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专利号: 2015101986633
申请人: 闫连山
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于单边带调制探测光的相干布里渊光时域分析传感装置,其特征在于,可调谐光源(1)输出中心频率为f0的光载波通过50:50光耦合器(2)后分为两条光路,一路通过脉冲信号发生器(3)驱动的声光调制器(4)外调制产生脉冲光后经第一掺铒光纤放大器(5)放大,再经第一光滤波器(6)、光环形器(7)进入传感光纤(14);另一路经过偏振控制器(8)后被微波信号合成器(9)产生的微波信号通过工作在线性工作点的电光强度调制器(10)外调制后,其输出光信号经过第二光滤波器(11)后只保留频率分量f0及f0-fS;单边带调制信号经过扰偏器(12)的偏正态快速扰动后,通过光隔离器(13)送入传感光纤(14);其中f0分量作为系统的本地光,f0-fS分量作为系统的探测光;光环形器(7)与第二掺铒光纤放大器(15)、光电探测器(16)光路顺序相连;光电探测器(16)、微波下变频器(17)、对数检波器(18),数据采集终端电信号连接,以构建布里渊增益-幅度三维图,并在传感光纤的不同位置处通过洛伦兹拟合解调出温度和应力信息。

2.根据权利要求1所述基于单边带调制探测光的相干布里渊光时域分析传感装置,其特征在于,所述微波信号合成器(9)的输出信号频率fS从10GHz到12GHz可调。

3.根据权利要求1所述基于单边带调制探测光的相干布里渊光时域分析传感装置,其特征在于,所述微波下变频器将光电探测器(16)输出的10 12GHz的微波信号下变频为1~ ~

2GHz的射频信号。

4.一种实现权利要求1所述传感装置的基于单边带调制探测光的相干布里渊光时域分析传感方法,在电脑中构建布里渊增益-幅度三维图,并在传感光纤的不同位置处通过洛伦兹拟合解调出温度和应力信息,其特征在于,脉冲泵浦光和连续探测光共用一个光源,且采用具有移频功能的声光调制器产生脉冲泵浦光:光载波通过50:50光耦合器分为两路:一路被脉冲信号发生器(3)产生的脉冲信号通过声光调制器(4)外调制后产生脉冲光,该脉冲光先被掺铒光纤放大器(5)放大后被第一光滤波器(6)滤除ASE噪声作为脉冲泵浦光并通过光环形器(7)进入传感光纤(14);另一路经过偏振控制器(8)后被微波信号合成器(9)产生的微波信号通过工作在线性工作点的电光强度调制器(10)外调制后,其输出光信号经过第二光滤波器(11)后只保留频率分量f0及f0-fS;单边带调制信号经过扰偏器(12)的偏正态快速扰动后,通过光隔离器(13)送入传感光纤(14),其中f0分量作为系统的本地光,f0-fS分量作为系统的探测光;探测光与泵浦光在光纤中相互作用时,扫描布里渊增益区的f0-fS分量被布里渊增益谱幅度调制,进入光电探测器(16);载频为fS的高频信号被微波信号下变频器(17)下变频后,加载在该载频上的幅度信息被对数检波器(18)包络检波,对数检波器(18)的解调数据被采集卡(19)采集,从而得到不同扫描频率fS下的布里渊散射时域信号。

5.根据权利要求4所述一种基于单边带调制探测光的相干布里渊光时域分析传感方法,其特征在于,即可以由工作在线性工作点的电光强度调制器与光滤波器组合产生单边带调制探测光,也可以由双臂马赫曾德尔或双驱动马赫曾德尔调制器单独产生。