基于混沌布里渊动态光栅的分布式光纤传感系统

摘要

本发明涉及分布式光纤传感系统，具体是一种基于混沌布里渊动态光栅的分布式光纤传感系统。本发明解决了现有基于布里渊动态光栅的分布式光纤传感系统光栅长度受限于声子寿命、反射强度不稳定、容易产生多光栅的问题。基于混沌布里渊动态光栅的分布式光纤传感系统，包括分布式反馈半导体激光器、环行器、第一偏振控制器、可调光衰减器、第一1×2光纤耦合器、光隔离器、第二1×2光纤耦合器、第一掺铒光纤放大器、单边带调制器、微波源、第二掺铒光纤放大器、第二偏振控制器、延迟光纤、第三掺铒光纤放大器、第三偏振控制器、第一保偏环行器、偏振合束器、保偏光纤、激光源、电光调制器、脉冲发生器。本发明适用于分布式光纤传感领域。

主权项

一种基于混沌布里渊动态光栅的分布式光纤传感系统，其特征在于：包括分布式反馈半导体激光器（1）、环行器（2）、第一偏振控制器（3）、可调光衰减器（4）、第一1×2光纤耦合器（5）、光隔离器（6）、第二1×2光纤耦合器（7）、第一掺铒光纤放大器（8）、单边带调制器（9）、微波源（10）、第二掺铒光纤放大器（11）、第二偏振控制器（12）、延迟光纤（13）、第三掺铒光纤放大器（14）、第三偏振控制器（15）、第一保偏环行器（16）、偏振合束器（17）、保偏光纤（18）、激光源（19）、电光调制器（20）、脉冲发生器（21）、第四掺铒光纤放大器（22）、第四偏振控制器（23）、第二保偏环行器（24）、第一可调谐带通滤波器（25）、第一光电探测器（26）、第二可调谐带通滤波器（27）、第二光电探测器（28）、数据采集卡（29）、计算机（30）；其中，分布式反馈半导体激光器（1）、环行器（2）、第一偏振控制器（3）、可调光衰减器（4）、第一1×2光纤耦合器（5）共同构成混沌激光源（31）；激光源（19）、电光调制器（20）、脉冲发生器（21）共同构成探测脉冲激光源（32）；分布式反馈半导体激光器（1）的出射端与环行器（2）的入射端连接；环行器（2）的出射端与第一1×2光纤耦合器（5）的入射端连接；第一1×2光纤耦合器（5）的第一个出射端与光隔离器（6）的入射端连接；光隔离器（6）的出射端与第二1×2光纤耦合器（7）的入射端连接；第一1×2光纤耦合器（5）的第二个出射端通过单模光纤跳线与可调光衰减器（4）的入射端连接；可调光衰减器（4）的出射端通过单模光纤跳线与第一偏振控制器（3）的入射端连接；第一偏振控制器（3）的出射端通过单模光纤跳线与环行器（2）的反射端连接；第二1×2光纤耦合器（7）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第一掺铒光纤放大器（8）的入射端连接；第一掺铒光纤放大器（8）的出射端通过单模光纤跳线与单边带调制器（9）的入射端连接；单边带调制器（9）的出射端通过单模光纤跳线与第二掺铒光纤放大器（11）的入射端连接；第二掺铒光纤放大器（11）的出射端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器（12）的入射端连接；微波源（10）的信号输出端与单边带调制器（9）的信号输入端连接；第二1×2光纤耦合器（7）的第二个出射端通过延迟光纤（13）与第三掺铒光纤放大器（14）的入射端连接；第三掺铒光纤放大器（14）的出射端通过单模光纤跳线与第三偏振控制器（15）的入射端连接；第三偏振控制器（15）的出射端通过单模光纤跳线与第一保偏环行器（16）的入射端连接；第一保偏环行器（16）的反射端与偏振合束器（17）的同轴入射端连接；保偏光纤（18）的两端分别与第二偏振控制器（12）的出射端和偏振合束器（17）的出射端连接；激光源（19）的出射端通过单模光纤跳线与电光调制器（20）的入射端连接；电光调制器（20）的出射端通过单模光纤跳线与第四掺铒光纤放大器（22）的入射端连接；第四掺铒光纤放大器（22）的出射端通过单模光纤跳线与第四偏振控制器（23）的入射端连接；第四偏振控制器（23）的出射端通过单模光纤跳线与第二保偏环行器（24）的入射端连接；第二保偏环行器（24）的反射端与偏振合束器（17）的异轴入射端连接；脉冲发生器（21）的信号输出端与电光调制器（20）的信号输入端连接；第一保偏环行器（16）的出射端与第一可调谐带通滤波器（25）的入射端连接；第一可调谐带通滤波器（25）的出射端与第一光电探测器（26）的入射端连接；第二保偏环行器（24）的出射端与第二可调谐带通滤波器（27）的入射端连接；第二可调谐带通滤波器（27）的出射端与第二光电探测器（28）的入射端连接；第一光电探测器（26）的信号输出端和第二光电探测器（28）的信号输出端均通过高频同轴电缆与数据采集卡（29）的信号输入端连接；数据采集卡（29）的信号输出端与计算机（30）的信号输入端连接。