[01158285]布里渊光纤传感系统及方法

专利类别：发明专利。布里渊光纤传感系统及方法。胡君辉;阳丽;潘福东;王力虎。专利授权时间：2016-05-25。中华人民共和国国家知识产权局,专利号：ZL201410127210.7 受声子寿命10ns 的限制,传统直接探测方式的BOTDA 系统的最好空间分辨率为1m,此外由于光纤非线性效应的存在,传统BOTDA 的传感长度受泵浦脉冲光所允许的最大光功率和由于泵浦脉冲的功率损耗造成的非局域效应的限制,这些不足极大限制了BOTDA系统的应用场合。为提高系统的空间分辨率,人们提出了差分脉冲对的方法,但是这种方法需要两倍的测量时间,为此人们还提出了光路差分的方案,即在光域上同时注入脉冲宽度不同的斯托克斯泵浦光和反斯托克斯泵浦光,同时利用它们与探测光作用带来的布里渊增益和布里渊损耗相减的过程,最后测量探测光的光功率随时间的变化,但是因为光路差分后的布里渊增益信号相对较弱,所以传感距离不长,测量误差较大,此外,两束泵浦脉冲光功率不匹配和损耗带来的非局域效应也会造成测量的系统误差。 本发明公开一种布里渊光纤传感系统及方法,其同时采用了光差分参量放大、三频探测光和相干探测三种技术。由于,光差分参量放大方法可以将布里渊光纤传感系统的空间分辨率提高到次米量级;相干探测技术可以提高系统的信噪比、测量精度和增加传感距离;三频探测光技术补偿了两束泵浦脉冲光的功率损耗,可以大大减小在长距离传感中因两束泵浦脉冲光功率不匹配和损耗带来的非局域效应,进一步提高测量精度。因此,本发明可以在保证布里渊光纤传感系统具有较长传感距离的同时,还能实现次米量级的空间分辨率和较高的测量精度。