[发明专利]基于随机采样的高频振动分布式光纤传感系统

摘要

本发明公开了一种基于随机采样的高频振动分布式光纤传感系统，其包括激光器、强度调制器、环形器和探测器，激光器用于产生连续的激光信号；强度调制器用于接收激光信号，并将激光信号调制成随机脉冲光；环形器的第一端用于接收随机脉冲光，环形器的第二端用于将随机脉冲光注入传感光纤以及接收传感光纤中反向传输的瑞利散射光，环形器的第三端用于输出瑞利散射光；探测器用于将瑞利散射光转换为电信号。该系统能够大幅拓宽频率响应范围，且使振动频率响应范围不再受传感距离的限制，有利于对高频振动，特别是具有频率稀疏特性的宽频谱振动实现有效探测。

主权项

1.一种基于随机采样的高频振动分布式光纤传感系统，其特征在于，包括激光器、强度调制器、环形器、探测器、第一耦合器、第二耦合器、第一光纤放大器及第二光纤放大器、带通滤波器，所述激光器经过第一耦合器连接所述强度调制器和第二耦合器，所述强度调制器依序经过第一光纤放大器及带通滤波器后连接所述环形器的第一端，所述环形器的第二端用于连接传感光纤，所述环形器的第三端依序经所述第二光纤放大器和所述第二耦合器之后连接所述探测器，其中： 所述激光器用于产生连续的激光信号； 所述强度调制器用于接收所述激光信号，并将所述激光信号调制成随机脉冲光，所述随机脉冲光的每个脉冲之间的时间间隔为随机时间间隔；/n所述带通滤波器连接在所述第一光纤放大器和所述环形器的第一端之间，所述第一光纤放大器用于将所述随机脉冲光进行放大处理后，传输给所述带通滤波器，所述带通滤波器用于滤除经放大处理后的随机脉冲光中的噪声后，传输给所述环形器的第一端；所述环形器的第二端用于将随机脉冲光注入传感光纤以及接收所述传感光纤中反向传输的瑞利散射光，所述环形器的第三端用于输出所述瑞利散射光；/n所述第二光纤放大器用于对所述瑞利散射光进行放大处理后，传输给所述第二耦合器； 所述第一耦合器用于将所述激光信号分成第一路激光和第二路激光，所述强度调制器用于接收所述第一路激光，并将所述第一路激光调制成随机脉冲光，所述第二耦合器用于将所述瑞利散射光与所述第二路激光进行相干拍频以生成光信号，所述探测器用于将所述光信号转换为电信号，所述探测器为双平衡探测器。/n