[发明专利]一种用于分布式光纤应变传感测量的光程自相关器

权利要求书

1.一种用于分布式光纤应变传感测量的光程自相关器，其特征是：它由宽谱光源(1)、环形多光束生成器(2)、光程自相关探测单元(3)、传输光纤(4)、光纤传感器阵列(5)首尾依次连接而成，环形多光束生成器(2)由2×2光纤耦合器(21)、第一三端口光环行器(22)、光纤准直器(23)、可移动光学反射镜(24)组成；光程自相关探测单元(3)由第二三端口光环行器(31)、光探测器(32)和干涉信号探测与处理单元(33)组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于分布式光纤应变传感测量的光程自相关器，其特征是所述环形多光束生成器(2)的具体连接关系为：2×2光纤耦合器(21)具有两个光学输入信号端(a、g)和两个光学输出信号端(b、c)，两个光学输出信号端(b、c)之间的分光比可以在1％～99％之间调整；第一三端口光环行器(22)具有一个光学输入端(d)、一个光学输出端(e)和一个光学反射端(f)，由光学输入端(d)端输入光信号仅由光学输出端(e)输出，由光学输出端e端输入光信号仅由光学反射端(f)输出；2×2光纤耦合器(21)中光学输出入信号端(c)和光学输入信号端(g)分别与第一三端口光环行器(22)的光学输入端(d)和光学反射端(f)相连接，第一三端口光环行器(22)的光学输出信号端(e与光纤准直器(23)连接；由2×2光纤耦合器(21)光学输入信号端(a)进入的光信号，一部分直接由光学输出信号端(b)输出，另外一部分经过光学输出信号端(c)、光学输入信号端(d)、光学输出信号端(e)端口从光纤准直器(23)出射后，被可移动的光学反射镜(24)反射，经由光学反射端(f)、光学输入信号端(g)端口到达2×2光纤耦合器(21)，如此往复形成一系列具有相等光程差的光信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于分布式光纤应变传感测量的光程自相关器，其特征是所光程自相关探测单元(3)的连接关系为：来自于环形多光束生成器(2)的一系列具有相等光程差的光束经过第二三端口光环行器(31)的输入端(h)，仅从输出端口(i)输出，通过传输光纤(4)到达光纤传感器阵列(5)，经过光纤传感器反射后，携带有应变信息的光信号，再次经过传输光纤(4)由第二三端口光环行器(31)的输出端口(i)输入，仅从反射端口(j)输出，到达光电探测器(32)，经过光电转换后，由干涉信号探测与处理单元(33)解调，得到白光干涉信号及其传感器的应变信息。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于分布式光纤应变传感测量的光程自相关器，其特征是所述的光纤传感阵列(5)是由若干个首尾依次串接的光纤传感器(51)组成，而光纤传感器(51)是由一段长度任意、两端带有光纤插芯的单模光纤组成一系列长度不等的单模光纤段构成首尾相接的串行阵列。

5.根据权利要求3所述的一种用于分布式光纤应变传感测量的光程自相关器，其特征是所述的光纤传感阵列(5)是由若干个首尾依次串接的光纤传感器(51)组成，而光纤传感器(51)是由一段长度任意、两端带有光纤插芯的单模光纤组成一系列长度不等的单模光纤段构成首尾相接的串行阵列。