[實(shí)用新型]一種分布式單模光纖超長距離拉曼測溫傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920244949.4
• 申請(qǐng)日: 2019-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN209446189U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉昌霞;鐘少龍;李健;吳迅奇;楊興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海拜安傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01K11/32
• 分類號(hào): G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種涉及光學(xué)領(lǐng)域的分布式單模光纖超長距離拉曼測溫傳感器，括激光器和波形發(fā)生器，激光器與開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器連接，波形發(fā)生器連接開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器，開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器輸出端與摻餌光纖放大器的輸入端連接，摻餌光纖放大器的輸出端與光纖光柵濾波器的輸入端連接，采用較大光功率激光器，經(jīng)過開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器和摻餌光纖放大器的雙重放大，具有超高的消光比，經(jīng)過光纖光柵濾波器帶寬外濾波和馬赫?曾德爾調(diào)制器帶寬內(nèi)濾波，大幅度提升了光脈沖的信噪比，可以用于探測單模光纖，可以實(shí)現(xiàn)單模光纖30km的探測距離，系統(tǒng)安裝簡單，易于實(shí)現(xiàn)超長距離的精準(zhǔn)測溫，而且不受光纖應(yīng)變影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)領(lǐng)域，具體是一種分布式單模光纖超長距離拉曼測溫傳感器。

背景技術(shù)

分布式光纖傳感技術(shù)中光纖既是信息傳輸媒介又是感測單元，分布式拉曼溫度傳感技術(shù)是用于實(shí)時(shí)測量溫度場分布的光纖傳感技術(shù)，基于拉曼散射中的反斯托克斯(Anti-Stokes) 光對(duì)溫度敏感，但是斯托克斯(Stokes)光對(duì)溫度不敏感，用該屬性可以測量整個(gè)光纖長度上的溫度分布情況。現(xiàn)有的分布式光纖溫度傳感器大多以多模光纖作為傳感介質(zhì)，但是由于多模光纖的色散模式限制了系統(tǒng)空間分辨率的提高。

單模分布式拉曼測溫傳感技術(shù)作為分布式光纖傳感技術(shù)的一種，區(qū)別于傳統(tǒng)的多模分布式拉曼測溫傳感技術(shù)，測量的難點(diǎn)主要在于對(duì)微弱信號(hào)的探測，并很難實(shí)現(xiàn)超長距離的分布式溫度監(jiān)測，目前的分布式拉曼測溫傳感技術(shù)如公告號(hào)為CN 105910728 B的申請(qǐng)公開了一種高空間分辨率拉曼測溫傳感器及測溫方法，公告號(hào)為CN 108020345 A的申請(qǐng)公開了一種基于單模光纖拉曼散射效應(yīng)的分布式光纖測溫裝置等，目前的這些系統(tǒng)都不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)單模光纖傳感、超長距離監(jiān)測、精準(zhǔn)溫度測量。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種分布式單模光纖超長距離拉曼測溫傳感器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種分布式單模光纖超長距離拉曼測溫傳感器，包括激光器和波形發(fā)生器，所述激光器的輸出端與開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器的輸入端連接，所述波形發(fā)生器連接開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器，所述開關(guān)型半導(dǎo)體光放大器輸出端與摻餌光纖放大器的輸入端連接，所述摻餌光纖放大器的輸出端與光纖光柵濾波器的輸入端連接，所述光纖光柵濾波器的輸出端與馬赫 -曾德爾調(diào)制器的輸入端連接，所述馬赫-曾德爾調(diào)制器的輸出端通過耦合器連接一號(hào)光纖波分復(fù)用器和二號(hào)光纖波分復(fù)用器，所述一號(hào)光纖波分復(fù)用器和二號(hào)光纖波分復(fù)用器的輸出端口分別與一號(hào)光纖濾波器和二號(hào)光纖濾波器的輸入端連接，所述一號(hào)光纖濾波器和二號(hào)光纖濾波器的輸出端口分別與一號(hào)探測器和二號(hào)探測器的輸入端口連接，所述一號(hào)探測器和二號(hào)探測器的輸出端口均連接雙路放大電路，所述雙路放大電路通過兩通道采集卡連接計(jì)算機(jī)。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述耦合器設(shè)有一個(gè)輸入端口和三個(gè)輸出端口，耦合器的輸入端口連接背向拉曼散射光發(fā)生源，所述耦合器的第一輸出端口連接單模光纖，耦合器的第二輸出端口和第三輸出端口分別連接一號(hào)光纖波分復(fù)用器和二號(hào)光纖波分復(fù)用器。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述波形發(fā)生器與馬赫-曾德爾調(diào)制器連接。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述波形發(fā)生器連接計(jì)算機(jī)。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述激光器為窄線寬高功率激光器。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述馬赫-曾德爾調(diào)制器的消光比大于30dBm。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述波形發(fā)生器設(shè)有兩個(gè)同步產(chǎn)生電脈沖信號(hào)的通道。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述一號(hào)光纖濾波器和二號(hào)光纖濾波器為1450nm 光纖濾波器和1663nm光纖濾波器。