[发明专利]一种采用光学微波鉴频器和扰偏器的布里渊传感系统

权利要求书

1.一种采用光学微波鉴频器和扰偏器的布里渊传感系统，其特征在于DFB激光器经过耦合器输出两路光信号，两路光信号经过调制器后输出含有不同频率的光信号，同时光学微波鉴频器分别给两路的调制器提供调制信号，一路经放大后作为泵浦光输入传感光纤，另一路光信号作为探测光进入传感光纤，泵浦光与探测光在传感光纤中发生布里渊散射，根据光纤中布里渊散射信号的布里渊频移和功率与光纤所处的温度和应变在一定条件下呈线性变化关系,通过测定布里渊散射信号的频移和功率,就可得到传感光纤上的温度和应变信息；

DFB激光器A输出光信号到耦合器1，耦合器1输出两路频率为f₀的光信号；一路光信号经调制器1后输出含有f₊₁、f_-1两个频率的光信号到耦合器2，耦合器2输出2%的光信号到耦合器4；另一路光信号经调制器2后输出含有f₊₂、f₀、f_-2三个频率的光信号到耦合器3中，耦合器3输出2%的光信号到耦合器4中；耦合器4输出含有f₊₁、f_-1、f₀、f₊₂、f_-2五个频率的光信号到环路器1中；环路器1的b端连接FBG1，FBG1将反射含有f_-1、f₀两个频率的光信号，通过环路器1的c端输出到光学微波鉴频器1中，光学微波鉴频器1给调制器1提供调制电信号；FBG1将透射含有f₊₁、f₊₂、f_-2三个频率的光信号到光学微波鉴频器2中，光学微波鉴频器2给调制器2提供调制电信号；

所述耦合器3接收来自调制器2输出的含有f₊₂、f₀、f_-2三个频率的光信号，然后将98%的光信号作为探测光信号输出到传感光纤中；

所述耦合器2接收来自调制器1输出的含有f₊₁、f_-1两个频率的光信号，然后将98%的光信号输出到环路器2，环路器2的b端经FBG2与调制器4相连，FBG2将含有f₊₁频率的光信号反射回环路器2中，并由环路器2的c端输出至调制器3；FBG2含有f_-1频率的光信号透射到调制器4中；脉冲发生器AWG1和脉冲发生器AWG2分别为调制器3和调制器4提供脉冲调制信号；调制器4输出f_-1频率的光信号到环路器3的a端，并通过其b端进入FBG3，FBG3将环路器3的b端输出光信号反射回b端，并将调制器3输出的f₊₁频率光信号透射到环路器3的b端，这样环路器3的c端输出含有f₊₁、f_-1频率的光信号；

所述环路器3输出含有f₊₁、f_-1频率的光信号到偏振控制器和光纤放大器EDFA中，作为泵浦光经扰偏器后输入到环路器4中，环路器4的b端将泵浦光信号输入到传感光纤中；

探测光与泵浦光在传感光纤中发生布里渊散射，探测光经环路器4的c端输入到环路器5中，环路器5的b端连接FBG4，FBG4滤除杂光以及部分自发辐射的光谱成分后，通过环路器5的c端输出到光电探测器PD，然后进入数据处理模块；

数据处理模块将发送相应的标志信号到两路光学微波鉴频器中，分别控制VCO进行扫频，通过分析系统信号频率和幅度在时域上的变化，从而得到温度和应变的数据。

2.根据权利要求1所述的一种采用光学微波鉴频器和扰偏器的布里渊传感系统，它包括DFB激光器A、耦合器1、调制器1、调制器2、光学微波鉴频器1、光学微波鉴频器2、耦合器2、耦合器3、耦合器4、环路器1、光纤布拉格光栅FBG1、环路器2、调制器3、调制器4、脉冲发生器AWG1、脉冲发生器AWG2、光纤布拉格光栅FBG2、光纤布拉格光栅3、环路器3、偏振控制器、光纤放大器EDFA、扰偏器、环路器4、传感光纤、环路器5、光纤布拉格光栅FBG4、光电探测器PD和数据处理模块。