[發明專利]用于分布式拉曼測溫系統的光纖多波長脈沖光源

有效

• 申請號: 201711486193.6
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108051923B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 田銘;彭特;張良
• 申請（專利權）人: 武漢理工光科股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G01K11/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發明公開了一種用于分布式拉曼測溫系統的光纖多波長脈沖光源，包括：梳狀多波長光源，包括順次連接的寬譜光源、第一帶通濾波器和標準具；第一級放大器，包括順次連接的第一波分復用器、第一摻鉺光纖，以及980泵浦；第二級放大器，包括順次連接的第二波分復用器、第一隔離器和半導體光放大器，該第二級放大器還包括同步時鐘驅動；第一整形器，包括順次連接的第二隔離器和第二帶通濾波器；第三級放大器，包括依次連接的第三波分復用器和第二摻鉺光纖；第二整形器，包括第三隔離器和第三帶通濾波器。本發明輸出多波長脈沖光源穩定，各個波長功率差異小，功率大，信噪比高，能有效提高分布式拉曼測溫系統的工作距離。

技術領域

本發明涉及多波長脈沖光源技術領域，尤其涉及一種用于分布式拉曼測溫系統的多波長脈沖光源。

背景技術

分布式光纖溫度傳感器是近幾十年來發展的一種用于實時測量空間溫度場分布的光纖傳感系統。接收光信號的信噪比決定了分布式光纖傳感系統的工作距離。提高接收光信號的信噪比最直接簡單的方法是提高輸出光源信噪比，光源噪音在一定程度是很難降低，相比而言，提高注入光強度是一種有效簡單的方法。但受到光纖非線性效應的影響，限制了注入光的最大光功率。

申請人在專利201610996738.7中提出用多波長來提高光源信噪比。

對于多波長脈沖光源存在以下幾個難點：1）多波長光源功率和波長的穩定性，多波長激光器存在增益競爭，穩定性很難得到保證。2）波長峰值功率的差異性，每個波長的增益競爭，每個波長的損耗不一樣，都會導致功率的差異。3）脈沖總功率的穩定性，傳統分布式拉曼測溫系統使用的脈沖光源都是內調制，脈沖功率的穩定還能接受，但是在多波長情況下，脈沖功率穩定性大大下降。

發明內容

針對現有分布式光纖拉曼散射傳感技術脈沖光源模塊的改進需求，本發明提供了一種用于分布式拉曼測溫系統的光纖多波長脈沖光源，其目的在于提高多波長脈沖光源質量，增加測溫系統的工作距離。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種用于分布式拉曼測溫系統的光纖多波長脈沖光源，其特征在于，包括：

梳狀多波長光源，包括順次連接的寬譜光源、第一帶通濾波器和標準具；

第一級放大器，包括順次連接的第一波分復用器、第一摻鉺光纖，以及與第一波分復用器的980端口連接的980泵浦；第一波分復用器的輸入端與標準具的輸出端連接；

第二級放大器，包括順次連接的第二波分復用器、第一隔離器和半導體光放大器，第二波分復用器的輸入端與第一摻鉺光纖連接，該第二級放大器還包括同步時鐘驅動，同步時鐘驅動的驅動射頻信號輸出端與半導體光放大器的電接口輸入端連接；

第一整形器，包括順次連接的第二隔離器和第二帶通濾波器，第二隔離器的輸入端與半導體光放大器的輸出端連接；

第三級放大器，包括依次連接的第三波分復用器和第二摻鉺光纖，第三波分復用器的980端口與第二波分復用器的980端口連接；

第二整形器，包括第三隔離器和第三帶通濾波器，第三隔離器的輸入端與第二摻鉺光纖的輸出端連接，第三隔離器的輸出端與第三帶通濾波器的輸入端連接。

接上述技術方案，標準具的輸出端與第一波分復用器的1550端口連接，第一波分復用器的com端口與第一摻鉺光纖的一端口連接，第一摻鉺光纖另一端口與第二波分復用器的com端口連接，第二帶通濾波器與第三波分復用器的1550端口連接，第三波分復用器的com端口與第二摻鉺光纖的一端連接。

接上述技術方案，各個結構之間的連接采用單模光纖連接。

接上述技術方案，當半導體光放大器工作時，光信號通過，并對光信號進行一定的增益放大；當半導體光放大器不工作時，半導體光放大器成為吸收材料，光信號衰減。