一种基于相位调制探测光的相干布里渊光时域分析传感系统

摘要

本发明公开了一种基于相位调制探测光的相干布里渊光时域分析传感系统。在该系统中，泵浦光由电脉冲信号驱动电光强度调制器外调制光载波产生，本地光由微波信号驱动工作在载波抑制点的电光强度调制器外调制同频光载波产生，对本地光通过电光相位调制器外调制产生对称边带作为探测光，电光相位调制器由频率可调的射频信号驱动。探测光两个分量分别同时扫描泵浦光的布里渊增益区和损耗区，其被布里渊增益谱幅度调制的同时可以动态补偿泵浦光的消耗从而减小非本地效应。探测光与本地光通过光电探测器拍频，将布里渊增益谱信息加载到GHz的高频载波上来避免基带噪声损伤，同时利用相干检测提高了整个系统的信噪比。

主权项

一种基于强度调制探测光的相干布里渊光时域分析传感系统，其特征在于，激光器(1)输出中心频率为f₀的光载波通过50:50光耦合器(2)分为两路；一路经过第一偏振控制器(3)后被微波信号发生器(4)产生的微波信号通过工作在载波抑制点的第一电光强度调制器(5)外调制；微波信号发生器(4)的输出信号频率为f_LO；电光强度调制器(5)的输出光为中心频率为f₀±9.6GHz的两个一阶边带，经过第二偏振控制器(6)后被射频信号发生器(7)产生的射频信号通过电光相位调制器(8)外调制；射频信号发生器(7)的输出频率为f_S；电光相位调制器(8)的输出光经过掺铒光纤放大器(9)的光信号放大和扰偏器(10)的偏正态快速扰动后，作为连续探测光通过光隔离器(11)送入测试光纤(12)；另一路经过第三偏振控制器(13)后被脉冲信号发生器(14)产生的脉冲信号通过第二电光强度调制器(15)外调制后产生脉冲光，该脉冲光被掺铒光纤放大器(16)放大后作为脉冲泵浦光通过光环形器(17)进入测试光纤(12)；连续探测光顺序经过光电探测器(18)和带通滤波器(19)得到载频为f_S的分量，该分量经过低噪声放大器(20)的放大后，加载在该载频上的幅度信息被IQ解调器(21)解调，IQ解调器解调出的I路及Q路信号被数据采集卡(22)采集。