CN117928714B - 一种分布式声波传感*** - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种分布式声波传感***，涉及光纤传感技术领域，包括移频模块、放大模块、传感模块和采集模块；移频模块和光源连接，移频模块被配置为接收并调制光源发射的第一激光信号的频率；传感模块和移频模块连接，以接收探测光信号并在传感模块内与振动信号产生瑞利散射信号；放大模块和光源连接，以接收光源输出的第二激光信号，放大模块和传感模块连接以接收传感模块输出的瑞利散射信号；放大模块被配置为将第二激光信号与瑞利散射信号进行混频产生混频信号；采集模块和传感模块连接，以接收并解调瑞利散射信号得到振动信号的位置信息；采集模块和放大模块连接，以接收并解调混频信号得到振动信号的初始相位信息。

Description

一种分布式声波传感***

技术领域

本申请涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种分布式声波传感***。

背景技术

分布式声波传感***是通过探测沿传感光纤沿线的瑞利散射光的相位变化来得到所需检测的物理量（如声音、振动等）的变化。入射光与光纤沿线某点的后向散射光产生干涉，该点上的声波或振动的变化会引起该干涉光相位的变化，因此在接收端对该点的干涉光相位进行解调就可以确定声波或振动的变化量。由于光纤在空间中的连续分布，因此，其可以定量检测到空间上的任意一点发生的物理量的变化，从而实现分布式传感。在分布式光纤声波传感***中，由于窄脉宽信号能量低，难以实现长距离探测，如果增加脉冲宽度，虽然会增加传感距离，但会导致空间分辨率的恶化。

相关技术中，通常采用的方案主要是利用拉曼放大以弥补光纤传输损耗引起的泵浦光和散射光的衰减，但在拓展***传感距离的同时丧失了分布式声波传感***单端注入的优良特性，并引入大量的噪声干扰，难以实现长距离的信号解调。

然而，由于瑞利散射光相干衰落或偏振衰落的影响，会造成纤沿线信息各个位置解调时出现多个异常信息，从而导致解调结果的时域波形幅值波动较大，产生测量误差。

发明内容

本申请实施例提供了一种分布式声波传感***，以解决相关技术中，利用拉曼放大以弥补光纤传输损耗引起的泵浦光和散射光的衰减，但在拓展***传感距离的同时丧失了分布式声波传感***单端注入的优良特性，并引入大量的噪声干扰，难以实现长距离的信号解调的技术问题。

本申请实施例提供一种分布式声波传感***，包括移频模块、放大模块、传感模块和采集模块；

移频模块的输入端和光源的第一输出端连接，移频模块被配置为接收并调制光源发射的第一激光信号的频率，以使第一激光信号的频率在移频模块内递增后输出探测光信号；

传感模块的输入端和移频模块的输出端连接，以接收探测光信号并在传感模块内与振动信号产生瑞利散射信号；

放大模块的第一输入端和光源的第二输出端连接，以接收光源输出的第二激光信号，放大模块的第二输入端和传感模块的第一输出端连接以接收传感模块输出的瑞利散射信号；放大模块被配置为将第二激光信号与瑞利散射信号进行混频产生混频信号；

采集模块的第一输入端和传感模块的第二输出端连接，以接收并解调瑞利散射信号得到振动信号的位置信息；采集模块的第二输入端和放大模块的输出端连接，以接收并解调混频信号得到振动信号的初始相位信息。

在一种可行的实现方式中，放大模块包括偏振调节仪；

偏振调节仪的第一输入端和光源的第二输出端连接，偏振调节仪的第二输入端和采集模块的输出端连接；

偏振调节仪被配置为接收采集模块输出的反馈信号，以根据反馈信号调节第二激光信号的偏振状态。

在一种可行的实现方式中，放大模块还包括偏振分束器；采集模块包括第一探测器、第二探测器和采集卡；

偏振分束器的第一输入端和传感模块的输出端连接，偏振分束器的第二输入端和偏振调节仪的输出端连接；

偏振分束器的第一输出端和第一探测器的输入端连接，以向第一探测器输出混频信号中的P光；

偏振分束器的第二输出端和第二探测器的输入端连接，以向第二探测器输出混频信号中的S光；

第一探测器的输出端和第二探测器的输出端均与采集卡的第一输入端连接，采集卡被配置为接收并解调P光和S光得到振动信号的初始相位信息。

在一种可行的实现方式中，采集模块还包括第三探测器；

第三探测器的输入端和传感模块的输出端连接，以接收传感模块输出的瑞利散射信号；第三探测器的输出端和采集卡的第一输入端连接，采集卡被配置为接收并解调瑞利散射信号得到振动信号的位置信息。

在一种可行的实现方式中，放大模块还包括第一耦合器；

第一耦合器的第一输入端和传感模块的输出端连接，第一耦合器的第二输入端和偏振调节仪的输出端连接，第一耦合器的输出端和偏振分束器的输入端连接。

在一种可行的实现方式中，移频模块包括移频器、滤波器和第一掺铒光纤放大器；

移频器的输入端和光源的第一输出端连接，移频器被配置为对第一激光信号的频率进行移频得到第一移频信号；

滤波器的输入端和移频器的输出端连接，滤波器被配置为过滤移频信号中的噪声得到第二移频信号；

第一掺铒光纤放大器的输出端和滤波器的输出端连接，第一掺铒光纤放大器被配置为对第二移频信号进行放大以弥补***损耗；

第一掺铒光纤放大器的输出端和传感模块的输入端连接，以将第二移频信号输出至传感模块。

在一种可行的实现方式中，移频模块还包括第二耦合器，第二耦合器的第一输入端和光源的第一输出端连接，第二耦合器的第二输入端和第一掺铒光纤放大器的输出端连接，第二耦合器的输出端和传感模块的输入端连接。

在一种可行的实现方式中，移频模块还包括声光调制器，声光调制器的输入端和光源的第一输出端连接，声光调制器的输出端和第二耦合器的第一输入端连接；

声光调制器被配置为调制第一激光信号的频率。

在一种可行的实现方式中，移频模块还包括第二掺铒光纤放大器，第二掺铒光纤放大器的输入端和第二耦合器的第二输出端连接；

声波传感***还包括环形器，环形器的输入端和第二掺铒光纤放大器的输出端连接，环形器的第一输出端和传感模块连接，环形器的第二输出端和采集模块的第一输入端连接。

在一种可行的实现方式中，采集模块包括第三掺铒光纤放大器和第三耦合器；

第三掺铒光纤放大器的输入端和环形器的第二输出端连接，第三掺铒光纤放大器的输出端和第三耦合器的输入端连接，第三耦合器的第一输出端和第一耦合器的第一输入端连接，第三耦合器的第二输出端和第三探测器的输入端连接。

本申请实施例提供了一种分布式声波传感***，通过将移频模块的输入端和光源的第一输出端连接，能够通过移频模块将第一激光信号的频率递增后输出不同频率的脉冲信号，从而实现第一激光信号在脉冲内密集变频脉宽，进而消除分布式声波传感***相干衰落带来的影响，提升第一激光信号的空间分辨率，以便于采集模块解调出振动信号的位置信息。本申请实施例通过将放大模块的第一输入端和光源的第二输入端连接，放大模块的第二输入端和传感模块的第一输出端连接，放大模块同时接收光源输出的第二激光信号，以及传感模块输出的瑞利散射光，并将第二激光信号和瑞利散射光进行混频后产生混频信号，即将瑞利散射光进行放大，以便于采集模块解调传感模块中振动信号较长距离的初始相位信息。通过本申请实施例的设置，提供了一种空间分辨率高、探测距离长，且噪声干扰较少的分布式声波传感***。

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，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感***的结构示意图一；

图2是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感***的结构示意图二；

图3是第一激光信号在移频模块中的频率变化示意图。

附图标记说明：

100-光源；200-移频模块；300-放大模块；400-传感模块；500-采集模块；600-环形器；

210-移频器；220-滤波器；230-第一掺铒光纤放大器；240-第二耦合器；250-声光调制器；260-任意波形发生器；270-第二掺铒光纤放大器；280-第四耦合器；

310-偏振调节仪；320-偏振分束器；330-第一耦合器；

410-传感光纤；

510-第一探测器；520-第二探测器；530-第三探测器；540-采集卡；550-第三掺铒光纤放大器；560-第三耦合器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

分布式声波传感***是通过探测沿传感光纤沿线的瑞利散射光的相位变化来得到所需检测的物理量（如声音、振动等）的变化。入射光与光纤沿线某点的后向散射光产生干涉，该点上的声波或振动的变化会引起该干涉光相位的变化，因此在接收端对该点的干涉光相位进行解调就可以确定声波或振动的变化量。由于光纤在空间中的连续分布，因此，其可以定量检测到空间上的任意一点发生的物理量的变化，从而实现分布式传感。在分布式光纤声波传感***中，由于窄脉宽信号能量低，难以实现长距离探测，如果增加脉冲宽度，虽然会增加传感距离，但会导致空间分辨率的恶化。

相关技术中，通常采用的方案主要是利用拉曼放大以弥补光纤传输损耗引起的泵浦光和散射光的衰减，但在拓展***传感距离的同时丧失了分布式声波传感***单端注入的优良特性，并引入大量的噪声干扰，难以实现长距离的信号解调。

然而，由于瑞利散射光相干衰落或偏振衰落的影响，会造成纤沿线信息各个位置解调时出现多个异常信息，从而导致解调结果的时域波形幅值波动较大，产生测量误差。

因此，本申请实施例提供了一种分布式声波传感***，以解决相关技术中，利用拉曼放大以弥补光纤传输损耗引起的泵浦光和散射光的衰减，但在拓展***传感距离的同时丧失了分布式声波传感***单端注入的优良特性，并引入大量的噪声干扰，难以实现长距离的信号解调的技术问题。

图1是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感***的结构示意图一。

参照图1，本申请实施例提供了一种分布式声波传感***，包括移频模块200、放大模块300、传感模块400和采集模块500；

移频模块200的输入端和光源100的第一输出端连接，移频模块200被配置为接收并调制光源100发射的第一激光信号的频率，以使第一激光信号的频率在移频模块200内递增后输出探测光信号；

传感模块400的输入端和移频模块200的输出端连接，以接收探测光信号并在传感模块400内与振动信号产生瑞利散射信号；

放大模块300的第一输入端和光源100的第二输出端连接，以接收光源100输出的第二激光信号，放大模块300的第二输入端和传感模块400的第一输出端连接以接收传感模块400输出的瑞利散射信号；放大模块300被配置为将第二激光信号与瑞利散射信号进行混频产生混频信号；

采集模块500的第一输入端和传感模块400的第二输出端连接，以接收并解调瑞利散射信号得到振动信号的位置信息；采集模块500的第二输入端和放大模块300的输出端连接，以接收并解调混频信号得到振动信号的初始相位信息。

示例性的，光源100可以设置为激光器。

示例性的，传感模块400包括传感光纤410，振动信号在传感光纤410沿线产生。

从上述描述中，可以看出本方案实现了如下技术效果：

本申请实施例提供了一种分布式声波传感***，通过将移频模块200的输入端和光源100的第一输出端连接，能够通过移频模块200将第一激光信号的频率递增后输出不同频率的脉冲信号，从而实现第一激光信号在脉冲内密集变频脉宽，进而消除分布式声波传感***相干衰落带来的影响，提升第一激光信号的空间分辨率，以便于采集模块500解调出振动信号的位置信息。本申请实施例通过将放大模块300的第一输入端和光源100的第二输入端连接，放大模块300的第二输入端和传感模块400的第一输出端连接，放大模块300同时接收光源100输出的第二激光信号，以及传感模块400输出的瑞利散射光，并将第二激光信号和瑞利散射光进行混频后产生混频信号，即将瑞利散射光进行放大，以便于采集模块500解调传感模块400中振动信号较长距离的初始相位信息。通过本申请实施例的设置，提供了一种空间分辨率高、探测距离长，且噪声干扰较少的分布式声波传感***。

图2是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感***的结构示意图二。

在一种可行的实现方式中，参照图2，放大模块300包括偏振调节仪310；

偏振调节仪310的第一输入端和光源100的第二输出端连接，偏振调节仪310的第二输入端和采集模块500的输出端连接；

偏振调节仪310被配置为接收采集模块500输出的反馈信号，以根据反馈信号调节第二激光信号的偏振状态。

示例性的，移频模块200还包括第四耦合器280，第四耦合器280的输入端和光源100的输出端连接，第四耦合器280的第一输出端和声光调制器250的输入端连接，第四耦合器280的第二输出端和偏振调节仪310的输入端连接。

本申请实施例通过偏振调节仪310的设置，且偏振调节仪310的输入端和采集模块500的输出端连接，从而接收采集模块500输出的反馈信号，并根据采集模块500输出的反馈信号调节第二激光信号的偏振状态，以提升采集模块500根据采集到的信息进行解调后所得到信息的准确性。

在一种可行的实现方式中，放大模块300还包括偏振分束器320；采集模块500包括第一探测器510、第二探测器520和采集卡540；

偏振分束器320的第一输入端和传感模块400的输出端连接，偏振分束器320的第二输入端和偏振调节仪310的输出端连接；

偏振分束器320的第一输出端和第一探测器510的输入端连接，以向第一探测器510输出混频信号中的P光；

偏振分束器320的第二输出端和第二探测器520的输入端连接，以向第二探测器520输出混频信号中的S光；

第一探测器510的输出端和第二探测器520的输出端均与采集卡540的第一输入端连接，采集卡540被配置为接收并解调P光和S光得到振动信号的初始相位信息。

需要说明的是，P光（Parallel，平行偏振光）；S光（Senkrecht，垂直偏振光）。

示例性的，偏振调节仪310的第二输入端可以和第一探测器510的输出端连接，以接收第一探测器510输出混频信号中的P光，并判断P光的偏振状态，以根据P光的偏振状态调整第二激光信号的偏振状态，以使得第一探测器510向采集卡540输出能够进行解调出精确信息的P光。

示例性的，偏振调节仪310的第二输入端可以和第二探测器520的输出端连接，以接收第二探测器520输出混频信号中的S光，并判断S光的偏振状态，以根据S光的偏振状态调整第二激光信号的偏振状态，以使得第二探测器520向采集卡540输出能够进行解调出精确信息的S光。

本申请实施例中，通过使得偏振分束器320的第一输入端和传感模块400的输出端连接，将偏振分帧器的第二输入端和偏振调节仪310的输出端连接，从而能够使得偏振分束器320分别接收传感模块400输出的瑞利散射信号，以及偏振调节仪310输出的第二激光信号，从而将瑞利散射信号和第二激光信号进行混频得到混频信号，以分别向采集卡540输出P光和S光。

在另外的一些示例中，采集模块500还包括第三探测器530；

第三探测器530的输入端和传感模块400的输出端连接，以接收传感模块400输出的瑞利散射信号；第三探测器530的输出端和采集卡540的第一输入端连接，采集卡540被配置为接收并解调瑞利散射信号得到振动信号的位置信息。

示例性的，偏振调节仪310的第二输入端可以和第三探测器530的输出端连接，以接收第三探测器530输出的瑞利散射信号，并判断瑞利散射信号的偏振状态，以根据瑞利散射信号的偏振状态调整第二激光信号的偏振状态，以使得第三探测器530向采集卡540输出能够进行解调出精确信息的瑞利散射信号。

示例性的，采集卡540将采集到的瑞利散射光信号直接使用滑动差分算法对光纤沿线的振动信号进行定位，并直接由第一探测器510和第二探测器520输出的P光和S光使用IQ解调算法解调，得到振动信号初始相位信息，再通过相位解卷绕得到振动信号的相位展开信号，最后进行傅里叶变换得到振动位置的幅度和频率信息。

本申请实施例通过将第三探测器530的输入端和传感模块400的输出端连接，从而能够接收传感模块400输出的瑞利散射信号，以通过第三探测器530将瑞利散射信号输出至采集卡540，使得采集卡540解调瑞利散射信号得到振动信号的位置信息。

示例性的，放大模块300还包括第一耦合器330；

第一耦合器330的第一输入端和传感模块400的输出端连接，第一耦合器330的第二输入端和偏振调节仪310的输出端连接，第一耦合器330的输出端和偏振分束器320的输入端连接。

本申请实施例通过第一耦合器330的设置，能够通过第一耦合器330分别将传感模块400输出的瑞利散射信号，以及偏振调节仪310输出的进行偏振调节后的第二激光信号输出至偏振分束器320内进行混频。

在另外的一些示例中，移频模块200包括移频器210、滤波器220和第一掺铒光纤放大器230；

移频器210的输入端和光源100的第一输出端连接，移频器210被配置为对第一激光信号的频率进行移频得到第一移频信号；

滤波器220的输入端和移频器210的输出端连接，滤波器220被配置为过滤移频信号中的噪声得到第二移频信号；

第一掺铒光纤放大器230的输出端和滤波器220的输出端连接，第一掺铒光纤放大器230被配置为对第二移频信号进行放大以弥补***损耗；

第一掺铒光纤放大器230的输出端和传感模块400的输入端连接，以将第二移频信号输出至传感模块400。例如，在移频器210对第一激光信号进行移频时，移频值可以设置为80MHz、100MHz等数值。

本申请实施例通过移频器210的设置，能够向传感模块400输出不同频率的激光信号，从而能够消除分布式声波传感***中相关衰落带来的影响，提升第一激光信号的空间分辨率，以便于采集模块500精确解调出振动信号的位置信息。

示例性的，移频模块200还包括第二耦合器240，第二耦合器240的第一输入端和光源100的第一输出端连接，第二耦合器240的第二输入端和第一掺铒光纤放大器230的输出端连接，第二耦合器240的输出端和传感模块400的输入端连接。

本申请实施例通过第二耦合器240的设置，能够将第一激光信号输入至移频器210进行移频后再依次输出至传感模块400。

在另外的一些示例中，移频模块200还包括声光调制器250，声光调制器250的输入端和光源100的第一输出端连接，声光调制器250的输出端和第二耦合器240的第一输入端连接；

声光调制器250被配置为调制第一激光信号的频率。

图3是第一激光信号在移频模块中的频率变化示意图。

在具体实施时，参照图3，其中，P1表示声光调制器250发出的第一激光信号，P2，P3表示第一激光信号第一次和第二次依次经过移频器210、滤波器220、第一掺铒光纤放大器230经过调制环结构后的脉冲信息。f1~f2 表示声光调制器发出的扫描脉冲扫频范围，△f表示移频器210的移频值。

示例性的，移频模块200还包括任意波形发生器260，任意波形发生器260的输出端和声光调制器250连接，任意波形发生器260用于控制声光调制器250调制第一激光信号的频率。

本申请实施例通过声光调制器250的设置，可以根据需要，调制第一激光信号的初始频率，以便于对第一激光信号进行移频后输出至传感模块400。

示例性的，移频模块200还包括第二掺铒光纤放大器270，第二掺铒光纤放大器270的输入端和第二耦合器240的第二输出端连接；

声波传感***还包括环形器600，环形器600的输入端和第二掺铒光纤放大器270的输出端连接，环形器600的第一输出端和传感模块400连接，环形器600的第二输出端和采集模块500的第一输入端连接。

示例性的，传感模块400设置为传感光纤410，其中，振动信号施加于传感光纤410。

本申请实施例中，通过第二掺铒光纤放大器270的设置，能够对第二耦合器240输出的第一激光信号进行进一步的放大，以便于输出至传感模块400，在传感模块400内产生瑞利散射信号。本申请实施例通过环形器600的设置，不仅能够接收移频模块200输出的第一激光信号，还能够将第一激光信号输出至传感模块400后，将传感模块400内的瑞利散射信号输出是采集模块500。

在一些示例中，采集模块500包括第三掺铒光纤放大器550和第三耦合器560；

第三掺铒光纤放大器550的输入端和环形器600的第二输出端连接，第三掺铒光纤放大器550的输出端和第三耦合器560的输入端连接，第三耦合器560的第一输出端和第一耦合器330的第一输入端连接，第三耦合器560的第二输出端和第三探测器530的输入端连接。

本申请实施例通过第三掺铒光纤放大器550的设置，能够对传感模块400输出的瑞利散射信号进行放大，本申请实施例通过第三耦合器560的设置，能够将传感模块400输出的瑞利散射信号分别输出至第一探测器510、第二探测器520和第三探测器530。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种分布式声波传感***，其特征在于，包括移频模块（200）、放大模块（300）、传感模块（400）和采集模块（500）；

所述移频模块（200）的输入端和光源（100）的第一输出端连接，所述移频模块（200）被配置为接收并调制所述光源（100）发射的第一激光信号的频率，以使所述第一激光信号的频率在所述移频模块（200）内递增后输出探测光信号；

所述传感模块（400）的输入端和所述移频模块（200）的输出端连接，以接收所述探测光信号并在所述传感模块（400）内与振动信号产生瑞利散射信号；

所述放大模块（300）的第一输入端和所述光源（100）的第二输出端连接，以接收所述光源（100）输出的第二激光信号，所述放大模块（300）的第二输入端和所述传感模块（400）的第一输出端连接以接收所述传感模块（400）输出的瑞利散射信号；所述放大模块（300）被配置为将所述第二激光信号与所述瑞利散射信号进行混频产生混频信号；

所述采集模块（500）的第一输入端和所述传感模块（400）的第二输出端连接，以接收并解调所述瑞利散射信号得到所述振动信号的位置信息；所述采集模块（500）的第二输入端和所述放大模块（300）的输出端连接，以接收并解调所述混频信号得到所述振动信号的初始相位信息；

所述放大模块（300）包括偏振调节仪（310）；

所述偏振调节仪（310）的第一输入端和所述光源（100）的第二输出端连接，所述偏振调节仪（310）的第二输入端和所述采集模块（500）的输出端连接；

所述偏振调节仪（310）被配置为接收所述采集模块（500）输出的反馈信号，以根据所述反馈信号调节所述第二激光信号的偏振状态；

所述放大模块（300）还包括偏振分束器（320）；所述采集模块（500）包括第一探测器（510）、第二探测器（520）和采集卡（540）；

所述偏振分束器（320）的第一输入端和所述传感模块（400）的输出端连接，所述偏振分束器（320）的第二输入端和所述偏振调节仪（310）的输出端连接；

所述偏振分束器（320）的第一输出端和所述第一探测器（510）的输入端连接，以向所述第一探测器（510）输出混频信号中的P光；

所述偏振分束器（320）的第二输出端和所述第二探测器（520）的输入端连接，以向所述第二探测器（520）输出混频信号中的S光；

所述第一探测器（510）的输出端和所述第二探测器（520）的输出端均与所述采集卡（540）的第一输入端连接，所述采集卡（540）被配置为接收并解调所述P光和所述S光得到所述振动信号的初始相位信息；

所述采集模块（500）还包括第三探测器（530）；

所述第三探测器（530）的输入端和所述传感模块（400）的输出端连接，以接收所述传感模块（400）输出的瑞利散射信号；所述第三探测器（530）的输出端和所述采集卡（540）的第一输入端连接，所述采集卡（540）被配置为接收并解调所述瑞利散射信号得到所述振动信号的位置信息；

所述放大模块（300）还包括第一耦合器（330）；

所述第一耦合器（330）的第一输入端和所述传感模块（400）的输出端连接，所述第一耦合器（330）的第二输入端和所述偏振调节仪（310）的输出端连接，所述第一耦合器（330）的输出端和所述偏振分束器（320）的输入端连接；

所述移频模块（200）包括移频器（210）、滤波器（220）和第一掺铒光纤放大器（230）；

所述移频器（210）的输入端和所述光源（100）的第一输出端连接，所述移频器（210）被配置为对所述第一激光信号的频率进行移频得到第一移频信号；

所述滤波器（220）的输入端和所述移频器（210）的输出端连接，所述滤波器（220）被配置为过滤移频信号中的噪声得到第二移频信号；

所述第一掺铒光纤放大器（230）的输出端和所述滤波器（220）的输出端连接，所述第一掺铒光纤放大器（230）被配置为对所述第二移频信号进行放大以弥补***损耗；

所述第一掺铒光纤放大器（230）的输出端和所述传感模块（400）的输入端连接，以将所述第二移频信号输出至所述传感模块（400）；

所述移频模块（200）还包括第二耦合器（240），所述第二耦合器（240）的第一输入端和所述光源（100）的第一输出端连接，所述第二耦合器（240）的第二输入端和所述第一掺铒光纤放大器（230）的输出端连接，所述第二耦合器（240）的输出端和所述传感模块（400）的输入端连接；

所述移频模块（200）还包括声光调制器（250），所述声光调制器（250）的输入端和所述光源（100）的第一输出端连接，所述声光调制器（250）的输出端和所述第二耦合器（240）的第一输入端连接；

所述声光调制器（250）被配置为调制所述第一激光信号的频率；

所述移频模块（200）还包括第二掺铒光纤放大器（270），所述第二掺铒光纤放大器（270）的输入端和所述第二耦合器（240）的第二输出端连接；

所述声波传感***还包括环形器（600），所述环形器（600）的输入端和所述第二掺铒光纤放大器（270）的输出端连接，所述环形器（600）的第一输出端和所述传感模块（400）连接，所述环形器（600）的第二输出端和所述采集模块（500）的第一输入端连接；

所述采集模块（500）包括第三掺铒光纤放大器和第三耦合器（560）；

所述第三掺铒光纤放大器的输入端和所述环形器（600）的第二输出端连接，所述第三掺铒光纤放大器的输出端和所述第三耦合器（560）的输入端连接，所述第三耦合器（560）的第一输出端和第一耦合器（330）的第一输入端连接，所述第三耦合器（560）的第二输出端和第三探测器（530）的输入端连接。