[發明專利]基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統

無效

• 申請號: 201210131825.8
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102661755A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 高培良
• 申請（專利權）人: 天津奇譜光電技術有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：包括一個帶光纖尾纖的寬帶光源、一個三端口帶光纖尾纖的光環路器、一個包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器、一個帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器、一個光標準具和多個光傳感信號檢測器和信號處理系統；所述的帶光纖尾纖的寬帶光源的輸出連接到帶光纖尾纖的光環路器的輸入端口，所述的帶光纖尾纖的光環路器的透射輸出端口連接到光纖布拉格光柵傳感器，該帶光纖尾纖的光環路器的反射輸出端口連接到帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器的輸入端口，所述的帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器的輸出端口的輸出準直光束以接近零度入射角進入光標準具，所述的光傳感信號檢測器設置于所光標準具后接收從光標準具透過的光傳感信號并由信號處理系統進行實時信號處理。

2.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的帶光纖尾纖的寬帶光源的輸出光譜的寬度大于10納米。

3.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的三端口帶光纖尾纖的光環路器包含一個帶光纖尾纖的輸入端口、一個帶光纖尾纖的透射輸出端口和一個帶光纖尾纖的反射輸出端口。

4.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器由多個單頻道光波分復用分離器依次連接構成，每個單頻道光波分復用分離器的輸出端口的透射光頻譜范圍大于2納米，相鄰兩個輸出端口的透射光頻譜波長間隔大致相等并大于每個輸出端口的透射光頻譜范圍，該可擴展光波分復用分離器的第一個輸出端口的中心光波長和包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器的最后一個布拉格光柵的相同，該可擴展光波分復用分離器的最后一個輸出端口的中心光波長和包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器的第一個布拉格光柵的相同。

5.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器的相鄰兩個布拉格光柵反射光的波長間隔大于2納米，各個布拉格光柵反射光的反射光譜的中心波長間隔接近相等，該包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器的排序和可擴展光波分復用分離器的相反排序以利于平衡每個傳感器信號在光傳感信號檢測器的強度。

6.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的光標準具能夠接收所有帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器的輸出光，該光標準具的自由光譜范圍與包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器的相鄰兩個布拉格光柵反射光的波長間隔相同，其透射光波長的峰值大于或小于布拉格光柵反射光的中心波長，并使得布拉格光柵反射光的中心波長位于光標準具的透射光頻譜曲線的上升或下降沿的中心附近；該光標準具的銳度系數使得光纖布拉格光柵傳感器的反射光的波長變化范圍全部處于光標準具的透射光頻譜曲線的上升或下降沿上。

7.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的光傳感信號檢測器的光譜響應范圍與光纖布拉格光柵傳感器的反射光的波長變化范圍相同。

8.根據權利要求1所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的信號處理系統對每一個光傳感信號檢測器的輸入信號進行實時信號處理。

9.根據權利要求1至8任一項所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的帶光纖尾纖的寬帶光源、所述的三端口帶光纖尾纖的光環路器、所述的包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器和帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器的各端口的光纖尾纖采用電弧溶接或光纖連接器連接。

10.根據權利要求1至8任一項所述的基于光纖布拉格光柵的可擴展分布式傳感系統，其特征在于：所述的帶光纖尾纖的可擴展光波分復用分離器的單頻道光波分復用分離器數量、包含多個具有不同光柵周期的光纖布拉格光柵傳感器的布拉格光柵傳感器數量以及光傳感信號檢測器數量相同。