[发明专利]一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统

权利要求书

1.一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统，其特征在于包括多波长单频激光发射单元(1)、光源防护单元(2)、波长复用单元(3)、脉冲调制单元(4)、功率放大器(5)、功率分配器(6)、空分传感阵列(7)、前置放大单元(8)、波长解复用单元(9)、干涉匹配单元(10)、光电转换与解调单元(11)、显示及控制单元(12)，其中空分传感阵列(7)包含传输光缆(701)及波分传感阵列(702)，每组波分传感阵列(702)包含多组波长删复用器(7021)、波长增复用器(7022)与干涉仪(7023)，每支干涉仪(7023)对应一个单频光源波长，波长删复用器(7021)的COM端口为输入端口，透射端口连接干涉仪(7023)的输入端，反射端口连接下一个波长删复用器的COM端口，依次类推；干涉仪(7023)的输出端连接相应波长增复用器(7022)的透射端，波长增复用器(7022)的反射端连接前一个波长增复用器的COM端，依次类推；每一组波长增/删复用器对应一支干涉仪；多波长单频激光发射单元(1)输出不同波长的连续光信号，光信号进入通道数与输出波长数目相等的光源防护单元(2)，光源防护单元(2)的输出端口分别与波长复用单元(3)的相应输入端口相连接，波长复用单元(3)将不同波长的光信号耦合进同一根光纤并输入脉冲调制单元(4)，脉冲调制单元(4)将波分复用后的连续光信号调制成具有一定脉冲宽度的脉冲信号并输入功率放大器5进行放大，经放大后的脉冲光信号输入功率分配器(6)，功率分配器(6)的输出通道数目与空分传感阵列(7)中的波分传感阵列(702)的数量相等，每组波分传感阵列(702)按照其对应的传感光纤长度不同依次排列，波分传感阵列内部的干涉仪(7023)也按照其传感臂光纤的长度依次排列构成不同的入侵振动传感防区，每支干涉仪探测到本防区内部的振动与入侵信号后返回前置放大单元(8)，前置放大单元(8)将各波分传感阵列返回的信号分别进行放大后并输入波长解复用单元(9)，波长解复用单元(9)将不同空分对应不同波长的信号分别输入干涉匹配单元(10)，干涉匹配单元(10)将不同波分不同空分对应的干涉仪两臂的脉冲信号进行匹配并干涉；干涉匹配单元(10)将所有干涉仪对应的干涉信号输出至光电转换与解调单元(11)，解调单元(11)对干涉信号进行光电转换并解调还原出信号的振动强度、频率及相位等信息，经由显示及控制单元(12)完成解调信号的显示及参数设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统，其特征在于多波长单频激光发射单元(1)输出以C34通道(1550.12nm)为中心,间隔为100GHz(0.8nm)，每通道功率小于10dBm,线宽小于10KHz的光信号，最多输出波长通道数不大于8，输出光纤类型可以是G.652D普通单模光纤或保偏光纤。

3.根据权利要求1所述的一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统，其特征在于所述的光源防护单元(2)为与多波长单频激光发射单元(1)输出波长数目相等的光纤隔离器，其特征为：带宽为1550±15nm,峰值隔离度不小于50dB,插入损耗小于0.7dB,偏振相关损耗不大于0.1dB,回波损耗小于55dB,最大功率为500mW,输入输出光纤类型为G.652D普通单模光纤，与多波长单频激光发射单元1以及波长复用单元3之间的连接方式为法兰盘连接，接头类型可以是FC/APC,SC/APC,PC/APC或E2000；所述的波长复用单元(3)工作波长数目与多波长单频激光发射单元(1)输出波长数目相同且一一对应，且中心波长精度小于正负0.1nm,插入损耗小于4dB,且各通道间隔离度不低于30dB；所述的脉冲调制单元(4)为光纤声光调制器，其工作波长为1550±30nm,工作频率低于120MHz，消光比大于55dB,光脉冲上升时间小于50ns，脉冲抖动小于5ns,光纤类型为G.652D普通单模光纤；所述的功率放大器(5)为EDFA掺铒光纤功率放大器，输入波长范围为1528nm～1563nm,输入光功率小于-5～5dBm,输出功率0～13dBm可调，输入隔离度大于40dB，噪声指数小于4.5dB。；所述的功率分配器(6)为PLC光分路器或FBT熔融拉锥耦合器，分光形式为1×N(N≤64且与空分传感阵列7中的波分传感阵列数目一致)，工作波长为1260～1650nm，插损不大于20dB,偏振相关损耗低于0.3dB,回波损耗低于55dB。