[发明专利]一种用于POTDR分布式光纤传感的光纤复用系统

说明书

本发明公开了用于POTDR分布式光纤传感的光纤复用系统，包括第一、二通信光模块，第一、二光分合波器，传感光波形发生器，传感光源，光环行器，反射器，偏振态检偏器，传感光探组，传感信号滤波放大模块以及POTDR分布式传感信号检测模块，第一、二光通信模块分别与第一、二光分合波器相连，第一、二光分合波器相连，传感光波形发生器连接传感光源，传感光源连接光环行器，光环行器的还同时连接第一光分合波器和偏振态检偏器，第二光分合波器连接反射器，偏振态检偏器、传感光探组、传感信号滤波放大模块、POTDR分布式传感信号检测模块依次相连。本发明在同一通信光纤中同时实现了光纤通信功能和光纤偏振传感功能。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，更具体地，涉及一种用于POTDR分布式光纤传感的光纤复用系统。

背景技术

光波是一种横波，具有偏振特性。光纤内光束的偏振状态对外界形变、振动、温度等变化较为敏感。通过检测光纤内光束偏振状态的变化，可以测定形变、振动、温度等外界环境的变化。

光纤的偏振传感不仅可以用于各类型的安全防范区域的入侵检测，也可用与通信光缆、电力电缆的的偏振敏感量的检测。但是，通信光缆与电力电缆中光纤资源非常宝贵。在光纤偏振传感系统在组网需要借用传感用途纤芯来实现传感网络中传感节点的传感数据传输以收集，这需要占用宝贵的光纤资源。如果不单独设置传感用途的光纤，节省出来的光纤闲置纤芯可以用来承载更多的通信任务。

申请号为201310455498.6的中国专利申请《具有通信和传感功能的光纤单元及其制造方法》中提出的是“光纤单元”，该单元包括“一根处于中心的紧包光纤传感单元和换向绞合在紧包光纤传感单元上的若干通信用预涂覆光纤及在外松套的光纤单元保护管”。这种光纤单元实质上是由多根不同类型的光纤构成的光缆，包括具有通信功能的光纤和具有传感功能的光纤，从而实现光纤光缆同时具有通信和传感功能。

申请号为201510816255.X的中国专利申请公开了一种光纤光栅传感与光纤通信一体化系统，其能在一个光纤网络上实现通信和探测一体化应用，其需要在通信光纤链路上布设光栅传感器，布设光栅传感器会在通信链路上造成插入损耗。

申请号为200580042657.3的中国专利申请公开了《光反射器、光合分波器以及光系统》，其中提出了“能够在缓和光滤波器的严密性的同时提高光波长多路复用通信的性能的光反射器、光和分波器以及光系统”，但是该专利申请的目的是“提高光波长多路复用通信”。其进一步提出了一种特殊的光分合波器的实现形式。波分复用器(简称WDM)常见的有CWDM和DWDM两种，CWDM与DWDM的主要区别在于：相对于DWDM系统中0.2nm到1.2nm的波长间隔而言，CWDM具有更宽的波长间隔，业界通行的标准波长间隔为20nm。该本发明申请实质上是CWDM的一种实现方案，与普通的光分合波器不同。

现有的光纤传感技术一般都使用独立的纤芯资源用作光纤传感，传感网络中传感节点的传感数据只能借用其他的途径来传输与收集，用于传感的纤芯也不用作通用目的光纤通信。这样通信光缆或电力电缆中闲置纤芯的资源就可能难以被充分利用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于POTDR分布式光纤传感的光纤复用系统，其目的在于，通过巧妙的设置光学模块和元件，将多个光路巧妙的设置在同一系统中，由此实现了光纤通信功能和光纤偏振传感功能在相同的光纤中实现，提高光纤的利用效率。