[实用新型]高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统

权利要求书

1.高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统，其特征在于包括窄线宽单频激光器（1）、第一光纤耦合器（2）、光放大器（3）、光脉冲调制器（4）、驱动模块（5）、光放大器（6）、光纤环行器（7）、宽带移频器（8）、第二光纤耦合器（9）、传感光纤（10）、光电探测器（11）、信号采集和处理单元（12），其中窄线宽单频激光器（1）的尾纤输出和第一光纤耦合器（2）的第一端口（2-1）相连，第一光纤耦合器（2）的第二端口（2-2）与光放大器（3）的输入端口相连，光放大器（3）的输出端口与光脉冲调制器（4）的输入端口相连，光脉冲调制器（4）的驱动端口与驱动模块（5）相连，光脉冲调制器（4）的输出端口与光放大器（6）的输入端口相连，光放大器（6）的输出端口与光纤环行器（7）的第一端口（7-1）相连，光纤环行器（7）的第二端口（7-2）与传感光纤（10）相连，光纤环行器（7）的第三端口（7-3）与第二光纤耦合器（9）的输入端口（9-1）相连；第一光纤耦合器（2）的第三端口（2-3）与宽带移频器（8）的输入端口（8-1）相连，宽带移频器（8）的输出端口（8-2）与第二光纤耦合器（9）的输入端口（9-2）相连，宽带移频器（8）输出的本地光与后向布里渊散射光在第二光纤耦合器（9）处实现光学相干拍频，第二光纤耦合器（9）的输出端接到光电探测器（11）的光学输入端口，光电探测器（11）的电学输出端口连接到信号采集和处理单元（12）。

2.根据权利要求1所述的高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统，其特征在于所述光脉冲调制器（4）为高速电光强度调制器，响应带宽≥10GHz。

3.根据权利要求1所述的高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统，其特征在于所述驱动模块（5），用于产生超快上升/下降沿的电学脉冲驱动光脉冲调制器（4），驱动模块响应带宽≥10GHz，电脉冲上升下降沿≤0.1ns。

4.根据权利要求1所述的高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统，其特征在于宽带移频器包括光纤环行器、光放大器、延迟光纤和光纤耦合器，宽带移频器的输入端口和光纤环行器的第一端口相连，光纤环行器的第二端口和光放大器的输入端口相连，光放大器的输出端口和延迟光纤相连，延迟光纤的另一端与光纤耦合器的第一端口相连，光纤耦合器的第三端口与光纤环行器的第三端口相连，闭合形成一个大的逆时针单向光纤环路，光纤耦合器的第二端口作为布里渊激光移频器的输出端口也即宽带移频器的输出端口。

5.根据权利要求1所述的高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统，其特征在于宽带移频器包括电光强度调制器、微波信号发生器、光纤环形器和光纤光栅，宽带移频器的输入端口和电光强度调制器的第一端口相连，微波信号发生器连接到电光强度调制器的电学控制端口，电光强度调制器的第二端口和光纤环行器的第一端口相连，光纤环行器的第二端口和光纤光栅相连，光纤环行器的第三端口作为微波移频器的输出端口也即宽带移频器的输出端口。