[发明专利]基于超连续谱的布里渊光时域反射仪装置及方法

摘要

本发明涉及分布式光纤传感系统，具体是一种基于超连续谱的布里渊光时域反射仪装置及方法。本发明基于超连续谱的BOTDR相干检测方法，大大的提高系统的信噪比；本发明引入一种新型超连续谱光源，光谱带宽可调，相干性好，可实现超高空间分辨率及超长探测距离的探测，空间分辨率可达毫米级。基于超连续谱的布里渊光时域反射仪装置具有单端性，而且当光纤上发生断裂时也能将其检测出来。本发明装置包括超连续谱光源、三个可调谐光滤波器、光隔离器、三个1×2光纤耦合器、偏振控制器、高速电光调制器、脉冲发生器、脉冲光放大器、光环行器、传感光纤、掺铒光纤放大器、光扰偏器、2×1光纤耦合器、三个光电探测器数据采集卡、计算机。

主权项

1.基于超连续谱的布里渊光时域反射仪装置，其特征在于：包括超连续谱光源（1）、第一可调谐光滤波器（2）、光隔离器（3）、1×2第一光纤耦合器（4）、偏振控制器（5）、高速电光调制器（6）、脉冲发生器（7）、脉冲光放大器（8）、光环行器（9）、传感光纤（10）、掺铒光纤放大器（11）、1×2第二光纤耦合器（12）、第二可调谐光滤波器（13）、第三可调谐光滤波器（14）、光扰偏器（15）、1×2第三光纤耦合器（16）、2×1第四光纤耦合器（17）、第一光电探测器（18）、第二光电探测器（19）、第三光电探测器（20）、数据采集卡（21）、计算机（22）；其中，超连续谱光源（1）的出射端与第一可调谐光滤波器（2）的入射端连接；第一可调谐光滤波器（2）的出射端通过单模光纤跳线与光隔离器（3）的入射端连接；光隔离器（3）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第一光纤耦合器（4）的入射端连接；1×2第一光纤耦合器（4）的第一个出射端通过单模光纤跳线与偏振控制器（5）入射端连接；偏振控制器（5）出射端通过单模光纤跳线与高速电光调制器（6）的入射端连接；高速电光调制器（6）的出射端通过单模光纤跳线与脉冲光放大器（8）的入射端连接；脉冲发生器（7）的射频输出端通过高频同轴电缆与高速电光调制器（6）的射频输入端连接；脉冲光放大器（8）的出射端通过单模光纤跳线与光环行器（9）的入射端连接；光环行器（9）的反射端与传感光纤（10）连接；光环行器（9）的出射端通过单模光纤跳线与掺铒光纤放大器（11）的入射端连接；掺铒光纤放大器（11）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第二光纤耦合器（12）的入射端连接；1×2第二光纤耦合器（12）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第二可调谐光滤波器（13）的入射端连接；第二可调谐光滤波器（13）的入射端通过单模光纤跳线与2×1第四光纤耦合器（17）第二个入射端连接；2×1第四光纤耦合器（17）出射端通过单模光纤跳线与第一光电探测器（18）的入射端连接；第一光电探测器（18）的出射端通过单模光纤跳线与数据采集卡（21）第二信号输入端连接；1×2第二光纤耦合器（12）的第二个出射端通过单模光纤跳线与第三可调谐光滤波器（14）入射端连接；第三可调谐光滤波器（14）通过单模光纤跳线与第三光电探测器（20）入射端连接；第三光电探测器（20）通过单模光纤跳线与数据采集卡（21）第三信号输入端连接；1×2第一光纤耦合器（4）的第二个出射端通过单模光纤跳线与光扰偏器（15）的入射端相连接，光扰偏器（15）的出射端与1×2第三光纤耦合器（16）的入射端相连接，1×2第三光纤耦合器（16）的第一出射端与2×1第四光纤耦合器（17）第一个入射端连接，1×2第三光纤耦合器（16）的第二出射端与第二光电探测器（19）入射端连接；第二光电探测器（19）出射端通过单模光纤跳线与数据采集卡（21）第一信号输入端连接；数据采集卡（21）信号输出端通过单模光纤跳线与计算机（22）的信号输入端连接。