[實用新型]一種全分布式光纖溫度或應變的傳感器

有效

• 申請號: 201720547173.4
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN207007371U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 余志華;張明宇;戴昊龍;張齊
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01B11/16
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司42238
• 代理人: 曹雄

1.一種全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，包括激光器、第一耦合器、電光調制器、摻鉺放大器、聲光調制器、帶通濾波器、環形器、傳感光纖、移頻模塊、第二耦合器、平衡探測器、數據采集模塊和信號處理模塊，所述激光器連接第一耦合器，所述第一耦合器連接電光調制器和移頻模塊，所述電光調制器受波形發生器的控制，所述電光調制器連接摻鉺放大器，所述摻鉺放大器連接聲光調制器，所述聲光調制器連接帶通濾波器，所述帶通濾波器連接環形器，所述環形器連接傳感光纖和第二耦合器，所述第二耦合器連接移頻模塊和平衡探測器，所述平衡探測器連接數據采集模塊，所述數據采集模塊連接信號處理模塊，所述激光器輸出脈沖光，所述脈沖光經第一耦合器分成兩路，一路為探測脈沖光和一路為參考脈沖光，所述探測脈沖光依次經電光調制器、摻鉺放大器、聲光調制器、帶通濾波器和環形器處理后輸入傳感光纖，所述探測脈沖光在傳感光纖中產生自發布里淵散射光，所述布里淵散射光返回環形器，并輸入第二耦合器的一端，所述參考脈沖光經移頻模塊輸入第二耦合器的另一端，所述第二耦合器將兩路光信號輸入平衡探測器，兩路光信號在所述平衡探測器中進行相干探測后被轉化為電信號，所述數據采集模塊收集所述電信號，并傳輸給信號處理模塊，所述信號處理模塊對電信號進行處理，得到布里淵散射光的頻移大小，進而得到光纖溫度或應變。

2.根據權利要求1所述的全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，所述激光器的工作波段為1330nm或者1550nm。

3.根據權利要求1所述的全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，所述激光器輸出脈沖光的數量為三束，三束脈沖光被調制成相互之間有線寬差的探測脈沖光。

4.根據權利要求3所述的全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，所述三束脈沖光相互之間的線寬差為0-10ns。

5.根據權利要求1所述的全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，所述傳感光纖的折射率為n＝1.46，傳感光纖中的聲速為V_a＝5945m/s。

6.根據權利要求1所述的全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，所述參考脈沖光經頻移模塊處理后頻率下移11.2GHz。

7.根據權利要求4所述的全分布式光纖溫度或應變的傳感器，其特征在于，所述信號處理模塊對三束脈沖光所對應的布里淵散射光信號在時域直接相互相減兩次得到差分信號，所述差分信號經快速傅里葉算法處理提取得到布里淵散射光頻譜，利用布里淵光時域反射方法對溫度或應變進行全分布式的檢測，根據布里淵散射光頻譜的頻譜中心頻率得到布里淵散射光的頻移變化量，進而解調得出光纖溫度或應變。