[发明专利]一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统及方法

权利要求书

1.一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，包括激光光源(1)、光源驱动电路(2)、窄带滤光片(3)、测温光纤(4)、光纤光栅传感器(5)、拉曼波分复用器(6)、光探测器模块(7)、微型光纤光谱仪(8)、信号采集与处理电路(9)和计算机(10)；

所述的光源驱动电路(2)接收信号采集与处理电路(9)产生的调制信号后，驱动激光光源(1)；所述的激光光源(1)发射的激光被窄带滤光片(3)过滤后，入射到测温光纤(4)和光纤光栅传感器(5)；所述的测温光纤(4)中产生的后向拉曼散射光和光纤光栅传感器(5)反射的前向拉曼散射光被窄带滤光片(3)反射后，入射到拉曼波分复用器(6)；所述的拉曼波分复用器(6)将用于分布温度测量的拉曼斯托克斯后向散射光和拉曼反斯托克斯后向散射光过滤出来，入射到光探测器模块(7)中，同时光纤光栅传感器(5)反射的前向拉曼散射光依次经窄带滤光片(3)和拉曼波分复用器(6)反射后，入射到微型光纤光谱仪(8)中；光探测器模块(7)接收两路后向拉曼散射光，信号采集与处理电路(9)将来自光探测器模块(7)的电信号转换为数字信号；信号采集与处理电路(9)将采集的后向拉曼散射信号、微型光纤光谱仪(8)将采集的光谱信号传输到计算机(10)进行分布温度和光纤光栅解调并显示。

2.根据权利要求1所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的激光光源(1)是一种窄脉冲激光光源或者频率调制连续波激光光源，所述激光光源(1)在光纤中产生的后向自发拉曼散射光用于分布温度解调，前向自发拉曼散射光用于光纤光栅解调。

3.根据权利要求1或2所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的拉曼波分复用器(6)的斯托克斯和反斯托克斯通道的中心波长远离所述激光光源(1)的中心波长，波长间隔为50-100nm；所述的光纤光栅传感器(5)的反射波长位于所述拉曼波分复用器(6)的中心波长与所述激光光源(1)的中心波长之间；所述的光纤光栅传感器(5)是一种高反射率切趾光纤光栅，可用于静态或动态参量的测量；所述的光纤光栅传感器(5)具有不同的反射波长，实现波分复用解调。

4.根据权利要求1或2所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的光探测器模块(7)由两个硅基雪崩光电二极管及其低噪声跨阻放大电路组成；所述的信号采集与处理电路(9)是步进频率扫描式高频锁相放大器，频率测量范围为1kHz-100MHz。

5.根据权利要求3所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的光探测器模块(7)由两个硅基雪崩光电二极管及其低噪声跨阻放大电路组成；所述的信号采集与处理电路(9)是步进频率扫描式高频锁相放大器，频率测量范围为1kHz-100MHz。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的微型光纤光谱仪(8)的光谱测量范围覆盖1030nm-1120nm。

7.根据权利要求3所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的微型光纤光谱仪(8)的光谱测量范围覆盖1030nm-1120nm。

8.根据权利要求4所述的一种光纤拉曼散射光用于分布温度与光纤光栅同时解调系统，其特征在于，所述的微型光纤光谱仪(8)的光谱测量范围覆盖1030nm-1120nm。