直线式Sagnac干涉仪光纤入侵检测与精确定位方法

"直线式Sagnac干涉仪入侵检测系统及其定位方法" 本文介绍了一种创新的直线式Sagnac干涉仪入侵检测系统，该系统基于光纤传感技术，用于监测和定位潜在的入侵行为。Sagnac干涉仪因其对环境变化的高度敏感性在光纤传感领域得到了广泛应用，而直线式设计则进一步优化了其在安全防护领域的应用。 在这个系统中，传感光纤的一端连接了一个法拉第旋转镜（FRM），形成一个直线式的检测结构，能够作为光纤围栏应用于不同类型的区域安全防护。实验结果显示，当有人行走穿过光纤时，产生的干涉输出呈现为宽频信号，这意味着可以通过寻找零点频率来确定入侵的位置。通过对入侵引起干涉信号的频谱分析，研究人员发现，在某些特定条件下，干涉信号的频率与入侵信号的频率存在倍频关系。 基于这个发现，论文提出了一种新的定位策略：通过将干涉信号的零点频率除以2，可以直接获取入侵信号的零点频率，无需采用相位生成载波（PGC）技术进行解调。这种方法简化了信号处理步骤，提高了系统的实时性和定位准确性。数值计算验证了这种方法的可行性。 为了模拟实际应用，研究者在实验室中进行了实验，将噪声信号驱动的压电陶瓷（PZT）调制器串接到传感光纤中。当传感光纤长度达到11公里时，平均定位误差仅为170米，相对误差约为1.5%，这表明利用零点频率获取方法，该系统能够在长距离下实现精确的入侵定位。 关键词：传感器、光纤围栏、直线式Sagnac干涉仪、零点频率、入侵检测、定位 总结来看，这项工作为光纤安全监控提供了新的思路，利用直线式Sagnac干涉仪的特性，结合零点频率分析，实现了高效且准确的入侵检测和定位，尤其适用于大范围的安全防护场景。这种技术的应用有望提升安全系统的性能，并减少误报率，对于提升公共和私人领域的安全保障具有重要意义。