[发明专利]基于多波长光源的布里渊光时域反射仪

摘要

基于多波长光源的布里渊光时域反射仪，包括多波长激光器、耦合器、电光调制器、掺铒光纤放大器、光滤波器、环形器、双平衡探测器和信号采集与处理系统。多波长激光器的连续光经耦合器分为两路，一路经电光调制器调制成脉冲光，另一路经电光调制器边带调制获得本振连续光。多波长探测脉冲光经过掺铒光纤放大器放大，经光滤波器滤除自发辐射噪声，经环形器注入传感光纤。传感光纤中的stokes布里渊背向散射光经环形器与本振光相干，经双平衡探测器光电转换后，送入信号采集与处理系统，获得整个光纤上的布里渊散射谱，进而获得光纤上的温度和应变分布。

主权项

基于多波长光源的布里渊光时域反射仪的设置方法，其特征是包括：●采用多波长激光光源，注入到被测光纤中的光脉冲为多波长探测光脉冲，其波长与多波长光源相同；●利用本振光与多个波长探测光的布里渊散射信号进行相干，且本振光为多波长光，其波长为对多波长光源的频率进行调制后得到；●多波长光源之间的频率差大于本振光的扫频范围；●多波长本振光与多波长探测光的布里渊散射光相干，探测器直接得到频谱重叠的差频信号。多波长激光光源发出频率为υ1，υ2，…，υn的激光，多波长激光光源被分为两路，一路被调制成多波长探测光脉冲，其波频率也为υ1，υ2，…，υn，注入被测光纤后，每个频率的光都产生一个自发的stokes布里渊散射信号，频率下移υB，所以背向散射光的中心频率为υ1‑υB，υ2‑υB，…，υn‑υB；另一路被调制成多波长本振光，每个波长的光都得到υS的频率下移，多波长本振光频率为υ1‑υS，υ2‑υS，…，υn‑υS；多个背向布里渊散射信号和与其对应的本振光相干，产生中心频率为υB‑υS、带宽30MHz以上的拍频信号，检测该信号，等同于使用单波长进行n次探测的累加信号。