[發(fā)明專利]時(shí)分復(fù)用的分布式光纖振動(dòng)傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210537972.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102967358A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱濤;何茜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H9/00
• 分類號(hào): G01H9/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂(lè)

1.一種時(shí)分復(fù)用的分布式光纖振動(dòng)傳感器，包括：基于后向瑞利散射原理的第一分布式光纖傳感裝置和基于Mach-Zehnder干涉原理的第二分布式光纖傳感裝置，其中，第一分布式光纖傳感裝置通過(guò)對(duì)應(yīng)的傳感光纖獲取被測(cè)空間內(nèi)的振動(dòng)位置信息，第二分布式光纖傳感裝置通過(guò)對(duì)應(yīng)的傳感光纖獲取被測(cè)空間內(nèi)的振動(dòng)頻率信息，其特征在于：所述第一分布式光纖傳感裝置和第二分布式光纖傳感裝置共用同一條傳感光纖，第一分布式光纖傳感裝置和第二分布式光纖傳感裝置通過(guò)時(shí)分復(fù)用機(jī)制錯(cuò)時(shí)工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)分復(fù)用的分布式光纖振動(dòng)傳感器，其特征在于：分布式光纖振動(dòng)傳感器由光源（1）、第一耦合器（2）、第一聲光調(diào)制器（3）、摻鉺光纖放大器（4）、光濾波器（5）、三端口環(huán)形器（6）、長(zhǎng)距離傳感光纖（7）、第二耦合器（8）、平衡光電探測(cè)器（9）、第二聲光調(diào)制器（10）、隔離器（11）、高通濾波器（12）、混頻器（13）、函數(shù)發(fā)生器（14）、低通濾波器（15）和數(shù)據(jù)采集卡（16）組成；其中，第一耦合器（2）為1×3耦合器，第二耦合器（8）為2×2耦合器；

光源（1）與第一耦合器（2）的輸入端光路連接，第一耦合器（2）將輸入光分為三路，第一路光作為振動(dòng)頻率檢測(cè)信號(hào)輸入第二聲光調(diào)制器（10），第二路光作為振動(dòng)位置檢測(cè)信號(hào)輸入第一聲光調(diào)制器（3），第三路光作為參考信號(hào)輸入第二耦合器（8）的第一輸入端；

第二聲光調(diào)制器（10）的輸出端與隔離器（11）的輸入端光路連接，隔離器（11）的輸出端與長(zhǎng)距離傳感光纖（7）的首端光路連接，長(zhǎng)距離傳感光纖（7）的末端與三端口環(huán)形器（6）的收發(fā)復(fù)用端光路連接，三端口環(huán)形器（6）的輸出端與第二耦合器（8）的第二輸入端光路連接；

第一聲光調(diào)制器（3）的輸出端與摻鉺光纖放大器（4）的輸入端光路連接，摻鉺光纖放大器（4）的輸出端與光濾波器（5）的輸入端光路連接，光濾波器（5）的輸出端與三端口環(huán)形器（6）的輸入端光路連接；

第二耦合器（8）的兩個(gè)輸出端與平衡光電探測(cè)器（9）的兩個(gè)輸入端一一對(duì)應(yīng)地光路連接，平衡光電探測(cè)器（9）的輸出端與高通濾波器（12）的輸入端連接，高通濾波器（12）的輸出端與混頻器（13）的第一輸入端連接，混頻器（13）的第二輸入端與函數(shù)發(fā)生器（14）連接，混頻器（13）的輸出端與低通濾波器（15）的輸入端連接，低通濾波器（15）的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡（16）連接；

函數(shù)發(fā)生器（14）還分別與第一聲光調(diào)制器（3）和第二聲光調(diào)制器（10）連接；

函數(shù)發(fā)生器（14）向第一聲光調(diào)制器（3）輸出第一電脈沖信號(hào)，函數(shù)發(fā)生器（14）向第二聲光調(diào)制器（10）輸出第二電脈沖信號(hào)，通過(guò)調(diào)整第一電脈沖信號(hào)和第二電脈沖信號(hào)之間的輸出時(shí)延形成時(shí)分復(fù)用機(jī)制，使用于獲取振動(dòng)位置信息的相關(guān)裝置和用于獲取振動(dòng)頻率信息的相關(guān)裝置錯(cuò)時(shí)工作；

當(dāng)分布式光纖振動(dòng)傳感器對(duì)振動(dòng)位置信息進(jìn)行測(cè)量時(shí)，函數(shù)發(fā)生器（14）向混頻器（13）輸出與第一電脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的余弦信號(hào)，當(dāng)分布式光纖振動(dòng)傳感器對(duì)振動(dòng)頻率信息進(jìn)行測(cè)量時(shí)，函數(shù)發(fā)生器（14）向混頻器（13）輸出與第二電脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的余弦信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)分復(fù)用的分布式光纖振動(dòng)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兩級(jí)泵浦方式，采用980nm泵浦光在4m或6m摻鉺光纖下實(shí)現(xiàn)光放大。