[發(fā)明專利]基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路及方法

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• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115882937A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡震;楊飛;吉俊文
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇亮點光電研究有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王會

1.基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路，其特征在于，包括種子激光器、多個脈沖光源、多個光纖環(huán)形器、多個光纖放大器、多個WDM模塊、多個光纖耦合器和多個探測器，所述種子激光器和至少一個脈沖光源連接同一個光纖環(huán)形器，余下的脈沖光源連接余下的光纖環(huán)形器，相鄰兩個光纖環(huán)形器之間設(shè)置有光纖放大器，不同的光纖環(huán)形器分別連接不同的WDM模塊，每個WDM模塊均通過若干個光纖耦合器連接若干個探測器，不同的WDM模塊與不同的光纖耦合器和探測器相連，通過不同的探測器實現(xiàn)光纖溫度、非線性成分監(jiān)測以及斷纖監(jiān)測和高反射材料監(jiān)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路，其特征在于，所述種子激光器設(shè)有一個；所述脈沖光源設(shè)有兩個，分別為小功率脈沖光源Ⅰ、小功率脈沖光源Ⅱ；所述光纖環(huán)形器設(shè)有兩個，分別為光纖環(huán)形器Ⅰ、光纖環(huán)形器Ⅱ；所述光纖放大器設(shè)有兩個，分別為光纖放大器Ⅰ、光纖放大器Ⅱ；所述WDM模塊設(shè)有兩個，分別為WDM模塊Ⅰ、WDM模塊Ⅱ；所述光纖耦合器設(shè)有六個，分別為光纖耦合器Ⅰ、光纖耦合器Ⅱ、光纖耦合器Ⅲ、光纖耦合器Ⅳ、光纖耦合器Ⅴ、光纖耦合器Ⅵ；所述探測器設(shè)有十二個，分別為探測器Ⅰ、探測器Ⅱ、探測器Ⅲ、探測器Ⅳ、探測器Ⅴ、探測器Ⅵ、探測器Ⅶ、探測器Ⅷ、探測器Ⅸ、探測器Ⅹ、探測器Ⅺ、探測器Ⅻ。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路，其特征在于，所述種子激光器和小功率脈沖光源Ⅰ分別與光纖環(huán)形器Ⅰ相連，所述小功率脈沖光源Ⅰ按照特定時序安排發(fā)射脈沖至光纖環(huán)形器Ⅰ，脈沖通過光纖環(huán)形器Ⅰ耦合到光纖激光器光路的光纖中，脈沖在光纖中傳播時產(chǎn)生的背向瑞利散射用來探測光路中各節(jié)點的熔接質(zhì)量和相對損耗，其產(chǎn)生自發(fā)拉曼散射用來探測光路中光纖的每一點的光纖溫度，當(dāng)經(jīng)過激光器輸出頭與外界物質(zhì)發(fā)生作用時，用來探測外界物體的反射率大小，實現(xiàn)光纖激光器狀態(tài)監(jiān)測，所述光纖環(huán)形器Ⅰ與光纖放大器Ⅰ輸入端和WDM模塊Ⅰ相連，所述光纖放大器Ⅰ輸出端和小功率脈沖光源Ⅱ分別與光纖環(huán)形器Ⅱ相連，所述光纖環(huán)形器Ⅱ與光纖放大器Ⅱ輸入端和WDM模塊Ⅱ相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路，其特征在于，所述光纖環(huán)形器Ⅰ具有3個端口，分別記為端口①、端口②、端口③，所述種子激光器和小功率脈沖光源Ⅰ分別與光纖環(huán)形器Ⅰ的端口①相連，所述光纖環(huán)形器Ⅰ的端口②與光纖放大器Ⅰ輸入端相連，所述光纖環(huán)形器Ⅰ的端口③與WDM模塊Ⅰ相連，當(dāng)光從光纖環(huán)形器Ⅰ的端口①進(jìn)入時只能從光纖環(huán)形器Ⅰ的端口②輸出，當(dāng)光從光纖環(huán)形器Ⅰ的端口②進(jìn)入時只能從光纖環(huán)形器Ⅰ的端口③輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路，其特征在于，所述種子激光器采用小功率半導(dǎo)體種子激光器，所述小功率半導(dǎo)體種子激光器采用DFB結(jié)構(gòu)或FP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器，其脈沖寬度經(jīng)過驅(qū)動電路在1ns～500ns進(jìn)行靈活調(diào)制，頻率調(diào)節(jié)范圍是1Hz-4MHz，波長為1030nm、1070nm、1080nm、1535nm、1550nm或1560nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光時域反射的光纖激光器狀態(tài)在線監(jiān)測光路，其特征在于，所述光纖環(huán)形器Ⅱ具有3個端口，分別為端口①、端口②、端口③，所述光纖環(huán)形器Ⅱ的端口①連接光纖放大器Ⅰ的輸出端和小功率脈沖光源Ⅱ，所述光纖環(huán)形器Ⅱ的端口②連接光纖放大器Ⅱ的輸入端，所述光纖放大器Ⅱ的輸出端與多級光纖激光器放大結(jié)構(gòu)相連再連接激光器輸出頭，所述光纖環(huán)形器Ⅱ的端口③連接WDM模塊Ⅱ，當(dāng)光從光纖環(huán)形器Ⅱ的端口①進(jìn)入時只能從光纖環(huán)形器Ⅱ的端口②輸出，當(dāng)光從光纖環(huán)形器Ⅱ的端口②進(jìn)入時只能從光纖環(huán)形器Ⅱ的端口③輸出。