[发明专利]一种基于光纤布里渊散射原理的海水温度剖面测量方法

摘要

一种基于光纤布里渊散射原理的海水温度剖面测量方法，它由窄线宽激光器、光耦合器、脉冲发生器、光调制器、环行器、光开关、光电检测器、布里渊频移检测单元和传感光缆组成一个基于布里渊光时域反射原理的测量系统。本发明所用传感光缆体积小，使用方便，耐海水腐蚀；本测量系统可靠性和测量灵敏度高，并且能够给出海水剖面的连续温度场分布，特别适用于海水温度剖面的实时连续测量。

主权项

一种基于光纤布里渊散射原理的海水温度剖面测量方法，其特征是，它将直接与海水接触的压力传感光纤和屏蔽了海水压力的温度传感光纤组合在一起构成传感光缆，并由窄线宽激光器、光耦合器、脉冲发生器、光调制器、光栅滤波器、光放大器、偏振控制器、环行器、光开关、光电检测器和布里渊频移检测单元组成一个基于布里渊光时域反射原理的测量系统的测量部分，测量时将传感光缆放入海水中，窄线宽激光器发出的光信号经光耦合器分为两路信号，一路输出光信号作为本振光，经第二偏振控制器控制本振光信号的偏振态；另一路光信号经第一偏振控制器控制光信号的偏振态，经脉冲发生器和第一光调制器调制成脉冲光，脉冲光经第一光放大器放大，由第一光栅滤波器滤除第一光放大器引入的自发热辐射噪声，再经环形器和光开关进入传感光缆中的一条传感光纤中，传感光纤中产生的自发布里渊背向散射光经环形器和第二光放大器及第二光栅滤波器，在光电检测器中与本振光实现光域外差检测，最后由布里渊频移检测单元采用微波扫频方法从光电检测器输出电信号中解调并求取沿传感光缆光纤长度分布的各散射点的布里渊频移信息，进而依据布里渊频移和温度、对应不同海水深度的静压力的函数关系，得到沿传感光纤长度分布的海水深度和温度分布，实现海水温度剖面的分布式测量。