[发明专利]波长优化型高性能分布式光纤温度传感系统及传感方法

权利要求书

1.一种波长优化型高性能分布式光纤温度传感系统，其特征在于，包括：

激光器，用以产生光脉冲；

耦合器，包括一个输入端，一个反馈端和两个输出端；所述耦合器的输 入端通过光纤与激光器的输出端相连接，所述耦合器的反馈端与传感光纤相 连；

第一APD光接收模块，与所述耦合器的一个输出端相连，用以输出 Anti-stokes光信号；

第一APD增益温度自补偿模块，与所述第一APD光接收模块相连，用以 获得第一APD光接收模块硅APD的恒增益电压控制；

第二APD光接收模块，与所述耦合器的另一个输出端相连，用以输出 stokes光信号；

第二APD增益温度自补偿模块，与所述第二APD光接收模块相连，用以 获得第二APD光接收模块硅APD的恒增益电压控制；

双通道AD采集卡，用以将所述第一APD光接收模块和所述第二APD光 接收模块的输出信号进行模数转换及数据预处理，获得预处理结果；

主机，与所述双通道AD采集卡相连，用以对所述预处理结果进行信号 处理、分析计算，获得对应点的温度场信息；

所述耦合器为光纤Raman-WDM耦合器，包括：

光纤环形器，与所述传感光纤相连；

Anti-stoke s滤波片，用以分离出Anti-stokes光信号；所述 Anti-stokes滤波片的光输入端与所述光纤环形器的输出端相连， Anti-stokes滤波片的透射光输出端与所述第一APD光接收模块相连；

Stokes滤波片，用以分离出Stokes光信号；所述Stokes滤波片的输 入端与所述Anti-stokes滤波片的反射光输出端相连，Stokes滤波片的透 射光输出端与所述第二APD光接收模块相连；

光收集器，与所述Stokes滤波片的反射光输出端相连。

2.根据权利要求1所述的波长优化型高性能分布式光纤温度传感系统，其特征

在于，所述第一APD光接收模块包括：

第一光电探测器，用以将所述Anti-stokes滤波片的透射光输出端输出 的Anti-stokes光信号转换为Anti-stokes电信号；

第一前级放大电路，用以放大所述Anti-stokes电信号；

所述第二APD光接收模块包括：

第二光电探测器，用以将所述Stokes滤波片的透射光输出端输出的 Stokes光信号转换为Stokes电信号；

第二前级放大电路，用以放大所述Stokes电信号。

3.根据权利要求1所述的波长优化型高性能分布式光纤温度传感系统，其特征 在于，所述传感系统还包括：

显示系统，与主机相连，用以实现对对应点的温度的实时在线监测；

报警系统，与主机相连，用以实现对对应点的温度的报警控制；

存储系统，与主机相连，用以实现对对应点的温度的信息存储；

主控器系统，与主机相连，用以实现信息共享。

4.根据权利要求1所述的波长优化型高性能分布式光纤温度传感系统，其特征 在于：所述传感光纤与所述耦合器的反馈端之间还设有参考光纤环和与参考 光纤环集成的温度传感器，所述温度传感器用以提供所述传感系统定标需要 的温度测量参考值。

5.根据权利要求1所述的波长优化型高性能分布式光纤温度传感系统，其特征 在于：所述激光器还包括同步信号输出端，用以输出同步信号通知所述双通 道AD采集卡开始AD信号采集，所述激光器为大功率窄线宽脉冲光纤激光器。