[发明专利]一种基于OFDR技术的光纤传感系统

权利要求书

1.一种基于OFDR技术的光纤传感系统，其特征在于，包括：

OFDR传感设备及数据处理中心，其中，所述OFDR传感设备包括可调谐激光器、第一光纤耦合器、辅助干涉仪、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、光纤环形器、波分复用器以及模式匹配器；其中，

所述可调谐激光器、第一光纤耦合器、辅助干涉仪、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、光纤环形器之间通过第一传输光纤连接；

所述波分复用器的一端通过第二传输光纤连接所述光纤环形器，另一端连接待测光纤；

所述模式匹配器的一端通过第二传输光纤连接所述光纤环形器，另一端通过所述第一传输光纤连接所述第三光纤耦合器；其中，所述待测光纤的芯径大于所述第一传输光纤的芯径，所述第二传输光纤的芯径等于所述待测光纤的芯径；

所述OFDR传感设备用于产生拍频干涉信号及外部时钟信号；所述数据处理中心用于接收所述拍频干涉信号及外部时钟信号，并进行处理，得到所述待测光纤的传感数据。

2.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述第一传输光纤的芯径范围为9μm～10μm。

3.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述第二传输光纤的芯径范围为20μm～100μm。

4.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述第二传输光纤与所述待测光纤为无源GDF单模双包层光纤。

5.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述辅助干涉仪为马赫-曾德尔干涉仪。

6.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述模式匹配器用于将所述待测光纤返回的背向瑞利散射信号进行转换，并通过所述第一传输光纤输出至所述第三光纤耦合器。

7.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，进一步包括，在所述波分复用器与所述待测光纤之间接入泵浦光源，所述泵浦光源用于向所述待测光纤输入需要传输的光信号。

8.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述第二光纤耦合器用于将所述第一光纤耦合器输出的扫频光信号分为两路，一路进入所述第三光纤耦合器，一路进入所述待测光纤产生背向瑞利散射信号，所述背向瑞利散射信号与扫频光信号在所述第三光纤耦合器进行混频，产生拍频干涉信号。

9.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述第三光纤耦合器为50:50光纤耦合器。

10.根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述数据处理中心包括依次连接的光电转换模块、数据采集模块以及数据处理模块，其中，所述光电转换模块用于将所述第三光纤耦合器输出的拍频干涉光信号转换为电信号，所述数据采集模块用于基于所述外部时钟信号采集所述拍频干涉光信号，所述数据处理模块用于控制所述数据采集模块进行采集并对采集的所述拍频干涉信号进行处理，获得每个所述待测光纤的传感结果。