The invention discloses a phase optical time domain reflectometer and an optical fiber dual pulse differential micro disturbance detector, which belong to the field of distributed optical fiber sensing. Including ECL laser, coupler, polarization controller, acousto-optic modulator, signal generator, circulator, symmetrical surface of the core optical fiber to be measured, balance detector, differential circuit, low-pass filter, high frequency data acquisition card and computer; use of twin core fiber in pulse pumping, introduced by differential pulse width difference,. Can to some extent solve the problem of conflict resolution sensitivity and space detection system, at the same time using differential detection method can also eliminate the problem of laser frequency instability or frequency shift, optical time domain reflection to obtain high detection sensitivity, high spatial resolution, good stability and miniaturization; the phase sensitive optical time domain reflectometer detection sensitivity of contradiction with the spatial resolution of the problem, can guarantee high measurement sensitivity and high spatial resolution.
【技术实现步骤摘要】
基于位相光时域反射计及光纤双脉冲差分式微扰探测器
本专利技术属于分布式光纤传感领域,具体涉及基于位相光时域反射计及光纤双脉冲差分式微扰探测器。
技术介绍
国境、军事基地、发电厂、机场、核设施及监狱等高危敏感的地方,亟需可以识别入侵行为,如进入限制区域,攀爬、翻越围墙,并具有实时定位、大面积覆盖能力的入侵式振动探测传感器。另外一方面,环境特殊建筑健康检测系统包括:能够应用于长距离的天然气管道、石油管道裂纹监控的安全监测设备;可用于如大型电力变压器、高压电力网、地铁隧道、石油煤气管道、垃圾处理现场等超大或超长设备的应变及泄露分布监测的振动传感器。最早的入侵时探测器--位相敏感光时域反射计(Φ-OTDR)是由传统的光时域反射计(OTDR)发展而来的。传统的光时域反射计(OTDR)是基于光纤中的瑞利散射效应的分布式光纤传感器件。利用一系列宽脉冲引入探测光纤中,通过探测光纤各处背向瑞利散射光强度的变化来获知折射率突变的信息,从而探测光纤长度或者是缺陷,例如断裂或熔接点。目前,各种精度的OTDR已经有商品化的产品。如果采用相干光脉冲做OTDR光源,则返回的瑞利散射波形会呈现锯齿样干涉波形,针对这种锯齿样波形,传统的OTDR一般利用更多不同频率的非相干光脉冲的叠加而消除,因而传统的OTDR往往采用的是宽达GHZ或者THZ宽带长脉冲来消除这种锯齿样波形,造成OTDR探测系统的空间分辨率很低。1993年,Taylor在传统的OTDR基础上提出了位相敏感光时域反射计(Φ-OTDR)。与传统的OTDR系统不同,Φ-OTDR恰恰是利用了瑞利散射这种锯齿样干涉波形。采用相干窄脉冲激 ...
【技术保护点】
基于位相光时域反射计及光纤双脉冲差分式微扰探测器,包括ECL激光器(1)、第一耦合器(2)、第一偏振控制器(3)、第二偏振控制器(4)、第一声光调制器(5)、第二声光调制器(6)、信号发生器(7)、第一循环器(8)、对称表面芯待测光纤(9)、第二循环器(10)、第二耦合器(11)、第一平衡探测器(12)、第三耦合器(13)、第二平衡探测器(14)、差分电路(15)、低通滤波器(16)、高频数据采集卡(17)、计算机(18);其特征在于:ECL激光器(1)输出连续激光与第一耦合器(2)的输入端连接,第一耦合器(2)的第一输出端口与第二耦合器(11)第一输入端口连接,第一耦合器(2)的第二输出端口与第三耦合器(13)第一输入射端口相连,第一耦合器(2)的第三输出端口与第一偏振控制器(3)输入端口连接,第一耦合器(2)的第四输出端口与第二偏振控制器(4)输入端口连接,第一偏振控制器(3)的输出端口与第一声光调制器(5)的输入端口相连;信号发生器(7)与第一声光调制器(5)相连,第一声光调制器(5)输出端口与第一循环器(8)的第一端口相连,第一循环器(8)第二端口与待测光纤的第一纤芯融接,第一 ...
【技术特征摘要】
1.基于位相光时域反射计及光纤双脉冲差分式微扰探测器,包括ECL激光器(1)、第一耦合器(2)、第一偏振控制器(3)、第二偏振控制器(4)、第一声光调制器(5)、第二声光调制器(6)、信号发生器(7)、第一循环器(8)、对称表面芯待测光纤(9)、第二循环器(10)、第二耦合器(11)、第一平衡探测器(12)、第三耦合器(13)、第二平衡探测器(14)、差分电路(15)、低通滤波器(16)、高频数据采集卡(17)、计算机(18);其特征在于:ECL激光器(1)输出连续激光与第一耦合器(2)的输入端连接,第一耦合器(2)的第一输出端口与第二耦合器(11)第一输入端口连接,第一耦合器(2)的第二输出端口与第三耦合器(13)第一输入射端口相连,第一耦合器(2)的第三输出端口与第一偏振控制器(3)输入端口连接,第一耦合器(2)的第四输出端口与第二偏振控制器(4)输入端口连接,第一偏振控制器(3)的输出端口与第一声光调制器(5)的输入端口相连;信号发生器(7)与第一声光调制器(5)相连,第一声光调制器(5)输出端口与第一循环器(8)的第一端口相连,第一循环器(8)第二端口与待测光纤的第一纤芯融接,第一循环器(8)第三端口与第二耦合器(11)的第二输入端口相连,第二耦合器(11)的输出端口与第一平衡探测器(12)输入端口连接,第一耦合器(2)第四个端口与第二偏振控制器(4)的输入端口相连,第二偏振控制器(4)的输出端口与第二声光调制器(6)的输入端口相连;信号发生器(7)与第二声光调制器(6)相连,第二声光调制器(6)输出端口与第二循环器(10)的第一端口相连,第二循环器(10)第二端口与待测光纤的第二纤芯融接,第二循环器(10)的第三端口端口与第三耦合器(13)的第二输入端口相连,第三耦合器(13)的输出端口与第二平衡探测器(14)输入端口连接,第一平衡探测器(12)输出端口与差分电路(15)第一输入端口相连,第二平衡探测器(14)输出端口与差分电路(15)第二端口相连,差分电路(15)输出端口与低通滤波器(16)输入端口相连,低通滤波器(16)输出端口与高频数据采集卡(17)相...
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