用于光纤分布式测量的光电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于光纤分布式测量的光电装置，所述装置包括：连续光源(1)，以第一频率ν

Photoelectric device for distributed optical fiber measurement

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光纤分布式测量的光电装置
本专利技术涉及一种用于光纤分布式测量的光电装置。更具体地，本专利技术涉及一种能够测量布里渊(Brillouin)和瑞利(Rayleigh)反向散射谱的参数的光电装置，并且该光电装置可以包括能够分离温度的分布式测量和变形的分布式测量的器件。这种装置可用于永久监控土木工程或石油工业中系统和结构的完整性和安全性。
技术介绍
用于光纤分布式测量的光电装置通常用于实时测量大型基础设施的温度和变形，以监控其结构健康状况并确保其维护。每次测量时，它们提供连接到它们的光纤的任何点的温度和变形信息。测量通常在几米到几十公里的范围内进行，并且具有米制或甚至厘米的分辨率。因此，例如，可以在长度为20公里的工程上每米进行一次测量。利用布里渊反向散射现象的用于光纤分布式测量的光电装置是已知的，并已用于土木工程中的温度和变形测量应用。这些系统对于监视诸如桥梁、水坝、液压土坝或流体输送网络(水，碳氢化合物，天然气)的线性工程特别有利，以控制地面运动(滑动，沉降)或埋管是否变形。为了能够以米制空间分辨率分析几十公里内强度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光纤分布式测量的光电装置，所述装置包括：连续光源(1)，以第一频率ν

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光纤分布式测量的光电装置，所述装置包括：连续光源(1)，以第一频率ν0发射连续光信号；调制器(6)，能够将至少100MHz的频率偏移νA施加至连续信号，并能够将连续信号转换为用于注入到待测光纤(15)中的脉冲信号；以及光检测模块(10)，能够检测来自所述待测光纤(15)的反向散射信号，所述反向散射信号源于来自所述待测光纤(15)的瑞利反向散射和/或自发布里渊反向散射，
所述装置的特征在于，所述装置还包括第一耦合器(3)和第二耦合器(9)，所述第一耦合器(3)能够将所述连续光信号分成分布在以下两个臂中的具有相同频率的两个信号，
第一臂(31)，其将所述第一耦合器(3)连接到包括参考光纤(42)的参考光纤块(4)，所述参考光纤块(4)能够发射频率为ν0-νbref的另一光信号，其中νbref是所述参考光纤(42)在参考温度时且不具有变形的布里渊频率，
第二臂(32)，其将所述第一耦合器(3)连接到位于所述光检测模块(10)上游的第二耦合器(9)，并且能够将频率为ν0的连续光信号传输至所述第二耦合器(9)，从而构成本地振荡器，
所述第二耦合器(9)能够将所述本地振荡器的信号耦合至来自所述待测光纤(15)的反向散射信号，然后再将反向散射信号传输至所述光检测模块(10)，
所述反向散射信号以等于ν0-νbref+νA+νbAS的频率νrB进行调制，其中νbAS是能够在所述光纤(15)的任意点z处测量的反斯托克斯布里渊反向散射频率，其中νA是所述调制器(6)自身的频率，并且
所述光检测模块(10)能够将接收到的反向散射信号传输至处理模块(12)，所述处理模块能够将反向散射信号的调制与所述待测光纤(15)的任意点z处的变形值和温度值相关联。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括第三耦合器(2)和第四耦合器(5)，所述第三耦合器(2)能够将来自光源(1)的所述连续光信号分成分布在以下两个臂中的具有相同频率的两个信号，
第一臂(21)，其将所述第三耦合器(2)连接至所述第一耦合器(3)，并且能够将频率为ν0的连续光信号传输至所述第一耦合器(3)，
第二臂(22)，其将所述第三耦合器(2)连接到位于所述调制器(6)上游的第四耦合器(5)，并且能够将频率为ν0的初始信号传输到所述第四耦合器(5)，
所述第四耦合器(5)能够将初始信号ν0耦合到来自参考块(4)的频率为ν0-νbref的光信号。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述参考光纤(42)相对于所述待测光纤(15)的布里渊响应具有至少200MHz的偏移布里渊频率。


4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述反向散射信号包含频率为νrR等于ν0+νA的瑞利反向散射谱和频率为νrB等于ν0-νbref+νA+νbAS的布里渊反向散射谱。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括模数转换器模块(11)，所述模数转换器模块具有的带宽至少为800MHz，采样频率至少为1.6Gech/s。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于光纤分布式测量的光电装置，其特征在于，所述光电装置能够通过访问所述待测光纤(15)的单端进行操作。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于光纤分布式测量的光电装置，其特征在于，所述光电装置能够通过单次测量分别测量所述待测光纤(15)中的温度和变形。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于光纤分布式测量的光电装置，其特征在于，所述处理模块(12)能够通过应用矩形窗口类型的或汉明、汉恩或布莱克曼-哈里斯类型的滑动时间窗口，将数字化信号切割成多个部段(T1.....

【专利技术属性】
技术研发人员：V兰蒂克，P克莱门特，E阿尔莫里克，
申请(专利权)人：费布斯光学公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR