[发明专利]一种基于超连续谱布里渊光时域分析器的传感装置及方法

摘要

所述装置包括超连续谱光源、三个可调谐光滤波器、三个1×2光纤耦合器、两个偏振控制器、两个高速电光调制器、微波信号源、三个光放大器、光扰偏器、光隔离器、传感光纤、光环行器、脉冲发生器、三个光电探测器、数据采集卡、计算机。本发明可以增强BOTDA的动态范围,增大光纤的测量距离和提高系统空间分辨率；而且本装置采用相向检测光信号，解决传统BOTDA单路信号，随着光纤距离的增加，功率会逐渐被损耗，探测距离受限的问题；本发明采用超连续谱光源，具有相对于可调谐激光器更宽的光谱范围。可以配合光滤波器产生波长可调和空间分辨率可变的可调谐激光。本发明采用超连续谱光源作为泵浦光源解决了窄带激光器有限的测量距离，增强了系统的稳定性。

主权项

1.一种基于超连续谱布里渊光时域分析器的传感装置，其特征在于：包括超连续谱光源（1）、第一可调谐光滤波器（2）、1×2第一光纤耦合器（3）、第一偏振控制器（4）、微波信号源（5）、第一高速电光调制器（6）、第一光放大器（7）、光扰偏器（8）、光隔离器（9）、传感光纤（10）、第二偏振控制器（11）、第二高速电光调制器（12）、脉冲发生器（13）、1×2第二光纤耦合器（14）、第二光放大器（15）、光环行器（16）、第三光放大器（17）、1×2第三光纤耦合器（18）、第二可调谐光滤波器（19）、第三可调谐光滤波器（20）、第一光电探测器（21）、第二光电探测器（22）、第三光电探测器（23）、数据采集卡（24）、计算机（25）；其中，超连续谱光源（1）的出射端与第一可调谐光滤波器（2）的入射端连接；第一可调谐光滤波器（2）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第一光纤耦合器（3）的入射端连接；1×2第一光纤耦合器（3）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第一偏振控制器（4）的入射端相连接，第一偏振控制器（4）的出射端与第一高速电光调制器（6）的入射端连接；第一高速电光调制器（6）的出射端通过单模光纤跳线与第一光放大器（7）的入射端连接；微波信号源（5）的信号输出端通过高频同轴电缆与第一高速电光调制器（6）的射频输入端连接；第一光放大器（7）的入射端通过单模光纤跳线与光扰偏器（8）入射端连接；光扰偏器（8）的出射端通过单模光纤跳线与光隔离器（9）的入射端连接；光隔离器（9）的出射端通过单模光纤跳线与传感光纤（10）的入射端连接；传感光纤（10）的出射端通过单模光纤跳线与光环行器（16）的反射端连接；1×2第一光纤耦合器（3）的第二个出射端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器（11）的入射端连接；第二偏振控制器（11）的出射端通过单模光纤跳线与第二高速电光调制器（12）的入射端连接；第二高速电光调制器（12）的出射端通过单模光纤跳线与1×2第二光纤耦合器（14）的入射端连接；脉冲发生器（13）的信号输出端通过高频同轴电缆与第二高速电光调制器（12）的射频输入端连接；1×2第二光纤耦合器（14）的第一个出射端通过单模光纤跳线与第二光放大器（15）的入射端连接；第二光放大器（15）的出射端通过单模光纤跳线与光环行器（16）的入射端连接； 光环行器（16）的出射端通过单模光纤跳线与第三光放大器（17）的入射端连接；第三光放大器（17）的出射端与1×2第三光纤耦合器（18）入射端连接；1×2第三光纤耦合器（18）第一个出射端与第二可调谐光滤波器（19）的入射端连接；第二可调谐光滤波器（19）出射端通过单模光纤跳线与第二光电探测器（22）的入射端连接；第二光电探测器（22）的出射端通过单模光纤跳线与数据采集卡（24）第一信号输入端连接；1×2第三光纤耦合器（18）第二个出射端与第三可调谐光滤波器（20）的入射端连接；第三可调谐光滤波器（20）出射端通过单模光纤跳线与第三光电探测器（23）的入射端连接；第三光电探测器（23）的出射端通过单模光纤跳线与数据采集卡（24）第二信号输入端连接；1×2第二光纤耦合器（14）的第二个出射端通过一根单模光纤跳线与第一光电探测器（21）的入射端连接；第一光电探测器（21）的出射端通过单模光纤跳线与数据采集卡（24）第三信号输入端连接；数据采集卡（24）的信号输出端与计算机（25）的信号输入端连接。