[发明专利]基于噪声调制的光纤温度、应力传感系统及测量方法

摘要

本发明公开了一种基于噪声调制的光纤温度、应力传感系统，包括半导体激光器（1）、第一电光调制器（2）、1×3光纤耦合器（3）、第一光环行器（4）、第一双向半导体光放大器（5）、第二电光调制器（6）、第二光环行器（7）、第二双向半导体光放大器（8）、1×2光开关（9）、波分复用器（10）、雪崩光电探测器（11）、第一光电探测器（12）、第二光电探测器（13）、数据采集卡（14）、计算机（15）、三芯传感光纤（16）、脉冲调制器（17）、20MHz的任意波形发生器（18）、恒温槽（19）。本发明利用应力变化时由传感光纤损耗变化所引起的瑞利散射强度变化进行检测，以及拉曼散射光强对温度敏感的特点，同时实现光纤沿线温度。

主权项

1.一种基于噪声调制的光纤温度、应力传感系统，其特征在于：包括半导体激光器（1）、第一电光调制器（2）、1×3光纤耦合器（3）、第一光环行器（4）、第一双向半导体光放大器（5）、第二电光调制器（6）、第二光环行器（7）、第二双向半导体光放大器（8）、1×2光开关（9）、波分复用器（10）、雪崩光电探测器（11）、第一光电探测器（12）、第二光电探测器（13）、数据采集卡（14）、计算机（15）、三芯传感光纤（16）、脉冲调制器（17）、20MHz的任意波形发生器（18）、恒温槽（19）；其中，半导体激光器（1）的输出端通过普通单模跳线与第一电光调制器（2）的输入端相连，第一电光调制器（2）的调制端与20MHz的任意波形发生器（18）输出端相连接，第一电光调制器（2）的输出端通过普通单模跳线与1×3光纤耦合器（3）的输入端相连，1×3光纤耦合器（3）的第一输出端通过普通单模跳线与第一光电探测器（12）的输入端相连，第一光电探测器（12）的输出端通过同轴电缆线与数据采集卡（14）相连；1×3光纤耦合器（3）的第二输出端通过普通单模跳线与第一光环行器（4）一端连接，第一光环行器（4）另一端通过普通单模跳线与第一双向半导体光放大器（5）的一端连接，第一双向半导体光放大器（5）的另一端通过普通单模跳线与三芯传感光纤（16）中的其中一根纤芯连接；第一光环行器（4）的第三端通过普通单模跳线与第二光电探测器（13）的输入端相连，第二光电探测器（13）的输出端通过同轴电缆线与数据采集卡（14）相连；1×3光纤耦合器（3）的第三输出端通过普通单模跳线与第二电光调制器（6）的输入端相连，第二电光调制器（6）的调制端与脉冲调制器（17）相连接，第二电光调制器（6）的输出端通过普通单模跳线与第二光环行器（7）的一端相连，第二光环行器（7）的另一端通过普通单模跳线与第二双向半导体光放大器（8）的一端相连，第二双向半导体光放大器（8）的另一端与1×2光开关（9）的一端相连，1×2光开关（9）的另外两端分别与三芯传感光纤（16）中的另两根纤芯的一端相连接，将其中一段光纤放入恒温槽（19）进行恒温控制，作为定标光纤，并将这两个纤芯的另一端通过跳线相连，形成闭环；第二光环行器（7）的第三端通过普通单模跳线与波分复用器（10）的输入端相连，波分复用器（10）的另一端通过普通单模跳线与雪崩光电探测器（11）的输入端相连，雪崩光电探测器（11）的输出端通过同轴电缆线与数据采集卡（14）相连；数据采集卡（14）的输出端与计算机（15）相连接。