遠(yuǎn)程分布式光纖拉曼溫度傳感器研究.pdf

1、分布式光纖溫度傳感器是上世紀(jì)八十年代才發(fā)展起來(lái)的新型溫度傳感器,它可以在一根光纖上同時(shí)監(jiān)測(cè)多點(diǎn)的溫度,并可以對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行空間定位。分布式光纖溫度傳感器中的光纖既是傳感介質(zhì)也是傳輸介質(zhì),具有抗電磁干擾、防雷擊、耐高溫和耐腐蝕等特點(diǎn),是具有廣泛應(yīng)用前景的新型溫度傳感技術(shù)。
　　本論文首先介紹了分布式光纖溫度傳感器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),然后詳細(xì)闡述了分布式光纖溫度傳感器的基本工作原理和拉曼散射的測(cè)溫原理,分析了分布式光纖溫度傳感器的系統(tǒng)

2、結(jié)構(gòu)以及影響系統(tǒng)性能的主要器件和參數(shù)。結(jié)合慶春路過(guò)江隧道應(yīng)用實(shí)例分析了分布式光纖溫度傳感器在工程應(yīng)用上的相關(guān)問(wèn)題。接著針對(duì)分布式光纖溫度傳感器在工程應(yīng)用中遇到的實(shí)際問(wèn)題,以集成拉曼放大器的分布式光纖溫度傳感器和脈沖編碼分布式光纖溫度傳感器為主要研究對(duì)象,主要做了以下兩點(diǎn)工作:
　　1.基于放大原理的分布式光纖溫度傳感器研究通過(guò)在分布式光纖拉曼溫度傳感器中集成拉曼放大器,提高傳感光纖中的光信號(hào)強(qiáng)度,解決了脈沖光在光纖中傳輸時(shí)損耗過(guò)大

3、不能遠(yuǎn)距離測(cè)量的問(wèn)題,因?yàn)橄到y(tǒng)的信噪比增強(qiáng),也使得系統(tǒng)對(duì)溫度的測(cè)量更加穩(wěn)定、精確。
　　2.脈沖編碼、解碼的分布式光纖拉曼溫度傳感器研究通過(guò)對(duì)激光脈沖進(jìn)行編碼、解碼,解決了在不降低空間分辨率以及測(cè)量時(shí)間的情況下,提高系統(tǒng)信噪比的問(wèn)題。從而使得傳感光纖的長(zhǎng)度大大增加,另外系統(tǒng)對(duì)單個(gè)激光脈沖的峰值功率要求的降低又可有效地防止光纖非線性效應(yīng)。對(duì)脈沖光源進(jìn)行了83位的編碼解碼實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了信噪比2.5倍的改善,其中傳感光纖為10km單模光纖