一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计及其工作方法，属于光学技术领域，以解决现有相位敏感光时域反射计在窄探测脉冲宽度下，信噪比低从而导致传感距离不足，相位信息提取失真的问题。本发明专利技术所述光时域反射计包括：主激光器、第一光纤耦合器、第一电光调制器、第一光环形器、从激光器、第二电光调制器、掺铒光纤放大器、第二光环形器、偏振控制器、第二光纤耦合器、光电平衡探测器、数据采集卡、计算机、任意波形发生器；其中待测光纤为散射增强传感光纤。本发明专利技术光路系统简单、增强效果稳定、可靠性强；可在高空间分辨率下得到较高的信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学，具体涉及一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计及其工作方法。

技术介绍

1、相位敏感光时域反射计具有毫秒乃至亚毫秒量级的高响应速度，纳应变量级的高灵敏度等特点，其在地球物理科学、油气储层检测、海底电力电缆状态评估等领域被广泛应用。迄今为止，有关相位敏感光时域反射计的大部分研究工作都致力于满足占据市场最大份额的天然气和石油领域中，这些领域要求传感系统具有更远的传感范围和更高的测量精度，然而，对于提高相位敏感光时域反射计的空间分辨率的研究较少。由于目前的技术指标基本上满足市场需求，因此几乎没有商业的相位敏感光时域反射计制造商愿意使用更窄的探测脉冲宽度，以牺牲信噪比的条件来获取亚米级的分辨率。这反而限制了相位敏感光时域反射计在航天、机械和土木等领域的应用，因为这些领域需要更高的系统空间分辨率。

2、由此可见，提高相位敏感光时域反射计在窄探测脉冲宽度下的信噪比具有重要意义。提升相位敏感光时域反射计的信噪比的方法主要包括：特种光纤、中继放大等，例如文献[1]中使用紫外曝光在单模光纤中刻写连续布拉格光栅以此制备特种光纤；文献[2]中采用一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计，其特征在于：包括主激光器(1)、第一光纤耦合器(2)、第一电光调制器(3)、第一光环形器(4)、从激光器(5)、第二电光调制器(6)、掺铒光纤放大器(7)、第二光环形器(8)、偏振控制器(9)、第二光纤耦合器(10)、光电平衡探测器(11)、数据采集卡(12)、计算机(13)、任意波形发生器(14)；其中：

2.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计，其特征在于：所述主激光器(1)采用单频窄线宽光纤激光器，输出功率为10dBm，输出波长为1550.12nm；所述从激光器(5)采用分布反馈半导体激光器，输出功率为20m...

【技术特征摘要】

1.一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计，其特征在于：包括主激光器(1)、第一光纤耦合器(2)、第一电光调制器(3)、第一光环形器(4)、从激光器(5)、第二电光调制器(6)、掺铒光纤放大器(7)、第二光环形器(8)、偏振控制器(9)、第二光纤耦合器(10)、光电平衡探测器(11)、数据采集卡(12)、计算机(13)、任意波形发生器(14)；其中：

2.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计，其特征在于：所述主激光器(1)采用单频窄线宽光纤激光器，输出功率为10dbm，输出波长为1550.12nm；所述从激光器(5)采用分布反馈半导体激光器，输出功率为20mw，输出激光的线宽为2mhz，波长为1550nm。

3.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计，其特征在于：所述第一光纤耦合器(2)为90:10的三端口耦合器，第二光纤耦合器(10)为50:50的四端口耦合器。

4.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率相位敏感光时域反射计，其特征在于：所述第一电光调制器(3)的移频为±4ghz，消光比为30db；所述第二电光调制器(6)的工作带宽为10ghz。

5.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪英，邢嘉铭，李宏伟，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：