[實用新型]一種光頻域反射光纖拉曼測溫裝置

有效

• 申請號: 201721674516.X
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN207540689U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 李偉;李桂順;賴明聰
• 申請（專利權）人: 中光華研電子科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

本實用新型涉及光纖傳感技術領域，具體地說是一種光頻域反射光纖拉曼測溫裝置，其特征在于：激光器的光信號輸出端、信號發生器的一個輸出端分別一一對應連接外調制器的兩個信號輸入端，信號發生器的另一個輸出端連接光纖分路器的輸入端；外調制器的輸出端連接拉曼波分復用器的輸入端，拉曼波分復用器的信號端連接傳感光纖的一端。本實用新型的與現有技術相比，能夠大幅度提高背向散射光的強度，降低信號檢測和處理的難度；激發光源屬于連續波掃描，對光源等器件的要求較低，因此可以使用價格相對低廉的光器件，此外，系統結構簡單，使用方便，性價比較高，可有效提高系統的穩定性和靈敏度。

技術領域

本實用新型涉及光纖傳感技術領域，具體地說是一種光頻域反射光纖拉曼測溫裝置。

背景技術

輸電線路具有跨越地理范圍廣，故障偶發性強，故障點難以快速定位，一旦發生故障，會造成較大損失。輸電線路發生局部絕緣故障或外界山火等會導致電纜局部溫升，最終將破壞電纜絕緣甚至發生火災。

傳統的溫度傳感技術主要有熱電偶、熱電阻等傳感器，這些技術具有結構簡單、測量精度高、成本低等特點。但高壓輸電線路及相關設備存在強電磁場，這些以電信號傳輸的傳統溫度傳感器容易受到干擾，很難發揮作用，一般只能用于有限個點的溫度測量，并且其信號極易受到電磁干擾。

光纖傳感技術是指以光波為載體，以光纖為媒介，對外界物理信號，如溫度和應變，或者對光纖各參數測量的技術。具有電絕緣性能好、抗電磁干擾能力強、非侵入性、高靈敏度和容易實現對被測信號的遠程監控等優點。光纖傳感器可以與光纖通信系統完美結合，實現超遠距離的傳感。

目前基于光時域反射技術的光纖拉曼溫度傳感器無法保證測量距離和空間分辨率的高指標，對于長距離的輸電線路溫度監測，將難以適用。隨著光頻域反射技術(OpticalFrequency Domain Reflectmeter，OFDR)的不斷成熟，使光纖拉曼溫度傳感器的性能大幅度提升，尤其在長距離、高空間分辨率方面。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提出了一種基于雙路解調的相干OFDR拉曼測溫裝置，相比較于單路解調，其可實現長距離高空間分辨率的溫度檢測。

為實現上述目的，設計一種光頻域反射光纖拉曼測溫裝置，其特征在于：包括激光器、信號發生器、外調制器、光纖分路器、拉曼波分復用器、傳感光纖、混頻器、光電探測器、頻譜分析儀；

所述的激光器的光信號輸出端、信號發生器的一個輸出端分別一一對應連接外調制器的兩個信號輸入端，信號發生器的另一個輸出端連接光纖分路器的輸入端；外調制器的輸出端連接拉曼波分復用器的輸入端，拉曼波分復用器的信號端連接傳感光纖的一端，拉曼波分復用器的第一信號輸出端和第二信號輸出端分別一一對應連接第一混頻器的一個輸入端和第二混頻器的一個輸入端，第一混頻器的另一個輸入端和第二混頻器的另一個輸入端分別一一對應連接光纖分路器的兩個輸出端，第一混頻器的輸出端和第二混頻器的輸出端分別一一對應連接第一光電探測器的輸入端、第二光電探測器的輸入端；第一光電探測器的輸出端、第二光電探測器的輸出端分別一一對應連接頻譜分析儀的兩個信號輸入端。

所述的激光器采用半導體激光器。

所述的光電探測器采用光電二極管或雪崩光電二極管。

所述的頻譜分析儀采用外差探測法。

本實用新型的與現有技術相比，能夠大幅度提高背向散射光的強度，降低信號檢測和處理的難度；激發光源屬于連續波掃描，對光源等器件的要求較低，因此可以使用價格相對低廉的光器件，此外，系統結構簡單，使用方便，性價比較高，可有效提高系統的穩定性和靈敏度。

附圖說明

圖1為本實用新型的連接示意圖。

具體實施方式