采用序列脉冲编码解码的分布式光纤拉曼温度传感器

摘要

本发明公开了采用序列脉冲编码解码的分布式光纤拉曼温度传感器，它是基于S矩阵转换对信号进行编码和解码，利用光纤拉曼光强度受温度调制的效应和光时域反射原理进行光纤在线定位测温的分布式光纤测温系统。该传感器使用序列多位激光脉冲编码解码技术，在花费同样测量时间下能获得更好的信噪比，并且提高了发射光子数，可通过压窄激光脉冲宽度提高空间分辨率，对单个激光脉冲的峰值功率要求的降低又可有效地防止光纤非线性效应。该发明有效解决了传统光纤分布温度传感器“提高空间分辨率-降低信噪比，提高信噪比-降低空间分辨率或增加测量时间”这一矛盾，提高了测温精度。可应用于超远程、高空间分辨率的分布光纤温度传感系统。

主权项

采用序列脉冲编码解码的分布式光纤拉曼温度传感器，其特征是包括具有拉曼频移的光纤耦合多脉冲半导体激光发射模块(21)，掺铒光纤放大器(19)，带通滤光片(20)，具有四个端口的集成型光纤波分复用器(11)，两个光电接收放大模块(12)、(13)，编码解码解调数字信号处理器(14)，光纤温度取样环(17)，本征型测温光纤(18)，数字式温度探测器(16)和PC机(15)。光纤耦合多脉冲半导体激光发射模块(21)的输出端与掺铒光纤放大器(19)的输入端相连，掺铒光纤放大器(19)的输出端与带通滤光片(20)的一端相连，带通滤光片(20)的另一端与集成型光纤波分复用器(11)的输入端口相连，集成型光纤波分复用器(11)的第一输出端口与光纤温度取样环(17)的一端相连，光纤温度取样环(17)的另一端与本征型测温光纤(18)相连，集成型光纤波分复用器(11)的第二和第三输出端口分别与第一和第二光电接收放大模块(12)、(13)的输入端相连，第一和第二光电接收放大模块(12)、(13)的输出端分别与编码解码解调数字信号处理器(14)的两个输入端相连，数字式温度探测器(16)的输出端与编码解码解调数字信号处理器(14)第三个输入端相连，编码解码解调数字信号处理器(14)的输出端与光纤耦合多脉冲半导体激光发射模块(21)的输入端相连，编码解码解调数字信号处理器(14)的通讯接口连接PC机(15)。