Patent ES-2549306-T3 (ES)
Title: Sistema de fibra óptica con agrupación de sensores o detectores virtuales
Inventor: PAYTON ROBERT
IPC: G01M11/00
Filed: 2005-08-05
Granted: 2015-10-26
Abstract: Un reflectómetro de dominio temporal para detectar en un conjunto deseado de n posiciones de detección espaciadas a lo largo de una extensión de fibra óptica, siendo dichas posiciones de detección para detectar un tipo de señal física externa que tiene la propiedad de inducir cambios en la trayectoria de la luz dentro de la extensión de fibra óptica en regiones existentes a lo largo de las cuales la señal está acoplada a la extensión, que comprende: una extensión de fibra óptica (9) que tiene una primera extremidad que sirve al mismo tiempo tanto como extremidad de entrada de la señal de interrogación como de extremidad de salida de la señal de retropropagación para los propósitos de reflectometría, y que tiene una segunda extremidad remota; una primera fuente de luz (3) para producir una señal de onda luminosa portadora coherente de una primera longitud de onda predeterminada; un modulador (5) de secuencia de código de pseudo-ruido binario para modular dicha señal portadora para producir una señal de onda luminosa de interrogación modulada en secuencia de código de pseudo-ruido que reitera continuamente la secuencia de código de pseudo-ruido binaria, siendo ejecutadas las secuencias reiteradas en una relación fijada a una base de tiempo predeterminada; un heterodino (15) de onda luminosa que tiene una primera y una segunda entradas para recibir una señal primaria y una señal de oscilador local, respectivamente, y operativa para producir frecuencias de impulso de sus frecuencias respectivas; un acoplador direccional (7) de onda luminosa que tiene un primer puerto que recibe dicha onda luminosa de interrogación modulada de secuencia de código de pseudo-ruido binaria, un segundo puerto acoplado a dicha primera extremidad de dicha extensión de fibra óptica, y un tercer puerto acoplado a dicha entrada de señal primaria del heterodino (15); dicho acoplador direccional (7) para acoplar dicha onda luminosa de interrogación modulada de secuencia de código de pseudo-ruido binaria a dicho segundo puerto en que es lanzada en una dirección de propagación hacia delante a lo largo de dicha extensión de fibra óptica provocando el retorno a dicho segundo puerto de una onda luminosa de retro-propagación compuesta que es una suma de retro-propagaciones de onda luminosa a partir de una continuidad de ubicaciones a lo largo de la longitud de la extensión, comprendiendo dicha señal de onda luminosa de retro-propagación compuesta una suma de múltiples componentes que incluyen un primer componente de señal que comprende la suma de partes de dicha señal de onda luminosa de interrogación modulada en secuencia de código de pseudo-ruido en la que las propiedades innatas de la fibra óptica provocan la retro-propagación en una continuidad de ubicaciones a lo largo de la extensión, y un segundo componente de señal que comprende la modulación de dicho primer componente de señal provocada por componentes longitudinales de los cambios de trayectoria óptica inducidos en dicha extensión en una continuidad de ubicaciones a lo largo de dicha extensión por las señales físicas externas, incluyendo además dicho segundo componente de señal un conjunto correspondiente de subcomponentes que comprenden la modulación de dicho primer componente de señal por cambios de trayectoria óptica provocados por dichas señales externas en las n posiciones de detección respectivas; dicho acoplador direccional (7) está adaptado para acoplar dicha onda luminosa de retro-propagación compuesta a dicho tercer puerto en el que es aplicado a dicha primera entrada del heterodino (15); una segunda fuente de luz (45) acoplada a dicha segunda entrada del heterodino (15) de onda luminosa, dicha segunda fuente de luz está adaptada para producir una señal de onda luminosa de oscilador local coherente en relación de fase bloqueada para dicha señal de onda luminosa, siendo dicha señal de oscilador local de una segunda onda luminosa predeterminada que difiere de la primera onda luminosa predeterminada en una magnitud de diferencia lo bastante pequeña para producir en la salida del heterodino (15) una señal de impulso de diferencia compuesta de radiofrecuencia (RF), o por una magnitud suficientemente grande para hacer que dicha señal de impulso de diferencia compuesta de radiofrecuencia tenga suficiente ancho de banda para hacer que incluya contrapartidas de RF de componentes y subcomponentes de señal de dicha señal de onda luminosa de retro-propagación compuesta; siendo acoplada dicha señal de frecuencia de impulso de diferencia compuesta de RF a un divisor (203) de n vías que proporciona un conjunto correspondiente de n canales de salida, cada uno de los cuales transmite dicha señal de impulso de diferencia compuesta de RF; un conjunto correspondiente de n demoduladores (81, 83, 85) de secuencia de código de pseudo-ruido binario del tipo de correlación que tiene sus entradas respectivas conectadas a los canales de salida correspondientes de dicho divisor de n vías a través de un conjunto correspondiente de circuitos de retardo de tiempo (221, 223, 225) que proporcionan respectivamente un conjunto correspondiente de retardos de tiempo predeterminados en relación a dicha base de tiempo predeterminada del modulador de secuencia de código de pseudo-ruido binario, para establecer dichas n posiciones de detección deseadas a lo largo de dicha extensión de fibra óptica; y sirviendo dicho conjunto de demoduladores (81, 83, 85) de secuencia de código de pseudo-ruido binario del tipo de correlación para demultiplexar de manera conjunta temporal y espacialmente dicha señal de impulso de diferencia compuesta de RF para proporcionar en sus salidas respectivas contrapartidas de RF de los subcomponentes de dicho segundo componente de señal de dicha señal de onda luminosa de retro-propagación compuesta provocada por cambios en la trayectoria óptica dentro de dicha extensión de fibra óptica inducida por señales físicas externas acopladas respectivamente a las posiciones de detección correspondientes.