【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传感领域，具体涉及一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制装置及方法。
技术介绍
1、分布式光纤传感技术以光纤为传感媒介和信号传输通道，具有远距离、分布式、连续测量的优良性能，结合其本质安全、抗电磁干扰、防爆防腐蚀等特点，在通信、电力、石化和交通等领域具有广泛的应用前景。当前，分布式光纤传感技术按照探测手段可分为时域技术、频域技术、相干域技术、偏振域技术等。其中时域技术最为成熟，应用最广泛，例如光时域反射计(optical time-domain reflectometer，otdr)、布里渊光时域反射技术(brillouin optic time domain reflectometer，botdr)和拉曼光时域反射计(ramanoptical time-domain reflectometer,rotdr)。这些时域分布式光纤传感技术均需要在传感光纤中注入脉冲光，并测量脉冲光沿光纤传输过程中的后向散射光，利用散射光强度、相位或频率的变化进行传感。同时，以反射光到达探测器的时间进行空间定位。
2、然而，在进行多参数测量、或者更复杂的分布式光纤传感系统中往往需要使用多束脉冲光注入到传感光纤中。若不能准确地控制各脉冲光之间的延时，则无法准确探测所需要的信号，这在一定程度上限制了分布式光纤传感技术的发展。
3、在相关技术中，可以采用双脉冲调制技术，并进行布里渊动态光栅探测。但是，双脉冲调制技术需要使用脉冲产生设备输出两路电脉冲，且两路电脉冲之间的延时由脉冲产生设备控制，系统结构复杂，且脉冲产生
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是现有的相关技术无法便捷、高效地实现脉冲光延时控制的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制装置及方法。具体采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制装置，装置包括：电光调制器，第一波分复用器，第二波分复用器和多个长度不同的延迟光纤。其中，第一波分复用器和第二波分复用器均分别包括：公共端口和输出端口，输出端口包括多个传输通道，多个传输通道分别对应不同的工作波段；电光调制器与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口与第二波分复用器的输出端口中相同工作波段的传输通道通过延迟光纤连接，不同工作波段的传输通道对应不同长度的延迟光纤。电光调制器，用于接收耦合光，将耦合光调制为耦合脉冲光，并将耦合脉冲光传输至第一波分复用器的公共端口，其中，耦合光由多个不同波长的连续光合路得到的。第一波分复用器，用于接收耦合脉冲光，将耦合脉冲光中多个不同波长的脉冲光通过输出端口中对应工作波段的传输通道输出，经过与传输通道对应的延迟光纤传输至第二波分复用器的输出端口中对应工作波段的传输通道。第二波分复用器，用于接收经过与传输通道对应的延迟光纤传输的延时后的多个不同波长的脉冲光，延时后的多个不同波长的脉冲光的延时量与对应的延迟光纤的长度相关联，将延时后的多个不同波长的脉冲光耦合为多波长延时脉冲光，并将多波长延时脉冲光通过公共端口输出。
4、该装置中，通过两个波分复用器和延迟光纤构成不同波长脉冲光的精准延迟控制。该多波长脉冲光延时控制装置结构简单，无需复杂的电学设备，通过设置连接各传输通道的延迟光纤的长度即可实现不同波长脉冲光之间延时的精确控制，从而能够便捷、高效地实现脉冲光延时控制。
5、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，该装置还包括：多个激光器和光耦合装置。其中，多个激光器与光耦合装置连接，光耦合装置与电光调制器连接。多个激光器，用于输出多个不同波长的连续光，并将多个不同波长的连续光传输至光耦合装置。光耦合装置，用于将接收到的多个不同波长的连续光合路为耦合光，并将耦合光传输至电光调制器。
6、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，延时后的多个不同波长的脉冲光的延时量的表达式为：
7、
8、其中，t为延时量，n为光纤折射率，l为对应的延迟光纤的长度，c为真空中的光速。
9、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述第一波分复用器为密集型波分复用器，和/或，上述第二波分复用器为密集型波分复用器。密集型波分复用器具有传输通道多，切换快的优势。这样，能够提高脉冲光延时控制的效率。
10、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述电光调制器包括：半导体光放大器。这样，通过半导体光放大器可以使电光调制器实现脉冲光的调制。
11、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述电光调制器包括：声光调制器。这样，通过声光调制器可以使电光调制器实现脉冲光的调制。
12、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述光耦合装置包括：1×n光纤耦合器，n与多个激光器的数量相同。这样，能够实现将多个激光器发出的多个不同波长的连续光合路为耦合光。
13、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述光耦合装置为：密集型波分复用器或者光耦合器。
14、第二方面，本专利技术提供一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制方法，可以应用于多波长脉冲光延时控制装置，多波长脉冲光延时控制装置包括：电光调制器，第一波分复用器，第二波分复用器和多个长度不同的延迟光纤；其中，第一波分复用器和第二波分复用器均分别包括：公共端口和输出端口，输出端口包括多个传输通道，多个传输通道分别对应不同的工作波段；电光调制器与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口与第二波分复用器的输出端口中相同工作波段的传输通道通过延迟光纤连接，不同工作波段的传输通道对应不同长度的延迟光纤。该方法包括：电光调制器接收耦合光，将耦合光调制为耦合脉冲光，并将耦合脉冲光传输至第一波分复用器的公共端口，其中，耦合光由多个不同波长的连续光合路得到的，第一波分复用器接收耦合脉冲光，将耦合脉冲光中多个不同波长的脉冲光通过输出端口中对应工作波段的传输通道输出，经过与传输通道对应的延迟光纤传输至第二波分复用器的输出端口中对应工作波段的传输通道。第二波分复用器接收经过与传输通道对应的延迟光纤传输的延时后的多个不同波长的脉冲光，延时后的多个不同波长的脉冲光的延时量与对应的延迟光纤的长度相关联，将延时后的多个不同波长的脉冲光耦合为多波长延时脉冲光，并将多波长延时脉冲光通过公共端口输出。
15、结合第二方面，在一种可选择的实现方式中，多波长脉冲光延时控制装置还包括：多个激光器和光耦合装置；其中，多个激光器与光耦合装置连接，光耦合装置与电光调制器连接。则该方法还包括：多个激光器输出多个不同波长的连续光，并将多个不同波长的连续光传输至光耦合装置。光耦合装置将接收到的多个不同波长的连续光合路为耦合光，并将耦合光传输至电光调制器。
16、可以理解地，上述第二方面的基于波分复用的多波长脉冲光延时控制方法所能达到的有益效果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制装置，其特征在于，所述装置包括：电光调制器，第一波分复用器，第二波分复用器和多个长度不同的延迟光纤；
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：多个激光器和光耦合装置；
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述延时后的多个不同波长的脉冲光的延时量的表达式为：
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一波分复用器为密集型波分复用器，和/或，所述第二波分复用器为密集型波分复用器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电光调制器包括：半导体光放大器。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电光调制器包括：声光调制器。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光耦合装置包括：1×N光纤耦合器，所述N与所述多个激光器的数量相同。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光耦合装置为：密集型波分复用器或者光耦合器。
9.一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制方法，其特征在于，应用于多波长脉冲光延时
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多波长脉冲光延时控制装置还包括：多个激光器和光耦合装置；其中，所述多个激光器与所述光耦合装置连接，所述光耦合装置与所述电光调制器连接；
...【技术特征摘要】
1.一种基于波分复用的多波长脉冲光延时控制装置，其特征在于，所述装置包括：电光调制器，第一波分复用器，第二波分复用器和多个长度不同的延迟光纤；
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：多个激光器和光耦合装置；
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述延时后的多个不同波长的脉冲光的延时量的表达式为：
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一波分复用器为密集型波分复用器，和/或，所述第二波分复用器为密集型波分复用器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电光调制器包括：半导体光放大器。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电光调制器包括：声光调制器。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光耦合装置包括：1×n光纤耦合器，所述n与所述多个激光器的数量相同。
8.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟佳，吴张中，李秋娟，马云宾，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。