之江实验室;电子科技大学王子南获国家专利权
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龙图腾网获悉之江实验室;电子科技大学申请的专利基于正弦扫频的宽频带准分布式光纤声波传感方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115046621B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210530419.2,技术领域涉及:G01H9/00;该发明授权基于正弦扫频的宽频带准分布式光纤声波传感方法及系统是由王子南;熊吉;饶云江设计研发完成,并于2022-05-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于正弦扫频的宽频带准分布式光纤声波传感方法及系统在说明书摘要公布了:本发明涉及光纤传感测量领域,具体是基于正弦扫频的大带宽光纤声波传感方法及系统,所述方法包括如下步骤:首先使用正弦扫频的激光作为探测光;然后使用相干探测获取弱反FBG阵列的反射信息;然后在数字域上使用不同FBG反射信号的共轭信号进行数字混频,并通过数字滤波器将该FBG的反射信号滤出;最后对滤出的信号求相位,可得到光纤初始位置到该FBG的光程变化,从而解调出光纤受到的扰动情况。本发明用于解决现准分布式光纤传感系统传感带宽受限于光纤长度的技术问题。
本发明授权基于正弦扫频的宽频带准分布式光纤声波传感方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于正弦扫频的宽频带准分布式光纤声波传感方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: 步骤一、激光器发出正弦扫频的连续光作为系统的探测光; 步骤二、将探测光分为两份,一份通过环形器注入弱反FBG阵列;另一份作为本振光与FBG阵列的反射光进行相干探测,并将相干探测得到的信号转换到数字域; 步骤三、在数字域上使用第i个FBG反射信号的共轭信号进行数字混频,有且仅有第i个FBG的反射信号的全部能量转移到低频,然后通过数字低通滤波器即可将第i个FBG的反射信号滤出;第i个FBG反射信号的共轭信号,表达式为: 其中,ΔF为正弦扫频信号的范围,ωr为正弦扫频的角频率,τi为第i个FBG的时延; 进行数字混频,数字混频后的结果为: 式中,RPD为探测器的响应系数,A0为信号幅度,f0为初始频率,Ri为第i个FBG的反射率,τj为第j个FBG的时延; 步骤四、对滤出的信号求相位,即可得到光纤初始位置到第i个FBG处的光程变化; 步骤五、对弱反FBG阵列所有的FBG重复进行步骤三和步骤四的操作,得到光纤起始位置到所有FBG的光程变化,前后做差分,即可得到不同位置处的光程变化,从而实现准分布式传感。
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