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申请/专利权人：上海波汇科技有限公司;平湖波汇通信科技有限公司

摘要：本发明涉及一种布里渊光时域散射系统的自校准方法，该系统包括激光光源31、第一耦合器32、电光调制器33、声光调制器35、第一光纤放大器34、第二光纤放大器36、任意波形发生器37、传感光纤38、第二耦合器39、光电探测单元40、解调单元42和参考段光纤41，传感光纤38包括传感光纤第一端口201、传感光纤第二端口202，在第一光纤放大器34和传感光纤第一端口201间设有参考段光纤41；自校准方法测量光遍历整段待测光纤的飞行时间，计算最大增益频偏的变化，得到光纤各处温度信息。本发明的系统及方法提高长距离BOTDA传感系统的长期工作稳定性，增加校准功能，最小化系统的额外硬件。

主权项：1.一种布里渊光时域散射系统的自校准方法，其特征在于，布里渊光时域散射系统结构包括激光光源31、第一耦合器32、电光调制器33、声光调制器35、第一光纤放大器34、第二光纤放大器36、任意波形发生器37、传感光纤38、第二耦合器39、光电探测单元40、解调单元42和参考段光纤41，所述传感光纤38包括传感光纤第一端口201、传感光纤第二端口202，在所述第一光纤放大器34和所述传感光纤第一端口201之间设置有参考段光纤41；所述激光光源31发出激光至第一耦合器32以分束成探测光和泵浦光，所述泵浦光经声光调制器35调制成脉冲泵浦光，所述脉冲泵浦光经第二光纤放大器36放大后传输至第二耦合器39，经所述第二耦合器39的脉冲泵浦光再通过传感光纤第一端口201进入至所述传感光纤38中，脉冲泵浦光在传感光纤38传播至所述的传感光纤第二端口202；所述探测光经电光调制器33移频后调制为连续探测光，所述连续探测光经第一光纤放大器34注入所述参考段光纤41，经过所述参考段光纤41的连续探测光到达传感光纤第二端口202后进入至所述传感光纤38中，所述连续探测光在传感光纤38中传播至传感光纤第一端口201，由传感光纤第一端口201出射的连续探测光进入至所述第二耦合器39的入射端，所述第二耦合器39输出分离后的连续探测光至所述的光电探测单元40，所述光电探测单元40输出电信信号至所述的解调单元42；所述的任意波形发生器37分别连接所述的电光调制器33和声光调制器35，所述任意波形发生器37提供两路电信号输出，一路输出单频矩形信号以调制所述的电光调制器33，另一路输出矩形脉冲信号以调制所述的声光调制器35，该方法通过设置参考段光纤41，分析求出各延时下的最大增益频偏，并测量参考段光纤布里渊信号的参考延时，进行延时自修正，计算最大增益频偏的变化，以基于布里渊光时域分析实现其自校准，该方法包括如下步骤：步骤51：测量开始前，暂不接入传感光纤38而接入参考段光纤41，而获取参考段光纤41的最大增益频偏；步骤52：测量开始前，接入传感光纤38，获得传感光纤38及参考段光纤41各个位置的布里渊增益谱和基准最大增益频偏f0t，并记录光往返传感光纤38的飞行时间，记为基准参考延时t0ref；步骤53：测量开始后，收集各调制频率下的布里渊信号，得到传感光纤38及参考段光纤41各个位置的布里渊增益谱，测量当前最大增益频偏fNt，设当前测量为第N次测量，参考段光纤41最大增益频偏fNt出现的时刻，即是此时光往返传感光纤38的飞行时间，记为当前参考延时tN，ref；步骤54：使用参考延时进行修正，记当前测量某数据点的延时为tN，则其对应的基准数据的延时为： 认为基准数据获取时的t0和当前测量时的tN对应同一段光纤的信号；步骤55：将实测最大增益频偏fNtN和基准最大增益频偏相减，即得到当前最大增益频偏变化ΔfNtN，也就是说步骤56：温度测量结果设为ΔTNt，即当前测量温度相较于基准温度的变化值，根据布里渊散射的特性，ΔTN＝ΔfNA，据此求得当前光纤各位置的温度测量结果ΔTNt，其中比例系数A由光纤材料决定，为测量前已知的不变常数。

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