[发明专利]光纤分布式传感监测系统

权利要求书

1.一种光纤分布式传感监测系统，其特征在于，包括信号光产生装置、第一光耦合器、传感光纤、光分束器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一干涉调制装置、第二干涉调制装置及解调装置，所述传感光纤用于感应传感信号；

所述信号光产生装置产生的信号光经过所述第一光耦合器输入所述传感光纤；

所述传感光纤中的携带所述传感信号的背向瑞利散射光返回所述第一光耦合器，经所述第一光耦合器输入所述光分束器，经所述光分束器分为第一光束和第二光束，所述第一光束经所述第一偏振控制器处理为第一线偏振光后入射到所述第一干涉调制装置，所述第二光束经所述第二偏振控制器处理为第二线偏振光后也入射到所述第二干涉调制装置，其中，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向满足预设关系；

所述解调装置用于对所述第一干涉调制装置输出的第一干涉信号和所述第二干涉调制装置输出的第二干涉信号进行解调以得到所述传感信号；

所述第一偏振控制器和所述第二偏振控制器均为光纤线圈偏振控制器，所述光纤线圈偏振控制器包括绕制于筒状压电陶瓷的外壁的光纤线圈；

所述第一偏振控制器的光纤线圈的输入端与所述光分束器的第一分束端耦合，所述第一偏振控制器的光纤线圈的输出端与所述解调装置耦合，所述第二偏振控制器的光纤线圈的输入端与所述光分束器的第二分束端耦合，所述第二偏振控制器的光纤线圈的输出端与所述解调装置耦合；

所述系统还包括电压输出装置，所述第一偏振控制器的筒状压电陶瓷、所述第二偏振控制器的筒状压电陶瓷及所述解调装置均与所述电压输出装置电连接。

2.根据权利要求1所述的光纤分布式传感监测系统，其特征在于，所述光纤线圈为λ/4光纤线圈。

3.根据权利要求2所述的光纤分布式传感监测系统，其特征在于，所述光纤线圈偏振控制器还包括第一壳体，所述绕制于筒状压电陶瓷的外壁的光纤线圈封装于所述第一壳体内。

4.根据权利要求3所述的光纤分布式传感监测系统，其特征在于，所述光纤线圈偏振控制器还包括电机及传动轴，所述电机的转轴与所述传动轴连接，所述电机通过所述传动轴与设置于所述第一壳体底部的转动连接口连接，所述第一偏振控制器的电机与所述第二偏振控制器的电机均与所述电压输出装置电连接；

所述第一偏振控制器的电机用于带动所述第一偏振控制器的光纤线圈转动以使得该光纤线圈输出所述第一线偏振光；

所述第二偏振控制器的电机用于带动所述第二偏振控制器的光纤线圈转动以使得该光纤线圈输出所述第二线偏振光。

5.根据权利要求4所述的光纤分布式传感监测系统，其特征在于，所述光纤线圈偏振控制器还包括第二壳体，封装有所述绕制于筒状压电陶瓷的外壁的光纤线圈的所述第一壳体设置在所述第二壳体内，所述第二壳体设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口用于穿入所述传动轴，所述第二开口用于穿出所述光纤线圈的线圈入线，所述第三开口用于穿出所述光纤线圈的线圈出线。

6.根据权利要求1所述的光纤分布式传感监测系统，其特征在于，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向相互正交。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光纤分布式传感监测系统，其特征在于，所述第一干涉调制装置包括第一光纤干涉仪，所述第二干涉调制装置包括第二光纤干涉仪，所述解调装置包括第一偏振合束器、第一光电探测器和数据处理器，所述第一光纤干涉仪的输入端与所述第一偏振控制器的输出端耦合，所述第二光纤干涉仪的输入端与所述第二偏振控制器的输出端耦合，所述第一光纤干涉仪的输出端与所述第二光纤干涉仪的输出端均与所述第一偏振合束器的输入端耦合，所述第一偏振合束器的输出端与所述第一光电探测器的输入端耦合，所述第一光电探测器的输出端与所述数据处理器电连接；

所述第一线偏振光进入经所述第一光纤干涉仪的干涉处理后形成第一干涉信号，所述第二线偏振光经所述第二光纤干涉仪的干涉处理后形成第二干涉信号，所述第一干涉信号与所述第二干涉信号均进入所述第一偏振合束器，经所述第一偏振合束器的合束处理后经所述第一光电探测器转换为电信号进入所述数据处理器，所述数据处理器用于处理所述电信号得到所述传感信号。