[发明专利]采用矩形谱探测光测量光纤布里渊增益谱的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用矩形谱探测光测量光纤布里渊增益谱的装置及方法，属于光纤布里渊增益谱的测量技术领域。

背景技术

布里渊增益谱包含布里渊频移、线宽以及增益包络等重要信息，在分布式光纤传感、微弱信号的滤波放大和布里渊激光雷达探测等方面应用广泛。为获得信噪比SNR较高的布里渊增益谱，通常采用泵浦-探测法进行测量，即利用可调谐激光器或微波发生器控制电光强度调制器产生Stokes频移的探测光，该探测光和对向传播的泵浦光在布里渊放大器介质中发生相互作用，实现泵浦光向探测光的能量或功率转移，当在Stokes频移附近连续扫描探测光的频率，在放大器的输出端即得到放大的探测光光谱，即为布里渊增益谱。这种方法在应用中存在探测光频率扫描时间较长，无法实时、准确和迅速获得传感信息等问题，这也是限制其应用的主要缺陷之一。

中国专利《泵浦-探测法非扫描式测量布里渊增益谱的装置及方法》，公开号为CN102967371A，公开日为20130313，公开了以ASE光源作为探测光的方式来实现非扫描泵浦-探测法测量增益谱。然而由于通常的ASE光源带宽过宽，致使需要放大的Stokes成分功率较低，本底噪声较大，从而影响了布里渊增益谱的信噪比，不利于远距离布里渊增益谱的测量。

发明内容

本发明是为了解决现有布里渊增益谱的测试方法中，采用ASE光源作为探测光，不利于远距离测量的问题，提供了一种采用矩形谱探测光测量光纤布里渊增益谱的装置及方法。

本发明所述采用矩形谱探测光测量光纤布里渊增益谱的装置，它包括光纤激光器，它还包括第一光纤分路器、第二光纤分路器、第一偏振控制器、光纤环行器、待测光纤、第二偏振控制器、外差测量仪、矩形谱探测光源和光纤隔离器，

光纤激光器输出的激光经第一光纤分路器分为两束，第一束入射至第二光纤分路器，第二束入射至矩形谱探测光源的输入端口，

第二光纤分路器的第一输出端口的出射激光经第一偏振控制器入射至光纤环行器的第一端口，光纤环行器的第二端口连接待测光纤的一端；第二光纤分路器的第二输出端口的出射激光经第二偏振控制器入射至外差测量仪的第一激光输入端口，光纤环行器的第三端口连接外差测量仪的第二激光输入端口；

矩形谱探测光源输出的矩形谱探测光经光纤隔离器入射至待测光纤的另一端。

所述外差测量仪由光纤合路器、光电探测器和频谱分析仪组成，

外差测量仪的第一激光输入端口为光纤合路器的第一激光输入端口，外差测量仪的第二激光输入端口为光纤合路器的第二激光输入端口，光纤合路器的光信号输出端连接光电探测器的光信号输入端，光电探测器的电信号输出端连接频谱分析仪的电信号输入端。

所述矩形谱探测光源第三偏振控制器、第一强度调制器、微波发生器、光纤光栅滤波器、光纤放大器、第二强度调制器和任意波形信号发生器组成，

矩形谱探测光源的输入端口为第三偏振控制器的输入端口，第三偏振控制器的光信号输出端连接第一强度调制器的光信号输入端，第一强度调制器的电信号输入端连接微波发生器的电信号输出端，第一强度调制器的光信号输出端连接光纤光栅滤波器的输入端，光纤光栅滤波器的输出端连接光纤放大器的输入端，光纤放大器的输出端连接第二强度调制器的光信号输入端，第二强度调制器的电信号输入端连接任意波形信号发生器的电信号输出端，第二强度调制器输出的矩形谱探测光为矩形谱探测光源输出的矩形谱探测光。

基于上述采用矩形谱探测光测量光纤布里渊增益谱的装置的采用矩形谱探测光测量光纤布里渊增益谱的方法，

所述矩形谱探测光源第三偏振控制器、第一强度调制器、微波发生器、光纤光栅滤波器、光纤放大器、第二强度调制器和任意波形信号发生器组成，所述方法为：