相干技术

相干技术（精选9篇）

相干技术 篇1

光学相干断层成像技术(OCT)是继X射线、CT、MRI和超声诊断技术之后的又一种新的血管内成像方法。它综合光学技术、超灵敏探测技术和计算机图像处理技术快速获得血管横断面高分辨率的微观结构图像。OCT分辨率可达10μm×25μm,接近观察到组织水平,被称为“体内的组织学显微镜”。随着OCT在人体冠状动脉内获得高清晰图像使这项技术在冠心病介入领域中应用报道逐渐增多,并以其在冠状动脉疾病诊疗方面凸显的技术优势及重要价值而受国内外专家的高度关注。据悉,OCT是一项较为成熟的技术,早期用于眼科相关检查;2001年开始应用于冠状动脉成像,具有临床有效性及安全性;OCT可用于诊断临界病变,包括精准判断斑块成分、发现和识别易损斑块及红、白血栓,判断支架术后即刻效果,术后随访,检测和患者密切相关的药物洗脱支架术后内膜覆盖情况等,这些优势可以指导医生在评价治疗方案、确定治疗策略、采取应对措施等方面做出更为准确的判断;OCT可提高手术的安全性和成功率,辅助判断术后抗血小板药物氯比格雷的服用时间,节约患者的长期治疗费用。国内阜外医院等12家拥有OCT设备。

相干技术 篇2

利用演化因子给出了相干原子束与相干腔场相互作用系统的演化规律.研究了其相互作用过程,结果表明:量子信息不但可以在相干原子与相干腔场之间相互交换,而且可以在不同相干腔场之间传递.还发现:在普遍情况下,信息交换传递的条件与原子跃迁的`频率(ωa,k)及其相对相位(ξ)、光场的频率(ωf,k)及其相对相位(η)、原子与光场的耦合强度(g)和相互作用时间(t)等均有关,但当原子与光场发生共振相互作用时,其条件仅与g、t有关.

作 者：王菊霞 杨志勇 安毓英 WANG Ju-Xia YANG Zhi-Yong AN Yu-Ying 作者单位：王菊霞,WANG Ju-Xia(西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071;渭南师范学院物理系量子光学与光子学研究所,渭南714000)

杨志勇,安毓英,YANG Zhi-Yong,AN Yu-Ying(西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071)

相干技术 篇3

一、高速相干光纤维通信不同方法的对比分析

1.1高速相干光纤维通信的相位调制解调技术分析

在进行相位调制解调的时候, 需要确保载波的频率是恒定的, 而且载波的幅度要保持在固定的数值内, 然后进行光波相位的调制, 相位调制的过程中实现了对信号光的调制, 在光强被输出时仍然能够保持数值的恒定, 在通信技术的应用中, 接收机在接收信号的时候, 其功率可以保持较大范围的容限。在相位调制的过程中, 最重要的设备是调制器, 调制器的种类有很多种, 要根据相位的范围选择合适的调制器, 在晶体上作用电压的时候, 会使晶体的折射信号发生变化。

1.2高速相干光纤维通信的频率调制分析

频率的调制是在高速相干光纤维通信调制的过程中, 将载波的频率进行改变而实现调制的一种方法, 在通信的操作中, 可以应用波导调制器, 频率的改变可以通过运用波导解调器使载波产生相移, 使调制器上可以形成波浪形的电压脉冲, 在调制器上收集频率调制的载波信号, 在高速相干光纤维通信技术的应用过程中, 采用这种方法来控制通信的频率还是不容易实现的, 所以, 在进行频率调制的时候可以采用激光和声音的调制解调器, 使三者可以相互配合使用。

二、高速相干光纤维通信调制的内部构造对比分析

1、高速相干光纤维通信的相位调制方案分析。

对相位进行调制的时候, 可以在宽带信号进行传递的过程中实现, 运用调制器实现对载波信号频率的控制, 然后实现对相位频率的检测, 在检测的过程中, 还是存在一定的难度的, 不能够进行直接的检测, 一般采用的是相干检测的方法, 选择具有高度灵敏度的解调器, 在范围比较大的区域内, 会产生比较低的功率, 在实际的调制过程中, 运用相干探测的方法, 光纤维的两个端口的方向是截然不同的, 导致了电平值过小, 甚至会使电平值为零, 这就会导致输入的光功率的容限数值过大, 使调制的信号不能显现出来。

在应用相位调制的时候, 要运用载波对相位进行调制, 不会对其他的载波产生较大的干扰, 也能够使光的功率能够在调制的范围能均匀地呈现, 实现较高的容限数值, 这种方法在高速相干光纤维调制解调中使用可以提高通信的速度, 效果比较显著。

2、在通信技术中可以采用相位与幅度统一的调制解调方法。

在通信的调制中可以采用正相交调制的方法, 运用载波的方法, 控制两边带条幅的方式, 对不同方向的载波进行调制, 运用这种调制的方法可能使带宽的范围扩大, 通过对光纤维调制的方法来分析, 在对正交幅值进行调制的时候, 只要是运用几个不同的正交载波, 对正交载波上的脉冲进行调节, 运用反复相加的方法, 对正交幅值进行调制, 这种调制方法具有一定的非线性的特点, 而且能够实现较大的容限数值, 系统也不复杂, 结构简单, 但是缺点是这种调制方法要耗费大量的资金。

三、高速相干光纤维外差相干检测的方法分析

1、零差与外差相干的检测方法分析。

这两种方法具有一定的差别, 主要表现在频率的不同上, 本阵激光和光信号传输频率的不同, 在对相干进行检测的时候, 光信号主要是通过光的过滤系统进行传播的, 通过电路, 对相位的频率进行控制, 在零差相干检测的过程中, 能够将信号中产生干扰的部分过滤出去, 实现信号的高灵敏度。

2、自相干解调的方法分析。

由于外相干和零相干的解调方法都会耗费大量的资金, 所以, 在进行高速相干光纤维通信信号的调制解调的过程中一般可以采用自相干的方法, 对相位和频率信息进行调制, 得到相邻的数值, 然后能够计算出频率之间的数值差, 对编码信号进行自行地调节, 对于那些没有差别的编码信号, 可以对其后端的电路进行分解, 在实际的操作过程中, 如果运用了自相干的解调技术, 首先要对编码之间的数值结构把握清楚。

结语:高速相干光纤维通信信号的调制解调技术可以在一定程度上提高我国通信技术的效率, 使我国的通信技术更加发达, 使通信技术覆盖的面积更加地广阔, 因此, 在运用调制解调技术的时候, 应该具体问题具体分析, 选择合适的方法, 充分考虑到效率和成本问题, 实现利益的最大化。在通信的操作中, 可以应用波导调制器, 频率的改变可以通过运用波导解调器使载波产生相移, 使调制器上可以形成波浪形的电压脉冲, 这种方法经济实惠, 且效率高。

参考文献

[1]王庆恺.高速相干光纤通信调制解调技术研究[J].电子科技大学学报, 2013, 10:12-14.

农村复员武士养老保险相干政策 篇4

各州里人民当局、各街道服务处、开拓区管委会、新城区建树管委会：

按照《沈阳市人力资源和社会保障局、沈阳市财务局关于城镇从业职员介入根基养老保险有关题目的处理赏罚意见》(沈人社发[]72号)文件和沈阳市人力资源和社会保障局《关于农村复员武士参保及报酬审定的意见》的划定，为进一步做好农村复员武士参保及报酬确定事变，现将有关题目关照如下：

一、参保前说起缴费尺度

7月31日前到达或高出法定退休年数(男年满60周岁、女年满55周岁)、从未介入城镇从业职员根基养老保险的农村复员武士，可自愿申请介入城镇从业职员根基养老保险。由县人社局社保科认定身份后，从1月1日至12月31日以机动就业职员身份参保缴费，共计57327.27元。 未到达退休年数的可自愿从191月及往后任何时段缴费。治理补缴时，缴纳6月30日早年的保费，以当期在岗职工均匀人为为缴费基数;缴纳207月1日往后的保费，以缴费上年在岗人为为缴费基数。 正在享受养老保险报酬的“五七家眷工”、城乡住民，以及介入养老保障的被征地农夫，假如切合农村复员武士前提，经认定身份后可自愿申请退出原保险(保障)报酬，养老保险缴费及已领取的养老金按划定退付，之后转入城镇从业职员根基养老保险，其军龄参加养老金计较。仍抉择享受原报酬职员其军龄不参加原报酬计较。

二、报酬尺度

207月31日前到达或高出法定退休年数的，退休时刻同一为2014年7月31日，根基养老金按其退休时刻的计发步伐据实计发，低于889元，按889元计发。2014年8月1日往后切合退休前提的以现实到达退休年数为退休时刻，根基养老金据实计发，低于前述尺度，按889元发放。

三、享受报酬时刻

2014年7月31日前切合退休前提，按划定完成缴费和退休考核的，其养老金从2014年8月开始发放;2014年8月1日至今切合退休前提的，按划定完成缴费和退休考核的，从切合退休前提的次月起开始发放养老金。 四、参保缴费措施

1、切合参保职员携本人身份证、户口本及可以或许证明其农村复兴武士身份的原料(如入伍和退伍档案、士兵证、退伍证或民政部分揭晓的《农村籍退役士兵晚年糊口补贴证》以及出具的《辽宁省1954年11月往后入伍的农村籍部队退役士兵普查表》、《60周岁以上农村籍退役职员档案信息表》)到人社局社保科举办身份认定。

2、参保人经认定身份后到养老保险分局举办缴费，并打印个人账户明细表。

3、参保人携个人账户明细表并填写《沈阳市城镇从业职员退休考核表》到人社局社保科审批，经审批后，按划定日期领取退休报酬。

4、未到达退休年数职员经认定身份后到县养老保险分局缴费，生涯好相干原料，待到达退休年数时再到人社部分举办退休审批。

上述参保缴费时刻至6月30日止。

详细咨询治理请到康平县人力资源和社会保障局养老保险科，地点：康平县人力资源市场一楼养老保险窗口。

相干技术 篇5

深空测控上行链路的根本需求是提高全向辐射功率 (EIRP) , 上行天线组阵可以在较低成本条件下获得高EIRP值。NASA也将发展上行天线组阵技术作为未来20年进一步发展的关键技术之一。上行天线组阵技术的关键在于使得在目标处的射频信号能够相干合成[1,2,3], 这就对各天线间的时频同步提出了极高的要求。近些年来, 美国、日本以及欧洲各国都对利用光纤进行时频传输展开了一系列相关研究, 并在系统稳定度指标上取得了很好的试验结果[4,5,6], 系统万秒稳定度达到10-17量级。国内清华大学、中科院国家授时中心等研究结构也在开展相关试验, 并取得了一些成果[7,8], 但也仅仅处于试验阶段, 就调研所知, 国内还没有将利用光纤进行高稳定度时频传输技术应用于工程应用。为此, 本文提出了一种适用于几千米区域上行组阵的光纤时频相干传输的方法, 并进行了测试验证。

1 光纤时频相干传输的原理

通常情况下, 可以直接利用光纤将频率源输出频率标准传输至远端, 在传输的过程中, 传输信号会受到如环境温度、机械振动等光纤自身因素的影响, 从而导致远端频率标准信号不再“纯净”, 频率稳定度也会受到恶化[9]。为了满足上行天线组阵对时间同步精度和频率稳定度的要求, 选择了一种基于光学补偿的时频传输方法[10]。

1.1 温度对光纤时频传输的影响

为了保证频率标准信号可以“无损”地传输到远端, 首先分析温度对光纤时频传输系统的影响。标准通信光纤的典型温度系数k=7 ppm/oC (1 m光纤对应5 ns左右的时延) , 设温度带来的时延变化为D,

式中, ΔTSF为地面温度的变化范围;LSF为暴露光纤长度, 包括光缆进出口以及天线光缆卷绕部分;ΔTUG为地下1 m深处的温度变化范围;LUG为深埋光缆的长度。

假设取ΔTSF=50oC, ΔTUG=2.5oC, LSF=100 m, LUG=1 000 m, 根据式 (1) 计算可得时延的变化量D约为262 ps。以S波段2.2 GHz为例, 若要求时间同步精度要求在10 ps以内, 该时频传输系统需要采取一些措施来进行补偿。

温度变化引起的相位抖动会引起远端频率标准的稳定度损失, 相关分析工作已在一些参考文献中做了论述[11,12]。由相关分析结果可知, 温度引起的频率稳定度损失与光纤长度L、光纤温度系数α、光纤折射率n以及温度变化幅度ΔT成正比, 并且温度变化的周期也会影响频率稳定性损失, 而与传输频率f0无关。对本文的应用场景进行分析可知, 传输高稳定度的原子频标, 温度变化引起光纤物理性质的变化, 由此带来的频率稳定度损失对短期稳定度几无影响。但是, 从长期稳定度来说, 温度带来的稳定度损失对于长期稳定度好原子钟 (如氢钟) 稳定性还是会造成恶化 (氢钟万秒稳定度约为1×10-15, 温度引入的稳定度损失约为10-14量级) 。如果传输距离进一步增加, 温度变化对长期稳定度影响也会随之进一步加大。综上所述, 对于长期稳定度比较好的原子频标, 温度带来的光纤链路的时间抖动是不可忽略的, 要想保证光纤传输频标稳定度不受损失, 对于时间抖动的测量[13]和补偿就必不可少了。

1.2 基于光纤延迟线的光学补偿原理

由上述分析可知, 在光纤时频传输系统中, 温度变化是引起系统稳定度损失的一个重要的因素。为了满足高稳定度传输, 目前国内外主要的试验方法有3种[14], 本文选择了基于光纤延迟线的光学补偿方法。3种不同种类的光纤延迟线的原理以及特点如表1所示。

根据上节分析, 温度引入的系统稳定度损失主要体现在长期稳定度上, 由于平均时间比较长, 因此对于光纤延迟线的响应速度并没有过高的要求。由于上节计算得到的温度引起的该系统的时间抖动约为262 ps, 这要求光纤延迟线的补偿范围需要>300 ps。针对这种应用需求, 选择了General Photonics公司的”MOTORIZED DELAY LINE MDL-002”, 工作时由RS232串口输入以ps为单位的控制信号以完成相应光程变化。光纤延迟线 (Optical Delay Line) 内部由平移轨道、反射镜片和步进电机构成, 输入控制信号后步进电机推动镜片在平移轨道上精确移动位置, 以达到控制光程变化的目的。其发生一次光程变化时由内部工作的机械装置完成, 因此响应速度较慢, 工作频率仅能达到Hz量级。实际的时延抖动补偿试验中, 选取其工作在560 ps (约17 cm) , 工作频率为0.5~1 Hz。

1.3 光学波分复用技术

由于光纤延迟线是通过接收以ps为单位的控制信号以完成相应光程变化从而实现补偿链路时间抖动的目的。为了补偿链路的时间抖动, 首先需要链路的时间抖动进行精确测量。在该试验中, 时间抖动的测量方法是通过测量载波相位抖动来实现的。为了提高测量精度, 在本方案中选择一个频率较高的精测音来对链路时间 (相位) 抖动进行监测, 通过一系列运算、处理得到延迟线的控制量, 实现对链路时间抖动的补偿。由于在本试验中传输的频率标准为100 MHz, 测量时间抖动使用的精测音频率为1 GHz。为了使二者互不干扰的传输, 在该试验方案中还利用了波分复用技术[15]。将频率标准信号和精测音信号分别利用波分复用的2个波长进行传输, 再通过解复用技术实现二者的分离, 从而实现二者互无干扰的传输。

2 系统实现的原理

本文提出的一种光纤稳相时频传输方案的原理图如图1所示。

系统主要由发射模块、接收模块、波分复用器、光纤延迟线、鉴相模块、控制模块、监控模块和频综等几部分构成。其时频相干传输原理是:在近端, 分别将100 MHz频率标准信号以及频综输出的1 GHz精测音信号分别经过电光转换调制到2个不同的光载波上, 通过波分复用的方式通过一根光纤传递到远端。在远端通过一个解复用器再将2个不同波长的光信号分离, 然后通过环形器和一个耦合器可以将载有1 GHz信号的光波返回到近端。近端的接收模块将返回的携带有1 GHz信号光波解调输出带有光纤链路相位抖动的1 GHz精测音信号, 然后将该信号与近端的参考精测音信号进行鉴相, 得到链路相位抖动信息。鉴相模块将相位抖动信息送给控制器, 控制器经过采样、PID (比例积分微分) 运算得到控制量, 并将该控制量发送给光纤延迟线。光纤延迟线接收到控制器发送的命令, 根据命令调整传输链路的光程, 从而达到补偿链路相位抖动 (时间抖动) 的目的。

3 试验结果分析

3.1 时间抖动测量结果

由于在实际的闭环补偿的方案中需要在光纤中将频综输出的1 GHz精测音信号进行双向传输, 为了测试在双向传输时光纤链路延迟的测试结果, 在该实验中将载有1 GHz精测音信号的光波经过1 km光纤传输到远端后再利用耦合器和环形器将部分光信号返回进行双向光纤链路延迟的测量。在测量时间内, 闭环条件下链路延迟抖动测试的结果如图2所示, 由图2 (b) 可以看出在测试时间内, 光纤延迟线补偿量的变化已超过130 ps, 从而间接说明了在测试时间内温度变化引入的链路延迟的变化量也超过了130 ps。经过闭环补偿后链路延迟抖动的变化如图2 (a) 所示, 由图2 (a) 看出, 在测试时间内, 时延抖动由原来的超过130 ps减小至10 ps以内, 链路延迟抖动得到了很好的补偿。

远端返回信号和近端参考信号进行鉴相得到的相位测试结果如图3所示。由相位测量结果看出, 在测试时间内, 鉴相结果都基本可以收敛到参考相位附近, 闭环稳定时相位值的抖动 (鉴相结果的标准差) 为0.29°。

3.2 阿伦方差测试结果

为了测试系统闭环后的稳定度指标, 在完成系统的搭建后, 测试了系统的阿伦方差。测试方法是将经过该电-光-电转换系统和1 km光纤的100 MHz频标信号送入阿伦方差测试仪 (Symmetricom 5125A) , 参考信号选择为氢钟输出的另外100 MHz信号。因此, 该阿伦方差测量结果是该系统以及光纤链路对传输频标带来的相对频率稳定性损失。分别测试系统在开环和闭环条件下的阿伦方差测试结果, 测试结果分别如图4和图5所示。

从测试结果看出, 开环时, 光纤传输系统秒稳约为2×10-13, 千秒稳约为5×10-1 5。这样, 开环情况下的千秒稳定度对于原子频标的长期稳定度会造成损失[13]。在闭环补偿后, 秒稳阿伦方差达到2.49×10-13, 千秒稳达到3.5×10-16量级, 相对于开环时测量结果, 闭环时千秒稳测量结果约提高了一个数量级, 这样经过补偿后的系统就不会对频标的长期稳定度造成损失, 从而满足上行天线组阵技术的频率稳定度需求。

4 结束语

理论分析表明, 温度对光纤时频传输系统的长期稳定度会造成一定损失, 利用光纤延迟线进行光学补偿是一种有效的提高系统传输稳定度的方法。闭环系统测试结果表明, 该种补偿方案可以很好地实现对系统时间抖动的补偿, 实现了ps级光纤链路延迟抖动的测量和补偿, 系统的长期稳定度提高了一个数量级。该系统能够满足上行天线组阵技术对时频信号的稳定度需求, 对高稳定度光纤时频传输技术研究一定的参考价值。

摘要：针对上行天线组阵技术对高稳定度时频信号的需求, 提出了一种适用于几千米量级的高稳定度光纤时频传输方案。详细介绍了该方案的原理和实现方法, 并对该光纤时频传输试验系统进行了相关测试。初步试验结果表明, 系统实现了闭环链路延迟抖动小于10 ps, 载波相位抖动为0.29°;在传输100 MHz频标时, 1 km闭环光纤时频传输系统的阿伦方差指标为4×10-16/1 000 s, 能够使得频率标准信号“无损”地分发至各节点, 可用于千米区域内分布式系统的高精度时频同步场合。

相干技术 篇6

常规油气田勘探已经从大规模的宏观地震资料解释阶段发展到精细复杂断块隐蔽性油藏阶段。随着油气勘探工作的深入和发展, 正在探明的油气田规模越来越小, 而构造却越来越复杂, 利用常规构造解释已难以有效地识别断层等地质异常体[1]。而这些地质异常体尤其是小断层以及河道的精细刻画对油气的勘探开发将起到至关重要的作用。相干体技术作为一种地震属性, 是基于相邻地震道在横向上的地震波相位与振幅相似性程度大小来预测地质异常体 (断层、裂缝、溶洞、河道以及异常岩体边界) 的一种手段。然而传统的相干体技术在复杂的大倾角断裂地区不能够精细地对小断层、裂缝以及河道进行预测与刻画, 导致对区块认识不准确, 影响勘探开发进程。本文运用倾角控制下的三维相干体技术对某区块进行精细预测与刻画, 成功地刻画出小断层、古河道以及溶洞。大大提高了资料的分辨率与精度, 不仅从宏观上认识了整个区块内大断层的整体走向与分布, 而且对小断层与微裂缝也有精确的空间展布。这有助于快速提高解释人员的工作效率、增强对区块的认知程度、对断层以及周围情况的深入了解, 更有利于提高油气勘探的精度与准确率。

1 三维相干体技术与研究现状

三维相干体技术是20世纪90年代后期兴起的一项十分有效的地震解释技术[2,3]。三维地震相干体是由三维地震数据体经不同算法转化而来, 通过计算横向和纵向局部区域地震波的相似性, 可以得到三维地震相关性的相似系数。若地下有断裂、地层岩性突变、溶洞等地质异常体时, 相邻地震道会产生不同的响应特征, 地震波的波形、相位、极性就会发生变化, 同相轴发生错段或扭曲, 相邻地震道之间的相似系数会降低, 产生突变。沿某一时间切片计算各个网格点上的相关值, 就能得到沿着断层的低相关值的轮廓。通过对一系列时间切片重复这一过程, 这些低相关值的轮廓就成为断面, 如图1所示。

经过近20 a的发展, 三维相干体技术在地震资料解释过程中取得了长足的进展。如苑书金[4]对相干体算法进行了详细的阐述, 基于互相关的第一代相干体技术;由于对资料要求精度较高、易受噪音等因素的影响, 从而发展到基于多道相似性、基于方差、基于曼哈顿距离或其他模型的波形相似性估算、基于复地震道的第二代相干体技术;虽然具有较强的抗干扰能力, 但是横向分辨率较低, 不能满足实际工作需要, 进而发展到基于本征值结构的第三代相干体技术;它克服了横向分辨率较低的问题, 但在某些倾角较大的区域产生较大的误差。其他学者, 如Yuriy Tyapkin[5]针对相干体横向分辨率低的问题, 提出了一种估算地震相干体的方法, 将相干属性的计算与应用技术进行改进, 并分析其与假定地震资料数学模型之间的关系;印海燕[6]等通过相干分析预处理和相干体滤波技术, 提出了高分辨率相干分析技术;肖梦雄等将基于偏微分方程理论的保边滤波技术应用到地震资料处理, 提出了基于构造导向滤波的相干体算法[7]。上述学者的研究重点在于提高地震资料的信噪比和分辨率, 复杂断裂构造中的倾角与方位角, 并没有完全考虑周全。此外对于某些大倾角区块, 常规的相干解释方法并不能很好地应用到此地区。

2 倾角控制下的三维相干体对地质异常的识别

常规的三维相干体技术可以识别大部分的断裂构造, 但是在高倾角区块通常效果比较差, 画面模糊, 分辨率较低。对此进行倾角控制下的三维相干体异常识别技术, 可以对小断层、微裂缝以及河道进行有效地识别与刻画。

2.1 倾角控制属性

在研究复杂断裂构造、高倾角地层区块时, 地质异常体的构造走向与倾向是合理的进行地震解释必须要考虑的两个因素, Opend Tect软件下的倾角控制 (dip-steering) 能够对异常体的倾角与方位角信息进行准确的预测。倾角作为一种重要的属性, 从水平面上进行测量得到的极倾角, 倾向的方位角数值范围一般是-180°~+180°。沿着主测线的延展方向, 联络测线号是增大的。将倾角和方位角信息用于改善属性计算精度和目标检测的能力, 以相似性属性的计算为例, 该属性在归一化的Euclidean空间内度量2个或多个地震道时间段的距离。2个完全一致的地震道时间段得到的输出就是1, 而2个完全不相似的地震道时间段得到的输出值就是0。对于水平层状介质, 这种属性的定义很合适, 但是在倾斜的背景下这样的属性定义就有误差。因此不仅要对比2个地震道时间段, 还要对比每一个地震道的倾角。

2.2 倾角控制体

倾角控制体 (dip-steering) 一种遵循局部倾角和方位角变化进行多道属性计算和滤波器响应计算的技术。Opend Tect的倾角控制插件支持2种数据驱动控制模式:中心控制和全控制。在中心控制方式中, 评价点的倾角、方位角遵循寻找所需要的地震道时间段用于计算属相响应。在全控制方式中, 在每一个地震道的位置上都要调整倾角、方位角, 这样每道的倾角、方位角信息将不断进行更新。无控制、中心控制和全控制的区别如图2所示。

利用倾角导向可直接生成导向体, 导向体包含空间每一个采样点的倾角和方位角信息, 在多道属性处理及滤波时利用导向体来充分考虑地质目标体的空间展布, 在沿倾斜面控制处理后属性沿着一个三维方向上的面被引导着处理, 在该面上地震相位大致是连续的, 从而提高目标体及断裂检测的精度, 因此对倾角体进行控制可大大提高显示数据体的分辨率, 减少乱真同相轴, 提高属性的精确性和目标探测能力, 如图3所示。

3 应用实例

3.1 断层与裂缝的识别

应用倾角导向下三维相干体技术对A工区的断层以及裂缝进行了识别。A工区位于我国东北部, 为典型的断陷盆地。从整体上看, 本区受北东和北东东向基地断裂控制, 其东侧受生长度断层控制, 整体呈向东倾伏的断陷。断层以北东向为主, 这些断层近似平行排列。在图4、5中可以看到该数据体中断裂构造发育。图4是常规相干H层沿层切片, 图中断层较为模糊, 断裂搭接关系不明确。图5是倾角控制下三维相干计算后得到的沿层切片, 从中可以看出断层更加清晰、许多小断层轮廓更加明显, 断层之间的搭接关系更加明晰, 走向更加清楚。

3.2 河道与地质异常体的识别

B工区位于我国西北部, 该区域碳酸盐岩较为发育, 区域内主要发育北东和北西向2组主干断裂, 期间小断块发育, 工区内分布北东向以及北西向的水系, 水系周围溶洞较为发育。利用倾角控制下的三维相干技术对河道以及溶洞进行识别产生较好的效果。图6是常规相干H层沿层切片, 图中河道位置不清晰, 溶洞响应不突出, 不能有效识别河道和地质异常体。图7是倾角控制下三维相干计算后得到的沿层切片, 从图7中可以看出河道更加清晰, 工区内主要发育3条大型河流, 河流以北东和北西向为主。其中工区内有许多溶洞, 溶洞具体位置更加清晰。

4 结论与认识

应用倾角控制下相干体异常识别技术, 对A区块断裂系统以及B区块古河道进行研究, 得出以下几点认识:①倾角控制下的相干体技术能够更清晰地反应断层裂缝的位置和走向以及河道的空间展布。②倾角控制下的三维相干数据体包含地下任一点的倾角与方位角信息, 对于研究地层的沉积演化 (如古河道) 具有重大的作用。③与常规的相干体技术相比, 倾角导向下的三维相干体技术更有利于断层解释、提高信噪比、压制噪声。④倾角导向下的三维相干体技术在大倾角的复杂断裂区域更具优势。

摘要：常规的相干体技术在地震资料较好的区域能突出不连续性, 压制连续性, 具有较好的降噪效果。但是, 随着油气田勘探已经进入复杂断块隐蔽性油藏阶段, 对地质异常体的研究, 尤其是对断裂与河道的精细刻画准确与否, 直接关系到勘探的成功率。在某些地质情况复杂、倾角较大的地区, 利用Opend Tect软件的倾角导向体技术将倾角、方位角引入到三维相干数据体中, 将极大地提高解释的精度。这对于复杂条件下精细构造解释, 小断层、河道以及地质异常体的精细刻画将起到关键作用, 从而提高油气勘探的成功率。

关键词：三维相干体,倾角,方位角,倾角导向体,地质异常体

参考文献

[1]佘德平, 曹辉, 郭全仕.应用三维相干技术进行精细地震解释[J].石油物探, 2000, 39 (2) :83-88.

[2]吴永平, 王超.三维相干体技术在三维精细构造解释中的应用[J].段块油气田, 2008, 15 (2) :27-29.

[3]张军华, 王月英, 赵勇.C3相干体在断层和裂缝识别中的应用[J].地震学报, 2004, 26 (5) :560-564.

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[6]印海燕, 姜秀娣.高分辨率相干分析技术的组合应用研究[C]//中国地球物理学会第二十八届年会论文集.北京:中国地球物理学会, 2012:508.

相干技术 篇7

小集油田位于黄骅坳陷, 孔店构造带南端的小集构造带上, 主要含油目的层位是孔一段的枣Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ油组。该区目前处于综合调整阶段, 需要进行构造精细研究, 对构造重新认识。在常规的地震解释研究过程中, 主要是层位精细标定的基础上, 确定目的层在地震剖面上的反射特征, 然后进行断层与层位的精细解释。

但人工地震解释, 主要是根据常规的三维地震时间剖面上同相轴是否错断, 来确定断点, 人工对一系列时间地震剖面进行断层解释, 不但工作量大, 断点的平面组合也有一定难度, 而且解释结果与解释人员的经验和知识有关, 主观因素的影响较大。

2 地震相干分析与应用

地震相干技术主要是对三维地震数据体进行不连续性分析, 可以提高数据体的空间视分辨率, 突出复杂地质异常体的细节部分, 这将有利于地学研究人员对所研究对象的构造细节、小断层、微幅度构造及复杂地质现象的识别和解释, 实现了直接利用地震数据对断层进行快速全面的分析与高效预测。

本区相干分析的应用包括两个方面, 一方面通过相干体时间切片分析对整体的断裂系统进行深入细致地研究, 指导构造解释;另一方面利用沿层相干切片, 对各个层位整体的断层分布及组合特征进行分析研究, 指导平面断层的组合。

2.1 相干时间切片

在构造研究过程中, 利用叠后处理技术对小集地区三维地震资料进行了三维体相干处理。由于本区构造比较复杂, 地震资料又或多或少地存在一定的缺陷和不足, 为了较好地反映构造的整体变化趋势, 在1000~3000ms时间窗范围内进行相干处理, 形成三维空间的相干目标体。然后按照不同时间点抽取相干时间切片进行综合分析, 研究区域断裂系统的展布特点, 有效指导地震解释工作。

根据地震剖面特征分析, 由于受古地形及同生断层的共同影响, 本区形成了北东走向的被断层复杂化了的断鼻构造带, 由于时间切片的穿层效应, 增加了地层同一时间深度上的横向不连续性, 此时的切片特征并不能代表储层的变化, 但从突变的规律性变化却能够识别和追踪断层的特征。

在相干分析提高整体认识区域断裂格局的前提下, 综合前人人工解释的研究成果, 进行构造的细致落实。从解释结果看, 断层闭合程度高, 组合合理, 大大提高了地震解释的精度, 在很大程度上消除了人为因素的影响, 能够比较真实、直观地展示平面上以及空间上的断裂系统的变化。

2.2 相干层切片

相干层切片就是沿构造层面提取的相干数据属性, 它是同一沉积时间单元内相干属性的横向对比, 展示出来的结果消除了地层倾角带来的影响, 是同一构造层面、同一地层单元内的横向变化展示。

根据相干原理, 相邻地震道越相似, 相关系数就越大, 切片上的属性值越弱;反之, 则越强。众所周知, 断层的断面具有一定的倾角, 也就是说断层面要跨越数个地震道, 沿构造层面的相干遇到断层时, 造成相邻地震道沿层差异性增强, 在相干层切片上反映出能量较强的条带, 即相关系数突变带 (图1) 。根据这些条带的展布特征, 分析判断主要断层的平面组合关系。对于大断层反映明显, 小断层不是太清晰的情况下, 结合断层边缘检测图、断层倾角分析图等进行分析, 进一步确定断层的组合关系, 从而指导断层的平面组合工作。

3 结语

在精细构造研究中, 利用地震相干分析技术, 确定了研究区主要断层的位置及平面组合关系, 消除了人为解释地震剖面过程中主观因素的影响, 大大提高了地震解释的精度, 为研究区综合调整方案的实施提供了技术保障。

参考文献

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[3]陈剑光, 唐之宏.相干技术在地震构造解释中的应用[J].南方油气, 2005, 18 (4) :37-39.

相干技术 篇8

相干40G系统受限于色度色散和PMD容限的限制, 其传输性能并不理想, 网络建设和维护成本较高。此外, 由于40G多种码型 (如ODB、DPSK、DQPSK等) 并存, 产业链的规模优势不明显, 成本居高不下。从100G以及超100G技术的发展来看, 基于相干检测和DSP信道均衡技术的数字相干接收是光传输发展的必然方向。在100G尚未得到大规模部署, 单比特成本优势不显著的情况下, 采用基于数字相干接收的40G DWDM系统建网扩容以缓解网络带宽压力具有经济高效、双向兼容的优点。

40G相干接收技术突出性能

由于接收机光电二极管对光信号相位及相位变化不敏感, 以往基于差分相位调制的40G系统 (如DPSK、DQPSK调制) 在接收机光电二极管之前先采用延时线干涉仪将相邻的光载波符号的相位差转换为光载波强度的变化。这种通过相邻符号自相干的接收方式无需本振光源, 实现比较简单, 但无法获取光信号在传输过程中的色散信息, 其线路色散补偿需要借助光域的色散补偿模块完成。这种基于自相干的差分相位调制以及基于强度调制 (如OOK, ODB) 直接检测的40G系统, 一般称为非相干40G系统。由于非相干40G系统的色散容限和PMD容限较小, 一般需要对各个波长通道分别在线路和接收机进行二级色散补偿, 即线路上的粗补偿和接收机侧的精确补偿。这导致系统设计和维护比较复杂, 保护恢复时间受限于色散补偿调节所需的时间。

基于本振激光器的相干检测可将光信号的所有光学属性 (偏振态、幅度、相位) 映射到电域, 可解析任意光调制格式的信息。由于本征激光器的线宽很窄, 基于本振激光器的相干检测具有极好的频率选择性。此外, 还可以通过调节本振激光器的功率实现对混频信号的增益控制以获得最优的接收灵敏度。

相干40G采用数字相干接收机通过相位分集和偏振态分集将光信号的所有光学属性映射到电域, 利用成熟的数字信号处理技术在电域实现偏振解复用、信道损伤 (CD、PMD、非线性效应) 均衡补偿、时序恢复、载波相位估计、符号估计和线性解码, 简化传输线路上的光学色散补偿和偏振解复用设计, 减少和消除对光色散补偿器和低PMD光纤的依赖, 将传输通道设计的复杂度转移到了接收机。

数字相干接收技术使得40G系统具有足够的色散容限和偏振模容限, 无需考虑线路传输上的色度色散和偏振模色散的影响, 这给网络建设和运维带来一系列好处, 主要包括以下五点。

(1) 简化了传输线路上的光学色散补偿和偏振解复用设计, 线路设计更简单;

(2) 消除了低PMD光纤的依赖, 适用于各种规格的传输光纤, 方便光纤线路速率升级;

(3) 消除了传输线路DCF光纤非线性效应的影响, 减少了线路放大器的数量和ASE噪声的影响, 降低了线路成本, 提升了系统长距传输能力;

(4) 减小了线路传输时延, 按照1km光纤5us的时延计算, 消除DCF光纤所带来的时延减少非常可观, 这对时延敏感的应用环境意义重大;

(5) 保护恢复时间小于50ms, 不同于非相干40G系统, 相干40G系统所采用的数字信号处理自适应色散补偿算法收敛迅速, 完全满足电信级保护恢复时延要求。

相干40G采用了与100G及超100G DWDM系统相同的设计思想和技术, 具有与100G相当的传输性能, 在现阶段具有最优的性价比, 是从非相干40G系统向100G系统平滑升级的最佳过渡方案。

有效推动骨干网改造升级

烽火通信从2002年开始对OTN技术进行跟踪和研发, 经过多年的努力, 逐步在国内引领OTN技术的发展, 目前已经推出2.5G/10G/40G/100G全系列的OTN产品, 形成了端到端的解决方案。

在刚刚结束的中国联通长途传输网大模集采中, 烽火通信凭借业界领先的40G相干技术、出色的综合实力从众厂商中脱颖而出, 获得了超过60%的采购份额, 斩获1.34亿大单, 成为本次集采的最大赢家。

相干技术 篇9

1 工作原理

采用主振荡并联放大器方案对3路光进行合成[3,4],其基本原理如图 1 所示.作为种子激光器,它输出的光束为多路光纤放大器提供信号源,同时还分出一路参考光.由于参考光和多路光纤放大器的输出光都是由种子激光器的光束放大而来的,因此它们的频率一致.参考光光路上设置移频器,每路光纤放大器的光路上有相位校正器件.多路光纤放大器的光束通过准直器阵列输出,参考光和准直器阵列输出的光束发生干涉,通过探测干涉信号,可以实时检测到多路光纤放大器的相位变化情况,并为每一路上的相位校正器件提供控制电压,实现对光纤放大器相位变化的实时补偿,确保准直器阵列输出的光束相位保持一致.在光路中可以增加偏振控制器件,确保准直器阵列输出的光束偏振方向一致.因此,在MOPA 方案中,3路光纤放大器的输出光束的频率、相位和偏振方向都是一致的,即光纤激光器阵列实现相干输出.

2 控制原理及电路设计

用外差法分别对保偏光纤放大器开展相位校正实验研究,用铌酸锂相位调制器实现闭环控制.外差法对光纤放大器的相位校正基本原理如图2所示.

相位调制器位于光纤放大器光臂上,声光移频器位于参考臂上,2束光经光纤耦合器后在光电探测器上实现外差探测,光电探测器上两光波的电矢 量分别为

E1(t)=A1exp[j(w1t+Φ1] (1)

E2(t)=A2exp[j(w2t+Φ2] (2)

式中:Ai、wi、Φi分别为2束光的振幅、频率和初相位,其中i=1、2 .声光移频器的移频量是Δw,因此w2=w1+Δw .入射到光电探测器上的总光场为

E(t)=A1exp[j(w1t+Φ1)]+

A2exp[j(w2t+Φ2)] (3)

总光强为

undefined

式中,I1和I2为常数项,经光电探测器输出的信号实际上是由第三项形成的外差信号电流,它是频率为Δw 的正弦信号,Φ2-Φ1反映了2束光的相位差.因此通过外差法可以检测到光纤放大器的相位变化情况.将检测结果作相应的处理后,就可以为铌酸锂相位调制器提供控制信号,实现闭环控制.

(1)探测及前置放大电路

探测及前置放大电路如图3所示.

信号光通过光电探测器实现光电转换,经跨阻放大器(TIA),选用探测器的响应度:Re=0.6 A/W,光敏面直径ф=200 μm.入射光斑强度(0.2～2 mW/mm2),1 K跨阻取样放大,跨阻放大器输出电压:Vout= Pin×Re×R=(0.2～2 mW/mm2)×π×0.1 mm2×0.6 A/W×1 K=(37.68～376.8 mV).

(2)相位检测与控制电路

控制电路的重点及难点是相位检测,即鉴相,其基本框图如图4如示.

将射频电源输出的参考电信号整形之后作为时钟脉冲,对外差法探测得到的拍频信号也做同样的整形,然后再对两者做异或处理,得到一新的脉冲序列(图5).当信号臂上的相位发生变化时,该脉冲序列的占空比也将发生周期性的变化,而且与两臂的相位差呈线性关系. 将异或处理后的脉冲序列送入一低通滤波器得到一直流电压信号,该直流电压信号和脉冲序列的占空比成正比关系.闭环工作时,将此直流电压信号与一设定的静态工作点相比较得到一补偿电压,送入相位调制器,从而可以将两臂的相位差控制在设定的静态工作点处.

同理,系统中的控制电路可以实时探测每一路的相位变化,并将得到的误差电压作用于铌酸锂晶体相位调制器,从而可以将系统中3路信号稳定在同一静态工作点上,达到相干合成的目的.

3 光纤激光合成相位控制系统的实验结果及分析

通过使用比较器把外差信号与频移参考信号2个正弦信号变成数字信号,然后利用触发器进行二分频,对2路信号做异或处理,得到一新的脉冲序列.通过前一段时间的讨论、测试,使用分立器件分别对40 MHz和70 MHz频移相位进行探测时,测试波形如图6、图7所示.

从上面波形可以看出,频率高对分立器件的影响比较大,波形产生失真.相移为70 MHz时,其周期为十几个纳秒,由于比较器、门电路等器件都存在几个纳秒的误差,致使波形失真,而且频率越高,其周期越小,波形失真越厉害.如果选用40 MHz移频,周期为25 ns,其输出波形效果要好一些.

鉴于此,提出以下2种方案进行鉴相:

(1)使用上述方法,对分立器件进行进一步筛选,选用更高性能的器件,如用更高精度的门电路,其误差可达到1 ns左右.同时对电路进行优化设计,尽量减少不必要的外来误差.

(2)采用宽带模拟鉴相器对相位进行检测,不用数字化,减少器件间的误差干扰.模拟鉴相器AD835带宽可达到250 MHz,其噪声为50 nV/Hz1/2,上升时间为2.5 ns.外差信号与移频参考信号经过乘法器后输出有差频信号和合频信号,通过一低通滤波器,可得到有用的低频输出信号.最后利用调理电路把输出信号变成控制电压,实现对相位调制器的有效控制.

在光纤激光器阵列的相干合成技术中,即主振荡并联放大器(MOPA) 方案中,利用外差法补偿掺镱光纤放大器的相位是最关键的,该工作为实现光纤激光器阵列的相干合成方案打下了实验基础,具有重要的参考价值和实践应用意义.

摘要：系统采用并联主振荡-功率放大的相干合成方案,实现光纤激光器的相干合成.外差法是通过实时探测和校正光路中相位的变化,从而使整个系统达到锁相输出的目的.主振荡激光器的波长为1064 nm,输出功率0100 mW连续可调,光纤相位调制器采用铌酸锂相位调制器.声光移频器的移频量为70 MHz,精度可优于/λ20,相干合成效率≥80%,整个光路为全保偏光路.相位调制器实时控制2路信号的相位差,从而实现整个实验系统的相干合成输出.系统实现闭环控制后,2路光纤放大器的相位差为2π的整数倍,输出光强始终保持最强.该相干合成方案简单易行,性能稳定.

关键词：光纤激光器,光纤放大器,相干合成,外差

参考文献

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