[发明专利]一种分布式光纤曲率传感器

权利要求书

1.一种分布式光纤曲率传感器，其特征在于，包括：调频单元、脉冲调制单元、传感光纤、光源以及光信号处理单元；

所述光源分别与所述调频单元以及所述脉冲调制单元相连，输出光信号；

所述调频单元与所述传感光纤第一端相连，发送调频后的光信号；

所述脉冲调制单元与所述传感光纤的第二端相连，向所述传感光纤输送光脉冲信号；

所述光信号处理单元与所述传感光纤相连，接收所述传感光纤的输出光信号，并解析得到布里渊频移；

其中，所述传感光纤采用少模光纤，所述少模光纤的模式包括2～5模；

其中，所述调频单元包括：第一偏振控制器、第一电光调制器、微波源、第二偏振控制器以及扰偏器；

所述微波源与所述第一电光调制器相连，驱动所述第一电光调制器动作；

所述第一偏振控制器与所述光源相连，获取光源光信号并调整偏振态，输出一次偏振光信号；

所述第一电光调制器的输入端与所述第一偏振控制器的输出端相连，获取所述一次偏振光信号并调节其频率；

所述第二偏振控制器与所述第一电光调制器输出端相连，获取调频后的光信号并调整其偏振态，输出二次偏振光信号；

所述扰偏器与所述第二偏振控制器输出端相连，再次调整偏振态，后输出给所述传感光纤；

所述脉冲调制单元包括：第三偏振控制器、第二电光调制器、任意波形发生器以及光放大器；

所述第三偏振控制器与所述光源相连，获取所述光源光信号并调整偏振态；

所述第二电光调制器的输入端分别与所述任意波形发生器以及所述第三偏振控制器相连，输出脉冲光信号；

所述光放大器分别与所述第二电光调制器的输出端相连，放大功率并输入到所述传感光纤，激发布里渊散射效应；

所述光信号处理单元包括：光滤波器、光电探测器、数据采集卡及数字信号处理器；

所述光滤波器与所述传感光纤相连，获取其输出光中的斯托克斯光时域信号；

所述光滤波器的输出端依次通过光电探测器、数据采集卡与所述数字信号处理器相连；

所述数据采集卡与所述任意波形发生器相连，驱动数据采集动作；

其中，所述数据采集卡采集时域数据，得到整条传感光纤在对应频率下的布里渊增益；

数字信号处理器将得到的整条传感光纤在对应频率下的布里渊增益进行拟合优化，得到传感光纤上每一点对应的布里渊谱线。

2.如权利要求1所述的分布式光纤曲率传感器，其特征在于，所述脉冲调制单元、所述传感光纤及光信号处理单元通过环形器相连；

其中，所述脉冲调制单元与所述环形器的第一端口相连，所述传感光纤的第二端与所述环形器的第二端口相连，所述光信号处理单元与所述环形器的输出端，即第三端口相连。

3.一种曲率测量方法，其特征在于：采用上述权利要求2所述的分布式光纤曲率传感器进行测量；

其中，所述传感光纤缠绕在被测量物表面，测量曲率变化。