[发明专利]脉冲编码分布式光纤拉曼、布里渊散射传感器

摘要

本发明的脉冲编码分布式光纤拉曼、布里渊散射传感器包括波形发生器，半导体FP腔宽带光纤激光器，半导体外腔窄带脉冲光纤激光器，光纤分波器，脉冲编码光调制器，单向器，掺鉺光纤放大器，双向耦合器，传感光纤，集成波分复用器，两个光电接收放大模块，直接检测系统，窄带的透射光纤光栅，环行器，相干检测系统和工控机。该传感器采用两个激光光源，其中，半导体FP腔宽带光纤激光器利用光纤自发拉曼散射強度比测温，另一个半导体外腔窄带脉冲光纤激光器利用光纤自发布里渊散射线的频移测应变。采用时间序列编码激光脉冲，在提高发射光子数的同时又可通过压窄激光脉冲宽度提高空间分辨率，增加系统的信噪比，在空间实现在线温度和应变的同时测量并改善了测量精度。

主权项

脉冲编码分布式光纤拉曼、布里渊散射传感器，其特征是包括波形发生器（10），半导体FP腔宽带光纤激光器（11），半导体外腔窄带脉冲光纤激光器（12），光纤分波器（13），脉冲编码光调制器（14），单向器（15），掺鉺光纤放大器（16），双向耦合器（17），传感光纤（18），集成波分复用器（19），第一光电接收放大模块（20），第二光电接收放大模块（21），直接检测系统（22），窄带的透射光纤光栅（23），环行器（24），相干检测系统（25）和工控机（26）；波形发生器（10）的输入端与工控机（26）相连，波形发生器（10）的一个输出端与半导体FP腔宽带光纤激光器（11）的输入端相连，波形发生器（10）的另一个输出端与脉冲编码光调制器（14）的一个输入端相连，半导体FP腔宽带光纤激光器（11）的输出端与掺鉺光纤放大器（16）的一个输入端相连，半导体外腔窄带脉冲光纤激光器（12）的输出端与光纤分波器（13）的输入端相连，光纤分波器（13）的一个输出端与脉冲编码光调制器（14）的另一个输入端相连，光纤分波器（13）的另一个输出端与环行器（24）的一个输入端相连，脉冲编码光调制器（14）的输出端与单向器（15）的输入端相连，单向器（15）的输出端与掺鉺光纤放大器（16）的另一个输入端相连，掺鉺光纤放大器（16）的输出端与双向耦合器（17）的输入端相连，双向耦合器（17）的一个输出端接传感光纤（18），双向耦合器（17）的另一个输出端与集成波分复用器（19）的输入端口相连，集成波分复用器（19）的第一、第二两个输出端口分别经第一光电接收放大模块（20）和第二光电接收放大模块（21）与直接检测系统（22）的两个输入端相连，集成波分复用器（19）的第三个输出端口经窄带的透射光纤光栅（23）与环行器（24）的另一个输入端相连，环行器（24）的输出端与相干检测系统（25）的输入端相连，相干检测系统（25）的输出端与工控机（26）相连，直接检测系统（22）和工控机（26）将采集、累加的编码脉冲解码解调，获得50km传感光纤所在现场的温度信息，相干检测系统（25）和工控机（26）将采集、累加的编码脉冲解码解调，获得50km传感光纤所在现场的应变信息，由工控机将传感光纤上的温度、应变信息通过互联网或无线网传送给远程监控网。