[发明专利]一种准分布式的海水温盐传感器、测量装置及其方法

权利要求书

1.一种准分布式的海水温盐传感器，其特征在于，海水温盐传感器为一根光纤(11)，所述光纤上设有多个传感区域(111)和多个非传感区域(112)，且所述传感区域(111)与所述非传感区域(112)相间布置；

每个所述传感区域(111)上刻写有长周期光纤光栅与布拉格光纤光栅；所述长周期光纤光栅与所述布拉格光纤光栅沿单波长激光信号传输方向布置，所述长周期光纤光栅所在光纤区域无涂覆层，每个所述长周期光纤光栅的中心透射波长均相同，每个所述长周期光纤光栅的峰值损耗不超过-2.2dB；每个所述布拉格光纤光栅的中心反射波长均相同，每个所述布拉格光纤光栅的峰值反射率不超过1％；

所述长周期光纤光栅用于使单波长激光信号功率产生损耗，进而使背向散射光信号上出现损耗台阶；所述布拉格光纤光栅用于使单波长激光信号部分反射，进而使背向散射光信号上出现反射峰；

当单波长激光经过任意一个所述传感区域(111)时，所述传感区域(111)在背向散射光信号上产生一个损耗台阶和一个反射峰，反射峰反应所述传感区域(111)所检测位置的温度信息，损耗台阶反应所述传感区域(111)所检测位置的温度与盐度信息；当单波长激光经过多个所述传感区域(111)时，所述背向散射光信号出现损耗台阶序列以及反射峰序列，实现同时测量多个点盐度与温度。

2.根据权利要求1所述的海水温盐传感器，其特征在于，海水温盐传感器还包括保护套管(12)，套于所述光纤(11)外部，用于加强所述光纤(11)的强度，并保护所述传感区域(111)；并在所述保护套管(12)表面设有入水孔，入水孔在保护套管上的位置与长周期光纤光栅位于光纤中位置相同，用于使海水与所述长周期光纤光栅充分接触。

3.根据权利要求1或2所述的海水温盐传感器，其特征在于，同一传感区域内，所述布拉格光纤光栅的位置与所述长周期光纤光栅的位置重合。

4.根据权利要求1至3任一项所述的海水温盐传感器，其特征在于，通过将每个所述传感区域(11)卷绕成直径不小于10cm的多个圆环，使所述布拉格光纤光栅与所述长周期光纤光栅的位置重合，并将多个圆环连接处固定，用于保证长周期光纤光栅以及布拉格光纤光栅上的应力恒定。

5.一种基于权利要求1所述的海水温盐传感器的海水温盐测量装置，其特征在于，包括：

激光产生模块，用于产生单波长的脉冲激光信号；

分布式的海水温盐传感器，其输入端与所述激光产生模块的输出端连接，用于接收所述单波长的脉冲激光信号，并沿所述单波长的脉冲激光信号的反方向输出背向散射光信号；

信号处理模块，其输入端与分布式的海水温盐传感器的输出端连接，用于多次采集背向散色光信号数据获得多组背向散色光信号数据，并对多组背向散色光信号进行平均化处理输出背向散射光信号；

解调单元，其输入端与所述信号处理模块的输出端连接，用于将背向散射光信号中反射峰序列与损耗台阶序列进行解调处理，输出温度信号与盐度信号；

且单波长的脉冲激光信号的周期其中，L为光纤的长度，c为光速，n为纤芯折射率。

6.如权利要求5所述的海水温盐测量装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：

信号采集单元，其输入端为信号处理模块的输入端，用于多次采集背向散色光信号数据获得多组背向散色光信号数据；

平均化处理单元，其输入端与所述信号采集单元的输出端连接，其输出端为所述信号处理模块的输出端，用于对多组背向散色光信号进行平均化处理输出背向散射光信号。