CN204027726U - 一种基于布里渊散射的分布式光纤传感*** - Google Patents

Abstract

本实用新型的基于布里渊散射的分布式光纤传感***，一方面涉及应变传感，另一方面涉及温度应变同时传感的光纤传感***，包括激光光源(1)，光耦合器I(2)，光电调制器子***(3)，掺铒光纤放大器和滤波器(4)，光环行器(5)，传感光纤(6)，滤波器(7)，光耦合器Ⅱ(8)，光探测器Ⅰ(9)，微波放大器(10)，高通滤波器(11)，功率分配器(12)，滤波模块Ⅰ(14)，微波探测模块Ⅰ(15)，低频放大器Ⅰ(16)，滤波模块Ⅱ(17)，微波探测模块Ⅱ(18)，低频放大器Ⅱ(19)，数据采集卡(20)和计算机(21)。利用从种子光源中分出的一小束光对后向散射光中的瑞利成分进行加强，从而极大地加强了外差干涉信号，采用电解耦的方法来分辨布里渊信号的频移和强度变化来解耦温度和应变，利用扰偏器消除布里渊散射光偏振态的不稳定而引起的噪声；适用于长距离分布式温度应变检测，简化了***，安装方便。

Description

一种基于布里渊散射的分布式光纤传感***

所属技术领域

本实用新型涉及一种传感***，特别是涉及一种光纤传感***。 

背景技术

基于布里渊散射的分布式光纤传感***(DTSS)由于其独特的优势，如灵敏度高、抗电磁干扰及能够同时分布式测量温度和应变等，深受人们青睐，有着广泛的应用前景。 

光在光纤中传输，主要有三种后向散射光：瑞利、布里渊和拉曼，其中瑞利散射无能量转换，属于弹性散射，无频移；布里渊和拉曼散射都具有能量转换，属于非弹性散射，而且一般均具有斯托克斯和反斯托克斯两种成分光。据定义，频率下移的成分是斯托克斯光，频率上移的成分是反斯托克斯光。布里渊散射和拉曼散射的区别在于前者是基于光学声子的一种散射光，既受温度变化的影响又受应变的影响，而后者是基于光学光子的一种散射光，只受温度变化的影响。目前广大研究者已经对这些散射现象进行了深入研究并且根据其各自特点进行了应用，比如光时域/频域反射计(OT/FDR)，光时域/频域分析仪(OT/FDA)，以及分布式光纤传感器等等。分布式光纤传感器特别是基于布里渊散射的光纤传感器，与其他传感器相比，具有其独特优势，但同时由于布里渊后向散射光与瑞利后向散射光的频率差异非常小，约为11GHz(对应于波长差异为88pm)，其检测手段存在很大的挑战性，所以目前仍然是研究热点。 

现有技术中的布里渊散射分布式光纤传感***包括自发布里渊散射分 布式光纤传感***和受激布里渊散射分布式光纤传感***。 

典型的自发布里渊散射分布式光纤传感***如图1所示，包括光源，其输出光被分成第一束光和第二束光，第一束光经过调制进入传感光纤，第一束光在光纤中的反向自发布里渊散射光与上述第二束光在外差检测装置中混合并干涉，并由该检测装置检测该干涉信号并分析，从而获得传感光纤中的温度和应变的变化。 

在该传感***中，需要从光源中分出一束光作参考光，然后与布里渊散射信号进行外差干涉，这就需要性能好、价格高的滤光器将布里渊后向散射光从诸多后向散射光中分离出来或利用声光调制器或微波电光调制器等器件来调制参考光，而且，其中还存在脉冲光脉宽和信号强弱相互矛盾的问题，在传统方法中或者用频域分析方法来提高空间分辨率，但其不能用于长距离测量，或者只使用窄脉宽的脉冲光来提高空间分辨率，但其使得传感信号弱，后续信号处理较困难。另外，在传统***中，通常使用光方法或使用软件方法来解耦温度和应变，但前者成本较高，后者影响响应时间。 

国际申请PCT/JP2004/009352公开了一种利用受激布里渊散射现象的分布式光纤传感器，图2示出了其中通过受激布里渊散射进行检测的示意图，其中与自发布里渊散射分布式光纤传感器不同之处在于，其包括脉冲光光源和连续光光源，从而在用于检测的光纤的两端分别输入探测光和激发光。这样的方案可以加强探测光的布里渊散射中的斯托克斯成分，使得反斯托克斯成分较弱，甚至可以被忽略，从而可以解决输入光脉冲宽度和信号强弱的矛盾。但是该***结构复杂而且安装不方便，使得制造成本加大。 

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于布里渊散射的分布式光 纤传感***，提供一种结构简单、成本低的光纤传感***。 

本实用新型提供的一种基于布里渊散射的分布式光纤传感***，利用光在传感光纤中的后向散射原理，包括激光光源，光耦合器I，光电调制器子***，掺铒光纤放大器和滤波器，光环行器，传感光纤，滤波器，光耦合器Ⅱ，光探测器Ⅰ，微波放大器，高通滤波器，功率分配器，滤波模块Ⅰ，微波探测模块Ⅰ,低频放大器Ⅰ，滤波模块Ⅱ，微波探测模块Ⅱ,低频放大器Ⅱ，数据采集卡和计算机； 

激光光源经过光耦合器Ⅰ分成两路，一路进入光电调制器子***，光电调制器子***的一个输出接掺铒光纤放大器和滤波器，掺铒光纤放大器和滤波器输出端连接光环行器的输入端，光环行器的一个输出端连接传感光纤，光环行器的另一个输出端连接滤波器，滤波器的输出和光耦传感器Ⅰ的另一路输出连接光耦传感器Ⅱ的两个输入端； 

光耦传感器的输出端依次连接光探测器Ⅰ、微波放大器、高通滤波器和功率分配器； 

功率分配器的两个输出端，其中一个输出端依次连接滤波模块Ⅰ和微波探测模块Ⅰ，微波探测模块Ⅰ用以将高频信号转换为低频信号，微波探测模块Ⅰ经低频放大器Ⅰ进入数据采集卡； 

功率分配的另一路输出经过一个滤波模块Ⅱ，滤波模块Ⅱ将频率的不同转换为强度的不同，进而进入微波探测模块Ⅱ，微波探测模块Ⅱ将高频信号转换为低频信号，然后经过低频放大器Ⅱ后进入数据采集卡； 

数据采集卡和计算机连接。 

作为本实用新型的一种优化设计，还包括光耦合器Ⅲ，光探测器Ⅱ，低 通滤波器，放大器； 

光耦合器Ⅲ的输入端连接滤波器的输出，光耦合器Ⅲ的一个输出端连接光耦合器Ⅱ的输入端，光耦合器Ⅲ的另一个输出端依次连接光探测器Ⅱ(23)、低通滤波器(24)、放大器(25)，放大器(25)的输出端接入数据采集卡(20)的一个输入端。 

进一步地，本实用新型的基于布里渊散射的分布式光纤传感***，还包括扰偏器，其输入端接光环行器的输出端，其输出端接滤波器的输入端。 

所述激光光源为窄线宽光源。 

本实用新型与现有技术相比具有以下优点： 

(1)该***利用单端输入引发布里渊散射，这样不仅简化了***而且安装方便； 

(2)该***利用从种子光源中分出的一小束光对后向散射光中的瑞利成分进行加强，使得外差干涉的信号得到极大的加强，便于后续信号的处理； 

(3)该***加入了扰偏器，从而降低了由于布里渊后向散射光的偏振态不稳定而引起的噪声； 

(4)该***采用电解耦方法来分辨布理渊信号的频移和强度变化，进而可以解耦温度和应变，该方法降低了成本而且不会影响响应时间； 

(5)在能消除激光光源不稳和线路损耗的前提下，分别测出布里渊散射光的强度和频移变化，进而得到温度变化和应变。 

附图说明

图1为本实用新型的基于布里渊散射的分布式光纤应变传感***的实施例1结构示意图； 

图2为本实用新型的基于布里渊散射的分布式光纤应变传感***的实施例2结构示意图； 

图3为本实用新型的假定的传感光纤上沿光纤传输的后向散射光强度变化的曲线图； 

图4为本实用新型的传感光纤上沿光纤传输的后向散射光强度变化归一化后的曲线图； 

图5为本实用新型传感光纤上沿光纤传输的后向散射光强度变化归一化增益曲线图； 

图6为考虑到应变影响的传感光纤上沿光纤传输的后向散射光强度变化曲线图； 

图7为消除光纤传输损耗等的影响而仅仅由于应变引起的后向散射光强度的变化曲线图。 

图中：1.激光光源；2.光耦合器I；3.光电调制器子***；4.掺铒光纤放大器和滤波器；5.光环行器；6.传感光纤；7.滤波器；8.光耦合器Ⅱ；9.光探测器Ⅰ；10.微波放大器；11.高通滤波器；12.功率分配器；13.扰偏器；14.滤波模块Ⅰ；15.微波探测模块Ⅰ；16.低频放大器Ⅰ；17.滤波模块Ⅱ；18.微波探测模块Ⅱ；19.低频放大器Ⅱ；20.数据采集卡；21.计算机；22.光耦合器Ⅲ；23.光探测器Ⅱ；24.低通滤波器；25.放大器； 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

实施例1 

如图1所示，本实施例的一种基于布里渊散射的分布式光纤传感***， 用于检测应变，利用光在传感光纤中的后向散射原理，包括激光光源1，光耦合器I2，光电调制器子***3，掺铒光纤放大器和滤波器4，光环行器5，传感光纤6，滤波器7，光耦合器Ⅱ8，光探测器Ⅰ9，微波放大器10，高通滤波器11，功率分配器12，滤波模块Ⅰ14，微波探测模块Ⅰ15,低频放大器Ⅰ16，滤波模块Ⅱ17，微波探测模块Ⅱ18,低频放大器Ⅱ19，数据采集卡20和计算机21； 

激光光源1经过光耦合器Ⅰ2分成两路，一路进入光电调制器子***3，光电调制器子***3的一个输出接掺铒光纤放大器和滤波器4，掺铒光纤放大器和滤波器4输出端连接光环行器5的输入端，光环行器5的一个输出端连接传感光纤6，光环行器5的另一个输出端连接滤波器7，滤波器7的输出和光耦传感器Ⅰ2的另一路输出连接光耦传感器Ⅱ8的两个输入端； 

光耦传感器8的输出端依次连接光探测器Ⅰ9、微波放大器10、高通滤波器11和功率分配器12； 

功率分配器12的两个输出端，其中一个输出端依次连接滤波模块Ⅰ14和微波探测模块Ⅰ15，微波探测模块Ⅰ15用以将高频信号转换为低频信号，微波探测模块Ⅰ15经低频放大器Ⅰ16进入数据采集卡20； 

功率分配器12的另一路输出经过一个滤波模块Ⅱ17，滤波模块Ⅱ17将频率的不同转换为强度的不同，进而进入微波探测模块Ⅱ18，微波探测模块Ⅱ18将高频信号转换为低频信号，然后经过低频放大器Ⅱ19后进入数据采集卡20； 

数据采集卡20和计算机21连接。 

本实施例中，激光光源1发出的偏振光被光耦合器Ⅰ2分成两部分，其中大部分的偏振光进入光电调制器的子***3中进行调制得到符合要求的脉 冲光，该脉冲光的各种参数，如脉宽、发生频率等均由光电调制器子***3的电脉冲参数决定。然后该脉冲光进入掺铒光纤放大器和滤波器4中进行放大和滤波，该掺铒光纤放大器的结构采用双向泵浦结构，既具有较高增益，又具有较低的噪声。放大后的光脉冲经滤波器滤除掺铒光纤放大器的噪声后经光环行器5进入传感光纤6中引发布里渊后向散射信号，该散射信号包括瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼散射光，由于拉曼散射光与瑞利散射光的距离较远，约相差100nm，则普通的滤波器7即可将拉曼散射光滤除，那么瑞利散射光和布里渊散射光与从激光光源中分离出的一小部分光在光耦合器Ⅱ8中进行混合，使得瑞利散射光成分加强；混合光进入光探测器Ⅰ9中进行本源外差干涉，可以得到约为11GHz的外差干涉信号。该电信号经过微波放大器10和高通滤波器11后，在功率分束器12中进行功率分配，第一路经滤波模块Ⅰ14进入微波探测模块Ⅰ15中，将高频信号转化成低频信号，然后经过低频放大器Ⅰ16后进入数据采集卡20中进行数据采集处理；第二路先经过一个滤波模块Ⅱ17频率-强度转换器，将频率的不同转化为强度的不同，进而进入微波探测模块Ⅱ18中，将高频信号转化为低频信号，然后经过低频放大器Ⅱ19后进入数据采集卡20中进行数据采集处理。两路信号经过一定的处理便既可以得到布里渊频移还可以消除由于激光光源不稳或线路损耗等的影响。 

假设瑞利光的电磁场和布里渊(斯托克斯成分)光的电磁场如下： 

E_R(t)＝E_R cos(w_Rt+φ_R)  E_B(t)＝E_B cos(w_Bt+φ_B)     (1) 

其中R表示瑞利光，B表示布里渊光。 

那么输出光电流为 

$\begin{array}{c}i=\mathrm{\α}{[E_R\left(t\right)+E_B\left(t\right)]}^2\\ =\mathrm{\α}\{E_R^2\cos ({\mathrm{\ω}}_{R}t+{\mathrm{\φ}}_R)+E_B^2\cos ({\mathrm{\ω}}_{B}t+{\mathrm{\φ}}_B)\\ +E_R{E}_B\cos [({\mathrm{\ω}}_R-{\mathrm{\ω}}_B)t+({\mathrm{\φ}}_R-{\mathrm{\φ}}_B)]+E_R{E}_B\cos [({\mathrm{\ω}}_R+{\mathrm{\ω}}_B)t+({\mathrm{\φ}}_R+{\mathrm{\φ}}_B)]\}\end{array}---\left(2\right)$

在公式(2)中，有四个子项，分别对应四个频率成分。由于高频光探测器的物理过程，前两项是直流功率项，取决于探测器的光谱响应特性，后两项不同于前两项，其是时间变化项，不取决于探测器的光谱响应特性，而取决于探测器的频率响应特性。因为ω_R+ω_B太高，光探测器不能对其进行响应。因此由于频带为10KHz-12GHz的高频光探测器的光谱响应特性和频率响应特性，我们可以得到以下关系式： 

$i=\mathrm{\α}\{\frac{E_R^2}{2}+\frac{E_B^2}{2}+E_R{E}_B\cos [({\mathrm{\ω}}_R-{\mathrm{\ω}}_B)t+({\mathrm{\φ}}_R-{\mathrm{\φ}}_B)\left]\right\}---\left(3\right)$

这样我们即可从高频光探测器的输出中得到与瑞利散射和布里渊散射的外差干涉信号(我们称之为本源外差干涉)相对应的交流信号，该交流信号的频率由布里渊频移决定。图6即为在频谱分析仪上得到的高频光探测器的输出信号。然后再经过频率-强度转换器将频率的变化转换成强度的变化，之后经过微波探测模块，转换成低频信号，进入数据采集卡中进行处理。在该***中，通路①的作用是作为参考，消除由于光源不稳或线路损耗等因素引起的光强度的起伏变化。根据通路①和通路②两路的信号，我们便可以得到仅仅由于布里渊频移变化引起的光强度变化。于是，我们在假定温度已知的情况下，通过检测布里渊频移的变化即可得到传感光纤所感知的应变。 

布里渊强度的归一化： 

1)从通路①上得到的光强度随时间的变化关系(见图3)； 

2)归一化(见图4)； 

3)归一化增益(见图5)，纠正曲线来补偿光纤传输损耗或弯曲等损耗； 

4)从通路②上得到的有关信号信息，如图6所示； 

5)根据3)和4)，我们可以得到由于应变引起的布里渊强度的变化而不受光纤传输损耗等的影响，如图7所示。 

实施例2 

如图2所示，本实施例的一种基于布里渊散射的分布式光纤传感***，为可同时检测温度和应变的分布式光纤传感***，还包括光耦合器Ⅲ22，光探测器Ⅱ23，低通滤波器24，放大器25； 

光耦合器Ⅲ22的输入端连接滤波器7的输出，光耦合器Ⅲ22的另一个输出端依次连接光探测器Ⅱ23、低通滤波器24、放大器25，放大器25的输出端接入数据采集卡20的一个输入端。 

本实施例中，在实施例1的基础上增加一路信号处理线路，在滤波器7和光耦合器Ⅱ8之间连接光耦合器Ⅲ22；瑞利散射光和布里渊散射光先经过光耦合器Ⅲ22分出两路信号，一路进入实施例1中的检测应变的分布式光纤传感***中，另一路进入由光探测器Ⅱ23、低通滤波器24和放大器25顺次连接组成的检测温度变化的***；经过光探测器Ⅱ23中，将高频信号转化成低频信号，然后经过低通滤波器24滤除高频信号，最后经放大器25放大后进入数据采集卡20形成第三路信号，将第三路信号与实施例1中的第一路信号经过一定的处理可以得到布里渊里渊后向散射光的频移同时也可以消除由于激光光源不稳或线路损耗等的影响。 

这里所选用耦合器的分光比，是为了得到足够好的布里渊散射信号，进而得到较强的后续处理信号。 

布里渊频移变化的得到与上述分布式光纤应变传感***的描述一致，同时在该***中，通过增加一路电信号的分析，我们便可以同时得到布里渊频移的变化和强度的变化，进而可以得到传感光纤感知的温度变化和应变。 

根据Toshio Kurashima等人于1998年建立的布里渊频移，强度变化和温度、应变的关系式以及其利用1550nm的入射光在单模光纤中引发的布里渊散射强度、频移与温度、应变之间的关系系数： 

C₁＝0.0493MHz/με；C₂＝1.2MHz/℃；C₃＝-7.8×10^-4％/με；C₄＝0.27％/℃. 

可知，应变所引起的布里渊散射光强度的变化十分微弱，比温度引起的布里渊散射光强度的变化小3个数量级，所以可忽略应变引起的布里渊散射光强度的变化。这样在实际应用中，可以通过布里渊散射光强度得到温度的变化值，然后再根据布里渊频移的变化和温度的变化得到传感光纤所感受的应变。 

在测试布里渊散射光强度变化的过程中，存在一个问题，即识别该散射光强度变化是由被测物理量变化引起的，还是由激光器不稳或由于焊接或微弯引起的光纤传输损耗引起的。值得庆幸的是，瑞利散射光对于温度的变化不敏感，但其可以反映由于其他原因造成的光纤损耗。所以，鉴于布里渊散射光和瑞利散射光强度的比值，即可以消除掉光纤损耗。该比值，称之为Landau Placzek比值(LPR)，解决了DTSS的温度测量问题。瑞利散射光强度和布里渊两成份(斯托克斯光和反斯托克斯光)强度总和的比值最初是由Landau和Placzek针对流体于1934年提出的。在1973年Schroeder等人针对单一成分的玻璃给出了LPR，其中ρ是密度，v_A是声波，β_T是在假定温度(T_f)下熔融等温压缩率，T是温度。假定温度T_f是在熔融状态下的热动态密度波动冻结成玻璃状的温度。上式表明LPR与温度成反比，即若瑞利散射光强度一定，布里渊散射光强度与温度成正比。对于多成分的玻璃，例如光纤，上述方程必须做出相应的改进，以便解释成份的局部波动。Schroeder对于二元***做出了相应的解释，其将增加了另外一 项来表示由于成份波动引起的散射，其中是由于密度波动引起的散射，而是由于成份波动引起的散射。然而很重要的一点是LRP与温度的反比例关系仍然成立。 

由于温度引起的密度变化是非常小的，可以被忽略的。声速 其中E,k,ρ分别是杨氏模量，泊松比和介质密度，E和k都与温度有关系，导致声速具有小的正温度系数。然而LPR的反比例温度系数是决定温度的主要因素,Bansal和Doremus证实了这种关系。 

在自发布里渊散射中，布里渊散射光比瑞利散射光弱20dB，因此 中的布里渊成分较微弱，所以可以被忽略，那么直流部分变为 交流部分的峰值为i_a-max＝αE_RE_B，那么伪Landau Placzek比值为 (之所以称之为伪Landau Placzek比值，是因为其与Landau和Placzek定义的LPR不是完全一致的。 

若为了加强本源外差干涉信号，从激光光源处抽出2％的光来加强信号，则交流部分中的E_R包括两部分，一部分是从光源抽出来2％的光，设为E₀，另一部分是瑞利散射光，这两部分相比较，其瑞利散射光是相当微弱，可近似忽略，所以交流部分的峰值为i_a-max＝αE₀E_B，直流部分仍然是那么伪Landau Placzek比值为E₀为常数，则R_RB由瑞利和布里渊散射光的比值决定，这样就消除了传输、焊接或微弯引起的散射光损耗。 

通过本***硬件和软件的改进，从整体上提升了***的性能，能够实时有效的监测环境的温度和应变。 

该***利用单端输入引发布里渊散射，这样不仅简化了***而且安装方便； 

该***利用从种子光源中分出的一小束光对后向散射光中的瑞利成分进行加强，使得外差干涉的信号得到极大的加强，便于后续信号的处理； 

该***加入了扰偏器，从而降低了由于布里渊后向散射光的偏振态不稳定而引起的噪声； 

该***采用电解耦方法来分辨布理渊信号的频移和强度变化，进而可以解耦温度和应变，该方法降低了成本而且不会影响响应时间。 

在能消除激光光源不稳和线路损耗的前提下，分别测出布里渊散射光的强度和频移变化，进而得到温度变化和应变。 

布里渊散射光存在不稳定的偏振状态，这样就会降低信号的信噪比，因此我们在***中加入了扰偏器13来避免布里渊后向散射光的不稳定偏振态。扰偏器的工作原理，就是将通过扰偏器的偏振光，以较高的速度不断改变其偏振态(SOP)，从而在总体时间段里，其综合效果失去了偏振特性。也就是说，在某一个瞬间它还是一个偏振度(DOP)为1的偏振光，但从平均时间上看，它就是一个DOP为0的非偏振光。利用扰偏器使信号光在整体上失去了偏振效果，***更稳定了，信噪比有了很大改善。 

为了得到效果更佳的信号，我们对数据采集卡20采集到的原始信号进行了小波去噪处理。连续小波变换定义为  ${\mathrm{WT}}_x(a,b)=<f\left(x\right),{\mathrm{\&psi;}}_{a,b}\left(x\right)>=\frac{1}{\sqrt{\left|a\right|}}{\&Integral;}_{-\&infin;}^{\&infin;}f\left(x\right){\mathrm{\&psi;}}^{*}\left(\frac{x-b}{a}\right)\mathrm{dx},$ 其中:ψ(x)是小波母函数， WT_x(a,b)对应于f(x)在函数族ψ_a,b(x)上的分解；a,b分别为伸缩因子和平移因子；ψ^* _a,b(x)是ψ_a,b(x)的共轭函数。之后将f(x)离散化成离散序列，a,b也进行离散化，成为离散小波变换。含噪信号可以用下式表示：s(k)＝f(k)+ε^*e(k)，其中f(k)为真实信号，e(k)为噪声信号，s(k)为含噪信号。通常，有用信号为低频信号或者是较平稳信号，噪声通常表现为高频信号，小波去噪就是将信号中的高频信号抑制的过程。本实用新型选择sym5小波，经过离散小波变换函数wavedec进行尺度为5的小波分解之后得到的各尺度下的低频系数和高频系数。然后小波分解高频系数的阈值量化：选择thselect函数实现信号阈值获取，阈值的选择满足其中σ_n是噪声标准方差，N是信号的长度。选择wden函数实现信号的阈值去噪。最后进行小波重构：选择waverec函数实现信号的重构。经过小波分析，信号的噪声明显降低，信噪比明显提升了。 

Claims (4)

1.一种基于布里渊散射的分布式光纤传感***，利用光在传感光纤中的后向散射原理，其特征在于： 

包括激光光源(1)，光耦合器I(2)，光电调制器子***(3)，掺铒光纤放大器和滤波器(4)，光环行器(5)，传感光纤(6)，滤波器(7)，光耦合器Ⅱ(8)，光探测器Ⅰ(9)，微波放大器(10)，高通滤波器(11)，功率分配器(12)，滤波模块Ⅰ(14)，微波探测模块Ⅰ(15),低频放大器Ⅰ(16)，滤波模块Ⅱ(17)，微波探测模块Ⅱ(18),低频放大器Ⅱ(19)，数据采集卡(20)和计算机(21)；激光光源(1)经过光耦合器Ⅰ(2)分成两路，一路进入光电调制器子***(3)，光电调制器子***(3)的一个输出接掺铒光纤放大器和滤波器(4)，掺铒光纤放大器和滤波器(4)输出端连接光环行器(5)的输入端，光环行器(5)的一个输出端连接传感光纤(6)，光环行器(5)的另一个输出端连接滤波器(7)，滤波器(7)的输出和光耦传感器Ⅰ(2)的另一路输出连接光耦传感器Ⅱ(8)的两个输入端； 

光耦传感器(8)的输出端依次连接光探测器Ⅰ(9)、微波放大器(10)、高通滤波器(11)和功率分配器(12)； 

功率分配器(12)的两个输出端，其中一个输出端依次连接滤波模块Ⅰ(14)和微波探测模块Ⅰ(15)，微波探测模块Ⅰ(15)用以将高频信号转换为低频信号，微波探测模块Ⅰ(15)经低频放大器Ⅰ(16)进入数据采集卡(20)；功率分配器(12)的另一路输出经过一个滤波模块Ⅱ(17)，滤波模块Ⅱ(17)将频率的不同转换为强度的不同，进而进入微波探测模块Ⅱ(18)，微波探测模块Ⅱ(18)将高频信号转换为低频信号，然后经过低频放大器Ⅱ(19)后进入数据采集卡(20)； 

数据采集卡(20)和计算机(21)连接。 

2.根据权利要求1所述的基于布里渊散射的分布式光纤传感***，其特征在于： 

还包括光耦合器Ⅲ(22)，光探测器Ⅱ(23)，低通滤波器(24)，放大器(25)； 

光耦合器Ⅲ(22)的输入端连接滤波器(7)的输出，光耦合器Ⅲ(22)的一个输出端连接光耦合器Ⅱ(8)的输入端，光耦合器Ⅲ(22)的另一个输出端依次连接光探测器Ⅱ(23)、低通滤波器(24)、放大器(25)，放大器(25)的输出端接入数据采集卡(20)的一个输入端。 

3.根据权利要求1或2所述的基于布里渊散射的分布式光纤传感***，其特征在于：还包括扰偏器(13)，其输入端接光环行器(5)的输出端，其输出端接滤波器(7)的输入端。 

4.根据权利要求1或2所述的基于布里渊散射的分布式光纤传感***，其特征在于：所述激光光源(1)为窄线宽光源。