[發(fā)明專利]一種基于OFDR技術(shù)的光纖傳感系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110362674.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112880715A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭新;龔銳;王昊昴;顏哲昊;張治國
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 北京睿馳通程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11604
• 代理人: 張文平;唐華

1.一種基于OFDR技術(shù)的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括：

OFDR傳感設(shè)備及數(shù)據(jù)處理中心，其中，所述OFDR傳感設(shè)備包括可調(diào)諧激光器、第一光纖耦合器、輔助干涉儀、第二光纖耦合器、第三光纖耦合器、光纖環(huán)形器、波分復(fù)用器以及模式匹配器；其中，

所述可調(diào)諧激光器、第一光纖耦合器、輔助干涉儀、第二光纖耦合器、第三光纖耦合器、光纖環(huán)形器之間通過第一傳輸光纖連接；

所述波分復(fù)用器的一端通過第二傳輸光纖連接所述光纖環(huán)形器，另一端連接待測光纖；

所述模式匹配器的一端通過第二傳輸光纖連接所述光纖環(huán)形器，另一端通過所述第一傳輸光纖連接所述第三光纖耦合器；其中，所述待測光纖的芯徑大于所述第一傳輸光纖的芯徑，所述第二傳輸光纖的芯徑等于所述待測光纖的芯徑；

所述OFDR傳感設(shè)備用于產(chǎn)生拍頻干涉信號及外部時鐘信號；所述數(shù)據(jù)處理中心用于接收所述拍頻干涉信號及外部時鐘信號，并進(jìn)行處理，得到所述待測光纖的傳感數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳輸光纖的芯徑范圍為9μm～10μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第二傳輸光纖的芯徑范圍為20μm～100μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第二傳輸光纖與所述待測光纖為無源GDF單模雙包層光纖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助干涉儀為馬赫-曾德爾干涉儀。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述模式匹配器用于將所述待測光纖返回的背向瑞利散射信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過所述第一傳輸光纖輸出至所述第三光纖耦合器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括，在所述波分復(fù)用器與所述待測光纖之間接入泵浦光源，所述泵浦光源用于向所述待測光纖輸入需要傳輸?shù)墓庑盘枴?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第二光纖耦合器用于將所述第一光纖耦合器輸出的掃頻光信號分為兩路，一路進(jìn)入所述第三光纖耦合器，一路進(jìn)入所述待測光纖產(chǎn)生背向瑞利散射信號，所述背向瑞利散射信號與掃頻光信號在所述第三光纖耦合器進(jìn)行混頻，產(chǎn)生拍頻干涉信號。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第三光纖耦合器為50:50光纖耦合器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理中心包括依次連接的光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，其中，所述光電轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第三光纖耦合器輸出的拍頻干涉光信號轉(zhuǎn)換為電信號，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于基于所述外部時鐘信號采集所述拍頻干涉光信號，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于控制所述數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行采集并對采集的所述拍頻干涉信號進(jìn)行處理，獲得每個所述待測光纖的傳感結(jié)果。