[发明专利]面向采空区交通基础设施的光纤多参量检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种面向采空区交通基础设施的光纤多参量检测系统，包括混沌激光发射装置，2×2光纤耦合器，第一隔离器，第一3×3光纤耦合器，第三光纤偏振控制器，电光调制器，正弦信号发生器，第一可调光延时发生器，第二掺铒光纤放大器，扰偏器，第二隔离器，第三掺铒光纤放大器，第四光纤偏振控制器，声光调制器，脉冲发生器，第二3×3光纤耦合器，第二可调光延时发生器，第三1×2光纤耦合器，第二环形器，第四1×2光纤耦合器，多芯传感光纤，布拉格光栅，波分复用器，带通滤波器，雪崩光电放大器，第一光电探测器，第二光电探测器，第三光电探测器，高速采集卡，电脑控制器，光谱仪，法拉第旋转镜。本发明系统同时实现光纤沿线温度、应变、振动和位移的同时实时测量。

主权项

1.一种面向采空区交通基础设施的光纤多参量检测系统，其特征在于：包括混沌激光发射装置，2×2光纤耦合器（11），第一隔离器（12），第一3×3光纤耦合器（13），第三光纤偏振控制器（14），电光调制器（15），正弦信号发生器（16），第一可调光延时发生器（17），第二掺铒光纤放大器（18），扰偏器（19），第二隔离器（20），第三掺铒光纤放大器（21），第四光纤偏振控制器（22），声光调制器（23），脉冲发生器（24），第二3×3光纤耦合器（25），第二可调光延时发生器（26），第三1×2光纤耦合器（27），第二环形器（28），第四1×2光纤耦合器（29），多芯传感光纤（30），布拉格光栅（31），波分复用器（32），带通滤波器（33），雪崩光电放大器（34），第一光电探测器（35），第二光电探测器（36），第三光电探测器（37），高速采集卡（38），计算机（39），光谱仪（40），法拉第旋转镜（41）；其中，混沌激光发射装置的输出端和光谱仪（40）输入端分别连接2×2光纤耦合器（11）的输入端，2×2光纤耦合器（11）的输出端分别连接第一隔离器（12）的输入端和布拉格光栅（31）的输入端，第一隔离器（12）的输出端连接第一3×3光纤耦合器（13）的输入端，3×3光纤耦合器（13）的输出端分别连接第三光纤偏振控制器（14）、第三掺铒光纤放大器（21）、第三光电探测器（37）的输入端，第三光纤偏振控制器（14）的输出端连接电光调制器（15）的输入端，电光调制器（15）由正弦信号发生器（16）对其进行双边带调制，电光调制器（15）的输出端连接第一可调光延时发生器（17）的输出端，第一可调光延时发生器（17）的输出端连接第二掺铒光纤放大器（18）的输入端，第二掺铒光纤放大器（18）的输入端连接扰偏器（19）的输入端，扰偏器（19）的输入端连接第二隔离器（20）的输出端，第二隔离器（20）的输出端连接多芯传感光纤（30）其中一芯的输入端，其输出端与第四1×2光纤耦合器（29）的输出端连接，第四1×2光纤耦合器（29）的输入端分别与波分复用器（32）、第二环形器（28）的右输出端连接，波分复用器（32）的输入端与雪崩光电放大器（34）的输入端连接，雪崩光电放大器（34）的输出端连接到数据采集卡（38）的输入端连接，第二环形器（28）的左输入端与第二3×3光纤耦合器（25）的输出端连接，第二环形器（28）的上输出端与带通滤波器（33）的输出端连接，带通滤波器（33）的输入端与第一光电探测器（35）的输出端连接，高速采集卡（38）的输入端分别与雪崩光电放大器（34），第一光电探测器（35），第二光电探测器（36），第三光电探测器（37）的输出端连接，高速采集卡（38）的输出端与计算机（39）的输入端连接；法拉第旋转镜（41）的输出端与多芯传感光纤（30）其中一芯的输入端连接，其输出端连接第三1×2光纤耦合器（27）的输入端，第三1×2光纤耦合器（27）的输出端分别与可调光延时发生器（26）和第二3×3光纤耦合器（25）的输入端连接，可调光延时发生器（26）的输出端与第二3×3光纤耦合器（25）的输入端连接，第二3×3光纤耦合器（25）的输入端分别与声光调制器（23）和第二光电探测器（36）的输出端连接，声光调制器（23）由脉冲发生器（24）调制，声光调制器（23）的输入端与第四光纤偏振控制器（22）的输出端连接，第四光纤偏振控制器（22）的输入端与第三掺铒光纤放大器（21）的输出端连接，第三掺铒光纤放大器（21）的输入端与第一3×3光纤耦合器（13）的输出端连接。