[发明专利]一种基于非对称双芯光纤的多参量分布测量系统

摘要

本发明涉及多参量分布式测量系统技术领域，特指一种基于非对称双芯光纤的多参量分布式测量系统，包括宽带光源、脉冲调制器、第一耦合器、双芯光纤耦合器、双芯光纤、第一环形器、第二环形器、第二耦合器、光纤延迟线、第一陷波滤波片、第二陷波滤波片、第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管、信息采集单元与计算机。本发明通过非对称双芯光纤的轴上芯与表层芯对温度与应变的敏感系数不同的特点，利用双芯的瑞利散射信号构建温度和应变求解矩阵；利用弱光栅阵列对全光纤范围内的瑞利散射进行空间分段定位，以提高传感系统的空间分辨率和测量精度，实现对温度和应变的同时精确测量和其在区间内的精确定位。

主权项

1.一种基于非对称双芯光纤的多参量分布式测量系统，其特征在于：包括宽带光源(1)、脉冲调制器(2)、第一耦合器(3)、双芯光纤耦合器(4)、双芯光纤(5)、第一环形器(7)、第二环形器(8)、第二耦合器(9)、光纤延迟线(10)、第一陷波滤波片(11)、第二陷波滤波片(12)、第一光电二极管(13)、第二光电二极管(14)、第三光电二极管(15)、信息采集单元(16)与计算机(17)，所述双芯光纤(5)包括轴上芯(501)与表层芯(502)，所述轴上芯(501)与表层芯(502)上分别设有弱光栅阵列(6)，所述宽带光源(1)连接于脉冲调制器(2)，所述脉冲调制器(2)连接于第一耦合器(3)的第一耦合器输入端(301)，所述第一耦合器(3)的第一耦合器第一输出端(302)连接于第一环形器(7)的第一环形器第一端口(701)，所述第一环形器(7)的第一环形器第二端口(702)连接于双芯光纤耦合器(4)的双芯光纤耦合器第一输入端(401)，所述双芯光纤耦合器(4)的双芯光纤耦合器第一输出端(403)耦合于双芯光纤(5)的轴上芯(501)中，所述双芯光纤耦合器(4)的双芯光纤耦合器第二输出端(404)耦合于双芯光纤(5)的表层芯(502)中，所述第一环形器(7)的第一环形器第三端口(703)连接于第二耦合器(9)的第二耦合器第一输入端(901)，所述第二耦合器(9)的第二耦合器第一输出端(902)通过第一光电二极管(13)连接于信息采集单元(16)的信息采集单元第一端口(1601)，所述第二耦合器(9)的第二耦合器第二输出端(903)通过第一陷波滤波片(11)与第二光电二极管(14)连接于信息采集单元(16)的信息采集单元第二端口(1602)，所述第一耦合器(3)的第一耦合器第二输出端(303)连接于第二环形器(8)的第二环形器第一端口(801)，所述第二环形器(8)的第二环形器第二端口(802)连接于双芯光纤耦合器(4)的双芯光纤耦合器第二输入端(402)，所述第二环形器(8)的第二环形器第三端口(803)通过光纤延迟线(10)、第二陷波滤波片(12)与第三光电二极管(15)连接于信息采集单元(16)的信息采集单元第三端口(1603)，所述信息采集单元(16)连接于计算机(17)，所述计算机(17)连接于脉冲调制器(2)。