即可为1170nm脉冲激光器，即偏差26THz。为了实现更好的抑制效果，进一步优选的，所述主激光器11和从激光器12的功率大致相等。
[0036]本实用新型通过增加一个从激光器12和合波波分复用器13，输入到传感光纤中的信号同时包括:主激光脉冲和从激光脉冲，从激光脉冲可以对主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制，进而降低传感系统的受激拉曼散射阈值，从而大大提升系统的受激拉曼散射阈值，提升系统信噪比。进一步的，从激光器12被选择为主激光器11的第二拉曼频移频点上，当由主激光器11激发的受激拉曼散射开始增长时，此部分光信号会被再次激发到二次拉曼频移点，刚好是从激光器12所在频点，从激光器12的存在抑制了二次拉曼频移点受激拉曼散射的增长，同时抑制第一拉曼频移点受激拉曼散射的增长，从而提高了受激拉曼散射阈值。本实用新型不仅结构简单易实现，而且有效的抑制了受激拉曼散射，从而提高系统信噪比。
[0037]结合上述原理，本实用新型的一具体实施例的情况如下:主激光器11为1064nm脉冲激光器，次激光器12为1170nm脉冲激光器，次激光器12的频率为主激光器11的二次拉曼频移点。下面从功率谱上对比本实用新型对受激拉曼散射的抑制情况:
[0038]图3反映了常规分布式光纤传感系统在用于测温时的光功率谱的功率迀移情况。在传感光纤始端，1064nm的激光器发出了一定功率的主激光脉冲301，其它各次受激拉曼散射302、303、304都不存在。受激拉曼散射是光脉冲从光纤始端向尾端传输过程中的一个不断增长的过程，因此分析受激拉曼散射需要考虑其沿光纤传播过程中的一个不断增长的状态。当1064nm的主激光脉冲301沿着传感光纤传播时，会不断衰减，在其功率超过光纤阈值的情况下，很大一部分功率被转移到了 1115nm的一次受激拉曼散射302中而耗尽。受激拉曼散射302功率足够大，因而它在1170nm处产生了自己的拉曼信号303，在更远波长处，再次激发的1245nm的拉曼信号304也有微弱信号存在。由于在1115nm处的受激拉曼散射302，该信号与有用的自发拉曼散射叠加，引起解调出的温度的不可接受的偏差。
[0039]作为图3的对比，参考图4，反映了本实用新型一个具体实施的分布式光纤传感系统在用于测温时的光功率谱的功率迀移情况。在传感光纤始端，1064nm主激光器发出的主激光脉冲401和1170nm的次激光器发出的从激光脉冲403被一起发射入传感光纤中。主激光脉冲401和从激光脉冲403的功率大致相同。受激拉曼散射是光脉冲从光纤始端向尾端传输过程中的一个不断增长的过程，因此分析受激拉曼散射需要考虑其沿光纤传播过程中的一个不断增长的状态。当主激光脉冲401和从激光脉冲403的合波光脉冲沿着传感光纤传播时，1170nm的光脉冲403产生出了受激拉曼散射408，在此过程中同时抑制了 1064nm主激光脉冲401的1115nm的受激拉曼散射的产生，结果1115nm的散射光405以自发拉曼散射的形态存在增长，从而能被系统采集而正常地解析出温度。而在1170nm的光脉冲403虽然因受激拉曼散射而把自身功率大部分转移到了受激拉曼散射408，自身功率耗尽，但其并没有被用于温度解调因而对系统没有影响。所以，引入从激光脉冲403的最终结果是，主激光脉冲401的受激拉曼散射受到抑制，从而将系统的受激拉曼阈值提高了大概一个量级。
[0040]需要明确而是，上述实施例中主激光脉冲和从激光脉冲的频率选取仅仅是一个不例，本领域技术人员可以根据需要选择合适的频段，只要保证从激光器的频率选取可以对主脉冲的受激拉曼散射进行抑制即可。
[0041]本实用新型还公开了一种受激拉曼散射抑制方法，该方法基于上述的受激拉曼散射抑制装置，所述方法为:将主激光器11输出的主激光脉冲和从激光器12输出的从激光脉冲通过合波波分复用器13进行合波处理后输出至传感光纤，其中，所述从激光脉冲用于对所述主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制，进而降低所述传感系统的受激拉曼散射阈值。
[0042]当将该方法应用于或分布式光纤传感系统中时，具体包括:
[0043]S1、在采集控制单元10的控制下，主激光器11输出主激光脉冲，同时，从激光器12输出对所述主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制的从激光脉冲；
[0044]S2、合波波分复用器13将所述主激光脉冲和从激光脉冲进行合波处理后输出至传感光纤；所述拉曼波分复用器14将所述合波波分复用器13合波处理后的光信号输入至所述传感光纤；
[0045]S3、控制与采集系统对所述传感光纤反馈的背向散射信号进行采集和分析处理，具体包括以下子步骤:S31、所述拉曼波分复用器14将所述传感光纤反馈的背向散射信号输出至所述光电转换单元15 ;S32、所述光电转换单元15将接收的背向散射信号转换为电信号输出至所述数模转换单元16 ;S33、所述数模转换单元16将接收的电信号进行数模转换后输出至采集控制单元10 ;S34、所述采集控制单元10根据数模转换后的电信号分析解调出所述传感光纤中的温度信号。
[0046]综上所述，本实用新型通过增加一个从激光器和合波波分复用器，输入到传感光纤中的信号同时包括:主激光脉冲和从激光脉冲，从激光脉冲可以对主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制，进而降低传感系统的受激拉曼散射阈值，从而大大提升系统的受激拉曼散射阈值，提升系统信噪比。进一步的，从激光器被选择为主激光器的第二拉曼频移频点上，当由主激光器激发的受激拉曼散射开始增长时，此部分光信号会被再次激发到二次拉曼频移点，刚好是从激光器所在频点，从激光器的存在抑制了二次拉曼频移点受激拉曼散射的增长，同时抑制第一拉曼频移点受激拉曼散射的增长，从而提高了受激拉曼散射阈值。本实用新型不仅结构简单易实现，而且有效的抑制了受激拉曼散射，从而提高系统信噪比。
[0047]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种受激拉曼散射抑制装置，其特征在于，包括: 主激光器(11)，用于输出主激光脉冲； 从激光器(12)，用于输出对所述主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制的从激光脉冲，进而降低所述传感系统的受激拉曼散射阈值； 合波波分复用器(13)，输入端与所述主激光器(11)和从激光器(12)连接、输出端经由一拉曼波分复用器(14)连接至传感光纤，用于将所述主激光脉冲和从激光脉冲进行合波处理后经由所述拉曼波分复用器(14)输出至所述传感光纤。2.根据权利要求1所述的受激拉曼散射抑制装置，其特征在于，所述从激光器(12)的从激光脉冲的频率为所述主激光器(11)的二次拉普频移频点。3.根据权利要求1所述的受激拉曼散射抑制装置，其特征在于，所述主激光器(11)和从激光器(12)的功率相等。4.根据权利要求1所述的受激拉曼散射抑制装置，其特征在于，所述主激光脉冲和从激光脉冲同时产生以沿所述传感光纤同步传播。5.一种分布式光纤传感系统，其特征在于，包括: 主激光器(11)，用于输出主激光脉冲； 从激光器(12)，用于输出对所述主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制的从激光脉冲，进而降低所述传感系统的受激拉曼散射阈值，其中，所述主激光器(11)和从激光器(12)的功率相等，所述从激光器(12)的从激光脉冲的频率为所述主激光器(11)的二次拉普频移频点； 合波波分复用器(13)，用于将所述主激光脉冲和从激光脉冲进行合波处理后输出至传感光纤； 拉曼波分复用器(14)，用于将所述合波波分复用器(13)合波处理后的光信号输入至所述传感光纤，以及接收所述传感光纤反馈的背向散射信号； 控制与采集系统，用于控制所述主激光脉冲和从激光脉冲的频率，以及控制所述主激光脉冲和从激光脉冲同时产生以沿所述传感光纤同步传播，以及接收所述拉曼波分复用器(14)输出的背向散射信号，并对所述背向散射信号进行采集和分析处理。6.根据权利要求5所述的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述控制与采集系统包括:采集控制单元(10)、数模转换单元(16)、光电转换单元(15)； 所述光电转换单元(15)，用于将接收的背向散射信号转换为电信号输出至所述数模转换单元(16)； 所述数模转换单元(16)，用于将接收的电信号进行数模转换后输出至采集控制单元(10)； 所述采集控制单元(10)，用于根据数模转换后的电信号分析解调出所述传感光纤中的温度信号。
【专利摘要】一种受激拉曼散射抑制装置及分布式光纤传感系统，该装置包括：主激光器，用于输出主激光脉冲；从激光器，用于输出对主激光脉冲在传感光纤中的受激拉曼散射进行抑制的从激光脉冲，进而降低传感系统的受激拉曼散射阈值；合波波分复用器，用于将主激光脉冲和从激光脉冲进行合波处理后输出至传感光纤。本实用新型的从激光器可以对主激光器的受激拉曼散射进行抑制，提升系统的受激拉曼散射阈值，提升系统信噪比。且从激光器被选择为主激光器的第二拉曼频移频点上，抑制了二次拉曼频移点受激拉曼散射的增长，同时抑制第一拉曼频移点受激拉曼散射的增长，进一步提高受激拉曼散射阈值。本实用新型结构简单易实现，有效的抑制了受激拉曼散射，提高信噪比。
【IPC分类】G01K11/32
【公开号】CN204855023
【申请号】CN201520690176
【发明人】郑华明, 陈建成
【申请人】深圳市迅捷光通科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月7日