[发明专利]一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪

权利要求书

1.一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，包括：半导体激光器（1）、分光器、真随机数发生模块（4）、上位机（5）、增益开关调制器（8）、脉冲光放大器（9）、波分复用器（10）、环形器（11）、传感光纤（12）、IQ调制器（14）、连续光放大器（15）、滤波器（16）、扰偏器（17）、隔离器（18）、光电探测器（23）；

所述半导体激光器（1）发出的连续光信号经分光器后分为三束，其中第一束光输出到增益开关调制器（8）的输入端G，增益开关调制器（8）将其调制为真随机数序列编码的脉冲光，增益开关调制器（8）的调制信号输入端口H与真随机数发生模块（4）的一个输出端连接，真随机数发生模块（4）的另一输出端与上位机（5）相连，增益开关调制器（8）的输出端口I经脉冲光放大器（9）、波分复用器（10）与环形器（11）的第一端口J相连，环形器（11）的第二端口K与传感光纤（12）的一端相连，环形器（11）的第三端口L与光电探测器（23）的第一输入端Q连接；第二束光作为探测光输出到IQ调制器（14）输入端，IQ调制器（14）将其调制为频率下移10~11GHz的梳状频谱连续探测光后输出，然后依次经连续光放大器（15）、滤波器（16）、扰偏器（17）、隔离器（18）后输入到传感光纤（12）的另一端；第三束光作为本振光输出到光电探测器（23）的第二输入端R，光电探测器（23）用于将两个输入端输入的信号进行外差后发送至上位机（5）；

所述上位机（5）根据真随机码发生模块（4）输入的真随机码和光电探测器（23）发送的外差信号进行解码运算，解调出光纤沿线的布里渊增益谱，从而获得光纤沿线的温度、应变信息。

2.根据权利要求1所述的一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，还包括偏压控制板（19）、任意波形发生器（20）、混频器（21）、微波源（22）；所述偏压控制板（19）的输出端与所述IQ调制器（14）的偏压输入端连接，用于调节IQ调制器（14）的工作状态，使其输出低频边带，所述任意波形发生器（20）输出的梳状频谱与所述微波源（22）输出的微波调制信号经所述混频器（21）混频后输出到所述IQ调制器（14）的调制信号输入端。

3.根据权利要求1所述的一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，所述分光器包括第一光纤耦合器（2）和第二光纤耦合器（3）；

所述半导体激光器（1）的输出端与所述第一光纤耦合器（2）的输入端连接，经所述第一光纤耦合器（2）的输出端C输出第一束光，所述第一光纤耦合器（2）的输出端B与第二光纤耦合器（3）的输入端连接，所述第二光纤耦合器（3）的输出端F和输出端E分别输出第二束光和第三束光。

4.根据权利要求1所述的一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，第一光纤耦合器（2）和第二光纤耦合器（3）为分光比均为50:50的1×2的光纤耦合器。

5.根据权利要求1所述的一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，所述分光器为1×3的光纤耦合器。

6.根据权利要求1所述的一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，还包括第一偏振控制器（7）和第二偏振控制器（13）；

所述第一偏振控制器（7）设置在分光器的输出端与增益开关调制器（8）之间，用于调节第一束光的偏振态；

所述第二偏振控制器（13）设置在分光器的输出端与IQ调制器（14）之间，用于调节第二束光的偏振态。

7.根据权利要求1所述的一种真随机数编码调制的快速解调布里渊光时域分析仪，其特征在于，还包括电放大器（24）和模数转换模块（6），所述光电探测器（23）的输出端依次经电放大器（24）和模数转换模块（6）与所述上位机（5）连接。