【摘要】 本发明公开了一种超长距离相敏光时域反射系统，包括Φ-OTDR解调系统及探测光纤，所述探测光纤前端和后端分别具有前向放大单元和后向放大单元。利用双向二阶或双向多阶拉曼放大方法对Φ-OTDR系统探测信号光进行分布式放大，进一步提高全程光纤上瑞利散射信号强度及分布的均匀性，有效克服目前Φ-OTDR系统放大方法存在的问题，进一步延长系统单段探测光纤的传感距离，同时利用双向拉曼放大多段级联，能够实现低成本高性能的超长距离相敏光时域反射系统。该发明方法有助于提高相敏光时域反射系统在油气输送管道、大范围周界、大型土木结构等长距离安全监测应用时的整体性能及性价比。 【专利类型】发明授权 【申请人】扬州森斯光电科技有限公司 【申请人类型】企业 【申请人地址】225000 江苏省扬州市广陵区信息产业基地11栋C4楼 【申请人地区】中国 【申请人城市】扬州市 【申请人区县】广陵区 【申请号】CN201210193337.X 【申请日】2012-06-13 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102706437B 【公开公告日】2014-10-22 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102706437B 【授权公告日】2014-10-22 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01H9/00 【发明人】饶云江; 吴慧娟; 王杰; 贾新鸿 【主权项内容】一种超长距离相敏光时域反射系统，包括Φ-OTDR解调系统及探测光纤，所述Φ-OTDR解调系统由超窄线宽激光器、强度调制器、波形发生卡、掺铒光纤放大器、环形器、光学滤波器、光电探测器、数据采集卡、上位机构成，所述超窄线宽激光器用于输出具有强相干性的连续光，工作波长1550nm；所述上位机控制所述波形发生卡产生脉冲调制信号，驱动所述强度调制器对强相干的连续光进行脉冲调制，输出光脉冲；所述波形发生卡输出的脉冲信号同时作为所述数据采集卡的采集触发信号；脉冲光经所述掺铒光纤放大器放大，由所述环形器端口1-2耦合进入探测光纤作为探测信号源，1550nm探测信号在探测光纤中传输时被进行双向拉曼分布式放大，被全程均匀增强后的后向瑞利散射光经环形器端口2-3返回至接收端，在接收端经过所述光学滤波器滤波，在所述光电探测器处进行光电转换后，得到不同时刻返回的脉冲干涉结果相叠加形成的最终脉冲探测轨迹；经所述数据采集卡采集，最后传输给上位机进行处理；其特征在于：所述探测光纤前端和后端分别具有前向放大单元和后向放大单元；所述前向放大单元和后向放大单元均由1288nm拉曼泵浦、光隔离器、1288nm/1550nm波分复用器依次连接构成，所述探测光纤的前端和后端均设置有中心波长为1365nm，反射率> 80%的布拉格光纤光栅对以及中心波长为1455nm的布拉格光纤光栅对，形成激光调谐腔，多段探测光纤形成级联结构，相邻两段探测光纤的相邻端通过一个50/50耦合器共用所述1288nm拉曼泵浦和光隔离器；所述1288nm拉曼泵浦用于产生拉曼泵浦源，当泵浦功率大于一定阈值，会产生一阶斯托克斯光，波长在1365nm附近；所述中心反射波长为1365nm，反射率> 80%的布拉格光纤光栅对，熔接在探测光纤两端构成第一个长距离激光谐振腔，用于激射1365nm的二阶拉曼泵浦光，作为三阶拉曼放大的泵浦源；在所述中心波长为1365nm，反射率> 80%的布拉格光纤光栅对内侧熔接所述中心波长为1455nm的布拉格光纤光栅对，构成第二个长距离激光谐振腔，用于激射1455nm三阶拉曼泵浦光，直接放大1550nm的探测信号光；所述1288nm/1550nm波分复用器用于将探测光纤中的1550nm探测信号光和1288nm拉曼泵浦的信号分开或汇合；所述光隔离器用于隔离光路中由于器件反射、光纤散射等因素返回到所述1288nm拉曼泵浦的泵浦光，避免对1288nm拉曼泵浦的损坏；所述50/50耦合器用于将所述1288nm拉曼泵浦输出的光分成等功率的两束泵浦光，分别作为探测光纤的前向和后向放大的泵浦源。 【当前权利人】四川光盛物联科技有限公司 【当前专利权人地址】四川省成都市高新区(西区)天目路77号保利香槟国际1栋2单元727-728号 【专利权人类型】有限责任公司 【统一社会信用代码】91321000562914488H 【引证次数】3.0 【被引证次数】3 【他引次数】3.0 【被他引次数】3.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】37

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