光纤声波探测系统的制作方法

文档序号:11130885阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光纤声波探测系统,其特征在于,包括功率输出装置、基于后向瑞利散射原理的第一分布式传感装置、基于后向弱光纤光栅反射原理的第二分布式传感装置和第三分布式传感装置,所述第一分布式传感装置与所述第二分布式传感装置分别和所述功率输出装置连接,所述第一分布式传感装置与所述第二分布式传感装置分别和所述第三分布式传感装置连接,由所述功率输出装置输出的脉冲信号经过所述第一分布式传感装置部分返回形成后向瑞利散射信号并由所述第一分布式传感装置输出、部分通过形成第一正向脉冲信号,由所述功率输出装置输出的脉冲信号经过所述第二分布式传感装置部分返回形成后向弱光纤光栅反射信号并由所述第二分布式传感装置输出、部分通过形成第二正向脉冲信号,所述第一正向脉冲信号和所述第二正向脉冲信号经过所述第三分布式传感装置形成第三探测信号,所述第三探测信号由所述第三分布式传感装置输出。

2.根据权利要求1所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述功率输出装置包括激光器、声光调制器、第一光放大器、第一光滤波器和第一耦合器,所述第一分布式传感装置与所述第二分布式传感装置分别和所述第一耦合器光耦合,由所述激光器输出的光信号依次经过所述声光调制器和所述第一光放大器,通过所述第一耦合器分别输出至所述第一分布式传感装置和所述第二分布式传感装置。

3.根据权利要求1所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述第一分布式传感装置包括第一探测光纤、第一环形器、第二光放大器和第一光电探测器,由所述功率输出装置输出的脉冲信号经过所述第一环形器进入所述第一探测光纤并部分返回形成所述后向瑞利散射信号、部分通过形成所述第一正向脉冲信号,所述后向瑞利散射信号依次经过所述第一环形器和所述第二光放大器,被所述第一光电探测器接收并输出,所述第一正向脉冲信号输出至所述第三分布式传感装置。

4.根据权利要求1所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述第二分布式传感装置包括第二探测光纤、第二环形器、第二光滤波器和第二光电探测器,由所述功率输出装置输出的脉冲信号经过所述第二环形器进入所述第二探测光纤并部分返回形成所述后向弱光纤光栅反射信号、部分通过形成所述第二正向脉冲信号,所述后向弱光纤光栅反射信号依次经过所述第二环形器和所述第二光滤波器,被所述第二光电探测器接收并输出,所述第二正向脉冲信号输出至所述第三分布式传感装置。

5.根据权利要求1所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述第三分布式传感装置包括第二耦合器、第三光滤波器、第三环形器、光纤干涉装置和光电探测装置,所述第一分布式传感装置和所述第二分布式传感装置分别和所述第二耦合器光耦合,由所述第一分布式传感装置输出的所述第一正向脉冲信号和由所述第二分布式传感装置输出的所述第二正向脉冲信号通过所述第二耦合器依次经过所述第三光滤波器、所述第三环形器,进入所述光纤干涉装置部分返回形成所述第三探测信号,所述第三探测信号被所述光电探测装置接收并输出。

6.根据权利要求5所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述光纤干涉装置包括3×3耦合器、第一法拉第旋转镜和第二法拉第旋转镜,所述光电探测装置包括第三光电探测器、第四光电探测器和第五光电探测器,经过所述第三环形器的所述第一正向脉冲信号和所述第二正向脉冲信号进入所述3×3耦合器,部分由所述3×3耦合器输出经所述第一法拉第旋转镜反射回到所述3×3耦合器内,部分由所述3×3耦合器输出经所述第二法拉第旋转镜反射回到所述3×3耦合器内,在所述3×3耦合器内形成所述第三探测信号,所述第三探测信号经所述3×3耦合器输出,部分经过所述第三环形器被所述第三光电探测器接收并输出,部分被所述第四光电探测器接收并输出,部分被所述第五光电探测器接收并输出。

7.根据权利要求5所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述光纤干涉装置包括2×2耦合器、第三法拉第旋转镜、第四法拉第旋转镜和相位调制器,所述光电探测装置包括第六光电探测器,经过所述第三环形器的所述第一正向脉冲信号和所述第二正向脉冲信号进入所述2×2耦合器,部分由所述2×2耦合器输出经所述第三法拉第旋转镜反射回到所述2×2耦合器内,部分由所述2×2耦合器输出经所述相位调制器被所述第四法拉第旋转镜反射,再经所述相位调制器回到所述2×2耦合器内,在所述2×2耦合器内形成所述第三探测信号,所述第三探测信号经所述2×2耦合器输出,被所述第六光电探测器接收并输出。

8.根据权利要求3所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述第一探测光纤为单模光纤。

9.根据权利要求4所述的光纤声波探测系统,其特征在于,所述第二探测光纤为包含至少一个弱光纤光栅的单模光纤。

10.一种光纤声波探测系统,其特征在于,包括功率输出装置、第一分布式传感装置、第二分布式传感装置、第三分布式传感装置和光纤信号解调系统,所述第一分布式传感装置与所述第二分布式传感装置分别和所述功率输出装置连接,所述第一分布式传感装置与所述第二分布式传感装置分别和所述第三分布式传感装置连接,所述第一分布式传感装置、所述第二分布式传感装置和所述第三分布式传感装置分别和所述光纤信号解调系统连接,由所述功率输出装置输出的脉冲信号经过所述第一分布式传感装置部分返回形成后向瑞利散射信号并由所述第一分布式传感装置输出至所述光纤信号解调系统、部分通过形成第一正向脉冲信号,由所述功率输出装置输出的脉冲信号经过所述第二分布式传感装置部分返回形成后向弱光纤光栅反射信号并由所述第二分布式传感装置输出至所述光纤信号解调系统、部分通过形成第二正向脉冲信号,所述第一正向脉冲信号和所述第二正向脉冲信号经过所述第三分布式传感装置形成第三探测信号,所述第三探测信号由所述第三分布式传感装置输出至所述光纤信号解调系统。

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