基于120度相差干涉仪的相位敏感光时域反射计

摘要

一种基于120度相差干涉仪的相位敏感光时域反射计，包括激光光源、光脉冲调制器、第一光放大器、第一环形器、第二光放大器、第二环形器、光纤光栅、120度相差干涉仪、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、数据采集卡和数据处理系统；所述的激光光源发出的光经光脉冲调制器调制成脉冲光后通过所述的第一光放大器放大后，由第一环形器的一端口进二端口注入到传感光纤中；使用具有120度相位差的3×3耦合器搭建的干涉仪对光纤中瑞利散射光的相位进行分布式解调，获取光纤沿线分布的相位信息，从而对振动、温度、应变等信息进行传感。

主权项

一种基于120度相差干涉仪的相位敏感光时域反射计，其特征在于包括激光光源(1)、光脉冲调制器(2)、第一光放大器(3)、第一环形器(4)、第二光放大器(5)、第二环形器(6)、光纤光栅(7)、120度相差干涉仪(90)、第一光电探测器(12)、第二光电探测器(13)、第三光电探测器(14)、数据采集卡(15)和数据处理系统(16)；所述的激光光源(1)发出的光经光脉冲调制器(2)调制成脉冲光后通过所述的第一光放大器(3)放大后，由第一环形器(4)的一端口进二端口注入到传感光纤中，从传感光纤反射回来的背向散射光再经过第一环形器(4)的三端口输出，输出的光通过第二光放大器(5)放大后，从第二环形器(6)的一端口进二端口、二端口出口注入到光纤光栅(7)，光纤光栅(7)对散射光进行滤波后通过第二环形器(6)的二端口进三端口、三端口出口注入到120度相差干涉仪(90)中，散射光经过120度相差干涉仪(90)发生干涉后输出三路干涉光，分别注入第一光电探测器(12)、第二光电探测器(13)和第三光电探测器(14)，再使用三通道的数据采集卡(15)对这三路信号进行采集接收，数据处理系统(16)对采集得到的信号进行处理得到光纤沿线分布的散射信息，其中光脉冲调制器(2)和数据采集卡(15)都由射频源(17)施加的脉冲信号控制，从而保证光脉冲调制器(2)的调制信号和数据采集卡采集信号二者同步，120度相差干涉仪内包括3×3耦合器(9)和3×3耦合器右端口连接延时光纤(18)构成非平衡干涉仪模块，非平衡干涉仪模块的干涉臂长差由延时光纤(18)控制；其中120度相差干涉仪(90)放置在密封的隔热隔震密封箱内。防止干涉仪受外界扰动影响。