[发明专利]一种高可再生性的时分复用光纤光栅传感网络

摘要

本发明公开一种高可再生性的时分复用光纤光栅传感网络，其主要由控制中心、光开关、通路选择与延时节点和弱反射光纤光栅传感子网构成。控制中心通过光开关与各个传感子网相连，并通过切换不同的时段解调各个传感子网的传感信号，各个传感子网由通路选择与延时节点自动选择通路。通路选择与延时节点使得传感子网支路互为备用路径，通过探测信号的变化，计算机能够直接控制备用路径的启用，无需人工干预，自动化程度高。传感网通过并联多个传感子层，易于扩展，每个子层的传感器通过时分方式进行寻址，突破了光源频谱资源不足的限制，满足了构建大容量、高可再生性和可靠性的光纤光栅传感系统的要求。

主权项

一种高可再生性的时分复用光纤光栅传感网络，其特征在于：主要由控制中心(1‑1)，1×N光开关(1‑2)，N个通路选择与延时节点(1‑3)和N个弱反射光纤光栅传感子网(1‑4)组成；其中N为≥3的正整数；控制中心(1‑1)连接1×N光开关(1‑2)的第一端口；每个弱反射光纤光栅传感子网(1‑4)包括2路光纤光栅传感器阵列；其中每一路光纤光栅传感器阵列由1根光纤及串联在该光纤上的至少1个光栅构成；每个通路选择与延时节点(1‑3)包括前端节点和后端节点；即上述前端节点包括3×2光开关(3‑1)，分路器(3‑2)，前端可编程光缓存器(3‑3)和2×1光开关(3‑4)；3×2光开关(3‑1)的第一端口连接1×N光开关(1‑2)除第一端口外的其中一个端口，第二端口连接第一邻近弱反射光纤光栅传感子网(1‑4)的前端节点的3×2光开关(3‑1)的第四端口，第三端口连接2×1光开关(3‑4)的第二端口，第四端口连接第二邻近弱反射光纤光栅传感子网(1‑4)的前端节点的3×2光开关(3‑1)的第二端口，第五端口连接分路器(3‑2)的第一端口；分路器(3‑2)的第二端口经一路光纤光栅传感器阵列连接后端节点的耦合器(3‑7)的第一端口，第三端口经前端可编程光缓存器(3‑3)连接2×1光开关(3‑4)的第一端口；2×1光开关(3‑4)的第三端口经另一路光纤光栅传感器阵列连接后端节点的1×2光开关(3‑4)的第一端口；上述后端节点包括1×2光开关(3‑5)，后前端可编程光缓存器(3‑6)，耦合器(3‑7)，1×3光开关(3‑8)和节点掺铒光纤放大器(3‑9)；1×2光开关(3‑5)的第二端口经后前端可编程光缓存器(3‑6)连接耦合器(3‑7)的第二端口，第三端口连接1×3光开关(3‑8)的第四端口；耦合器(3‑7)的第三端口连接1×3光开关(3‑8)的第一端口；1×3光开关(3‑8)的第二端口经节点掺铒光纤放大器(3‑9)连接第二邻近弱反射光纤光栅传感子网(1‑4)的后端节点的1×3光开关(3‑8)的第三端口，第三端口连接第一邻近弱反射光纤光栅传感子网(1‑4)的后端节点的节点掺铒光纤放大器(3‑9)的输出端。