[实用新型]一种基于多泵浦的实时光纤布里渊时域分析传感系统

权利要求书

1.一种基于多泵浦的实时光纤布里渊时域分析传感系统，其特征在于，包括：窄线宽连续激光器（1）、光耦合器（2）、微波源模块（6）、混频器（5）、滤波器（27）、第一电光强度调制器（3）、第二电光强度调制器（26）、第一掺铒光纤放大器（20）、光纤布拉格光栅（9）、第一光环形器（8）、第二掺铒光纤放大器（7）、偏振分束器（12）、光纤延迟线（13）、偏振合束器（15）、第一偏振控制器（11）、第三掺铒光纤放大器（10）、可编程光处理器（17）、第二偏振控制器（14）、光隔离器（21）、第二光环形器（19）、光电探测器（24）、数模转换模块（4）、模数转换模块（25）、第三偏振控制器（16）、第四掺铒光纤放大器（18）、第三光环形器（22）、待测光纤（23）；

其中，窄线宽连续激光器（1）的输出端连接光耦合器（2）的输入端；光耦合器（2）的两个输出端分别连接第一电光强度调制器（3）和第二电光强度调制器（26）的光输入端；

数模转换模块（4）的两个信号输出端分别连接第一电光强度调制器（3）的电接口和混频器（5）的一个输入端；混频器（5）的另一个输入端连接微波源模块（6）的输出端，混频器（5）的输出端连接滤波器（27）的输入端；滤波器（27）的输出端连接第二电光强度调制器（26）的电接口；

第一电光强度调制器（3）、第一掺铒光纤放大器（20）、光隔离器（21）和第三光环形器（22）顺次连接；第三光环形器（22）的第一端口连接光隔离器（21）的输出端，第三光环形器（22）的第二端口连接待测光纤（23）的一端；

第二电光强度调制器（26）的光输出端、第二掺铒光纤放大器（7）、第一光环形器（8）、第三掺铒光纤放大器（10）、偏振分束器（12）、偏振合束器（15）、可编程光处理器（17）、第四掺铒光纤放大器（18）和第二光环形器（19）顺次连接；第一光环形器（8）的第一端口连接第二掺铒光纤放大器（7）的输出端，第一光环形器（8）的第二端口连接光纤布拉格光栅（9）一端，第一光环形器（8）的第三端口连接第三掺铒光纤放大器（10）的输入端；在第三掺铒光纤放大器（10）和偏振分束器（12）的连接处设置第一偏振控制器（11）；偏振分束器（12）的一个输出端通过光纤延迟线（13）连接偏振合束器（15）的一个输入端，偏振分束器（12）的另一个输出端与偏振合束器（15）的另一个输入端连接；光纤延迟线（13）上设置第二偏振控制器（14）；偏振合束器（15）输出端和可编程光处理器（17）输入端的连接处设置第三偏振控制器（16）；第二光环形器（19）的第一端口连接第四掺铒光纤放大器（18）的输出端，第二光环形器（19）的第二端口连接待测光纤（23）的另一端，第二光环形器（19）的第三端口连接光电探测器（24）的输入端；光电探测器（24）的输出端连接模数转换模块（25）的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于多泵浦的实时光纤布里渊时域分析传感系统，其特征在于，窄线宽连续激光器（1）通过光耦合器（2）将光信号发送到第一电光强度调制器（3）和第二电光强度调制器（26）。

3.根据权利要求1所述的一种基于多泵浦的实时光纤布里渊时域分析传感系统，其特征在于，所述数模转换模块（4）发送一个连续的数字电频梳信号，经过第一电光强度调制器（3）和第一掺铒光纤放大器（20）得到连续数字光频梳信号并将其作为探测光；所述探测光具有0-50GHz的带宽，直接承载整个布里渊增益谱；连续探测光由许多连续独立的帧构成。

4.根据权利要求1所述的一种基于多泵浦的实时光纤布里渊时域分析传感系统，其特征在于，所述数模转换模块（4）发送随机的低频FSK脉冲阵列信号，频率范围为200MHz-2GHz，经过混频器（5）与微波源模块（6）产生的恒定频率的正弦信号混频，并经过滤波器（27）滤波，得到一系列10-12GHz的电脉冲信号，用它们输入第二电光强度调制器（26）调制窄线宽连续激光器（1）输入的光信号得到一串不同频率的光脉冲阵列。

5.根据权利要求1所述的一种基于多泵浦的实时光纤布里渊时域分析传感系统，其特征在于，第二电光强度调制器（26）输出的光脉冲阵列经过第二掺铒光纤放大器（7）放大后，由光纤布拉格光栅（9）滤除载波，再由第三掺铒光纤放大器（10）放大，由第一偏振控制器（11）、偏振分束器（12）、光纤延迟线（13）、第二偏振控制器（14）和偏振合束器（15）将每一个脉冲分成在时域上紧挨在一起且功率相等的两个正交偏振的脉冲，用以消除布里渊散射的偏振敏感因素；合束后的脉冲经过第三偏振控制器（16）进入可编程光处理器（17）进一步过滤载波和高阶边带，由第四掺铒光纤放大器（18）放大后得到最终的脉冲泵浦光。