本實(shí)用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及基于拉曼散射原理的分布式光纖溫度傳感器的中繼放大模塊。
背景技術(shù):
在分布式光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)原理中,激光光源發(fā)射脈沖光(波長(zhǎng)1550nm) 通過耦合器進(jìn)入到傳感光纖中,依據(jù)脈沖光在光纖中的傳輸損耗與溫度的關(guān)系來進(jìn)行溫度測(cè)量,恒溫部分是為光纖傳感器溫度標(biāo)定提供參考溫度點(diǎn)?;毓怦詈掀鹘邮盏姆瓷涔膺M(jìn)入濾波器,同時(shí)接受兩束回光,斯托克斯光和反斯托克斯光。探測(cè)器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,通過計(jì)算兩束回光能量比例關(guān)系就可以計(jì)算出溫度。
在現(xiàn)有系統(tǒng)中,傳感光纖探測(cè)距離收到光纖損耗的影響不能太長(zhǎng),拉曼散射一般探測(cè)距離小于30公里。探測(cè)距離不能達(dá)到要求的主要原因是傳輸光在光纖內(nèi)部的傳導(dǎo)損耗導(dǎo)致回光信號(hào)衰減,后端的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)較弱不容易探測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型旨在提出基于拉曼散射原理的分布式光纖溫度傳感器的中繼放大模塊,能夠通過雙向光學(xué)放大將回光信號(hào)增強(qiáng),從而大大增加DTS系統(tǒng)的探測(cè)距離。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感器的中繼放大模塊,包括光電隔離器、摻餌光纖放大器、波分復(fù)用器,輸入光纖連接到光電隔離器,光電隔離器通過多模光纖連接到摻餌光纖放大器,摻餌光纖放大器將信號(hào)光放大以后通過多模光纖將輸入光送到波分復(fù)用器中,放大后的光輸出到外部多模光纖中,同時(shí)多模光纖中的回光信號(hào)通過波分復(fù)用器回傳到與之相連接的光電隔離器中,然后將光信號(hào)通過單模光纖回傳。
進(jìn)一步的,所述輸入光纖采用多模光纖。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型所述的基于拉曼散射原理的分布式光纖溫度傳感器的中繼放大模塊具有以下優(yōu)勢(shì):本實(shí)用新型安裝在分布式光纖傳感器末端對(duì)光纖內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行放大,實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的雙向增益,延長(zhǎng)光纖傳感器的探測(cè)距離,增加了探測(cè)距離,不影響探測(cè)精度,降低設(shè)備成本;
光纖傳感器放大中繼單元集成化水平高,方便安裝,整機(jī)體積減小,智能化水平高,安全性好,既滿足分布式光纖傳感器系統(tǒng)擴(kuò)展的功能要求,又可以大大降低系統(tǒng)成本,根據(jù)探測(cè)距離要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì);
加入中繼放大的拉曼散射光纖傳感器放大模塊,可以擴(kuò)大傳感器探測(cè)距離?;夭ㄔ肼曅?,安裝方便,對(duì)原來測(cè)量系統(tǒng)沒有影響,除了作為放大中繼單元擴(kuò)展測(cè)量距離,該模塊還可以應(yīng)用到其它分布式光纖傳感器擴(kuò)展單元,應(yīng)用領(lǐng)域較廣。
附圖說明
構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感器的中繼放大模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的擴(kuò)展的拉曼散射分布式光纖傳感器。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
如圖1所示,一種基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感器的中繼放大模塊,包括光電隔離器、摻餌光纖放大器、波分復(fù)用器,輸入光纖連接到光電隔離器,光電隔離器通過多模光纖連接到摻餌光纖放大器,摻餌光纖放大器將信號(hào)光放大以后通過多模光纖將輸入光送到波分復(fù)用器中,放大后的光輸出到外部多模光纖中,同時(shí)多模光纖中的回光信號(hào)通過波分復(fù)用器回傳到與之相連接的光電隔離器中,然后將光信號(hào)通過單模光纖回傳。
所述輸出光纖為多模光纖。
本實(shí)用新型的工作過程如下:采用拉曼散射光纖傳感器DTS信號(hào)光輸入信號(hào)波長(zhǎng)為1550nm,光纖采用多模光纖。輸入光進(jìn)入光電隔離器,輸入到摻餌光纖放大器中,摻餌光纖放大器將信號(hào)光放大以后,輸入到波分復(fù)用器中。波分復(fù)用器將放大后的光信號(hào)繼續(xù)傳輸?shù)綌U(kuò)展的拉曼分布式光纖傳感器DTS 系統(tǒng)中。延長(zhǎng)的傳感光纖回光信號(hào)也是由波分復(fù)用器接收,通過光纖傳送到光電隔離器,然后由單模光纖將回光信號(hào)傳回到控制器,經(jīng)過光電變換后將延長(zhǎng)的光纖傳感器信號(hào)提取,有效的增加了分布式光纖傳感器探測(cè)距離。
本實(shí)用新型還提出一種基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感器,所述傳感器的傳感光纖連接上述中繼放大模塊,如圖2所示。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。