[发明专利]一种基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置

权利要求书

1.一种基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，包含：

激光器，分别与所述激光器连接的偏振控制器和驱动电路；波分复用器，微弱信号探测器，信号采集及控制电路和处理器；

所述波分复用器分别与所述偏振控制器和微弱信号探测器连接，且其还分别与参考单模光纤和测温光纤连接；

所述信号采集及控制电路分别与所述微弱信号探测器，驱动电路和处理器连接；

所述激光器发出的脉冲激光信号至所述偏振控制器，同时向所述驱动电路发送同步触发信号；

所述偏振控制器接收所述激光器输出的脉冲信号激光，并对所述脉冲信号激光进行解偏振控制，产生失去偏振特性的脉冲信号激光并将其经所述波分复用器向所述参考单模光纤和测温光纤发送；

所述驱动电路接收所述同步触发信号并根据该信号向所述信号采集及控制电路发送采集信号的指令，所述信号采集及控制电路执行；

所述波分复用器分别采集所述失去偏振特性的脉冲信号激光在参考单模光纤和在测温光纤中产生的后向拉曼散射信号并向所述微弱信号探测器发送；

所述微弱信号探测器将所述后向拉曼散射信号进行放大并向所述信号采集和控制电路发送，所述信号采集和控制电路将其处理转化成数字信号并向所述处理器发送，所述处理器利用拉曼散射光时域反射技术得出测温光纤沿线的温度分布。

2.如权利要求1所述的基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，所述测温装置还设有主机，所述参考单模光纤盘绕设置在所述主机内部；所述处理器设置在所述主机内部。

3.如权利要求1所述的单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，所述测温光纤为利用通讯光缆中任意一根单模光纤作为传感器。

4.如权利要求1所述的基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，所述后向拉曼散射信号包括为斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号，其中所述斯托克斯光信号与温度无关，所述反斯托克斯光信号则受到光纤局部温度的调制。

5.如权利要求1或2所述的基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，所述处理器用于执行如下的计算机程序步骤：步骤S1.1、分别对参考单模光纤的Stokes 和Anti-Stokes信号进行积分平均运算；

步骤S1.2、在执行步骤S1.1的同时，还分别对参考单模光纤的Stokes 和Anti-Stokes信号进行积分平均运算；

步骤S2.1、对经步骤S1.1处理后的Stokes 和Anti-Stokes光信号进行差分运算得到参考单模光纤的温度T0；

步骤S2.2、在执行步骤S2.1的同时，对经步骤S1.2处理后的Stokes 和Anti-Stokes光信号进行差分运算得到探测温度T1；

步骤S3、根据参考单模光纤的温度T0和探测温度T1计算得到测温光纤整段温度T，输出该温度-距离曲线；

步骤S4、对温度曲线进行噪声滤波处理，得到最接近真实温度值的测温光纤整段温度T；

步骤S5、根据预设的报警算法和/或预设报警阈值，判断上述得到的测温光纤整段温度T是否满足上述报警条件，以确定是否报警。