针对连续脉冲编码解码技术在分布式光纤喇曼温度传感器应用中出现被测光纤非线性峰值阀值光功率变低、编码过程较复杂等问题，提出了一种将光脉冲码均匀分布在整条被测光纤的单工循环编码解码技术和应用方案，并在27 km单模系统中与传统单脉冲技术系统做了对比实验.结果表明：相比连续编码解码技术, 单工循环编码解码技术不仅保持了编码解码技术相对于传统单脉冲技术的信噪比改善能力，而且有效地提高了光纤的非线性峰值阀值光功率.在编码时只需循环发送一组码，就可使系统的信噪比和测量距离获得极大的提高.采用211位循环编码解码技术的多模系统经16万次重复测量后，可在25 km处获得±1.5℃的温度不确定度，空间分辨率为3 m.

介绍了一种基于时分复用光纤传感技术的准分布折射率传感器。通过测量光纤端面的菲涅耳反射信号的强度，实现对待测溶液折射率的分布检测。在多个测量点之间采用不同长度的延迟光纤，利用不同传感位置处的菲涅耳反射信号回到测量端的时间差来实现距离可分辨的多点测量。实验结果表明该传感器的测量距离达16 km，测得折射率范围为1.3486~1.4525，对应的灵敏度范围为38.785~305.430 dB/RIU(RIU 为折射率单元)。

介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、 发展趋势和工程应用研究状况, 研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术, 全面提升了DTS的性能。 将拉曼放大技术应用于DTS系统, 用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗, 使系统的传感长度达到50 km; 对脉冲激光器进行211位循环编码, 在接收时采用相关运算解调, 显著提高系统的信噪比, 使测温不确定度达到1 ℃; 采用双波长自校正技术提高了系统的空间分辨率, 达到2 m; 在DTS系统中嵌入光开关, 使测温通道成倍扩展, 有效延伸了传感光纤的总长度, 组成光纤传感网络。

采用一种智能温度补偿电路对雪崩光电二极管的反偏电压进行温度补偿，抵消环境温度对雪崩光电二极管的影响，从而大大降低了系统的温度漂移.采用该温度补偿电路的系统可在0℃到60℃的环境温度范围内将温漂引起的测量偏差控制在±0.1℃之内.和传统的恒温装置相比，采用该温度补偿电路可有效地降低系统的功耗和成本.相对采用热敏电阻的温度补偿电路，该温度补偿电路的温度补偿线性更好，补偿系数设置更灵活.

研究和讨论了分布式光纤传感器系统的测温方法和原理, 介绍了国内外的研究概况、存在的问题和当前的研究趋势, 探索了新一代光纤非线性效应的光纤传感机理。提出了光纤非线性散射效应的融合原理, 研究和设计了一系列基于光纤拉曼与布里渊散射的分布式光纤传感器, 采用光纤色散与损耗光谱的自校正方法提高了系统的可靠性、空间分辨率和测温精度; 采用脉冲编码调制光源, 提高了系统的信噪比和测温精度。

介绍了一种应用于分布式光纤拉曼温度传感器的温度补偿电路，该温度补偿电路通过对雪崩光电二极管的反偏电压进行温度补偿来抵消环境温度对雪崩光电二极管的影响，从而大大降低了系统的温度漂移。采用该温度补偿电路的系统可在0～60 ℃的环境温度范围内将温漂引起的测量偏差控制在±0.1 ℃之内。和传统的恒温装置相比，采用温度补偿电路可有效降低系统的功耗和成本。

光脉冲沿色散补偿光纤(DCF)传输会产生背向自发拉曼散射,当入纤激光功率大于阈值时,出现放大的背向自发拉曼散射现象.实验发现,反斯托克斯(ASR)和斯托克斯(SR)自身脉冲光纤拉曼放大的阈值泵浦峰值脉冲功率是18.2W和14.5W.当入纤激光功率为52W时,背向SR和ASR散射的增益分别为12dB和7dB.放大的反斯托克斯和斯托克斯背向自发拉曼散射时域曲线上的阈值时间位置随激发功率的增大而前移并具有规律性.

在单模光纤中,输入的激光功率大于阈值时,出现放大的反斯托克斯拉曼背向自发散射现象。实验发现

研制成功一套30 km远程分布光纤拉曼温度传感器(DOFRTS)系统,采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理和1550 nm掺铒光纤激光器作为抽运源及高速瞬态波形采样技术,累加平均等信号处理技术,提高了信噪比,解决了弱信号检测问题。使用智能化恒温技术,使主要元器件在恒温条件下工作,解决了工程应用中环境的适应性问题。经鉴定,远程分布光纤拉曼温度传感器系统的主要技术指标如下

在分布型光纤拉曼光子温度传感器(DOFRPTS)系统中, 自发拉曼光子是温度信息的载体, 在2 km光纤上实时采样1000个点, 用于空间温度场分布的测量。 系统采用拉曼光时域反射技术, 对所测点进行定位。 对分布光纤拉曼光子温度传感器系统的测温精度进行了讨论, 由系统的信噪比来确定测温精度, 提出了改善测温精度的方法, 实际系统的测温精度达±1℃。