[发明专利]矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统

说明书

本发明提供一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统，包括激光器，激光器与耦合器连接，耦合器的两个输出端分别连接第一电光调制器、第二电光调制器的第一输入端，任意波形发生器的两个输出端分别连接第一电光调制器、第二电光调制器的第二输入端，第一电光调制器的输出端连接第一密集波分复用器的输入端，第一密集波分复用器的两个输出端分别通过第一偏振控制器、第二偏振控制器连接偏振合束器的输入端，偏振合束器的输出端连接传感光纤的第一端；第二电光调制器的输出端连接环形器的第一端，环形器的第二端连接传感光纤的第二端且第三端连接第二密集波分复用器的输入端，第二密集波分复用器的两个输出端分别连接第一光电探测器和第二光电探测器。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，具体涉及一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统。

背景技术

基于布里渊散射的分布式光纤传感技术可在长距离传感光纤上以较高的灵敏度和准确性对温度或应变进行分布式测量。这些系统具有诸如低成本，抗腐蚀，耐用性和抗电磁干扰性等优点，这使其成为用于电力线，桥梁以及石油和天然气管道等大型结构的在线监测工具。

其中布里渊光学时域分析系统是一项成熟的技术，其原理是探测光通过受激布里渊散射非线性效应与反向传播的泵浦脉冲光相互作用。通过逐步扫描布里渊频移附近的泵浦探测频率偏移，重建了被测光纤的布里渊频谱分布。快速的布里渊采集方法避免了费时的频率扫描和轨迹平均，因此也引起了广泛的研究兴趣。其中新型的基于光学啁啾链探测光的布里渊光学时域分析系统，通过光学啁啾链的瞬时布里渊响应对光纤的布里渊频移进行提取，具有动态探测性能好的优点。但是该系统仅利用了布里渊瞬态响应的强度部分，需要较多的数据平均才能进行信号解调，存在传感精度低，信号弱的缺点。

发明内容

本发明提供一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统，以解决目前进行光学布里渊时域分析时采集数据次数高、传感精度低且信号弱的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统，包括激光器，该激光器的输出端与耦合器的输入端连接，该耦合器的第一输出端与第一电光调制器的第一输入端连接，该第一电光调制器的第二输入端与任意波形发生器的第一输出端连接且其输出端与第一密集波分复用器的输入端连接，该第一密集波分复用器的第一输出端和第二输出端分别通过第一偏振控制器、第二偏振控制器与偏振合束器的输入端连接，该偏振合束器的输出端连接传感光纤的第一端；

该耦合器的第二输出端与第二电光调制器的第一输入端连接，该第二电光调制器的第二输入端与该任意波形发生器的第二输出端连接且其输出端与环形器的第一端连接，该环形器的第二端连接该传感光纤的第二端且其第三端连接第二密集波分复用器的输入端，该第二密集波分复用器的第一输出端和第二输出端分别连接第一光电探测器和第二光电探测器；

所述激光器输出的激光被所述耦合器分成两路激光，其中一路激光在所述第一电光调制器的调制下产生两个边带，所述两个边带被该第一密集波分复用器分成上边带和下边带，所述第一偏振控制器和第二偏振控制器分别对上边带和下边带进行偏振控制，以使上边带和下边带的偏振态正交，偏振态正交的上边带和下边带经该偏振合束器合束后传输给该传感光纤的第一端，其中该上边带和下边带中均包括啁啾链和参考光；