[实用新型]高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统

摘要

本实用新型高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统。该系统包括窄线宽单频激光器、第一光纤耦合器、光放大器、光脉冲调制器、驱动模块、光放大器、光纤环行器、宽带移频器、第二光纤耦合器、传感光纤、光电探测器、信号采集和处理单元。在传感光纤中注入脉宽略有差别的光脉冲对，探测采集每个脉冲产生的时域布里渊散射信号，采用两组不同时间窗口宽度分别提取数据进行频谱分析，基于得到的四组布里渊频谱数据进行二次频谱差分运算，得到的二次差分布里渊谱对应光脉冲对脉宽差值所覆盖的空间位置传感信息，实现空间分辨率的提高。本实用新型结构简单紧凑、操作简便，可实现高空间分辨率、长距离、高测量精度的分布式光纤温度应变传感系统。

主权项

高空间分辨率长距离分布式光纤温度应变传感系统，其特征在于包括窄线宽单频激光器（1）、第一光纤耦合器（2）、光放大器（3）、光脉冲调制器（4）、驱动模块（5）、光放大器（6）、光纤环行器（7）、宽带移频器（8）、第二光纤耦合器（9）、传感光纤（10）、光电探测器（11）、信号采集和处理单元（12），其中窄线宽单频激光器（1）的尾纤输出和第一光纤耦合器（2）的第一端口（2‑1）相连，第一光纤耦合器（2）的第二端口（2‑2）与光放大器（3）的输入端口相连，光放大器（3）的输出端口与光脉冲调制器（4）的输入端口相连，光脉冲调制器（4）的驱动端口与驱动模块（5）相连，光脉冲调制器（4）的输出端口与光放大器（6）的输入端口相连，光放大器（6）的输出端口与光纤环行器（7）的第一端口（7‑1）相连，光纤环行器（7）的第二端口（7‑2）与传感光纤（10）相连，光纤环行器（7）的第三端口（7‑3）与第二光纤耦合器（9）的输入端口（9‑1）相连；第一光纤耦合器（2）的第三端口（2‑3）与宽带移频器（8）的输入端口（8‑1）相连，宽带移频器（8）的输出端口（8‑2）与第二光纤耦合器（9）的输入端口（9‑2）相连，宽带移频器（8）输出的本地光与后向布里渊散射光在第二光纤耦合器（9）处实现光学相干拍频，第二光纤耦合器（9）的输出端接到光电探测器（11）的光学输入端口，光电探测器（11）的电学输出端口连接到信号采集和处理单元（12）。