实用新型专利技术提供一种布里渊光时域反射传感装置，包括半导体激光器和第一光纤耦合器，半导体激光器发出的连续激光经第一光纤耦合器分为两束，第一光束进入第一电光调制器调制为脉冲激光，脉冲激光经由第一掺铒光纤放大器放大后，通过第一光纤环形器入射至光纤复合架空地线；第二光束进入第二电光调制器进行频率移频，通过第二光纤环形器、光纤光栅滤光后，经扰偏器进入第二光纤耦合器的输入端；光纤复合架空地线的背向布里渊散射光经由第一光纤环形器后被第二掺铒光纤放大器放大后进入第二光纤耦合器的另一输入端；经第二光纤耦合器混频后连接至平衡探测单元，平衡探测单元电性连接有数据采集单元。本实用新型专利技术适合长距离光纤复合架空地线在线监测。合架空地线在线监测。合架空地线在线监测。
【技术实现步骤摘要】
一种布里渊光时域反射传感装置
[0001]本技术涉及光纤传感
，具体涉及一种布里渊光时域反射传感装置。
技术介绍
[0002]架空线路OPGW(Optical Fiber Composite Overhead GroundWire，也称光纤复合架空地线)是一种复合光纤的地线，兼具地线和通信双重功能，在电力通信中广泛应用。由于架空线路OPGW距离长、分布广、遍布于丛山峻岭中，应用环境较为复杂，特别是覆冰、雷击、台风等恶劣天气，严重影响架空线路OPGW的运行可靠性。因此，架空线路OPGW运行状态在线监测，直接关系到电力系统的正常运行。
[0003]基于布里渊散射效应的分布式光纤传感技术是一种新型的在线监测技术，可以实现光纤沿线的温度、应变测量，具有测量距离远、无测量盲区、测量精度高等技术优势，它直接以架空线路OPGW内置单模光纤作为传感器，架空线路现场不需要安装额外的传感器以及供电、通信装置，传、感合一，适合在电力上广泛应用。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本技术要解决的问题是提供一种布里渊光时域反射传感装置。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种布里渊光时域反射传感装置，包括半导体激光器和第一光纤耦合器，半导体激光器发出的连续激光经第一光纤耦合器分为两束，第一光束进入第一电光调制器调制为脉冲激光，脉冲激光经由第一掺铒光纤放大器放大后，通过第一光纤环形器入射至光纤复合架空地线；第二光束进入第二电光调制器进行频率移频，依次通过第二光纤环形器、光纤光栅滤光后，经由扰偏器进入第二光纤耦合器的输入端；光纤复合架空地线的背向布里渊散射光经由第一光纤环形器后被第二掺铒光纤放大器放大后进入第二光纤耦合器的另一输入端；经第二光纤耦合器混频后连接至平衡探测单元，平衡探测单元电性连接有用于采集背向布里渊散射信号的数据采集单元。
[0006]在本技术中，优选地，还包括波分复用器和拉曼泵浦激光器，前述拉曼泵浦激光器发出的泵浦光经由前述波分复用器进入所述光纤复合架空地线。
[0007]在本技术中，优选地，拉曼泵浦激光器的中心波长为1460nm。
[0008]在本技术中，优选地，第二电光调制器外接有微波扫频器，第二光束进入第二电光调制器通过前述微波扫频器进行频率移频，频率移频后的激光的中心频率与所述半导体激光器发出的连续激光的中心频率偏差10GHz，频率扫描的步长为1～10MHz。
[0009]在本技术中，优选地，光纤光栅的中心频率比连续激光的中心频率高10GHz，并且光纤光栅的3dB线宽≤0.1nm。通过所述第一光纤环形器、所述光纤光栅滤出中心频率比所述连续激光的中心频率高约10GHz的激光。
[0010]在本技术中，优选地，第一光纤耦合器为分光比设置为10:90 的1
×
2光纤耦合器。其中半导体激光器发出的连续激光的90％能量用于调制为脉冲激光器，半导体激光
器发出的连续激光的10％能量用于微波频率移频。
[0011]在本技术中，优选地，第二光纤耦合器为分光比设置为50:50 的2
×
2光纤耦合器。
[0012]本技术具有的优点和积极效果是：本技术通过半导体激光器发出连续激光经过光纤耦合器分成两束，其一光束进入第一电光调制器调制为脉冲激光，脉冲激光经由第一掺铒光纤放大器放大后，依次通过第一光纤环形器、波分复用器入射至光纤复合架空地线；另一光束进入第二电光调制器进行频率移频，依次通过第二光纤环形器、光纤光栅滤光后，经由扰偏器进入第二光纤耦合器，光纤复合架空地线的背向布里渊散射光经由波分复用器、第二掺铒光纤放大器放大后，进入第二光纤耦合器，通过平衡探测单元传输给数据采集单元对布里渊散射信号进行测量，适合长距离光纤复合架空地线在线监测的分布式光纤传感装置，实现了光纤复合架空地线的温度、应变参量的在线监测；通过拉曼泵浦激光器的分布式拉曼放大效应，进一步拓展了监测距离。
附图说明
[0013]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0014]图1是本技术的一种布里渊光时域反射传感装置的结构示意图。
[0015]图中：1、半导体激光器；2、第一光纤耦合器；3、第一电光调制器；4、第一掺铒光纤放大器；5、第一光纤环形器；6、波分复用器；7、光纤复合架空地线；8、第二电光调制器；9、光纤光栅；10、扰偏器；11、第二光纤耦合器；12、第二掺铒光纤放大器；13、平衡探测单元；14、数据采集单元；15、拉曼泵浦激光器；16、脉冲驱动器；17、微波扫频器；18、第二光纤环形器。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0019]如图1所示，本技术提供一种布里渊光时域反射传感装置，包括半导体激光器1和第一光纤耦合器2，半导体激光器1用于发出连续激光，由第一光纤耦合器2将连续激光分为两束，其一光束进入第一电光调制器3调制为脉冲激光，脉冲激光经由第一掺铒光纤放
大器4放大后，通过第一光纤环形器5入射至光纤复合架空地线7；另一光束进入第二电光调制器8进行频率移频，通过第二光纤环形器 18、光纤光栅9滤光后，经由扰偏器10进入第二光纤耦合器11的输入端；光纤复合架空地线7的背向布里渊散射光经由第一光纤环形器 5后被第二掺铒光纤放大器12放大后进入第二光纤耦合器11的另一输入端；第二光纤耦合器11的输出端外接有平衡探测单元13，平衡探测单元13电性连接有数据采集单元14，从而实现对背向布里渊散射信号的采集。工作时，半导体激光器1发出中心频率为f0的连续激光，经1
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2第一光纤耦合器2进行分光，第一光纤耦合器2的分光比设置为10:90，其中所述半导体激光器1发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种布里渊光时域反射传感装置，其特征在于，包括半导体激光器(1)和第一光纤耦合器(2)，半导体激光器(1)发出的连续激光经第一光纤耦合器(2)分为两束，第一光束进入第一电光调制器(3)调制为脉冲激光，脉冲激光经由第一掺铒光纤放大器(4)放大后，通过第一光纤环形器(5)入射至光纤复合架空地线(7)；第二光束进入第二电光调制器(8)进行频率移频，依次通过第二光纤环形器(18)、光纤光栅(9)滤光后，经由扰偏器(10)进入第二光纤耦合器(11)的输入端；光纤复合架空地线(7)的背向布里渊散射光经由第一光纤环形器(5)后被第二掺铒光纤放大器(12)放大后进入第二光纤耦合器(11)的另一输入端；经第二光纤耦合器(11)混频后连接至平衡探测单元(13)，平衡探测单元(13)电性连接有用于采集背向布里渊散射信号的数据采集单元(14)。2.根据权利要求1所述的一种布里渊光时域反射传感装置，其特征在于，所述布里渊光时域反射传感装置还包括波分复用器(6)和拉曼泵浦激光器(15)，前述拉曼泵浦激光器(15)发出的泵浦光经由前述波分复用器(6)进入所述光纤复合架空地...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢杉，孔文杰，贺琛，刘晨阳，孟奇，王甜甜，林旭恺，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司信息通信分公司，
类型：新型
国别省市：
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