【中國儀表網 儀表專利】創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利――一種高指標分布式光纖振動傳感器。該專利由威海北洋光電信息技術股份公司申請，并于2017年4月19日獲得授權公告。
　　
　　內容說明
　　
　　本發明涉及一種光纖振動傳感器，具體說是一種高指標分布式光纖振動傳感器。
　　
　　發明背景
　　
　　目前，振動信息的探測分析已經在很多領域得到應用，隨著技術的發展提高，也逐步應用于周界安防領域?，F有的周界安防系統有脈沖圍欄、紅外對射、振動電纜、光纖振動傳感器等多種監測系統，各系統的應用領域和性能也各不相同。脈沖圍欄的特點是能夠在監測的同時還能夠實現震懾的作用，但其監測距離短，其適用于廠區、園區等小區域性監測；紅外對射因其易于受到其他外界環境干擾而失效，其適應于室內貴重物品、資料、設備等安全監測；振動電纜可實現較長距離傳輸，但電磁干擾對其影響很大，應用具有很大的局限性；光纖振動傳感器應用相對靈活，可進行區域性應用，同時因其長距離傳輸、本征無源的特性，應用適應性強。
　　
　　分布式光纖振動傳感器是目前研究的熱點，其主要應用于國防邊界、油氣管道、光電纜等長距離的安全監測。然而隨著技術的進步，人們對分布式光纖振動傳感器的準確度、靈敏度、傳輸距離等性能指標提出來越來越高的要求，現有的分布式光纖振動傳感器已經不能滿足市場的需求。
　　
　　發明內容
　　
　　本發明就是為了解決現有分布式光纖振動傳感器傳輸距離短、靈敏度低、準確度低的技術問題，提供一種傳輸距離長、靈敏度高、準確度高的高指標分布式光纖振動傳感器。
　　

　　本發明的技術方案是，提供一種高指標分布式光纖振動傳感器，包括第一分光器、調制放大器、第二分光器、可調衰減器、延長光纜、第一光路、第二光路、泵浦器、第一傳感光纜、第二傳感光纜、外差探測器和采集控制器，第一分光器設有一路90％輸出端和一路10％輸出端，一路90％輸出端與調制放大器連接，一路10％輸出端與外差探測器連接，調制放大器的輸出端與第二分光器連接；第二分光器設有兩路50％輸出端，其中一路與可調衰減器連接，另一路通過延長光纜與第二光路連接；可調衰減器的輸出端與第一光路連接，泵浦器的輸出端分別與第一光路和第二光路連接；第一傳感光纜與第一光路連接，第二傳感光纜與第二光路連接，采集控制器的輸入端與外差探測器連接，采集控制器的脈沖輸出端與調制放大器連接；第一光路和第二光路分別設有后向散射信號輸出端，第一光路的后向散射信號輸出端與外差探測器連接，第二光路的后向散射信號輸出端與外差探測器連接。
　　
　　優選地，調制放大器包括調制器和光放大器，采集控制器的脈沖輸出端與調制器連接，光放大器與調制器連接，第二分光器與光放大器連接，第一分光器的一路90％輸出端與調制器連接。外差探測器包括第三分光器、第四分光器、第五分光器和雙路外差探測器，第一分光器的一路10％輸出端與第三分光器的輸入端連接；第三分光器設有兩路50％輸出端，其中一路50％輸出端與第四分光器的輸入端連接，另一路50％輸出端與第五分光器的輸入端連接；第一光路的后向散射信號輸出端與第四分光器的輸入端連接，第二光路的后向散射信號輸出端與第五分光器的輸入端連接，第四分光器的輸出端和第五分光器的輸出端分別與雙路外差探測器的輸入端連接，雙路外差探測器的輸出端與采集控制器的輸入端連接。泵浦器包括第一泵浦源和第二泵浦源，第一光路包括第一叁端口光環形器和第一波分復用器，第二光路包括第二叁端口光環形器和第二波分復用器；第一叁端口
　　
　　光環形器設有1端口、2端口和3端口，第二叁端口光環形器設有1端口、2端口和3端口，第一波分復用器設有反射端口、透射端口和公共端口，第二波分復用器設有反射端口、透射端口和公共端口；第一泵浦源與第一波分復用器的透射端口連接，第二泵浦源與第二波分復用器的透射端口連接；可調衰減器的輸出端與第一叁端口光環形器的1端口連接，第一叁端口光環形器的2端口與第一波分復用器的反射端口連接，第一叁端口光環形器的1端口與第四分光器的輸入端連接；第二叁端口光環形器的3端口與第五分光器的輸入端連接，延長光纜與第二叁端口光環形器的1端口連接，第二叁端口光環形器的2端口與第二波分復用器的反射端口連接；第一傳感光纜與第一波分復用器的公共端口連接，第二傳感光纜與第二波分復用器的公共端口連接。還設有光源，光源與第一分光器連接。
　　
　　本發明的有益效果是，采用后向散射信號的原理來實現入侵定位，同時通過外差探測器分析確定每一點的光纜特性變化，從而確定振動信息的變化，有效地增加了系統的增益，提高了系統的精度、靈敏度和距離；在叁端口光環形器、波分復用器和泵浦源的作用下實現了拉曼放大，有效提高輸入到光纖中的能量，實現光信號更遠距離的傳輸，同時增加靈敏度和精度；在雙路外差探測器和采集控制器的作用下采用弱信號低噪放大技術和雙通道獨立采集技術，有效提高系統信噪比，同時兩通道采集單獨實現，互補影響，應用更加靈活。
　　
　　本發明可實現傳感距離大于80公里的傳感距離，同時可保證定位精度為15米的周界防范系統。