[发明专利]一种分布式压力传感系统

权利要求书

1.一种分布式压力传感系统，包括有可调谐激光器、波分/时分信号解调仪、计算机、 保偏传输光纤、45°起偏器、检偏器和保偏光纤耦合器，保偏光纤耦合器与高双折射光纤光 栅阵列相连接，所述的高双折射光纤光栅阵列由高双折射光纤上刻入布喇格光栅构成，其特 征在于所述的高双折射光纤包括纤芯和包层，纤芯位于光纤的中心，在纤芯两侧的包层中设 置有对称的应力区，在纤芯与应力区相错90°的另外两侧包层中设置有对称的气孔。

2.如权利要求1所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述的纤芯直径2r为3.5μm～ 9μm，纤芯相对折射率差Δr为0.3％～0.7％；所述的包层直径D为80μm～400μm，包层为 纯二氧化硅玻璃层。

3.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述光纤的数值孔径NA 为0.12～0.18，模场直径为4.6μm～10μm。

4.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述的气孔径向截面为 圆形或椭圆形，圆形气孔的直径为0.15D～0.4D，椭圆气孔短轴与长轴之比a₁/b₁为0.4～1.0， 所述气孔内边距光纤中心距d₁为3μm～0.25D。

5.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述的纤芯径向截面为 圆形或椭圆形，椭圆形纤芯的短轴与长轴之比a/b为0.5～1.0。

6.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述的应力区直径0.05D～ 0.32D，应力区内边距光纤中心距d₂等于3μm～0.2D，应力区相对折射率差Δ_s为-0.1％～ -0.7％。

7.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述光纤双折射系数B 值等于或大于5×10^-4。

8.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述的光纤上刻有间距 相等或不等的布喇格光栅，形成光栅阵列。

9.如权利要求1或2所述的分布式压力传感系统，其特征在于所述的波分/时分信号解 调仪控制可调谐激光器对光发射波长进行扫描；输出光经过45°起偏器，通过第一保偏光纤 耦合器将光信号传输至高双折射光纤光栅阵列；阵列反射信号通过第一保偏光纤耦合器、第 二保偏光纤耦合器，经过检偏器，将两路偏振信号输入波分/时分信号解调仪；解调仪通过时 域读取信号，整合每个光栅的双反射峰信号输出到计算机。

10.如权利要求9所述的分布式压力传感系统，其特征在于波长扫描精度高于4pm，测 量的空间分辨率达到1m，信号采集空间范围达10km。