CN104344840A - 一种光纤信号增强装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤信号增强装置，其特征在于：耦合器1的两个输入端分别接1550nm测量光信号和980nm的放大光信号，耦合器1的输出端接隔离器2的输入端，隔离器2的输出端接环形器3的输出端，环形器3的输入输出端接环形器4的输入端，环形器4的输出端接放大光纤5的输入端，环形器4的输入端接环形器6的其输出端，放大光纤5的输出端接环形器6的输入端，环形器6的输入输出端接传感光纤7。与传统的技术方案相比，本发明有如下优点和积极效果：1、在光纤内部对光信号放大，弥补了由于光纤衰减造成的信号减弱；2、通过远程不同波段光信号放大，无需现场供电；3、对光电探测模块的要求较低；4、装置为无源光器件，系统使用寿命长，维护成本低。

Description

一种光纤信号增强装置

技术领域

本发明涉及分布式光信号增强技术领域，具体的说是一种光纤传感领域中光信号增强装置，特别涉及其系统连接结构和方式。

背景技术

光纤传感装置主要用于电力、石油、石化等行业，其作用是对这些重要的场所进行实时参数监测。它对与保证工业系统设备正常运行，保障生命和财产的安全起着重要的作用。

光纤传感装置由于光信号的衰减导致其测量距离收到很大的限制。现有的方法是提高光信号的输出强度来增加光信号的传输距离，但光信号的强度增加也是有极限的。另外一种方式就是降低探测电路的噪声来提高系统的动态范围，从而提高系统的探测距离。但是，噪声的降低也是有极限的，不能无限降低的。

为了实现对更大范围的振动监测,装置就需要实现在光纤内部对光信号进行放大，从而补偿了光纤衰减造成的光信号强度降低，从而提高了系统的测量距离。

现有的这种方式，存在的缺陷和不足如下：

1、输出光信号增强无法一直增大，有极限；

2、光信号噪声的降低也是有极限的，无法一直降低；

3、对探测电路的要求较高；

综上所述，仍然需要对现有光纤传感装置的内部结构进行进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤信号增强装置，该光纤信号增强装置，在光纤内部对光纤信号进行增加，且无需现场供电，克服了现有光纤振动传感系统存在的缺点和不足，大大增加了系统的测量距离。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是，一种光纤信号增强装置，它包括：耦合器1，隔离器2，环形器3，环形器4，放大光纤5，环形器6，传感光纤7，探测器8。其特征在于：耦合器1的两个输入端分别接1550nm测量光信号和980nm的放大光信号，耦合器1的输出端接隔离器2的输入端，隔离器2的输出端接环形器3的输出端，环形器3的输入输出端接环形器4的输入端，环形器4的输出端接放大光纤5的输入端，环形器4的输入端接环形器6的其输出端，放大光纤5的输出端接环形器6的输入端，环形器6的输入输出端接传感光纤7。环形器3的返回输出端与探测器8的输入端连接。

本发明公开了一种光纤信号增强装置，与传统的技术方案相比，本发明有如下优点和积极效果：

1、在光纤内部对光信号放大，弥补了由于光纤衰减造成的信号减弱；

2、通过远程不同波段光信号放大，无需现场供电；

3、对光电探测模块的要求较低；

4、装置为无源光器件，系统使用寿命长，维护成本低；

附图说明：

图1为本发明一种光纤信号增强装置结构示意图。

具体实施方式：

下面参照附图，对本发明进一步进行描述。

本发明为一种光纤信号增强装置，它包括：耦合器1，隔离器2，环形器3，环形器4，放大光纤5，环形器6，传感光纤7。其特征在于：耦合器1的两个输入端分别接1550nm测量光信号和980nm的放大光信号，耦合器1的输出端接隔离器2的输入端，隔离器2的输出端接环形器3的输出端，环形器3的输入输出端接环形器4的输入端，环形器4的输出端接放大光纤5的输入端，环形器4的输入端接环形器6的其输出端，放大光纤5的输出端接环形器6的输入端，环形器6的输入输出端接传感光纤7。环形器3的返回输出端与探测器8的输入端连接。

在实施时，测量光信号和放大光信号分别从耦合器1的两个输入端输入，测量光为1550nm光信号，放大光为980nm光信号。测量光经耦合器1、隔离器2、环形器3、环形器4、放大光纤5、环形器6后进入传感光纤7，探测器8。放大光经耦合器1、隔离器2、环形器3、环形器4、后进入放大光纤5。测量光信号在放大光纤5处被放大光进行放大。传感光纤中的后向散射光经环形器6、环形器4、环形器3后输出到光电探测系统中。

在具体实施时，所述的耦合器是采用Y型光纤耦合器(可采用中科光纤有限公司1x2耦合器) ，它将1550nm的测量光和980nm的放大光同时耦合到同一根光纤中传输。

在具体实施时，所述的隔离器是采用单向隔离的光器件，光信号只能单向通过，不能反向通过。隔离器可采用深圳市腾洲电子有限公司的光隔离器。

在具体实施时，所述的环形器3、4和6是三端口光器件。光从1端口输入，输入光只能从2端口输出，而2端口返回来的光只能通到3端口。环形器可采用无限光通信有限公司的光环形器。

在具体实施时，所述的放大光纤为一种特种光纤。该该放大光纤为掺铒放大光纤，980nm的放大光通过掺铒光纤对1550nm的测量光进行放大。

在具体实施时，所述的探测器采用高灵敏度APD雪崩二极管（可采用WTD公司APD探测器）来探测激光，将瑞利激光信号转换电信号；

在具体实施时，所述的传感光纤是采用单模G652D光纤，带宽范围为≥1000MHZ1500nm，衰减范围为≤0.25dB1550nm。

Claims (3)

1.一种光纤信号增强装置，包括：耦合器1、隔离器2、环形器3、环形器4、放大光纤5、环形器6、传感光纤7、探测器8，其特征在于：耦合器1的两个输入端分别接1550nm测量光信号和980nm的放大光信号，耦合器1的输出端接隔离器2的输入端，隔离器2的输出端接环形器3的输出端，环形器3的输入输出端接环形器4的输入端，环形器4的输出端接放大光纤5的输入端，环形器4的输入端接环形器6的其输出端，放大光纤5的输出端接环形器6的输入端，环形器6的输入输出端接传感光纤7，环形器3的返回输出端与探测器8的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种光纤信号增强装置，其特征在于：所述环形器4连接掺铒放大光纤5，掺铒放大光纤5与环形器6的输入端连接，从传感光纤7中返回的光信号经环形器6直接返回到环形器4。

3. 根据权利要求1所述的一种光纤信号增强装置，其特征在于：所述的耦合器1与隔离器2连接，隔离器2与环形器3连接。