04
2021
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光纤元件在分布式光纤传感器中的应用
作者:
Lydia
随着对光纤非线性效应研究的深入，光纤分布式传感器得到了广泛的研究和应用。近年来，隧道、电缆、管道、煤矿等为分布式光纤拉曼温度传感器的发展提供了良好的外部环境。工程中应用的分布式光纤传感技术按传感光的类型可分为散射光传感和正向光传感。其中，散射光又分为瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射。基于不同光学效应的传感技术可以检测不同的物理参数。
基于不同光学效应的传感技术可以检测到不同的物理参数。
1、基于瑞利散射的光纤传感技术工程主要用于检测振动和声音信号；
2、基于拉曼散射的光纤传感技术工程主要用于温度测量；
3、基于布里渊散射的光纤传感技术工程主要用于应变和温度双参数测量；
4、基于转发光干涉的光纤传感技术工程主要用于振动和声音检测。
那么，光纤元件是如何在分布式系统中实现探测功能的呢？
下面介绍光纤元件在拉曼散射分布式光纤传感（DTS）中的两种应用。
（1）R-OTDR，拉曼光时域反射分布式光纤传感技术。
图 1 显示了分布式光纤温度测量系统的结构。在脉冲光传输过程中，来自不同测试点的散射光信号会沿传输路径部分返回光纤耦合器。光纤耦合器将大约 50% 的拉曼散射光耦合到光处理子系统。
通过光谱仪，两种不同频率的光被分离并进入不同的光路进行处理。
由于散射光中还夹杂着其他散射光和干涉光，因此需要对两条光路进行一定的带通滤波，从而获得带有温度信息的拉曼散射光和带有参考信号的后向散射光。
（2）Using the time-sharing characteristics of the optical switch to light. A 1×4 optical switch is embedded in the distributed optical fiber Raman temperature sensor system to expand the temperature measuring fiber from the original all the way to four ways, as shown in Figure 2. It can effectively extend the total temperature measurement fiber length of distributed fiber Raman temperature sensor system.
With the wide application of distributed optical fiber sensing technology in engineering, the demand for optical fiber devices in the interior is also increasing. As a manufacturer focused on passive fiber devices, RUIK offers customers a range of highly stable and reliable fiber components in distributed fiber temperature sensor (DTS) applications, such as Optical Filter Coupler, Optical Bandpass Filter, WDM, Fiber Circulator, Polarization Beam Splitter, Optical Switch, and other fiber components, and has won market recognition. Detailed parameters for fiber components can be further reviewed at www.ruikphotonics.com.
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