[发明专利]光纤光栅分布式应变传感器及其应变监测方法

摘要

一种光纤光栅分布式应变传感器及其应变监测方法，特点是：在光纤衰荡腔中加入掺铒光纤放大器形成有源衰荡腔，得到光脉冲衰荡序列，可以实现亚毫米量级的空间长度测量定位精度；使用线性啁啾光纤光栅或者均匀光纤光栅作为传感器件，将可调谐激光器的波长与光纤光栅布拉格反射空间定位数据一一对应起来，根据定位局部的布拉格反射波长的变化量，解调出相应的局部应变量，实现分布式应变传感。本发明采用了直接时域测量的方法，将空间分辨率提高到亚毫米量级，且结构紧凑，算法简单，可实时在线监测，可组网使用，因此在光纤传感领域中将有很大的应用空间。

主权项

一种光纤光栅分布式应变传感器，其特征在于包括：光源模块(1)，该光源模块(1)由可调谐激光器(11)、声光调制器(12)和射频调制器(13)组成，所述的可调谐激光器(11)的输出端接所述的声光调制器(12)的输入端(1201)，所述的射频调制器(13)的输出端(1301接所述的声光调制器(12)的调制端(1202)；一个以上的光纤衰荡腔，所述的光纤衰荡腔由光纤环(3)和光纤光栅传感单元(4)组成，所述的光纤环(3)至少包括由光纤连接的光纤耦合器(31)、掺铒光纤放大器(32)和光纤环形器(33)，所述的光纤耦合器(31)的第四端口(3104)通过光纤依次将所述的掺铒光纤放大器(32)和光纤环形器(33)的第一端口(3301)、光纤环形器(33)的第三端口(3303)和光纤耦合器(31)的第二端口(3102)连接成环，所述的光纤环形器(33)的第二端口(3302)接所述的光纤光栅传感单元(4)的一端；连接件(2)将所述的声光调制器(12)的输出端(1203)和所述的光纤耦合器(31)的第一端口(3101)相连；所述的光纤耦合器(31)的第三端口(3103)接光电探测器(5)的输入端，该光电探测器(5)的输出端经高速数据采集卡(6)与信号处理及显示系统(7)相连，所述的高速数据采集卡(6)的同步触发端口(602)与所述的射频调制器(13)的第二输出端口(1302)相连。