[发明专利]自适应分布式光纤测温激光探测放大器

说明书

技术领域

本发明涉及分布式光纤测温系统中激光探测器自适应温度变化调整、激光探测APD高压输出与温度补偿、探测器信号调理的的装置。

背景技术

在对分布式光纤测温系统的温度的信号探测分析中，开发足够带宽的激光探测器、温度调整与补偿、低噪声、大倍数是重要技术环节。传统的激光探测装置有带宽不足、激光探测本身的温度适应性极差、信号放大器性能差等弱点。根据分布式光纤测温系统中信号特点及结合测温系统的技术要求及现代电子电路技术发展研制满足要求的自适应分布式光纤测温激光探测放大器。

发明内容

本发明为了克服现有技术激光探测器带宽不足、激光探测本身的温度适应性极差、信号放大器性能差数据累加速度低，同步性能弱的缺陷，而提供一种自适应分布式光纤测温激光探测放大器。

本发明实现发明目的采用的技术方案是，自适应分布式光纤测温激光探测放大器包括激光探测APD及辅助电路、探测器APD放大与信号调整电路、环境温度检测及温度调整补偿电路和探测器高压增益调整变化电路；环境温度检测及温度调整补偿电路的补偿电压信号输出端连接探测器高压增益调整变化电路的补偿电压信号输入端，探测器高压增益调整变化电路的APD偏置电压输出端连接激光探测APD及辅助电路的APD偏置电压输入端，激光探测APD及辅助电路的交流电压信号输出端连接探测器APD放大与信号调整电路的交流电压信号输入端，探测器APD放大与信号调整电路的输出端为自适应分布式光纤测温激光探测放大器的输出端。

本发明的有益效果是，分布式光纤测温系统中探测光纤中背向散射光信号的信息越丰富，反映测温精度越高，使得系统线性度越高；激光探测APD的本身温度合理的补偿可以提高系统的测温精度，同时也比传统的恒温方式节约能源；激光探测APD信号高精度的信号调理可以降低测温系统噪声，采集得到的实际信号越真实，准确性越高，提供测温的精度。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是环境温度检测及温度调整补偿电路1-4的结构示意图。

图3是探测器高压增益调整变化电路1-3的结构示意图。

图4是激光探测APD及辅助电路1-1的结构示意图。

图5是探测器APD放大与信号调整电路1-2的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：    结合图1说明本实施方式，本实施方式中的一个自适应分布式光纤测温激光探测放大器包括激光探测APD及辅助电路1-1、探测器APD放大与信号调整电路1-2、环境温度检测及温度调整补偿电路1-4和探测器高压增益调整变化电路1-3；环境温度检测及温度调整补偿电路1-4的补偿电压信号输出端连接探测器高压增益调整变化电路1-3的补偿电压信号输入端，探测器高压增益调整变化电路1-3的APD偏置电压输出端连接激光探测APD及辅助电路1-1的APD偏置电压输入端，激光探测APD及辅助电路1-1的交流电压信号输出端连接探测器APD放大与信号调整电路1-2的交流电压信号输入端，探测器APD放大与信号调整电路1-2的输出端为自适应分布式光纤测温激光探测放大器的输出端。

具体实施方式二：    结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于环境温度检测及温度调整补偿电路1-4包括环境温度检测电路1-4-1和激光探测APD环境温度变化补偿调整电路1-4-2两部分；

环境温度检测电路1-4-1包括高精度温度传感器U1、第一高精度运算放大器U3和第一电阻R1；

高精度温度传感器U1的温度电流信号输出端同时与第一高精度运算放大器U3的反相输入端和第一电阻R1的一端连接，第一高精度运算放大器U3的同相输入端接地，第一高精度运算放大器U3的输出端与第一电阻R1的另一端连接为环境温度检测电路1-4-1的温度电压信号输出端；

环境温度检测电路1-4-1通过高精度温度传感器U1、高精度运算放大器U3、电阻R1来完成环境温度检测并输出相应的温度电压信号；

激光探测APD环境温度变化补偿调整电路1-4-2包括高精度电压参考器U2、第二高精度运算放大器U4、第二电阻R2至第五电阻R5和滑动变阻器T1；