[发明专利]光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器

权利要求书

1.光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器，包括激光光源、两个光纤分路合路器、光环形器、泵浦脉冲光调制单元、频移探测光调制单元、信号采集处理单元、传感光纤、光纤光栅反射滤波结构，其特征在于：激光器与第一光纤分路合路器合路端光连接，第一光纤分路合路器两个分路端分别与泵浦脉冲光调制单元、频移探测光调制单元光连接；泵浦脉冲光调制单元与第二光纤分路合路器一个分路端光连接；频移探测光调制单元与第二光纤分路合路器另一个分路端光连接；第二光纤分路合路器合路端与光环形器一端口光连接，光环形器二端口与传感光纤一端连接，传感光纤另一端与光纤光栅反射滤波结构连接；光环形器三端口与信号采集处理单元光连接。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器，其特征在于：所述的激光器为窄线宽激光光源。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器，其特征在于：所述的光纤分路合路器是光纤耦合器或偏振分束合束器。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器，其特征在于：所述的光环形器采用光纤耦合器代替。

5.根据权利要求1所述的光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器，其特征在于：所述的信号采集处理单元包含光电探测器与电路处理部分。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器，其特征在于：所述的光纤光栅反射滤波结构由第三个光纤分路合路器、四端口光环行器和两个相同的光纤光栅组成，传感光纤另一端与光纤光栅反射滤波结构的第三光纤分路合路器合路端连接；第三光纤分路合路器的二个分路端口分别与四端口光环行器的二个端口相连，四端口光环行器的另二个端口分别相连一个光纤光栅。

7.根据权利要求1-6之一所述的光纤光栅反射滤波结构的单端布里渊光时域分析传感器的方法，其特征在于按以下几个步骤进行：

（1）激光器输出的连续光通过第一光纤分路合路器分成两路光，一路光经过泵浦脉冲光调制单元调制成泵浦脉冲光，并通过第二光纤分路合路器与光环行器进入传感光纤；另一路光通过频移探测光调制单元调制成频移探测光，并通过第二光纤分路合路器与光环行器进入传感光纤;

（2）探测光经过传感光纤后，被光纤光栅反射滤波结构反射，重新耦合进传感光纤，并沿传感光纤反向传输；泵浦脉冲光经过传感光纤后，被光纤光栅反射滤波结构滤除;

（3）泵浦脉冲光与经光纤光栅反射滤波结构反射的探测光在传感光纤中形成受激布里渊散射效应，布里渊散射光经过信号采集处理单元进行光电转换及信号的采集、解调，根据布里渊散射光谱与温度、应变的关系，获取传感链路上的温度与应变信息。