林文台，娄淑琴，梁 生

（1.北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044；2.北京交通大学物理系，北京 100044）

0 引 言

分布式光纤扰动传感器（FDDS）在周界安防、输油管道预警等国防、能源领域有着广泛的应用.目前国内外针对分布式扰动传感器有多种方案，主要3类，包括光时域反射式方案、光纤光栅阵列方案和干涉仪型方案.其中，光时域反射式方案具有很高的空间分辨率，但不适用于高频信号的振动传感，并且实时性差，限制了其在实际中的应用［9］；光纤光栅阵列方案实现了准分布式传感，但存在监测距离的限制，由于光栅复用数量有限，不适用于长距离应用的要求［10］.基于M－Z干涉仪的FDDS具有灵敏度高、定位算法简单、定位精度高等优点，适用于长距离传感应用，成为了光纤分布式传感的主流技术方案［1－8］.

基于双M－Z干涉仪的FDDS在实际应用中，由于其光路结构的非互易性和不均匀温度场分布，M－Z干涉仪的相位发生随机漂移，从而导致传感器产生定位误差，甚至导致定位失败.

因此，本文提出了一种基于新型PGC技术的双M－Z干涉仪，它针对长距离双M－Z型FDDS的特点，巧妙利用窄带模拟低通滤波器，解决了窄带数字低通滤波器难以硬件实现的问题；构造了特殊的本地解调项，解调了信号中的高次谐波；消除了低频相位漂移和载波相位延时的影响，提高了信噪比，从而显著提高了定位精度.

图1 采用新型PGC技术的双M－Z型FDDS原理框图Fig.1 Schematic illustration of FDDS with a PZT

1 系统原理

采用新型PGC技术的双M－Z型FDDS的原理框图如图1所示.

为了消除相位漂移，在靠近耦合器B端引入PZT相位调制器.调制信号表达式为