[發(fā)明專利]一種DTS用的拉曼波分復(fù)用器及其制作工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810282669.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108318973A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 強(qiáng)則煊;郁張維;陳達(dá)如
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293;G02B6/32;G01K11/32
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發(fā)明公開了一種DTS用的拉曼波分復(fù)用器及其制作工藝。本發(fā)明中的第一熔融拉錐型波分復(fù)用器為1310nm/1650nm波分復(fù)用器，其公共輸出端和C?lens透鏡調(diào)節(jié)形成單芯自準(zhǔn)直器。第二熔融拉錐型波分復(fù)用器為1450nm/1550nm波分復(fù)用器，其公共輸出端與尾纖聯(lián)合G?lens透鏡和帶通濾波片形成雙芯自準(zhǔn)直器；所述的G?lens透鏡、帶通濾波片、C?lens透鏡封裝在玻璃圓管內(nèi)。本發(fā)明僅需一個帶通濾波片，一個雙芯準(zhǔn)直器，一個單芯準(zhǔn)直器，減少了耦合對準(zhǔn)的工作量，還可以輕易獲得大于±10nm的帶寬；另外提供了額外的1310nm端口可與1550nm端口實(shí)現(xiàn)雙波長組合的系統(tǒng)斷點(diǎn)故障識別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖分布式傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別涉一種DTS用的拉曼波分復(fù)用器及其制作工藝。

背景技術(shù)

分布式光纖拉曼溫度傳感器（distributed optical fiber temperature, DTS）利用激光脈沖在光纖中傳輸產(chǎn)生的自發(fā)拉曼效應(yīng)并結(jié)合光時域反射技術(shù)（OTDR）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量和監(jiān)控，具有測量范圍寬、空間分辨率和測量精度較高等優(yōu)點(diǎn)。具體的說是沿傳輸光纖反射回來的脈沖光中包括斯托克斯光（比原來激光波長長）、反斯托克斯光（比原來激光波長短）以及瑞利光（原激光波長）等信號，其中反斯托克斯光對溫度尤為敏感，斯托克斯光對溫度不敏感，因此，人們通常用斯托克斯光作為參考光進(jìn)而從反斯托克斯光中解調(diào)出溫度信息。DTS需要一個1x3的拉曼波分復(fù)用器將上述三種波長有效分開防止串?dāng)_?，F(xiàn)有的DTS拉曼波分復(fù)用器通常由兩個1x2的薄膜型波分復(fù)用器組合實(shí)現(xiàn)，它的每個信道帶寬小于等于±10nm，容易使系統(tǒng)的有用信號被濾除，使得系統(tǒng)的信噪比較差，而且需要兩個不同波長范圍的帶通濾波片，兩個雙芯光纖準(zhǔn)直器、兩個單芯光纖準(zhǔn)直器，耦合對準(zhǔn)相對耗時。此外，現(xiàn)有的拉曼波分復(fù)用器沒有額外的波長端口用于實(shí)現(xiàn)雙波長的OTDR識別判斷傳輸系統(tǒng)的故障。因此，發(fā)明一種小型化、操作簡便、帶寬大于±10nm并提供額外端口實(shí)現(xiàn)雙波長OTDR故障識別的DTS拉曼波分復(fù)用器具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種DTS用的拉曼波分復(fù)用器及其制作工藝。

本發(fā)明中的拉曼波分復(fù)用器，為1×4結(jié)構(gòu)的拉曼波分復(fù)用器，包括第一熔融拉錐型波分復(fù)用器、玻璃圓管、G-lens透鏡、帶通濾波片、C-lens透鏡和第二熔融拉錐型波分復(fù)用器。所述第一熔融拉錐型波分復(fù)用器為1×2結(jié)構(gòu)的1310nm/1650nm波分復(fù)用器，其公共輸出端和C-lens透鏡調(diào)節(jié)形成單芯自準(zhǔn)直器，作為帶通濾波片的傳輸端。所述第二熔融拉錐型波分復(fù)用器為1×2結(jié)構(gòu)的1450nm/1550nm波分復(fù)用器，其公共輸出端與尾纖聯(lián)合G-lens透鏡和帶通濾波片形成雙芯自準(zhǔn)直器，其中尾纖作為帶通濾波片的反射端；所述的G-lens透鏡、帶通濾波片、C-lens透鏡封裝在玻璃圓管內(nèi)。

上述拉曼波分復(fù)用器的制作工藝：通過熔融拉錐標(biāo)準(zhǔn)工藝制備一個1×2結(jié)構(gòu)的1310nm/1650nm波分復(fù)用器和一個1×2結(jié)構(gòu)的1450nm/1550nm波分復(fù)用器，將上述兩個波分復(fù)用器的輸出端尾纖剝除一部分，并用切割刀切割端面保留長度用于制備光纖準(zhǔn)直器。然后將1×2結(jié)構(gòu)的1310nm/1650nm波分復(fù)用器的輸出端與C-lens透鏡用光學(xué)精密調(diào)整架對調(diào)，使得滿足插損要求形成單芯自準(zhǔn)直器。將G-lens透鏡與帶通濾波片粘結(jié)，并同樣通過光學(xué)精密調(diào)整架與1450nm/1550nm波分復(fù)用器的輸出端及拉曼波分復(fù)用器的公共輸出端調(diào)節(jié)，滿足插損條件形成雙芯自準(zhǔn)直器。最后將單芯自準(zhǔn)直器和雙芯自準(zhǔn)直器插入玻璃圓管，通過光學(xué)精密調(diào)整架對調(diào)耦合成器件，并注入硅膠固定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：1、僅需一個帶通濾波片，一個雙芯準(zhǔn)直器，一個單芯準(zhǔn)直器，減少了耦合對準(zhǔn)的工作量；2、可以輕易獲得大于±10nm的帶寬；3、提供了額外的1310nm端口可與1550nm端口實(shí)現(xiàn)雙波長組合的系統(tǒng)斷點(diǎn)故障識別。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的DTS拉曼波分復(fù)用器的整體裝置示意圖。

具體實(shí)施方式