一種ofdr實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及光纖傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及了一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本實(shí)用新型公開了一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括掃頻激光源、偏振控制器、電光調(diào)制器、干涉系統(tǒng)、硫化鉛探測(cè)器、平衡接收機(jī)、信號(hào)處理系統(tǒng)，所述掃頻激光源經(jīng)過偏振控制器連接于電光調(diào)制器的激光輸入口，電光調(diào)制器的激光輸出口與干涉系統(tǒng)相連；所述干涉系統(tǒng)通過硫化鉛探測(cè)器與平衡接收機(jī)的輸入端連接，且平衡接收機(jī)的輸出端連接有信號(hào)處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型可以有效評(píng)估受損情況，有利于事故的預(yù)警。
【專利說明】一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及了一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖越來越多的應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，與光纖相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)和傳感技術(shù)的應(yīng)用范圍也越加廣泛，如飛機(jī)和艦船內(nèi)部的使用光纖的通信網(wǎng)，光鏈路與光器件的故障會(huì)成為危及其安全的重要因素，其要求的故障檢測(cè)定位精度小于Imm ;分布式光纖傳感可用于對(duì)橋梁、大壩、礦井、隧道等關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)力分布進(jìn)行_級(jí)高空間分辨測(cè)量，可以有效評(píng)估其受損情況，利于事故預(yù)警。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的就在于提供了一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以有效評(píng)估受損情況，有利于事故的預(yù)警。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括掃頻激光源、偏振控制器、電光調(diào)制器、干涉系統(tǒng)、硫化鉛探測(cè)器、平衡接收機(jī)、信號(hào)處理系統(tǒng)，所述掃頻激光源經(jīng)過偏振控制器連接于電光調(diào)制器的激光輸入口，電光調(diào)制器的激光輸出口與干涉系統(tǒng)相連；所述干涉系統(tǒng)通過硫化鉛探測(cè)器與平衡接收機(jī)的輸入端連接，且平衡接收機(jī)的輸出端連接有信號(hào)處理系統(tǒng)；所述干涉系統(tǒng)由第一保偏光纖耦合器、待測(cè)光纖、第二保偏光纖耦合器、參考臂以及法拉第鏡組成，所述第一保偏光纖耦合器的A端口與電光調(diào)制器的激光輸出口相連接、B端口與第二保偏光纖耦合器相連接、C端口連接于待測(cè)光纖、D端口連接于法拉第鏡，且第一保偏光纖耦合器的D端口與法拉第鏡的連接部構(gòu)成參考臂。
[0005]其中偏振控制器的作用是使進(jìn)入電光調(diào)制器的激光具有良好的偏振特性；法拉第鏡在該系統(tǒng)起到反射鏡的作用，同時(shí)可以穩(wěn)定反射光的偏振態(tài)。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述電光調(diào)制器為雙平行馬赫-曾德爾調(diào)制器，包括第一電接口 a、第二電接口 b,所述第一電接口 a施加直流偏壓,所述第二電接口 b施加90度相位差的線性掃頻RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述硫化鉛探測(cè)器包括第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器，所述第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器的輸入端均與第二保偏光纖耦合器相連；所述平衡接收機(jī)包括第一平衡接收機(jī)、第二平衡接收機(jī)，所述第一平衡接收機(jī)的輸入端分別與第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器的輸出端相連，第二平衡接收機(jī)的輸入端分別與第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器的輸出端相連；所述第一平衡接收機(jī)、第二平衡接收機(jī)的輸出端均連接于信號(hào)處理系統(tǒng)。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述信號(hào)處理系統(tǒng)包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器以及低通濾波器，所述第一帶通濾波器的輸入端與第一平衡接收機(jī)的輸出端相連、第二帶通濾波器的輸入端與第二平衡接收機(jī)的輸出端相連，且第一帶通濾波器、第二帶通濾波器的輸出端并接疊加后連接于低通濾波器。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述待測(cè)光纖為熊貓型、領(lǐng)結(jié)型或者橢圓型。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0011]1.能夠精確的控制偏振態(tài)，獲得穩(wěn)定的偏振模式，使光纖對(duì)外界因素干擾的影響顯著小，有效評(píng)估受損情況，有利于事故的預(yù)警；
[0012]2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用光學(xué)器件價(jià)格相對(duì)低廉，使用方便，性價(jià)比高，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈敏度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0015]如圖1所示，一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括掃頻激光源1、偏振控制器2、電光調(diào)制器3、干涉系統(tǒng)、硫化鉛探測(cè)器、平衡接收機(jī)、信號(hào)處理系統(tǒng)，所述掃頻激光源I經(jīng)過偏振控制器2連接于電光調(diào)制器3的激光輸入口，電光調(diào)制器3的激光輸出口與干涉系統(tǒng)相連；所述干涉系統(tǒng)通過硫化鉛探測(cè)器與平衡接收機(jī)的輸入端連接，且平衡接收機(jī)的輸出端連接有信號(hào)處理系統(tǒng)；所述干涉系統(tǒng)由第一保偏光纖稱合器4、待測(cè)光纖5、第二保偏光纖稱合器6、參考臂7以及法拉第鏡8組成，所述第一保偏光纖耦合器4的A端口與電光調(diào)制器3的激光輸出口相連接、B端口與第二保偏光纖耦合器6相連接、C端口連接于待測(cè)光纖5、D端口連接于法拉第鏡8,且第一保偏光纖稱合器4的D端口與法拉第鏡8的連接部構(gòu)成參考臂7。
[0016]實(shí)施例1:所述電光調(diào)制器3為雙平行馬赫-曾德爾調(diào)制器，包括第一電接口 a、第二電接口 b，所述第一電接口 a施加直流偏壓，所述第二電接口 b施加90度相位差的線性掃頻RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述硫化鉛探測(cè)器包括第一硫化鉛探測(cè)器9、第二硫化鉛探測(cè)器10，所述第一硫化鉛探測(cè)器9、第二硫化鉛探測(cè)器10的輸入端均與第二保偏光纖耦合器6相連；所述平衡接收機(jī)包括第一平衡接收機(jī)11、第二平衡接收機(jī)12，所述第一平衡接收機(jī)11的輸入端分別與第一硫化鉛探測(cè)器9、第二硫化鉛探測(cè)器10的輸出端相連，第二平衡接收機(jī)12的輸入端分別與第一硫化鉛探測(cè)器9、第二硫化鉛探測(cè)器10的輸出端相連；所述第一平衡接收機(jī)11、第二平衡接收機(jī)12的輸出端均連接于信號(hào)處理系統(tǒng)；所述信號(hào)處理系統(tǒng)包括第一帶通濾波器13、第二帶通濾波器14以及低通濾波器15，所述第一帶通濾波器13的輸入端與第一平衡接收機(jī)11的輸出端相連、第二帶通濾波器14的輸入端與第二平衡接收機(jī)12的輸出端相連，且第一帶通濾波器13、第二帶通濾波器14的輸出端并接疊加后連接于低通濾波器15 ;所述待測(cè)光纖5為熊貓型、領(lǐng)結(jié)型或者橢圓型。具體實(shí)施時(shí)，通過對(duì)雙平行馬赫-曾德爾調(diào)制器施加90度相位差的線性掃頻RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光頻掃描，掃頻范圍為1GHz，理論空間分辨率為Λ x=c/2nFs=0.0lm=1cm,掃頻激光源I選用的激光器采用線寬Λ ν0=15ΚΗζ的外腔半導(dǎo)體激光器(ECL)，其光纖中的相干長(zhǎng)度約12km。
[0017]最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制性技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:包括掃頻激光源、偏振控制器、電光調(diào)制器、干涉系統(tǒng)、硫化鉛探測(cè)器、平衡接收機(jī)、信號(hào)處理系統(tǒng)，所述掃頻激光源經(jīng)過偏振控制器連接于電光調(diào)制器的激光輸入口，電光調(diào)制器的激光輸出口與干涉系統(tǒng)相連；所述干涉系統(tǒng)通過硫化鉛探測(cè)器與平衡接收機(jī)的輸入端連接，且平衡接收機(jī)的輸出端連接有信號(hào)處理系統(tǒng)；所述干涉系統(tǒng)由第一保偏光纖耦合器、待測(cè)光纖、第二保偏光纖耦合器、參考臂以及法拉第鏡組成，所述第一保偏光纖稱合器的A端口與電光調(diào)制器的激光輸出口相連接、B端口與第二保偏光纖耦合器相連接、C端口連接于待測(cè)光纖、D端口連接于法拉第鏡，且第一保偏光纖耦合器的D端口與法拉第鏡的連接部構(gòu)成參考臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述電光調(diào)制器為雙平行馬赫-曾德爾調(diào)制器，包括第一電接口 a、第二電接口 b，所述第一電接口 a施加直流偏壓，所述第二電接口 b施加90度相位差的線性掃頻RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述硫化鉛探測(cè)器包括第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器，所述第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器的輸入端均與第二保偏光纖耦合器相連；所述平衡接收機(jī)包括第一平衡接收機(jī)、第二平衡接收機(jī)，所述第一平衡接收機(jī)的輸入端分別與第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器的輸出端相連，第二平衡接收機(jī)的輸入端分別與第一硫化鉛探測(cè)器、第二硫化鉛探測(cè)器的輸出端相連；所述第一平衡接收機(jī)、第二平衡接收機(jī)的輸出端均連接于信號(hào)處理系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)處理系統(tǒng)包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器以及低通濾波器，所述第一帶通濾波器的輸入端與第一平衡接收機(jī)的輸出端相連、第二帶通濾波器的輸入端與第二平衡接收機(jī)的輸出端相連，且第一帶通濾波器、第二帶通濾波器的輸出端并接疊加后連接于低通濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OFDR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述待測(cè)光纖為熊貓型、領(lǐng)結(jié)型或者橢圓型。
【文檔編號(hào)】G01D5/353GK204142467SQ201420540833
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
【發(fā)明者】朱俊 申請(qǐng)人:江蘇駿龍電力科技股份有限公司