[发明专利]一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法及装置

权利要求书

1.一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取能量光在光纤（5）中产生的瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼后向散射光；

S2：所述瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼后向散射光经过光耦合器（4）到光环形器（11）的输入端并从光环形器（11）的输出端输出到第二光波分复用器（13），通过第二光波分复用器（13）分成三路后分别进入供能激光器控制系统（14）并得到瑞利散射光功率、布里渊散射光功率、拉曼后向散射光功率；

S3：供能激光器控制系统（14）分别测量出瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼后向散射光的瑞利阈值、布里渊阈值和拉曼阈值并计算出瑞利散射光测量阈值、布里渊散射光测量阈值、拉曼后向散射光测量阈值，其中0.1γ₁0.5，0.1γ₂ 0.5，0.1γ₃0.5；

S4：所述瑞利散射光功率、布里渊散射光功率、拉曼后向散射光功率分别小于瑞利散射光测量阈值、布里渊散射光测量阈值、拉曼后向散射光测量阈值时，供能激光器（10）正常工作。

2.根据权利要求1所述的一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法，其特征在于：所述瑞利散射光、布里渊散射光、拉曼后向散射光的中心波长分别、、并分别进入供能激光器控制系统（14）的瑞利散射光端口、布里渊散射光端口、拉曼后向散射光端口，所述为受激布里渊频移对应的波长差，所述为拉曼后向散射光对应的波长差。

3.根据权利要求2所述的一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法，其特征在于：所述步骤S4还包括以下情况：

：当光纤（5）磨损或者断裂，能量光在光纤（5）内发生菲涅尔反射，瑞利散射光功率骤增，供能激光器控制系统（14）的瑞利散射光端口接收的瑞利散射光功率高于瑞利散射光测量阈值，供能激光器控制系统（14）发出类型1警报并关闭供能激光器（10）；

：当供能激光器（10）使用窄线宽的高功率供能激光器（10），并且能量光功率超过布里渊阈值，能量光在光纤（5）传输过程中会产生波长偏移量为的受激布里渊散射光，此时，供能激光器控制系统（14）的布里渊散射光端口接收的布里渊散射光功率高于布里渊散射光测量阈值，供能激光器控制系统（14）发出类型2 警报并关闭供能激光器（10）；

：当供能激光器（10）使用宽线宽的高功率供能激光器（10），并且能量光功率超过拉曼阈值，能量光在光纤（5）传输过程中产生波长偏移量为的受激拉曼后向散射光，此时，供能激光器控制系统（14）的拉曼后向散射光端口接收的拉曼后向散射光功率高于拉曼后向散射光测量阈值，供能激光器控制系统（14）发出类型3警报并关闭供能激光器（10）。

4.一种光纤能量信息共传系统的安全监测装置，所述安全监测装置包含权利要求 1-权利要求 3中任一所述的一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法，其特征在于：包括第二光波分复用器（13）、供能激光器（10）和用于分析功率的供能激光器控制系统（14），所述第二光波分复用器（13）与供能激光器控制系统（14）连接，所述供能激光器控制系统（14）与供能激光器（10）连接。

5.根据权利要求4所述的一种光纤能量信息共传系统的安全监测装置，其特征在于：所述供能激光器控制系统（14）包括瑞利散射光端口、布里渊散射光端口和拉曼后向散射光端口，所述第二光波分复用器（13）分别与瑞利散射光端口、布里渊散射光端口、拉曼后向散射光端口连接，所述瑞利散射光端口用于测出瑞利散射光的功率并与瑞利散射光测量阈值进行比较，所述布里渊散射光端口用于测出布里渊散射光的功率并与布里渊散射光测量阈值进行比较，所述拉曼后向散射光端口用于测出拉曼后向散射光的功率并与拉曼后向散射光测量阈值进行比较。