[发明专利]脉冲预泵浦单端矢量BOTDA动态应变测量方法及装置

摘要

脉冲预泵浦单端矢量BOTDA动态应变测量方法及装置，它利用阶梯脉冲光从传感光纤的一端入射，其中时间有限的微波调制预泵浦脉冲光的0阶基带预激发声波场产生的自发布里渊散射光与1阶边带产生的背向瑞利散射光作为探测光，两者分别与传感脉冲光发生受激布里渊散射作用；本振光与携带布里渊散射信息的探测光在平衡探测器中拍频，利用拍频后获得的电信号中的同相及正交分量得到受激布里渊散射相移值，最后根据计算机中存储的相移与动态应变的对应关系曲线解调出相应的动态应变值。本发明结构简单、应用方便，能有效减小非本地效应，提高系统信噪比，可实现宽频带、高空间分辨率和测量精度，可靠性和稳定性好的动态应变测量。

主权项

脉冲预泵浦单端矢量BOTDA动态应变测量方法，其特征是，利用一个窄线宽激光器(LD)通过保偏耦合器(PCO)向阶梯脉冲光模块输出连续光，连续光经阶梯脉冲光模块后产生时间有限的微波调制预泵浦脉冲光与传感脉冲光的合成光信号，合成光信号从传感光纤的一端入射，微波调制预泵浦脉冲光的0阶基带预激发声波场，产生的自发布里渊散射光作为探测光与传感脉冲发生受激布里渊散射作用，产生谱宽很窄的布里渊散射谱；微波调制预泵浦脉冲光的1阶边带产生的背向瑞利散射光作为探测光与传感脉冲光发生受激布里渊散射作用，产生谱宽很宽的布里渊散射谱；谱宽很窄的布里渊散射谱与谱宽很宽的布里渊散射谱叠加形成合成谱；同时，所述窄线宽激光器(LD)通过保偏耦合器(PCO)向本振光模块输出连续光，连续光经本振光模块后产生的本振光与携带受激布里渊散射信息的探测光在平衡探测器(BPD)中进行拍频，利用正交相位解调器(IQ)提取出拍频后获得电信号中的同相及正交分量，并通过数据采集卡(DAQ)对同相及正交分量进行采集，受激布里渊散射相移与正交分量和同相分量的商呈反正切函数的关系，进而得到受激布里渊散射相移，最后根据计算机数据库中存储的受激布里渊散射相移与动态应变的对应关系曲线解调出相应的动态应变值。