[实用新型]一种复合型分布式光纤传感器

说明书

本实用新型公开了一种复合型分布式光纤传感器，属于安全防卫领域，包括：窄线宽激光器、光纤放大器、第一耦合器、两光纤校偏器、两采样光纤、两旋转反射镜、第二耦合器和探测器。本技术方案提出了一种基于迈克尔逊‑马赫泽德的复合型分布式光纤传感器，利用马赫泽德光纤干涉作用有效滤除瑞利散射的相位噪声，同时兼顾了系统探测灵敏度和空间分辨率，具有极佳的适用价值和可推广性；同时对防卫区域附近的分布式振动和应力进行实时监测，根据监测结果判断入侵情况，实现预警，把实体防护、技术防范和人力防范结合在一起。

技术领域

本实用新型涉及安全防卫领域，尤其涉及一种复合型分布式光纤传感器。

背景技术

中国陆地边境线跨越大、距离长，给国家安全防护造成了极大的挑战。针对边境、部队营房、重要目标区域的安全防卫目前最先进的监测手段主要为分布式光纤传感技术，其集传感和传输于一体，可同时探测物理量的空间分布信息和时变信息，该技术分为干涉型光纤传感技术和后向散射型传感技术。其中，干涉型系统(例如迈克尔逊干涉仪光纤传感器系统)能够测量高频的振动、声音信息，但是较难实现精确定位；而后向散射型系统(例如马赫泽德系统)能够精准定位振动点，但是只能测量较低频率。当前边境防卫、警戒告警运行环境较为复杂，当有入侵发生时，会在光纤防卫区域内产生频率不同的振动，频率最高可达兆赫兹。因此，单单采用其中一类传感技术不能够准确地、全面地识别入侵信号，实现精确定位。

目前，迈克尔逊干涉仪光纤传感器系统和马赫泽德系统都存在不足之处，马赫泽德系统具有宽频响应能力，但是无法基于单个干涉仪实现定位，往往需要结合两个干涉仪通过互相关算法来确定位置，容易受光的偏振衰落和相位渐变影响，导致定位精度不高；迈克尔逊干涉仪光纤传感器系统随着传感距离的增长，系统产生相干衰落现象，容易受到噪声信号干扰，影响空间分辨率，从而影响测量精度，系统可探测频率范围较窄。现有的光纤传感器光学结构属于单一结构，过于简单，测量参数较少，对于多参数耦合系统不能应用，传感系统对环境要求较高，因此亟需提出一种新型的复合型分布式光纤传感器来克服现有技术中出现的上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种复合型分布式光纤传感器及警戒防卫定位系统，具体技术方案如下所示：

本实用新型提供一种复合型分布式光纤传感器，包括：

一窄线宽激光器；

一光纤放大器，所述光纤放大器的输入端连接所述窄线宽激光器的输出端；

一第一耦合器，所述第一耦合器的输入端连接所述光纤放大器的输出端；

两光纤校偏器，两所述光纤校偏器的输入端分别连接所述第一耦合器的第一端口和第二端口；

两采样光纤，两所述采样光纤分别沿一预定方向进行设置，并分别连接两所述光纤校偏器的输出端；

两旋转反射镜，两所述旋转反射镜分别连接两所述采样光纤；

一第二耦合器，所述第二耦合器的第一输入端连接所述第一耦合器的第三端口，所述第二耦合器的第二输入端连接所述第一耦合器的第四端口；

一探测器，所述探测器的输入端连接所述第二耦合器的输出端。

优选地，所述窄线宽激光器、所述光纤放大器、所述第一耦合器、两所述光纤校偏器、两所述采样光纤、两所述旋转反射镜、所述第二耦合器和所述探测器之间的连接关系均由单模光纤实现。

优选地，所述窄线宽激光器输出波长为1550nm的连续窄线宽激光。

优选地，所述光纤放大器为掺铒光纤放大器，输出功率为200mW的连续激光。

优选地，所述第一耦合器为3X3耦合器。

优选地，所述采样光纤的长度大于30km。