[01113698]基于布里渊散射的分布式光纤传感测量系统及测量方法

专利类别：发明专利。基于布里渊散射的分布式光纤传感测量系统及测量方法。阳丽;王力虎。专利授权时间：2012-11-28。中华人民共和国国家知识产权局,专利号： ZL 2012 1 0264154.2 BOTDR 利用光纤自发布里渊散射光的频移受光纤所处环境的温度和应力影响,通过测量背向自发布里渊散射信号的频移可以得到光纤的温度或应变的分布情况,实现分布式温度或应变传感。但是,由于光纤中布里渊频移同时受到温度和应变的影响,存在交叉敏感问题,即仅由布里渊频移无法分辨出该频移是由温度还是由应变所引起的,难以实现多参量的同时传感,限制了BOTDR 的实用性。目前解决BOTDR 交叉敏感问题的方法主要有3 种,第一种方法是同时测量布里渊散射光强和布里渊频移,需要测量的自发布里渊散射功率微弱,而系统中实际功率总有一定的波动,因此测量精度不高;第二种方法是利用特殊光纤（如大有效面积色散位移单模光纤）中多个布里渊峰的频移的方法,需要用到特殊光纤,所以成本较高;第三种方法是将温度和应变利用不同物理效应区分开,如融合拉曼和自发布里渊散射效应的方法,也可称为联合其他物理效应法,也需要使用特殊光纤,且要将两套传感测量装置组合,使得系统结构比较复杂,成本较高。 本发明为基于布里渊散射的分布式光纤传感测量系统及测量方法,本系统的激光器输出2 束波长差大于15nm 的连续激光,经合波器、耦合器分成探测光和本振光;探测光经脉冲信号发生器连接的电光调制器、环形器进入传感光纤,自发布里渊散射光经环形器接入3dB 耦合器;本振光也接入此,其输出连接平衡探测器及存储有相关程序、公式的数据采集处理单元。本测量方法为：双波长探测光调制成探测光脉冲在传感光纤中发生自发布里渊散射,与本振光相干混频,数据采集处理单元对平衡探测器的差频电信号扫频测量,得到沿传感光纤不同点的布里渊散射频谱和布里渊频移,计算得到温度和应变的改变量。本发明实现温度和应变的同时测量,提高测量精度。 发明专利附图