济南量子技术研究院;合肥国家实验室;中国科学技术大学陈玖朋获国家专利权
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龙图腾网获悉济南量子技术研究院;合肥国家实验室;中国科学技术大学申请的专利一种基于时频分发的分布式光纤振动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:CN120628266B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21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:202511119941.1,技术领域涉及:G01H9/00;该发明授权一种基于时频分发的分布式光纤振动传感方法及系统是由陈玖朋;刘洋;陈法喜;姜海峰;周飞;王向斌;张强;潘建伟设计研发完成,并于2025-08-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于时频分发的分布式光纤振动传感方法及系统在说明书摘要公布了:本发明提出了一种基于时频分发的分布式光纤振动传感方法及系统,涉及高精度时频同步与光纤传感多网融合技术领域,时频基准网络将源端节点的超稳光学频率信号和时间同步信号通过时频分发链路分发至所有接收节点;并确保所有节点的光信号频率、相位及时间的同步;振动感知网络将相邻节点的光信号通过传感光纤链路发送至对端进行拍频探测,并获取沿传感光纤链路的振动扰动信号,确定振动扰动的位置,突破了传统前向传输分布式光纤传感系统在监测方式和空间分辨率方面的瓶颈。
本发明授权一种基于时频分发的分布式光纤振动传感方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于时频分发的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,包括:时频基准网络和振动感知网络; 时频基准网络将源端节点的超稳光学频率信号和时间同步信号通过时频分发链路分发至所有接收节点;并确保所有节点的光信号频率、相位及时间的同步; 源端节点使用高相干性的超稳激光作为光源,利用超稳光学频率分发技术,光信号通过时频分发链路从源端节点稳定地分发到各个接收节点;每个接收节点采用光学锁相技术对光信号进行本地的超稳光学频率再生; 时频基准网络利用波分复用技术,在源端节点将时间同步信号加载至光载波,利用密集波分复用器,通过时频分发链路将所述光载波与超稳光学频率信号复用传输至接收节点,源端节点与接收节点之间执行高精度双向时间比对,基于接收到的光载波,实现节点间的时间同步; 将已同步于源端节点时间基准的接收节点作为新的次级时间源,再通过密集波分复用器将时间同步信号继续分发至下游接收节点;下游接收节点与作为新的次级时间源的接收节点执行双向时间比对,实现两节点间的时间同步,最终实现多节点基于同一时间基准的高精度同步; 源端节点中,超稳激光源通过不等臂的迈克尔逊光纤干涉仪将超稳光学频率信号分发到下一个节点B,短臂连接法拉第反射镜,用作本振光源;长臂由两个节点之间的时频分发链路构成,将光信号传输至节点B;当信号到达节点B时,首先通过双向光纤放大器进行放大,然后经过声光调制器进行移频,用于区分光纤链路的寄生反射噪声;再通过半透半反法拉第反射镜,将部分信号反射回源端节点,与本振光一起进行拍频探测; 伺服控制器驱动本地声光调制器,实时调整载波频率以补偿时频分发链路中相位噪声,确保远端的节点B接收到的信号与源端节点的光信号在频率和相位上保持一致;然后将节点B的光信号作为光学频率参考信号,使用光学锁相环技术将激光器锁定到所述光学频率参考信号上,实现节点B的本地信号的高精度再生;再生后的光信号将继续分发到其他节点; 振动感知网络将相邻节点的光信号通过传感光纤链路发送至对端进行拍频探测,并获取沿传感光纤链路的振动扰动信号,确定振动扰动的位置。
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