申请/专利权人：太原理工大学

申请日：2023-12-29

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117804632A

主分类号：G01K11/324

分类号：G01K11/324;G01B11/16;G01D21/02;G01D5/26

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明属于分布式光纤传感技术领域，解决了无法同时测量布里渊频移中温度和应变的问题。提供了一种随机数编码探测的光纤温度和应变同时传感的系统和方法,传感光纤产生的布里渊散射光信号与拉曼散射光信号进入数据采集卡和数据处理流程单元，数据处理流程单元进行随机数编码序列解码，求得单脉冲系统响应，实现布里渊和拉曼散射信号的还原，得到温度和应变解调结果。本发明构建基于随机数编码探测的布里渊‑拉曼融合温度应变双参量传感系统，建立温度应变双参量解调方法，通过随机数编码序列解码，实现布里渊和拉曼散射信号的还原，得到温度和应变解调结果，可以同时准确测量温度和应变，解决系统中存在温度和应变交叉敏感问题。

主权项：1.一种随机数编码探测的光纤温度和应变同时传感的系统，其特征在于：包括窄线宽激光器1、传感光纤18、双参量复合传感单元、数据采集卡16和数据处理流程单元；双参量复合传感单元包括第一光耦合器2、脉冲光调制器3、脉冲信号发生器4、脉冲光放大器5、光环形器6、波分复用器7、连续光放大器8、光滤波器9、扰偏器10、第二光耦合器11、光电探测器12、低噪放大器13、混频器14、微波源15和双路光电探测器17；窄线宽激光器1产生的设定波长的光波经第一光耦合器2分两路输出，包括一路探测光和一路参考光；探测光进入脉冲光调制器3，脉冲信号发生器4产生随机数编码光探测信号注入脉冲光调制器3，脉冲光调制器3将探测光调制为随机数编码序列脉冲光，经脉冲光放大器5放大后经光环形器6注入传感光纤18，传感光纤18产生的布里渊散射光信号与拉曼散射光信号经光环形器6返回进入波分复用器7的输入端，波分复用器7同时滤出第一波长的布里渊散射光信号、第二波长的拉曼斯托克斯光信号和第三波长的拉曼反斯托克斯光信号并通过其三个输出端分别输出，其中第二波长的拉曼斯托克斯光信号和第三波长的拉曼反斯托克斯光信号进入双路光电探测器17转换为电信号后，输入数据采集卡16、数据处理流程单元；第一波长的布里渊散射光信号经连续光放大器8放大和光滤波器9滤波后，进入第二光耦合器11的输入端；第一光耦合器2输出的参考光经过扰偏器10消除偏振衰落后，进入第二光耦合器11的另一输入端与布里渊散射光信号混合相干后，得到包含布里渊频移信息的差频光信号，差频光信号进入光电探测器12转换为电信号，电信号经过低噪放大器13放大后与微波源15的输出信号在混频器14进行混频，降频后的电信号进入数据采集卡16和数据处理流程单元；数据处理流程单元进行随机数编码序列解码，同时解调出布里渊频移、拉曼反斯托克斯信号与拉曼斯托克斯信号的光强比值，拉曼反斯托克斯信号与拉曼斯托克斯信号的光强比值用于确定传感光纤的温度信息，实现对温度的测量，然后在布里渊频移中扣除温度导致的布里渊频移确定传感光纤的应变信息，实现对应变的测量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 太原理工大学 随机数编码探测的光纤温度和应变同时传感的系统和方法

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