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申请/专利权人：华南师范大学

摘要：本发明公开了一种基于互补脉冲对调制方式的BOTDA系统，包括窄线宽激光器、光分束器、第一电光强度调制器、第一脉冲信号发生器、第一掺饵光纤放大器、光隔离器、环形器、偏振保持器、第二电光强度调制器、可调射频信号发生器、第一光滤波器、第三电光强度调制器、第二脉冲信号发生器、第二掺饵光纤放大器、单模光纤、第二光滤波器和光信号探测采集模块；光分束器上路与第一电光强度调制器连接，光分束器下路与偏振保持器连接，第二掺饵光纤放大器与单模光纤始端连接。本发明只用将连续探测光变为互补脉冲对调制方式的探测光从而提高SBS阈值，扩大可注入探测光功率的范围，最终使接收到的斯托克斯光功率比原系统高出两个数量级。

主权项：1.一种仅将连续探测光变为互补脉冲对调制方式的探测光从而提高受激布里渊散射阈值的方法，采用基于互补脉冲对调制方式的BOTDA系统，所述基于互补脉冲对调制方式的BOTDA系统包括窄线宽激光器、光分束器、第一电光强度调制器、第一脉冲信号发生器、第一掺饵光纤放大器、光隔离器、环形器、偏振保持器、第二电光强度调制器、可调射频信号发生器、第一光滤波器、第三电光强度调制器、第二脉冲信号发生器、第二掺饵光纤放大器、单模光纤、第二光滤波器和光信号探测采集模块；窄线宽激光器与光分束器连接，光分束器上路与第一电光强度调制器连接，第一电光强度调制器经第一脉冲信号发生器调制后与第一掺饵光纤放大器连接，第一掺饵光纤放大器与光隔离器连接，光隔离器与环形器第一端口连接，环形器第二端口与单模光纤末端连接，环形器第三端口与第二光滤波器连接，第二光滤波器与光信号探测采集模块连接；光分束器下路与偏振保持器连接，偏振保持器与第二电光强度调制器连接，第二电光强度调制器经可调射频信号发生器调制连接到第一光滤波器，第一光滤波器与第三电光强度调制器连接，第三电光强度调制器经第二脉冲信号发生器调制后与第二掺饵光纤放大器连接，第二掺饵光纤放大器与单模光纤始端连接；其特征在于，所述方法包括如下步骤：产生脉冲泵浦光：光分束器上路的连续光经过加有脉冲电信号调制的第一电光强度调制器调制后，形成脉冲光信号，此脉冲光信号经过第一掺饵光纤放大器放大后，经光隔离器后从环形器第一端口进、环形器第二端口出，再从环形器第二端口作为脉冲泵浦光输入到光纤末端从而输入到待测的单模光纤中；产生第一互补脉冲探测光：光分束器下路的连续光经过偏振保持器、第二电光强度调制器、第一光滤波器、经过加有脉冲电信号调制的第三电光强度调制器调制后，形成脉冲光信号，此脉冲光信号经过第二掺饵光纤放大器后，作为第一互补脉冲探测光从光纤始端输入到待测的单模光纤中，并且进入单模光纤的时间与脉冲泵浦光同步；产生第二互补脉冲探测光：光分束器下路的连续光经过偏振保持器、第二电光强度调制器、第一光滤波器、经过加有脉冲电信号调制的第三电光强度调制器调制后，形成脉冲光信号，此脉冲光信号经过第二掺饵光纤放大器后，作为第二互补脉冲探测光从光纤始端输入到待测的单模光纤中，但是进入单模光纤的时间比泵浦脉冲光提前Nns，对应于脉冲泵浦光的脉冲宽度为Nns；N的取值范围为30-60；发生受激布里渊效应：上路的脉冲泵浦光和下路的脉冲探测光分别从光纤两端进入待测的单模光纤中，当加在第二电光强度调制器的可调射频信号发生器的输出频率改变时，使两束光的频差也发生变化，当两者频差落在增益谱范围内时，这两束光发生了受激布里渊效应，当频差刚好为布里渊频移时，此时这两束光的布里渊增益达到最大；产生第一斯托克斯光信号：脉冲泵浦光和第一互补脉冲探测光发生受激布里渊效应后，进入到单模光纤中的脉冲泵浦光会产生背向的布里渊散射光信号，它会从环形器的第二端口经过第三端口传输到第二光滤波器中，利用第二光滤波器采集到信号最强的第一斯托克斯光信号；产生第二斯托克斯光信号：脉冲泵浦光和第二互补脉冲探测光发生受激布里渊效应后，进入到单模光纤中的脉冲泵浦光会产生背向的布里渊散射光信号，它会从环形器的第二端口经过第三端口传输到第二光滤波器中，利用第二光滤波器采集到信号最强的第二斯托克斯光信号；最终的斯托克斯光信号：将两组时域上互补的第一斯托克斯光信号和第二斯托克斯光信号进行叠加处理，对其进行数据信号处理；数据采集与处理：经第二光滤波器采集到的光信号，要经由光信号探测采集模块处理，提取出布里渊频移，通过频移与温度应变的关系式推算出光纤某处的温度和应变。

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