光学监测系统的制作方法_3

文档序号:8417376阅读:来源:国知局
br>[0041]源401、402和接收器403、404经由光学开关407连接到波长复用器405、406。光学开关407使得每个源和接收器能够光学连接到主干光纤408或409。如上文结合图1所描述的,将主干光纤连接到光学环行器410、411。波长复用器405、406对高和低波长进行复用或解复用(取决于方向)。即,到达端口 405C和406C的低波长分别在端口 405L和406L输出,并且高波长分别在端口 405H和406H处输出。因此,询问器400能够将低或高波长源401,402导向任一个主干光纤,并且接收正确的接收器403、404处的从任一个主干光纤到达的低波长或高波长。在替代的配置中,光学开关407可以位于复用器405、406与主干光纤408、409之间。
[0042]光学环行器410的端口 2 (即从询问器通过主干光纤408发射的信号存在于该端口)被耦合到波长复用器412。复用器412对高和低波长进行复用或解复用(取决于方向)。即,到达端口 412C的低波长在端口 412L处被输出,并且高波长在端口 412H处被输出。
[0043]端口 412L耦合到第一传感器阵列413,该传感器阵列被配置为由低波长组询问。端口 412H耦合到第二传感器阵列414,该传感器阵列被配置为由高波长组询问。传感器阵列413、414的输出由复用器415复用,复用器415的输出连接到环行器411的端口 3,以将来自传感器阵列413、414的信号被导向到主干光纤409,并且然后到达询问器400。传感器阵列416、417经由复用器418、419以相同方式进行连接。
[0044]因此,图4的系统可以以两种组合询问传感器阵列。在低波长被导向到主干408并且从主干409接收低波长、以及高波长被导向主干409并且从主干408接收高波长的情况下,询问传感器阵列413和416。在低波长被导向到主干409并且从主干408接收低波长、以及高波长被导向到主干408并且从主干409接收高波长的情况下,询问传感器阵列414和417。在这些配置中的每个配置中,每根主干光纤均传输高组或低组的高功率询问信号,并且与其相反的组的低功率信号返回到询问器。因此保持了使光学功率最小化并且避免同一波长的双向传输的上文所论述的特性,但是可以通过一对主干光纤询问的阵列的数量被加倍,虽然每次仅有50%。
[0045]图5示出了用于在系统的特定部分中提供冗余的其它系统。如图4中所示地对询问器500、主干光纤508、509、环行器510、511和波长复用器512、515、518、519进行配置。然而,复用器512、515、518、519连接到两个传感器电缆520、521。每个传感器电缆520、521包括可以由高或低波长组经由不同端口询问的传感器阵列522、523。每个传感器电缆中的直通光纤用于提供通往其它传感器电缆的冗余信号路径。该系统使得在传感器电缆的其中之一中的总光纤断裂时能够继续操作。在图5的示例中,每个传感器电缆520、521经由4路连接器而连接到环行器。
[0046]结合图4所描述的询问器的重新配置使得能够选择由哪个波长组来询问哪个传感器阵列。即,在第一种配置中,传感器阵列520由高波长询问并且传感器阵列521由低波长询问。在第二种配置中,传感器阵列520由低波长询问并且传感器阵列521由高波长询问。该重新配置可以允许在传感器阵列的其中之一中出现故障之后改进性能。
[0047]询问器也可以被配置为通过任一个主干光纤导向所选信号。即,可以将高波长和低波长的混合导向到每根主干光纤508、509。因此,每根主干光纤均可以传输来自高波长和低波长组的波长。然而,由于复用器和环行器配置,使主干光纤中的特定波长处没有反向传播的信号的前述行为仍然适用。
[0048]在以上描述中,已经将环行器描述成位于主干光纤的末端。然而,如将要领会的,在不影响由所描述的系统配置提供的功能和原理的情况下,可以根据系统设计来改变那些环行器的位置。例如,图6示出了沿着传感器电缆600的传感器阵列1_8(H&L指示上文所描述的询问波长)的配置。传感器电缆由8路连接器602连接到主干光纤,并且所有环行器(未编号,利用圆圈中的箭头示出)、连接光纤、和传感器1-8在传感器电缆600内或沿着传感器电缆600的长度方向。传感器阵列对的连接如上文所述。即,传感器阵列1、2连接到一对主干光纤,如图1中所示。传感器阵列(3,4)、(5,6)、(7,8)相似地连接到主干光纤对。因此八个传感器阵列经由四对主干光纤进行连接。与现有技术相比,该布置使每个光纤对的传感器阵列的数量加倍。如将领会的,主干光纤可以被提供作为单个或多个电缆。
[0049]图7示出了包括8个传感器阵列的感测电缆的其它示例。利用结合图3所描述的原理来连接阵列。每个传感器阵列连接到两对主干光纤,两对主干光纤将阵列连接回到询问器。到每个阵列的第一连接部是从传感器电缆的第一端开始,并且第二连接部是到传感器电缆的第二端。该配置提供了到每个传感器阵列的冗余连接,并且在沿着传感器电缆的长度方向发生断裂时,该配置确保仍然能够从传感器电缆的至少一端询问传感器。
[0050]图6和7中所示的传感器阵列可以沿着传感器电缆间隔开,以提供要求的传感器位置。
[0051]其中在以上任何描述中,在主动意义上将光纤、连接或部件描述为传输或引导特定波长,要理解,这仅是为清晰起见,并且措辞是为了指定相关部分可以传输那些波长或被配置为这样做。显然,波长将仅在光源向系统供应波长时才存在,并且这种源的存在与否不会影响本文中所描述的系统的物理结构。
[0052]描述已经主要被导向如下系统,即其中询问器系统位于水面并且传感器阵列位于海床上。然而,如将领会的,询问器系统可以位于其它位置,例如在海床上。术语“主干电缆”因此用于描述传感器阵列到询问器的连接部,但是该连接部可以采用询问器位于水面上的吊索的形式。
[0053]可以扩展或改变本文中给出的任何范围或设备值而不失去所寻求的效果,如对于技术人员而言将显而易见的。
[0054]要理解,上述益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及一些实施例。实施例不限于解决所陈述的问题中的任何或全部问题的那些实施例或具有所陈述的益处和优点中的任何或全部益处和优点的那些实施例。
[0055]对“一”项目的任何引用都是指那些项目中的一个或多个。本文中的术语“包括”用于表示包括所说明的方法方框或元件,但是这种方框或元件不包括排他的清单,并且方法或装置可以包含额外的方框或元件。
[0056]可以采用任何适合的顺序、或者在适当的时候同时执行本文中所描述的方法的步骤。另外,在不脱离本文中所描述的主题内容的精神和范围的情况下,可以从方法的任何方框中删除单个方框。可以将以上所描述的示例中的任何示例的方面与所描述的其它示例中的任何示例的方面进行组合,以形成其它示例而不失去所寻求的效果。
[0057]要理解,优选实施例的以上描述仅通过示例的方式给出,并且本领域的技术人员可以做出各种修改。尽管上文已经以一定程度的特殊性或参考一个或多个单个实施例描述了各个实施例,但是在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本领域的技术人员可以对所公开的实施例做出很多改变。
【主权项】
1.一种光学感测系统,包括: 询问器系统
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