[发明专利]分布式光纤温度传感系统的光电装置

权利要求书

1.一种分布式光纤温度传感系统的光电装置，其特征在于，该装置包括： 激光器(1)、光纤Raman-WDM耦合器(2)、第一光接收模块(31)、第 二光接收模块(41)、第一放大匹配电路(32)、第二放大匹配电路(42)；

所述光纤Raman-WDM耦合器(2)包括一个输入端，一个反馈端和两 个输出端，用于获得Anti-stokes光信号和Stokes光信号；所述激光器 (1)的输出端与光纤Raman-WDM耦合器(2)的输入端通过光纤相连接； 所述光纤Raman-WDM耦合器(2)的反馈端与传感光纤(5)相连；光纤 Raman-WDM耦合器(2)的两个输出端分别与第一光接收模块(31)和第 二光接收模块(41)相连，用于将获得的Anti-stokes光信号和Stokes 光信号分别输出至第一光接收模块(31)和第二光接收模块(41)；

第一光接收模块(31)和第二光接收模块(41)用于分别将 Anti-stokes光信号和Stokes光信号转换为Anti-stokes电信号和 Stokes电信号；所述第一光接收模块(31)与第一放大匹配电路(32) 相连，用以将获得的Anti-stokes电信号匹配放大输出；所述第二光接 收模块(41)与第二放大匹配电路(42)相连，用以将获得的Stokes电 信号匹配放大输出；

所述光纤Raman-WDM耦合器(2)包括：光纤环形器(21)、Anti-stokes 滤波片(22)及Stokes滤波片(23)；

所述光纤环形器(21)包括一个输入端、一个输出端和一个反馈端， 其输入端与激光器(1)的输出端相连，用于接收激光器(1)发射的光 脉冲，其反馈端与传感光纤(5)相连，用于向传感光纤(5)注入所述 光脉冲，并后向传输在传感光纤(5)中产生的后向散射光，其输出端将 所述后向散射光输出；

所述Anti-stokes滤波片(22)及Stokes滤波片(23)均包括光输 入端、透射光输出端与反射光输出端；所述Anti-stokes滤波片(22) 的光输入端与光纤环形器(21)的输出端相连，其透射光输出端与第一 光接收模块(31)相连，用于分离得到Anti-stokes光信号，其反射光 输出端与所述Stokes滤波片(23)的光输入端相连；所述Stokes滤波 片(23)的透射光输出端与第二光接收模块(41)相连，用于分离得到 Stokes光信号；

所述光纤Raman-WDM耦合器(2)还包括光收集器(24)，其与所述 Stokes滤波片(23)的反射光输出端相连。

2.根据权利要求1所述的分布式光纤温度传感系统的光电装置，其特征在 于：所述激光器(1)为大功率窄脉冲光纤激光器，用于产生宽度为5-15ns 的光脉冲。

3.根据权利要求1所述的分布式光纤温度传感系统的光电装置，其特征在 于：所述第一光接收模块(31)包括第一光电探测器和与之相连的第一 前级放大电路，用于将光纤Raman-WDM耦合器(2)分离得到的Anti-stokes 光信号转换为电信号，并放大得到Anti-stokes前置放大信号，即 Anti-stokes电信号；所述第二光接收模块(41)包括第二光电探测器和 与之相连的第二前级放大电路，用于将光纤Raman-WDM耦合器(2)分离 得到的Stokes光信号转换为电信号，并放大得到Stokes前置放大信号， 即Stokes电信号。

4.根据权利要求1所述的分布式光纤温度传感系统的光电装置，其特征在 于：所述激光器(1)还包括同步信号输出端(7)，用于输出同步信号， 所述同步信号是与激光器(1)输出的光脉冲同步输出的电脉冲信号。

5.根据权利要求1所述的分布式光纤温度传感系统的光电装置，其特征在 于：所述传感光纤(5)与所述光纤Raman-WDM耦合器(2)的反馈端之 间还设有参考光纤环(6)及与之集成的温度传感器芯片，用于提供分布 式光纤温度传感系统定标需要的温度测量参考值。