[发明专利]一种基于混沌调制的相位敏感光时域反射振动检测装置

摘要

本发明一种基于混沌调制的相位敏感光时域反射振动检测装置，属于分布式光纤传感技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种基于混沌调制的相位敏感光时域反射振动检测装置；解决该技术问题采用的技术方案为：本装置采用混沌激光器将高度相干的光信号进行混沌调制后注入传感光纤，通过对其在传感光纤中产生的瑞利散射光信号与参考信号进行相关运算，获得振动发生的位置；本发明可广泛应用于长距离、高分辨率的分布式振动检测领域。

主权项

1.一种基于混沌调制的相位敏感光时域反射振动检测装置，其特征在于：包括窄线宽激光器（1）、第一光调制器（2）、第二光调制器（3）、光纤放大器（4）、滤波器（5）、第一光纤耦合器（6）、第一光电探测器（7）、第一光环行器（8）、拉曼激光器（9）、第二光纤耦合器（10）、第一波分复用器（11）、第一光纤布拉格光栅（12）、传感光纤（13）、第二波分复用器（14）、光隔离器（15）、第二光纤布拉格光栅（16）、第二光电探测器（17）、数据采集装置（18）、信号处理装置（19）、显示装置（20）、混沌激光器（21）和第三光电探测器（27）；窄线宽激光器（1）输出高度相干的连续光信号进入第一光调制器（2），将连续光信号调制成脉冲信号，该脉冲信号进入第二光调制器（3），混沌激光器（21）输出的混沌光信号经过第三光电探测器（27）后进入第二光调制器（3），对进入到第二光调制器（3）中的脉冲信号进行混沌调制，经过混沌调制后的光信号由光纤放大器（4）进行放大再经过滤波器（5）后进入第一光纤耦合器（6）后分为两路，第一光纤耦合器（6）输出的第一路光作为参考光，经过第一光电探测器（7）后与数据采集装置（18）的输入端相连；第一光纤耦合器（6）输出的第二路光进入第一光环行器（8）的入射端，第一光环形器（8）的反射端与第一波分复用器（11）的第二输入端相连，拉曼激光器（9）输出的光信号进入第二光纤耦合器（10）后分为两路，第二光纤耦合器（10）输出的第一路光进入第一波分复用器（11）的第一输入端，第一波分复用器（11）输出的光信号经过第一光纤布拉格光栅（12）后与传感光纤（13）的首端相连，第二光纤耦合器（10）输出的第二路光进入第二波分复用器（14）的第一输入端，第二波分复用器（14）输出的光信号经过第二光纤布拉格光栅（16）后与传感光纤（13）的末端相连，第二波分复用器（14）的第二输入端与光隔离器（15）相连，第二光电探测器（17）的输入端与第一光环行器（8）的出射端相连，第二光电探测器（17）对传感光纤（13）中的后向瑞利散射光信号进行探测，第二光电探测器（17）的输出端与数据采集装置（18）的输入端相连，数据采集装置（18）的输出端与信号处理装置（19）相连，信号处理装置（19）对采集到的数据进行相关运算，信号处理装置（19）的输出端与显示装置（20）的输入端相连，显示装置（20）实时显示振动发生的位置。