[发明专利]一种融合光纤光栅传感器的光纤监测装置

权利要求书

1.一种融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，包括依次连接的可调谐激光器、处理模块、融合探测模块和设置于光纤上的多个光纤光栅传感器；

所述可调谐激光器用于基于对光纤的温度和应力进行监测的要求发出各个波长的窄线宽激光，还用于基于对光纤衰减和断点监测的要求发出固定波长的窄线宽激光；

当对光纤的温度和应力进行监测时，所述处理模块用于将各个波长的窄线宽激光分为两路探测光，并对两路探测光进行处理；所述融合探测模块用于将其中一路探测光的部分探测光传输给光纤，通过光纤光栅传感器对被测光纤的温度和应力进行监测；

当对被测光纤衰减和断点进行监测时，所述处理模块用于将固定波长的窄线宽激光分为两路探测光，并对两路探测光进行处理；所述融合探测模块还用于将其中一路探测光的部分探测光传输给光纤，得到来自于光纤的反射光，并对处理后的另一路探测光、其中一路探测光的剩余探测光和来自于光纤的反射光进行融合，对被测光纤衰减和断点进行监测。

2.根据权利要求1所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述处理模块包括第一波分复用器、第一耦合器、光放大器、第二波分复用器和第一隔离器；

所述第一波分复用器用于：将所述激光进行筛选，得到两路探测光，将其中一路探测光传输给第二波分复用器，将另一路探测光传输给第一耦合器；

所述第一耦合器用于：将所述另一路激光分路为瑞利本振参考光和瑞利探测光，并将瑞利本振参考光传输给融合探测模块，同时将所述瑞利探测光传输给光放大器；

所述光放大器用于：对所述调制后的瑞利探测光进行放大，并放大后的瑞利探测光传输给第二波分复用器；

所述第二波分复用器用于：将来自于第一波分复用器的激光和来自于光放大器的瑞利探测光进行融合；

所述第一隔离器用于：将融合后的探测光传输给融合探测模块。

3.根据权利要求2所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述处理模块还包括调制器，其位于第一耦合器与光放大器之间，用于对所述瑞利探测光进行调制。

4.根据权利要求2所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述融合探测模块包括扰偏器、第二隔离器、第二耦合器和光电探测器；

所述扰偏器用于：将来自于第一耦合器瑞利本振参考光进行扰偏处理，得到扰偏处理后的瑞利本振参考光；

所述第二隔离器用于：将扰偏处理后的瑞利本振参考光传输给第二耦合器；

所述第二耦合器用于：接收来自于第一隔离器的探测光和从光纤线路反射回来的光纤光栅反射光和瑞利散射光，并对扰偏处理后的瑞利本振参考光和瑞利散射光进行耦合，并将耦合得到的相干瑞利散射光传输给光电探测器；

所述光电探测器用于：将相干瑞利散射光转换为电信号。

5.根据权利要求3所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述光纤监测装置还包括控制模块；

所述控制模块用于：向可调谐激光器发送控制信号，控制可调谐激光器发出信号中指定的激光；

所述控制信号包括激光的波长、脉冲宽度和功率。

6.根据权利要求5所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述控制模块还用于向调制器发送脉冲调制信号，控制调制器对瑞利探测光进行调制。

7.根据权利要求4所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述融合探测模块还包括检测与处理模块；

所述检测与处理模块用于：对电信号进行解调。

8.根据权利要求3所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述调制器为声光调制器。

9.根据权利要求2所述的融合光纤光栅传感器的光纤监测装置，其特征在于，所述光放大器为掺铒光放大器。