[发明专利]一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感装置，特别是涉及一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置。

背景技术

长距离的输油、输水或输气管线由于工作效率高、安全、低成本的优点而被广泛使用，但对于长距离管线的监测目前没有合适的手段，基于普通光纤的布里渊散射传感装置具有分布式监测温度和应变的优点，但其高昂的成本限制了其推广使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置。该传感装置的光纤具有双芯，从而构成两个光信号传输通道，通过检测两个光信号通道之间光信号的变化，可以达到分布式监测的目的。该光纤传感装置使用方便、成本低，具有较好的应用前景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：包括控制模块、光源模块、光探测器模块一和光探测器模块二，控制模块分别与光源模块、光探测器模块一和光探测器模块二连接；所述的光源模块与1×2光耦合器一的1口端连接，1×2光耦合器一的2口端分别与1×2光耦合器二的2口端的一端和1×2光耦合器三的2口端的一端连接，1×2光耦合器二的2口端的另一端和1×2光耦合器三的2口端的另一端分别与光探测器模块一和光探测器模块二连接，1×2光耦合器二的1口端和1×2光耦合器三的1口端分别与光耦合器内部设置的两个互不干扰的通道一和通道二连接；还包括传感光纤，所述的传感光纤包括包层一和位于包层一外侧的包层二，在包层一内并排安置有纤芯一和纤芯二，所述的纤芯一和纤芯二的折射率大于包层一的折射率，包层一的折射率大于包层二的折射率，在包层二外侧是保护层；所述的通道一和通道二连接分别与传感光纤的纤芯一和纤芯二连接。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的光探测器模块一和光探测器模块二与差分放大器连接，所述差分放大器与控制模块连接。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的光探测器模块一与1×2光耦合器二之间安置有光纤延迟线。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的传感光纤的纤芯一和纤芯二以及包层一是掺杂有锗、硼元素的石英玻璃，所述的包层三是高纯的石英玻璃。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的传感光纤包层一是高纯的石英玻璃，所述的包层三是掺杂有氟元素的石英玻璃。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的传感光纤纤芯一的外径大于纤芯二的外径。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的传感光纤纤芯一和纤芯二以螺旋形式安置于包层一内。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的传感光纤纤芯一位于传感光纤的中心轴上，所述的纤芯二与纤芯一平行。

上述的一种基于双芯双包层光纤的分布式传感装置，其特征在于：所述的传感光纤纤芯一位于传感光纤光纤的中心轴上，所述的纤芯二围绕纤芯一螺旋安置。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、在本发明的基于双芯双包层光纤的传感装置中，主要利用了双芯双包层光纤的双通道传输光信号的特点，通过监测双芯双包层光纤的两个纤芯的每处光信号的变化，达到了分布式监测的目的，较目前市场上的布里渊散射监测装置具有成本低、监测距离长、精度高的特点，具有良好的市场前景。

2、由于双芯双包层光纤的的内包层具有良好的光信号束缚性，使在传感光纤出现变化时，如微弯、弯曲、变形等情况时。在传感光纤内产生的光信号不会溢出至传感光纤外而损耗，而只是在两个纤芯内进行光信号的再分配，从而保证了光信号的长距离传输，达到长距离监测的目的。

综上所述，本发明的基于双芯双包层光纤的低成本分布式传感装置具有结构简单、成本低、监测距离长，可实现分布式监测传感的目的，具有较好的市场前景。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明中双芯双包层光纤的横截面的结构示意图。

图3为本发明双芯双包层光纤径向的折射率分布的结构示意图。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例3的结构示意图。

附图标记说明：

1-纤芯一；         2-纤芯二；            3-内包层；