結合拉曼放大技術的拉曼光纖測溫系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光纖傳感技術領域，具體是一種結合拉曼放大技術的拉曼光纖測溫系 統。
【背景技術】
[0002] 分布式拉曼光纖溫度傳感器（RDTS)具有溫度檢測范圍大、抗電磁干擾能力強、可 實時檢測溫度分布、結構簡單和成本低廉等特點，可廣泛應用于電力、石油、煤炭和橋梁隧 道等領域的溫度實時檢測。由于光纖的非線性，脈沖激光在光纖內傳輸過程中會產生拉曼 散射。散射光分為斯托克斯光和反斯托克斯光，其中斯托克斯光幾乎與溫度無關，而反斯托 克斯光則受到光纖局部溫度的調制。其基本原理是通過解調脈沖激光在光纖中傳輸時產生 的后向拉曼散射光信號，從而獲得整條光纖上的溫度分布信息。
[0003] RDTS系統中，在光纖前端測得的斯托克斯光和反斯托克斯光功率分別為：
【主權項】
1. 結合拉曼放大技術的拉曼光纖測溫系統，其特征在于：包括脈沖激光源、三端口的 環形器、泵浦激光源，環形器其中一個端口通過光纖與一個隔離器輸出端耦合連接，環形器 另一個端口與一個單模光纖的始端連接，脈沖激光源的脈沖激光經過隔離器、環形器耦合 至單模光纖始端，泵浦激光源的泵浦激光依次經過另一個隔離器、耦合器耦合至單模光纖 末端，環形器第三個端口通過窄帶高反射光纖布拉格光柵連接至波分復用器的輸入端，波 分復用器具有兩路輸出，兩路輸出分別依次經過光濾波器、雪崩二極管連接至信號采集處 理單元。
2. 根據權利要求1所述的結合拉曼放大技術的拉曼光纖測溫系統，其特征在于：傳感 光纖末端設置具有合適波長和功率的泵浦激光裝置。
3. 根據權利要求1所述的結合拉曼放大技術的拉曼光纖測溫系統，其特征在于：波分 復用器前端與環形器第三個端口之間設置的窄帶高反射光纖布拉格光柵，其中心波長與泵 浦激光波長一致。
【專利摘要】本發明公開了一種結合拉曼放大技術的拉曼光纖測溫系統，該系統采用反向拉曼泵浦放大脈沖激光，補償了脈沖激光在長距離傳輸過程中的損耗，提高了光纖后向拉曼散射光的信噪比。因為所提系統對脈沖激光的放大是從光纖的末端到始端的整個光纖長度上進行的，從而可以避免在光纖始端采用集總式放大器所帶來的系統不穩定問題。數值仿真結果表明，本發明所提出的系統，在相同的測溫條件下，測溫精度是常規系統的2.5倍以上，在相同溫度分辨率情況下，測溫距離比常規系統提高了1.5倍以上。
【IPC分類】G01K11-32
【公開號】CN104764540
【申請號】CN201510020965
【發明人】姜海明, 江海峰, 王丹燕, 曹文峰, 謝康
【申請人】合肥工業大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月15日