Page 34 - 网络电信2019年6月刊下

解 决 方 案

不同偏振状态下曲线相差较大。图3(a)和图3(b)分别是同一时 图 5 振动信号图
间下采集的S光和P光原始波形，我们可以看到明显的偏振衰落
现象，并且不同偏振状态下发生偏振衰落的位置不一致。在图
3(a)中2475m处偏振衰落很明显，幅度接近于0，但在2540m处则
没有发生偏振衰落；图3(b)中2475m处没有发生偏振衰落，信号
幅值较大，但在2540m处偏振衰落很明显。通过2路信号联合处
理，选取强度较大的信号，可以极大降低偏振衰落的机率，减
少系统的漏误报现象。
图4是系统在无外界扰动状态下数据处理后得到的相位变化
图 3 原始信号图

标准差图，可以看出，图4(a)和图4(b)中由于信号强度较低，
4985米处才出现较大波峰，完全消除光纤沿线由于偏振衰落造
经处理后会发生一些尖峰，导致误报警；图4(c)的相位噪声水
成的系统误判。
平明显小于图4(a)和图4(b),而且信号变化平稳，没有出现如图
按照该原理我们制作了样机如图6所示，整个系统分成两部
4(a)(b)中的尖峰，因此可以避免产生误报信号。
以模态激振器对探测光纤4985m处施以40Hz正弦振动信号， 图 6 样机图
图 4 相位变化标准差图

分：光路部分和电路部分。如图6所示，上面2U蓝色机箱为光路
部分，下面4U机箱为电路部分。光路部分包括光源、声光调制
器、光放大器、偏振分集、光电探测模块等光学模块。其中光
电探测模块将光信号转换成电信号，然后传输到电路部分，再
进行数据采集处理。整个样机完全消除了光纤沿线由于偏振衰
落造成的系统误判。
对得到的P光和S光原始波形进行相位提取和求取相位标准差后
得到的波形如图5所示。从图5(a)和图5(b)可以看出，在光纤
三、结束语
4985m处，激振器振动使其解调出的相位标准差在4985m处有很
对DAS系统的偏振衰落问题进行研究，由于瑞利散射光和参
大的波峰信号，但同时在探测光纤的其他位置也出现了较大波
考光干涉时本振光与瑞利散射光偏振状态不匹配，导致相干波
峰信号，一旦超过选取阈值，系统就会出现误报。而图5(c)是
形幅值发生起伏变化，其发生偏振衰落的位置就是波形幅值较
对P光和S光原始波形进行相位提取和PS路相位合并处理后得到
低的位置。
的相位标准差波形。由于采用了偏振分集技术，使得P路和S
本文采用偏振分集技术，将瑞利散射光和参考光分成2种偏
路同时发生偏振衰落的机率大大减少，只有在真正的振动位置
52 网络电信 二零二零年六月