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公开(公告)号：CN110440851B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201910604419.0
申请日：2019-07-05
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D21/02
Abstract: 本发明公开了一种基于布里渊和拉曼散射的长距离多参量测量装置，包括半导体激光器1、第一1×2光纤耦合器2、光纤偏振控制器3、高速电光调制器4、微波信号源5、第二1×2光纤耦合器6、光扰偏器7、光开关8、第三1×2光纤耦合器9、带通滤波器10、第一掺铒光纤放大器11、第一光环形器12、第一光纤光栅13、传感光纤14、半导体光放大器15、第二掺铒光纤放大器16、第二光环形器17、第二光纤光栅18、第三光环形器19、波分复用器20、第一雪崩光电二极管21、光电探测器22、第二雪崩光电二极管23、第一信号放大器24、第二信号放大器25、数据采集与处理系统26。本发明有效解决了现有分布式光纤传感系统多个被测参量之间的交叉敏感以及长距离、高精度测量无法兼顾的问题。
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公开(公告)号：CN111637909A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010424936.2
申请日：2020-05-19
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感技术领域，为了解决了现有BOTDA传感系统因受限于泵浦光和探测光注入功率，无法实现高信噪比长距离传感的问题，提供了一种偏振正交型双泵浦脉冲BOTDA传感装置，包括激光器，激光器输出的激光信号，经分束器后分为两束，一束作为探测光，依次经第二偏振控制器、第二电光调制器、光纤布拉格光栅后入射至传感光纤的一端，传感光纤的另一端设置有光电探测器；另一束作为泵浦光，依次经第一偏振控制器、第一电光调制器、半导体光放大器、偏振开关后从传感光纤的另一端入射；光电探测器用于探测在传感光纤中发生受激布里渊放大或衰减作用后的探测光，并转换成电信号后发送至数据采集和分析系统。本发明适用于分布式光纤传感领域。
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公开(公告)号：CN113091783A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110473650.8
申请日：2021-04-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353 , G01K11/322 , G01B11/16
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感技术领域，公开了一种基于二级布里渊散射的高灵敏传感装置及方法，方法包括以下步骤：将同一激光器输出的窄线宽激光信号分为两路；一路光信号作为参考光信号，第二路光信号作为传感光；使参考光进入参考光纤并发生自发布里渊散射，将产生的布里渊后向散射参考光重新反向输入参考光纤中使其再次发生布里渊散射并输出二级布里渊后向散射参考光；另一路作为传感光，将传感光调制成为脉冲光后，进入传感光纤，将产生的布里渊后向散射传感光通过第二调制器重新进行脉冲调制后再次反向输入传感光纤并输出二级布里渊后向散射传感光；采集并分析拍频信号，解调传感光纤中的温度/应变信息。本发明可有效提高系统的测量精度。
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公开(公告)号：CN113049014A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110261093.3
申请日：2021-03-10
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明涉及布里渊型分布式光纤传感系统，具体是一种基于泵浦光扫频的时频复用高信噪比BOTDA系统，包括窄线宽激光器、边带调制器、分束器、传感光纤、单边带调制仪、脉冲光信号调制器、第一光环形器、第二光环形器、时域延迟阵列、时域补偿阵列、第三光环形器、光电探测器和数据采集卡。本发明通过调制激光器产生具有多个频率分量的频率梳光信号，并对泵浦光信号中各个频率分量分别进行高/低频单边带调制和扫频，然后通过时域延迟对不同频率分量的脉冲光信号进行时域延迟后与探测光信号发生受激布里渊作用并分别获取布里渊增益谱和损耗谱，最后经过数据叠加处理使得系统信噪比提升为传统BOTDA系统的2N倍。本发明适用于分布式光纤传感领域。
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公开(公告)号：CN113091783B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202110473650.8
申请日：2021-04-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353 , G01K11/322 , G01B11/16
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感技术领域，公开了一种基于二级布里渊散射的高灵敏传感装置及方法，方法包括以下步骤：将同一激光器输出的窄线宽激光信号分为两路；一路光信号作为参考光信号，第二路光信号作为传感光；使参考光进入参考光纤并发生自发布里渊散射，将产生的布里渊后向散射参考光重新反向输入参考光纤中使其再次发生布里渊散射并输出二级布里渊后向散射参考光；另一路作为传感光，将传感光调制成为脉冲光后，进入传感光纤，将产生的布里渊后向散射传感光通过第二调制器重新进行脉冲调制后再次反向输入传感光纤并输出二级布里渊后向散射传感光；采集并分析拍频信号，解调传感光纤中的温度/应变信息。本发明可有效提高系统的测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113049014B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110261093.3
申请日：2021-03-10
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明涉及布里渊型分布式光纤传感系统，具体是一种基于泵浦光扫频的时频复用高信噪比BOTDA系统，包括窄线宽激光器、边带调制器、分束器、传感光纤、单边带调制仪、脉冲光信号调制器、第一光环形器、第二光环形器、时域延迟阵列、时域补偿阵列、第三光环形器、光电探测器和数据采集卡。本发明通过调制激光器产生具有多个频率分量的频率梳光信号，并对泵浦光信号中各个频率分量分别进行高/低频单边带调制和扫频，然后通过时域延迟对不同频率分量的脉冲光信号进行时域延迟后与探测光信号发生受激布里渊作用并分别获取布里渊增益谱和损耗谱，最后经过数据叠加处理使得系统信噪比提升为传统BOTDA系统的2N倍。本发明适用于分布式光纤传感领域。
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公开(公告)号：CN111721438A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010513250.0
申请日：2020-06-08
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感监测技术领域，公开了一种基于噪声调制和线阵CCD采集的免扫频BOTDA装置，包括窄线宽激光器，窄线宽激光器发出的激光经分束器后分为两束，一束作为探测光依次经第一电光调制器、第二电光调制器、掺铒光纤放大器后入射至传感光纤的一端；另一束作为泵浦光依次经脉冲光调制器、脉冲光放大器和光滤波器后入射至传感光纤的另一端；从传感光纤另一端出射的布里渊增益谱信号依次经带通滤波器、色散单元后被线阵CCD接收并采集；第一电光调制器用于对探测光进行载波抑制和调制；第二电光调制器用于对探测光的低频边带进行展宽，使展宽后的探测光的低频边带与泵浦脉冲光在传感光纤中发生受激布里渊散射。本发明节约了数据采集时间，可以提高采集效率。
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公开(公告)号：CN111707299A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010513533.5
申请日：2020-06-08
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感领域，公开了一种基于泵浦光扫频获取增益损耗谱的BOTDA装置，包括窄线宽激光器，窄线宽激光器发出的光经分光器后分为两束，一束作为探测光经掺铒光纤放大器进行放大后进入传感光纤；另一束作为泵浦光，依次经电控单边带调制仪、脉冲信号调制器和脉冲光放大器后从另一端进入传感光纤；电控单边带调制仪用于在微波信号源的驱动下，对泵浦光进行高低频交替调制并对其进行扫频；脉冲信号调制器将泵浦光调制成为脉冲信号，脉冲光放大器对脉冲光进行放大后发送至传感光纤的另一端；泵浦光脉冲光与探测光在传感光纤中发生受激布里渊作用。本发明本发明使信号功率提高为传统BOTDA系统的2倍，提高了系统的信噪比。
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公开(公告)号：CN111721438B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202010513250.0
申请日：2020-06-08
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01K11/322 , G01B11/16
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感监测技术领域，公开了一种基于噪声调制和线阵CCD采集的免扫频BOTDA装置，包括窄线宽激光器，窄线宽激光器发出的激光经分束器后分为两束，一束作为探测光依次经第一电光调制器、第二电光调制器、掺铒光纤放大器后入射至传感光纤的一端；另一束作为泵浦光依次经脉冲光调制器、脉冲光放大器和光滤波器后入射至传感光纤的另一端；从传感光纤另一端出射的布里渊增益谱信号依次经带通滤波器、色散单元后被线阵CCD接收并采集；第一电光调制器用于对探测光进行载波抑制和调制；第二电光调制器用于对探测光的低频边带进行展宽，使展宽后的探测光的低频边带与泵浦脉冲光在传感光纤中发生受激布里渊散射。本发明节约了数据采集时间，可以提高采集效率。
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公开(公告)号：CN111721338B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202010514528.6
申请日：2020-06-08
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明涉及分布式光纤传感系统，公开了一种泵浦光高低频交替调制的布里渊光时域分析系统，包括窄线宽激光器、窄线宽激光器发出的光经分光器后分为两束，一束作为探测光经电光调制器进行载波抑制的双边带调制；然后经掺铒光纤放大器放大后进入传感光纤，另一束作为泵浦光，依次经单边带调制器、脉冲调制器和脉冲光放大器后从另一端进入传感光纤；单边带调制器用于对泵浦光进行高低频交替调制，使其交替高频边带及低频边带并对其进行扫频；从传感光纤另一端出射的布里渊增益谱信号和布里渊损耗信号经光滤波器滤除杂散光后被光电探测器接收，然后被数据采集卡采集。本发明使信号功率提高为传统BOTDA系统的2倍，提高了系统信噪比。
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