引用本文:
2021,45(12):14-16.
高新雨,衣文索*,陈 刚,巩楠楠,林家锴
长春理工大学 光电与工程学院,长春 130022)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:为了解决传统电磁式检波器只能点式测量且工程化成本高的问题,提出了一种分布式光纤声学传感系统。首先设计了系统的光学结构,然后设计了重点模块PIN型光电探测器,最后使用24芯铠装光缆对50~500 Hz范围内的单次振动信号进行了4组频率测试实验。实验结果表明:该分布式光纤声学传感系统对可控震源产生的振动信号检测效果良好,可以实现对振动源的精准定位与频率检测。
关键词:光纤传感;地震信号;解调算法;震源定位
中图分类号:TN247 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2021)12-0014-03
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.12.004
0 引言
与传统的电磁式检波器相比,分布式光纤声学传感(DOFAS)系统在测量方式、施工成本和工程化应用方面的优点较突出。1981年,德国汉堡科技大学的EICKHOFF W和ULRICH R[1]提出了单模光纤中的光时域反射计技术,这是DOFAS系统最初的技术起源。1993年,美国德州农工大学的TAYLOR H F和 LEE C E[2]提出相干后向瑞利散射光信号的振幅测量后,表明了此项技术可以定量地表示作用在光纤上的扰动源信号的强弱。至此,DOFAS系统光学结构初型基本建立。2009年,英国的壳牌企业[3]在加拿大使用DOFAS系统监测地球物理变化,使采用DOFAS系统观测地震信号成为现实。2019年,澳大利亚的CORREA J等人[4]完成的DOFAS-VSP现场试验实现了DOFAS对井下地震数据的检测。但是,这些实验存在系统光路结构复杂、不便于集成且工程应用成本高的缺点。因此,本文提出一种光路结构简单、工程化应用成本低的DOFAS系统。
3 结束语
本文提出了一种新的DOFAS系统光路结构,并设计了用于光/电转换的PIN型光电探测器来提升DOFAS系统检测性能。实验结果表明:该结构的DOFAS系统可以精准检测和定位50~500 Hz的震动信号源,且系统组装成样机的操作简单、成本低廉,解决了DOFAS在工程应用中成本昂贵的问题。本文的研究成果为DOFAS系统在大规模的工程应用领域提供了实验依据与参考
方案。