[發明專利]少模光纖中高階模式布里淵頻移-溫度應變系數測量系統

在審

• 申請號: 202210137896.2
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114674359A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 郝蘊琦;楊艷麗;張臘梅;鐘夢陽;丁貝貝;賈若一;楊坤
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D5/353
• 代理公司: 天津漿果知識產權代理事務所(普通合伙) 12240
• 代理人: 王龑

本發明公開了少模光纖中高階模式布里淵頻移?溫度應變系數測量系統，包括窄線寬激光器，窄線寬激光器發射端與單模光纖耦合器相連，所述單模光纖耦合器一端與高階模式布里淵激光組件相連，其另一端與高階模式參考光組件相連，高階模式布里淵激光組件、高階模式參考光組件接入到第二少模光纖耦合器中形成外差干涉，第二少模光纖耦合器與平衡探測器相連，平衡探測器與頻譜儀相連。本發明基于光纖模式選擇器件獲取高階模式，利用少模光纖中的受激布里淵散射，采取外差相干檢測方式，得到差頻頻率隨著少模光纖所受溫度變化或應變變化的系數。本發明可得到少模光纖中高階模式的布里淵頻移和溫度、應變之間的系數，為進一步的傳感應用提供技術支撐。

技術領域

本發明屬于涉及光纖布里淵散射技術領域，具體涉及少模光纖中高階模式布里淵頻移-溫度應變系數測量系統。

背景技術

光纖中的布里淵散射效應是光纖內部的一種典型的非線性效應，被廣泛應用于光纖激光器和光纖傳感等領域。目前國內外關于光纖中布里淵散射效應的研究主要基于單模光纖，理論發展和實際應用趨于成熟。少模光纖作為一種能夠同時傳輸幾個模式的特種光纖，可以用來提高光纖通信系統的容量或者增加光纖傳感系統的特征譜線。但是有關少模光纖布里淵散射的研究還處于理論研究階段，主要集中于各個模式的受激布里淵散射閾值、頻移、譜型和線寬的研究。

和單模光纖中傳輸的基模類似，少模光纖中的高階模式也可進行光纖傳感應用，其布里淵散射效應可進行溫度或應變的傳感。對于基于少模光纖中布里淵散射的傳感應用，李明軍等人公開了一種動態布里淵光柵原理的分布式光纖傳感系統【李明軍，李沈平，X·王，使用少模感測光纖的分布式布里淵感測系統及方法，發明專利，2016.04.27，申請公布號：CN 105526880 A】，劉博等人公開了一種基于多芯少模光纖中部分纖芯中自發/受激布里淵散射的分布式光纖傳感技術【劉博，忻向軍，吳泳鋒，毛雅亞，南通，王瑞春，沈磊，李良川，周銳，王光全，任建新，孫婷婷，趙立龍，基于多芯少模光纖的雙向分布式傳感系統及方法，2020.09.15，申請公布號：CN 111664881 A】，胡君輝等人公開了一種基于少模光纖模式復用的布里淵光時域反射儀【胡君輝，陳貴光，蕭華鵬，李德明，黎遠鵬，陸杭林，唐劍，潘福東，王力虎，基于少模光纖模式復用的布里淵光時域反射儀，2021.11.19，申請公布號：CN113670354 A】但是上述幾種傳感應用均未涉及少模光纖中高階模式的布里淵頻移和溫度或應變之間的傳感系數。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供少模光纖中高階模式布里淵頻移-溫度應變系數測量系統。

本發明的技術方案是：少模光纖中高階模式布里淵頻移-溫度應變系數測量系統，包括窄線寬激光器，所述窄線寬激光器發射端與單模光纖耦合器相連，所述單模光纖耦合器一端與高階模式布里淵激光組件相連，其另一端與高階模式參考光組件相連，所述高階模式布里淵激光組件、高階模式參考光組件接入到第二少模光纖耦合器中形成外差干涉，所述第二少模光纖耦合器與平衡探測器相連，所述平衡探測器與頻譜儀相連。

更進一步的，所述高階模式布里淵激光組件包括與單模光纖耦合器相連的第一單模光纖環形器，所述第一單模光纖環形器一端與第一模式轉換器件相連，其另一端與第二模式轉換器件相連，所述第一模式轉換器件與少模光纖相連，所述第二模式轉換器件與第一少模光纖耦合器相連，所述少模光纖、第一少模光纖耦合器相連，所述第一少模光纖耦合器輸出高階模式布里淵激光。

更進一步的，所述單模光纖耦合器輸出的激光經過第一單模光纖環形器第一端口進入到第一單模光纖環形器中并經過第一單模光纖環形器第二端口輸出，第一單模光纖環形器第二端口輸出的激光通過第一模式轉換器件第一端口進入到第一模式轉換器件并通過第一模式轉換器件第二端口輸出，輸出后的激光連接少模光纖，產生受激布里淵散射。