[發(fā)明專利]一種雙波長頻率分集的相位敏感光時域反射系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110651155.1
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113566858B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宇;李妍;靳寶全;高妍;張紅娟;白清;劉昕;王鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 趙江艷

1.一種基于雙波長頻率分集的相位敏感光時域反射系統(tǒng)，其特征在于，包括：1550nm激光器（1）、第一光纖耦合器（2）、聲光調(diào)制器（3）、相位調(diào)制器（5）、摻鉺光纖放大器（6）、光環(huán)形器（7）、第一波分復(fù)用器（8）、第一傳感光纖（9）、壓電陶瓷（10）、第二傳感光纖（11）、第二波分復(fù)用器（12）、第一光隔離器（13）、法拉第旋轉(zhuǎn)鏡（14）、第二光纖耦合器（15）、平衡光電探測器（16）、計算機（19）、隨機數(shù)生成器（20）、1310nm激光器（23）、第二光隔離器（24）、第三光纖耦合器（25）、延遲光纖（26）、第四光纖耦合器（27）、光電探測器（28）和閾值比較器（30）；

所述1550nm激光器（1）的輸出端連接第一光纖耦合器（2）的輸入端；第一光纖耦合器（2）的第一輸出端依次經(jīng)聲光調(diào)制器（3）、相位調(diào)制器（5）、摻鉺光纖放大器（6）后連接環(huán)形器（7）的第一連接端，第一光纖耦合器（2）的第二輸出端連接第二光纖耦合器（15）的第一輸入端；環(huán)形器（7）的第二連接端連接第一波分復(fù)用器（8）的第二輸入端；第一波分復(fù)用器（8）的輸出端經(jīng)第一傳感光纖（9）、壓電陶瓷（10）和第二傳感光纖（11）連接到第二波分復(fù)用器（12）的輸入端；第二波分復(fù)用器（12）的第一輸出端連接第一光隔離器（13），第二波分復(fù)用器（12）的第二輸出端連接法拉第旋轉(zhuǎn)鏡（14）；環(huán)形器（7）的第三連接端連接第二光纖耦合器（15）的第二輸入端；第二光纖耦合器（15）的第一輸出端和第二輸出端與平衡光電探測器（16）連接；平衡光電探測器（16）的信號輸出端連接計算機（19）的輸入端；

所述1310nm激光器（23）的輸出端經(jīng)第二光隔離器（24）連接第三光纖耦合器（25）的第二輸入端；第三光纖耦合器（25）的第一輸出端經(jīng)延遲光纖（26）連接第四光纖耦合器（27）的第一輸入端，第三光纖耦合器（25）的第二輸出端連接第四光纖耦合器（27）的第二輸入端；第四光纖耦合器（27）的輸出端連接第一波分復(fù)用器（8）的第一輸入端；第三光纖耦合器（25）的第一輸入端與光電探測器（28）的輸入端連接，光電探測器（28）的輸出端與閾值比較器（30）的輸入端連接，閾值比較器（30）的輸出端與計算機（19）連接；

計算機（19）的輸出端與隨機數(shù)生成器（20）的控制端連接，計算機（19）用于根據(jù)閾值比較器（30）的輸出，控制隨機數(shù)生成器（20）產(chǎn)生隨機數(shù)，隨機數(shù)生成器（20）的信號輸出端與相位調(diào)制器（5）的控制驅(qū)動端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙波長頻率分集的相位敏感光時域反射系統(tǒng)，其特征在于，還包括帶通濾波器（17）、第一數(shù)據(jù)采集卡（18）和第二數(shù)據(jù)采集卡（29）；

所述平衡光電探測器（16）的輸出信號經(jīng)帶通濾波器（17）進行帶通濾波后，經(jīng)第一數(shù)據(jù)采集卡（18）采集數(shù)據(jù)并輸出到計算機（19）；

光電探測器（28）的輸出信號經(jīng)第二數(shù)據(jù)采集卡（29）采集數(shù)據(jù)后輸出到閾值比較器（30）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙波長頻率分集的相位敏感光時域反射系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光纖耦合器（2）為分光比為探測光：本地光=99:1的1×2光纖耦合器；所述第二光纖耦合器（15）和第三光纖耦合器（25）為2×2光纖耦合器；第四光纖耦合器（27）為分光比為50:50的1×2光纖耦合器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙波長頻率分集的相位敏感光時域反射系統(tǒng)，其特征在于，還包括：信號發(fā)生器（4）、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（21）和信號功率放大器（22），所述隨機數(shù)生成器（20）的信號輸出端依次經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（21）將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)信號功率放大器（22）進行電壓放大后輸出到相位調(diào)制器（5）的控制驅(qū)動端；

信號發(fā)生器（4）連接聲光調(diào)制器（3）的控制驅(qū)動端，用于驅(qū)動聲光調(diào)制器（3）將連續(xù)光調(diào)制為脈沖光。