[发明专利]基于超连续谱光源单端BOTDA的高压电缆测温装置及方法

摘要

本发明是基于超连续谱光源单端BOTDA的高压电缆测温装置及方法。传统的高压电缆测温无法保证传感距离和监测盲点的有效测量；本发明是基于超连续谱的单端BOTDA可有效避免双端布里渊光时域分析断点不能测量的问题，而且使用超连续谱光源作为激光源，其具有超宽光谱，足够输出功率，可实现超高空间分辨率及超长探测距离的监测能力。系统具有高空间分辨率，解决了高压电缆的实时温度精准监测问题。本发明装置包括超连续谱光源、三个可调谐光滤波器、三个1×2光纤耦合器、两个偏振控制器、两个高速电光调制器、微波信号源、三个光放大器、2×1光纤耦合器、光环行器、传感光纤、光纤反射镜、脉冲发生器、三个光电探测器、数据采集卡、计算机，高压电缆。

主权项

1.基于超连续谱光源单端BOTDA的高压电缆测温装置，其特征在于：包括超连续谱光源（1）、第一可调谐光滤波器（2）、1×2第一光纤耦合器（3）、第一偏振控制器（4）、第一高速电光调制器（5）、微波信号源（6）、第一光放大器（7）、2×1光纤耦合器（8）、光环行器（9）、传感光纤（10）、光纤反射镜（11）、第二偏振控制器（12）、第二高速电光调制器（13）、脉冲发生器（14）、1×2第二光纤耦合器（15）、第二光放大器（16）、第三光放大器（17）、1×2第三光纤耦合器（18）、第二可调谐光滤波器（19）、第三可调谐光滤波器（20）、第一光电探测器（21）、第二光电探测器（22）、第三光电探测器（23）、数据采集卡（24）、计算机（25）、高压电缆（26）；其中，超连续谱光源（1）的出射端与第一可调谐光滤波器（2）的入射端连接；第一可调谐光滤波器（2）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第一光纤耦合器（3）的入射端连接；1×2第一光纤耦合器（3）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第一偏振控制器（4）入射端连接；第一偏振控制器（4）出射端通过单模光纤跳线与第一高速电光调制器（5）的入射端连接；第一高速电光调制器（5）的出射端通过单模光纤跳线与第一光放大器（7）的入射端连接；微波信号源（6）的射频输出端通过高频同轴电缆与第一高速电光调制器（5）的射频输入端连接；第一光放大器（7）的出射端通过单模光纤跳线与2×1光纤耦合器（8）的第一个入射端连接；2×1光纤耦合器（8）的出射端通过单模光纤跳线与光环行器（9）的入射端连接；光环行器（9）的反射端与传感光纤（10）的一端连接；传感光纤（10）的另一端与光纤反射镜（11）连接；1×2第一光纤耦合器（3）的第二个出射端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器（12）入射端连接；第二偏振控制器（12）出射端通过单模光纤跳线与第二高速电光调制器（13）的入射端连接；第二高速电光调制器（13）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第二光纤耦合器（15）的入射端连接；脉冲发生器（14）的信号输出端与第二高速电光调制器（13）的信号输入端连接；1×2第二光纤耦合器（15）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第二光放大器（16）的入射端连接；第二光放大器（16）的出射端通过单模光纤跳线与2×1光纤耦合器（8）的第二个入射端连接；1×2第二光纤耦合器（15）的第二个出射端利用一根单模光纤跳线与第一光电探测器（21）的入射端连接；光环行器（9）的出射端通过单模光纤跳线与第三光放大器（17）的入射端连接；第三光放大器（17）的出射端与1×2第三光纤耦合器（18）的入射端连接；1×2第三光纤耦合器（18）的第一出射端通过单模光纤跳线与第二可调谐光滤波器（19）的入射端连接；1×2第三光纤耦合器（18）的第二出射端通过单模光纤跳线与第三可调谐光滤波器（20）的入射端连接；第二可调谐光滤波器（19）的出射端通过单模光纤跳线与第二光电探测器（22）的入射端连接；第三可调谐光滤波器（20）的出射端通过单模光纤跳线与第三光电探测器（23）的入射端连接；第一光电探测器（21）的信号输出端与数据采集卡（24）的第一信号输入端连接；第二光电探测器（22）的信号输出端与数据采集卡（24）的第二信号输入端连接；第三光电探测器（23）的信号输出端与数据采集卡（24）的第三信号输入端连接；数据采集卡（24）的信号输出端与计算机（25）的信号输入端连接。