[發明專利]分布式光纖振動傳感器

有效

• 申請號: 201210349310.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102865914A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 朱濤
• 申請（專利權）人: 朱濤
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

1.一種分布式光纖振動傳感器，其特征在于：它由光源（1）、第一耦合器（2）、聲光調制器（3）、摻鉺光纖放大器（4）、光濾波器（5）、三端口環形器（6）、第一光電探測器（7）、第二耦合器（8）、第二光電探測器（9）、高通濾波器（10）、混頻器（11）、函數發生器（12）、低通濾波器（13）、數據采集卡（14）、計算機（15）和長距離傳感光纖（16）組成；光源（1）與第一耦合器（2）的輸入端光路連接，第一耦合器（2）將輸入光分為兩路，一路光作為檢測信號輸出至聲光調制器（3），另一路光作為參考信號輸出至第二耦合器（8）的第一輸入端；聲光調制器（3）對輸入光進行調制處理后將光輸出至摻鉺光纖放大器（4），摻鉺光纖放大器（4）對輸入光進行放大處理后將光輸出至光濾波器（5）進行消噪處理，經消噪處理后的光由光濾波器（5）傳輸至三端口環形器（6）的輸入端，三端口環形器（6）的收發復用端與第一光電探測器（7）連接，三端口環形器（6）的輸出端與長距離傳感光纖（16）的一端連接，三端口環形器（6）用以提取長距離傳感光纖（16）的后向瑞利散射光；長距離傳感光纖（16）的另一端與第二耦合器（8）的第二輸入端連接，檢測信號和參考信號在第二耦合器（8）中發生拍頻干涉；第二耦合器（8）的輸出端與第二光電探測器（9）的輸入端連接，第二光電探測器（9）的輸出端與高通濾波器（10）的輸入端連接，高通濾波器（10）提取檢測信號和參考信號的干涉信號中的交流項；高通濾波器（10）的輸出端與混頻器（11）的其中一個輸入端連接，混頻器（11）的另一個輸入端與函數發生器（12）連接，檢測信號和參考信號的干涉信號中的交流項與函數發生器（12）輸出的余弦信號在混頻器（11）內進行混頻；函數發生器（12）還與聲光調制器（3）連接；混頻器（11）的輸出端與低通濾波器（13）連接；低通濾波器（13）和第一光電探測器（7）都連接至數據采集卡（14），數據采集卡（14）與計算機（15）相連；長距離傳感光纖（16）鋪設于被測空間內。

2.根據權利要求1所述的分布式光纖振動傳感器，其特征在于：第二光電探測器（9）采用平衡光電探測器；第二耦合器（8）采用2×2耦合器；第二耦合器（8）的兩個輸出端與第二光電探測器（9）的兩個輸入端一一連接。

3.根據權利要求1所述的分布式光纖振動傳感器，其特征在于：函數發生器（12）產生頻率為5KHz、脈寬為50ns、高電平幅值為1V、低電平幅值為0.1V的電脈沖信號；聲光調制器（3）在函數發生器（12）輸出的電脈沖信號調制下，輸出光脈沖信號，高電平脈沖光用于檢測發生振動的位置；低電平脈沖光用于檢測振動的頻率。

4.根據權利要求1所述的分布式光纖振動傳感器，其特征在于：摻鉺光纖放大器（4）的工作方式采用前向泵浦方式，采用980nm泵浦光在10m摻鉺光纖下實現光放大。