买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：南京信息工程大学;中铁(上海)投资集团有限公司;南京地铁建设有限责任公司;中铁三局集团华东建设有限公司;中铁隧道集团二处有限公司;无锡博联特光电科技有限公司

摘要：本发明公开了BOTDR系统中利用暗脉冲获得布里渊增益谱的方法，包括步骤1、安装布里渊增益谱检测组件；步骤2、确定泵浦下降时间；步骤3、确定空间分辨率为泵浦下降时间的函数；步骤4、形成矩形脉冲，包括沿时间顺序交错排列的明脉冲和暗脉冲；步骤5、矩形脉冲信号放大；步骤6、捕捉光纤轨迹；步骤7、建立脉冲探测功率与光纤位置曲线；步骤8、构建绝对布里渊增益与光纤位置曲线；步骤9、扫频；步骤10、构建布里渊增益谱。本发明通过暗脉冲使光纤最后10～100厘米不发生受激布里渊散射，而其他任何地方的情况保持不变；在这种状态下检测到的功率与之前检测到的功率之间的差值，将表示仅最后10～100厘米的增益。通过从光纤末端到开始重复这个微分过程，能揭示探测光的完整增益谱。

主权项：1.一种BOTDR系统中利用暗脉冲获得布里渊增益谱的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、安装布里渊增益谱检测组件：布里渊增益谱检测组件包括发射端和布里渊增益谱检测电路；其中，发射端布设在待测光纤尾端，布里渊增益谱检测电路布设在待测光纤首端；布里渊增益谱检测电路包括循环器、暗脉冲发射电路和光纤轨迹探测电路；循环器分别与暗脉冲发射电路、光纤轨迹探测电路和待测光纤首端相连接；暗脉冲发射电路包括依次连接的激光器和半导体光放大器SOA；其中，半导体光放大器SOA中内置有波形发生器AWG；步骤2、确定泵浦下降时间t0：泵浦下降时间t0选择为波形发生器AWG的最小识别时间；步骤3、确定空间分辨率Δz，具体计算公式为： 式中，vg为光在光纤中的传播速度；步骤4、形成矩形脉冲：激光器向半导体光放大器SOA发射设定频率为f0的连续激光，半导体光放大器SOA中内置的波形发生器AWG，将接收的连续激光转换为矩形脉冲；矩形脉冲包括沿时间顺序交错排列的N个明脉冲和N个暗脉冲；每个明脉冲均包括N个连续的高电平；每个暗脉冲均包括N-1个高电平和1个低电平；设N个暗脉冲按照时间顺序依次为第一个暗脉冲、第二个暗脉冲、第三个暗脉冲、……、第N-1个暗脉冲和第N个暗脉冲；则：第一个暗脉冲包括沿时间顺序依次布设的N-1个连续高电平和1个低电平；第二个暗脉冲包括沿时间顺序依次布设的N-2个连续高电平、1个低电平和1个高电平；第三个暗脉冲包括沿时间顺序依次布设的N-3个连续高电平、1个低电平和2个高电平；……第N-1个暗脉冲包括沿时间顺序依次布设的1个高电平、1个低电平和N-2个连续高电平；第N个暗脉冲包括沿时间顺序依次布设的1个低电平和N-1个连续高电平；其中，N值的计算方法为： 式中，Int为向下取整函数；L为待测光纤长度；步骤5、矩形脉冲信号放大：步骤4形成的矩形脉冲信号放大后，经循环器从待测光纤的一端进入待测光纤；步骤6、捕捉光纤轨迹：采用光纤轨迹探测电路，对每个明脉冲和每个暗脉冲在光纤中的行走轨迹进行探测，并记录对应的脉冲探测功率；设N个明脉冲沿时间顺序分别为第一个明脉冲、第二个明脉冲、第三个明脉冲、……、第N-1个明脉冲和第N个明脉冲；则对第一个明脉冲的光纤探测得到第一明脉冲探测功率P1；则对第一个暗脉冲的光纤探测得到第一暗脉冲探测功率P1′；对第二个明脉冲的光纤探测得到第二明脉冲探测功率P2；则对第一个暗脉冲的光纤探测得到第二暗脉冲探测功率P2′；依次类推，得到第三明脉冲探测功率P3、第三暗脉冲探测功率P3′、……、第N明脉冲探测功率PN和第N暗脉冲探测功率PN′；步骤7、建立脉冲探测功率与光纤位置曲线：待测光纤从尾端至首端均分为第一位置、第二位置、第三位置、……、第N位置；则光纤在第一位置、第二位置、第三位置、……、第N位置处的脉冲探测功率ΔP1、ΔP2、ΔP3、……、ΔPN的计算公式分别为：ΔP1＝P1-P1′ΔP2＝P2-P2′ΔP3＝P3-P3′……ΔPN＝PN-PN′以待测光纤位置为横坐标，以脉冲探测功率ΔP1、ΔP2、ΔP3、……、ΔPN为纵坐标，建立坐标系，得到脉冲探测功率与光纤位置曲线；步骤8、构建绝对布里渊增益与光纤位置曲线：根据步骤7得到的脉冲探测功率与光纤位置曲线，以及激光器的连续激光强度，计算得到频率f0时的绝对布里渊增益与光纤位置曲线；步骤9、扫频：将步骤4中连续激光的发射频率f0按照设定频率间隔a进行递增，直至增加至频率f1；在每个递增频率点，均重复步骤4至步骤8，从而得到每个递增频率点所对应的绝对布里渊增益与光纤位置曲线；步骤10、构建布里渊增益谱，具体包括如下步骤：步骤10-1、并列放样：将步骤8和步骤9得到的绝对布里渊增益与光纤位置曲线，按照光纤位置，将所有频率点的绝对布里渊增益并列放置；步骤10-2、寻找最大绝对布里渊增益：在每个光纤位置，寻找最大绝对布里渊增益以及对应频率；步骤10-3、构建布里渊增益谱：将步骤10-2寻找的所有光纤位置的最大绝对布里渊增益以及最大绝对布里渊增益对应频率，绘制在三维图中，从而形成光纤位置-最大绝对布里渊增益-频率的布里渊增益谱。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京信息工程大学 中铁(上海)投资集团有限公司 南京地铁建设有限责任公司 中铁三局集团华东建设有限公司 中铁隧道集团二处有限公司 无锡博联特光电科技有限公司 BOTDR系统中利用暗脉冲获得布里渊增益谱的方法