【技术实现步骤摘要】
矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统
本专利技术属于光纤传感领域,具体涉及一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统。
技术介绍
基于布里渊散射的分布式光纤传感技术可在长距离传感光纤上以较高的灵敏度和准确性对温度或应变进行分布式测量。这些系统具有诸如低成本,抗腐蚀,耐用性和抗电磁干扰性等优点,这使其成为用于电力线,桥梁以及石油和天然气管道等大型结构的在线监测工具。其中布里渊光学时域分析系统是一项成熟的技术,其原理是探测光通过受激布里渊散射非线性效应与反向传播的泵浦脉冲光相互作用。通过逐步扫描布里渊频移附近的泵浦探测频率偏移,重建了被测光纤的布里渊频谱分布。快速的布里渊采集方法避免了费时的频率扫描和轨迹平均,因此也引起了广泛的研究兴趣。其中新型的基于光学啁啾链探测光的布里渊光学时域分析系统,通过光学啁啾链的瞬时布里渊响应对光纤的布里渊频移进行提取,具有动态探测性能好的优点。但是该系统仅利用了布里渊瞬态响应的强度部分,需要较多的数据平均才能进行信号解调,存在传感精度低,信号弱的缺点。
技术实现思路
本专利技术提 ...
【技术保护点】
1.一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统,其特征在于,包括激光器,该激光器的输出端与耦合器的输入端连接,该耦合器的第一输出端与第一电光调制器的第一输入端连接,该第一电光调制器的第二输入端与任意波形发生器的第一输出端连接且其输出端与第一密集波分复用器的输入端连接,该第一密集波分复用器的第一输出端和第二输出端分别通过第一偏振控制器、第二偏振控制器与偏振合束器的输入端连接,该偏振合束器的输出端连接传感光纤的第一端;/n该耦合器的第二输出端与第二电光调制器的第一输入端连接,该第二电光调制器的第二输入端与该任意波形发生器的第二输出端连接且其输出端与环形器的第一端连接,该环形器的第二端 ...
【技术特征摘要】
1.一种矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统,其特征在于,包括激光器,该激光器的输出端与耦合器的输入端连接,该耦合器的第一输出端与第一电光调制器的第一输入端连接,该第一电光调制器的第二输入端与任意波形发生器的第一输出端连接且其输出端与第一密集波分复用器的输入端连接,该第一密集波分复用器的第一输出端和第二输出端分别通过第一偏振控制器、第二偏振控制器与偏振合束器的输入端连接,该偏振合束器的输出端连接传感光纤的第一端;
该耦合器的第二输出端与第二电光调制器的第一输入端连接,该第二电光调制器的第二输入端与该任意波形发生器的第二输出端连接且其输出端与环形器的第一端连接,该环形器的第二端连接该传感光纤的第二端且其第三端连接第二密集波分复用器的输入端,该第二密集波分复用器的第一输出端和第二输出端分别连接第一光电探测器和第二光电探测器;
所述激光器输出的激光被所述耦合器分成两路激光,其中一路激光在所述第一电光调制器的调制下产生两个边带,所述两个边带被该第一密集波分复用器分成上边带和下边带,所述第一偏振控制器和第二偏振控制器分别对上边带和下边带进行偏振控制,以使上边带和下边带的偏振态正交,偏振态正交的上边带和下边带经该偏振合束器合束后传输给该传感光纤的第一端,其中该上边带和下边带中均包括啁啾链和参考光;
另一路激光被所述第二电光调制器调制成脉冲光信号,该脉冲光信号通过该环形器被传输给该传感光纤的第二端,在该传感光纤中上边带和下边带中的啁啾链分别与该脉冲光信号发生受激布里渊散射,分别产生上边带的探测光和下边带的探测光,该上边带中的探测光和参考光、以及该下边带的探测光和参考光通过该环形器被传输给第二密集波分复用器,该第二密集波分复用器将该上边带中的探测光和参考光、以及该下边带的探测光和参考光分别输出,由该第一光电探测器对该上边带中的探测光和参考光进行拍频,获得第一拍频信号,由第二光电探测器对该下边带中的探测光和参考光进行拍频,获得第二拍频信号;对该第一拍频信号和第二拍频信号进行数字相干解调,分别获得上边带和下边带中探测光的幅相信息,处理器将上边带的幅相信息与下边带的幅相信息相减,消除啁啾链与脉冲光信号偏振变化引起的偏振衰落现象,获得无偏振衰减的探测光幅相信息,基于该无偏振衰减的探测光幅相信息,进行矢量光学布里渊时域分析。
2.根据权利要求1所述的矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统,其特征在于,在该偏振合束器的输出端与该传感器的第一端之间还设置有隔离器。
3.根据权利要求1或2所述的矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统,其特征在于,在该第二电光调制器的输出端与该环形器的第一端之间还设置有光放大器。
4.根据权利要求1所述的矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统,其特征在于,所述任意波形发生器输出的波形满足:
其...
【专利技术属性】
技术研发人员:张敬栋,朱涛,郑华,吴昊庭,郭南,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆;50
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