[实用新型]一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器

权利要求书

1.一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，包括传感光缆(1)、定点(2)、光纤熔接保护盒(3)、多芯光缆(4)、光纤通道扩展架(5)和布里渊光时域分析仪(6)，所述布里渊光时域分析仪(6)包括激光器(601)、第一光纤耦合器(602)、第一偏振控制器(603)、第一电光调制器(604)、掺铒光纤放大器(605)、光纤环形器(606)、光电探测器(607)、高速采集卡(608)、任意函数发生器(609)、第二偏振控制器(610)、第二电光调制器(611)、微波发生器(612)、光纤光栅滤波器(613)、光学隔离器(614)和待测光纤(615)；

所述传感光缆(1)布设在待测区域，所述传感光缆(1)通过定点(2)交替连接形成线路，所述线路两端接于光纤熔接保护盒(3)上，所述光纤熔接保护盒(3)和光纤通道扩展架(5)之间通过多芯光缆(4)连接，所述布里渊光时域分析仪(6)与光纤通道扩展架(5)间通过多芯光缆(4)连接；

所述布里渊光时域分析仪(6)中激光器(601)的输出端连接第一光纤耦合器(602)的输入端，所述第一光纤耦合器(602)的输出端分别连接第一偏振控制器(603)和第二偏振控制器(610)的输入端；

所述第一偏振控制器(603)的输出端连接第一电光调制器(604)的输入端，所述任意函数发生器(609)输出端连接第一电光调制器(604)的输入端，所述第一电光调制器(604)的输出端连接掺铒光纤放大器(605)的输入端，所述掺铒光纤放大器(605)的输出端连接光纤环形器(606)的左端口，所述光纤环形器(606)的右端口连接在待测光纤(615)一端；

所述第二偏振控制器(610)的输出端连接第二电光调制器(611)的输入端，所述微波发生器(612)的输出端连接第二电光调制器(611)的输入端，所述第二电光调制器(611)的输出端连接光纤光栅滤波器(613)的输入端，所述光纤光栅滤波器(613)的输出端连接光学隔离器(614)的输入端，所述光学隔离器(614)的输出端连接在待测光纤(615)另一端。

2.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述布里渊光时域分析仪(6)内部由激光器(601)所发出的光与第一光纤耦合器(602)端口相对，所述第一光纤耦合器(602)将光分为两束，一束为泵浦光，另一束为探测光，所述泵浦光通过第一偏振控制器(603)调制成偏振光进入第一电光调制器(604)，所述任意函数发生器(609)控制第一电光调制器(604)输出脉冲波形，所述通过第一电光调制器(604)的光经过掺铒光纤放大器(605)放大，所述放大后的光经过光纤环形器(606)进入待测光纤(615)，所述探测光通过第二偏振控制器(610)调制成偏振光通过第二电光调制器(611)，所述微波发生器(612)产生微波信号加载到探测光上，通过光纤光栅滤波器(613)、光学隔离器(614)进入待测光纤(615)，光沿待测光纤(615)传播，所述泵浦光和探测光在待测光纤(615)中发生受激布里渊散射现象，产生的斯托克斯光经过光纤环形器(606)进入光电探测器(607)转换成电信号，通过高速采集卡(608)采集数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述第一光纤耦合器(602)的耦合比为50∶50。

4.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述激光器(601)为单频窄线宽光纤激光器，所述激光器(601)为分布反馈式半导体激光器，所述激光器(601)为外腔式半导体激光器，所述激光器(601)为单模光纤输出，所述激光器(601)将单边带调制器产生的边频光作为探测光。

5.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述第一光纤耦合器(602)为单模光纤型。

6.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述待测光纤(615)两端采用偏振控制器调节偏振态。

7.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述待测光纤(615)采用差分探测器将光信号转换成电信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于BOTDA和定点应变光缆的分布式位移传感器，其特征在于，所述传感光缆(1)通过地锚固定定点的方式预埋在待测区域。