[发明专利]温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统

权利要求书

1.一种温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统，其特征在于，包括温度传感单元、振动传感单元、光纤应变传感单元，温度传感单元与振动传感单元共用脉冲光源，脉冲激光器与扫频激光器通过光耦合器集成，同时背向拉曼散射光与背向瑞利散射光通过波分复用器与带通滤波器逐一分离，被光电探测器接收，通过数据采集卡进行数据采集，脉冲激光在传感光纤中发生拉曼散射与瑞利散射后，波分复用装置分离出背向拉曼散射光，瑞利散射光则进入环形器，分离出的光进入光电探测器，光纤应变传感单元包括扫频激光器、光耦合器、延时光纤和光平衡探测器，扫频激光分为两路，一路通过光耦合器与延时光纤生成本地干涉光被光平衡探测器接收，另一路光的99％进入传感光纤，背向瑞利散射光与其余1％的本振光进入光耦合器发生干涉后，被光平衡探测器接收后，由数据采集卡进行采集，扫频激光器连接第一1*2光耦合器，第一1*2光耦合器的分光比为90:10，90％的一路连接一个第四1*2光耦合器，第四1*2光耦合器的分光比为99:1，99％的一路连接第五2*1光耦合器的一端，第五2*1光耦合器的分光比为50:50，脉冲激光器连接第五2*1光耦合器的另一端；第四1*2光耦合器的1％的一路连接第六2*1光耦合器的输入一端，第一1*2光耦合器的10％的一路连接第二1*2光耦合器，第二1*2光耦合器的分光比为50:50，第二1*2光耦合器的输出一端连接第三2*1光耦合器，另一端接上一段延时光纤后再连接第三2*1光耦合器，第三2*1光耦合器输出端连接平衡光电探测器一，平衡光电探测器一的输出端连接数据采集卡；第四光耦合器的输出端连接光隔离器，光隔离器连接光纤环形器的输入端，光纤环形器的传感端连接波分复用器二的输入端，光纤环形器的反射端连接第七1*2光耦合器的输入端，第七1*2光耦合器的分光比为50：50，第七1*2光耦合器的输出一端连接带通滤波器，带通滤波器连接第六2*1光耦合器的另一输入端，第六2*1光耦合器的输出端连接平衡光电探测器二，平衡光电探测器二的输出端连接数据采集卡；第七1*2光耦合器的输出另一端连接波分复用器一，波分复用器一的输出端连接单通道光电探测器，光电探测器的输出端连接A/D数据采集卡，波分复用器二的传感端连接单模光纤，波分复用器二的两个输出端分别与双通道光电探测器的两个输入端相连，光电探测器的两个输出端连接A/D数据采集卡。

2.根据权利要求1所述的温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统，其特征在于，温度传感单元、振动传感单元、应变传感单元通过波分复用装置共用一根单模传感光纤。

3.根据权利要求1所述的温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统，其特征在于，A/D数据采集卡的触发长度与传感光纤长度有如下关系：M＝L₀/8，其中，M为触发长度；L₀为光纤长度，单位为m。