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解决方案

基于POTDR光纤传感系统

自光纤传感器问世以来,由于其具有体积小、重量轻、不受电磁干扰、传输损耗低、可在易燃易爆等恶劣环境下工作等传统电传感器无法比拟的优点而备受关注,成为近年来发展最快的光纤无源器件.而在众多的光纤传感器中,分布式光纤传感器口。 无疑占有非常重要的地位,是技术最成熟、应用最广泛的一类,显示了良好的应用前景.

本系统采用分布式反馈(Distributed Feed Back,DFB)激光器作为光源,该激光器输出功率为10 mW,工作波长为1 550 nm,自带恒温和恒流控制,具有较高的波长和功率稳定性,并带有内调制功能.从激光器发出的光脉冲经放大和滤波后进人起偏器,然后经过环形器注入待测光纤中,当光纤中的背向瑞利散射光通过环形器返回入射处后,经过一个PBS(与以前起偏和检偏器件均放在传感光纤前面的POTDR光路结构相比,本系统将起偏和检偏分开,并在接收端使用PBS检偏,这样可以多出一路信号以作验证)后再送人探测器,最后使用数据采集卡对返回的信号进行处理和显示.

1、系统方案图

2、涉及到的产品

脉冲DFB激光器

采用分布式反馈(Distributed Feed Back,DFB)激光器作为光源,该激光器线宽为500 kHz,输出功率为10 mW,工作波长为1 550 nm,自带恒温和恒流控制,具有较高的波长和功率稳定性,并带有内调制功能,脉冲宽度10ns-1000ns可调,重复频率100HZ-100KHz可调。

带窄带滤波器的脉冲EDFA

POTDR信号非常微弱,对放大器的噪音系数要求较高,因此本文采用噪音系数最小的同向泵浦方式自搭EDFA放大器,其中输入端的隔离器用以消除上段放大的自发辐射反向传播可能引起的干扰,输出端的隔离器用以保护放大系统免受下段逆向反射的干扰,滤波器用以滤除放大器的噪音,提高系统的信噪比.且峰值功率可以放大到10甚至更高,以延长测试距离,滤波器采用与DFB激光器同波长的光纤布喇格光栅.

高灵敏度平衡探测器

平衡放大光电探测器包含两个相互匹配并可以最大程度提高共模抑制比的光电二极管和一个超低噪声的互阻放大器,可以有效地减小激光器噪声和共模噪声。各种不同差分增益的平衡放大光电探测器都有三个SMA-K监测端口,监测互阻放大器上的RF端和双路单独光电二极管(MR+/MR-)的响应。该类探测器主要用于光谱检测、气体检测、光学延迟测量、光学相干层析成像和光纤传感测量等领域。

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