【技术实现步骤摘要】
一种具有低频检测性能的分布式光纤气体检测装置及方法
本专利技术涉及一种气体检测装置及方法，具体涉及一种连续分布式光纤气体检测的装置及方法。
技术介绍
以光纤作为传感和传输介质的分布式光纤传感器，整条光纤在传输信息的同时兼具传感元件的作用，可以实现对光纤沿线的全分布式的监测。与传统监测技术相比，分布式光纤传感器具有多项优势，一经出现就受到极大的重视，得到各个领域研究者的关注。因此，研制各种高灵敏度、快速响应、可远程定位检测的光纤气体传感器势在必行，已成为当今传感
的主要研究内容。目前，报道的光纤气体传感器主要集中在基于普通或者光子晶体光纤的点式光纤气体传感器上，不能够实现远距离的在线气体检测，因此，充分利用光子晶体光纤在气体检测中的优势，研究分布式光纤气体传感器技术具有非常重要的学术价值和应用价值。2014年李刚等提出了一种分布式气体传感系统及其控制方法，专利申请号为201410708072.1，通过主控板控制多路光开关，实现了一个激光器控制多路进行气体检测，大大降低了系统成本。2015年，郑光辉等提出了分布式光...
【技术保护点】
1.一种具有低频检测性能的分布式光纤气体检测装置，其特征在于，包括依次连接的第一激光器、第一隔离器、声光调制器、第一掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤、第二掺铒光纤放大器、第二隔离器、第二激光器、激光控制器、锁相放大器；环形器的第三端口即3#端口依次连接第一耦合器、延迟光纤、第二耦合器、第一光电探测器、信号采集卡、脉冲发生器，脉冲发生器的控制端接声光调制器；信号采集卡的输出端连接信号处理及显示单元；/n第一激光器发出的激光信号经第一隔离器进入声光调制器，声光调制器将激光信号调制成脉冲信号，脉冲信号进入第一掺铒光纤放大器中，经第一掺铒光纤放大器放大后的脉冲信号进入环形器的1#端...
【技术特征摘要】
1.一种具有低频检测性能的分布式光纤气体检测装置，其特征在于，包括依次连接的第一激光器、第一隔离器、声光调制器、第一掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤、第二掺铒光纤放大器、第二隔离器、第二激光器、激光控制器、锁相放大器；环形器的第三端口即3#端口依次连接第一耦合器、延迟光纤、第二耦合器、第一光电探测器、信号采集卡、脉冲发生器，脉冲发生器的控制端接声光调制器；信号采集卡的输出端连接信号处理及显示单元；
第一激光器发出的激光信号经第一隔离器进入声光调制器，声光调制器将激光信号调制成脉冲信号，脉冲信号进入第一掺铒光纤放大器中，经第一掺铒光纤放大器放大后的脉冲信号进入环形器的1#端口，从环形器的2#端口输出进入传感光纤，在传感光纤中，脉冲信号光产生背向瑞利散射信号，背向瑞利散射信号通过环形器的2#端口进入环形器，从环形器的3#端口输出的背向瑞利散射信号进入第一耦合器，第一耦合器将背向瑞利散射信号分成并联的两束信号，第一束信号直接进入第二耦合器，第二束信号经延迟光纤后进入第二耦合器，第二耦合器将背向瑞利散射信号进入光电探测器转换成电信号、电信号输入到信号采集卡中；信号采集卡输出的一路信号进入到锁相放大器，锁相放大器输出的信号连接到激光控制器，激光控制器的输出信号驱动第二激光器，从第二激光器输出的激光信号通过第二隔离器进入第二掺铒光纤放大器，经第二掺铒光纤放大器放大的信号进入传感光纤，在传感光纤中，待测气体吸收从第二掺铒光纤放大器输出的信号，产生相位调制现象，从环形器的2#端口输入到传感光纤中的脉冲信号检测相位调制现象的相位信息，脉冲发射器产生的脉冲电信号连接到声光调制器的电信号输入端驱动光调制器工作，脉冲发射器输出的同步信号连接到信号采集卡的同步信号输入端以保持信号采集卡、声光调制器处在同步状态，信号采集卡输出的另一路信号连接到信号处理及显示单元，获得传感光纤沿线上的气体浓度信息。
2.根据权利要求1所述的具有低频检测性能的分布式光纤气体检测装置，其特征在于，第二耦合器将背向瑞利散射信号分成三束信号，三束信号分别进入并联的第一光电探测器、第二光电探测器和第三光电探测器后转换成三束电信号，电信号输入到信号采集卡中。
3.根据权利要求1所述的具有低频检测性能的分布式光纤气体检测装置，其特征在于，所述第一激光器和第二激光器均为波长和功率可调谐的激光器，所述传感光纤为空芯光子晶体光纤。
4.根据权利要求1所述的具有低频检测性能的分布式光纤气体检测装置，其特征在于，传感光纤沿光纤表面利用飞秒加工技术制作均匀分布或非均匀分布的小孔作为气体进入空芯光纤的通道，且光纤晶体光纤每隔一定间隔处连接弱反射...
【专利技术属性】
技术研发人员：周锋，徐东超，王新宇，祁欣玥，戚志澳，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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