[发明专利]一种超长距离分布式光纤传感模拟测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种超长距离分布式光纤传感模拟测试系统，包括光纤传感系统，还包括可控循环传感模块，所述可控循环传感模块包括光开关、第一掺铒光纤放大器、耦合器、环形器、传感单元、第二掺铒光纤放大器、光滤波器、延时光纤、光电探测器和示波器。本发明还公开了一种超长距离分布式光纤传感模拟测试系统的测试方法，本发明是在现有的传感系统基础上，通过引入可控循环传感装置，通过光纤传感系统发出的环路电脉冲来控制光开关的通断，循环探测传感单元，扩展了最终的探测距离，在实验室的环境下验证了传感系统的长距离测量能力，降低了传感单元重复组装的复杂度，节约了实验成本，加快了仪器性能的验证。

主权项

1.一种超长距离分布式光纤传感模拟测试系统，包括光纤传感系统，其特征在于，还包括可控循环传感模块，所述可控循环传感模块包括光开关、第一掺铒光纤放大器、耦合器、环形器、传感单元、第二掺铒光纤放大器、光滤波器、延时光纤、光电探测器和示波器；其中，光纤传感系统，用于产生探测光脉冲和环路电脉冲，探测光脉冲输出至光开关的第二输入端，环路电脉冲用于控制光开关的切换顺序，当环路电脉冲为高电平时，打开光开关的第二输入端至输出端的通路，当环路电脉冲为低电平时，打开光开关的第一输入端至输出端的通路；光开关，用于根据环路电脉冲的控制，将探测光脉冲由其第二输入端输入、并由其输出端输出至第一掺铒光纤放大器；第一掺铒光纤放大器，用于将探测光脉冲进行放大，输出放大后的探测光脉冲至耦合器；耦合器，用于将放大后的探测光脉冲分成两路：第一路探测光脉冲和第二路探测光脉冲；第一路探测光脉冲输入至环形器，第二路探测光脉冲输入至光电探测器；环形器，用于将第一路探测光脉冲由其第一端口输入，并由其第二端口注入至传感单元；传感单元，用于将第一路探测光脉冲传输至第二掺铒光纤放大器，传输过程中产生散射和/或反射的信号光，该信号光由环形器的第二端口输入，并由环形器的第三端口输出至光纤传感系统；第二掺铒光纤放大器，用于将第一路探测光脉冲放大后输出至光滤波器；光滤波器，用于滤除放大后的第一路探测光脉冲中的放大自发辐射噪声，将滤除噪声后的第一路探测光脉冲输入到延时光纤；延时光纤，用于将延时后的第一路探测光脉冲作为循环的探测光脉冲由光开关的第一输入端输入、并由光开关的输出端输出继续循环在可控循环传感模块中；延时光纤延长第一探测光脉冲传输到光开关的第一输入端的时间，以保证散射和/或反射的信号光传输到环形器的第三端口时，循环的探测光脉冲还未到达环形器的第二端口；光电探测器，用于将接收的第二路探测光脉冲进行光电转换，将第二路探测光脉冲对应的电脉冲输出到示波器；示波器，用于显示光电探测器输出的电脉冲。