[发明专利]一种采用随机激光放大的长距离偏振及相位敏感光时域反射计

权利要求书

1.基于单边泵浦产生的光纤随机激光进行分布式拉曼放大的长距离偏振及相位敏感光时域反射计，包括激光器（1），为声光调制器（3）提供触发脉冲的任意波形发生卡（2），声光调制器（3），掺铒光纤放大器EDFA（4），环形器（5），1365nm泵浦激光源（6-1），传感光纤（7），1455 nm FBG（8-1），波分复用器（9-1），带通滤波器BPF（10），3dB耦合器（11），偏振分束器PBS（12），光电探测器阵列（13），多通道A/D数据采集卡（14），其系统特征在于：激光器（1）的输出端接声光调制器（3）的输入端，声光调制器（3）的输出端接掺铒光纤放大器EDFA（4）的输入端，掺铒光纤放大器EDFA（4）的输出端接环形器（5）第一输入端，然后环形器（5）第二输出端口外接波分复用器（9-1）第一输入端，波分复用器（9-1）公共端口接传感光纤（7）的一端，传感光纤（7）的另外一端接1455nm FBG（8-1）的输入端；环形器（5）的第三端口输出端接带通滤波器BPF（10）的输入端，带通滤波器的输出端接3dB耦合器（11）的输入端，3dB耦合器（11）的其中一个输出端接偏振分束器（12）的输入端；3dB耦合器的另外一个输出端直接接光电探测器阵列（13）；任选偏振分束器PBS（12）的一个输出端接光电探测器阵列（13）的输入端，光电探测器的输出端接PC上的多通道A/D数据采集卡（14）；所述1365nm泵浦光（6-1）、传感光纤（7）、1455nm的FBG（8）共同组合作用在传感光纤中形成随机激光。

2.根据权利要求1所述的基于单边泵浦产生的光纤随机激光进行分布式拉曼放大的长距离偏振及相位敏感光时域反射计，其特征在于：1365nm泵浦激光源（6-1）与1455nm FBG（8-1）工作可在传感光纤的同侧或者异侧，1365nm泵浦激光源（6-1）与1455nm FBG（8-1）可在传感光纤的前端或末端。

3.基于双边泵浦产生的光纤随机激光进行分布式拉曼放大的长距离偏振及相位敏感光时域反射计，其特征在于，在结构上包括激光器（1），为声光调制器（3）提供触发脉冲的任意波形发生卡（2），声光调制器（3），掺铒光纤放大器EDFA（4），环形器（5），1365nm泵浦激光源（6-1），FBG（8-1），传感光纤（7），第二FBG（8-2），第二1365nm泵浦激光源（6-2），带通滤波器BPF（10），波分复用器（9-1），第二波分复用器（9-2），3dB耦合器（11），偏振分束器PBS（12），光电探测器阵列（13），多通道A/D数据采集卡（14），其系统特征在于：激光器（1）为外调制激光器，激光器（1）的输出端接声光调制器（3）的输入端，声光调制器（3）的输出端接掺铒光纤放大器EDFA（4）的输入端，掺铒光纤放大器EDFA（4）的输出端接环形器（5）第一输入端，然后环形器（5）第二输出端口外接波分复用器（9-1）第一输入端，波分复用器（9-1）公共端口接FBG（8-1），FBG（8-1）的另一端口接传感光纤（7）的一端，传感光纤（7）的另外一端接第二FBG（8-2），第二FBG（8-2）的另一端接第二波分复用器的输出端（9-2）；环形器的第三端口输出端接带通滤波器BPF（10）的输入端，带通滤波器的输出端接3dB耦合器（11）的输入端，3dB耦合器（11）的其中一个输出端接偏振分束器PBS（12）的输入端；3dB耦合器（11）的另外一个输出端直接接光电探测器阵列（13）；任选偏振分束器的一个输出端接光电探测器阵列（13）的输入端，光电探测器阵列的输出端接多通道A/D数据采集卡（14），所述1365nm泵浦光（6-1）、传感光纤（7）、FBG（8-1）、第二FBG（8-2）、共同组合作用在传感光纤中形成随机激光，其形成机理简述如下：传感光纤中的Rayleigh散射可看作是分布式的弱反射镜, 传感光纤两端的FBG可看作是点式的强反射镜，1365nm泵浦光激及其激发出的1455nm斯托克斯光在这些反射镜的作用下不断地往复传输，当1365nm泵浦光的能量足够强时，1455nm斯托克斯光在往复传输过程中的得到增益显著大于损耗，从而形成稳定的激光输出。

4.根据权利要求3所述基于双边泵浦产生的光纤随机激光进行分布式拉曼放大的长距离偏振及相位敏感光时域反射计，其特征在于：所述的传感光纤两端的波分复用器之间可分别添加光纤布拉格光栅FBG，光纤布拉格光栅FBG之间的中心波长相差1~10nm。