[发明专利]基于频域解析的分布式光纤温度传感装置

摘要

本发明设计一种基于频域解析的分布式光纤温度传感装置，是采用拉曼光频域反射技术实现，其实现方式为对连续光源通过调制器按照固定步长进行正弦强度调制，通过分析拉曼散射信号相对于参考光的传递函数，获得信号的幅度和相位信息，进行频域转换为空间域信号，计算出温度和距离定位，本装置测温指标不会受到光纤本身特性影响，前后端空间分辨率指标能够保持一致，随着光器件和电子设备的发展，监测距离和空间分辨率均有很大的提升空间，该装置主要应用于管道泄漏监测、电缆温度监测和皮带机轴温监测等长距离温度监测领域。

主权项

1.一种基于频域解析的分布式光纤温度传感装置，其特征在于通过获得参考信号、拉曼斯托克斯信号和反斯托克斯信号的频域信息，得到斯托克斯和反斯托克斯的传递函数，后经过傅里叶逆变换得到温度和位置信息，包括：泵浦光源、调制器、分光比为1:99的分光器、波分复用器、定标光纤、感温探头、传感光纤、参考光探测器、2个信号光探测器、放大模块、采集卡、控制模块、上位机。其中泵浦光源激光输出与调制器一端相连接，调制器另一端连接分光比为1:99的分光器的输入端，分光比为1:99的分光器的1％输出端作为参考信号与参考光探测器相连接，分光比为1:99的分光器的99％输出端与波分复用器IN端相连接；波分复用器COM端与定标光纤一端连接，定标光纤另一端连接传感光纤连接；波分复用器的斯托克斯和反斯托克斯端分别与2个信号光探测器相连接；参考光探测器和信号光探测器输出端连接放大模块3个探测输入端，放大模块3个模拟输出端连接采集卡3个采集通道；采集卡通信接口连接上位机，同时控制模块控制端连接上位机，调制模块信号调制端连接调制器。