光纤传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种光纤传感装置，包括：光产生器，用于产生探测光信号；第一耦合器，用于将探测光信号分成第一路、第二路光信号；移频器，用于被使能时，调整第一路光信号的频率；光环形器，用于将第二路光信号注入到待测光纤，并产生混合散射光信号；光选择子装置，用于在移频器去使能时，输出第一波长的散射光信号；在移频器被使能时，输出第二波长的散射光信号；第二耦合器，用于在移频器去使能时，将第一波长的散射光信号进行自耦合；在移频器被使能时，将第二波长的散射光信号与调整频率后的第一路光信号进行耦合；处理器子装置，用于基于耦合后的光信号，确定待测光纤对应的参数信息。

【技术实现步骤摘要】
光纤传感装置
本专利技术涉及光纤传感
，尤其涉及一种光纤传感装置。
技术介绍
分布式光纤传感装置利用光纤既能传感又能传输信号的特性实现对光纤沿线振动、应变、温度等物理量的长距离连续测量，因此，分布式光纤传感装置在多个领域(如，电力、石化、交通、土木及航天等)具有十分广阔的应用前景。上述多个领域的实际应用中，事件或故障的发生通常表现为多个参数(如，振动、温度及应变等)的改变，用户为了更全面地了解工程状况，往往需要同时对多个参数(如，振动、温度及应变等)进行全方位实时监控。然而，相关技术中，一般需要配备至少两套不同的分布式光纤传感装置以及两根待测光纤才能满足同时测量光纤多个参数(如，振动、温度及应变等)的要求，这样，不但设备投资成本大，而且也浪费了大量的光纤资源。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提出一种光纤传感装置，能够实现同时测量待测光纤的多个参数，从而降低了设备投资成本，减少了光纤资源的浪费。本专利技术实施例提供了一种光纤传感装置，包括：光产生器、第一耦合器、移频器、光环形器、光选择子装置、第二耦合器及处理子装置；其中，所述光产生器，用于产生探测光信号；所述第一耦合器，用于将产生的探测光信号分成第一路光信号和第二路光信号；所述移频器，用于被使能时，调整所述第一路光信号的频率；所述光环形器，用于将所述第二路光信号注入到待测光纤，并产生混合散射光信号；所述光选择子装置，用于将产生的混合散射光信号分离出第一波长、第二波长的散射光信号；并在所述移频器去使能时，输出第一波长的散射光信号；或者，在所述移频器被使能时，输出第二波长的散射光信号；所述第二耦合器，用于在所述移频器去使能时，将第一波长的散射光信号进行自耦合；或者，在所述移频器被使能时，将第二波长的散射光信号与调整频率后的第一路光信号进行耦合；所述处理器子装置，用于基于耦合后的光信号，确定所述待测光纤对应的参数信息。上述方案中，所述装置还包括控制器，用于：接收第一指令；所述第一指令表征测量所述待测光纤的振动信息；使能所述移频器；或者，接收第二指令；所述第二指令表征测量所述待测光纤的温度信息与应力信息；去使能所述移频器。上述方案中，所述光选择子装置包含波分复用器及光开关；其中，所述波分复用器，用于将输出的混合散射光信号进行分离处理，并将分离得到的第一波长的散射光信号及第二波长的散射光信号分别从第一信道及第二信道输出；所述光开关，用于在所述移频器去使能时，选择第一信道，以输出所述第一波长的散射光信号；或者，在所述移频器被使能时，选择第二信道，以输出所述第二波长的散射光信号。上述方案中，所述光选择子装置还包括：第一滤波器及第二滤波器，用于对相应信道的散射光信号进行滤波；所述光开关，用于在所述移频器去使能时，选择第一信道，以输出滤波后的第一波长的散射光信号；或者，在所述移频器被使能时，选择第二信道，以输出滤波后的第二波长的散射光信号。上述方案中，所述光产生器，具体用于产生线宽小于3KHz的激光探测光信号。上述方案中，所述第一耦合器和/或所述第二耦合器的耦合比均为1:2。上述方案中，所述装置还包括调制器，用于调整所述第二路光信号的强度；所述光环形器，用于将调整强度后的第二路光信号注入到待测光纤，并输出所述探测光纤产生的混合散射光信号。上述方案中，所述调制器包括声光调制器。上述方案中，所述装置还包括：光放大器，用于放大所述第二路光信号；所述光环形器，用于将放大后的第二路光信号注入到待测光纤，并输出所述探测光纤产生的混合散射光信号。上述方案中，所述处理器子装置包括：光探测器和处理器；其中：所述光探测器，用于测量耦合后的光信号的强度；所述处理器，用于基于测量的耦合后光信号的强度，确定所述待测光纤对应的参数信息。本专利技术实施例提供了一种光纤传感装置，包括：光产生器、第一耦合器、移频器、光环形器、光选择子装置、第二耦合器及处理子装置；其中，所述光产生器，用于产生探测光信号；所述第一耦合器，用于将产生的探测光信号分成第一路光信号和第二路光信号；所述移频器，用于被使能时，调整所述第一路光信号的频率；所述光环形器，用于将所述第二路光信号注入到待测光纤，并产生混合散射光信号；所述光选择子装置，用于将产生的混合散射光信号分离出第一波长、第二波长的散射光信号；并在所述移频器去使能时，输出第一波长的散射光信号；或者，在所述移频器被使能时，输出第二波长的散射光信号；所述第二耦合器，用于在所述移频器去使能时，将第一波长的散射光信号进行自耦合；或者，在所述移频器被使能时，将第二波长的散射光信号与调整频率后的第一路光信号进行耦合；所述处理器子装置，用于基于耦合后的光信号，确定所述待测光纤对应的参数信息。本专利技术实施例在待测光纤发生多种散射，产生混合散色光信号时，通过控制光选择子装置将混合散色光信号中用于测量不同参数的不同散射光信号进行分离并单独输出；同时，通过控制移频器的使能状态，可以满足用于测量不同参数的不同散射光信号的耦合处理要求。也就是说，本专利技术实施例的光纤传感装置能够满足不同参数的不同测试条件要求，即将不同参数的测量环境集成在同一装置中，如此，能够实现同时测量待测光纤的多个参数，降低了设备投资成本，减少了光纤资源的浪费。附图说明图1为本专利技术实施例光纤传感装置的结构组成示意图；图2为本专利技术实施例光纤传感装置的硬件结构示意图；图3为本专利技术实施例光纤传感装置中光选择子装置的硬件结构示意图；图4为本专利技术应用实施例光纤传感装置的硬件结构示意图；图5为本专利技术应用实施例光纤传感装置测量振动参数时的硬件结构连接示意图；图6为本专利技术应用实施例光纤传感装置测量温度参数、应力参数时的硬件结构连接示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对专利技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。分布式光纤传感装置能对沿光纤线路范围内的对象进行远程和实时的安全监测，分布式光纤传感装置中主要运用以下两种分布式光纤传感技术：1、基于瑞利散射的分布式光纤传感技术瑞利散射是入射光与介质中的微观粒子发生弹性碰撞引起的，散射光的频率与入射光的频率相同。瑞利散射的原理是，沿光纤传播的光在纤芯内各点都会有损耗，一部分光沿着与光纤传播方向成180°的方向散射，返回光源。利用分析光纤中后向散射光(指沿着与光纤传播方向成180°的方向的散射光)测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗，通过显示损耗与光纤长度的关系来检测外界信号场分布于光纤上的扰动信息。当外界有振动或扰动等事件作用于传感光纤时，将引起该区域光纤的长度和折射率等光学传感特性发生改变，进而引起光纤中所传输光的相位变化。这也就是普遍存在于塑料、玻璃等非晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤传感装置，其特征在于，包括：光产生器、第一耦合器、移频器、光环形器、光选择子装置、第二耦合器及处理子装置；其中，/n所述光产生器，用于产生探测光信号；/n所述第一耦合器，用于将产生的探测光信号分成第一路光信号和第二路光信号；/n所述移频器，用于被使能时，调整所述第一路光信号的频率；/n所述光环形器，用于将所述第二路光信号注入到待测光纤，并产生混合散射光信号；/n所述光选择子装置，用于将产生的混合散射光信号分离出第一波长、第二波长的散射光信号；并在所述移频器去使能时，输出第一波长的散射光信号；或者，在所述移频器被使能时，输出第二波长的散射光信号；/n所述第二耦合器，用于在所述移频器去使能时，将第一波长的散射光信号进行自耦合；或者，在所述移频器被使能时，将第二波长的散射光信号与调整频率后的第一路光信号进行耦合；/n所述处理器子装置，用于基于耦合后的光信号，确定所述待测光纤对应的参数信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤传感装置，其特征在于，包括：光产生器、第一耦合器、移频器、光环形器、光选择子装置、第二耦合器及处理子装置；其中，
所述光产生器，用于产生探测光信号；
所述第一耦合器，用于将产生的探测光信号分成第一路光信号和第二路光信号；
所述移频器，用于被使能时，调整所述第一路光信号的频率；
所述光环形器，用于将所述第二路光信号注入到待测光纤，并产生混合散射光信号；
所述光选择子装置，用于将产生的混合散射光信号分离出第一波长、第二波长的散射光信号；并在所述移频器去使能时，输出第一波长的散射光信号；或者，在所述移频器被使能时，输出第二波长的散射光信号；
所述第二耦合器，用于在所述移频器去使能时，将第一波长的散射光信号进行自耦合；或者，在所述移频器被使能时，将第二波长的散射光信号与调整频率后的第一路光信号进行耦合；
所述处理器子装置，用于基于耦合后的光信号，确定所述待测光纤对应的参数信息。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制器，用于：
接收第一指令；所述第一指令表征测量所述待测光纤的振动信息；
使能所述移频器；
或者，
接收第二指令；所述第二指令表征测量所述待测光纤的温度信息与应力信息；
去使能所述移频器。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光选择子装置包含波分复用器及光开关；其中，
所述波分复用器，用于将输出的混合散射光信号进行分离处理，并将分离得到的第一波长的散射光信号及第二波长的散射光信号分别从第一信道及第二信道输出；
所述光开关，用于在所述移频器去使能时，选择第一信道，以输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，张传彬，
申请(专利权)人：武汉光迅信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42