【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成光学和分布式光纤传感交叉领域，具体涉及一种集成化的分布式光纤传感系统的方案设计和系统中集成器件的故障巡查方法，通过片上集成光电子器件代替传统分布式光纤传感系统中的分立器件，实现分布式光纤传感系统的小型化，降低系统的功耗，提高系统的稳定性。
技术介绍
1、由于传感距离远、探测灵敏度高、可分布式实时传感等优点，分布式光纤传感在油气勘探、海底信号探测、桥梁矿山安全监测等场景有着广泛的应用。目前商用和主要研究的分布式光纤传感系统装置都是基于分立的光电器件搭建的，大多包括窄线宽激光器、声光调制器、混频器、平衡探测器和光耦合器等，各种光电器件体积较大，需要通过复杂的光纤光路将其相互连接。这种分布式光纤传感系统不仅体积大、功耗高，而且对外界震动、温度变化等扰动敏感。另外，某些特殊的应用场景如深海、深空探测等，对探测系统的载荷限制较大，传统的分布式光纤传感系统难以满足这些要求，因此发展集成化、小型化的分布式光纤传感系统成为克服这些挑战的关键前沿技术。
2、如今，片上集成的光电子器件技术已经取得巨大进展。通过混合集成实现的基...
【技术保护点】
1.一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，包括增益芯片(1)、片上集成的收发模块(2)、多通道的光纤阵列(3)、掺铒光纤放大器(4)、光学带通滤波器(5)、光环形器(6)、传感光纤(7)；
2.根据权利要求1所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，片上集成的收发模块(2)包括端面耦合器(201)、耦合外腔结构(202)、光功率分束器(203)、第一光开关(204)、第二光开关(205)、电光调制器(206)、光混频器(207)、第一光电探测器(208)、第二光电探测器(209)、端面耦合器阵列(210)、光波导(211)；
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【技术特征摘要】
1.一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，包括增益芯片(1)、片上集成的收发模块(2)、多通道的光纤阵列(3)、掺铒光纤放大器(4)、光学带通滤波器(5)、光环形器(6)、传感光纤(7)；
2.根据权利要求1所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，片上集成的收发模块(2)包括端面耦合器(201)、耦合外腔结构(202)、光功率分束器(203)、第一光开关(204)、第二光开关(205)、电光调制器(206)、光混频器(207)、第一光电探测器(208)、第二光电探测器(209)、端面耦合器阵列(210)、光波导(211)；
3.根据权利要求1和2所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述的增益芯片(1)与片上集成收发模块(2)通过混合集成技术进行集成，所述的多通道光纤阵列(3)与片上集成收发模块(2)通过光耦合封装技术进行对准耦合，利用紫外胶进行固定。
4.根据权利要求1和2所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，增益芯片(1)产生的光耦合进入端面耦合器(201)中，然后传输进入窄线宽激光器的耦合外腔结构(202)中，增益芯片(1)、端面耦合器(201)和耦合外腔结构(202)共同组成窄线宽激光器光源，为系统提供可调谐的窄线宽光信号。
5.根据权利要求4所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述的增益芯片优选为反射型半导体光放大增益芯片(rsoa)或分布式反馈型激光芯片(dfb),所述的耦合外腔结构优选为具有游标效应的级联分插复用型双环结构或高阶耦合微环结构。
6.根据权利要求1和2所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，片上集成的收发模块的光功率分束器(203)将窄线宽光信号分成两路光；一路作为探测光，一路作为本振光。
7.根据权利要求1和2所述的一种集成化的分布式光纤传感系统，其特征在于，片上集成的收发模块的电光调制器(206)能实现超过50db消光比的光脉冲输出，探测光信号通过第一光开关进入调制器被调制成高消光比的窄线宽探...
【专利技术属性】
技术研发人员：成卓，陈必更，葛仁友，舒小倩，孙耀东，沈远，饶云江，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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