The invention discloses a self sensing optical coherent optical structure, Brillouin frequency shift change detection method and optical fiber dynamic strain and temperature sensing device, optical coherent self sensing optical path structure includes a circulator (1) and circulator (1) connected to the sensing fiber (6) and optical interference (7) the optical fiber sensor; (6) is arranged on the preset temperature or strain (2) and the first measurement point (3); the interference light path (7) including the interference of short arm (4) and (5) interference arm two interference arm, two interference arm length difference is is equal to the preset temperature or strain (2) and the first measurement point (3) the distance between the pre strain or temperature (2) reflected by the interference arm (5) of the optical signal and the measuring point in the first (3) reflected by the interference of the short arm (4) of the optical signal interference, The variation of Brillouin frequency shift was obtained. The invention effectively shortens the measuring time and realizes rapid dynamic strain or temperature measurement.
【技术实现步骤摘要】
光自相干传感光路结构、频移变化检测方法和传感装置
本专利技术涉及光纤传感
,尤其涉及一种光自相干传感光路结构、布里渊频移变化检测方法和光纤动态应变或温度传感装置。
技术介绍
分布式光纤传感器不仅具有一般光纤传感器的优点,如无辐射干扰性、抗电磁干性好和化学稳定性好等,而且可以沿光纤同时得到被测量场在时间和空间上的连续分布信息。目前长距离有拉曼散射分布式光纤传感器和布里渊散射分布式光纤传感器拉曼散射只对温度敏感,难以用于地质、建筑结构等的健康监测,而光纤的布里渊散射对温度和应变都敏感。通过检测来自传感光纤的布里渊散射光的频移和强度,布里渊散射分布式光纤传感器可得到沿光纤分布的温度或应变信息,且工作于1.55um波长附近的布里渊散射,光信号受到的衰减和色散较小,从而使得布里渊散射分布式光纤传感器适合于长距离(大于几十千米)分布式传感。按照工作方式的不同,基于布里渊散射的传感器主要分为布里渊光时域分析计(BOTDA)、布里渊光时域反射(BOTDR)布里渊光频域分析计(BOFDA)和布里渊光相干域分析计(BOCDA)。等理论上,BOFDA的空间分辨率和信噪比较高,但BOFDA系统结构复杂,测量范围小。而BOCDA每次只能对光纤上单独的一点进行测量,从严格意义上来讲不是全分布式测量,而且它的传感距离也很短。因此,目前研究和使用较多的是BOTDA和BOTDR,它们不仅具有较长的传感距离,系统结构也相对简单。经过近二十年的努力,BEOFS技术突飞猛进,也在越来越多的领域得到了应用,但要实现高可靠、高空间分辨率、高速实时的传感,还存在许多亟待解决的问题。首先制约实时动 ...
【技术保护点】
一种光自相干传感光路结构,其特征在于:包括环行器(1)、以及与环行器(1)连接的传感光纤(6)和干涉光路(7);所述的传感光纤(6)上设置有预设应变或温度点(2)和第一测量点(3),传感光纤(6)以预设应变或温度点(2)与第一测量点(3)之间的距离为步长,在传感光纤(6)上实现分布式的应变或温度采样;所述的干涉光路(7)包括干涉短臂(4)和干涉长臂(5)两条干涉臂,两条干涉臂长的长度差正好等于预设应变或温度点(2)和第一测量点(3)之间的距离,在预设应变或温度点(2)反射回来经干涉长臂(5)的光信号与在第一测量点(3)反射回来的经干涉短臂(4)的光信号发生干涉,获得布里渊频移变化量。
【技术特征摘要】
1.一种光自相干传感光路结构,其特征在于:包括环行器(1)、以及与环行器(1)连接的传感光纤(6)和干涉光路(7);所述的传感光纤(6)上设置有预设应变或温度点(2)和第一测量点(3),传感光纤(6)以预设应变或温度点(2)与第一测量点(3)之间的距离为步长,在传感光纤(6)上实现分布式的应变或温度采样;所述的干涉光路(7)包括干涉短臂(4)和干涉长臂(5)两条干涉臂,两条干涉臂长的长度差正好等于预设应变或温度点(2)和第一测量点(3)之间的距离,在预设应变或温度点(2)反射回来经干涉长臂(5)的光信号与在第一测量点(3)反射回来的经干涉短臂(4)的光信号发生干涉,获得布里渊频移变化量。2.根据权利要求1所述的一种光自相干传感光路结构,其特征在于:所述的传感光纤(6)为单模光纤。3.一种布里渊频移变化快速检测方法,其特征在于:采用权利要求1或2所述的光自相干传感光路结构;所述的方法包括以下步骤:以预设应变或温度点(2)的布里渊频谱作为参考基准,由光外差检测出第一测量点(3)的布里渊频移相对...
【专利技术属性】
技术研发人员:代志勇,王大鹏,余力,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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