[发明专利]融合光纤拉曼频移器和拉曼放大器的全分布式光纤传感器

摘要

本发明公开了一种融合光纤拉曼频移器和拉曼放大器的全分布式光纤传感器；光纤脉冲激光器经光纤拉曼频移器频移13.2THz，产生1660nm波段宽光谱拉曼激光作为全分布式光纤传感器的宽光谱光源，入射传感光纤，由传感光纤反向瑞利散射强度比检测光纤的形变和断裂，传感光纤中产生的1550nm波段反斯托克斯拉曼散射经光纤拉曼放大器放大，由反斯托克斯拉曼散射光与瑞利散射光的强度比，扣除应变的影响得到光纤各段的温度信息,应变与温度的检测不存在交叉效应，利用光时域反射技术对传感光纤上的检测点定位；适用于超远程100公里范围内石化管道，隧道，大型土木工程监测和灾害预报监测。

主权项

一种融合光纤拉曼频移器和拉曼放大器的全分布式光纤传感器，其特征在于，它包括：光纤脉冲激光器（11）、、单模光纤（12）、1660nm激光片（13）、光纤波分复用器（14）、光纤耦合器（15）、光纤拉曼激光器（16）、传感光纤（17）、光纤窄带反射滤光器（18）、光电接收模块（19）、数字信号处理器（20）和工控机（21）等；其中，单模光纤（12）和1660nm激光片（13）组成光纤拉曼频移器，光纤拉曼激光器（16）、光纤耦合器（15）与传感光纤（17）组成C波段光纤拉曼放大器；光纤脉冲激光器（11）发出激光进入光纤拉曼频移器，经频移13.2THz到1660nm波段，作为宽光谱光源激光进入光纤波分复用器（14），光纤波分复用器（14）具有四个端口，它的1660nm激光输入端口与光纤拉曼频移器输出端口相连，COM输出端口经光纤窄带反射滤光器（18）和光纤耦合器（15）与传感光纤（17）相连；在传感光纤（17）中产生的1660nm波段宽光谱反向瑞利散射光经光纤窄带反射滤光器（18）和光纤波分复用器（14）的1660nm输出端口与光电接收模块（19） 的一个输入端口相连，经光电转换放大后输入数字信号处理器（20）的一个端口；在传感光纤（17）中产生的经拉曼放大器放大的1550nm波段宽光谱反向反斯托克斯拉曼散射光经光纤窄带反射滤光器（18）和光纤波分复用器（14）的1550nm输出端口与光电接收模块（19） 的另一个输入端口相连，经光电转换放大后输入数字信号处理器（20）的另一个端口，数字信号处理器（20）与工控机（21）相连。