后向拉曼散射材料色散的位置匹配法误差校正.pdf

《后向拉曼散射材料色散的位置匹配法误差校正.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第12期2016年12月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrumentV01．37No．12Dee．2016后向拉曼散射材料色散的位置匹配法误差校正张晓青，贾豫东，周哲海，胡蒋明(北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100101)摘要：分布式光纤拉曼温度传感器中存在的色散效应造成升温峰中心位置的测温结果偏高，特别在温度突变的情况下影响尤为严重。针对此问题，详细分析了分布式光纤拉曼温度传感器的色散效应引起的光纤中各点反斯托克斯光和斯托克斯光传输速度差异，提出了基于两路背向散射光功率数据位置误差的分段配对方法，将反斯托克斯

2、光功率与比它早散射回的斯托克斯光功率适当配对，再代入温度解调公式进行解调，从而减小了温度测量误差。最后，利用3km分布式光纤拉曼测温系统进行了验证，实验结果表明，经过配对修正后，升温峰中心位置的温度测量误差减小了0．3～0．8。C。关键词：光纤传感器；拉曼散射；色散；温度测量；误差校正中图分类号：TH744．5TN247TN253文献标识码：A国家标准学科分类代码：140．3040460．4020460．4035PositionmatchingmethodforcorrectingerrorscausedbychromaticdispersionofbackwardRaman

3、scatteringZhangXiaoqing，JiaYudong，ZhouZhehai，HuJiangming(BeijingKeyLaboratoryforOptoelectricMeasurementTechnology，BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity，Beijing100101，China)Abstract：ThedispersioneffectintheRamantemperaturesensorofdistributedopticalfibermakestemperaturemeasurementr

4、esultsrisingincentralpositionofthetemperaturepeak，especiallyinthecaseoftemperaturemutation．Tosolvethisproblem，thedifferenceoftransmissionspeedsofbackscatteredlightsinopticalfiberisanalyzedindetail，whichisinducedbydispersioneffect．Anewmethod，calledsegmentalmatching，isproposedtodecreasetheinf

5、luenceoftransmissionspeeddifferenceinthetemperaturemeasurement，whichmatchestwosetsofpowerdataofbackscatteredlightsaccordingtopositionerrors．ItmatchespowerdataofAnti—StokeslightwiththatofStokeslightwhichreturnstothesamplingendearlier．Thenthesematcheddataareusedindemodulationequationtocalcula

6、tethetemperatureSOthaterroroftemperaturemeasurementisreducedobviously．Atlast，adistributedRamantemperaturesensingsystemof3kmopticalfiberissetuptoverifythemethod．Experimentalresultshowsthattheerroroftemperaturemeasurementatthecenteroftemperaturerisingpeakisreducedby0．3～0．8℃．Keywords：fiberopti

7、csensor；Ramanscattering；chromaticdispersion；temperaturemeasurement；errorcorrection1引言由于光纤具有柔性，分布式光纤传感系统可以看成是一个神经系统⋯，可实现分布式线面测量，因此具有极大的应用潜力∞1。其中，分布式光纤拉曼温度传感器在1985年首次被提出m1，它具有单端结构的优势，系统组成简单、维护方便。分布式光纤传感器利用光纤中的后向散射效应实现测量，其应用领域主要是大型设施的监控o7’、故障诊断口。和温度报警。9。等，目