[发明专利]中继式增强型分布式光纤振动监测装置、设备

权利要求书

1.一种中继式增强型分布式光纤振动监测装置，其特征在于，包括：

光源系统、中继器系统和探测系统；

所述中继器系统与所述光源系统、所述探测系统分别相连接；

所述光源系统，用于发出连续光和第一拉曼泵浦光和后向瑞利散射光，和将所述发出的连续光调制成脉冲光并放大，所述经放大后的脉冲光与所述后向瑞利散射光发生干涉后携带外部振动信号，在吸收所述所述第一拉曼泵浦光后被放大并返回到所述探测系统，完成所述中继器系统前端的振动探测；

所述中继器系统，用于发出第二拉曼泵浦光，和将所述吸收所述所述泵浦光后被放大的脉冲光过滤掉多余的第一拉曼泵浦光，只保留用于探测的微弱脉冲光，所述微弱脉冲光再经过放大到与所述光源系统发出的脉冲光相同的功率，然后与所述第二拉曼泵浦光一同进行合波，和将所述经合波后的脉冲光继续激发出携带外部振动信息的后向瑞利散射信号，经吸收所述经合波后的第二拉曼泵浦光后实现放大并振动探测；

所述探测系统，用于将所述经合波后的脉冲光继续激发出携带外部振动信息的后向瑞利散射信号和所述经吸收所述经合波后的第二拉曼泵浦光后实现放大后的信号分别进行放大后转换为电信号并经采样后供计算机进行分析处理。

2.如权利要求1所述的中继式增强型分布式光纤振动监测装置，其特征在于，所述光源系统，包括：

窄线宽激光器、声光调制器、第一脉冲光放大器、第一环形器、第一拉曼放大器、第一波分复用器和第一传感光纤；

所述窄线宽激光器发出的连续光经所述声光调制器调制成脉冲光，经所述第一脉冲光放大器放大后进入所述第一环形器的第一端口，从所述第一环形器的第二端口输出，再跟所述第一拉曼放大器输出的泵浦光一同进入所述第一波分复用器合波后进入所述第一传感光纤，脉冲光在所述第一传感光纤中激发的后向瑞利散射光信号发生干涉后携带外部振动信号，在吸收第一拉曼泵浦光后被放大并且返回所述第一波分复用器经所述第一环形器的三端口回到所述探测系统，完成所述中继器系统前端的振动探测。

3.如权利要求2所述的中继式增强型分布式光纤振动监测装置，其特征在于，所述中继器系统，包括：

滤波器、第二光放大器、第二环形器、第二拉曼放大器、第二波分复用器、第三光放大器、第二传感光纤和传输光缆；

所述第一脉冲光和所述第一拉曼泵浦激光从所述第一传感光纤出来后进入所述滤波器，所述滤波器过滤掉多余的第一拉曼泵浦激光，只保留用于探测的微弱脉冲光，所述微弱脉冲光再经过所述第二光放大器放大，达到跟所述光源系统发出的脉冲光相同的功率，经所述第二环形器的第三端口进第四端口出，然后与所述第二拉曼放大器发出的泵浦激光一同进入所述第二波分复用器后进行合波，进入所述第二传感光纤，脉冲信号在所述第二传感光纤中继续激发出携带外部振动信息的后向瑞利散射信号，经吸收所述第二拉曼放大器发出的泵浦激光后实现放大，最后经所述第二波分复用器返回所述第二环形器的第四端口，由所述第二环形器的第五端口进入所述第三光放大器，经所述传输光缆实现对所述第二传感光纤的振动探测。

4.如权利要求3所述的中继式增强型分布式光纤振动监测装置，其特征在于，所述探测系统，包括：

第四光放大器、第五光放大器、探测器、采集卡和工控机；

所述第四光放大器将所述经合波后的脉冲光继续激发出携带外部振动信息的后向瑞利散射信号实现放大并进入所述探测器，所述第五光放大器将所述经吸收所述经合波后的第二拉曼泵浦光后实现放大后的信号进行放大并进入所述探测器，所述探测器将光信号转换成电压信号后经所述采集卡进行模数转换，最后得到的数字信号送入所述工控机进行振动事件分析，完成最后的判别。

5.一种中继式增强型分布式光纤振动监测设备，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的中继式增强型分布式光纤振动监测装置。