[发明专利]一种分插复用光纤声波探测装置及其接入组网

说明书

本发明属于光纤传感网络技术领域，具体涉及一种分插复用光纤声波探测装置及其接入组网。本发明只需2根光纤即可实现多个光纤声波传感探头的线状分布式接入组网，本发明输入引导光纤连接光耦合器一一侧的一个端口；光耦合器一另一侧的两个端口分别连接光纤布拉格光栅一和光纤布拉格光栅二；光纤布拉格光栅一和光纤布拉格光栅二连接光耦合器三一侧的两个端口；光耦合器一一侧的另一个端口连接光耦合器二一侧的一个端口；光耦合器二另一侧的两个端口分别连接传感信号臂光纤和参考信号臂光纤；传感信号臂光纤连接法拉第旋光反射镜一，参考信号臂光纤连接法拉第旋光反射镜二；光耦合器二一侧的另一个端口连接光耦合器三另一侧的一个端口。

技术领域

本发明属于光纤传感网络技术领域，具体涉及一种分插复用光纤声波探测装置及其接入组网。

背景技术

常规迈克尔逊干涉结构光纤声波传感探头如图1所示，由引导光纤1’、光耦合器2’、传感信号臂光纤3’、参考信号臂光纤4’、法拉第旋光反射镜5-1’和5-2’以及回传光纤6’等构成。工作原理是由引导光纤1’输入的窄线宽激光光波，被光耦合器2’分为两路，分别经过传感信号臂光纤3’和参考信号臂光纤4’及其端部连接的法拉第旋光反射镜5-1’和5-2’反射回传，再经光耦合器2’由回传光纤6’输出。当传感信号臂光纤3’受到声波作用时，即可由回传光纤6’输出声波调制传感光信号。

对于这种迈克尔逊干涉结构光纤声波传感探头线状分布式接入组网，如图2所示，每个探头1-1’、1-2’……1-N’都需要用到多芯光缆20中的两芯光纤(引导光纤和回传光纤)2-1’、2-2’……2-N’，多芯光缆20中的两芯光纤的另一头分别连接系统主机30的窄线宽激光器光源4-1’、4-2’……4-N’和光探测器5-1’、5-2’……5-N’，以传送光源输出光和探头回传干涉信号光。当接入探头较多时，这种光纤声波传感探头接入组网方式给工程综合布线带来复杂性和较高的安装成本。例如32个探头接入组网，需要64芯光缆，1000多个光纤熔接点(每个探测点需要将光缆切断并重新熔接下传的各光纤)。

发明内容

本发明针对上述问题，公开一种分插复用光纤声波探测装置及其接入组网，只需2根光纤即可实现多个光纤声波传感探头的线状分布式接入组网。

本发明提供的一种分插复用光纤声波探测装置，包括输入引导光纤、光耦合器一、光纤布拉格光栅一、光纤布拉格光栅二、光耦合器二、传感信号臂光纤、参考信号臂光纤、法拉第旋光反射镜一、法拉第旋光反射镜二、光耦合器三以及输出引导光纤；输入引导光纤连接光耦合器一一侧的一个端口；光耦合器一另一侧的两个端口分别连接光纤布拉格光栅一和光纤布拉格光栅二；光纤布拉格光栅一和光纤布拉格光栅二连接光耦合器三一侧的两个端口；光耦合器一一侧的另一个端口连接光耦合器二一侧的一个端口；光耦合器二另一侧的两个端口分别连接传感信号臂光纤和参考信号臂光纤；传感信号臂光纤连接法拉第旋光反射镜一，参考信号臂光纤连接法拉第旋光反射镜二；光耦合器二一侧的另一个端口连接光耦合器三另一侧的一个端口，光耦合器三还连接输出引导光纤。

一种根据分插复用光纤声波探测装置制成的集成分插复用光纤声波探测装置，包括输入引导光纤、集成分插复用光芯片、传感信号臂光纤、参考信号臂光纤、法拉第旋光反射镜一、法拉第旋光反射镜二和输出引导光纤；输入引导光纤连接集成分插复用光芯片，集成分插复用光芯片分别连接传感信号臂光纤与参考信号臂光纤；传感信号臂光纤连接法拉第旋光反射镜一，参考信号臂光纤连接法拉第旋光反射镜二；集成分插复用光芯片还连接输出引导光纤。

一种根据分插复用光纤声波探测装置制成的接入组网，包括系统主机、回传光纤和若干分插复用光纤声波探测装置；系统主机的输出端连接第一个分插复用光纤声波探测装置的输入引导光纤，第一个分插复用光纤声波探测装置的输出引导光纤连接第二个分插复用光纤声波探测装置的输入引导光纤，第二个分插复用光纤声波探测装置的输出引导光纤连接第三个分插复用光纤声波探测装置的输入引导光纤，依此类推，最终第N个分插复用光纤声波探测装置的输出引导光纤连接回传光纤并送至系统主机的输入端。