[实用新型]波分复用光纤传感系统的信号传输非线性效应抑制装置

说明书

本实用新型涉及一种波分复用光纤传感系统的信号传输非线性效应抑制装置，属于光纤传感技术领域，包括波带分离器件、光延时线圈组和波带合波器件，光延时线圈组的各个线圈两端分别连接波带分离器件的输出端口和波带和波带合波器件的输入端口。波带分离器件将传输的脉冲光信号分为若干波带，每个波带的传输信号经过一组传输延时线圈组进行传输延时，传输延时后各个波带的脉冲光信号在时域上产生时间错位，经过波带合波器件合波后，传输光信号任意传输时刻的传输脉冲中包含波长信道数小于总波长信道数，因不同波长信道间相互作用导致的非线性效应得到抑制。本实用新型采用全光学方式，采用的光路结构简单，易于实现。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感技术领域，特别涉及一种波分复用光纤传感系统的信号传输非线性效应抑制装置。

背景技术

光纤传感技术因光纤传输损耗小且传输损耗易于补偿的特点，特别适用于远距离的信息传感和信号传输。波分复用光纤传感系统，尤其是密集波分复用的光纤传感系统，采用波分复用技术，在一根传输光纤中实现了多个波长信道的同时传输，极大的提高了传感系统的规模和信息传输带宽。波分复用系统不同波长信道之间的相互作用，会引起交叉相位调制(CPM)和四波混频(FWM)等非线性效应。在密集波分复用系统中，由于波长信道多而密集，信道间隔小，光功率密度大，致使四波混频效应等非线性效应现象造成系统信号功率下降或非线性相位噪声上升，系统性能下降。因此，需要对非线性效应进行抑制。

目前的非线性效应抑制装置主要应用于光通信行业，包括电学方式和光学方式。电学方式依赖于系统接收端的数字信号处理，采用软件对光纤非线性效应进行补偿，主要解决非线性效应对数字信号传输的影响，不适用于解决光纤传感领域的模拟传感信号非线性效应问题。光学方式实现复杂程度高，如光相位共轭(OPC)设备，结构复杂，且难以匹配光纤传感系统的光路结构，也不适用于一般的光纤传感系统。

基于此，做出本申请。

实用新型内容

针对光纤传感系统的信息传感和信号传输性能提升需求，以解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种波分复用光纤传感系统的信号传输非线性效应抑制装置，实现波分复用光纤传感系统的不同波长信道的信号在时域上的错时传输，降低波长信道间相互作用引起的非线性效应影响，实现了光纤传感系统信息传感和信号传输性能提升。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

波分复用光纤传感系统的信号传输非线性效应抑制装置，包括波带分离器件，位于装置前端，用于接收传输的脉冲光信号并将脉冲周期内的脉冲光信号分离为多个波带，每个波带包含若干个波长信道；光延时线圈组，位于装置中间，输入输出两端分别连接波带分离器件的输出端口和波带合波器件的输入端口，用于将多个波带的脉冲信号分别进行不同时间的传输延时，使各个波带的脉冲光信号在时域上产生时间错位；波带合波器件，位于装置后端，用于将延时后的各个波带的脉冲信号进行合波，使合波后的脉冲光信号在任意传输时刻包含的波长信道数小于脉冲周期内的总波长信道数。

结合第一方面，提出第一种优选方案，所述光延时线圈组包括多个长度不同的光延时线圈，光延时线圈数量与分离的波带数量相同，一个波带的脉冲光信号对应一个光延时线圈。

结合第一方面，提出第一种优选方案，传输的脉冲光信号的脉冲周期为T，脉冲信道为N，脉宽为t_d，光延时线圈数量为K，K个光延时线圈对应的光脉冲延时依次为t₀，t₁，t₂，……，t_K-1，t_K，光脉冲延产生的时间错位t＝t_K-t_K-1≥t_d。

与现有技术相比，本实用新型能实现如下有益技术效果：