【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及振动报警光纤系统，尤其涉及一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统。
技术介绍
1、利用光纤sagnac干涉环可以构成一个性能稳定的振动报警传感器，其原理是对远离sagnac干涉环中点的一段光缆施加应力，改变了光纤的折射率和光纤长度，导致干涉信号输出的改变。如果想用这种传感器组成一个准分别式振动报警系统，那就需要把一个光源用1*n分束器分成n束光，每一束光用不同长度的光缆连接一个sagnac光纤干涉环来组成，这在组成星型传感系统是合适的。但是，用于组成线性或者环形传感系统就非常不方便，而组成线性或者环形传感系统在安全防护领域是最常见的形式。
2、此外，注意到要实现sagnac干涉仪的高稳定性和低噪声输出，采用宽谱光源是一种目前最成熟可靠的方案。
技术实现思路
1、由于现有技术存在的问题，本专利技术提出一种基于粗分波分复用的准分布式振动报警光纤系统，其采用超宽带光源和粗分波分复用器件既解决了多个干涉仪通道所需的低损耗要求，又兼顾了sagnac干涉仪所需的宽谱光源问题。
2、为解决上述问题，本专利技术的技术解决方案如下：
3、一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，包括一个超宽谱光源、一个单模光纤环形器、1*n粗分复用器、由n个光电探测器组成的光电探测器组和n-1个三端口粗分复用器；系统采用超宽谱光源输出的光，经所述单模光纤环形器输出，依次经过n-1个具有不同反射波段的三端口粗分复用器的输入端口-透射端口，每个三端口粗分复
4、进一步地，所述超宽谱光源与单模光纤环形器的第一输入端相连，光纤环形器的第二输出端连接至系统的总光路，所述单模光纤环形器的输出端与所述1*n粗分复用器的输入端相连；所述1*n粗分复用器的n个输出端与所述光电探测器组的n个探测器分别相连，所述光电探测器组将光信号变成n路电信号；所述总光路上，n-1个不同反射中心波长、同样带宽的三端口粗分复用器依次连接。
5、进一步地，第一三端口粗分复用器的输入端经总光路相连至光纤环形器第二输出端，第一三端口粗分复用器的通过端与第二三端口粗分复用器的输入端相连，第二三端口粗分复用器的通过端再与第三三端口粗分复用器的输入端相连…，以此类推。
6、进一步地，所述第一三端口粗分复用器的反射端与第一1*2单模光纤耦合器的输入端相连，第一1*2单模光纤耦合器的二个输出端分别与第一传感光缆和第二传感光缆的一端相连，第一传感光缆和第二传感光缆的另一端分别与第一光纤退偏及延迟线的二个端口相连；所述第二三端口粗分复用器的反射端与第二1*2单模光纤耦合器的输入端相连，第二1*2单模光纤耦合器的二个输出端分别与第三传感光缆和第四传感光缆的一端相连，第三传感光缆和第四传感光缆的另一端分别与第二光纤退偏及延迟线的二个端口相连……，以此类推，接联的最后一个三端粗分波分复用器省去不用，总光路直接连接第n1*2单模光纤耦合器输入端，第n1*2单模光纤耦合器的二个输出端分别与第2n-1传感光缆和第2n传感光缆的一端相连，第2n-1传感光缆和第2n个传感光缆的另一端分别与第n光纤退偏及延迟线的二个端口相连。
7、进一步地，所述第一传感光缆和第二传感光缆分别布置在传感位置的左边和右边或以差动形式布置在同一边；所述第三传感光缆和第四传感光缆分别布置在传感位置的左边和右边或以差动形式布置在同一边；……依次类推，所述第2n-1传感光缆和第2n传感光缆分别布置在传感位置的左边和右边，或以差动形式布置在同一边。
8、进一步地，所述第一传感光缆和第二传感光缆的长度均远短于第一光纤退偏及延迟线的长度；所述第三传感光缆和第四传感光缆的长度均远短于第二光纤退偏及延迟线的长度；……，以此类推，所述2n-1传感光缆和第2n传感光缆的长度均远短于第n个光纤退偏及延迟线的长度。
9、进一步地，所述n-1个三端口粗分复用器采用微光学准直镜和干涉滤光片的形式构成。
10、进一步地，所述1*n粗分复用器采用awg结构，各光路输出波段对应于各个三端口粗分复用器的反射谱。
11、进一步地，所述超宽谱光源具有几十nm宽的超辐射光源，采用半导体激光器泵浦有源光纤产生宽谱荧光，并通过隔离器和特制滤波器获得超宽谱光输出；所述超宽谱光源采用半导体超辐射二极管输出。
12、本专利技术取得的有益效果是：
13、本专利技术的一种基于粗分波分复用器件的单光路光纤振动报警系统，沿着总光路安排n个sagnac光纤干涉仪以形成准分布式线性或者环形传感器系统，sagnac光纤干涉仪需要采用宽谱光源才能达到较高的稳定性和优良的信噪比，采用超宽谱光源依次经过n个不同波段的低损耗光纤粗分滤波器，每个光纤粗分滤波器的输出连接一个sagnac干涉仪，可以形成级联式低损耗光纤系统，传感光纤由外界振动信号对sagnac干涉仪引起不对称的相位改变，接收端采用一个1*n粗分复用器件，将n路不同波长的干涉光分离出来，再由光电探测器组将光干涉信号变为n个电信号，并由后续的信号处理单元放大、采集、模式识别、传达给上位机和输出报警，形成准分布式的振动报警光纤系统，本专利技术是一种接联式的、低噪声的、易于安装等特点的可组成线性或者环形准分布式的振动传感系统。
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1.一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，包括一个超宽谱光源(1)、一个单模光纤环形器(2)、1*n粗分复用器(3)、由n个光电探测器组成的光电探测器组(4)和n-1个三端口粗分复用器(5)(10)…；
2.根据权利要求1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，
3.根据权利要求书1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，第一三端口粗分复用器(5)的输入端(5-1)经总光路相连至单模光纤环形器第二输出端(2-2)，第一三端口粗分复用器(5)的通过端(5-3)与第二三端口粗分复用器(10)的输入端(10-1)相连，第二三端口粗分复用器(10)的通过端(10-3)再与第三三端口粗分复用器的输入端相连…，以此类推。
4.根据权利要求书3所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述第一三端口粗分复用器(5)的反射端(5-2)与第一1*2单模光纤耦合器(6)的输入端相连，第一1*2单模光纤耦合器(6)的二个输出端分别与第一传感光缆(7)和第二传感光缆(8)
5.根据权利要求书4所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述第一传感光缆(7)和第二传感光缆(8)分别布置在传感位置的左边和右边或以差动形式布置在同一边；所述第三传感光缆(12)和第四传感光缆(13)分别布置在传感位置的左边和右边或以差动形式布置在同一边；……依次类推，所述第2n-1传感光缆(16)和第2n传感光缆(17)分别布置在传感位置的左边和右边，或以差动形式布置在同一边。
6.根据权利要求书4所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述第一传感光缆(7)和第二传感光缆(8)的长度均远短于第一光纤退偏及延迟线(9)的长度；所述第三传感光缆(12)和第四传感光缆(13)的长度均远短于第二光纤退偏及延迟线(14)的长度；……，以此类推，所述2n-1传感光缆(16)和第2n传感光缆(17)的长度均远短于第n光纤退偏及延迟线18的长度。
7.根据权利要求书1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述n-1个三端口粗分复用器(5)、(10)、……采用微光学准直镜和干涉滤光片的形式构成。
8.根据权利要求书1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述1*n粗分复用器(3)采用AWG结构，各光路输出波段对应于各个三端口粗分复用器的反射谱。
9.根据权利要求书1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述超宽谱光源(1)具有几十nm宽的超辐射光源，采用半导体激光器泵浦有源光纤产生宽谱荧光，并通过隔离器和特制滤波器获得超宽谱光输出；所述超宽谱光源(1)采用半导体超辐射二极管输出。
...【技术特征摘要】
1.一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，包括一个超宽谱光源(1)、一个单模光纤环形器(2)、1*n粗分复用器(3)、由n个光电探测器组成的光电探测器组(4)和n-1个三端口粗分复用器(5)(10)…；
2.根据权利要求1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，
3.根据权利要求书1所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，第一三端口粗分复用器(5)的输入端(5-1)经总光路相连至单模光纤环形器第二输出端(2-2)，第一三端口粗分复用器(5)的通过端(5-3)与第二三端口粗分复用器(10)的输入端(10-1)相连，第二三端口粗分复用器(10)的通过端(10-3)再与第三三端口粗分复用器的输入端相连…，以此类推。
4.根据权利要求书3所述的一种基于粗分波长复用的准分布式振动报警光纤系统，其特征在于，所述第一三端口粗分复用器(5)的反射端(5-2)与第一1*2单模光纤耦合器(6)的输入端相连，第一1*2单模光纤耦合器(6)的二个输出端分别与第一传感光缆(7)和第二传感光缆(8)的一端相连，第一传感光缆(7)和第二传感光缆(8)的另一端分别与第一光纤退偏及延迟线(9)的二个端口相连；所述第二三端口粗分复用器(10)的反射端(10-2)与第二1*2单模光纤耦合器(11)的输入端相连，第二1*2单模光纤耦合器(11)的二个输出端分别与第三传感光缆(12)和第四传感光缆(13)的一端相连，第三传感光缆(12)和第四传感光缆(13)的另一端分别与第二光纤退偏及延迟线(14)的二个端口相连……，以此类推，接联的最后一个三端粗分波分复用器省去不用，总光路直接连接第n1*2单模光纤耦合器(15)输入端，第n1*2单模光纤耦合器(15)的二个输出端分别与第2n-1传感光缆(16)和第2n传感光缆(17...
【专利技术属性】
技术研发人员：周柯江，叶炜，徐正国，陈健，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：发明
国别省市：
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