CN112880711A - 一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法及***。其中，该方法包括：获取连续光；将所述连续光经过声光调制器(2)调制成周期性变化的双脉冲序列进行放大处理，得到第一高功率探测光；将所述第一高功率探测光通过环形器进入传感光纤，获得后向瑞利散射光，其中所述第一高功率探测光的前后脉冲序列形成相互干涉的后向瑞利散射光，所述相互干涉的后向瑞利光携带所述传感光纤的扰动信息；将所述后向瑞利散射光放大并进行耦合，获得第二高功率探测光；利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息。本发明解决了现有技术不能做到简化传感装置、降低解调方法复杂度的同时还能保证足够的传感距离和解调精度的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及光传播领域，具体而言，涉及一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法及***。
背景技术
分布式光纤传感***是一种利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质的传感***。分布式光纤传感***原理是同时利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，采用先进的OTDR技术，探测出沿着光纤不同位置的温度和应变的变化，实现真正分布式的测量。
这种技术的最大优点在于减少了测试数据采集设备所需的通道数量,从而降低了测试成本,并能够实现对待测物理量的分布场值的测量,且传感元件仅为光纤。分布式光纤传感***应用范围很大,可以进行全自动的安全监控***,为现有的光缆通信线路提供方便的线路篡改或干扰警告。也可以实现全自动全天候的监测围墙闭合区域、高安全区域的入侵,这些区域主要包括军事基地、国界、核设施及监狱等。还可以实现管道监控、民用设施历史建筑等的安全性监控。所以,分布式光纤传感***的研究对安全监测、生产和生活都有积极的意义
现在的光纤传感技术主要分为基于光时域反射计和基于干涉仪结构的分布式光纤传感器。其中对基于瑞利散射的光时域反射计，又根据检测方法的不同分为偏振光时域反射计(P-OTDR)和相位敏感型光时域反射计(φ-OTDR)。但P-OTDR技术要求采用保偏光纤,定位精度高,但是传感距离相对较短；而φ-OTDR具有灵敏度高、定位精度高、数据处理简单等优点。
目前φ-OTDR相位解调方法主要有相位生成载波法(零差法)、外差法和3×3耦合器相位解调法等。相位生成载波法一般用于消除随机相位漂移、相位衰落等影响的干涉型光纤传感器中，但易受到频率和传感距离的限制，使得***的监测频率范围降低，并且需要引入干涉仪结构，使结构复杂，且易受到环境影响；外差法通常需要本地光和信号光相互干涉，但这种方法器件成本高，要求光源的相干性要高，频率偏移要小，探测器带宽要高，不利于大范围使用。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法及***，以至少解决现有技术不能做到简化传感装置、降低解调方法复杂度的同时还能保证足够的传感距离和解调精度的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法，包括：获取连续光；
将所述连续光经过声光调制器(2)调制成周期性变化的双脉冲序列进行放大处理，得到第一高功率探测光；
将所述第一高功率探测光通过环形器进入传感光纤，获得后向瑞利散射光，其中所述第一高功率探测光的前后脉冲序列形成相互干涉的后向瑞利散射光，所述相互干涉的后向瑞利光携带所述传感光纤的扰动信息；
将所述后向瑞利散射光放大并进行耦合，获得第二高功率探测光；
利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息。
可选地，所述利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息的步骤包括：
将所述耦合后的第二高功率探测光传输到光电探测器(9)进行光电转换，并经过数据采集卡(10)进行数据采集。
可选地，所述将所述耦合后的第二高功率探测光传输到光电探测器(9)进行光电转换，并经过数据采集卡(10)进行数据采集的步骤包括：
将所述第二高功率探测光进行预处理，并获取预设位置处的强度信号值；
将所述强度信号值进行拟合处理并求和，得到求和值；
根据求和值进行微分交叉求和操作。
可选地，在所述根据求和值进行微分交叉求和操作之后，所述方法还包括：
将进行了微分交叉求和之后的所述求和值进行积分，得到相位解调结果。
可选地，将所述后向瑞利散射光放大并进行耦合的步骤中，是通过Sagnac干涉仪(8)的3×3耦合器将所述第二高功率探测光进行耦合。
可选地，所述通过Sagnac干涉仪(8)的3×3耦合器将所述第二高功率探测光进行耦合的步骤中，所述第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪(8)，并分别沿所述Sagnact干涉仪(8)的3×3耦合器(82)的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从所述3×3耦合器(82)的b、c端口输出。
本发明实施例还提出一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感***，包括：
声光调制器(2)、第一掺饵光纤放大器(31)、第二掺饵光纤放大器(32)、环形器(5)、传感光纤(6)、Sagnac干涉仪(8)；
所述Sagnac干涉仪(8)包括：短光纤(81)、3×3耦合器(82)；
所述声光调制器(2)连接于激光器(1)，所述激光器(1)发出的连续光经过所述声光调制器(2)调制成周期性变化的双脉冲序列，并经过所述第一掺饵光纤放大器(31)对所述双脉冲序列进行放大形成第一高功率探测光；
所述第一高功率探测光通过所述环形器(5)进入所述传感光纤(6)，所述第一高功率探测光的前后脉冲在所述传感光纤(6)中产生的后向瑞利散射光相互干涉，从而携带所述传感光纤(6)上的扰动信息，携带有所述扰动信息的后向瑞利散射光返回至所述环形器(5)，并从所述环形器(5)的连接所述第二掺饵光纤放大器(31)的端口输出，通过所述第二掺饵光纤放大器(32)形成第二高功率探测光；
所述放大后的第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪(8)，并分别沿所述3×3耦合器(82)的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从所述3×3耦合器(82)的b、c端口输出，形成耦合后的探测光；
所述耦合后的探测光经过光电转换后能够用于获取所述传感光纤上的扰动信息。
可选地，所述分布式光纤传感***还包括连接于所述Sagnac干涉仪(8)的光电探测器(9)、数据采集卡(10)；
所述包含扰动信息的探测光传输到光电探测器(9)进行光电转换；经过所述数据采集卡(10)进行数据采集之后可以获得两条时域上的光强值，利用解调算法对所述光强值进行解调，获得传感光纤上的扰动信息。
可选地，所述第一掺饵光纤放大器(31)之后，所述环形器(5)之前设置有第一滤波器(41)，所述第二掺饵光纤放大器(32)之后，所述Sagnac干涉仪(8)之前设置有第二滤波器(42)。
可选地，所述第二滤波器(42)和所述Sagnac干涉仪(8)之间还设置有光隔离器(7)。
在本发明实施例中，采用一个简单的***结构，直接调制产生双脉冲序列，利用双脉冲序列的前后脉冲之间的散射光进行干涉，从而无需两路干涉仪结构，相干检测结构，无需载波，且只需两个光电探测器就可扰动进行定位和相位解调，简化了***配置，降低了成本。采用的解调方法简单，无需复杂计算，进一步提高了解调速度和精度。
在可选实施例中，利用Sagnac干涉仪结构对信号进行采集，使其对环境扰动不敏感，增加了***的稳定性，提高了信噪比。
在可选实施例中，用本发明中的相位解调算法，无需产生120°的相位差，即可对得到的两路光强信号进行解调。解决了现有技术不能做到简化传感装置、降低解调方法复杂度的同时还能保证足够的传感距离和解调精度的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感***结构原理的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感的相位解调流程图；
图中，1-激光光源，2-声光调制器，31\32-掺饵光纤放大器，41\42-滤波器，5-环形器，6-传感光纤，7-光隔离器，8-Sagnac干涉仪，81-短光纤，82-3×3耦合器，9-光电探测器，10-数据采集卡。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
相关技术中，3×3耦合器相位解调法***结构复杂，解调过程繁琐，最主要的是，3×3耦合器相位解调结构要求3×3耦合器输出信号间产生绝对的120°的相位差，即要求3×3耦合器的分光比为1:1:1，这在实际中是很难达到的，分光比和相位差的不稳定将对解调结果造成影响；除此之外，3×3耦合器需要同时获得三个通道的强度信号，因此该方法需要三个相同特性的光电探测器三通道同步数据采集和干涉仪结构，大大增加了***的复杂度。因此，如何在简化传感装置、降低解调方法复杂度的同时还能保证足够的传感距离和解调精度是目前分布式光纤传感***中需要重点解决的问题。
根据本发明实施例，提供了一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
图1是根据本发明实施例的一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法的流程图，图2是根据本发明实施例的一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感***结构原理的示意图，如图1、图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取连续光。步骤S104，将所述连续光经过声光调制器(2)调制成周期性变化的双脉冲序列进行放大处理，得到第一高功率探测光；
步骤S106，将所述第一高功率探测光通过环形器进入传感光纤，获得后向瑞利散射光，其中所述第一高功率探测光的前后脉冲序列形成相互干涉的后向瑞利散射光，所述相互干涉的后向瑞利光携带所述传感光纤的扰动信息；
步骤S108，将所述后向瑞利散射光放大并进行耦合，获得第二高功率探测光；
步骤S110，利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息。
具体的，在步骤S102中，本发明实施例通过激光器发出连续的激光光线。本发明实施例提出的光源不以激光器为限，也可以包括其他类型的光源。
在步骤S104中，激光器1发出的连续光经过声光调制器2调制成周期性变化的双脉冲序列，接着经过第一掺饵光纤放大器31对双脉冲序列进行放大，第一掺饵光纤放大器31内部的泵浦光源具有很宽的线宽，为满足φ-OTDR的相干探测原理，被第一掺饵光纤放大器31放大的光脉冲号还需要经过第一光纤滤波器41的光学滤波，这样就获得了φ-OTDR所需的窄线宽高相干性的高功率探测光，记作第一高功率探测光。值得注意的是，第一光纤滤波器41是可选而非必要的元件，本领域技术人员可以明确，如果不设置第一光纤滤波器，也能够实现本发明的技术方案和技术效果。
步骤S106中光在光纤中传播时，由于折射率的不均匀，将在光纤中发生瑞利散射，瑞利散射在整个空间都有功率分布,其中存在沿光纤轴向向后的散射,我们称沿轴向向后的散射为瑞利后向散射(或背向散射)。
在放大滤波后的双脉冲光通过环形器5进入传感光纤6。光脉冲沿整个路径激发的瑞利后向散射到达接收器,形成一个连续的按时序分布的强度信号,每一个时刻信号的强度都唯一对应着相应位置的瑞利散射强度,OTDR就是根据这一点得到光纤长度上每一点的信息的。当传感光纤6上若是有扰动，扰动产生的应变将会使光纤发生形变，从而使光纤内折射率发生改变，进而使光纤这一点的瑞利散射信号强度发生改变，通过对后续接收到的瑞利散射强度分析就可对扰动点进行定位。随后，本发明实施例的双脉冲序列中的前后脉冲在传感光纤6中产生的后向瑞利散射光相互干涉，从而将携带传感光纤6上的扰动信息。
步骤S108中，携带有扰动信息的后向瑞利散射光返回至环形器5，并从环形器5的3端口输出，这时的瑞利散射信号较弱，信噪比不高，可以通过第二掺饵光纤放大器32和第二光纤滤波器42，可以达到放大信号的同时滤除其他频带噪声的技术效果。
可选的，步骤S108中，可以通过Sagnac干涉仪8，对第二高功率探测光进行耦合，具体地，Sagnac干涉仪8包括短光纤81和3×3耦合器82；通过3×3耦合器将所述第二高功率探测光进行耦合，获得的结果用于后续的电学信号分析。
步骤S110中，利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息，这一步骤可以包括：对耦合后的所述第二高功率探测光进行光电转换，并进行数据采集，得到所述扰动信息。
可选的，所述包含扰动信息的探测光包括用于计算扰动信息的扰动定位信息以及光强信息。
具体的，本发明实施例中，将上述第二高功率探测光信号进入Sagnac干涉仪8，并分别沿3×3耦合器82的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从3×3耦合器82的b、c端口传输到光电探测器9进行光电转换，最后经数据采集卡10进行数据采集，得到两条时域上的光强值，通过后续算法对光强值进行解调，就可得到传感光纤上的扰动信息。
可选的，所述步骤S110中，利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息，其中对耦合后的所述第二高功率探测光进行光电转换，并进行数据采集，得到所述扰动信息的步骤包括：将所述包含扰动信息的探测光进行预处理，并获取预设位置处的强度信号值；将所述强度信号值进行拟合处理并求和，得到求和值；根据求和值进行微分交叉求和操作。
可选的，在所述根据求和值进行微分交叉求和操作之后，所述方法还包括：将进行了微分交叉求和之后的所述求和值进行积分，得到相位解调结果。
图3是根据本发明实施例的一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感的相位调节流程图，图中：
其中，Ai＝EAi 2+EBi 2,Bi＝2EAiEBi i＝1,2；
和
为b、c端口的初始相位，φ(t)为外部扰动引起的相位变化。
可以看出外界扰动的相位变化Φ(t)与解调结果S(t)成正比。
利用该算法对正弦信号、三角波信号、余弦扫频信号、AM调幅信号等进行仿真均可得到正确的解调结果，对余弦扫频信号解调结果显示解调波形与原始波形非常贴合。
通过上述实施例，解决了现有技术不能做到简化传感装置、降低解调方法复杂度的同时还能保证足够的传感距离和解调精度的技术问题。
实施例二
本发明第二实施例还提出一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感***，如图2所示，该分布式光纤传感***包括：声光调制器2、第一掺饵光纤放大器31、第二掺饵光纤放大器32、环形器5、传感光纤6、Sagnac干涉仪8。
所述Sagnac干涉仪8包括：短光纤81、3×3耦合器82；所述声光调制器2连接于激光器1，所述激光器1发出的连续光经过所述声光调制器2调制成周期性变化的双脉冲序列，并经过所述第一掺饵光纤放大器31对所述双脉冲序列进行放大形成第一高功率探测光；所述第一高功率探测光通过所述环形器5进入所述传感光纤6，所述第一高功率探测光的前后脉冲在所述传感光纤6中产生的后向瑞利散射光相互干涉，从而携带所述传感光纤6上的扰动信息，携带有所述扰动信息的后向瑞利散射光返回至所述环形器5，并从所述环形器5的连接所述第二掺饵光纤放大器31的端口输出，通过所述第二掺饵光纤放大器32形成第二高功率探测光；所述放大后的第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪8，并分别沿所述3×3耦合器82的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从所述3×3耦合器82的b、c端口输出，形成耦合后的探测光；所述耦合后的探测光经过光电转换后能够用于获取所述传感光纤上的扰动信息。
可选的，所述分布式光纤传感***还包括连接于所述Sagnac干涉仪8的光电探测器9、数据采集卡10；
所述包含扰动信息的探测光传输到光电探测器9进行光电转换；经过所述数据采集卡10进行数据采集之后可以获得两条时域上的光强值，利用解调算法对所述光强值进行解调，获得传感光纤上的扰动信息。
可选的，所述第一掺饵光纤放大器31之后，所述环形器5之前设置有第一滤波器41，所述第二掺饵光纤放大器32之后，所述Sagnac干涉仪8之前设置有第二滤波器42。
可选的，所述第二滤波器42和所述Sagnac干涉仪8之间还设置有光隔离器7。
在前述的基于双脉冲调制的分布式光纤传感***中，所述激光器1发出的连续光经过所述声光调制器2调制成周期性变化的双脉冲序列，并经过所述第一掺饵光纤放大器31对所述双脉冲序列进行放大；并经过所述第一滤波器41的光学滤波，形成第一高功率探测光。
所述第一高功率探测光通过所述环形器5进入所述传感光纤6，所述高功率探测光的前后脉冲在所述传感光纤6中产生的后向瑞利散射光相互干涉，从而携带所述传感光纤6上的扰动信息，携带有所述扰动信息的后向瑞利散射光返回至所述环形器5，并从所述环形器5的连接所述第二掺饵光纤放大器31的端口输出，通过所述第二掺饵光纤放大器32和所述第二滤波器42，放大信号的同时滤除其他频带噪声，形成第二高功率探测光。
所述第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪8，并分别沿所述3×3耦合器82的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从所述3×3耦合器82的b、c端口输出，形成耦合后的探测光。
将所述包含扰动信息的探测光传输到光电探测器9进行光电转换；经过所述数据采集卡10进行数据采集之后可以获得两条时域上的光强值，通过后续算法对所述光强值进行解调，就可得到传感光纤上的扰动信息。
具体的，在本实施例进行实施的时候，应当根据激光器1发出的连续光经过声光调制器2调制成周期性变化的双脉冲序列，接着经过第一掺饵光纤放大器31对双脉冲序列进行放大，第一掺饵光纤放大器31内部的泵浦光源具有很宽的线宽，为满足φ-OTDR的相干探测原理，被第一掺饵光纤放大器31放大的光脉冲信号还可以经过第一光纤滤波器41的光学滤波，这样就获得了φ-OTDR所需的窄线宽高相干性的高功率探测光，记作第一高功率探测光。
然后，将放大滤波后的双脉冲第一高功率探测光通过环形器5进入传感光纤6。光脉冲沿整个路径激发的瑞利后向散射到达接收器,形成一个连续的按时序分布的强度信号,每一个时刻信号的强度都唯一对应着相应位置的瑞利散射强度,OTDR就是根据这一点得到光纤长度上每一点的信息的。
当传感光纤6上若是有扰动，扰动产生的应变将会使光纤发生形变，从而使光纤内折射率发生改变，进而使光纤这一点的瑞利散射信号强度发生改变，通过对后续接收到的瑞利散射强度分析就可对扰动点进行定位，其中，双脉冲序列中的前后脉冲在传感光纤6中产生的后向瑞利散射光相互干涉，从而将携带传感光纤6上的扰动信息；携带有扰动信息的后向瑞利散射光返回至环形器5，并从环形器5的3端口输出，这时的瑞利散射信号较弱，信噪比不高，需再通过第二掺饵光纤放大器32和第二光纤滤波器42，放大信号的同时滤除其他频带噪声，形成第二高功率探测光。
最后，第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪8，并分别沿3×3耦合器82的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从3×3耦合器82的b、c端口传输到光电探测器9进行光电转换，最后经数据采集卡10进行数据采集，得到两条时域上的光强值，通过后续算法对光强值进行解调，就可得到传感光纤上的扰动信息。
本实施例的基于双脉冲调制的分布式光纤传感***结构与传统的MI干涉仪光学***结构相比，无需使用法拉第旋转镜，简化了结构，同时无需产生非平衡光路，有利于提高整个***的稳定性；这种结构与传统的相干检测结构相比，无需引入本地光来和信号光相互干涉，实现了直接检测***，简化了***配置，降低了成本。并且，实验结构中的3×3耦合器无需保证严格的分光比，也可对扰动波形进行很好地解调，降低了实验装置的要求。
在本发明实施例中，采用一个简单的***结构，直接调制产生双脉冲序列，利用双脉冲序列的前后脉冲之间的散射光进行干涉，从而无需两路干涉仪结构，相干检测结构，无需载波，且只需两个光电探测器就可扰动进行定位和相位解调，简化了***配置，降低了成本。采用的解调方法简单，无需复杂计算，进一步提高了解调速度和精度。
在可选实施例中，利用Sagnac干涉仪结构对信号进行采集，使其对环境扰动不敏感，增加了***的稳定性，提高了信噪比。
在可选实施例中，用本发明中的相位解调算法，无需产生120°的相位差，即可对得到的两路光强信号进行解调。解决了现有技术不能做到简化传感装置、降低解调方法复杂度的同时还能保证足够的传感距离和解调精度的技术问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感方法，其特征在于，包括：
获取连续光；
将所述连续光经过声光调制器(2)调制成周期性变化的双脉冲序列进行放大处理，得到第一高功率探测光；
将所述第一高功率探测光通过环形器进入传感光纤，获得后向瑞利散射光，其中所述第一高功率探测光的前后脉冲序列形成相互干涉的后向瑞利散射光，所述相互干涉的后向瑞利光携带所述传感光纤的扰动信息；
将所述后向瑞利散射光放大并进行耦合，获得第二高功率探测光；
利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二高功率探测光经过光电转换获得所述传感光纤上的扰动信息的步骤包括：
将所述耦合后的第二高功率探测光传输到光电探测器(9)进行光电转换，并经过数据采集卡(10)进行数据采集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述耦合后的第二高功率探测光传输到光电探测器(9)进行光电转换，并经过数据采集卡(10)进行数据采集的步骤包括：
将所述第二高功率探测光进行预处理，并获取预设位置处的强度信号值；
将所述强度信号值进行拟合处理并求和，得到求和值；
根据求和值进行微分交叉求和操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据求和值进行微分交叉求和操作之后，所述方法还包括：
将进行了微分交叉求和之后的所述求和值进行积分，得到相位解调结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述后向瑞利散射光放大并进行耦合的步骤中，是通过Sagnac干涉仪(8)的3×3耦合器将所述第二高功率探测光进行耦合。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过Sagnac干涉仪(8)的3×3耦合器将所述第二高功率探测光进行耦合的步骤中，所述第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪(8)，并分别沿所述Sagnact干涉仪(8)的3×3耦合器(82)的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从所述3×3耦合器(82)的b、c端口输出。
7.一种基于双脉冲调制的分布式光纤传感***，其特征在于，包括：
声光调制器(2)、第一掺饵光纤放大器(31)、第二掺饵光纤放大器(32)、环形器(5)、传感光纤(6)、Sagnac干涉仪(8)；
所述Sagnac干涉仪(8)包括：短光纤(81)、3×3耦合器(82)；
所述声光调制器(2)连接于激光器(1)，所述激光器(1)发出的连续光经过所述声光调制器(2)调制成周期性变化的双脉冲序列，并经过所述第一掺饵光纤放大器(31)对所述双脉冲序列进行放大形成第一高功率探测光；
所述第一高功率探测光通过所述环形器(5)进入所述传感光纤(6)，所述第一高功率探测光的前后脉冲在所述传感光纤(6)中产生的后向瑞利散射光相互干涉，从而携带所述传感光纤(6)上的扰动信息，携带有所述扰动信息的后向瑞利散射光返回至所述环形器(5)，并从所述环形器(5)的连接所述第二掺饵光纤放大器(31)的端口输出，通过所述第二掺饵光纤放大器(32)形成第二高功率探测光；
所述放大后的第二高功率探测光进入Sagnac干涉仪(8)，并分别沿所述3×3耦合器(82)的d到f端口逆时针传输，和f到d端口顺时针传输，最终从所述3×3耦合器(82)的b、c端口输出，形成耦合后的探测光；
所述耦合后的探测光经过光电转换后能够用于获取所述传感光纤上的扰动信息。
8.根据权利要求7所述的基于双脉冲调制的分布式光纤传感***，其特征在于，所述分布式光纤传感***还包括连接于所述Sagnac干涉仪(8)的光电探测器(9)、数据采集卡(10)；
所述包含扰动信息的探测光传输到光电探测器(9)进行光电转换；经过所述数据采集卡(10)进行数据采集之后可以获得两条时域上的光强值，利用解调算法对所述光强值进行解调，获得传感光纤上的扰动信息。
9.根据权利要求8所述的基于双脉冲调制的分布式光纤传感***，其特征在于，所述第一掺饵光纤放大器(31)之后，所述环形器(5)之前设置有第一滤波器(41)，所述第二掺饵光纤放大器(32)之后，所述Sagnac干涉仪(8)之前设置有第二滤波器(42)。
10.根据权利要求9所述的基于双脉冲调制的分布式光纤传感***，其特征在于，所述第二滤波器(42)和所述Sagnac干涉仪(8)之间还设置有光隔离器(7)。
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