基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)是伴隨著光纖制造技術(shù)和光通訊技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的。自上個世紀(jì)70年代以來，光纖傳感器的研究、開發(fā)和應(yīng)用都取得的長足的進(jìn)展。分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)是專門為大范圍多點(diǎn)溫度測量的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它可以測量長達(dá)數(shù)公里的傳感光纖沿線的溫度場的分布。同時分布式光纖傳感器具有防燃、防爆、耐高壓、防電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，因而它的研究引起了世界范圍內(nèi)的廣泛重視。本論文對基于自發(fā)拉曼散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)的基本理論和技術(shù)進(jìn)行了研究。在詳細(xì)介紹國內(nèi)外

2、的分布式溫度傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，著重從理論上分析了光在光纖中傳播時的拉曼散射現(xiàn)象，建立了分布式溫度傳感系統(tǒng)的理論模型，并對3種測溫方案進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，選擇了一種雙通通的拉曼散射溫度作本課題的傳感方案，并對系統(tǒng)指標(biāo)要求進(jìn)行了詳細(xì)說明；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)試驗(yàn)觀測了光纖中的拉曼散射強(qiáng)度受溫度調(diào)制的現(xiàn)象，通過數(shù)值計(jì)算，優(yōu)化選擇了光源中心波長，對本課題研究選擇的980nm大功率半導(dǎo)體脈沖激光器的性能進(jìn)行了測試；接著根據(jù)光在光纖中拉曼散射的