[发明专利]一种双向四通道耦合的分布式光纤拉曼测温系统

摘要

一种双向四通道耦合的分布式光纤拉曼测温系统包括：宽带光源，双向四通道光纤耦合器，单模光纤，第一、第二分光器，第一、第二、第三光电探测电路，信号采集卡，计算机；本发明主要用于电力电缆、隧道、油管、易燃易爆等场所的实时温度监测，灵敏度高，响应速度快，传输距离远，抗电磁干扰能力强。利用斯托克斯通道和反斯托克斯通道解调温度信息，利用瑞利通道解调位置信息；本发明的温度分辨率为0.8℃，空间分辨率为1m甚至1m以下，具有较强的实用性。

主权项

一种双向四通道耦合的分布式光纤拉曼测温系统，其特征在于：所述测温系统包括：宽带光源（1）、双向四通道光纤耦合器（2）、单模光纤（3）、第一分光器（4）、第二分光器（5）、第一光电探测电路（6）、第二光电探测电路（7）、第三光电探测电路（8）、信号采集卡（9）和计算机（10）；其中双向四通道光纤耦合器（2）的一个通道作为传输通道，传输光信号，另三个通道分别作为斯托克斯通道、反斯托克斯通道和瑞利通道，分别耦合回背向斯托克斯散射光、背向反斯托克斯散射光和背向瑞利散射光；宽带光源（1）的输出连接至双向四通道光纤耦合器（2）的耦合输入端口，即A端口；双向四通道光纤耦合器（2）的传输端口，即C端口接至单模光纤（3），双向四通道光纤耦合器（2）的耦合输出端口，即B端口连接第一分光器（4）；第一分光器（4）的两个输出分别接至第一光电探测电路（6）和第二分光器（5）；第二分光器（5）分出的两束光分别被第二光电探测电路（7）和第三光电探测电路（8）接收；第一光电探测电路（6）、第二光电探测电路（7）和第三光电探测电路（8）均与信号采集卡（9）相连，由信号采集卡（9）采集电信号，最终数据传入计算机（10）解调得出温度、位置信息并显示；宽带光源（1）发出的宽带光到达双向四通道光纤耦合器（2），由双向四通道光纤耦合器（2）的一个通道传输光信号经过单模光纤（3）并在其中传播，另外三个通道，即斯托克斯通道、反斯托克斯通道和瑞利通道分别将背向斯托克斯散射光、背向反斯托克斯散射光以及背向瑞利散射光耦合回双向四通道光纤耦合器（2）后由B端口输出，输出的光经过第一分光器（4）分成两束光，其中一束光经滤波滤掉斯托克斯散射光和反斯托克斯散射光后留下瑞利散射光，瑞利散射光由第一光电探测电路（6）接收；另外一束光通过第二分光器（5）再次被分为两束，经滤波滤掉瑞利散射光后得到斯托克斯光和反斯托克斯光，斯托克斯光和反斯托克斯光分别由第二光电探测电路（7）和第三光电探测电路（8）接收，上述三路光经三个光电探测电路后转化为电信号，由信号采集卡（9）采集，之后由计算机（10）处理，解调出温度和位置信息并显示。