[实用新型]双向共光路分布式光纤干涉仪

说明书

技术领域

本实用新型属于光电子技术领域，特别涉及一种双向共光路分布式光纤干涉仪。

背景技术

光纤干涉仪是光纤传感和检测技术中的一种基本光学结构，是实现高灵敏度和高精度测量的关键技术。现有传统的光纤干涉仪结构主要有Michelson干涉仪、Fabry-Perot干涉仪、环形腔干涉仪和Mach-Zehnder干涉仪，采用一端输入，一端输出的单向结构，输出端得到的光干涉信号是沿光纤分布的所有扰动量的积分，无法分离特定距离上的扰动信息，因此无法实现分布式的检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种能给出光纤沿线上某个位置的扰动的距离信息，以实现分布式的测量的双向共光路分布式光纤干涉仪。

为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种双向共光路分布式光纤干涉仪，主要包括光纤分光器、光纤隔离器和传感光纤。两个相同的光纤分光器与传感光纤共同构成等臂长的Mach-Zehnder干涉仪；来自外部系统的激光光源的光经过光隔离器后，采用光纤分光器分成等光强的两路，分布经过不同光纤输入到干涉仪的两端，为了使两路干涉信号的附加相位差一致，正反两个方向的光进入构成干涉仪的分光器后，必须通过直通臂直接相连。两路干涉信号通过不同的光纤回到接收端，获得两路波形一致的干涉信号，用于检测。

本实用新型的所述的光纤分光器可采用反射镀膜式光纤分光器。

由上述结构就构成了偏振无关的双向共光路光纤干涉仪，从Mach-Zehnder干涉仪两端输出的信号在外界扰动的情况下输出波形一致，时延不一致的两组干涉信号，通过测量两组信号的时延，可以分辨出光纤沿线上某处扰动的位置实现分布式检测。

本实用新型所提供的一种双向共光路分布式光纤干涉仪，基于Mach-Zehnder干涉仪的偏振无关的双向共光路光纤干涉仪，利用双向的干涉信号之间的位相差给出光纤沿线上某个位置的扰动的距离信息，以实现分布式的测量。

这种双向共光路分布式光纤干涉仪，采用共光路的双向干涉仪结构，简单紧凑，成本低，容易实用化。利用商用偏振无关的光纤分光器件，可以批量制作具有高度一致性的干涉仪系统。干涉仪光纤长短可以根据实际系统随意调整，可以适应应用系统的不同情况和要求。可以基于新建的通信光缆或者原有的通信光缆来构建检测系统，系统采用全光结构，具有本质安全的特点，可应用于各类危险环境。

本实用新型所得到的一种偏振无关的双向共光路分布式光纤干涉仪可以用于光缆、光电复合电缆的外部安全预警和定位，对通信光缆的实时安全报警及准确定位提供光学基本结构。

本实用新型提供的偏振无关的双向共光路分布式光纤干涉仪，无需在现有的光纤网络上做任何施工，只需在通讯光纤的节点两端依照本实用新型的光学结构连接，即可达到系统的设计功能，因此，本实用新型的系统不仅适用于陆地环境，也适用于水下环境，使之使用简单、适用环境广阔。

附图说明

图1是本实用新型实施例1工作原理结构示意图；

图2是实施例2结构示意图；

图3是本实用新型的具体应用实施例结构方框图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述：

实施例1：

本实施例设计的双向共光路分布式光纤干涉仪，它包括光隔离器，传输光纤，光纤分光器和传感光纤。

如图1所示：偏振无关的光纤分光器4和5与通信光缆中的光纤61，62共同构成Mach-Zehnder干涉仪；来自激光光源的光从光纤1进入到隔离器2后，经过光纤分光器3的输入端311，分别从输出端312和321输出；输出端312的光通过分光器4的输入端411进入光纤干涉仪，从分光器5的输出端522输出，经过光纤63回到接收端81；输出端321的光通过光纤64输入到分光器5的输入端512进入光纤干涉仪，从分光器4的输出端421输出，回到接收端82。

实施例2：