[发明专利]基于低频任意波的光学捷变频技术的动态分布式布里渊传感装置及方法

权利要求书

1.基于低频任意波的光学捷变频技术的动态分布式布里渊传感装置，其特征在于，它包括激光器(1)、耦合器(2)、微波源(3)、任意函数发生器(4)、低频任意波发生器(5)、光隔离器(6)、数据采集模块(7)、第一偏振控制器PC1、第二偏振控制器PC2、第三偏振控制器PC3、第四偏振控制器PC4、第一光强度调制器IM1、第二光强度调制器IM2、掺铒光纤放大器EDFA、环形器R1、单边带强度调制器SSBM和待测保偏光纤PMF；

激光器(1)发出的激光束通过耦合器(2)分成两束激光；

其中一束激光经过第一偏振控制器PC1进入第一光强度调制器IM1，第一光强度调制器IM1在微波源(3)的控制下对输入的激光进行上、下边频调制，上、下边频调制后的光束经第二光强度调制器IM2调制输出方形脉冲光，该方形脉冲光经由光纤布拉格光栅FBG滤除下边频，滤除下边频的光束经过掺铒光纤放大器EDFA放大后输出的光束作为泵浦光，该泵浦光经过第三偏振控制器PC3进入环形器R1的1口，从环形器R1的2口输出至待测保偏光纤PMF中；

另一束激光经过第二偏振控制器PC2进入单边带强度调制器SSBM，单边带强度调制器SSBM在低频任意波发生器(5)的控制下对输入光束进行下边频调制，单边带强度调制器SSBM输出的光束作为探测光，所述探测光经过光隔离器(6)和第四偏振控制器PC4，从另一个方向进入待测保偏光纤PMF中；

在待测保偏光纤PMF中，满足布里渊放大条件的探测光和泵浦光发生布里渊放大过程；经布里渊放大的探测光进入环形器R1的2口，并从环形器R1的3口输出至数据采集模块(7)；

低频任意波发生器(5)同步触发任意函数发生器(4)向第二光强度调制器IM2提供方形脉冲调制信号；低频任意波发生器(5)同步触发数据采集模块(7)采集数据。

2.根据权利要求1所述基于低频任意波的光学捷变频技术的动态分布式布里渊传感装置，其特征在于，微波源(3)的微波调制频率f_RF按公式

f_RF＝min{υ_B0+Δυ_{B_plus}-max(f_AWG),υ_B0-|Δυ_{B_neg}|-min(f_AWG)}

进行求取；

其中：υ_B0为待测保偏光纤PMF自由状态的布里渊频移，Δυ_{B_neg}为待测保偏光纤PMF的最大负应变，Δυ_{B_plus}为待测保偏光纤PMF的正应变上限，f_AWG为低频任意波发生器调制频率。

3.根据权利要求1所述基于低频任意波的光学捷变频技术的动态分布式布里渊传感装置，其特征在于，任意函数发生器(4)采用的型号为AFG3252。

4.根据权利要求1所述基于低频任意波的光学捷变频技术的动态分布式布里渊传感装置，其特征在于，单边带强度调制器SSBM在低频任意波发生器(5)的控制下对输入光束进行下边频调制时，低频任意波发生器(5)发出相位差为90°的两路信号做为控制信号输出给单边带强度调制器SSBM。

5.根据权利要求1所述基于低频任意波的光学捷变频技术的动态分布式布里渊传感装置，其特征在于，单边带强度调制器SSBM在低频任意波发生器(5)的控制下对输入光束进行下边频调制时，低频任意波发生器(5)发出两路相同信号，其中一路信号经相移器产生90°相位差后，与另一路共同做为控制信号输出给单边带强度调制器SSBM。