[发明专利]参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪及其校准方法

权利要求书

1.参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪，激光器的出射光经耦合器输出到探测光路和参考光路中，探测光路中连续激光经脉冲调制器、光放大器后注入传感光纤，得到布里渊散射光输入外差光接收机，参考光路中连续激光经过电光调制器产生参考光输入外差光接收机，所述电光调制器由一微波源驱动，连续激光经电光调制器得到其正负一级边频光作为本地参考光，外差光接收机输出布里渊散射光与本地参考光相干后产生的电信号，其特征是外差光接收机设有低频和高频两个输出端口，所述高频端口输出信号在10MHz以上，低频端口输出信号在100KHz以下，高频输出端口经滤波器、模/数转换器和数字处理器后输入计算机，低频输出端口经模/数转换器后输入计算机，计算机设有与微波源连接的输出端口。

2.根据权利要求1所述的参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪，其特征是电光调制器与外差光接收机的光路连接上设有扰偏器。

3.根据权利要求1或2所述的参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪，其特征是所述计算机为个人计算机，或具有显示、控制功能的嵌入式系统。

4.权利要求1-3任一项所述的参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪的校准方法，其特征是控制电光调制器的偏置电压和微波源的微波信号输入，使电光调制器输出的总功率中作为本地参考光的正负一级边频光所占比重高于99％，外差光接收机设置低频和高频两个输出端口，高频端口输出信号在10MHz以上，低频端口输出信号在100KHz以下，将低频端口输出的信号全部视为本地参考光的电信号，低频输出端口的电信号经模数转换后送入计算机，作为参考光的光功率校准反馈量，与计算机中的预定参考光功率进行对比，根据对比结果由计算机发出指令调整微波源的输出功率，从而对微波源的输出功率进行反馈控制，进而改变本地参考光的光功率，使之与预定参考光功率的差异小于设定值；高频输出端口输出的相干光差频信号也就是布里渊散射谱电信号，该相干光差频信号经滤波、模数转换和数字信号处理后，送入计算机进行显示。

5.根据权利要求4所述的参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪的校准方法，其特征是在本地参考光的光功率校准时，控制脉冲调制器或光放大器使传感光纤中无探测光注入，从而使外差光接收机中无布里渊散射光输入，而仅有本地参考光输入，进行参考光功率校准，在本地参考光的光功率与预定参考光功率的误差小于设定值后，再向传感光纤中注入探测光，获得布里渊散射信号。

6.根据权利要4或5所述的参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪的校准方法，其特征是计算机向微波源发送频率控制字和功率控制字，步进调整微波源的输出，使微波源向电光调制器输出相应的频率和功率；对每个本地参考光的频率点的光功率均进行校准，具体为：

首先在计算机中设定预定参考光功率CK以及校准精度JD，所述校准精度JD即为实际本地参考光的光功率与预定参考光功率的差异阈值，校准精度JD的值不小于微波源功率控制的最小步进；然后由计算机向微波源发送一个频率控制字和功率控制字，微波源驱动电光调制器输出对应的参考光光功率，在这个频率下对参考光的光功率P根据参考光功率CK和校准精度JD进行校准，此频率校准完成后再进行下一个频率点的校准直到所有的频率点校准完毕。