专利名称：用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及分布式光纤传感技术领域，尤其涉及瑞利解调型分布式光纤传感技 术的光路结构部分。
背景技术：
分布式光纤温度传感系统(RDTS)基于背向拉曼散射原理，当激光脉冲在光纤 中传输过程中，光纤中会不断产生拉曼散射(斯托克斯、反斯托克斯)、瑞利散射及布 里渊散射等散射光，其中一部分会发生后向散射，我们称这部分散射光为“背向散射 光”。RDTS就是采用背向拉曼散射中反斯托克斯作为温度敏感信号的一种温度传感系 统，为了消除光源功率、测温光缆所处环境的应力应变等因素对温度解调的影响，需要 再引入一路信号作为参考。在目前RDTS产品中通常采用斯托克斯散射光或者瑞利散射光作为参考信号， 其中尤以斯托克斯散射光居多。但在使用过程中发现，斯托克斯散射光很容易受到受激 拉曼散射的影响导致信号的非线性失真，降低系统稳定性。而同时传统瑞利解调结构的 损耗大、信噪比低、也在一定程度上受受激拉曼散射影响的影响等弊病。分布式光纤温度传感系统涉及的光信号主要包含注入光脉冲信号、瑞利散射光 信号(Rayleigh)、斯托克斯散射光信号(Stokes)及反斯托克斯散射光信号(Anti-Stokes)， 本发明所阐述的解调光路结构就是用于处理以上光信号的。

发明内容
本发明的目的在于克服现有分布式光纤温度监测系统的光波解调技术的缺点和 不足，提供一种不受受激拉曼散射影响的、低损耗的解调器。本发明的目的是这样实现的—种用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器，包括环形器、耦合器和两个 带通滤波器，其中环形器和耦合器相连，耦合器的两个输出端连接两个带通滤波器。两个带通滤波器容许通过的光的波长范围不同，一个带通滤波器允许通过的波 长范围为1440nm_1460nm，另一带通滤波器允许通过的波长范围为1540nm_1560nm。入射激光通过环形器进入传感光纤，激光在传感光纤中传输时会发生背向散 射，背向散射光中的反斯托克斯光信号携带了温度信号，其波长为1450nm，瑞利散射光 的波长为1550nm，用作参考信号。背向散射光沿着传感光纤原路返回，通过环形器进入 耦合器，在耦合器的两个输出端分光进入两个带通滤波器，由于带通滤波器只允许特定 波长的光通过，背向散射光被分离为携带温度信号的反斯托克斯光信号和作为参考信号 的瑞利光信号，分离出的反斯托克斯光信号和瑞利光信号分别通过光纤进入后续处理单 元进行光电转换。。本发明相对于现有技术的优点在于通过采用瑞利散射光作为参考信号同时将 瑞利散射信号进行必要的滤波，从而避免了受激拉曼散射(主要是斯托克斯非线性)的影响，从而提高了系统的准确性的同时也提高了系统信噪比。


图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图进一步说明本发明的具体实施步骤。实施例1 一种用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器，包括环形器1、耦 合器2和两个带通滤波器3和4，其中环形器1和耦合器2相连，耦合器2的两个输出端 连接两个带通滤波器3和4。两个带通滤波器容许通过的光的波长范围不同，带通滤波器3允许通过的波长 范围为1440nm_1460nm，带通滤波器4允许通过的波长范围为1540nm_1560nm。入射激光通过环形器1进入传感光纤，激光在传感光纤中传输时会发生背向散 射，背向散射光中的反斯托克斯光信号携带了温度信号，其波长为1450nm，瑞利散射光 的波长为1550nm，用作参考信号。背向散射光沿着传感光纤原路返回，通过环形器1进 入耦合器2，在耦合器2的两个输出端分光进入带通滤波器3和带通滤波器4，由于带通 滤波器3只允许反斯托克斯光信号通过，带通滤波器4只允许瑞利散射光信号通过，背向 散射光被分离为携带温度信号的反斯托克斯光信号和作为参考信号的瑞利光信号，分离 出的反斯托克斯光信号和瑞利光信号分别通过光纤进入后续处理单元进行光电转换。
权利要求
1.一种用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器，其特征在于环形器和耦合器 相连，耦合器的输出端连接两个带通滤波器。
2.根据权利要求1所述的用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器，其特征在于 所述的环形器与耦合器之间，以及耦合器与带通滤波器之间通过光纤相连。
3.根据权利要求1所述的用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器，其特征在于 带通滤波器(3)允许通过的光的波长范围为1440nm-1460mn ；带通滤波器(4)允许通过 的光的波长范围为1540nm_1560nm。
全文摘要
本发明公开了一种用于分布式光纤温度监测系统的光波解调器，属于光纤传感技术领域，本发明主要通过将环形器和耦合器相连，耦合器和两个带通滤波器相连，将传感光纤中产生的反斯托克斯光和瑞利散射光等后向散射光分离出来，得到作为测量温度信号的反斯托克斯光和作为参考信号的瑞利散射光。通过采用该技术方案，可以最大程度的减少反斯托克斯光信号的损耗，提高了系统信噪比；避免了受激拉曼散射的影响。
文档编号G01K11/32GK102012598SQ201010500540
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者仝芳轩, 周正仙, 席刚, 皋魏, 郭兆坤 申请人:上海华魏光纤传感技术有限公司