具有小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器制造技术

技术编号:20425135 阅读:40 留言:0更新日期:2019-02-23 08:29
一种具有小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器,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;本实用新型专利技术单模光纤在25km处的温度分辨率可由6.9℃提升到1℃,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度传感系统在长距离测量下空间分辨率与温度分辨率相互制约的现状,并且利用小波变换、脉冲编码等技术可进一步提高拉曼温度传感系统的表现。

【技术实现步骤摘要】
具有小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器
本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器。
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
本技术针对现有技术存在的上述不足,提出一种具有小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器,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度传感系统在长距离测量下空间分辨率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器,其特征在于,包括:依次连接的高功率激光器、带有任意波形发生器的强度调制器、掺饵光纤放大器、光滤波器、波分复用器、小芯径多模光纤以及依次串联于波分复用器的反射端的光电转换模块和数据采集系统,其中:激光器的输出光经强度调制器调制成光脉冲并依次通过掺铒光纤放大器放大、通过光滤波器滤波后通过波分复用器注入小芯径多模光纤中,由波分复用器将小芯径多模光纤的自发后向拉曼散射光分为斯托克斯光和反斯托克斯光并通过光电转换模块采集得到输出信号,通过数据采集系统检测得到精确温度信息。

【技术特征摘要】
1.一种具有小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器,其特征在于,包括:依次连接的高功率激光器、带有任意波形发生器的强度调制器、掺饵光纤放大器、光滤波器、波分复用器、小芯径多模光纤以及依次串联于波分复用器的反射端的光电转换模块和数据采集系统,其中:激光器的输出光经强度调制器调制成光脉冲并依次通过掺铒光纤放大器放大、通过光滤波器滤波后通过波分复用器注入小芯径多模光纤中,由波分复用器将小芯径多模光纤的自发后向拉曼散射光分为斯托克斯光和反斯托克斯光并通过光电转换模块采集得到输出信号,通过数据采集系统检测得到精确温度信息。2.根据权利要求1所述的拉曼分布式温度传感器,其特...

【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:新型
国别省市:上海,31

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