專利名稱：一種提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于拉曼混合放大技術(shù)提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)在溫度、應(yīng)變測量上所達到測量精度、測量范圍以及空間分辨率均高于其它傳感技術(shù)，因此這種技術(shù)在建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測、石油管道安全檢測、電力設(shè)施健康檢測、火災(zāi)預(yù)警等方面有廣泛的應(yīng)用前景。按照是否利用了受激布里淵效應(yīng)，一般分為布里淵光時域反射計及布里淵光時域分析儀兩種，前者是利用自發(fā)布里淵散射現(xiàn)象，可進行單端測量，但探測信號較弱，探測距離受限；后者是利用受激布里淵散射現(xiàn)象，探測信號較強，傳感距離較遠。
隨著傳感距離的增加，受光纖損耗及布里淵探測光消耗影響，使得脈沖光能量急劇下降，從而限制整個系統(tǒng)的傳感距離。提高傳感距離最直接的方法是增大探測脈沖光的功率，傳統(tǒng)的布里淵光時域分析系統(tǒng)一般采用集中式放大技術(shù)，即布里淵泵浦波進入光纖前應(yīng)用摻鉺光纖光放大器(EDFA)將脈沖功率放大，由于過高的脈沖能量導(dǎo)致非線性效應(yīng)的加強，嚴重影響了系統(tǒng)的信噪比，使得脈沖光的功率不可能無限增加，而且泵浦光功率僅在光纖前端較強，而在光纖后端，受光纖損耗及布里淵探測光的消耗，強度急劇下降，制約了光纖后端的測量分辨率。受此影響，基于集總式放大技術(shù)的布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感距離< 30km。
另一方面，由于系統(tǒng)分辨率與探測脈沖寬度成反比，隨著系統(tǒng)對空間分辨率及測量距離要求的進一步提高，脈沖寬度將會越來越窄，信號的占空比也越來越小，從而導(dǎo)致信噪比的急劇下降。
介于以上因素，一般采用集中式與分布式放大相結(jié)合的方式，即在前端先利用 EDFA對脈沖信號進行初步放大，再利用分布式拉曼放大技術(shù)對脈沖光進行二次放大，2005 年Alahbabi M.N.和他的團隊報道了利用拉曼放大技術(shù)的分布式布里淵溫度傳感系統(tǒng)，達至Ij了 150km 的距離(見 Alahbabi M. N. 150-km-range distributed temperature sensor based on coherent detection of spontaneous Brillouin backscatter and in-line Raman amplification [J] J. Opt. Soc. Am. B，2005)，這在一定程度上削弱了信號功率前后端分布不均。但是在長距離(> 50km)布里淵光傳感系統(tǒng)中，由于拉曼泵浦的功率及拉曼增益系數(shù)沿光纖呈指數(shù)衰減，使得該方法不能徹底消除功率分布不均現(xiàn)象，且傳感距離愈長， 波動愈嚴重。其結(jié)果是在傳感信號分布上出現(xiàn)了一個大范圍、低信噪比的測量“盲區(qū)”。另一方面，一階拉曼泵浦的效率較低，而在長距離傳感系統(tǒng)中，對拉曼泵浦功率的要求很高， 從而嚴重提高了系統(tǒng)成本。
2004年，J. D. Ania-Castanon報道了利用光纖布拉格光柵和拉曼混合放大技術(shù)實現(xiàn)的超長距離無損傳輸通信系統(tǒng)(見J. D. Ania-Castanon, Quasi-Iossless transmission4using second-order Raman amplification and fiber Bragg gratings, Opt. Exp.，12)。 相比于其他放大技術(shù)，拉曼混合放大技術(shù)具有較寬的增益譜(可以實現(xiàn)C+L波段的同時放大)、增益譜平坦、低噪聲、高的泵浦利用率和低成本等優(yōu)點。介于以上優(yōu)點本專利首次將拉曼混合放大技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)有的布里淵光時域分析系統(tǒng)，在有效延長了傳感距離的同時控制了系統(tǒng)的成本，將在長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)中得到極其重要的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是如何提供一種基于拉曼混合放大的長距離(> 50km) 布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)，有效提高拉曼泵浦效率；應(yīng)用于長距離溫度/應(yīng)變傳感，使傳感信號的分布更加平坦，大幅提高測量的精度及空間分辨率。
本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的提供一種基于拉曼混合放大技術(shù)提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法，該方法包括以下步驟
A、基于一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)，設(shè)置一對峰值反射率> 80%，中心波長一致的光纖光柵；
B、將光纖光柵對熔接于傳感光纖兩側(cè)，構(gòu)成一階和二階拉曼混合放大傳感系統(tǒng)， 用于同時對信號光進行拉曼混合放大；
C、向傳感光纖注入探測光，對微波發(fā)生器進行掃頻，得出功率-布里淵頻移-距離三維圖，經(jīng)洛倫茲曲線擬合，得出傳感光纖的溫度/應(yīng)變分布。
進一步，步驟A中，一階雙向拉曼泵浦波長為13XX-14XX nm ；
進一步，步驟B及C中，光纖光柵對的峰值反射率> 80%，中心波長一致，且中心波長位于一階拉曼泵浦波長的一級斯托克斯波長附近，兩者間距< lOOnm。
進一步，步驟B進一步包括將波分復(fù)用器(WDM)分別接在傳感光纜的兩側(cè)，用于將布里淵探測光、布里淵泵浦光及所述13XX-14XX —階拉曼泵浦源14耦合進傳感光纖； 13XX-14XX 一階拉曼泵浦源14用于產(chǎn)生一階拉曼放大，波長13XX-14XXnm ;光纖光柵對20 用于構(gòu)成長距離激光諧振腔，其產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦，與一階拉曼泵浦源同時對傳感信號進行放大。
本發(fā)明還公開了一種提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的系統(tǒng)，包括一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)和傳感光纖，其特征在于，該系統(tǒng)在一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在傳感光纖兩側(cè)熔接一對峰值反射率大于80%、中心反射波長一致的光纖光柵，構(gòu)成一個長距離激光諧振腔，該激光諧振腔產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦，與一階拉曼泵浦同時對傳感信號起放大作用。
進一步，所述長距離激光諧振腔包括WDM 15、13XX-14XX —階拉曼泵浦源14及光纖光柵對20 ;其中，所述WDM 15用于將布里淵探測光、布里淵泵浦光及所述13XX-14XX — 階拉曼泵浦源14耦合進傳感光纖；13XX-14XX —階拉曼泵浦源14用于產(chǎn)生一階拉曼放大， 波長13XX-14XXnm ;光纖光柵對20用于構(gòu)成長距離激光諧振腔，其產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦與一階拉曼泵浦源同時對傳感信號進行放大。
進一步，所述一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)包括激光器I、第一隔離器2、稱合器3、第一偏振控制器4、第二偏振控制器16、第一電光調(diào)制器6、第二電光調(diào)制器17、擾偏器8、第一摻鉺光纖放大器9、第二摻鉺光纖放大器18、光環(huán)形器12、探測器10、可調(diào)諧濾波器11、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)7、波形發(fā)生器5、微波發(fā)生器13等；其中，所述激光器I用于產(chǎn)生布里淵泵浦波及探測波，光源線寬< 1MHz，功率大于IOdBm ;第一隔離器2 與激光器I相連，用于避免反射光對激光器造成的損傷；耦合器3與所述第一隔離器2相連，用于將所述激光器產(chǎn)生的光束分為兩束；第一偏振控制器4和第二偏振控制器16分別與耦合器3相連，用于克服所述電光調(diào)制器的偏振相關(guān)性；第一電光調(diào)制器6用于產(chǎn)生布里淵泵浦光，帶寬為2. 5GHz ;第二電光調(diào)制器17用于產(chǎn)生頻移約IO-IlGHz的布里淵探測光， 其帶寬為IOGHz ;擾偏器8與第一電光調(diào)制器6相連，用于抑制布里淵增益的偏振相關(guān)性， 擾偏速率> IKHz,輸出偏振度< 5% ;第一摻鉺光纖放大器9與擾偏器8相連,用于放大布里淵泵浦光；第二摻鉺光纖放大器18與第二電光調(diào)制器17相連，用于放大布里淵探測光； 第二隔離器19與第二摻鉺光纖放大器18相連,用于避免反射光對摻鉺光纖放大器造成的損傷；光環(huán)形器12用于將布里淵泵浦光耦合進傳感光纖，同時將經(jīng)放大的布里淵探測光耦合進所述可調(diào)諧濾波器11 ;可調(diào)諧濾波器11與光環(huán)形器12相連，用于濾除放大的自發(fā)輻射噪音，提高信噪比，3dB帶寬< 0. Inm ;波形發(fā)生器5與第一電光調(diào)制器6相連,用于產(chǎn)生適合系統(tǒng)的泵浦光；微波發(fā)生器13與第二電光調(diào)制器17相連,用于產(chǎn)生IO-IlGHz微波信號以驅(qū)動第二電光調(diào)制器17，載波頻率IO-IlGHz ;波形發(fā)生器5、微波發(fā)生器13分別與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)7相連接；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)7通過探測器10與可調(diào)諧濾波器11相連，它包括數(shù)據(jù)采集卡及信號處理系統(tǒng)，用于完成數(shù)據(jù)采集、處理及對所述波形發(fā)生器5、微波發(fā)生器13的控制。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明中，激光諧振腔產(chǎn)生的激光(作為二階拉曼泵浦)與一階拉曼泵浦同時對傳感信號起放大作用。與基于一階拉曼放大的布里淵傳感系統(tǒng)相比，在同樣的泵浦功率條件下，該方法可獲得更高的增益，提高了泵浦效率；傳感信號沿光纖的分布更加平坦；用于長距離溫度/應(yīng)變傳感，可大幅提高監(jiān)測系統(tǒng)的空間分辨率、測量精度及靈敏度；以很小的成本(無需增加額外的二階泵浦光源)獲得傳感性能的明顯改善，具備一定的實用性。


圖I是本發(fā)明所提供的基于拉曼混合放大的長距離布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其中，I、激光器，2、第一隔離器，3、耦合器，4、第一偏振控制器，5、波形發(fā)生器，6、 第一電光調(diào)制器，7、數(shù)據(jù)米集處理系統(tǒng)，8、擾偏器,9、第一摻鉺光纖放大器，10、探測器，11、 可調(diào)諧濾波器，12、光環(huán)形器，13、微波發(fā)生器，14、13XX-14XXnm—階拉曼泵浦源，15、波分復(fù)用器(WDM)，16、第二偏振控制器，17、第二電光調(diào)制器，18、第二摻鉺光纖放大器，19、第二隔離器,20、光纖光柵對；
圖2是兩級泵浦光拉曼增益系數(shù)譜示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖I是本發(fā)明所提供的基于拉曼混合放大的長距離布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖I所示，本發(fā)明的基于拉曼混合放大的長距離布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)，包括一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)以及拉曼混合放大傳感系統(tǒng)；所述一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)具體包括激光器I、第一隔離器2、耦合器3、 第一偏振控制器4、第二偏振控制器16、第一電光調(diào)制器6、第二電光調(diào)制器17、擾偏器8、第一摻鉺光纖放大器9、第二摻鉺光纖放大器18、光環(huán)形器12、探測器10、可調(diào)諧濾波器11、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)7、波形發(fā)生器5、微波發(fā)生器13 ;其中，所述激光器I用于產(chǎn)生布里淵泵浦波及探測波，光源線寬< 1MHz，功率大于IOdBm ;第一隔離器2與激光器I相連，用于避免反射光對激光器造成的損傷；耦合器3與所述第一隔離器2相連，用于將所述激光器產(chǎn)生的光束分為兩束；第一偏振控制器4和第二偏振控制器16分別與耦合器3相連，用于克服所述電光調(diào)制器的偏振相關(guān)性；本發(fā)明中電光調(diào)制器共采用二只，第一電光調(diào)制器6用于產(chǎn)生布里淵泵浦光，帶寬為2. 5GHz ;第二電光調(diào)制器17用于產(chǎn)生頻移約IO-IlGHz的布里淵探測光，其帶寬為IOGHz ;擾偏器8與第一電光調(diào)制器6相連，用于抑制布里淵增益的偏振相關(guān)性，提高測量分辨率，擾偏速率> IKHz，輸出偏振度< 5%;本發(fā)明中摻鉺光纖放大器共采用二只，第一摻鉺光纖放大器9與擾偏器8相連,用于放大布里淵泵浦光；第二摻鉺光纖放大器18與IOGHz第二電光調(diào)制器17相連，用于放大布里淵探測光；第二隔離器19與第二摻鉺光纖放大器18相連，用于避免反射光對摻鉺光纖放大器造成的損傷；光環(huán)形器12用于將布里淵泵浦光耦合進傳感光纖，同時將經(jīng)放大的布里淵探測光耦合進所述可調(diào)諧濾波器 11 ;可調(diào)諧濾波器11與光環(huán)形器12相連，用于濾除放大的自發(fā)輻射噪音，提高信噪比，3dB 帶寬< 0. Inm ;波形發(fā)生器5與第一電光調(diào)制器6相連,用于產(chǎn)生適合系統(tǒng)的泵浦光；微波發(fā)生器13與第二電光調(diào)制器17相連，用于產(chǎn)生IO-IlGHz微波信號以驅(qū)動第二電光調(diào)制器 17，載波頻率IO-IlGHz ;波形發(fā)生器5、微波發(fā)生器13分別與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)7相連接； 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)7通過探測器10與可調(diào)諧濾波器11相連，它包括數(shù)據(jù)采集卡及信號處理系統(tǒng)，用于完成數(shù)據(jù)采集、處理及對所述波形發(fā)生器5、微波發(fā)生器13的控制。
所述拉曼混合放大傳感系統(tǒng)包括WDM 15、13XX-14XX —階拉曼泵浦源14及光纖光柵對20 ;其中，所述WDM 15用于將布里淵探測光、布里淵泵浦光及所述13XX-14XX —階拉曼泵浦源I耦合進傳感光纖；13XX-14XX —階拉曼泵浦源14用于產(chǎn)生一階拉曼放大，波長13XX-14XXnm ;光纖光柵對20用于構(gòu)成長距離激光諧振腔，其產(chǎn)生的激光(作為二階拉曼泵浦)與一階拉曼泵浦源同時對傳感信號進行放大，提高泵浦效率及長距離傳感的空間分辨率和精度。
本發(fā)明提供的基于拉曼混合放大技術(shù)提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法，該方法包括以下步驟
a搭建一個基于一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)；
b制作一對峰值反射率> 80%，中心波長一致的光纖光柵；
c將光纖光柵對熔接于傳感光纖兩側(cè)，構(gòu)成一階和二階拉曼混合放大傳感系統(tǒng)；
d向光纖注入探測光，對微波發(fā)生器進行掃頻，得出功率-布里淵頻移-距離三維圖，經(jīng)洛倫茲曲線擬合，得出傳感光纖的溫度/應(yīng)變分布。
圖2是兩級泵浦光拉曼增益系數(shù)譜示意圖。該圖中，雙向抽運泵浦光的波長為1480nm,—對光纖布拉格光柵的中心波長被設(shè)計在抽運泵浦的I級斯托克斯光附近 (1560nm),光柵和光纖在這個波長上形成了一個諧振腔并形成激光。
從增益的角度來說，在距離抽運泵浦光1480nm的13. 2 16THz頻段內(nèi)，抽運泵浦光形成的拉曼增益有一個較寬的峰，并且由光纖光柵對形成的諧振腔產(chǎn)生的1560nm激射光也能對此頻段內(nèi)的信號光進行拉曼增益補償。
因此本發(fā)明對信號光進行拉曼混合放大，即在利用抽運泵浦光對信號光進行一階拉曼放大基礎(chǔ)上，再運用光纖光柵對形成的諧振腔產(chǎn)生激射光(作為二階拉曼泵浦)同時對信號光進行放大，這樣將比只利用一階拉曼泵浦對信號光進行拉曼放大能更有效的利用泵浦光，獲得更高的拉曼增益，在更長的傳感距離上、取得高空間分辨率及高精度溫度/應(yīng)變傳感。
上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍的內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法，該方法包括以下步驟A、基于一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)，設(shè)置一對峰值反射率> 80%，中心波長一致的光纖光柵；B、將光纖光柵對熔接于傳感光纖兩側(cè)，構(gòu)成一階和二階拉曼混合放大傳感系統(tǒng)，用于同時對信號光進行拉曼混合放大；C、向傳感光纖注入探測光，對微波發(fā)生器進行掃頻，得出功率-布里淵頻移-距離三維圖，經(jīng)洛倫茲曲線擬合，得出傳感光纖的溫度/應(yīng)變分布。
2.如權(quán)利要求I所述提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法，其特征在于，步驟A中，一階雙向拉曼泵浦波長為13XX-14XX nm。
3.如權(quán)利要求I所述提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法，其特征在于，步驟B及C中，光纖光柵對的峰值反射率> 80%，中心波長一致，且中心波長位于一階拉曼泵浦波長的一級斯托克斯波長附近，兩者間距< lOOnm。
4.如權(quán)利要求I至3之一所述提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法， 其特征在于，步驟B進一步包括將波分復(fù)用器(WDM) (15)分別接在傳感光纜的兩側(cè)，用于將布里淵探測光、布里淵泵浦光及所述13XX-14XX —階拉曼泵浦源(14)耦合進傳感光纖； 13XX-14XX —階拉曼泵浦源(14)用于產(chǎn)生一階拉曼放大，波長13XX-14XXnm;光纖光柵對 (20)用于構(gòu)成長距離激光諧振腔，其產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦，與一階拉曼泵浦源同時對傳感信號進行放大。
5.一種提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的系統(tǒng)，包括一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)和傳感光纖，其特征在于，該系統(tǒng)在一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在傳感光纖兩側(cè)熔接一對峰值反射率大于80%、中心反射波長一致的光纖光柵，構(gòu)成一個長距離激光諧振腔，該激光諧振腔產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦，與一階拉曼泵浦同時對傳感信號起放大作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的系統(tǒng)，其特征在于，所述長距離激光諧振腔包括WDM(15)、13XX-14XX —階拉曼泵浦源(14)及光纖光柵對(20);其中，所述WDM(15)用于將布里淵探測光、布里淵泵浦光及所述13XX-14XX —階拉曼泵浦源(14)耦合進傳感光纖；13XX-14XX —階拉曼泵浦源(14)用于產(chǎn)生一階拉曼放大，波長13XX-14XXnm ;光纖光柵對(20)用于構(gòu)成長距離激光諧振腔，其產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦與一階拉曼泵浦源同時對傳感信號進行放大。
7.如權(quán)利要求5或6所述提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的系統(tǒng)，其特征在于，所述一階雙向拉曼放大的布里淵光時域分析傳感系統(tǒng)包括激光器(I)、第一隔離器(2)、稱合器(3)、第一偏振控制器(4)、第二偏振控制器(16)、第一電光調(diào)制器(6)、第二電光調(diào)制器(17)、擾偏器(8)、第一摻鉺光纖放大器(9)、第二摻鉺光纖放大器(18)、光環(huán)形器(12)、探測器(10)、可調(diào)諧濾波器(11)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(7)、波形發(fā)生器(5)、微波發(fā)生器(13)等；其中，所述激光器⑴用于產(chǎn)生布里淵泵浦波及探測波，光源線寬< 1MHz，功率大于IOdBm ;第一隔離器(2)與激光器(I)相連，用于避免反射光對激光器造成的損傷；率禹合器(3)與所述第一隔離器(2)相連，用于將所述激光器產(chǎn)生的光束分為兩束；第一偏振控制器(4)和第二偏振控制器(16)分別與耦合器(3)相連，用于克服所述電光調(diào)制器的偏振相關(guān)性；第一電光調(diào)制器(6)用于產(chǎn)生布里淵泵浦光，帶寬為2. 5GHz ;第二電光調(diào)制器(17)用于產(chǎn)生頻移約IO-IlGHz的布里淵探測光，其帶寬為IOGHz;擾偏器⑶與第一電光調(diào)制器(6)相連，用于抑制布里淵增益的偏振相關(guān)性，擾偏速率> lKHz，輸出偏振度< 5%; 第一摻鉺光纖放大器(9)與擾偏器(8)相連,用于放大布里淵泵浦光；第二摻鉺光纖放大器(18)與第二電光調(diào)制器(17)相連，用于放大布里淵探測光；第二隔離器(19)與第二摻鉺光纖放大器(18)相連，用于避免反射光對摻鉺光纖放大器造成的損傷；光環(huán)形器(12)用于將布里淵泵浦光耦合進傳感光纖，同時將經(jīng)放大的布里淵探測光耦合進所述可調(diào)諧濾波器(11);可調(diào)諧濾波器(11)與光環(huán)形器(12)相連，用于濾除放大的自發(fā)輻射噪音，提高信噪比，3dB帶寬<0. Inm;波形發(fā)生器(5)與第一電光調(diào)制器(6)相連，用于產(chǎn)生適合系統(tǒng)的泵浦光；微波發(fā)生器(13)與第二電光調(diào)制器(17)相連,用于產(chǎn)生IO-IlGHz微波信號以驅(qū)動第二電光調(diào)制器(17)，載波頻率IO-IlGHz ;波形發(fā)生器(5)、微波發(fā)生器(13)分別與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(7)相連接；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(7)通過探測器(10)與可調(diào)諧濾波器(11)相連，它包括數(shù)據(jù)采集卡及信號處理系統(tǒng)，用于完成數(shù)據(jù)采集、處理及對所述波形發(fā)生器(5)、 微波發(fā)生器(13)的控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)傳感性能的方法及系統(tǒng)，本發(fā)明在現(xiàn)有的用一階拉曼放大的長距離布里淵光時域分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在傳感光纖兩側(cè)熔接一對峰值反射率大于80％、中心反射波長一致的光纖光柵，構(gòu)成一個長距離激光諧振腔，該激光諧振腔產(chǎn)生的激光作為二階拉曼泵浦與一階拉曼泵浦同時對傳感信號起放大作用。與基于一階拉曼放大的布里淵傳感系統(tǒng)相比，在同樣的泵浦功率條件下，本發(fā)明可獲得更高的增益，提高了泵浦效率；傳感信號沿光纖的分布更加平坦；用于長距離溫度/應(yīng)變傳感，可大幅提高監(jiān)測系統(tǒng)的空間分辨率、測量精度及靈敏度；以低成本(無需增加額外的二階泵浦光源)獲得傳感性能的明顯改善。
文檔編號G01B11/16GK102538844SQ20111037429
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張?zhí)锘? 賈新鴻, 饒云江 申請人:無錫成電光纖傳感科技有限公司