[实用新型]一种连续分布式光纤气体检测的装置

摘要

连续分布式光纤气体检测的装置，包括依次连接的第一激光器、第一隔离器、第一耦合器、偏振控制器、声光调制器、第一掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤；并设有第二隔离器、第二掺铒光纤放大器、第二激光器、激光控制器、锁相放大器、第二耦合器、光电探测器、信号采集卡、信号处理及显示单元。在传感光纤上制作一些小孔，作为传感光纤上的气体与光的相互作用区域，第二激光器发出的信号作为泵浦光在传感光纤中与气体相互作用，气体吸收泵浦光后产生周期性的调制特性，得到传感光纤沿线上气体的浓度。本实用新型可以实现高精度的气体浓度检测，对多种气体检测具有相同的适用性。

主权项

1.一种连续分布式光纤气体检测的装置，其特征在于，包括依次连接的第一激光器（101）、第一隔离器（102）、第一耦合器（103）、偏振控制器（104）、声光调制器（105）、第一掺铒光纤放大器（106）、环形器（107）、传感光纤（108）；并设有第二隔离器、第二掺铒光纤放大器、第二激光器、激光控制器、锁相放大器、第二耦合器、光电探测器、信号采集卡、信号处理及显示单元（117），第一激光器发出的激光信号经第一隔离器进入第一耦合器（103），第一耦合器将激光信号分成两束信号，第一束信号作为本振信号进入第二耦合器（114），第二束信号经偏振控制器（104）进入声光调制器（105），声光调制器（105）将第二束信号调制成脉冲信号，脉冲信号通过第一掺铒光纤放大器（106）放大后进入环形器（107）1#端口，从环形器2#端口输出进入传感光纤（108），在传感光纤中脉冲信号的光产生背向瑞利散射信号，背向瑞利散射信号通过环形器（107）2#端口进入环形器，从环形器（107）3#端口输出的背向瑞利散射信号与第一束激光信号在第二耦合器（114）上耦合，从第二耦合器输出的信号进入光电探测器（115）后转换成电信号，电信号输入到锁相放大器（113），锁相放大器输出两路信号，第一路信号连接到激光控制器（112），激光控制器的输出信号驱动第二激光器（111），从第二激光器输出的激光信号进入第二掺铒光纤放大器（110），经第二掺铒光纤放大器（110）放大的信号通过第二隔离器（109）进入传感光纤，在传感光纤中，待测气体吸收从第二掺铒光纤放大器（110）输出的信号，产生相位调制现象，从环形器（107）的2#端口输入到传感光纤中的脉冲信号检测相位调制现象的相位信息，通过背向瑞利散射信号与本振信号在第二耦合器（114）上耦合，从锁相放大器（113）输出的另一路信号进入信号采集卡（116），信号采集卡的输出端连接到信号处理及显示单元（117）；设有脉冲发射器（118）产生的脉冲电信号连接到声光调制器的电信号输入端驱动声光调制器（105）工作，脉冲发射器输出的同步信号连接到信号采集卡的同步信号输入端。