[发明专利]一种物理随机数调制的布里渊光时域反射仪

摘要

本发明属于分布式光纤传感技术领域，针对现有技术中布里渊光时域反射仪的空间分辨率、信噪比与测量精度的折中问题，提出了一种物理随机数调制的布里渊光时域反射仪，包括第一DFB激光发射模块、第二DFB激光发射模块、第一光纤耦合器、脉冲光放大器、第二光纤耦合器、偏振控制器、增益开关调制器、物理随机数发生模块、DWDM密集型波分复用器、传感光纤、光纤环形器、连续光放大器、光滤波器、第三光纤耦合器、扰偏器、光电探测器、混频器、微波可调频率源、电放大器、电滤波器、A/D转换模块和上位机。本发明能够在保证空间分辨率的前提下，实时高精度的监测传感光纤沿线的应变大小及所在位置。

主权项

1.一种物理随机数调制的布里渊光时域反射仪，其特征在于，包括第一DFB激光发射模块（1）、第二DFB激光发射模块（2）、第一光纤耦合器（3）、脉冲光放大器（4）、第二光纤耦合器（5）、偏振控制器（6）、增益开关调制器（7）、物理随机数发生模块（8）、DWDM密集型波分复用器（9）、传感光纤（10）、光纤环形器（11）、连续光放大器（12）、光滤波器（13）、第三光纤耦合器（14）、扰偏器（15）、光电探测器（16）、混频器（17）、微波可调频率源（18）、电放大器（19）、电滤波器（20）、A/D转换模块（21）和上位机（22）；所述第一DFB激光发射模块（1）发出的连续光信号输出到第二光纤耦合器（5）的输入端，经第二光纤耦合器（5）分为参考光和探测光两部分，其中探测光从第二光纤耦合器（5）的第一输出端输出，经偏振控制器（6）、增益开关调制器（7）后，输出到第一光纤耦合器（3）的第一输入端；所述第二DFB激光发射模块（2）发出连续光信号输出到第一光纤耦合器（3）的第二输入端；所述第一光纤耦合器（3）的输出端经脉冲光放大器（4）、DWDM密集型波分复用器（9）后与光纤环形器（11）的第一端口连接，光纤环形器（11）的第二端口与传感光纤（10）连接，光纤环形器（11）的第三端口与连续光放大器（12）的输入端连接，对微弱的后向布里渊散射信号进行功率放大，所述连续光放大器（12）的输出端经光滤波器（13）后与第三光纤耦合器（14）的第一输入端连接；所述第二光纤耦合器（5）的第二输出端输出的参考光经扰偏器（15）后与第三光纤耦合器（14）的第二输入端连接；所述第三光纤耦合器（14）的输出信号由光电探测器（16）探测，所述光电探测器（16）的输出信号与微波可调频率源（18）发射的微波信号经混频器（17）混频、电放大器（19）、电滤波器（20）、A/D转换模块（21）后输出到上位机（22）；所述物理随机数发生模块（8）用于产生两组相同的真随机码，其中一组真随机码发送到增益开关调制器（7）的控制端，使连续光信号被调制成序列编码脉冲光信号，另一组真随机码发送到上位机（22），所述上位机用于根据所述真随机码对布里渊散射信号进行解码运算，解调出布里渊频移分布。