[发明专利]布里渊光纤传感系统及方法

摘要

本发明公开一种布里渊光纤传感系统及方法，其同时采用了光差分参量放大、三频探测光和相干探测三种技术。由于，光差分参量放大方法可以将布里渊光纤传感系统的空间分辨率提高到次米量级；相干探测技术可以提高系统的信噪比、测量精度和增加传感距离；三频探测光技术补偿了两束泵浦脉冲光的功率损耗，可以大大减小在长距离传感中因两束泵浦脉冲光功率不匹配和损耗带来的非局域效应，进一步提高测量精度。因此，本发明可以在保证布里渊光纤传感系统具有较长传感距离的同时，还能实现次米量级的空间分辨率和较高的测量精度。

主权项

布里渊光纤传感系统，其特征在于：主要由窄线宽激光器（01）、第一耦合器（02）、第二耦合器（03）、第一电光调制器（04）、第二电光调制器（06）、第三电光调制器（11）、第四电光调制器（13）、微波信号源（05）、频分器（051）、第一光环形器（07）、第二光环形器（16）、FBG滤波器（08）、第一偏振控制器（09）、第二偏振控制器（10）、脉冲信号发生器（12）、掺铒光纤放大器（15）、传感光纤（17）、第一3dB耦合器（14）、第二3dB耦合器（20）、隔离器（18）、扰偏器（19）、移频器（23）、平衡光电探测器（21）和数据采集处理模块（22）组成；窄线宽激光器（01）的输出端连接第一耦合器（02）的输入端，第一耦合器（02）的两路输出端分别连接第一电光调制器（04）的输入端和第二耦合器（03）的输入端；微波信号源（05）经频分器（051）连接第一电光调制器（04）的射频接口；第一电光调制器（04）的输出端连接第一光环形器（07）的第一端口，第一光环形器（07）的第二端口经FBG滤波器（08）连接第一偏振控制器（09）的输入端，第一光环形器（07）的第三端口直接连接第二偏振控制器（10）的输入端；第一偏振控制器（09）的输出端经第三电光调制器（11）连接第一3dB耦合器（14）的一个输入端，第二偏振控制器（10）经第四电光调制器（13）连接第一3dB耦合器（14）的另一个输入端；脉冲信号发生器（12）分别连接第三电光调制器（11）和第四电光调制器（13）的控制端；第一3dB耦合器（14）的输出端经掺铒光纤放大器（15）连接第二光环形器（16）的第一端口；第二耦合器（03）的两路输出端分别连接第二电光调制器（06）的输入端和移频器（23）的输入端；微波信号源（05）直接连接第二电光调制器（06）的射频接口；第二电光调制器（06）的输出端经隔离器（18）连接扰偏器（19）的输入端，扰偏器（19）的输出端连接沿传感光纤（17）的一端；传感光纤（17）的另一端连接第二光环形器（16）的第二端口；移频器（23）的输出端连接第二3dB耦合器（20）的一个输入端，第二3dB耦合器（20）的另一个输入端连接第二光环形器（16）的第三端口，第二3dB耦合器（20）的输出端经平衡光电探测器（21）与数据采集处理模块（22）相连。