CN107302172B - 一种无源光放大器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源光放大器，属于光纤传输技术领域。所述无源光放大器包括第一环形器、第一放大调节器、第二放大调节器和第二环形器；第一环形器的第一端与第一放大调节器的一端相连，第二端与第二放大调节器的一端相连，第二环形器的第一端与第一放大调节器的另一端相连，第二端与第二放大调节器的另一端相连。本发明通过设计一个无源光放大器，并且在无源光放大器内设置第一放大调节器和第二放大调节器，第一放大调节器可以对向前传输的信号光的能量进行放大，增加信号光向前传输的距离，第二放大调节器可以对反射回来的信号光的能量进行放大，使光信号接收模块可以更好的分析出传输管道周围的振动情况。

Description

一种无源光放大器

技术领域

本发明涉及光纤传输技术领域，特别涉及一种无源光放大器。

背景技术

石油传输管道和天然气传输管道通常埋设在地面以下，当传输管道周围产生较严重的振动时，可能影响传输管道的安全性，为了了解传输管道周围的振动情况，通常会采用光纤振动传感技术来对传输管道周围的振动情况进行监测。

目前会在传输管道的周围布置至少一根光纤，光纤的一端与激光器和光信号接收模块相连，激光器会向光纤内输入光，光在光纤内边向前传输边反射回来，反射回来的光被光信号接收模块接收；其中，当某段管道周围产生振动时，该段管道周围的土壤会对光纤内反射的光产生影响，所以光信号接收模块通过对反射回来的光进行分析得出管道周围的振动情况。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于光纤的长度较长，激光器输入光纤内的光在向前传输的过程中能量也会逐渐减小，因此向前传输距离越远的光所反射回来的光的能量会更小，导致信号接收模块接收不到传输距离较远的光所反射回来的光，或者接收到的反射回来的光的能量很小，无法准确的分析出传输管道周围的振动情况。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种无源光放大器，所述无源光放大器包括第一环形器、第一放大调节器、第二放大调节器和第二环形器；

所述第一环形器的第一端与所述第一放大调节器的一端相连，第二端与所述第二放大调节器的一端相连，所述第二环形器的第一端与所述第一放大调节器的另一端相连，第二端与所述第二放大调节器的另一端相连；

所述第一放大调节器通过所述第一环形器接收第一光纤中输入的第一混合光，所述第一混合光包括第一信号光和第一泵浦光，减少所述第一泵浦光的能量得到第二泵浦光，根据所述减少的能量对所述第一信号光的能量进行放大得到第二信号光，通过所述第二环形器在第二光纤中传输第二混合光，所述第二混合光包括所述第二信号光和所述第二泵浦光；

所述第二放大调节器通过所述第二环形器从所述第二光纤中接收第三混合光，所述第三混合光包括所述第二信号光的第一反射光和所述第二泵浦光的第二反射光，减少所述第二反射光的能量得到第三反射光，根据所述减少的能量对所述第一反射光的能量进行放大得到第四反射光，通过所述第一环形器在所述第一光纤中传输所述第四混合光，所述第四混合光包括所述第三反射光和所述第四反射光。

可选地，所述第一放大调节器包括第一泵浦光放大模块和信号光放大模块；

所述第一泵浦光放大模块的一端与所述第一环形器的第一端相连，另一端与所述信号光放大模块的一端相连，所述信号光放大模块的另一端与所述第二环形器的第一端相连；

所述第一泵浦光放大模块，用于对所述第一泵浦光的能量进行放大得到第三泵浦光；

所述信号光放大模块，用于减少所述第三泵浦光的能量得到所述第二泵浦光，根据所述减少的能量对所述第一信号光的能量进行放大得到所述第二信号光。

可选地，所述第一泵浦光放大模块包括第一波分复用器、第一泵浦光传输臂和第一调节器；

所述第一波分复用器的第一端与所述第一环形器的第一端相连，第二端与所述第一泵浦光传输臂的一端相连，所述第一调节器设置在所述第一泵浦光传输臂上；

所述第一波分复用器，用于从所述第一环形器中接收所述第一混合光并将所述第一混合光分成所述第一信号光和所述第一泵浦光，在所述第一泵浦光传输臂上传输所述第一泵浦光；

所述第一调节器，用于从所述第一泵浦光传输臂接收所述第一泵浦光，根据预设能量放大倍数对所述第一泵浦光的能量进行放大得到所述第三泵浦光。

可选地，所述信号光放大模块包括第一信号光传输臂、第二波分复用器和第一掺饵光纤；

所述第一信号光传输臂的一端与所述第一波分复用器的第三端相连，另一端与所述第二波分复用器的第一端相连，所述第二波分复用器的第二端与所述第一泵浦光传输臂的另一端相连，第三端与所述第一掺饵光纤的一端相连，所述第一掺饵光纤的另一端与所述第二环形器的第一端相连；

所述第一波分复用器，还用于在所述第一信号光传输臂上传输所述第一信号光；

所述第一调节器，还用于在所述第一泵浦光传输臂上传输所述第三泵浦光；

所述第二波分复用器，用于将所述第一信号光和所述第三泵浦光耦合至所述第一掺饵光纤；

所述第一掺饵光纤，用于减少所述第三泵浦光的能量得到所述第二泵浦光，根据所述减少的能量对所述第一信号光的能量进行放大得到所述第二信号光。

可选地，所述第二放大调节器包括第二泵浦光放大模块和瑞利光放大模块；

所述第二泵浦光放大模块的一端与所述第二环形器的第二端相连，另一端与所述瑞利光放大模块的一端相连，所述瑞利光放大模块的另一端与所述第一环形器的第二端相连；

所述第二泵浦光放大模块，用于对所述第二反射光的能量进行放大得到第五反射光；

所述瑞利光放大模块，用于减少所述第五反射光的能量得到所述第三反射光，根据所述减少的能量对所述第一反射光的能量进行放大得到所述第四反射光。

可选地，所述第二泵浦光放大模块包括第三波分复用器、第二泵浦光传输臂和第二调节器；

所述第三波分复用器的第一端与所述第二环形器的第二端相连，第二端与所述第二泵浦光传输臂的一端相连，所述第二调节器设置在所述第二泵浦光传输臂上；

所述第三波分复用器，用于从所述第二环形器中接收所述第三混合光并将所述第三混合光分成所述第一反射光和所述第二反射光，在所述第二泵浦光传输臂上传输所述第二反射光；

所述第二调节器，用于从所述第二泵浦光传输臂接收所述第二反射光，根据预设能量放大倍数对所述第二反射光的能量进行放大得到所述第五反射光。

可选地，所述瑞利光放大模块包括瑞利光传输臂、第四波分复用器和第二掺饵光纤；

所述瑞利光传输臂的一端与所述第三波分复用器的第三端相连，另一端与所述第四波分复用器的第一端相连，所述第四波分复用器的第二端与所述第二泵浦光传输臂的另一端相连，第三端与所述第二掺饵光纤的一端相连，所述第二掺饵光纤的另一端与所述第一环形器的第二端相连；

所述第三波分复用器，还用于在所述瑞利光传输臂上传输所述第一反射光；

所述第二调节器，还用于在所述第二泵浦光传输臂上传输所述第五反射光；

所述第四波分复用器，用于将所述第一反射光和所述第五反射光耦合至所述第二掺饵光纤；

所述第二掺饵光纤，用于减少所述第五反射光的能量得到所述第三反射光，根据所述减少的能量对所述第一反射光的能量进行放大得到所述第四反射光。

可选地，所述无源光放大器还包括泵浦反射模块；

所述泵浦反射模块的一端与所述第二环形器的第三端相连；

所述泵浦反射模块，用于从所述第二环形器中接收所述第二混合光，并将所述第二混合光中的第二泵浦光反射至所述第二放大调节器。

可选地，所述泵浦反射模块包括第五波分复用器、第三泵浦光传输臂和法拉第旋转镜；

所述第五波分复用器的第一端与所述第二环形器的第三端相连，第二端与所述第三泵浦光传输臂的一端相连，所述第三泵浦光传输臂的另一端与所述法拉第旋转镜连接；

所述第五波分复用器，用于从所述第二环形器中接收所述第二混合光并将所述第二混合光分成所述第二信号光和所述第二泵浦光，在所述第三泵浦光传输臂上传输所述第二泵浦光；

所述法拉第旋转镜，用于将所述第二泵浦光反射至所述第二放大调节器。

可选地，所述无源光放大器还包括第二信号光传输臂；

所述第二信号光传输臂的一端与所述第五波分复用器的第三端相连；

所述第五波分复用器，还用于在所述第二信号光传输臂上传输所述第二信号光。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过发明一种无源光放大器，该无源光放大器的一端与第一光纤连接，另一端与第二光纤连接，第一光纤和第二光纤是位于地下传输管道周围的光纤，在第一光纤内传输的第一混合光进入无源光放大器内后，第一放大调节器会对第一混合光中的第一信号光进行放大得到第二信号光，因为第二信号光的能量大于第一信号光，因此第二信号光的传输距离会更远；同时，反射回来的第三混合光通过第二光纤进入无源光放大器后，第二放大调节器会对第三混合光中的第一反射光进行放大得到第四反射光，因为第四反射光的能量大于第一反射光，因此第四反射光反射回光信号接收模块时的能量也较大，通过本发明的无源光放大器可以对向前传输的信号光的能量进行放大，增加信号光向前传输的距离，同时无源光放大器还可以对反射回来的信号光的能量进行放大，使光信号接收模块可以更好的分析出传输管道周围的振动情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的无源光放大器的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的无源光放大器的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的第一放大器的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的第二放大器的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的泵浦反射模块的结构示意图。

其中，

1第一环形器；

2第一放大调节器，

21第一泵浦光放大模块，211第一波分复用器，212第一泵浦光传输臂，213第一调节器；

22信号光放大模块，221第一信号光传输臂，222第二波分复用器，223第一掺饵光纤；

3第二放大调节器，

31第二泵浦光放大模块，311第三波分复用器，312第二泵浦光传输臂，313第二调节器；

32瑞利光放大模块，321瑞利光传输臂，322第四波分复用器，323第二掺饵光纤；

4第二环形器；

5第一旋钮；

6传感光纤；

7第二旋钮；

8泵浦反射模块，81第五波分复用器，82第三泵浦光传输臂，83法拉第旋转镜，84第二信号光传输臂；

A1第一环形器的第一端，A2第一环形器的第二端；

B1第二环形器的第一端，B2第二环形器的第二端；B3第三环形器的第三端；

C1第一波分复用器的第一端，C2第一波分复用器的第二端，C3第一波分复用器的第三端；

D1第二波分复用器的第一端，D2第二波分复用器的第二端，D3第二波分复用器的第三端；

E1第三波分复用器的第一端，E2第三波分复用器的第二端，E3第三波分复用器的第三端；

F1第四波分复用器的第一端，F2第四波分复用器的第二端，F3第四波分复用器的第三端；

G1第五波分复用器的第一端，G2第五波分复用器的第二端，G3第五波分复用器的第三端；

M无源光放大器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了解决现有技术存在的问题，如图1所示，且参见图2，本发明实施例提供了一种无源光放大器M，无源光放大器M包括第一环形器1、第一放大调节器2、第二放大调节器3和第二环形器4；

第一环形器1的第一端A1与第一放大调节器2的一端相连，第二端A2与第二放大调节器3的一端相连，第二环形器4的第一端B1与第一放大调节器2的另一端相连，第二端B2与第二放大调节器3的另一端相连；

第一放大调节器2通过第一环形器1接收激光器在第一光纤中输入的第一混合光，第一混合光包括第一信号光和第一泵浦光，减少第一泵浦光的能量得到第二泵浦光，根据减少的能量对第一信号光的能量进行放大得到第二信号光，通过第二环形器4在第二光纤中传输第二混合光，第二混合光包括第二信号光和第二泵浦光；

第二放大调节器3通过第二环形器4从第二光纤中接收第三混合光，第三混合光包括第二信号光的第一反射光和第二泵浦光的第二反射光，减少第二反射光的能量得到第三反射光，根据减少的能量对第一反射光的能量进行放大得到第四反射光，通过第一环形器1在第一光纤中传输第四混合光，第四混合光包括第三反射光和第四反射光。

本发明实施例通过发明一种无源光放大器M，该无源光放大器M的一端与第一光纤连接，另一端与第二光纤连接，第一光纤和第二光纤是位于地下传输管道周围的光纤，在第一光纤内传输的第一混合光进入无源光放大器M内后，第一放大调节器2会对第一混合光中的第一信号光进行放大得到第二信号光，因为第二信号光的能量大于第一信号光，因此第二信号光的传输距离会更远；同时，反射回来的第三混合光通过第二光纤进入无源光放大器M后，第二放大调节器3会对第三混合光中的第一反射光进行放大得到第四反射光，因为第四反射光的能量大于第一反射光，因此第四反射光反射回光信号接收模块时的能量也较大，通过本发明的无源光放大器M可以对向前传输的信号光的能量进行放大，增加信号光向前传输的距离，同时无源光放大器M还可以对反射回来的信号光的能量进行放大，使光信号接收模块可以更好的分析出传输管道周围的振动情况。

第一光纤的一端分别与激光器和光信号接收模块连接，另一端连接无源光放大器M的一端，无源光放大器M的另一端与第二光纤的一端连接，激光器向第一光纤内输入原始混合光，原始混合光包括原始信号光和原始泵浦光，原始混合光的传输过程可以分为如下三个过程：

第一个过程，原始混合光在第一光纤内向前传输同时反射回来，反射回来的光通过光信号接收模块接收，反射回来的光包括原始信号光的反射光和原始泵浦光的反射光，光信号接收模块主要是对原始信号光的反射光进行分析而得出传输管道周围的振动情况。原始混合光在第一光纤内不断的向前传输同时反射回光信号接收模块，当原始混合光传输至第一光纤的末端时，原始混合光的能量已逐渐减少，此时为第一混合光，第一混合光传输至无源光放大器M内；

第二个过程，第一混合光传输至无源光放大器M内后，通过第一环形器1的第一端A1使第一混合光传输至第一放大调节器2，第一混合光包括第一信号光和第一泵浦光，第一放大调节器2会减少第一泵浦光的能量得到第二泵浦光，利用第一泵浦光减少的能量对第一信号光进行放大得到第二信号光，完成了对第一信号光的能量放大过程后，将第二信号光和第二泵浦光的混合光即第二混合光，通过第二环形器4的第一端B1传输至第二光纤内，在该过程中，由于第二混合光中的第二信号光的能量比较大，因此第二信号光在第二光纤内传输的距离也会比较远；

第三个过程，第二混合光在第二光纤内继续向前传输同时反射回来，反射回来的光为第三混合光，第三混合光通过第二环形器4的第三端B3进入无源光放大器M内，通过第二环形器4的第二端B2进入第二放大调节器3，第三混合光中包括第二信号光的第一反射光和第二泵浦光的第二反射光，第二放大调节器3会减少第二反射光的能量得到第三反射光，利用第二反射光减少的能量对第一反射光的能量进行放大得到第四反射光，完成了对第一反射光的能量放大过程后，将第四反射光和第三反射光的混合光即第四混合光，通过第一环形器1的第二端A2传输至第一光纤内，通过第一光纤最终传输至光信号接收模块，光信号接收模块对第四混合光中的第四反射光进行分析得出传输管道周围的振动情况，在该过程中，由于第四混合光中的第四反射光的能量比较大，因此光信号接收模块根据第四反射光可以更好的分析出传输管道周围的振动情况。

可选地，如图2所示，且参见图3，第一放大调节器2包括第一泵浦光放大模块21和信号光放大模块22；

第一泵浦光放大模块21的一端与第一环形器1的第一端A1相连，另一端与信号光放大模块22的一端相连，信号光放大模块22的另一端与第二环形器4的第一端B1相连；

第一泵浦光放大模块21，用于对第一泵浦光的能量进行放大得到第三泵浦光；

信号光放大模块22，用于减少第三泵浦光的能量得到第二泵浦光，根据减少的能量对第一信号光的能量进行放大得到第二信号光。

当第一混合光进入第一放大调节器2内后，先进入第一泵浦光放大模块21，第一泵浦光放大模块21对第一泵浦光进行放大得到第三泵浦光，第三泵浦光和第一信号光进入信号光放大模块22，信号光放大模块22减少第三泵浦光的能量，再根据第三泵浦光减少的能量对第一信号光进行放大，由于第一放大调节器2需要减少第一泵浦光的能量，根据第一泵浦光减少的能量对第一信号光进行放大，因此在第一放大调节器2内设置第一泵浦光放大模块21先对第一泵浦光进行放大得到第三泵浦光，再减少第三泵浦光的能量对第一信号光进行放大，可以对第一信号光产生更大的放大作用。

可选地，如图3所示，第一泵浦光放大模块21包括第一波分复用器211、第一泵浦光传输臂212和第一调节器213；

第一波分复用器211的第一端C1与第一环形器1的第一端A1相连，第二端C2与第一泵浦光传输臂212的一端相连，第一调节器213设置在第一泵浦光传输臂212上；

第一波分复用器211，用于从第一环形器1中接收第一混合光并将第一混合光分成第一信号光和第一泵浦光，在第一泵浦光传输臂212上传输第一泵浦光；

第一调节器213，用于从第一泵浦光传输臂212接收第一泵浦光，根据预设能量放大倍数对第一泵浦光的能量进行放大得到第三泵浦光。

为了实现先对第一泵浦光进行放大，可以设置第一波分复用器211将第一混合光分成第一信号光和第一泵浦光，再对第一泵浦光的能量进行放大，在对第一泵浦光的能量进行放大的过程中，若对第一泵浦光的能量放大的倍数较高，则会得到能量很大的第三泵浦光，因此当信号光放大模块22减少第三泵浦光的能量对第一信号光进行放大时，会得到能量很大的第二信号光，可能会使第二信号光的能量达到饱和，而饱和的第二信号光在传输和反射过程中不能很好的反应出传输管道周围的振动信息，因此可以设置第一调节器213，根据实际情况对第一泵浦光的能量放大倍数进行调节，进而得到能量大小合适的第二信号光。

可选地，如图1所示，可以在无源光放大器M的外壳上设置第一旋钮5，第一旋钮5与第一调节器213相连接，通过旋转第一旋钮5而控制第一调节器213对第一泵浦光的能量放大倍数进行调节，此时无源光放大器M需要设置在地面上，可以在无源光放大器M的两端各设置一根传感光纤6，将无源光放大器M两端的传感光纤6伸入到地下分别与第一光纤和第二光纤相连。

可选地，如图3所示，信号光放大模块22包括第一信号光传输臂221、第二波分复用器222和第一掺饵光纤223；

第一信号光传输臂221的一端与第一波分复用器211的第三端C3相连，另一端与第二波分复用器222的第一端D1相连，第二波分复用器222的第二端D2与第一泵浦光传输臂212的另一端相连，第三端D3与第一掺饵光纤223的一端相连，第一掺饵光纤223的另一端与第二环形器4的第一端B1相连；

第一波分复用器211，还用于在第一信号光传输臂221上传输第一信号光；

第一调节器213，还用于在第一泵浦光传输臂212上传输第三泵浦光；

第二波分复用器222，用于将第一信号光和第三泵浦光耦合至第一掺饵光纤223；

第一掺饵光纤223，用于减少第三泵浦光的能量得到第二泵浦光，根据减少的能量对第一信号光的能量进行放大得到第二信号光。

第一波分复用器211将第一混合光分成第一信号光和第一泵浦光后，将第一信号光传输给第一信号光传输臂221，通过第一信号光传输臂221将第一信号光传输给第二波分复用器222，第一调节器213在将第一泵浦光放大得到第三泵浦光后，将第三泵浦光继续向前传输给第二波分复用器222，第二波分复用器222将第三泵浦光和第一信号光进行耦合，然后传输给第一掺饵光纤223，第一掺饵光纤223的光纤中掺入了少量的稀土元素铒离子，在铒离子的作用下，减少第三泵浦光的能量得到第二泵浦光，根据第三泵浦光减少的能量对第一信号光进行放大得到第二信号光，此时第二信号光和第二泵浦光的混合光为第二混合光，第二混合光通过第二环形器4传输至第二光纤，由于第二混合光中的第二信号光的能量比较大，因此第二信号光在第二光纤内传输的距离也会比较远，第二混合光在第二光纤内向前传输的同时反射回第三混合光。

可选地，如图2所示，且参见图4，第二放大调节器3包括第二泵浦光放大模块31和瑞利光放大模块32；

第二泵浦光放大模块31的一端与第二环形器4的第二端B2相连，另一端与瑞利光放大模块32的一端相连，瑞利光放大模块32的另一端与第一环形器1的第二端A2相连；

第二泵浦光放大模块31，用于对第二反射光的能量进行放大得到第五反射光；

瑞利光放大模块32，用于减少第五反射光的能量得到第三反射光，根据减少的能量对第一反射光的能量进行放大得到第四反射光。

当第三混合光进入第二放大调节器3内后，先进入第二泵浦光放大模块31，第二泵浦光放大模块31对第二反射光进行放大得到第五反射光，第五反射光和第一反射光进入瑞利光放大模块32，瑞利光放大模块32减少第五反射光的能量，再根据第五反射光减少的能量对第一反射光进行放大，由于第二放大调节器3需要减少第二反射光的能量，根据第二反射光减少的能量对第一反射光进行放大，因此在第一放大调节器2内设置第二泵浦光放大模块31先对第二反射光进行放大得到第五反射光，再减少第五反射光的能量对第一反射光进行放大，可以对第一反射光产生更大的放大作用。

可选地，如图4所示，第二泵浦光放大模块31包括第三波分复用器311、第二泵浦光传输臂312和第二调节器313；

第三波分复用器311的第一端E1与第二环形器4的第二端B2相连，第二端E2与第二泵浦光传输臂312的一端相连，第二调节器313设置在第二泵浦光传输臂312上；

第三波分复用器311，用于从第二环形器4中接收第三混合光并将第三混合光分成第一反射光和第二反射光，在第二泵浦光传输臂312上传输第二反射光；

第二调节器313，用于从第二泵浦光传输臂312接收第二反射光，根据预设能量放大倍数对第二反射光的能量进行放大得到第五反射光。

为了实现先对第二反射光进行放大，可以设置第三波分复用器311将第三混合光分成第一反射光和第二反射光，再对第二反射光的能量进行放大，在对第二反射光的能量进行放大的过程中，若对第二反射光的能量放大的倍数较高，则会得到能量很大的第五反射光，因此当瑞利光放大模块32减少第五反射光的能量对第一反射光进行放大时，会得到能量很大的第四反射光，可能会使第四反射光的能量达到饱和，而饱和的第四反射光不能很好的反应出传输管道周围的振动信息，因此可以设置第二调节器313，根据实际情况对第二反射光的能量放大倍数进行调节，进而得到能量大小合适的第四反射光。

可选地，如图1所示，可以在无源光放大器M的外壳上设置第二旋钮7，第二旋钮7与第二调节器313相连接，通过旋转第二旋钮7而控制第二调节器313对第二反射光的能量放大倍数进行调节。

可选地，如图4所示，瑞利光放大模块32包括瑞利光传输臂321、第四波分复用器322和第二掺饵光纤323；

瑞利光传输臂321的一端与第三波分复用器311的第三端E3相连，另一端与第四波分复用器322的第一端F1相连，第四波分复用器322的第二端F2与第二泵浦光传输臂312的另一端相连，第三端F3与第二掺饵光纤323的一端相连，第二掺饵光纤323的另一端与第一环形器1的第二端A2相连；

第三波分复用器311，还用于在瑞利光传输臂321上传输第一反射光；

第二调节器313，还用于在第二泵浦光传输臂312上传输第五反射光；

第四波分复用器322，用于将第一反射光和第五反射光耦合至第二掺饵光纤323；

第二掺饵光纤323，用于减少第五反射光的能量得到第三反射光，根据减少的能量对第一反射光的能量进行放大得到第四反射光。

第三波分复用器311将第三混合光分成第一反射光和第二反射光后，将第一反射光传输给瑞利光传输臂321，通过瑞利光传输臂321将第一反射光传输给第四波分复用器322，第二调节器313在将第二反射光放大得到第五反射光后，将第五反射光继续向前传输给第四波分复用器322，第四波分复用器322将第一反射光和第五反射光进行耦合，然后传输至第二掺饵光纤323，第二掺饵光纤323的光纤中掺入了少量的稀土元素铒离子，在铒离子的作用下，减少第五反射光的能量得到第三反射光，根据第五反射光减少的能量对第一反射光进行放大得到第四反射光，此时第三反射光和第四反射光的混合光为第四混合光，第四混合光通过第一环形器1传输至第一光纤，在第一光纤内向前传输至光信号接收模块，由于第四混合光中的第四反射光的能量比较大，因此光信号接收模块根据第四反射光可以更好的分析出传输管道周围的振动情况。

可选地，如图2所示，且参见图5，无源光放大器M还包括泵浦反射模块8；

泵浦反射模块8的一端与第二环形器4的第三端B3相连；

泵浦反射模块8，用于从第二环形器4中接收第二混合光，并将第二混合光中的第二泵浦光反射至第二放大调节器3。

当第一混合光经过无源光放大器M的第一放大调节器2后，从第二环形器4传输出第二混合光，第二混合光中包括第二信号光和第二泵浦光，因为光信号接收模块主要对信号光的反射光进行分析，因此第二信号光需要继续向前传输并反射回来，第二泵浦光没有必要再继续向前传输，为了避免不必要的浪费，可以增加泵浦反射模块8，将第二混合光中的第二泵浦光反射至第二放大调节器3，用于对第二信号光的第一反射光进行放大，提高第二泵浦光的利用率。

可选地，如图2所示，且参见图5，泵浦反射模块8包括第五波分复用器81、第三泵浦光传输臂82和法拉第旋转镜83；

第五波分复用器81的第一端G1与第二环形器4的第三端B3相连，第二端G2与第三泵浦光传输臂82的一端相连，第三泵浦光传输臂82的另一端与法拉第旋转镜83连接；

第五波分复用器81，用于从第二环形器4中接收第二混合光并将第二混合光分成第二信号光和第二泵浦光，在第三泵浦光传输臂82上传输第二泵浦光；

法拉第旋转镜83，用于将第二泵浦光反射至第二放大调节器3。

通过在泵浦反射模块8中设置第五波分复用器81，可以将第二混合光中的第二信号光和第二泵浦光分开，在第五波分复用器81的第三端G3设置第二信号光传输臂84，以使第二信号光通过第二信号光传输臂84继续向前传输，第二泵浦光通过法拉第旋转镜83反射回第二放大调节器3。

本发明实施例通过发明一种无源光放大器M，该无源光放大器M的一端与第一光纤连接，另一端与第二光纤连接，第一光纤和第二光纤是位于地下传输管道周围的光纤，在第一光纤内传输的第一混合光进入无源光放大器M内后，第一放大调节器2会对第一混合光中的第一信号光进行放大得到第二信号光，因为第二信号光的能量大于第一信号光，因此第二信号光的传输距离会更远；同时，反射回来的第三混合光通过第二光纤进入无源光放大器M后，第二放大调节器3会对第三混合光中的第一反射光进行放大得到第四反射光，因为第四反射光的能量大于第一反射光，因此第四反射光反射回光信号接收模块时的能量也较大，通过本发明的无源光放大器M可以对向前传输的信号光的能量进行放大，增加信号光向前传输的距离，同时无源光放大器M还可以对反射回来的信号光的能量进行放大，使光信号接收模块可以更好的分析出传输管道周围的振动情况。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无源光放大器，其特征在于，所述无源光放大器包括第一环形器、第一放大调节器、第二放大调节器和第二环形器；

所述第一环形器的第一端与所述第一放大调节器的一端相连，第二端与所述第二放大调节器的一端相连，所述第二环形器的第一端与所述第一放大调节器的另一端相连，第二端与所述第二放大调节器的另一端相连；

所述第一放大调节器通过所述第一环形器接收第一光纤中输入的第一混合光，所述第一混合光包括第一信号光和第一泵浦光，减少所述第一泵浦光的能量得到第二泵浦光，根据所述减少的能量对所述第一信号光的能量进行放大得到第二信号光，通过所述第二环形器在第二光纤中传输第二混合光，所述第二混合光包括所述第二信号光和所述第二泵浦光；

所述第二放大调节器通过所述第二环形器从所述第二光纤中接收第三混合光，所述第三混合光包括所述第二信号光的第一反射光和所述第二泵浦光的第二反射光，减少所述第二反射光的能量得到第三反射光，根据所述减少的能量对所述第一反射光的能量进行放大得到第四反射光，通过所述第一环形器在所述第一光纤中传输第四混合光，所述第四混合光包括所述第三反射光和所述第四反射光；

其中，所述第一放大调节器包括第一调节器，所述第一调节器用于对所述第一泵浦光的能量放大倍数进行调节；

所述第二放大调节器包括第二调节器，所述第二调节器用于对所述第二反射光的能量的放大倍数进行调节；

所述无源光放大器还包括第一旋钮和第二旋钮，所述第一旋钮与所述第一调节器连接，所述第一旋钮用于调节所述第一调节器对所述第一泵浦光的能量放大倍数，所述第二旋钮与所述第二调节器连接，所述第二旋钮用于调节所述第二调节器对所述第二反射光的能量的放大倍数；

所述无源光放大器还包括传感光纤，所述无源光放大器的两端通过所述传感光纤分别与所述第一光纤和所述第二光纤连接；

所述无源光放大器位于地面上；

所述无源光放大器还包括泵浦反射模块；

所述泵浦反射模块的一端与所述第二环形器的第三端相连；

所述泵浦反射模块，用于从所述第二环形器中接收所述第二混合光，并将所述第二混合光中的第二泵浦光反射至所述第二放大调节器；

所述泵浦反射模块包括第五波分复用器、第三泵浦光传输臂和法拉第旋转镜；

所述第五波分复用器的第一端与所述第二环形器的第三端相连，第二端与所述第三泵浦光传输臂的一端相连，所述第三泵浦光传输臂的另一端与所述法拉第旋转镜连接；

所述第五波分复用器，用于从所述第二环形器中接收所述第二混合光并将所述第二混合光分成所述第二信号光和所述第二泵浦光，在所述第三泵浦光传输臂上传输所述第二泵浦光；

所述法拉第旋转镜，用于将所述第二泵浦光反射至所述第二放大调节器。

2.根据权利要求1所述的无源光放大器，其特征在于，所述第一放大调节器包括第一泵浦光放大模块和信号光放大模块；

所述第一泵浦光放大模块的一端与所述第一环形器的第一端相连，另一端与所述信号光放大模块的一端相连，所述信号光放大模块的另一端与所述第二环形器的第一端相连；

所述第一泵浦光放大模块，用于对所述第一泵浦光的能量进行放大得到第三泵浦光；

所述信号光放大模块，用于减少所述第三泵浦光的能量得到所述第二泵浦光，根据所述减少的能量对所述第一信号光的能量进行放大得到所述第二信号光。

3.根据权利要求2所述的无源光放大器，其特征在于，所述第一泵浦光放大模块包括第一波分复用器、第一泵浦光传输臂和所述第一调节器；

所述第一波分复用器的第一端与所述第一环形器的第一端相连，第二端与所述第一泵浦光传输臂的一端相连，所述第一调节器设置在所述第一泵浦光传输臂上；

所述第一波分复用器，用于从所述第一环形器中接收所述第一混合光并将所述第一混合光分成所述第一信号光和所述第一泵浦光，在所述第一泵浦光传输臂上传输所述第一泵浦光；

所述第一调节器，用于从所述第一泵浦光传输臂接收所述第一泵浦光，根据预设能量放大倍数对所述第一泵浦光的能量进行放大得到所述第三泵浦光。

4.如权利要求3所述的无源光放大器，其特征在于，所述信号光放大模块包括第一信号光传输臂、第二波分复用器和第一掺饵光纤；

所述第一信号光传输臂的一端与所述第一波分复用器的第三端相连，另一端与所述第二波分复用器的第一端相连，所述第二波分复用器的第二端与所述第一泵浦光传输臂的另一端相连，第三端与所述第一掺饵光纤的一端相连，所述第一掺饵光纤的另一端与所述第二环形器的第一端相连；

所述第一波分复用器，还用于在所述第一信号光传输臂上传输所述第一信号光；

所述第一调节器，还用于在所述第一泵浦光传输臂上传输所述第三泵浦光；

所述第二波分复用器，用于将所述第一信号光和所述第三泵浦光耦合至所述第一掺饵光纤；

所述第一掺饵光纤，用于减少所述第三泵浦光的能量得到所述第二泵浦光，根据所述减少的能量对所述第一信号光的能量进行放大得到所述第二信号光。

5.根据权利要求1所述的无源光放大器，其特征在于，所述第二放大调节器包括第二泵浦光放大模块和瑞利光放大模块；

所述第二泵浦光放大模块的一端与所述第二环形器的第二端相连，另一端与所述瑞利光放大模块的一端相连，所述瑞利光放大模块的另一端与所述第一环形器的第二端相连；

所述第二泵浦光放大模块，用于对所述第二反射光的能量进行放大得到第五反射光；

所述瑞利光放大模块，用于减少所述第五反射光的能量得到所述第三反射光，根据所述减少的能量对所述第一反射光的能量进行放大得到所述第四反射光。

6.根据权利要求5所述的无源光放大器，其特征在于，所述第二泵浦光放大模块包括第三波分复用器、第二泵浦光传输臂和所述第二调节器；

所述第三波分复用器的第一端与所述第二环形器的第二端相连，第二端与所述第二泵浦光传输臂的一端相连，所述第二调节器设置在所述第二泵浦光传输臂上；

所述第三波分复用器，用于从所述第二环形器中接收所述第三混合光并将所述第三混合光分成所述第一反射光和所述第二反射光，在所述第二泵浦光传输臂上传输所述第二反射光；

所述第二调节器，用于从所述第二泵浦光传输臂接收所述第二反射光，根据预设能量放大倍数对所述第二反射光的能量进行放大得到所述第五反射光。

7.根据权利要求6所述的无源光放大器，其特征在于，所述瑞利光放大模块包括瑞利光传输臂、第四波分复用器和第二掺饵光纤；

所述瑞利光传输臂的一端与所述第三波分复用器的第三端相连，另一端与所述第四波分复用器的第一端相连，所述第四波分复用器的第二端与所述第二泵浦光传输臂的另一端相连，第三端与所述第二掺饵光纤的一端相连，所述第二掺饵光纤的另一端与所述第一环形器的第二端相连；

所述第三波分复用器，还用于在所述瑞利光传输臂上传输所述第一反射光；

所述第二调节器，还用于在所述第二泵浦光传输臂上传输所述第五反射光；

所述第四波分复用器，用于将所述第一反射光和所述第五反射光耦合至所述第二掺饵光纤；

所述第二掺饵光纤，用于减少所述第五反射光的能量得到所述第三反射光，根据所述减少的能量对所述第一反射光的能量进行放大得到所述第四反射光。

8.根据权利要求1所述的无源光放大器，其特征在于，所述无源光放大器还包括第二信号光传输臂；

所述第二信号光传输臂的一端与所述第五波分复用器的第三端相连；

所述第五波分复用器，还用于在所述第二信号光传输臂上传输所述第二信号光。