[发明专利]三脉冲错位干涉的光栅增强型分布式振动解调系统及方法

权利要求书

1.一种三脉冲错位干涉的光栅增强型分布式振动解调系统，其特征在于：它包括激光器（1）、脉冲光调制器（2）、三脉冲生成保偏结构（4）、第一掺铒光纤放大器（10）、第一光环形器（12）、光纤光栅阵列（14）、第二掺铒光纤放大器（17）、第二光环形器（19）、三分三光耦合器（20）、第一法拉第旋转镜（21）、第二法拉第旋转镜（23）、四通道数据采集卡（25），其中，激光器（1）的信号输出端连接脉冲光调制器（2）的信号输入端，脉冲光调制器（2）的光脉冲输出端连接三脉冲生成保偏结构（4）的信号输入端，三脉冲生成保偏结构（4）的信号输出端连接第一掺铒光纤放大器（10）的信号输入端，第一掺铒光纤放大器（10）的信号输出端连接第一光环形器（12）的第一通信端口，第一光环形器（12）的第二通信端口经过传感延时光纤（13）接入光纤光栅阵列（14），第一光环形器（12）的第三通信端口连接第二掺铒光纤放大器（17）的信号输入端，第二掺铒光纤放大器（17）的信号输出端连接第二光环形器（19）的第一通信端口，第二光环形器（19）的第二通信端口连接三分三光耦合器（20）的左侧第一通信端、三分三光耦合器（20）的右侧第一通信端连接第一法拉第旋转镜（21）的通信端，三分三光耦合器（20）的右侧第二通信端悬空、三分三光耦合器（20）的右侧第三通信端通过干涉仪延时光纤（22）连接第二法拉第旋转镜（23）的通信端，第二光环形器（19）的第三端口、三分三光耦合器（20）的左侧第二通信端、三分三光耦合器（20）的左侧第三通信端分别通过多通道光电探测器（24）连接四通道数据采集卡（25）的输入端；

所述脉冲光调制器（2）用于将激光器（1）输出的连续光调制为光脉冲，光脉冲进入三脉冲生成保偏结构（4）后，输出偏振态为X、X、Y的三脉冲光信号，三脉冲光信号依次进入第一掺铒光纤放大器（10）和第一光滤波器（11）后输出放大了峰值功率的三脉冲光信号，放大了峰值功率的三脉冲光信号通过第一光环形器（12），进入到光纤光栅阵列（14）中；

偏振态为X、X、Y的三脉冲光信号表示三脉冲光信号中前两个脉冲偏振态相同，第三个脉冲偏振态与前两个脉冲正交；

所述三脉冲生成保偏结构（4）包括保偏一分三光耦合器（5）、第一保偏延时光纤（6）、保偏一分二光耦合器（7）、第二保偏延时光纤（8）和偏振合束器（9），其中，脉冲光调制器（2）输出端连接保偏一分三光耦合器（5）的输入端，保偏一分三光耦合器（5）将输入脉冲分为三路偏振相同的光脉冲，保偏一分三光耦合器（5）的第一路输出端连接保偏一分二光耦合器（7）的第一输入端，保偏一分三光耦合器（5）的第二路输出端通过第一保偏延时光纤（6）连接保偏一分二光耦合器（7）的第二输入端，保偏一分二光耦合器（7）的输出端连接偏振合束器（9）的第一输入端，保偏一分三光耦合器（5）的第三路输出端通过第二保偏延时光纤（8）连接偏振合束器（9）的第二输入端，三个光脉冲在偏振合束器（9）的输出端组合成为一个偏振态为X、X、Y的三脉冲光信号。

2.根据权利要求1所述的三脉冲错位干涉的光栅增强型分布式振动解调系统，其特征在于：它还包括第一光滤波器（11）和第二光滤波器（18），第一掺铒光纤放大器（10）的信号输出端连接第一光滤波器（11）的信号输入端，第一光滤波器（11）的信号输出端连接第一光环形器（12）的第一通信端口；

第二掺铒光纤放大器（17）的信号输出端连接第二光滤波器（18）的信号输入端，第二光滤波器（18）的输出端连接第二光环形器（19）的第一通信端口。

3.根据权利要求1所述的三脉冲错位干涉的光栅增强型分布式振动解调系统，其特征在于：它还包括双通道脉冲程序发生器（3），双通道脉冲程序发生器（3）的第一信号输出通道连接脉冲光调制器（2）的控制信号输入端，双通道脉冲程序发生器（3）的第二信号输出通道连接四通道数据采集卡（25）的同步采集控制端。

4.根据权利要求1所述的三脉冲错位干涉的光栅增强型分布式振动解调系统，其特征在于：所述光纤光栅阵列（14）包括多个光纤光栅（16）和传感光纤（15），相邻两个光纤光栅（16）之间通过传感光纤（15）连接，相邻两个光纤光栅（16）之间的间距相等。