[發明專利]一種時頻域多模式工作的光纖振動傳感設備

在審

• 申請號: 202210643458.3
• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN114910155A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 岳耀笠;羅青松;何如龍;隗小斐;張青春;喻鵬;歐陽竑;唐超;胡怡威;馬俊嵩
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所;中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 覃永峰

1.一種時頻域多模式工作的光纖振動傳感設備，其特征在于，包括：

時頻域調制控制模塊和與時頻域調制控制模塊連接的第一保偏窄線寬激光器λ1和第二保偏窄線寬激光器λ2；

還包括第一保偏窄線寬激光器λ1依次連接的第一1×2保偏光纖耦合器A1、第二1×2保偏光纖耦合器A2、第一聲光開關AOM-1、第一摻鉺光纖放大器EDFA-1、第一波分復用器WDM-1、光纖環形器CIR、第二波分復用器WDM-2、第一偏振分集相干檢測模塊PDI-1、信號處理組件，其中，光纖環形器CIR連接待測傳感光纜，第一偏振分集相干檢測模塊PDI-1與第二1×2保偏光纖耦合器A2連接，第一聲光開關AOM-1還與時頻域調制控制模塊連接，所述信號處理組件包括數據采集卡及計算機，數據采集卡用于將光電探測器輸出的模擬信號放大并轉換成數字信號，并傳遞給計算機進行解調運算；

還包括第二保偏窄線寬激光器λ2依次連接的第三1×2保偏光纖耦合器B1、第四1×2保偏光纖耦合器B2、第二聲光開關AOM-2、第二摻鉺光纖放大器EDFA-2，其中，第二摻鉺光纖放大器EDFA-2與第一波分復用器WDM-1、第二偏振分集相干檢測模塊PDI-2依次連接，第二偏振分集相干檢測模塊PDI-2與第四1×2保偏光纖耦合器B2連接，第二聲光開關AOM-2也與時頻域調制控制模塊連接；

還包括與第一保偏窄線寬激光器λ1及時頻域調制控制模塊均連接的第一副干涉儀OFI-1；

還包括與第二保偏窄線寬激光器λ2及時頻域調制控制模塊均連接的第二副干涉儀OFI-2。

2.根據權利要求1所述的時頻域多模式工作的光纖振動傳感設備，其特征在于，所述時頻域調制控制模塊設有信號處理芯片及與信號處理芯片連接的第一光電采樣電路1、第二光電采樣電路2、第一數字合成任意波形產生電路DDS-1和第二數字合成任意波形產生電路DDS-2，信號處理芯片輸出兩路TTL電平脈沖控制信號，其中，第一光電采樣電路1與第一副干涉儀OFI-1的輸出端相連，第二光電采樣電路2與第二副干涉儀OFI-2的輸出端相連，第一數字合成任意波形產生電路DDS-1與第一保偏窄線寬激光器λ1相連，第二數字合成任意波形產生電路DDS-2與第二保偏窄線寬激光器λ2相連，時頻域調制控制模塊與第一保偏窄線寬激光器λ1、第一副干涉儀OFI-1形成一個獨立的閉環反饋控制系統，時頻域調制控制模塊的信號處理芯片控制第一數字合成任意波形產生電路DDS-1輸出三角波調頻信號，驅動第一保偏窄線寬激光器λ1進行三角波調頻，第一保偏窄線寬激光器λ1經第一1×2保偏光纖耦合器A1連接第一副干涉儀OFI-1，第一副干涉儀OFI-1輸出檢測信號到第一光電采樣電路1，由信號處理芯片解調分析第一保偏窄線寬激光器λ1的調頻線性度、并反饋控制第一數字合成任意波形產生電路DDS-1對三角波調頻信號進行校正，從而完成三角波線性調頻負反饋控制；時頻域調制控制模塊與第二保偏窄線寬激光器λ2、第二副干涉儀OFI-2形成另一個獨立的閉環反饋控制系統，時頻域調制控制模塊的信號處理芯片控制第二數字合成任意波形產生電路DDS-2輸出三角波調頻信號，驅動第二保偏窄線寬激光器λ2進行三角波調頻，第二保偏窄線寬激光器λ2經第三1×2保偏光纖耦合器B1連接第二副干涉儀OFI-2，第二副干涉儀OFI-2輸出檢測信號到第二光電采樣電路2，由信號處理芯片解調分析第二保偏窄線寬激光器λ2的調頻線性度，并反饋控制第二數字合成任意波形產生電路DDS-2對三角波調頻信號進行校正，從而完成三角波線性調頻負反饋控制；時頻域調制控制模塊也控制第一保偏窄線寬激光器λ1和/或第二保偏窄線寬激光器λ2工作在穩頻模式下，時頻域調制控制模塊輸出第一路TTL脈沖控制信號控制第一聲光開關AOM-1調制第一保偏窄線寬激光器λ1輸出的激光直接連續透射輸出或形成脈沖激光輸出，時頻域調制控制模塊輸出第二路TTL脈沖控制信號控制第二聲光開關AOM-2調制第二保偏窄線寬激光器λ2輸出的激光直接連續透射輸出或形成脈沖激光輸出。

3.根據權利要求1所述的時頻域多模式工作的光纖振動傳感設備，其特征在于，所述第一保偏窄線寬激光器λ1和第二保偏窄線寬激光器λ2的工作波長至少相差0.8nm、頻率間隔大于100GHz，第一保偏窄線寬激光器λ1和第二保偏窄線寬激光器λ2的輸出激光偏振態均為線偏振、尾纖均為保偏光纖。