[发明专利]基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统

权利要求书

1.一种基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统，其特征是包括激光器(1)、隔离器(2)、耦合器(3)、第一掺铒光纤放大器(4)、布里渊激光器(5)、信号发生器(6)、相位调制器(7)、传感光纤(8)、环形器(9)、第二掺铒光纤放大器(10)、脉冲发生器(11)、扰偏器(12)、光电转换模块(13)、数字信号处理模块(14)；

所述激光器(1)通过隔离器(2)连接耦合器(3)，所述耦合器(3)将激光器(1)产生的光束分成两路：第一路激光用于产生布里渊探测信号光，与第一掺铒光纤放大器(4)的输入端连接，所述第一掺铒光纤放大器(4)的输出端与布里渊激光器(5)输入端连接，所述的布里渊激光器(5)输出端与相位调制器(7)的第一输入端连接，所述的相位调制器(7)的第二输入端与信号发生器(6)连接，所述的相位调制器(7)的输出端与传感光纤(8)连接，所述的传感光纤(8)的输出端与环形器(9)的第二端口(92)连接；

第二路激光用于产生布里渊脉冲泵浦光，经第二掺铒光纤放大器(10)放大后与脉冲发生器(11)的输入端连接，所述的脉冲发生器(11)输出端经扰偏器(12)与环形器(9)的第一端口(91)连接；

所述环形器(9)的第三端口(93)依次连接光电转换模块(13)和数字信号处理模块(14)，将与布里渊脉冲泵浦光发生受激布里渊散射作用后的探测信号光分别进行自外差接收和数字信号处理解调，得到在传感光纤沿线的温度/应变分布。

2.根据权利要求1所述的基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统，其特征在于激光器(1)是光谱宽度小于1MHz，输出功率大于20mW，中心波长为1550nm的高稳定光纤激光器。

3.根据权利要求1所述的基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统，其特征在于所述的布里渊激光器(5)用于完成对激光器(1)注入的激光信号产生宽带频移，为环形腔结构光纤激光器：由环形器、隔离器、输出耦合器和高非线性光纤组成；所述的高非线性光纤布里渊频移比所述的传感光纤(8)布里渊频移低360MHz。

4.根据权利要求1所述的基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统，其特征在于所述的信号发生器(6)的频率范围为250kHz～1GHz。

5.根据权利要求1所述的基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统，其特征在于所述的相位调制器(7)用于产生双边带信号，为电光相位调制器，工作波段为1550nm，带宽≤1GHz。

6.根据权利要求1所述的基于布里渊激光器和自外差检测的布里渊时域分析系统，其特征在于所述的光电转换模块(13)的频率响应带宽为1GHz。