一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法技术

本发明专利技术为一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法。本方法提供了一种在拉曼光时域反射计中，补偿因为弯折扭曲造成的光信号损耗，以及因斯托克斯光与反斯托克斯光波长不同而衰减系数不同的随距离变化的衰减，解决了随着距离增长，温度测量结果逐渐变大的问题，提高测量结果的准确性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法
本专利技术涉及光纤传感领域，特别是光频域反射计中因光纤弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光在光纤中衰减系数不同造成测温结果不准确的补偿办法。
技术介绍
光纤传感技术是伴随着光导纤维与光纤通信技术的发展而出现的一种新的传感技术，而ROTDR(拉曼光时域反射计)是拉曼(Raman)散射效应和光时域反射计(OTDR)相结合进行温度测量的新技术。拉曼散射也称拉曼效应，是指入射光与介质发生相互作用而引起光频率变化的现象。拉曼散射应用于光纤传感的原理为激光入射到光纤后，激光将与光纤介质的分子或原子发生非弹性散射，入射光子可以放出或吸收与介质分子或原子振动相关的高频声子，前者称为斯托克斯(Stokes)光子，后者称为反斯托克斯(Anti.Stokes)光子。在ROTDR中，反斯托克斯光对温度变化更敏感，可利用反斯托克斯光与斯托克斯光的比值进行温度解调，由于反斯托克斯光与斯托克斯光的比值是与温度相关的，而双通道的方式可以很大程度上消除光源和光纤变动而产生的影响，提高系统的准确性和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法，所述光时域反射计包括脉冲激光器、波分复用器、光电探测器及采集卡，激光器发出脉冲激光通过波分复用器进入光纤产生后向散射，后向散射光再进入波分复用器被分离为斯托克斯光与反斯托克斯光并分别传递给光电探测器，最终被采集卡采集，所述的补偿办法包括以下步骤：/n步骤一：同步采集斯托克斯光与反斯托克斯光的距离-光强度信号；/n步骤二：对两路信号进行突变检测，确定弯曲损耗；/n步骤三：计算弯曲损耗处前后各N个点光强度的平均数比值，对突变后的信号进行补偿得到I

【技术特征摘要】
1.一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法，所述光时域反射计包括脉冲激光器、波分复用器、光电探测器及采集卡，激光器发出脉冲激光通过波分复用器进入光纤产生后向散射，后向散射光再进入波分复用器被分离为斯托克斯光与反斯托克斯光并分别传递给光电探测器，最终被采集卡采集，所述的补偿办法包括以下步骤：
步骤一：同步采集斯托克斯光与反斯托克斯光的距离-光强度信号；
步骤二：对两路信号进行突变检测，确定弯曲损耗；
步骤三：计算弯曲损耗处前后各N个点光强度的平均数比值，对突变后的信号进行补偿得到Iw；
步骤四：分别对弯曲补偿后的双路信号进行二次多项式拟合，得到与距离相关的拟合表达式；
步骤五：根据得到的拟合式对双路信号进行与距离相关的衰减补偿，得到两路平直的距离-光强度信号波形；
步骤六：对补偿后平直的双路光强信号进行解调，得到光纤沿线温度。


2.根据权利要求1所述的光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法，其特征在于，步骤二中，分别对两路距离-光强信号使用滑动窗方差检测，如果窗内的光强度方差大于第一阈值时，确定出当前发生的突变位置；如果两路距离-光强度信号在同一位置都发生了方差大于第一阈值且这两个方差大小差值小于第二阈值，则认为该处突变是由于光纤弯曲造成的，需要进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，袁新宇，赵修民，李浩，宋厚勇，李时宜，舒佳林，张旭苹，张益昕，
申请(专利权)人：南京大学，淮南矿业集团发电有限责任公司潘三电厂，南京熊猫通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32