混沌相关法定位的布里渊分布式光纤传感装置及方法

摘要

本发明涉及分布式光纤传感技术，具体为混沌相关法定位的布里渊分布式光纤传感装置及方法。解决所述现有技术存在的每次测量只能对光纤上单独一点进行测量，无法实现长距离温度或应变的连续测量的问题。本发明是将混沌泵浦光信号进一步分成两路，其中一路仍作为泵浦光信号进入传感光纤，而另一路作为参考光信号，通过在装置中另外增加一路参考信号的存储通道直接实现。而且，本发明获取布里渊增益谱是通过记录混沌探测光调制边带的调制频率和探测光平均功率之间的对应关系获得。本发明是利用经脉冲调制的混沌激光信号的相关法实现传感光纤温度或应变的定位，更容易测出光纤温度或应变的位置，并且具有更长的传感距离。

主权项

一种混沌相关法定位的布里渊分布式光纤传感装置，其特征在于，包括混沌激光器（1）、1×2第一光纤耦合器（2）、第一高速电光调制器（3）、微波信号源（4）、光扰偏器（5）、光隔离器（6）、第一光放大器（7）、传感光纤（8）、光环行器（9）、第二高速电光调制器（10）、脉冲发生器（11）、1×2第二光纤耦合器（12）、第二光放大器（13）、第三光放大器（14）、1×2第三光纤耦合器（15）、第一光带通滤波器（16）、第二光带通滤波器（17）、第一光电探测器（18）、第二光电探测器（19）、第三光电探测器（20）、数据采集卡（21）、计算机（22）；其中，混沌激光器（1）的出射端与1×2第一光纤耦合器（2）的入射端连接；1×2第一光纤耦合器（2）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第一高速电光调制器（3）的入射端连接；第一高速电光调制器（3）的出射端通过单模光纤跳线与光扰偏器（5）的入射端连接；微波信号源（4）的信号输出端与第一高速电光调制器（3）的信号输入端连接；光扰偏器（5）的出射端通过单模光纤跳线与光隔离器（6）的入射端连接；光隔离器（6）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；第一光放大器（7）的出射端与传感光纤（8）的一端连接；1×2第一光纤耦合器（2）的第二个出射端通过单模光纤跳线与第二高速电光调制器（10）的入射端连接；第二高速电光调制器（10）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第二光纤耦合器（12）的入射端连接；脉冲发生器（11）的信号输出端与第二高速电光调制器（10）的信号输入端连接；1×2第二光纤耦合器（12）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第二光放大器（13）的入射端连接；第二光放大器（13）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（8）的另一端连接；1×2第二光纤耦合器（12）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（18）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（14）的入射端连接；第三光放大器（14）的出射端与1×2第三光纤耦合器（15）的入射端连接；1×2第三光纤耦合器（15）的第一出射端通过单模光纤跳线与第一光带通滤波器（16）的入射端连接；1×2第三光纤耦合器（15）的第二出射端通过单模光纤跳线与第二光带通滤波器（17）的入射端连接；第一光带通滤波器（16）的出射端通过单模光纤跳线与第二光电探测器（19）的入射端连接；第二光带通滤波器（17）的出射端通过单模光纤跳线与第三光电探测器（20）的入射端连接；第一光电探测器（18）的信号输出端与数据采集卡（21）的第一信号输入端连接；第二光电探测器（19）的信号输出端与数据采集卡（21）的第二信号输入端连接；第三光电探测器（20）的信号输出端与数据采集卡（21）的第三信号输入端连接；数据采集卡（21）的信号输出端与计算机（22）的信号输入端连接。