[实用新型]用于检测全分布式光纤的温度及振动位置的传感器

权利要求书

1.一种用于检测全分布式光纤的温度及振动位置的传感器，其特征在于，包含：

用于产生连续光的激光器(1)；

用于产生脉冲的脉冲发生器(17)；

用于利用所述脉冲对所述连续光进行调制，形成脉冲信号的声光调制器(2)，声光调制器(2)的输入端分别连接激光器(1)的输出端以及脉冲发生器(17)的输出端，其中脉冲信号在一个周期内具有电平大小不一的第一电平脉冲信号及第二电平脉冲信号；

用于允许声光调制器(2)产生的信号通过而隔离返回至声光调制器(2)的信号的隔离器(3)，隔离器(3)的输入端连接声光调制器(2)的输出端；

用于对隔离器(3)输入的信号进行放大的掺饵光纤放大器(4)，掺饵光纤放大器(4)的输入端连接隔离器(3)的输出端；

环形器(6)，包括输入端、第一端口及第二端口，环形器(6)的输入端连接掺饵光纤放大器(4)的输出端，第一端口连接拉曼波分复用器(7)的第三端口以输出掺饵光纤放大器(4)输入的信号至拉曼波分复用器(7)，并接收拉曼波分复用器(7)发送来的瑞利散射光，第二端口连接瑞利散射光处理单元(19)以将所述瑞利散射光传送至瑞利散射光处理单元(19)；

拉曼波分复用器(7)，包括所述第三端口、第四端口、第五端口以及第六端口，第四端口用于连接全分布式光纤以输出环形器(6)输入的信号至全分布式光纤，并采集全分布式光纤返回的拉曼散射光及瑞利散射光，第五端口以及第六端口分别用于提取从所述拉曼散射光中提取出反斯托克斯光以及斯托克斯光；

雪崩二极管(8)，分别连接所述第五端口以及第六端口以将反斯托克斯光以及斯托克斯光转换为电信号；

用于将所述瑞利散射光转换为延时光和调制光，将二者进行干涉，并将干涉后信号转换为电信号的瑞利散射光处理单元(19)；

数据采集器(10)，分别连接雪崩二极管(8)的输出端以及瑞利散射光处理单元(19)的输出端以分别获取雪崩二极管(8)的电信号和瑞利散射光处理单元(19)的电信号并传输至中央处理单元(9)，其中所述中央处理单元(9)控制数据采集器(10)在第一电平脉冲信号时采集的雪崩二极管(8)的电信号和在第二电平脉冲信号时采集瑞利散射光处理单元(19)的电信号，以进行处理后分别获取全分布式光纤的温度及振动位置。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述中央处理单元(9)连接所述脉冲发生器(17)获取所述脉冲以同步所述第一电平脉冲信号及第二电平脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述瑞利散射光处理单元(19)包括：

用于将所述瑞利散射光一分为二，形成第一瑞利散射光和第二瑞利散射光的耦合器(14)，耦合器(14)连接所述环形器(6)的第二接口以获取所述瑞利散射光；

用于产生相位载波信号的相位载波信号调制器；

压电陶瓷片(13)，连接所述相位载波信号调制器，以利用相位载波信号将所述第二瑞利散射光调制成具有一定频率的信号；

两个法拉第反射镜，分别反射第一瑞利散射光以及调制后的第二瑞利散射光至所述耦合器(14)，以在所述耦合器(14)中发生干涉；

将干涉后的信号转换为电信号的光电检测器(12)，光电检测器(12)的输入连接所述耦合器(14)，光电检测器(12)的输入连接所述数据采集器(10)。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激光器(1)的工作波长为1550.12nm，线宽为10kHz。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述环形器(6)还连接有一用于消除由掺饵光纤放大器(4)带入环形器(6)中自发辐射噪声的布拉格光纤光栅(5)。

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述布拉格光纤光栅(5)的带宽为3dB，反射率为99％。

7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第五端口和第六端口分别为中心波长为1450nm及1663nm的两个具有一定波长带宽的滤波端口。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一电平脉冲信号的宽度为50ns，脉冲间隔20μs，大小为800mv；所述第二电平脉冲信号的宽度为50ns，脉冲间隔20μs，大小为800mv，大小为420mv。

9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述中央处理单元(9)为电脑。