一種高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，其解決了現(xiàn)有分布式光纖振動(dòng)傳感器傳輸距離短、靈敏度低、準(zhǔn)確度低的技術(shù)問(wèn)題，其包括第一分光器、調(diào)制放大器、第二分光器、可調(diào)衰減器、第一光路、第二光路、泵浦器、兩個(gè)傳感光纜、外差探測(cè)器和采集控制器，第一分光器的一路輸出端與調(diào)制放大器連接，另一路10％輸出端與外差探測(cè)器連接，調(diào)制放大器的輸出端與第二分光器連接；第二分光器分別與可調(diào)衰減器和第二光路連接；可調(diào)衰減器的輸出端與第一光路連接，泵浦器的輸出端分別與兩個(gè)光路接；兩個(gè)傳感光纜分別與兩個(gè)光路連接，采集控制器的輸入端與外差探測(cè)器連接。其廣泛用于國(guó)防邊界、管道、光電纜等長(zhǎng)距離、高精度的安防監(jiān)測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖振動(dòng)傳感器，具體說(shuō)是一種高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，振動(dòng)信息的探測(cè)分析已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，隨著技術(shù)的發(fā)展提高，也逐步應(yīng)用于周界安防領(lǐng)域?，F(xiàn)有的周界安防系統(tǒng)有脈沖圍欄、紅外對(duì)射、振動(dòng)電纜、光纖振動(dòng)傳感器等多種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，各系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和性能也各不相同。脈沖圍欄的特點(diǎn)是能夠在監(jiān)測(cè)的同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)震懾的作用，但其監(jiān)測(cè)距離短，其適用于廠區(qū)、園區(qū)等小區(qū)域性監(jiān)測(cè)；紅外對(duì)射因其易于受到其他外界環(huán)境干擾而失效，其適應(yīng)于室內(nèi)貴重物品、資料、設(shè)備等安全監(jiān)測(cè)；振動(dòng)電纜可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)距離傳輸，但電磁干擾對(duì)其影響很大，應(yīng)用具有很大的局限性；光纖振動(dòng)傳感器應(yīng)用相對(duì)靈活，可進(jìn)行區(qū)域性應(yīng)用，同時(shí)因其長(zhǎng)距離傳輸、本征無(wú)源的特性，應(yīng)用適應(yīng)性強(qiáng)。
[0003]分布式光纖振動(dòng)傳感器是目前研究的熱點(diǎn)，其主要應(yīng)用于國(guó)防邊界、油氣管道、光電纜等長(zhǎng)距離的安全監(jiān)測(cè)。然而隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)分布式光纖振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度、靈敏度、傳輸距離等性能指標(biāo)提出來(lái)越來(lái)越高的要求，現(xiàn)有的分布式光纖振動(dòng)傳感器已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有分布式光纖振動(dòng)傳感器傳輸距離短、靈敏度低、準(zhǔn)確度低的技術(shù)問(wèn)題，提供一種傳輸距離長(zhǎng)、靈敏度高、準(zhǔn)確度高的高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，包括第一分光器、調(diào)制放大器、第二分光器、可調(diào)衰減器、延長(zhǎng)光纜、第一光路、第二光路、泵浦器、第一傳感光纜、第二傳感光纜、外差探測(cè)器和米集控制器，第一分光器設(shè)有一路90%輸出端和一路10 %輸出端，一路90 %輸出端與調(diào)制放大器連接，一路10 %輸出端與外差探測(cè)器連接，調(diào)制放大器的輸出端與第二分光器連接；第二分光器設(shè)有兩路50%輸出端，其中一路與可調(diào)衰減器連接，另一路通過(guò)延長(zhǎng)光纜與第二光路連接；可調(diào)衰減器的輸出端與第一光路連接，泵浦器的輸出端分別與第一光路和第二光路連接；第一傳感光纜與第一光路連接，第二傳感光纜與第二光路連接，采集控制器的輸入端與外差探測(cè)器連接，采集控制器的脈沖輸出端與調(diào)制放大器連接；第一光路和第二光路分別設(shè)有后向散射信號(hào)輸出端，第一光路的后向散射信號(hào)輸出端與外差探測(cè)器連接，第二光路的后向散射信號(hào)輸出端與外差探測(cè)器連接。
[0006]優(yōu)選地，調(diào)制放大器包括調(diào)制器和光放大器，采集控制器的脈沖輸出端與調(diào)制器連接，光放大器與調(diào)制器連接，第二分光器與光放大器連接，第一分光器的一路90%輸出端與調(diào)制器連接。
[0007]優(yōu)選地，外差探測(cè)器包括第三分光器、第四分光器、第五分光器和雙路外差探測(cè)器，第一分光器的一路10%輸出端與第三分光器的輸入端連接；第三分光器設(shè)有兩路50%輸出端，其中一路50%輸出端與第四分光器的輸入端連接,另一路50%輸出端與第五分光器的輸入端連接；第一光路的后向散射信號(hào)輸出端與第四分光器的輸入端連接，第二光路的后向散射信號(hào)輸出端與第五分光器的輸入端連接，第四分光器的輸出端和第五分光器的輸出端分別與雙路外差探測(cè)器的輸入端連接，雙路外差探測(cè)器的輸出端與采集控制器的輸入端連接。
[0008]優(yōu)選地，泵浦器包括第一泵浦源和第二泵浦源，第一光路包括第一叁端口光環(huán)形器和第一波分復(fù)用器，第二光路包括第二叁端口光環(huán)形器和第二波分復(fù)用器；第一叁端口光環(huán)形器設(shè)有I端口、2端口和3端口，第二叁端口光環(huán)形器設(shè)有I端口、2端口和3端口，第一波分復(fù)用器設(shè)有反射端口、透射端口和公共端口，第二波分復(fù)用器設(shè)有反射端口、透射端口和公共端口 ；第一泵浦源與第一波分復(fù)用器的透射端口連接，第二泵浦源與第二波分復(fù)用器的透射端口連接；可調(diào)衰減器的輸出端與第一叁端口光環(huán)形器的I端口連接，第一叁端口光環(huán)形器的2端口與第一波分復(fù)用器的反射端口連接，第一叁端口光環(huán)形器的I端口與第四分光器的輸入端連接；第二叁端口光環(huán)形器的3端口與第五分光器的輸入端連接，延長(zhǎng)光纜與第二叁端口光環(huán)形器的I端口連接，第二叁端口光環(huán)形器的2端口與第二波分復(fù)用器的反射端口連接；第一傳感光纜與第一波分復(fù)用器的公共端口連接，第二傳感光纜與第二波分復(fù)用器的公共端口連接。
[0009]優(yōu)選地，還設(shè)有光源，光源與第一分光器連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，采用后向散射信號(hào)的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)入侵定位，同時(shí)通過(guò)外差探測(cè)器分析確定每一點(diǎn)的光纜特性變化，從而確定振動(dòng)信息的變化，有效地增加了系統(tǒng)的增益，提高了系統(tǒng)的精度、靈敏度和距離；在叁端口光環(huán)形器、波分復(fù)用器和泵浦源的作用下實(shí)現(xiàn)了拉曼放大，有效提高輸入到光纖中的能量，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)更遠(yuǎn)距離的傳輸，同時(shí)增加靈敏度和精度；在雙路外差探測(cè)器和采集控制器的作用下采用弱信號(hào)低噪放大技術(shù)和雙通道獨(dú)立采集技術(shù)，有效提高系統(tǒng)信噪比，同時(shí)兩通道采集單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，互補(bǔ)影響，應(yīng)用更加靈活。
[0011]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)傳感距離大于80公里的傳感距離，同時(shí)可保證定位精度為15米的周界防范系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步的特征和方面，將在以下參考附圖的【具體實(shí)施方式】的描述中，得以清楚地記載。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中符號(hào)說(shuō)明:
[0016]1.光源；2.第一分光器；3.調(diào)制放大器；4.第二分光器；5.可調(diào)衰減器；6.第一光路；7.延長(zhǎng)光纜；8.第二光路；9.泵浦器；10.外差探測(cè)器；11.采集控制器；12.上位機(jī)；13.第一傳感光纜；14.第二傳感光纜；15.調(diào)制器；16.光放大器；17.第一春端口光環(huán)形器；18.第一波分復(fù)用器；19.第一泵浦源；20.第二叁端口光環(huán)形器；21.第二波分復(fù)用器；22.第二泵浦源；23.第三分光器；24.第四分光器；25.第五分光器；26.雙路外差探測(cè)器。

【具體實(shí)施方式】
[0017]以下參照附圖，以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，光源I輸出連續(xù)光信號(hào)，該連續(xù)光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一分光器2分為90% —路輸出和10%—路輸出。調(diào)制放大器3在采集控制器11的脈沖控制下將90%—路輸出光信號(hào)調(diào)制成脈沖光信號(hào)并進(jìn)行光信號(hào)放大，提升光功率。
[0019]由調(diào)制放大器3輸出的高功率脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)第二分光器4分為兩路，兩路信號(hào)采用均分的方式分出，其中一路進(jìn)入可調(diào)衰減器5后輸出，另一路進(jìn)入延長(zhǎng)光纜7中。可調(diào)衰減器5輸出光功率的大小由采集控制器11的光功率控制輸出端進(jìn)行調(diào)節(jié)。延長(zhǎng)光纜7起通信的作用，作為主機(jī)與傳感光纜之間的橋梁。
[0020]可調(diào)衰減器5輸出的信號(hào)進(jìn)入第一光路6與泵浦器9輸出的泵浦光信號(hào)匯聚共同進(jìn)入到第一傳感光纜13中，保證輸出到第一傳感光纜13的光功率最大的應(yīng)用和更長(zhǎng)距離的傳感。
[0021]延長(zhǎng)光纜7中的光信號(hào)進(jìn)入第二光路8與泵浦器9輸出的泵浦光信號(hào)匯聚共同進(jìn)入第二傳感光纜14中，保證輸出到第二傳感光纜14的光功率最大的應(yīng)用和更長(zhǎng)距離的傳感。
[0022]第一分光器2輸出的10%光信號(hào)經(jīng)過(guò)外差探測(cè)器10進(jìn)行外差探測(cè)處理后實(shí)現(xiàn)濾波和信號(hào)放大，采集控制器11對(duì)外差探測(cè)器10輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)給上位機(jī)12，上位機(jī)12對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。
[0023]如圖2所示，調(diào)制放大器3包括調(diào)制器15和光放大器16，調(diào)制器15由采集控制器11的脈沖輸出端進(jìn)行脈沖的控制，將90%—路輸出光信號(hào)調(diào)制成脈沖光信號(hào),光放大器16將調(diào)制器15輸出的脈沖光信號(hào)進(jìn)行放大以提升光功率。
[0024]第一光路6包括第一叁端口光環(huán)形器17和第一波分復(fù)用器18，泵浦器9包括第一泵浦源19和第二泵浦源22。第一叁端口光環(huán)形器17設(shè)有I端口、2端口和3端口，信號(hào)從I端口傳送到2端口再到3端口?？烧{(diào)衰減器5的信號(hào)輸出端與第一叁端口光環(huán)形器17的I端口相接，第一叁端口光環(huán)形器17的2端口連接第一波分復(fù)用器18的反射端口，同時(shí)第一泵浦源19的泵浦光信號(hào)輸出端與第一波分復(fù)用器18的透射端口連接。在第一叁端口光環(huán)形器17、第一波分復(fù)用器18和第一泵浦源19的作用下，實(shí)現(xiàn)了拉曼放大，有效地增加了系統(tǒng)靈敏度和傳感距離。第一波分復(fù)用器18為3端口 WDM，設(shè)有反射端口(R)、透射端口(T)和公共端口(COM)。
[0025]第二光路8包括第二叁端口光環(huán)形器20和第二波分復(fù)用器21，延長(zhǎng)光纜7的輸出端與第二叁端口光環(huán)形器20的I端口相接。第二叁端口光環(huán)形器20設(shè)有I端口、2端口和3端口，信號(hào)從I端口傳送到2端口再到3端口。第二叁端口光環(huán)形器20的2端口連接第二波分復(fù)用器21的反射端口，同時(shí)第二泵浦源22的泵浦光信號(hào)輸出端與第二波分復(fù)用器21的透射端口連接。在第二叁端口光環(huán)形器20、第二波分復(fù)用器21和第二泵浦源22的作用下，實(shí)現(xiàn)了拉曼放大，有效地增加了系統(tǒng)靈敏度和傳感距離。第二波分復(fù)用器21為3端口 WDM，設(shè)有反射端口(R)、透射端口⑴和公共端口(COM)。
[0026]外差探測(cè)器10包括第三分光器23、第四分光器24、第五分光器25和雙路外差探測(cè)器26，第一分光器2出的10%光信號(hào)經(jīng)過(guò)第三分光器23分為兩路A、B，兩路信號(hào)采用均分的方式分出，其中A路進(jìn)入第四分光器24,B路進(jìn)入第五分光器25。第一傳感光纜13產(chǎn)生的后向散射信號(hào)(從第一春端口光環(huán)形器17的3端口輸出)與A路信號(hào)在第四分光器24中匯聚后形成一路探測(cè)信號(hào)，第二傳感光纜14產(chǎn)生的后向散射信號(hào)(從第二叁端口光環(huán)形器20的3端口輸出)與B路信號(hào)在第五分光器25中匯聚后形成一路探測(cè)信號(hào)，這兩路探測(cè)信號(hào)送入雙路外差探測(cè)器26實(shí)現(xiàn)外差探測(cè)后進(jìn)行濾波和信號(hào)放大。
[0027]經(jīng)過(guò)雙路外差探測(cè)器26處理后的兩路攜帶有第一傳感光纜13、第二傳感光纜14的振動(dòng)信息的原始模擬信號(hào)，進(jìn)入采集控制器11，被采集控制器11的雙路ADC探測(cè)，完成兩路信號(hào)的采集，同時(shí)將采集到的數(shù)字信號(hào)上傳上位機(jī)12進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，同時(shí)上位機(jī)12與采集控制器11之間通過(guò)USB或PCI進(jìn)行接口通信，完成上位機(jī)12對(duì)底層硬件的控制。
[0028]實(shí)現(xiàn)雙通道采集的采集控制器11分為數(shù)據(jù)采集模塊、FPGA及外圍電路組成，采集模塊采用了 2片高速ADC及差分電路組成，最高采樣速率可達(dá)100MSPS。FPGA用于控制外圍電路的工作狀態(tài)及整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)序，其主要功能有:(I)實(shí)現(xiàn)了對(duì)2路采集ADC的啟動(dòng)及停止采集單獨(dú)進(jìn)行控制功能；(2)采用內(nèi)部的RAM塊構(gòu)建存儲(chǔ)單元實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集數(shù)據(jù)的累加功能，累加次數(shù)最高高達(dá)25.6萬(wàn)次；(3)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，控制調(diào)制器的工作頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流信號(hào)的調(diào)制作用；(4)通過(guò)上位機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)衰減器的衰減倍數(shù)的大小可控。其采用雙時(shí)鐘控制方式，對(duì)兩個(gè)通道的觸發(fā)時(shí)間單獨(dú)控制；采用大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)上傳的方式，可將兩個(gè)通道上的數(shù)據(jù)先存放，進(jìn)行去噪處理后統(tǒng)一上傳，保證采集控制器11與上位機(jī)12能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，不會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)現(xiàn)象。
[0029]上位機(jī)12可采用整機(jī)工控機(jī)或工控主板，將采集到的數(shù)據(jù)上傳后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信息和進(jìn)行設(shè)備聯(lián)動(dòng)。
[0030]由第一傳感光纜13或第二傳感光纜14產(chǎn)生的瑞利散射信號(hào)為:ES=kscos (ω jt+ Φ ^，第三分光器23分出的兩路本振光信號(hào)為E1 = ^cos (ω 2t+Φ 2)。
[0031]分別在第四分光器24和第五分光器25處匯合進(jìn)入到雙路外差探測(cè)器26，其信號(hào)強(qiáng)度為:
[0032],⑴=~ + ~ + cos(2i^/ + 2(j\) + Iq1 cos(2r^/ + 2辦)]
+Uii cos[(呦 + (Οτ)/ + (^ + ^)] + kJu cos[(r/J1- OJ1)/ + - φ2)]
[0033]因?yàn)楣忸l很高，雙路外差探測(cè)器26的響應(yīng)無(wú)法滿足，從而實(shí)現(xiàn)外差探測(cè)，并且采用非平衡交流耦合方法，可以將直流的信號(hào)量給濾除掉，保證得到的信號(hào)為需要進(jìn)行分析的有用信號(hào)，信號(hào)為:
[0034]I (t) = 1^1^。08[(00「(02)七+(4)「小2)]。
[0035]將該?目號(hào)通過(guò)頻率差和相位差表不為:I(t) = IisIi1Cos (2 π Δ ft+ Δ φ)。
[0036]如果采用直接探測(cè)的方法，直接探測(cè)到的光功率為山⑴=2ks2cos (2 n A ft+ Δ φ)。
[0037]采用外差探測(cè)和直接瑞利探測(cè)的方法比較，其信號(hào)比值為:
I(t) kj
[0038]a
[0039]在外差探測(cè)系統(tǒng)中，本振信號(hào)遠(yuǎn)大于瑞利信號(hào)，所以Ic1 >> ks，采用外差探測(cè)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)比直接瑞利探測(cè)信號(hào)更強(qiáng)，配合拉曼放大技術(shù)，通過(guò)光纖本身的拉曼效應(yīng)，提升光功率。采用外差探測(cè)技術(shù)和拉曼放大技術(shù)，均有效的提升了信號(hào)的強(qiáng)度，增加系統(tǒng)靈敏度和傳感距離。
[0040]光源I可采用超窄線寬激光器或DFB激光管，線寬小于5kHz，頻率穩(wěn)定性小于50MHz，輸出功率大于20MW，保偏特性，偏振消光比大于23dB。
[0041]調(diào)制器15可采用聲光調(diào)制器、電光調(diào)制器和半導(dǎo)體光放大器實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的調(diào)制作用，其輸入承受光功率大于5W,消光比大于50dB,回波損耗大于40dB,上升時(shí)間小于20ns ο
[0042]光放大器16的峰值功率輸出大于2W，可采用摻鉺光纖放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0043]可調(diào)衰減器5的衰減可調(diào)節(jié)范圍為30dB，同時(shí)插損小于ldB，可采用旋鈕可調(diào)衰減器、微機(jī)械可調(diào)衰減器或其可實(shí)現(xiàn)衰減功能的器件。
[0044]第一叁端口光環(huán)形器17和第二叁端口光環(huán)形器20這兩個(gè)三端口光環(huán)形器，都是I端口進(jìn)2出，2端口進(jìn)3端口出，端口之間隔離度大于40dB，各通道插損小于0.7dB。
[0045]第一波分復(fù)用器18和第二波分復(fù)用器21的通帶寬度為±6nm，插損小于0.7dB，其可采用濾波片或FBG等復(fù)用器。
[0046]第一泵浦源19和第二泵浦源22可采用大功率泵浦激光器，其功率需保證大于200MW,通過(guò)泵浦的介入能夠有效提升信號(hào)增益，增加傳輸距離。
[0047]延長(zhǎng)光纜7的內(nèi)部光纖類型可以為單模G652D光纖。
[0048]第一傳感光纜13和第二傳感光纜14可采用振動(dòng)光纜，在保證適應(yīng)室外環(huán)境的同時(shí)，增強(qiáng)器敏感特點(diǎn)，以適應(yīng)振動(dòng)入侵的探測(cè)。
[0049]雙路外差探測(cè)器26設(shè)有光電探測(cè)器、放大電路和濾波電路，光電探測(cè)器采用高帶寬、高響應(yīng)和高增益的InGaAs光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，帶寬滿足14?18GHz，響應(yīng)上升時(shí)間小于15ps，其增益可達(dá)0.7?0.9A/W ;放大電路采用高帶寬運(yùn)放，在信號(hào)放大的同時(shí)保證信號(hào)的真實(shí)特性；濾波電路采用交流濾波方式，濾除真實(shí)信號(hào)的直流分量，同時(shí)可對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，實(shí)現(xiàn)硬件去噪，有效地提高了信噪比。
[0050]以上所述僅對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡是在本發(fā)明的權(quán)利要求限定范圍內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，其特征是，包括第一分光器、調(diào)制放大器、第二分光器、可調(diào)衰減器、延長(zhǎng)光纜、第一光路、第二光路、泵浦器、第一傳感光纜、第二傳感光纜、外差探測(cè)器和采集控制器，所述第一分光器設(shè)有一路90%輸出端和一路10%輸出端，所述一路90%輸出端與所述調(diào)制放大器連接，所述一路10%輸出端與所述外差探測(cè)器連接，所述調(diào)制放大器的輸出端與所述第二分光器連接；所述第二分光器設(shè)有兩路50%輸出端，其中一路與所述可調(diào)衰減器連接，另一路通過(guò)所述延長(zhǎng)光纜與所述第二光路連接；所述可調(diào)衰減器的輸出端與所述第一光路連接，所述泵浦器的輸出端分別與所述第一光路和第二光路連接；所述第一傳感光纜與所述第一光路連接，所述第二傳感光纜與所述第二光路連接，所述采集控制器的輸入端與所述外差探測(cè)器連接，所述采集控制器的脈沖輸出端與所述調(diào)制放大器連接；所述第一光路和所述第二光路分別設(shè)有后向散射信號(hào)輸出端，所述第一光路的后向散射信號(hào)輸出端與所述外差探測(cè)器連接，所述第二光路的后向散射信號(hào)輸出端與所述外差探測(cè)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，其特征在于，所述調(diào)制放大器包括調(diào)制器和光放大器，所述采集控制器的脈沖輸出端與所述調(diào)制器連接，所述光放大器與所述調(diào)制器連接，所述第二分光器與所述光放大器連接，所述第一分光器的一路90 %輸出端與所述調(diào)制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，其特征在于，所述外差探測(cè)器包括第三分光器、第四分光器、第五分光器和雙路外差探測(cè)器，所述第一分光器的一路10%輸出端與所述第三分光器的輸入端連接；所述第三分光器設(shè)有兩路50%輸出端，其中一路50%輸出端與所述第四分光器的輸入端連接，另一路50%輸出端與所述第五分光器的輸入端連接；所述第一光路的后向散射信號(hào)輸出端與所述第四分光器的輸入端連接，所述第二光路的后向散射信號(hào)輸出端與所述第五分光器的輸入端連接，所述第四分光器的輸出端和所述第五分光器的輸出端分別與所述雙路外差探測(cè)器的輸入端連接，所述雙路外差探測(cè)器的輸出端與所述采集控制器的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，其特征在于，所述泵浦器包括第一泵浦源和第二泵浦源，所述第一光路包括第一叁端口光環(huán)形器和第一波分復(fù)用器，所述第二光路包括第二叁端口光環(huán)形器和第二波分復(fù)用器；所述第一叁端口光環(huán)形器設(shè)有I端口、2端口和3端口，所述第二叁端口光環(huán)形器設(shè)有I端口、2端口和3端口，所述第一波分復(fù)用器設(shè)有反射端口、透射端口和公共端口，所述第二波分復(fù)用器設(shè)有反射端口、透射端口和公共端口 ；所述第一泵浦源與所述第一波分復(fù)用器的透射端口連接，所述第二泵浦源與所述第二波分復(fù)用器的透射端口連接；所述可調(diào)衰減器的輸出端與所述第一叁端口光環(huán)形器的I端口連接，所述第一叁端口光環(huán)形器的2端口與所述第一波分復(fù)用器的反射端口連接，所述第一叁端口光環(huán)形器的I端口與所述第四分光器的輸入端連接；所述第二叁端口光環(huán)形器的3端口與所述第五分光器的輸入端連接，所述延長(zhǎng)光纜與所述第二叁端口光環(huán)形器的I端口連接，所述第二叁端口光環(huán)形器的2端口與所述第二波分復(fù)用器的反射端口連接；所述第一傳感光纜與所述第一波分復(fù)用器的公共端口連接，所述第二傳感光纜與所述第二波分復(fù)用器的公共端口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的高指標(biāo)分布式光纖振動(dòng)傳感器，其特征在于，所述分布式光纖振動(dòng)傳感器還設(shè)有光源，所述光源與所述第一分光器連接。
【文檔編號(hào)】G01H9/00GK104266742SQ201410564524
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】史振國(guó), 王建強(qiáng), 喬秋曉, 張凱, 劉偉, 姜昌海 申請(qǐng)人:威海北洋光電信息技術(shù)股份公司