[发明专利]一种基于OFDR技术的多通道光纤传感系统

权利要求书

1.一种基于OFDR技术的多通道光纤传感系统，其特征在于，包括：可调谐激光器、第一光纤耦合器、辅助干涉仪、第二光纤耦合器、多个主干涉仪、数据处理中心；其中，

所述可调谐激光器，用于发出扫频光信号；

所述第一光纤耦合器，用于将所述扫频光信号分成第一扫频光信号和第二扫频光信号；

所述辅助干涉仪，用于接收所述第一扫频光信号后产生外部时钟信号；

所述第二光纤耦合器，用于将所述第二扫频光信号分成多路扫频光信号；

所述多个主干涉仪分别接入掺锗光纤，每个所述主干涉仪用于接收一路扫频光信号后产生所述掺锗光纤的拍频干涉光信号；

所述数据处理中心，用于基于所述外部时钟信号采集所述拍频干涉光信号，并对所述拍频干涉光信号进行处理，获取多个所述掺锗光纤的传感结果。

2.根据权利要求1所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述可调谐激光器的扫描速度小于等于2000nm/s。

3.根据权利要求1所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述第二光纤耦合器的类型与所述主干涉仪的数量相匹配。

4.根据权利要求1所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述主干涉仪包括第三光纤耦合器、偏振控制器、第四光纤耦合器以及环形器。

5.根据权利要求4所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，每路扫频光信号被所述第三光纤耦合器分为两路，其中一路扫频光通过环形器进入掺锗光纤中，扫频光在掺锗光纤中传输并产生与传播方向相反的后向瑞利散射信号，该信号通过所述环形器返回，与另一路经过所述偏振控制器的扫频光信号在所述第四光纤耦合器处发生拍频干涉，产生拍频干涉光信号。

6.根据权利要求4所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述主干涉仪进一步包括偏振分束器，所述偏振分束器一端连接所述第四光纤耦合器，另一端连接所述数据处理中心；所述偏振分束器用于接收所述第四光纤耦合器输出的拍频干涉光信号，并将所述拍频干涉光信号分成相互正交的P光信号和S光信号。

7.根据权利要求1所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述数据处理中心包括依次连接的光电转换模块、数据采集模块以及数据处理模块，其中，所述光电转换模块用于将所述主干涉仪输出的拍频干涉光信号转换为电信号，所述数据采集模块用于基于所述外部时钟信号采集所述拍频干涉光信号，所述数据处理模块用于控制所述数据采集模块进行采集并对采集到的所述拍频干涉信号进行处理，获得每个所述掺锗光纤的传感结果。

8.根据权利要求7所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述数据处理模块用于控制所述数据采集模块采集每个所述掺锗光纤初始工作状态下的拍频干涉光信号作为参考数据，以及每个所述掺锗光纤当前工作状态下的拍频干涉光信号作为测试数据，并对所述参考数据及测试数据进行计算后，获取每个所述掺锗光纤的传感结果。

9.根据权利要求1所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述掺锗光纤内GeO₂的掺杂浓度为普通单模光纤的2～7倍。

10.根据权利要求1所述的多通道光纤传感系统，其特征在于，所述掺锗光纤包括高掺锗光敏光纤及紫外曝光加载氢的单模光纤。