脉冲编码超远程全分布式光纤瑞利与拉曼散射传感器

摘要

本发明公开的脉冲编码超远程全分布式光纤瑞利与拉曼散射传感器，包括脉冲编码光纤激光器驱动电源，脉冲编码光纤激光器，集成型光纤波分复用器，光纤窄带反射滤光片，泵浦-信号耦合器，光纤拉曼激光器，传感光纤，光电接收模块，数字信号处理器和工控机。该传感器基于脉冲编码原理,光纤受激拉曼放大原理，光纤瑞利与拉曼融合散射传感原理，利用光时域反射原理对测点进行定位。改善了传感器系统的信噪比，提高了测量温度和应变精度。铺设在现场的光纤不带电，抗电磁干扰，耐辐射，耐腐蚀，光纤既是传输介质又是传感介质。该传感器成本低、寿命长、结构简单、信噪比好，可靠性好，适用于超远程100公里范围内石化管道，隧道，大型土木工程监测和灾害预报监测。

主权项

脉冲编码超远程全分布式光纤瑞利与拉曼散射传感器，其特征是包括脉冲编码光纤激光器驱动电源（10），脉冲编码光纤激光器（11），集成型光纤波分复用器（12），光纤窄带反射滤光片（13），泵浦‑信号耦合器（14），光纤拉曼激光器（15），100km传感光纤（16），光电接收模块（17)，数字信号处理器（18）和工控机（19），数字信号处理器（18）与工控机（19）相连，脉冲编码光纤激光器驱动电源（10）的输入端与数字信号处理器（18）的输出端相连，脉冲编码光纤激光器驱动电源（10）的输出端与脉冲编码光纤激光器（11）的输入端相连，数字信号处理器（18）产生的时间序列脉冲编码信号经脉冲编码光纤激光器驱动电源（10）驱动脉冲编码光纤激光器（11），产生时间序列编码的激光脉冲，作为传感器的泵浦源，集成型光纤波分复用器（12）具有四个端口，其中1550nm输入端口与脉冲编码光纤激光器（11）的输出端相连，1450nm输出端口与光电接收模块（17）的一个输入端相连， 1550nm输出端口与光电接收模块（17）的另一个输入端相连，COM输出端口经光纤窄带反射滤光片（13）与泵浦‑信号耦合器（14）的输入端相连，泵浦‑信号耦合器（14）的一个输出端与光纤拉曼激光器（15）相连，泵浦‑信号耦合器（14）的另一个输出端与100km传感光纤（16）相连，光电接收模块（17）的两个输出端分别与数字信号处理器（18）的两个输入端口相连，数字信号处理器（18）将采集、累加的脉冲编码光回波信号经过解码解调后输给工控机（19）处理，获得100km传感光纤（16）所在现场各点的应变、温度信息并传送给远程监控网。