[发明专利]一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统

摘要

本发明涉及光纤传感及周界安防领域，具体的说是一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统，其特征在于包括多波长单频激光发射单元(1)、光源防护单元(2)、波长复用单元(3)、脉冲调制单元(4)、功率放大器(5)、功率分配器(6)、空分传感阵列(7)、前置放大单元(8)、波长解复用单元(9)、干涉匹配单元(10)、光电转换与解调单元(11)、显示及控制单元(12)，其中空分传感阵列(7)包含传输光缆(701)及波分传感阵列(702)，每组波分传感阵列(702)包含多组波长删复用器(7021)、波长增复用器(7022)与干涉仪(7023)，每支干涉仪(7023)对应一个单频光源波长，波长删复用器(7021)的COM端口为输入端口。

主权项

一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统，其特征在于包括多波长单频激光发射单元(1)、光源防护单元(2)、波长复用单元(3)、脉冲调制单元(4)、功率放大器(5)、功率分配器(6)、空分传感阵列(7)、前置放大单元(8)、波长解复用单元(9)、干涉匹配单元(10)、光电转换与解调单元(11)、显示及控制单元(12)，其中空分传感阵列(7)包含传输光缆(701)及波分传感阵列(702)，每组波分传感阵列(702)包含多组波长删复用器(7021)、波长增复用器(7022)与干涉仪(7023)，每支干涉仪(7023)对应一个单频光源波长，波长删复用器(7021)的COM端口为输入端口，透射端口连接干涉仪(7023)的输入端，反射端口连接下一个波长删复用器的COM端口，依次类推；干涉仪(7023)的输出端连接相应波长增复用器(7022)的透射端，波长增复用器(7022)的反射端连接前一个波长增复用器的COM端，依次类推；每一组波长增/删复用器对应一支干涉仪；多波长单频激光发射单元(1)输出不同波长的连续光信号，光信号进入通道数与输出波长数目相等的光源防护单元(2)，光源防护单元(2)的输出端口分别与波长复用单元(3)的相应输入端口相连接，波长复用单元(3)将不同波长的光信号耦合进同一根光纤并输入脉冲调制单元(4)，脉冲调制单元(4)将波分复用后的连续光信号调制成具有一定脉冲宽度的脉冲信号并输入功率放大器5进行放大，经放大后的脉冲光信号输入功率分配器(6)，功率分配器(6)的输出通道数目与空分传感阵列(7)中的波分传感阵列(702)的数量相等，每组波分传感阵列(702)按照其对应的传感光纤长度不同依次排列，波分传感阵列内部的干涉仪(7023)也按照其传感臂光纤的长度依次排列构成不同的入侵振动传感防区，每支干涉仪探测到本防区内部的振动与入侵信号后返回前置放大单元(8)，前置放大单元(8)将各波分传感阵列返回的信号分别进行放大后并输入波长解复用单元(9)，波长解复用单元(9)将不同空分对应不同波长的信号分别输入干涉匹配单元(10)，干涉匹配单元(10)将不同波分不同空分对应的干涉仪两臂的脉冲信号进行匹配并干涉；干涉匹配单元(10)将所有干涉仪对应的干涉信号输出至光电转换与解调单元(11)，解调单元(11)对干涉信号进行光电转换并解调还原出信号的振动强度、频率及相位等信息，经由显示及控制单元(12)完成解调信号的显示及参数设置。