[发明专利]一种基于分布式光纤拉曼测温的温度解调方法

摘要

本发明涉及分布式光纤拉曼测温系统中的温度解调方法，具体是一种基于分布式光纤拉曼测温的新型温度解调方法。本发明解决了现有分布式光纤拉曼测温系统中的温度解调方法导致系统的测温精度低和测温效率低的问题。一种基于分布式光纤拉曼测温的新型温度解调方法，该方法包括如下步骤：步骤一：搭建分布式光纤拉曼测温系统；步骤二：激光脉冲在待测光纤中传播时发生自发拉曼散射，由此使得待测光纤的各个位置均产生背向传输的Stokes光和anti‑Stokes光；步骤三：对Stokes光进行插值处理；步骤四：对Stokes光和anti‑Stokes光进行损耗补偿；步骤五：对待测光纤进行温度解调。本发明适用于分布式光纤拉曼测温系统。

主权项

1.一种基于分布式光纤拉曼测温的温度解调方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：搭建分布式光纤拉曼测温系统；所述分布式光纤拉曼测温系统包括拉曼测温仪、第一高精度恒温槽(9)、第二高精度恒温槽(10)、待测光纤(11)、第一温度传感器(12)、第二温度传感器(13)；所述拉曼测温仪包括脉冲激光器(1)、WDM(2)、第一APD(3)、第二APD(4)、第一LNA(5)、第二LNA(6)、数据采集卡(7)、计算机(8)；其中，脉冲激光器(1)的输出端与WDM(2)的输入端连接；WDM(2)的两个输出端分别与第一APD(3)的输入端和第二APD(4)的输入端连接；第一APD(3)的输出端与第一LNA(5)的输入端连接；第二APD(4)的输出端与第二LNA(6)的输入端连接；第一LNA(5)的输出端和第二LNA(6)的输出端均与数据采集卡(7)的输入端连接；数据采集卡(7)的输出端与计算机(8)的输入端连接；计算机(8)与脉冲激光器(1)双向连接；待测光纤(11)的前端与WDM(2)的公共端连接；待测光纤(11)的中间部分分别绕制有第一参考光纤环和第二参考光纤环；第一参考光纤环放置于第一高精度恒温槽(9)中；第二参考光纤环放置于第二高精度恒温槽(10)中；第一温度传感器(12)安装于第一高精度恒温槽(9)上；第二温度传感器(13)安装于第二高精度恒温槽(10)上；第一温度传感器(12)和第二温度传感器(13)均与计算机(8)双向连接；步骤二：将第一高精度恒温槽(9)的温度值设置为T1，将第二高精度恒温槽(10)的温度值设置为T2；然后，启动拉曼测温仪，脉冲激光器(1)发出的激光脉冲经WDM(2)入射到待测光纤(11)；激光脉冲在待测光纤(11)中传播时发生自发拉曼散射，由此使得待测光纤(11)的各个位置均产生背向传输的Stokes光和anti‑Stokes光；Stokes光依次经WDM(2)、第一APD(3)、第一LNA(5)入射到数据采集卡(7)，数据采集卡(7)对Stokes光进行模数转换，由此得到Stokes光的光强曲线，该光强曲线中包含一个因菲涅尔反射导致的尖峰；anti‑Stokes光依次经WDM(2)、第二APD(4)、第二LNA(6)入射到数据采集卡(7)，数据采集卡(7)对anti‑Stokes光进行模数转换，由此得到anti‑Stokes光的光强曲线，该光强曲线中同样包含一个因菲涅尔反射导致的尖峰；步骤三：根据Stokes光的光强曲线中的尖峰位置和anti‑Stokes光的光强曲线中的尖峰位置，对Stokes光进行插值处理，由此使得待测光纤(11)的同一位置产生的Stokes光和anti‑Stokes光到达数据采集卡(7)的时间相同；步骤四：根据第一参考光纤环的位置和第二参考光纤环的位置，对Stokes光和anti‑Stokes光进行损耗补偿；步骤五：根据损耗补偿后的Stokes光和anti‑Stokes光，对待测光纤(11)进行温度解调。