光时域背向拉曼散射分布式光纤传感器与光频域背向拉曼散射分布式光纤传感器对比研究

分析了ROFDR分布式光纤温度传感器和ROTDR分布式光纤温度传感器的理论模型、算法和各自的特点 ,指出ROFDR分布式光纤温度传感器可以降低噪声、获得高的信噪比、测试时间短 ,和ROTDR分布式光纤温度传感器相比有明显的优势。最后对比了ROFDR分布式光纤温度传感器的仿真结果和别人获得的ROTDR分布式光纤温度传感器的实测结果 ,显示出ROFDR分布式光纤温度传感器非常低的温度误差和非常高的空间分辨率 。

超强激光在均匀等离子体中的背向拉曼散射放大机制

使用等离子体背向受激拉曼散射对激光进行放大时,等离子体的密度、温度和长度都会对激光的放大效果产生影响.为了探究等离子体密度对结果的影响,本文使用一维粒子模拟程序模拟了波长为800 nm的泵浦激光入射到均匀等离子体中,等离子体密度和泵浦光光强对散射光光谱的影响.模拟结果表明,等离子体密度降低会导致散射光的波长变短,而泵浦光的光强在一定范围内降低会增加散射光中背向散射光的比例.通过分析散射光的光强和等离子体的密度,发现前向拉曼散射是等离子体密度变化的原因.模拟结果对等离子体背向受激拉曼散射放大的实验研究具有重要的指导意义.

30km分布光纤温度传感器的空间分辨率研究

分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。空间分辨率是分布光纤温度传感器的一个重要参数。在30km分布光纤温度传感器系统的研制过程中,对系统的空间分辨率进行了优化设计。入射激光脉冲的宽度决定了系统空间分辨率的上限。光电接收系统和电系统的带宽也会影响系统的空间分辨率。电系统的带宽必须和激光脉冲的宽度相匹配。系统的空间分辨率既可以直接测量,也可以通过测量光纤末端菲涅尔反射的半宽度来间接测量。经过优化设计,在30km的系统中,空间分辨率达到了3m。

光纤传感器在高压设备在线测温系统中的应用

电气设备在高电压、大电流的状态下运行时,其工作可靠性与热密切相关即发热温升是关键问题之一。为实时监测开关柜及接头在运行时的温度状态,针对其高压、强磁场工作环境提出了基于分布式光纤传感器的开关柜接点温度在线监测系统设计方案,方案采用了空分和波分复用的光路系统,并运用一种新的解调方法即利用瑞利散射信号来解调反斯托克斯信号,大大提高了信噪比。此外,该系统中光纤同时被用作传感器和信号通道以使终端机远离测量现场,从而彻底避免了强电磁场的干扰。由于光纤本身不带电,抗射频和电磁干扰,防燃、抗腐蚀、耐高压、耐辐射,能在各种恶劣环境中工作,对提高高压开关柜等高压电气设备运行的可靠性乃至电力系统运行的可靠性具有相当的实用价值。

30km远程分布光纤拉曼温度传感器系统的实验研究

研制成功一套 30km远程分布光纤拉曼温度传感器 (DOFRTS)系统 ,采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理和 15 5 0nm掺铒光纤激光器作为抽运源及高速瞬态波形采样技术 ,累加平均等信号处理技术 ,提高了信噪比 ,解决了弱信号检测问题。使用智能化恒温技术 ,使主要元器件在恒温条件下工作 ,解决了工程应用中环境的适应性问题。经鉴定 ,远程分布光纤拉曼温度传感器系统的主要技术指标如下 :光纤长度为 31km ,测温范围为 0～ 10 0℃ (可扩展 ) ,温度测量不确定度为± 2℃ ,温度分辨率为 0 1℃ ,测量时间为 4 32s,空间分辨率为 4m。