[发明专利]基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统

权利要求书

1.一种基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，包括可调单频激光器（1a）、第一偏振控制器（3a）、光环行器（6）、光电探测器（8）、谐振腔，其特征在于：还包括半导体激光器（1b）、锁相环（2）、第二偏振控制器（3b）、电光调制器（4）、单向掺铒光纤放大器（5a）、可调光滤波器（7）、数据采集卡（9）；

所述谐振腔包括双向掺铒光纤放大器（5b）、第一双向光分路器（10a）、第二双向光分路器（10b）、单模传感光纤（11）；

其中，可调单频激光器（1a）的信号输入端和半导体激光器（1b）的信号输入端之间通过锁相环（2）连接；可调单频激光器（1a）的出射端与第一偏振控制器（3a）的入射端连接；第一偏振控制器（3a）的出射端与电光调制器（4）的入射端连接；电光调制器（4）的出射端与单向掺铒光纤放大器（5a）的入射端连接；单向掺铒光纤放大器（5a）的出射端与光环行器（6）的入射端连接；光环行器（6）的反射端与第一双向光分路器（10a）的第一个下行端口连接；半导体激光器（1b）的出射端与第二偏振控制器（3b）的入射端连接；第二偏振控制器（3b）的出射端与第二双向光分路器（10b）的第一个下行端口连接；第一双向光分路器（10a）的上行端口和第二双向光分路器（10b）的上行端口之间通过单模传感光纤（11）连接；第一双向光分路器（10a）的第二个下行端口和第二双向光分路器（10b）的第二个下行端口之间通过双向掺铒光纤放大器（5b）连接；光环行器（6）的出射端与可调光滤波器（7）的入射端连接；可调光滤波器（7）的出射端与光电探测器（8）的入射端连接；光电探测器（8）的信号输出端与数据采集卡（9）的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述可调单频激光器（1a）采用可调范围为1520nm-1630nm、光谱线宽为400kHz、边摸抑制比>45dB，最大输出功率为10dBm的连续运行激光器。

3.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述半导体激光器（1b）采用中心波长为1550nm、光谱线宽为3MHz、最大输出功率为5dBm的连续运行激光器。

4.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述电光调制器（4）的带宽为20GHz、插损为3.3dB、消光比为26dB。

5.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述单向掺铒光纤放大器（5a）的输出功率为0.5-2W、波长范围为1545-1565nm。

6.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述双向掺铒光纤放大器（5b）的输出功率为0.5-2W、波长范围为1545-1565nm。

7.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述可调光滤波器（7）的波长覆盖范围为1480-1620nm、带宽可调范围为32-650pm。

8.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述数据采集卡（9）的采样率为2GS/s、带宽为300MHz。

9.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述第一双向光分路器（10a）的分光比为50：50；所述第二双向光分路器（10b）的分光比为50：50。

10.根据权利要求1所述的基于高阶斯托克斯波的灵敏度可调分布式光纤传感系统，其特征在于：所述单模传感光纤（11）采用长度为10-100km的单模光纤。