The invention relates to a temperature enhancement type distributed Brillouin fiber sensor, and belongs to the field of optics, including laser, optical fiber coupler, a polarization controller, electro-optic modulator, arbitrary function generator and scrambler instrument, laser detector and oscilloscope, through the optical fiber coupler is divided into the upper branch as the pump light, after a number of polarization controller adjustment after entering the state of polarization modulator in arbitrary function generator under the control of a number of fiber ring filter into the sensing fiber, under the branch provides probe, electro-optic modulator microwave signal generator generates microwave load to detect light, sensing optical fiber in optical circulator, after Stokes entered the number two ring, using fiber Prague grating filter into the lower frequency detectors are converted to electrical signals on the oscilloscope display . The gold plating coating of the invention can protect the optical fiber from being destroyed at high temperature, prevent the crystallization of the optical fiber, and greatly improve the mechanical strength of the optical fiber.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种温度增敏型分布式布里渊光纤传感器,属于光学领域。
技术介绍
光纤作为一种以光为媒介的传感器,抗电磁干扰,能够适应恶劣的自然环境;损耗低,适用于长距离传感;光纤本身即是信号的传输通道,又是传感器。光纤因其体积小、重量轻、抗电磁干扰、对温度和应变敏感等独特优点而被广泛研究。布里渊光时域分析技术是受激布里渊散射和光时域分析技术的结合。受激布里渊散射包括两束反向传播的光波,即泵浦光和探测光,泵浦光和探测光的频率差被称为布里渊频移(BrillouinFrequencyshift),简称BFS,布里渊散射光的光谱被称为布里渊增益谱(BrillouinGainSpectrum)。通过逐步改变泵浦光和探测光的频率差,使其在布里渊频移附近变化,就可以获得布里渊增益谱。由于光纤中每一点的布里渊频移与光纤该点的受力状态和温度变化有关,通过对布里渊增益谱中心频移的解调,便可得知温度或应变的大小。光时域分析技术由脉冲泵浦光和连续的探测光组成,脉冲光的宽度决定分布式探测的空间分辨率。脉冲光在光纤中传播时与连续光相互作用,光纤中各点依次发生受激布里渊散射效应,产生斯托克斯光。通过计算斯托克斯光与泵浦光的时间差τ,便可在时域上进行分析。信号中每个时间点所对应光纤中的位置可由下式得到:其中:n是光纤的折射率,c是真空中的光速。基于布里渊光时域分析技术的光纤传感可以同时对外界环境进行温度和应变的分布式探测,因而可以被很好地应用于石油天然气管线泄露监测,电力电缆温度监测,大型民用工程结构健康监测,地铁隧道变形监测和火灾预警等等。分布式布里渊光时域分析技术的技术以光纤作为传光 ...
【技术保护点】
一种温度增敏型分布式布里渊光纤传感器,包括:激光器(1)、光纤耦合器(2)、一号偏振控制器(3)、电光调制器(4)、任意函数发生器(5)、扰偏仪(6)、掺铒光纤放大器(7)、二号偏振控制器(8)、电光调制器(9)、微波发生器(10)、光学隔离器(11)、掺铒光纤放大器(12)、传感光纤(13)、一号光纤环形器(14)、二号光纤环形器(15)、光纤光栅滤波器(16)、探测器(17)和示波器(18),其特征在于,所述激光器(1)通过光纤耦合器(2)分成的上支路光作为泵浦光,经过一号偏振控制器(3)调节偏振态后进入电光调制器(4),在任意函数发生器(5)控制下,电光调制器(4)输出脉冲波形经过扰偏仪(6)扰乱偏振态后被掺铒光纤放大器(7)放大,经过一号光纤环形器(14)进入传感光纤(13);下支路提供探测光,经过二号偏振控制器(8)调节偏振态后进入电光调制器(9),电光调制器(9)将微波发生器(10)产生的微波信号加载到探测光上,经过光纤隔离器(11)和掺铒光纤放大器(12)放大后,进入传感光纤(13);所述传感光纤(13)中产生的斯托克斯光经过一号环形器(14)进入二号环形器(15),利用 ...
【技术特征摘要】
1.一种温度增敏型分布式布里渊光纤传感器,包括:激光器(1)、光纤耦合器(2)、一号偏振控制器(3)、电光调制器(4)、任意函数发生器(5)、扰偏仪(6)、掺铒光纤放大器(7)、二号偏振控制器(8)、电光调制器(9)、微波发生器(10)、光学隔离器(11)、掺铒光纤放大器(12)、传感光纤(13)、一号光纤环形器(14)、二号光纤环形器(15)、光纤光栅滤波器(16)、探测器(17)和示波器(18),其特征在于,所述激光器(1)通过光纤耦合器(2)分成的上支路光作为泵浦光,经过一号偏振控制器(3)调节偏振态后进入电光调制器(4),在任意函数发生器(5)控制下,电光调制器(4)输出脉冲波形经过扰偏仪(6)扰乱偏振态后被掺铒光纤放大器(7)放大,经过一号光纤环形器(14)进入传感光纤(13);下支路提供探测光,经过二号偏振控制器(8)调节偏振态后进入电光调制器(9),电光调制器(...
【专利技术属性】
技术研发人员:董永康,徐鹏柏,仝培霖,
申请(专利权)人:鞍山睿科光电技术有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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