1 上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
3 中国科学院大学, 北京 100049
在传统的布里渊光时域反射(BOTDR)技术中，空间分辨率和自发布里渊散射谱宽相互制约。针对这一问题，将探测光改进为超短双脉冲，并利用检测频谱包络的方法得到BOTDR系统的空间分辨率。该方法提高了BOTDR系统的空间分辨率，同时可避免压窄脉冲引起的布里渊增益谱展宽对测量精度的影响。实验表明，该方案能实现0.5 m空间分辨率的温度测量，避免自发布里渊散射谱发生较大展宽。
传感器 光时域反射技术 布里渊散射 超短脉冲对
中航工业北京长城计量测试技术研究所, 北京 100095
主要介绍了几种分布式光纤传感技术中的基于瑞利散射的光时域反射(OTDR)技术、相干光时域反射(COTDR)技术和相敏光时域反射(φOTDR)技术的基本工作原理,并分别介绍了这三种技术的发展现状及优缺点,提出了今后的发展方向和展望。
分布式光纤传感器 瑞利散射 光时域反射技术 distributed optic fiber sensing Rayleigh scattering optical time domain reflectometry
山东建筑大学 信息与电气工程学院,山东 济南250101
光纤传感器以其独特的优点得到了人们的普遍关注,尤其分布式光纤传感技术在土木工程等大范围测量领域成为研究热点。通过对目前分布式光纤测温技术的系统论述,提出了分布式光纤测温技术的两个研究方向:基于光纤后向散射的光时域及频域反射技术的分布式光纤测温和基于光复用技术的光纤光栅分布式测温。通过对分布式光纤测温技术两个方向的工作原理、特点及性能的理论分析及仿真实验,综合论述和分析了分布式光纤测温技术两个方向的优点和缺陷,以及在具体工程中的实际应用。
光纤测温 分布式 光时域反射技术 波分复用 fiber optic temperature sensing distributed sensing OTDR WDM
南京大学光通信工程研究中心,江苏 南京 210093
利用光纤中的布里渊散射光频移与温度和应变呈线性关系的原理,提出了一种基于自发布里渊散射的双支路分布式光纤传感系统。该系统利用不同种类光纤的布里渊频移差别,同时对两条线路的应力和温度进行监测,实现对被测对象多方位的同时测量,缩短了探测时间,提高了工作效率。本文实现了两路光纤的同时监测,用6 km的光纤作为传感介质,获得了4 m的空间分辨率。得到的实验结果表明,提出的系统能准确判断40 ns脉冲光在两路传感光纤沿线产生的自发布里渊背向散射光谱的中心频率变化。
分布式光纤传感 光时域反射技术 布里渊散射 distributed optical sensor time domain reflectory technology Brillouin scattering
1 上海理工大学,光学与电子信息工程学院,上海,200093
2 中国计量学院,光电子技术研究所,浙江,杭州,310014
3 韩国电气技术研究院,汉城,437-808
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.
拉曼散射 背向自发拉曼散射 光纤拉曼放大器 色散补偿光纤 光时域反射技术
1 中国计量学院光电子技术研究所, 杭州 310034
2 韩国电气技术研究院光技术研究中心,汉城 韩国 437-808
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
拉曼背向自发散射 光时域反射技术 反斯托克斯拉曼背向自发散射温度效应 远程分布温度传感器
1 中国计量学院光电子技术研究所, 浙江 杭州 310034
2 韩国电气技术研究院,汉城
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
传感器技术 光纤传感器 背向拉曼散射 光纤放大反斯托克斯拉曼自发散射 光时域反射技术
1 山东工业大学数理系,济南 250061
2 武汉工业大学计算机科学系, 武汉 430070
3 武汉工业大学光纤中心, 武汉 430070
提出了一种新颖的、利用多模光纤缠绕钢绳式的传感阵列网络,对智能材料与结构的受力、应变等状态参量进行了监测和估计,并采用了光时域反射技术实时处理并行分布式传感信号,给出了测试数据、识别结果。
光纤传感器 智能材料与结构 光时域反射技术
1 中国计量学院基础部,杭州 310034
2 中国计量学院光电子技术研究所,杭州 310034
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℃。
拉曼光子 分布光纤传感器 光时域反射技术 测温精度
激光拉曼型分布光纤温度传感器系统是一种用于实时测量空间温度场分布的光纤传感系统，在系统中光纤既是传输媒体也是传感媒体。本文讨论了系统的工作原理、设计思想、系统的结构，在系统中采用了光纤的光时域反射(OTDR)技术，背向光纤激光自发拉曼光谱技术，双波长、双通道光电检测和自校正技术，高速瞬态采样平均技术。在1 km传感光纤上采样200点并能对测温点定位；在0～120 ℃范围内测温不确定度上±2 ℃；测温分辨率0.1 ℃。
分布光纤温度传感器 光纤背向拉曼散射 光时域反射技术(OTDR)
