基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤传感器制造技术

基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤传感器，涉及基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤应变传感技术，为了解决基于瑞利散射的系统在解调过程中累计误差会不断增加，影响测量精度，基于布里渊散射的系统应变分辨率低的问题。一路光经电光调制器调制为脉冲的上下边带的光学捷变频信号光，经第1滤波器滤出上边带，再经掺饵光纤放大器放大后作为泵浦光，由待测光纤的一端输入；另一路光由待测光纤的另一端输入；待测光纤内发生受激布里渊散射和瑞利散射，通过第2滤波器将布里渊散射信号和瑞利散射信号分开，2个探测器分别探测布里渊散射信号和瑞利散射信号，采集模块采集探测器的输出信号。本发明专利技术适用于分布式光纤应变传感。

High Performance Dynamic Distributed Optical Fiber Sensor Based on Brillouin and Rayleigh Mechanisms

The high performance dynamic distributed optical fiber sensor based on Brillouin and Rayleigh mechanism involves the high performance dynamic distributed optical fiber strain sensor technology based on Brillouin and Rayleigh mechanism. In order to solve the problem of low strain resolution of Brillouin scattering-based system, the cumulative error of Rayleigh scattering-based system will increase continuously during demodulation, which will affect the measurement accuracy. The first filter filters out the upper and lower side bands of the optical agility signal light modulated by the electro-optic modulator, and then amplifies them by the bait-doped fiber amplifier as pump light, which is input from one end of the fiber to be measured; the other is input from the other end of the fiber to be measured; stimulated Brillouin scattering and Rayleigh scattering occur in the fiber to be measured, and Brillouin is filtered through the second filter. The scattering signal and Rayleigh scattering signal are separated. Two detectors detect Brillouin scattering signal and Rayleigh scattering signal respectively. The acquisition module collects the output signal of the detector. The invention is suitable for distributed optical fiber strain sensor.

【技术实现步骤摘要】
基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤传感器
本专利技术属于光学领域，具体涉及基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤应变传感技术。
技术介绍
我国大型基础设施体量排在世界前列，然而，大型基础设施在服役过程中长期受到外力和环境侵蚀，极有可能发生灾害，从而造成严重的安全事故和经济损失。为避免人员伤亡、减小经济损失，需要对大型基础设施进行监测。但是，大型基础设施如公路、隧道、大型桥梁、油气管线和电力线等，空间尺寸长，以电阻式应变片和光纤光栅为主的点式传感器只能测量有限的离散点，无法实现待测物的全空间测量。散射型光纤传感器利用光纤同时传输和感知信号，实现真正意义上的分布式测量，散射型光纤传感器按原理可分为：瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。当一束光入射到光纤中时，会同时存在上述三种散射信号，其中瑞利信号和布里渊信号都能够对应变信息进行解调。基于频率扫描方案的瑞利散射的光时域发射系统(OTDR)能够实现纳应变的高精度测量，系统响应率达到kHz量级(LiehrS,MünzenbergerS,KrebberK.Wavelength-scanningcoherentOTDRfordynam本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤传感器，其特征在于，包括激光器、第1电光调制器、捷变频模块、第2电光调制器、脉冲模块、第1滤波器(1)、掺饵光纤放大器(2)、环形器(3)、第2滤波器(4)、隔离器(5)、2个探测器和采集模块；激光器输出的激光分为2路，一路光用于产生上频移脉冲的泵浦光，另一路光直接作为探测光；所述一路光经第1电光调制器调制为上下边带的光学捷变频信号光，经第2电光调制器调制为脉冲光，经第1滤波器(1)滤出上边带，再经掺饵光纤放大器(2)功率放大后作为泵浦光，然后依次经过环形器(2)的1端口和2端口，再由待测光纤(6)的一端输入；第1电光调制器的微波捷变频信号由捷变...

【技术特征摘要】
1.基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤传感器，其特征在于，包括激光器、第1电光调制器、捷变频模块、第2电光调制器、脉冲模块、第1滤波器(1)、掺饵光纤放大器(2)、环形器(3)、第2滤波器(4)、隔离器(5)、2个探测器和采集模块；激光器输出的激光分为2路，一路光用于产生上频移脉冲的泵浦光，另一路光直接作为探测光；所述一路光经第1电光调制器调制为上下边带的光学捷变频信号光，经第2电光调制器调制为脉冲光，经第1滤波器(1)滤出上边带，再经掺饵光纤放大器(2)功率放大后作为泵浦光，然后依次经过环形器(2)的1端口和2端口，再由待测光纤(6)的一端输入；第1电光调制器的微波捷变频信号由捷变频模块提供，第2电光调制器的脉冲信号由脉冲模块提供；所述另一路光经隔离器(5)直接由待测光纤(6)的另一端输入；待测光纤(6)内发生受激布里渊散射和瑞利散射，布里渊散射信号和瑞利散射信号均由待测光纤(6)的一端输入环形器(2)的2端口，再由环形器(2)的3端口输出，通过第2滤波器(4)的透射和反射将布里渊散射信号和瑞利散射信号分开，2个探测器分别探测布里渊散射信号和瑞利散射信号，采集模块采集2个探测器的输出信号。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永康，王本章，巴德欣，李惠，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23