[实用新型]基于模式复用的单偏振态光纤振动传感系统

说明书

本实用新型涉及光纤传感系统，更具体地，涉及基于模式复用的单偏振态光纤振动传感系统，包括有脉冲发射器，脉冲发射器输出端分别与光源和数据采集模块连接，光源的输出端连接有模式复用解复用器，复用解复用器连接有少模光纤，复用解复用器还连接有检偏器，检偏器与光电探测器连接，光电探测器输出端与数据采集模块连接，数据采集模块还连接有处理器。本实用新型具有更高的振动传感灵敏度，同时具有较高的系统稳定性。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感系统，更具体地，涉及基于模式复用的单偏振态光纤振动传感系统。

背景技术

目前，针对光缆的振动传感主要采用分布式光纤传感技术。但是现有的基于POTDR传感技术的光纤振动传感系统的信号光来自于前向传播的脉冲光的后向瑞利散射。这样的信号光存在：瑞利散射光偏振态会发生变化且变化本身是一个随机过程，由此会引起系统的灵敏度不稳定，造成传感系统灵敏度问题。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供基于模式复用的单偏振态光纤振动传感系统，具有更高的振动长安传感灵敏度，同时具有较高的系统稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：基于模式复用的单偏振态光纤振动传感系统，其中，包括有脉冲发射器，脉冲发射器输出端分别与光源和数据采集模块连接，光源的输出端连接有模式复用解复用器，复用解复用器连接有少模光纤，复用解复用器还连接有检偏器，检偏器与光电探测器连接，光电探测器输出端与数据采集模块连接，数据采集模块还连接有处理器。

本实用新型中，脉冲发射器用于向光源和数据采集模块发出相同或同步的脉冲信号，数据采集模块在脉冲发射器发射脉冲信号后进行数据采集。光源将脉冲信号转化为脉冲光并通过输出端发射到模式复用解复用器，模式复用解复用器将散射光传输到检偏器。检偏器将处理后的散射光传输到光电探测器。光电探测器将光信号转化为电信号，数据采集模块电信号采集为数字量，并将数字量传输到处理器进行处理。

在一个实施方式中，模式复用解复用器模式数为n，所述少模光纤的模式数不小于n。

模式数为n的模式复用解复用器连接有的少模光纤的模式数不小于n，通过少模光纤实现模式复用解复用器的模式数全部利用，提高传感系统的传感精确性，进而提高系统灵敏度。

优选地，传感光纤为单模光纤，传感光纤设有斜切断面，用于在光纤末端降低光在断面的反射。

优选地，模式复用解复用器设有n路端口，n路端口分别与n个检偏器相连接，n个检偏器分别连接有n个光电探测器。

模式复用解复用器的n路端口分别与n个检偏器相连接，同时n个检偏器分别连接有n个光电探测器，每个光电探测器对每个端口的散射光进行检测，提高检测灵敏度。

优选地，模式复用解复用器的A端口与光源连接，模式复用解复用器的B端口与少模光纤相连。

优选地，少模光纤在远离模式复用解复用器B端口的一端设有斜端面或外漏的APC端面，用于降低光在断面的反射，同时，光源为半导体激光器。

本实用新型与现有技术相比，利用少模光纤和模式复用解复用器对光纤中的多空间模式分量前向光的后向瑞利散射光进行处理，并对多个模式瑞利散射光偏振态检偏，从概率上降低了检测单一偏振态检偏偏振态随机衰减的问题出现，针对椭圆偏振光可以获得相较于单一偏振态检偏更为稳定的振动传感灵敏度。

附图说明

图1是本实用新型系统结构示意图。

具体实施方式