[发明专利]融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器

权利要求书

1.一种融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，它包括：光纤脉冲激光器（10）、光纤分路器（11）、由单模光纤（12）和1660nm滤光器（13）组成的光纤拉曼频移器、延时光纤（14）、光纤合波器（15）、光纤波分复用器（16）、传感光纤（17）、光纤窄带反射滤光器（18）、光电接收模块（19）、数字信号处理器（20）和工控机（21）等；其中，光纤脉冲激光器（10）发出激光脉冲通过光纤分路器（11）分成两束，其中一束1550nm波段的激光进入光纤拉曼频移器，经频移13.2THz到1660nm波段，作为宽光谱探测光源，经光纤合波器（15）的输出端口进入光纤波分复用器（16），另一束1550nm波段的激光作为泵浦光源，经延时光纤（14），通过光纤合波器（15）的输出端口进入光纤波分复用器（16），光纤波分复用器（16）具有四个端口，它的输入端口通过光纤合波器（15）与光纤拉曼频移器输出的探测光源和另一束1550nm泵浦光源相连，COM输出端口与传感光纤（17）相连，两束光在传感光纤（17）相遇处产生拉曼放大的1660nm波段宽光谱反向瑞利散射光经光纤波分复用器（16）的一个输出端口与光电接收模块（19） 的一个输入端口相连，经光电转换放大后输入数字信号处理器（20）的一个端口； 在传感光纤（17）中产生拉曼放大的1550nm波段宽光谱反向反斯托克斯拉曼散射光经光纤波分复用器（16）的另一个输出端口与光纤窄带反射滤光器（18）相连，扣除1550nm激光的瑞利散射光后与光电接收模块（19） 的另一个输入端口相连，经光电转换放大后输入数字信号处理器（20）的另一个端口，数字信号处理器（20）与工控机（21）相连。

2.根据权利要求1所述的融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，所述脉冲激光器（10）的中心波长为1550.0nm，光谱宽度为0.2nm，激光脉冲宽度为10-30ns可调，峰值功率为1-100W可调，重复频率为500Hz -1.5KHz可调。

3.根据权利要求1所述的融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，所述光纤拉曼频移器中1660nm滤光器（13）的中心波长为1660nm，光谱带宽28nm，透过率98%，对1550nm激光的隔离度>45dB。

4.根据权利要求1所述的融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，所述光纤分路器（11）的分支比为80/20，光纤合波器（15）的分支比为60/40。

5.根据权利要求1所述的融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，所述延时光纤（14）是长度L为1-1.020km的G652通信单模光纤。

6.根据权利要求1所述的融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，所述传感光纤（17） 是长度为60km的G652通信单模光纤或LEAF光纤。

7.根据权利要求1所述的融合拉曼放大效应的光纤拉曼频移器的全分布光纤传感器，其特征在于，所述光纤窄带反射滤光器（18）的中心波长为中心波长为1550nm，光谱宽度为0.5nm，反射率99%，对1550nm激光的隔离度>45dB。