【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分布式光纤传感，尤其涉及的是一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统。
技术介绍
1、分布式声/振动传感引起了广泛关注，基于瑞利散射的相位敏感型otdr（φ-otdr）可以同时实现多点声/振动的测量，成为最热门的分布式光纤传感技术之一。但是，φ-otdr的信号比较弱，灵敏度不高。基于萨格纳克效应的直线型sagnac分布式光纤传感灵敏度较高，但很难实现多点测量。
2、基于此，本专利技术提出了一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，即可以实现多点声/振动信号的同时检测，又可以实现较弱声/振动信号的检测。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种即可以实现多点声/振动信号的同时检测和定位，又可以实现声/振动信号高灵敏检测的分布式光纤传感系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，所述传感系统包括宽带光源、第一光电探测器、第二光电探测器、3×3耦合器、第一光纤延迟线、第一2×2耦合器、窄线宽激光器、第二2×2耦合器、声光调制器、光放大器、光环形器、第一波分复用器、传感光纤、第二波分复用器、第二光纤延迟线、光纤反射器、匹配液、第三2×2耦合器、平衡光电探测器、数据采集卡、上位机；
3、宽带光源输出的光经3×3耦合器后分成两路，一路直接进入第一2×2耦合器，另一路经第一光纤延迟线后再进入第一2×2耦合器，然后一起
4、窄线宽激光器输出的光经第二2×2耦合器后分成两路，一路作为本振光，直接进入第三2×2耦合器，另一路进入声光调制器，再经光放大器和光环形器后进入第一波分复用器；然后与宽带光源中进入第一波分复用器的光合在一起进入传感光纤，然后进入第二波分复用器；第二波分复用器将光分成两部分，一部分经第二光纤延迟线后进入光纤反射器，光纤反射器将该部分光原路反射回来，另一部分进入匹配液；
5、从光纤反射器反射回的光原路返回到第一波分复用器，然后进入第一2×2耦合器，然后分成二路，一路直接进入3×3耦合器，另一路经第一光纤延迟线后进入3×3耦合器，然后进入第一光电探测器和第二光电探测器，再进入数据采集卡；从传感光纤中产生的后向瑞利散射光经第一波分复用器后进入光环形器，然后进入第三2×2耦合器；第三2×2耦合器出来的光进入平衡光电探测器，然后进入数据采集卡；从数据采集卡出来的信号进入上位机，由上位机完成信号的预处理及信号的再现。
6、优选的，宽带光源和窄线宽激光器的波长不重叠，这两个光源的波长不仅分别与第一波分复用器的两个输入端口相对应，而且分别与第二波分复用器的两个输出端口相对应。
7、优选的，第一光纤延迟线与第二光纤延迟线的长度不相等。
8、优选的，第一2×2耦合器的两个输出端输出功率相等；第二2×2耦合器的两个输出端输出功率不相等，上端口输出的功率比下端口输出的功率大；第三2×2耦合器两个输出端输出功率相等。
9、优选的，所述传感系统可以供相位敏感型otdr和直线型sagnac两种分布式光纤传感系统同时工作。
10、本专利技术有益效果：
11、本专利技术提出的基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，可以同时实现相位敏感型otdr和直线型sagnac分布式光纤传感，不仅具有相位敏感型otdr的多点测量能力，也具有直线型sagnac分布式光纤传感的高灵敏特性；即可以实现多点声/振动信号的同时检测和定位，又可以实现声/振动信号高灵敏检测。
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1.一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，其特征在于：所述传感系统包括宽带光源（1）、第一光电探测器（2）、第二光电探测器（3）、3×3耦合器（4）、第一光纤延迟线（5）、第一2×2耦合器（6）、窄线宽激光器（7）、第二2×2耦合器（8）、声光调制器（9）、光放大器（10）、光环形器（11）、第一波分复用器（12）、传感光纤（13）、第二波分复用器（14）、第二光纤延迟线（15）、光纤反射器（16）、匹配液（17）、第三2×2耦合器（18）、平衡光电探测器（19）、数据采集卡（20）、上位机（21）；
2.根据权利要求1所述的一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，其特征在于：宽带光源（1）和窄线宽激光器（7）的波长不重叠，这两个光源的波长不仅分别与第一波分复用器（12）的两个输入端口相对应，而且分别与第二波分复用器（14）的两个输出端口相对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，其特征在于：第一光纤延迟线（5）与第二光纤延迟线（15）的长度不相等。
4.根据权利要
5.根据权利要求1所述的一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，其特征在于：所述传感系统可以供相位敏感型OTDR和直线型Sagnac两种分布式光纤传感系统同时工作。
...【技术特征摘要】
1.一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，其特征在于：所述传感系统包括宽带光源（1）、第一光电探测器（2）、第二光电探测器（3）、3×3耦合器（4）、第一光纤延迟线（5）、第一2×2耦合器（6）、窄线宽激光器（7）、第二2×2耦合器（8）、声光调制器（9）、光放大器（10）、光环形器（11）、第一波分复用器（12）、传感光纤（13）、第二波分复用器（14）、第二光纤延迟线（15）、光纤反射器（16）、匹配液（17）、第三2×2耦合器（18）、平衡光电探测器（19）、数据采集卡（20）、上位机（21）；
2.根据权利要求1所述的一种基于瑞利散射和萨格纳克效应融合的分布式光纤传感系统，其特征在于：宽带光源（1）和窄线宽激光器（7）的波长不重叠，这两个光源的波长不仅分别与第一波分复用器（12）...
【专利技术属性】
技术研发人员：万生鹏，应晨禹，喻俊松，汪阳，汤学文，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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