[发明专利]一种多波长的分布式光纤传感系统及方法

权利要求书

1.一种多波长的分布式光纤传感系统，其特征在于，包括多波长窄线宽激光器、分路器、调制器、波长相关延迟器、波长相关延迟补偿器、解调模块以及上位机；

所述多波长窄线宽激光器的输出端与所述分路器的输入端连接，所述多波长窄线宽激光器用于产生连续激光；所述分路器的输出端分别与所述调制器的输入端以及所述解调模块的输入端连接，所述分路器用于输出两路连续激光，其中一路连续激光进入所述调制器，另一路连续激光进入所述解调模块；

所述调制器的输出端与所述波长相关延迟器的输入端连接，所述调制器用于对获取的连续激光进行调制，并输出含有不同波长的脉冲光；

所述波长相关延迟器的输出端与用于与传感光纤的输入端连接，所述波长相关延迟器用于对获取到的含有不同波长的脉冲光进行分离处理；

所述波长相关延迟补偿器的输入端用于与传感光纤的输出端连接，且所述波长相关延迟补偿器的输出端与所述解调模块的输入端连接，所述波长相关延迟补偿器用于对不同波长的脉冲光在传感光纤内产生的瑞利散射信号光进行补偿，并使补偿后的所有不同波长的瑞利散射信号光同时输送至解调模块；

所述解调模块的输出端与所述上位机的输入端连接，所述解调模块用于对获取到的不同波长的瑞利散射信号光进行解调处理得到解调信号，所述上位机用于对解调信号以及进行处理得到传感信号；

所述波长相关延迟器以及所述波长相关延迟补偿器均为多个中心波长不同的等间隔FBG串；

所述波长相关延迟器以及所述波长相关延迟补偿器均包括依次连接的波分复用器、光纤组以及波分复用器，所述光纤组包括多个不同长度的光纤；

所述波长相关延迟器的多个不同长度的光纤呈等差递增排列，所述波长相关延迟补偿器的多个不同长度的光纤呈等差递减排列。

2.一种使用权利要求1所述多波长的分布式光纤传感系统的分布式光纤传感方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分路器将多波长窄线宽激光器产生的连续激光分为两路连续激光输出，其中一路连续激光作为直流参考光直接进入解调模块，剩下一路连续激光进入调制器；

S2、调制器对获取到的连续激光进行调制后，向波长相关延迟器传输含有多个不同波长的脉冲光；

S3、波长相关延迟器对含有多个不同波长的脉冲光进行分离处理，使得不同波长的脉冲光在时间域上分开，不同波长的脉冲光在时间域上依次进入传感光纤；

S4、波长相关延迟补偿器对不同波长的脉冲光在传感光纤内产生的瑞利散射信号光进行补偿，使得补偿后的所有不同波长的瑞利散射信号光同时输送至解调模块；

S5、上位机对解调模块输出的不同波长的脉冲光以及直流参考光进行处理得到传感信号。

3.根据权利要求2所述的分布式光纤传感方法，所述解调模块所适用的解调方法包括I/Q解调方法、外差解调方法、零差解调方法、基于2*4耦合器的分布式光纤传感解调方法或基于3*3耦合器的分布式光纤传感解调方法。