[发明专利]一种用于光纤传感高频扰动定位与检测的装置

权利要求书

1.一种用于光纤传感高频扰动定位与检测的装置，包括：第一激光器(1)，第一耦合器(2)，声光调制器(3)，掺铒光纤放大器(4)，第一可调谐衰减器(5)，第一波分复用器(6)，第二波分复用器(7)，第二激光器(8)，第二耦合器(9)，第二可调谐衰减器(10)，环形器(11)，传感光纤(12)，布拉格光纤光栅(13)，第三耦合器(14)，光平衡探测器(15)，数据采集卡(16)和计算机(17)；

其特征在于，其光路结构如下：第一激光器(1)发出波长为λ₁的连续光，经过第一耦合器(2)分为两路功率不同的光信号，较大功率的一路经过声光调制器(3)产生一系列的脉冲光，脉冲光再经掺铒光纤放大器(4)放大，经第一可调谐衰减器(5)衰减后到达第一波分复用器(6)；较小功率的一路则作为参考臂输入第二波分复用器(7)；同时第二激光器(8)发出波长为λ₂的连续光，经过第二耦合器(9)分为两路，一路经第二可调谐衰减器(10)衰减后到达第一波分复用器(6)，在第一波分复用器(6)中与λ₁波长的脉冲光进行波分复用；另一路作为参考臂输入第二波分复用器(7)，在第二波分复用器(7)中与λ₁波长的参考臂进行波分复用；经第一波分复用器(6)合波后的光信号经环形器(11)和传感光纤(12)进入到布拉格光纤光栅(13)；布拉格光纤光栅(13)将合波后的光信号中λ₂波长的光反射回来，并将λ₁波长的光透射出去；λ₁产生的后向瑞利散射光与λ₂的反射光经过环形器(11)输入第三耦合器(14)，在第三耦合器(14)中与第二波分复用器(7)合波后的光信号进行干涉，干涉后的光信号通过光平衡探测器(15)将光信号转换为电信号，并放大以及做外差检测，实现微弱信号的检测，数据采集卡(16)将电信号采集到计算机(17)，在计算机(17)中做信号处理分析，得到外界扰动的位置信息和频率信息。

2.根据权利要求1所述的用于光纤传感高频扰动定位与检测的装置，其特征在于，第一耦合器(2)的分光比为90:10；第二耦合器(9)的分光比为50:50。

3.根据权利要求1所述的用于光纤传感高频扰动定位与检测的装置，其特征在于，计算机(17)中做信号处理分析具体为：

对数据采集卡(16)采集的电信号进行滤波，分离出λ₁和λ₂两种波长的干涉信号；对λ₁波长的干涉信号进行正交解调，得到信号的幅度信息，然后对λ₁波长的干涉信号做方差处理，即可得到外界扰动的位置信息；对λ₂波长的干涉信号进行相位解调，即可得到外界扰动的频率信息。