[发明专利]基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统

权利要求书

1.基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，包括依次连接的信号光源模块(1)、环形器(2)、波分复用器(3)以及传输光纤(5)，其特征在于，所述环形器(2)的第三端口连接信号解调模块(7)，低噪声随机激光泵浦模块(4)的输出端与波分复用器(3)相连；

信号光源模块(1)发出的脉冲光通过波分复用器(3)与低噪声随机激光泵浦光源模块(4)输出的泵浦光耦合进入传输光纤(5)，实现分布式随机激光放大，一段掺铒光纤(8)位于传感光纤(5)中，实现遥泵掺铒光纤放大，延长系统距离，其中掺铒光纤的长度为1-50m；

传感FBG(6)按补偿式分布在传输光纤(5)中，传输光纤(5)中不同位置放置的FBG(6)反射率不同，反射率范围为-60dB～0dB；

传感FBG(6)反射的信号光经过环形器(2)，进入信号解调模块(7)，信号光携带了外界信息，通过信号解调模块(7)分析信号光波长还原外界信息。

2.根据权利要求1所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述信号光源模块(1)包括宽带光源(1-1)和声光调制器(1-2)，其中，宽带光源(1-1)的输出端连接声光调制器(1-2)；声光调制器(1-2)的输出端依次连接第一掺饵光纤放大器(10-1)、环形器(2)的第一端口；

环形器(2)第一端口的光从第二端口出来，依次经过波分复用器(3)、强反馈模块(12)，再进入传输光纤(5)；传输光纤(5)中传感FBG(6)的反射光从环形器(2)的第二端口进去，从其第三端口出来，环形器(2)的第三端口连接第二掺饵光纤放大器(10-2)，第二掺饵光纤放大器(10-2)的输出连接信号解调模块(7)。

3.根据权利要求2所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述声光调制器(1-2)通过信号发生器(9)连接信号解调模块(7)，信号解调模块(7)连接上位机(11)。

4.根据权利要求2所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述的信号解调模块(7)包括有光谱解调模块和色散补偿解调模块。

5.根据权利要求1所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述的低噪声随机激光泵浦光源模块(4)的相对强度噪声小于-100dB/Hz。

6.根据权利要求2所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述信号光源模块(1)可采用脉冲光源或连续光源经调制器调制后输出脉冲信号光，调制器包括有声光调制器、电光调制器。

7.根据权利要求1所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述FBG传感系统还包括强反馈模块(12)，所述强反馈模块(12)包括有强反射率的FBG及光纤环形镜。

8.根据权利要求1所述的基于随机激光放大的长距离大容量FBG传感系统，其特征在于，所述FBG传感系统采用TDM及WDM技术结合，传感FBG(6)具有不同的中心波长，中心波长范围1510～1590nm。