基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备

1. 一种基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备，其特征在于，包括依次连接的窄线宽激光器、基于3×3光纤耦合器的迈克尔逊光纤干涉仪、第一波分复用器WDM-1、第二波分复用器WDM-2、缠绕光纤的压电陶瓷PZT和设有第一光电探测器PD1及第二光电探测器PD2的解调电路板，其中， 3×3光纤耦合器的4端口连接第一波分复用器WDM-1的透射端口，第一波分复用器WDM-1的反射端与第一光接口X1连接，第一波分复用器WDM-1的公共端与第二光接口X2连接，第二光接口X2通过外置传感光缆或光纤跳线连接第三光接口X3，第三光接口X3与缠绕光纤的压电陶瓷PZT的光输入端连接，缠绕光纤的压电陶瓷PZT的光输出端与第二波分复用器WDM-2的公共端连接，第二波分复用器WDM-2的反射端连接第四光接口X4，第二波分复用器WDM-2的透射端连接第一法拉第磁旋转反射镜FRM-1将窄线宽激光原路反射回3×3光纤耦合器作为探测光信号，由3×3光纤耦合器6端口输出、进入与3×3光纤耦合器6端口连接的第二法拉第磁旋转反射镜FRM-2并被反射回3×3光纤耦合器的窄线宽激光作为参考光信号， 3×3光纤耦合器的2端口、3端口分别连接解调板上的第一光电探测器PD1、第二光电探测器PD2，解调板输出端与缠绕光纤的压电陶瓷PZT连接，经解调板输出电压控制信号进入缠绕光纤的压电陶瓷PZT。 2.根据权利要求1所述的基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备，其特征在于，所述窄线宽激光器的工作波长与第一光接口X1或第四光接口X4外接的光纤振动传感器内置激光器的工作波长至少相差0.8nm、频率间隔在100GHz以上。 3.根据权利要求1所述的基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备，其特征在于，所述第一波分复用器WDM-1和第二波分复用器WDM-2均设有公共端、透射端、反射端三个光纤端口，其中第一波分复用器WDM-1和第二波分复用器WDM-2的透射端的工作带宽覆盖窄线宽激光器的工作波长、反射端的工作带宽覆盖分别通过第一光接口X1、第四光接口X4外接分布式光纤振动传感器的工作波长；或第一波分复用器WDM-1和第二波分复用器WDM-2的反射端的工作带宽覆盖窄线宽激光器的工作波长、透射端的工作带宽覆盖分别通过第一光接口X1、第四光接口X4外接分布式光纤振动传感器的工作波长，此时3×3光纤耦合器的4端口连接第一波分复用器WDM-1的反射端口，第一波分复用器WDM-1的透射端与第一光接口X1连接，第二波分复用器WDM-2的透射端连接第四光接口X4，第二波分复用器WDM-2的反射端与第一法拉第磁旋转反射镜FRM-1连接。 4. 根据权利要求1所述的基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备，其特征在于，所述3×3光纤耦合器的两侧端分别设有1、2、3端口和4、5、6端口，其中，1、2、3端口可互换且都位于3×3光纤耦合器的同一侧， 4、5、6端口也可互换且都位于3×3光纤耦合器的另一侧。 5.基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备的使用方法，包括权利要求1-4任意一项所述的基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备，其特征在于，所述设备有两个工作模式，分别为入侵信号复制模式和入侵信号模拟输出模式，其中，入侵信号复制工作模式的工作过程为：第一步：将待测传感光缆两端分别接入第二光接口X2和第三光接口X3，设备设置为入侵信号复制工作模式；第二步：人为复现传感光缆的入侵行为，采用攀爬光纤围栏/围墙、踩踏光缆入侵防护区域、在待测埋地光缆附近进行机械施工，解调板实时记录和保存相位解调后的传感光缆入侵行为振动信号的幅度、波形、持续时间信息；第三步：拆除待测传感光缆，采用光纤跳线连接第二光接口X2和第三光接口X3，解调板驱动缠绕光纤的压电陶瓷PZT通过多次校准实现输出与入侵行为振动信号幅度、波形、持续时间一致的机械波，保存该波形输出设置并编号和附加说明；入侵信号模拟输出模式的工作过程为：第一步：采用光纤跳线连接第二光接口X2和第三光接口X3，将第一光接口X1、第四光接口X4串联接入分布式光纤振动传感器模式识别训练光缆中间的任意一点；第二步：调用所需入侵行为对应的设置，输出入侵行为模拟信号，开展分布式光纤振动传感器模式识别训练；第三步：更换调用所需入侵行为对应的设置，或更换光纤振动传感入侵信号复制及模拟设备在模式识别训练光缆的位置，继续开展分布式光纤振动传感器模式识别训练。 6.根据权利要求5所述的基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏入侵信号模拟设备的使用方法，其特征在于，所述PZT由解调电路板控制，用于模拟输出马赫-曾德尔干涉仪检测到的光纤围栏入侵信号，包括入侵信号的波形、振幅、持续时间信息的模拟。