1 中国科学院合肥物质科学研究院, 安徽光学精密机械研究所, 光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室, 广东 广州 510610
为了满足分布式光纤拉曼温度传感(RDTS)器对前级光源的需求,采用主振荡功率放大(MOPA)技术,研制了一台中心波长为1550 nm的全光纤脉冲激光器。激光器的光纤放大器分为两级结构,采用前向抽运方式。光纤脉冲激光器的输出峰值功率在0~10 W范围内可调,线宽为0.32 nm,信噪比大于25 dB,且输出光脉冲的脉宽、频率均可调节。使用自制的光纤激光器进行2 km基于拉曼散射的光纤分布式测温实验,解调的温度信号具有不大于±1 ℃的测量精度,并且测温周期最短可达1.31 s,满足实际运用需求。
激光器 全光纤脉冲激光器 主振荡功率放大 光纤放大器 光纤拉曼温度传感器 中国激光
2019, 46(11): 1101009
1 中国计量学院光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量学院-北洋电气集团联合光纤传感研究中心, 浙江 杭州 310018
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。
拉曼散射 分布式光纤拉曼温度传感器 拉曼放大 脉冲编码 双波长自校正 Raman scattering Distributed optical fiber Raman temperature sensor Raman amplification Pulse Code Dual wavelength self-correction
1 中国计量学院 光电子技术研究所， 杭州 310018
2 杭州欧忆光电科技有限公司， 杭州 310018
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.
传感器 分布式光纤喇曼温度传感器 温度补偿 温度漂移 Sensor Distributed Optical Fiber Raman Temperature Sensor Temperature compensation Temperature drift
基于光中继传感技术提出一种超远程分布式光纤拉曼温度传感器方案，采用在分布式光纤传感器的多段传感光缆之间嵌入多级光中继放大传感装置的方式，利用中继放大传感装置的增益克服光纤损耗，增强了光纤中自发拉曼散射光的强度，传感光缆分段分时进行测量。当在多段传感光缆之间引入N个远程光中继放大传感装置进行级联时，可实现分布式光纤传感器的N×L(L为每段传感光纤的长度)超远程监测。文章最后给出了实际测量结果，结果表明，该系统能在60 km 的传感探测长度上获取具有较高信噪比的传感信号。
分布式光纤拉曼温度传感器 超远程 光中继传感技术 distributed optical fiber Raman temperature sensor ultra-range optical repeating and sensing technology
1 中国计量学院光电子技术研究所, 浙江 杭州 310018
2 杭州欧忆光电科技有限公司, 浙江 杭州 310018
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。
传感器 分布式光纤拉曼温度传感器 温度补偿 温度漂移
1 电子科技大学光电信息学院,成都,610054
2 中电科技集团八所,安徽淮南,210053
为了抑制温漂噪声积累,瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,考虑了最近测量瑞利背散射光曲线解调反斯托克斯背向散射光温度曲线方法,即循环解调方法;该方法提高了系统的测温精度、稳定性,降低了系统的成本.实验结果与理论分析一致,系统的测温精度达±0.05℃.
瑞利背散射 喇曼背散射 分布式光纤喇曼温度传感器 光学时域反射技术 Rayleigh back scattering Raman back scattering Distributed fiber Raman temperature sensor Optical time domain reflectance
