[发明专利]一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置

权利要求书

1.一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置，其特征在于，包括窄线宽激光器（1）、分光器、电光调制器（5）、光纤布拉格光栅滤波器（6）、第一光环行器（7）、掺铒光纤放大器（8）、光扰偏器（9）、传感光纤（10）、第二光环行器（11）、合路器（12）、噪声源（13）、微波信号源（14）、脉冲调制器（15）、脉冲光放大器（16）、光带通滤波器（17）、线阵CCD式棱镜光谱仪（18）、计算机（19）；

窄线宽激光器（1）的输出端与分光器的输入端连接；分光器的第一输出端与电光调制器（5）的输入端连接；噪声源（13）和微波信号源（14）的输出端分别与合路器（12）的输入端连接；合路器（12）的输出端与电光调制器（5）的射频输入端连接；电光调制器（5）的输出端与第一光环行器（7）的输入端连接；光纤布拉格光栅滤波器（6）的输出端通过单模光纤跳线与第一光环行器（7）的反射端连接；第一光环行器的输出端通过单模光纤跳线与掺铒光纤放大器（8）的输入端连接；掺铒光纤放大器（8）的输出端通过单模光纤跳线与光扰偏器（9）的输入端连接；光扰偏器（9）的输出端通过单模光纤跳线与传感光纤（10）的输入端连接；传感光纤（10）的输出端与第二光环行器（11）的反射端连接；

分光器的第二输出端与脉冲调制器（15）的输入端连接；脉冲调制器（15）的输出端与脉冲光放大器（16）的输入端连接；脉冲光放大器（16）的输出端通过与光带通滤波器（17）的输入端连接；光带通滤波器（17）的输出端与第二光环行器（11）的输入端连接；第二光环行器（11）的输出端与线阵CCD式棱镜光谱仪（18）的输入端连接；线阵CCD式棱镜光谱仪（18）的输出端与计算机（19）连接；其中脉冲调制器（15）的触发输出端与计算机（19）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置，其特征在于，还包括偏振控制器（3）和偏压控制器（4），所述偏振控制器（3）设置在分光器的第一输出端与电光调制器（5）之间，用于调节进入电光调制器（5）中的探测光的偏振状态，使得探测光经过电光调制器（5）后的输出光功率达到最大；所述偏压控制器（4）的输出端与所述电光调制器（5）的偏压输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置，其特征在于，所述分光器为1x2光纤耦合器（2），所述窄线宽激光器（1）、1x2光纤耦合器（2）、偏振控制器（3）、电光调制器（5）与第一光环行器（7）之间依次通过单模光纤跳线连接，1x2光纤耦合器（2）、脉冲调制器（15）、脉冲光放大器（16）、光带通滤波器（17）、第二光环行器（11）、线阵CCD式棱镜光谱仪（18）之间依次通过单模光纤跳线连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置，其特征在于，所述噪声源（13）输出的噪声信号的频率范围为10.6GHz~10.8GHz。

5.根据权利要求1所述的一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置，其特征在于，所述脉冲调制器（15）为程控可控脉冲调制器；所述计算机（19）用于通过程序控制实现线阵CCD式棱镜光谱仪（18）的数据采集过程与脉冲调制器（15）触发同步。

6.根据权利要求1所述的一种基于噪声调制的免扫频BOTDA装置，其特征在于，所述计算机（19）用于根据线阵CCD式棱镜光谱仪（18）采集到的受激布里渊增益谱，实时解调出传感光纤沿线温度或应变信息的位置和大小。