本实用新型专利技术公开了一种分布式光纤传感装置，包括激光发生器、光分离器、电光调制器、光信号发生器、光纤传感器、相干探测器、带通滤波器、混频器、电信号发生器以及低通滤波器，所述光分离器的输入端接入有所述激光发生器产生的激光，所述电光调制器的输入端一接入光分离器输出端一发出的激光一，所述光信号发生器产生的光脉冲接入所述电光调制器输入端二，所述光纤传感器的输入端接入有所述电光调制器输出端发出的光信号，所述光信号的频率与所述光脉冲频率相同，所述相干探测器的输入端一接入有所述光纤传感器输出的背向瑞利散射光或布里渊散射光，可以有效地提高传感装置的信噪比，消除非理想消光比对传感装置性能的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种分布式光纤传感装置
本技术涉及一种传感装置，特别涉及一种光纤传感装置。
技术介绍
光时域反射计(OTDR)是目前光纤、光缆生产与线路维护的最主要技术，具有远程检测与定位监测光纤传输损耗、连接损耗、断点与断裂的能力。POTDR/BOTDR/φ-OTDR是基于OTDR技术的分布式光纤传感技术,不仅可以监测事件发生，而且能准确定位目标，这种类型的传感器还具有高敏感性、隐蔽性等特点，可以用于军事基地、国际航标、监狱、核设施等敏感区域的围栏防护，然而这些技术随着对空间分辨率和测量距离要求的进一步提高，其光脉冲宽度将会变得越来越窄，信号的占空比随之也越来越小，从而导致信噪比急剧下降，也就是说在发送一个脉冲的周期内，没有脉冲的时间间隙中光的总能量相对脉冲本身能量很大，其结果就将严重影响传感装置的信噪比，从而使传感装置性能受到严重限制。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种分布式光纤传感装置，可以有效地提高传感装置的信噪比，消除非理想消光比对传感装置性能的影响。为实现上述目的，本技术提供了一种分布式光纤传感装置，包括激光发生器、光分离器、电光调制器、光信号发生器、光纤传感器、相干探测器、带通滤波器、混频器、电信号发生器以及低通滤波器，所述光分离器的输入端接入有所述激光发生器产生的激光，所述电光调制器的输入端一接入光分离器输出端一发出的激光一，所述光信号发生器产生的光脉冲接入所述电光调制器输入端二，所述光纤传感器的输入端接入有所述电光调制器输出端发出的光信号，所述光信号的频率与所述光脉冲频率相同，所述相干探测器的输入端一接入有所述光纤传感器输出的背向瑞利散射光或布里渊散射光，所述相干探测器的输入端二接入有所述光分离器输出端二输出的激光二，所述带通滤波器输入端接入有所述相干探测器输出端输出的电信号一，所述混频器输入端一接入有所述带通滤波器输出端输出的电信号二，所述电信号发生器产生的与所述光脉冲相同频率的电信号三接入所述混频器输入端二，所述低通滤波器的输入端接入有所述混频器输出端输出的电信号四。工作时，激光发生器发出的激光经光分离器作用分为激光一和激光二两部分，激光一进入电光调制器输入端一，电光调制器输入端二输入有光信号发生器发出的光脉冲，激光一经电光调制器作用形成与光脉冲相同频率的光信号并输入光纤传感器内，光纤传感器输出背向瑞利散射光或布里渊散射光进入相干探测器，激光二进入相干探测器，经相干探测器将光信号转化为电信号一送入带通滤波器，由带通滤波器滤除上述电信号一中由非理想消光比产生的位于基带位置的噪声，滤出噪声后形成的电信号二送入混频器的输入端一，混频器输入端二接入有电信号发生器产生的与光脉冲相同频率的电信号三，电信号二和电信号三经混频器变频产生的点信号四后进入低通滤波器，得到基带信号，以便后续的使用。作为本技术的进一步改进，所述光信号经信号放大器作用后传输进光纤传感器内，光信号在传输过程中会有能量衰减，信号放大器作用后补充能量，使光信号更强，避免能量衰减而影响最终结果。作为本技术的进一步改进，所述背向瑞利散射光或布里渊散射光进入耦合器，所述激光二进入耦合器，所述耦合器输出混合光信号进入所述相干探测器，这样可以使得激光二和背向瑞利散射光或布里渊散射光同时达到相干探测器，避免出现先后达到影响相干效果。附图说明图1为本技术结构示意图。其中，1激光发生器，2光分离器，3电光调制器，4光信号发生器，5信号放大器，6光纤传感器，7耦合器，8相干探测器，9带通滤波器，10混频器，11电信号发生器，12低通滤波器。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明：如图1所示的一种分布式光纤传感装置，包括激光发生器1、光分离器2、电光调制器3、光信号发生器4、光纤传感器6、相干探测器8、带通滤波器9、混频器10、电信号发生器11以及低通滤波器12，光分离器2的输入端接入有激光发生器1产生的激光，电光调制器3的输入端一接入光分离器2输出端一发出的激光一，光信号发生器4产生的光脉冲接入电光调制器3输入端二，光纤传感器6的输入端接入有电光调制器3输出端发出的光信号，光信号的频率与光脉冲频率相同，相干探测器8的输入端一接入有光纤传感器6输出的背向瑞利散射光或布里渊散射光，相干探测器8的输入端二接入有光分离器2输出端二输出的激光二，带通滤波器9输入端接入有相干探测器8输出端输出的电信号一，混频器10输入端一接入有带通滤波器9输出端输出的电信号二，电信号发生器11产生的与光脉冲相同频率的电信号三接入混频器10输入端二，低通滤波器12的输入端接入有混频器10输出端输出的电信号四；所述光信号经信号放大器4作用后传输进光纤传感器6内；所述背向瑞利散射光或布里渊散射光进入耦合器7，所述激光二进入耦合器7，所述耦合器7输出混合光信号进入所述相干探测器8。工作时，激光发生器1发出的激光经光分离器2作用分为激光一和激光二两部分，激光一进入电光调制器3输入端一，电光调制器3输入端二输入有光信号发生器4发出的光脉冲，激光一经电光调制器3作用形成与光脉冲相同频率的光信号，上述光信号经信号放大器4作用后提升信号强度再输入光纤传感器6内，光纤传感器6输出背向瑞利散射光或布里渊散射光进入耦合器7中，光分离器输出端二输出的激光二同样输入至耦合器7中，激光二和背向瑞利散射光或布里渊散射光经耦合器7混合后输入至相干探测器8，经相干探测器8将输入其中的光信号转化为电信号一送入带通滤波器9，由带通滤波器9滤除上述电信号一中由非理想消光比产生的位于基带位置的噪声，滤出噪声后产生的电信号二送入混频器10中，混频器10输入端二接入有电信号发生器11产生的与上述的光脉冲相同频率的电信号三，电信号二和电信号三经混频器10变频产生信号四，上述信号四后进入低通滤波器12，得到基带信号，以便进行后续使用。本技术将入射光脉冲调制到载频上，采用相干探测将背向瑞利散射光或布里渊散射光信号转换为电信号，采用带通滤波器滤除上述电信号中由非理想消光比产生的位于基带位置的噪声，采用混频器将上述电信号变频频产生带有基带信号的混合信号，并通过低通滤波器过滤出基带信号，可以有效地提高传感装置的信噪比，消除非理想消光比对传感装置性能的影响。本技术不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分布式光纤传感装置，其特征在于：包括激光发生器、光分离器、电光调制器、光信号发生器、光纤传感器、相干探测器、带通滤波器、混频器、电信号发生器以及低通滤波器，所述光分离器的输入端接入有所述激光发生器产生的激光，所述电光调制器的输入端一接入光分离器输出端一发出的激光一，所述光信号发生器产生的光脉冲接入所述电光调制器输入端二，所述光纤传感器的输入端接入有所述电光调制器输出端发出的光信号，所述光信号的频率与所述光脉冲频率相同，所述相干探测器的输入端一接入有所述光纤传感器输出的背向瑞利散射光或布里渊散射光，所述相干探测器的输入端二接入有所述光分离器输出端二输出的激光二，所述带通滤波器输入端接入有所述相干探测器输出端输出的电信号一，所述混频器输入端一接入有所述带通滤波器输出端输出的电信号二，所述电信号发生器产生的与所述光脉冲相同频率的电信号三接入所述混频器输入端二，所述低通滤波器的输入端接入有所述混频器输出端输出的电信号四。
【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤传感装置，其特征在于：包括激光发生器、光分离器、电光调制器、光信号发生器、光纤传感器、相干探测器、带通滤波器、混频器、电信号发生器以及低通滤波器，所述光分离器的输入端接入有所述激光发生器产生的激光，所述电光调制器的输入端一接入光分离器输出端一发出的激光一，所述光信号发生器产生的光脉冲接入所述电光调制器输入端二，所述光纤传感器的输入端接入有所述电光调制器输出端发出的光信号，所述光信号的频率与所述光脉冲频率相同，所述相干探测器的输入端一接入有所述光纤传感器输出的背向瑞利散射光或布里渊散射光，所述相干探测器的输入端二接入有所述光分离器输出端二...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帅，
申请(专利权)人：江苏联通电缆有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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