[發(fā)明專利]一種基于遠泵放大器的DAS系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011003938.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112345060B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 夏江珍;張成先;杜新民;劉進;方立新
• 申請（專利權(quán)）人: 上海波匯科技有限公司;平湖波匯通信科技有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發(fā)明公開了一種基于遠泵放大器的DAS系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：振動探測單元，提供第一波長的信號光；激光源，提供第二波長的泵浦光；第一傳感光纖，所述第一傳感光纖的首端接收所述泵浦光與信號光的合束光；第一波分復用器，所述第一波分復用器的第一端與所述第一傳感光纖的尾端連接用來接收所述合束光，所述第一波分復用器的第二端輸出所述合束光中分離出的第二波長的信號光，所述第一波分復用器的第三端輸出所述合束光中分離出的第一波長的信號光；衰減器，所述衰減器的一端與所述第一波分復用器的第二端連接；第一環(huán)形器。本發(fā)明將遠泵摻鉺光纖放大器從光通信領(lǐng)域應用到傳感領(lǐng)域中，可以將DAS系統(tǒng)的傳輸距離從40km延長到80km。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖傳感領(lǐng)域，具體涉及一種基于遠泵放大器的DAS系統(tǒng)。

背景技術(shù)

分布式光纖聲波傳感系統(tǒng)(簡稱DAS)發(fā)射脈沖激光到傳感光纖中，在光注入端接收光纖中自發(fā)的背向瑞利散射的相干光。通過檢測外部振動導致的相干光強度變化來感知光纖所收到的外部擾動以獲得振動信息。這種技術(shù)方法具有靈敏度高、測量響應速度快且能夠?qū)崿F(xiàn)長距離全分布式傳感，適合對微擾動時間的監(jiān)測，在大型建筑結(jié)構(gòu)安全防護、重要場所的周界安防等領(lǐng)域有著廣泛的應用。

DAS系統(tǒng)在實際工程應用中，由于光纜的實際損耗比較大，或者光纜長度超出了DAS所能達到的最遠距離，此時需要將信號光放大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于遠泵放大器的DAS系統(tǒng)，本發(fā)明的部分實施例，將遠泵放大器應用在DAS系統(tǒng)中。遠泵放大器可以大幅度提升現(xiàn)有光纖系統(tǒng)的容量，增加傳感系統(tǒng)的探測距離，降低系統(tǒng)的成本從而廣泛應用于長距離光纖通信系統(tǒng)、光纖傳感系統(tǒng)以及科學研究等領(lǐng)域，這種技術(shù)應用到DAS系統(tǒng)中來提升系統(tǒng)的傳感距離。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于遠泵放大器的DAS系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：振動探測單元，提供第一波長的信號光；激光源，提供第二波長的泵浦光；第一傳感光纖，所述第一傳感光纖的首端接收所述泵浦光與信號光的合束光；第一波分復用器，所述第一波分復用器的第一端與所述第一傳感光纖的尾端連接用來接收所述合束光，所述第一波分復用器的第二端輸出所述合束光中分離出的第二波長的信號光，所述第一波分復用器的第三端輸出所述合束光中分離出的第一波長的信號光；衰減器，所述衰減器的一端與所述第一波分復用器的第二端連接；第一環(huán)形器，所述第一環(huán)形器的第一端的入射光自其第二端出射，所述第一環(huán)形器的第二端的入射光自其第三端出射，所述第一環(huán)形器的第二端與所述第一波分復用器的第三端連接；第二波分復用器，所述第二波分復用器的第一端與所述衰減器的另一端連接，所述第二波分復用器的第二端與所述第一環(huán)形器的第三端連接，所述第二波分復用器的第三端將其第一端和第二端的入射光合束出射；摻鉺光纖，所述摻鉺光纖的一端與所述第二波分復用器的第三端連接；第二環(huán)形器，所述第二環(huán)形器的第一端的入射光自其第二端出射，所述第二環(huán)形器的第二端的入射光自其第三端出射，所述第二環(huán)形器的第一端與所述摻鉺光纖的另一端連接，所述第二環(huán)形器的第三端與所述第一環(huán)形器的第一端連接；第二傳感光纖，所述第二傳感光纖的首端與所述第二環(huán)形器的第二端連接；其中，所述第二傳感光纖中的背向散射信號光從所述第二環(huán)形器的第二端進入第二環(huán)形器的第三端后，再從所述第一環(huán)形器的第一端進入第一環(huán)形器的第二端；所述第一傳感光纖、第二傳感光纖鋪設在待探測振動的線路上。

優(yōu)選地，所述第一傳感光纖的首端之前連接有第三波分復用器合束的第一端，所述第三波分復用器的分束的第二端與所述振動探測單元連接，所述第三波分復用器的分束的第三端與所述激光源連接。

優(yōu)選地，所述第三波分復用器的第三端與所述激光源之間串接有第一隔離器。

優(yōu)選地，所述第二波分復用器與所述摻鉺光纖之間串接有第二隔離器。

優(yōu)選地，所述第一傳感光纖的長度小于55km。

優(yōu)選地，所述第二傳感光纖的長度小于35km。