[发明专利]一种基于混沌调制的布里渊光时域反射应变检测装置

权利要求书

1.一种基于混沌调制的布里渊光时域反射应变检测装置，其特征在于：包括混沌激光源、第一光纤耦合器（7）、光调制模块（8）、第一光放大器（9）、第一密集型波分复用器（10）、第一光环行器（11）、扰偏器（12）、第二光纤耦合器（13）、第二光放大器（14）、第二密集型波分复用器（15）、第三光纤耦合器（16）、第一光电探测器（17）、第二光电探测器（18）、拉曼泵浦激光器（21）、波分复用器（22）、传感光纤（23）和信息处理电路；

混沌激光源输出混沌激光信号进入第一光纤耦合器（7）后分为两路，第一光纤耦合器（7）输出的第一路光作为探测光，依次经过光调制模块（8）、第一光放大器（9）、第一密集型波分复用器（10）和第一光环行器（11）后入射到传感光纤（23），产生混沌布里渊散射光信号，再进入波分复用器（22），拉曼泵浦激光器（21）发出拉曼泵浦光，经过波分复用器（22）、传感光纤（23）、第一光环行器（11）、第二光放大器（14）和第二密集型波分复用器（15）后进入第三光纤耦合器（16）中；

第一光纤耦合器（7）输出的第二路光作为参考光信号，经过扰偏器（12）进入第二光纤耦合器（13）后分为两路，第二光纤耦合器（13）输出的第一路光进入第三光纤耦合器（16），第二光纤耦合器（13）输出的第二路光进入第一光电探测器（17），第一光电探测器（17）与信息处理电路相连，第二光纤耦合器（13）输出的第一路光信号和经过第二密集型波分复用器（15）后进入第三光纤耦合器（16）中的光信号在第三光纤耦合器（16）中拍频，拍频后的光信号中包含布里渊频移信息，拍频后的光信号进入第二光电探测器（18），第二光电探测器（18）与信息处理电路相连，信息处理电路包括混频器（19）、微波源（20）、模数转换模块（24）和FPGA模块（25），模数转换模块（24）的第一输入端与第一光电探测器（17）相连，模数转换模块（24）的第二输入端与混频器（19）的输出端相连，混频器（19）的输入端分别与第二光电探测器（18）和微波源（20）相连，模数转换模块（24）的输出端与FPGA模块（25）相连，FPGA模块（25）对参考光信号与混频后的信号进行互相关处理，由于混沌光的特性，相关处理后的信号会在应变发生处产生相关峰，由此获得传感光纤（23）上所发生应变的具体位置信息，FPGA模块（25）还对混频后的信号进行解调，得到相应位置处的应变量的具体信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌调制的布里渊光时域反射应变检测装置,其特征在于: 所述混沌激光源包括放大的自发辐射源（1）、第二光环行器（2）、光纤光栅滤波器（3）、可调光衰减器（4）、第三光环行器（5）和半导体激光器（6），放大的自发辐射源（1）发出的光进入第二光环行器（2），再经过光纤光栅滤波器（3）滤波产生窄带的放大自发辐射噪声，经可调光衰减器（4）衰减，之后经第三光环行器（5）注入半导体激光器（6），产生波长为1550nm的混沌激光信号，该信号经第三光环行器（5）进入所述第一光纤耦合器（7）。

3.根据权利要求2所述的一种基于混沌调制的布里渊光时域反射应变检测装置,其特征在于:还包括计算机（26），计算机（26）的显示屏显示光纤沿线应变分布的具体情况。

4.根据权利要求1所述的一种基于混沌调制的布里渊光时域反射应变检测装置,其特征在于: 所述第二光纤耦合器（13）输出的第一路光和第二路光的光功率占比均为50%。