[发明专利]用于纤维感测的定制分布式放大

权利要求书

1.一种在光纤感测系统中提供在线拉曼放大的方法，所述方法包括以下过程：

生成具有探测波长的探测光；

将所述探测光发射到光纤中；

以相应泵浦波长和泵浦功率生成至少一种拉曼泵浦光，其中所述相应泵浦波长比所述探测波长短；

以相应种子波长和种子功率生成至少一种拉曼种子光，所述相应种子波长在所述相应泵浦波长与所述探测波长之间；

将所述至少一种拉曼泵浦光发射到所述光纤中；

将所述至少一种拉曼种子光发射到所述光纤中；以及

沿着所述光纤传播所述至少一种拉曼泵浦光、所述至少一种拉曼种子光和所述探测光，以实现由所述探测光沿着所述光纤传播时产生的信号光的分布式拉曼放大。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号光是选自包括以下各者的列表：

反射光；

放大光；

背向散射光；

前向散射光；

拉曼散射光；

布里渊散射光；以及

瑞利散射光。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述相应泵浦波长与所述探测波长之间的对应频率差是频移的倍数，对于所述频移，拉曼散射系数是谐振拉曼散射系数的至少25％。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述相应泵浦波长与所述探测波长之间的所述对应频率差是频移的两倍，对于所述频移，所述拉曼散射系数是所述谐振拉曼散射系数的至少25％并且所述拉曼散射系数是单阶系数；

其中在所述相应种子波长与所述探测波长之间的对应频率差以及所述相应种子波长与所述相应泵浦波长之间的对应频率差均是频移，对于所述频移，所述拉曼散射系数是谐振拉曼散射频移的至少25％。

5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下过程：将所述至少一种拉曼泵浦光和所述至少一种拉曼种子光中的至少一者与所述探测光共同传播。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下过程：将所述至少一种拉曼泵浦光和所述至少一种拉曼种子光中的至少一者与所述探测光反向传播。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下过程：将所述至少一种拉曼泵浦光和所述至少一种拉曼种子光中的至少一者与所述探测光双向传播。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下过程：与所述探测光的功率的变化相关地调制所述至少一种拉曼种子光和所述至少一种拉曼泵浦光中的至少一者的特性。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述特性是选自包括以下各者的列表：

功率；以及

波长。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述调制的过程用于避免所述探测光中的高功率，所述高功率能够引起在所述光纤的至少一个位置中发生至少一个非线性现象。

11.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下过程：优化所述至少一种拉曼种子光的特性以得到来自沿着所述光纤的特定位置的所述信号光的放大。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述特性是选自包括以下各者的列表：

功率；以及

波长。

13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下过程：

检测来自所述光纤的所述信号光；以及

分析所述检测到的信号光以得到关于所述光纤和其中定位有所述光纤的环境中的至少一者的信息。