超大容量时分波分光纤光栅传感系统及其查询方法技术方案

本发明专利技术涉及一种超大容量时分波分光纤光栅传感系统及其查询方法。该系统，由宽带光源、调制模块、环形器、布拉格光纤光栅传感阵列、取样模块、波长解调仪和数据处理计算机组成；调制模块和取样模块各包括一个SOA高速光电开关，并受同一信号发生器的不同通道驱动，两路驱动脉冲之间存在相位差。布拉格光纤光栅传感阵列可以由全同光纤光栅或多波长光纤光栅构成。本发明专利技术通过采用时分复用和波分复用相结合的技术可以在一根光纤上刻写几万个光栅，具备系统容量大、响应速度快、扩展性好、灵活性高、稳定性好、成本低等特点，并可进行动态、静态同时测量，能很好的满足物联网对信息容量的需求。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感
，具体涉及一种超大容量时分波分光纤光栅传感系统及其查询方法。
技术介绍
光纤传感器具有防火防爆、耐腐蚀、抗电磁干扰等特性，具有比其它传感器更加广阔的应用范围。近年来，随着半导体光电子技术的不断发展，光纤传感器的研究和应用备受关注。现存的大容量分布式光纤传感技术主要采用光时域反射技术(0TDR)，包括利用拉曼散射(专利号01124438. O “分布式光纤温度传感 器系统”)、布里渊散射、瑞利散射等不同的方法。基于OTDR技术的光纤传感系统虽然适合分布式测量，但是光纤散射光信号十分微弱，例如拉曼散射的光信号约为入射光的亿分之一，这样弱的光信号使得信号的检测和处理变得很困难，需要对测量数据多次平均来提高测量精度，信号处理非常复杂，实时性差，系统造价昂贵，在很多领域的应用受到限制。光纤光栅传感技术采用数字式测量技术，除了具备光纤传感器的一般有优点外，还具有精确度高、稳定性好、不易受外界各种因素的干扰等特点。常规的光栅传感系统多采用波分复用方式，不同的光栅之间，其布拉格中心波长必须留有足够的间隔，不同点的光纤光栅布拉格波长间隔一般为2nm ；由于光源带宽通常只有40nm左本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大容量时分波分光纤光栅传感系统，其特征在于：所述的传感系统由宽带光源（1）、调制模块（2）、环形器（3）、布拉格光纤光栅传感阵列（4）、取样模块（5）、波长解调仪（6）和数据处理计算机（7）组成；宽带光源（1）提供宽谱的连续光功率信号；宽带光源（1）连接调制模块（2），调制模块（2）输出的光信号通过环形器（3）耦合进布拉格光纤光栅传感阵列(4)；环形器（3）的另一个端口接取样模块(5)；取样模块（5）连接波长解调仪（6），波长解调仪（6）用导线与数据处理计算机（7）连接；其中，所述的调制模块由第一SOA高速光电开关（8）和信号发生器（9）构成，对光源信号进行调制并放大，调制输出的光脉冲宽...

【技术特征摘要】
1.一种超大容量时分波分光纤光栅传感系统，其特征在于所述的传感系统由宽带光源(I)、调制模块(2)、环形器(3)、布拉格光纤光栅传感阵列(4)、取样模块(5)、波长解调仪(6)和数据处理计算机(7)组成；宽带光源(I)提供宽谱的连续光功率信号；宽带光源(I)连接调制模块(2 )，调制模块(2 )输出的光信号通过环形器(3 )耦合进布拉格光纤光栅传感阵列(4);环形器(3)的另一个端口接取样模块(5);取样模块(5)连接波长解调仪(6)，波长解调仪(6)用导线与数据处理计算机(7)连接； 其中，所述的调制模块由第一 SOA高速光电开关(8)和信号发生器(9)构成,对光源信号进行调制并放大，调制输出的光脉冲宽度小于20ns ； 所述的取样模块由第二 SOA高速光电开光(10)和信号发生器(9)构成，以ns级开关速度对反射回来的光脉冲在时域内进行选择，并对允许通过的光信号进行放大； 所述的布拉格光纤光栅传感阵列(4)由多个低反射率的光纤光栅构成，其中心波长相同或者不同。2.根据权利要求书I所述的超大容量时分波分光纤光栅传感系统，其特征在于信号发生器(9)的两个输出端口分别与第一 SOA高速光电开光(8)、第二 SOA高速光电开光(10)连接；信号发生器(9)的控制端口和数据处理计算机(7)之间用导线连接。3.根据权利要求I或2所述的超大容量时分波分光纤光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜德生，罗志会，文泓桥，郭会勇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：