A small core diameter multimode optical fiber based on gradient refractive index distribution is used to measure temperature accurately. The temperature resolution of the single mode optical fiber can be raised from 6.9 (?) to 1 (?) at 25 km, and the spatial resolution of the multimode optical fiber at 25 km can be increased from 2.58 m to 1.13 M. Combining with the existing optical fiber Raman system, the spatial resolution of the system can be effectively improved while ensuring the high temperature resolution, thus resolving the current situation that the spatial resolution and temperature resolution of the existing optical fiber Raman temperature sensor system are mutually restricted under long-distance measurement. The performance of the Raman temperature sensor system can be further improved by using wavelet transform, pulse coding and other technologies.
【技术实现步骤摘要】
基于渐变折射率分布的小芯径多模光纤的应用
本专利技术涉及的是一种光学检测领域的技术，具体是一种基于渐变折射率分布、直径为24μm的多模光纤的拉曼分布式温度传感方法。
技术介绍
现有的拉曼分布式温度传感系统中，通过检测注入到光纤中的探测脉冲的背向自发拉曼散射光来获取温度信息。多模光纤具有较大的非线性阈值功率，常作为传感光纤，但多模光纤的损耗较大，且模间色散很大，在长距离测量(大于10km)下空间分辨率严重退化，不足以满足实际应用的需求。而基于单模光纤的分布式拉曼传感技术有效模场面积较小且结构较为复杂、成本较高，需要进行分布式放大并进行复杂的信号处理。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于渐变折射率分布的小芯径多模光纤的应用，通过设计优化来增大光纤的有效模场面积，相对于现有的单模光纤而言，在25km处的温度分辨率可由6.9℃提升到1℃。通过调整α参数来降低光纤的模间色散，相对于多模光纤而言，在25km处的空间分辨率由2.58m提升到1.13m。结合现有的光纤拉曼系统，可在保证高温度分辨率的同时，有效提升系统的空间分辨率，从而解决了现有光纤拉曼温...
【技术保护点】
1.一种基于渐变折射率分布的小芯径多模光纤的应用，其特征在于，将长度为10Km以上且直径为15‑30μm的多模光纤用于温度精确测量。
【技术特征摘要】
1.一种基于渐变折射率分布的小芯径多模光纤的应用，其特征在于，将长度为10Km以上且直径为15-30μm的多模光纤用于温度精确测量。2.根据权利要求1所述的应用，其特征是，所述的测量，具体通过将调制产生的光脉冲放大并滤波后注入作为传感光纤的小芯径多模光纤，光纤的自发后向拉曼散射光经波分复用器分为斯托克斯光和反斯托克斯光，将温度敏感性较低的斯托克斯光作为参考光，利用反斯托克斯光与斯托克斯光的比值进行温度解调，从而实现高精度温度测量。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征是，所述的小芯径多模光纤，其直径为15-30μm，长度为10km以上；折射率分布满足其中：r为光纤任意处半径，R为纤芯半径，Δ为纤芯—包层折射率差，α为折射率分布系数，n0为纤芯中心处的折射率。4.根据权利要求3所述的应用，其特征是，所述的小芯径多模光纤，纤芯—包层折射率差为0.8％-1.3％，折射率分布系数为1.9～2.1。5.根据权利要求2所述的应用，其特征是，所述的光脉冲的宽度为10ns。6.根据权利要求2所述的应用，其特征是，所述的放...
【专利技术属性】
技术研发人员：何祖源，马麟，刘银萍，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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