[实用新型]一种新型分布式光纤测温系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传感技术领域，特别涉及一种新型分布式光纤测温系统。

背景技术

目前分布式光纤测温系统(DTS)主要采用Anti-Stokes光与Stokes光的强度比来解调温度。想要获得较高的测温精度，可以增加入射激光功率，并在信号处理过程采用合适的去噪算法。想要获得较高的定位精度，可以提高信号采样频率，同时压窄激光脉冲宽度。但是目前先进技术也只能做到500MHz的采样率，成本非常高昂，且电路设计困难，导致研发周期的加长。而一味地压窄激光脉冲宽度又会使信噪比降低，使传感距离和测温精度受到影响。

实用新型内容

基于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种新型分布式光纤测温系统，可以提高空间定位精度和测温精度。

为达到上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种新型分布式光纤测温系统，包括：信号处理单元、脉冲光纤激光器、波分复用器、光电转换器、第一光开关、第二光开关、双芯多模传感光纤、尾纤；

其中，所述脉冲光纤激光器与所述信号处理单元、所述波分复用器分别连接；所述波分复用器与所述第一光开关、所述光电转换器分别连接；所述光电转换器、所述信号处理单元与所述第一光开关、所述第二光开关分别与所述信号处理单元连接；所述第一光开关还与所述第二光开关连接；

双芯多模传感光纤的其中一芯与所述第二光开关的其中1个输出端连接；所述双芯多模传感光纤的另一芯通过所述尾纤与所述第二光开关的另1个输出端连接；在所述双芯多模传感光纤的末端，双芯熔接在一起。

本实用新型在传统的分布式光纤测温系统结构基础上创新地采用双芯传感光纤来提高测温精度和采用第二光开关切换传感长度来提高空间定位精度。特别注意的是，双芯传感光纤的价格与单芯光纤价格相差不大，光开关也是属于低成本的无源光器件。所以，本实用新型具有实现不仅简单可靠，且成本低廉。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。在附图中，

图1是本实用新型提出的新型分布式光纤测温系统的结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

本新型提出一种新型分布式光纤测温系统，图1示出了一种新型分布式光纤测温系统的结构示意图，新型分布式光纤测温系统包括：信号处理单元、脉冲光纤激光器、波分复用器、光电转换器、第一光开关、第二光开关、双芯多模传感光纤、尾纤；其中，所述脉冲光纤激光器与所述信号处理单元、所述波分复用器分别连接；所述波分复用器与所述第一光开关、所述光电转换器分别连接；所述光电转换器、所述信号处理单元与所述第一光开关、所述第二光开关分别与所述信号处理单元连接；所述第一光开关还与所述第二光开关连接；

双芯多模传感光纤的其中一芯与所述第二光开关的其中1个输出端连接；所述双芯多模传感光纤的另一芯通过所述尾纤与所述第二光开关的另1个输出端连接；在所述双芯多模传感光纤的末端，双芯熔接在一起。

在本实用新型中，信号处理单元用于控制脉冲光纤激光器发出一束脉冲光，经所述波分复用器进入与其相接的光开关中，通过切换光开关，可令此脉冲光走过不同的传感长度；光电转换器与波分复用器相连，用于接收背向Anti-Stokes光与Stokes光，并将其转换成对应的电压信号输入信号处理单元；信号处理单元将接收到的信号做累加平均和降噪处理，得出光纤沿线温度分布曲线，完成温度解调。

其中，第一光开关为1×4光开关；第二光开关为1×2光开关。更为具体的，1×4光开关和1×2光开关为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)光开关，开关速度比普通机械式光开关要快很多，通过切换它的4个通道进行时分复用，可以达到多通道传感的目的。

其中，所述光电转换器为铟镓砷雪崩光电二极管。同时集成了信号调理和放大电路等。