本發(fā)明涉及光纖濾波技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種消除光纖末端反射光噪聲的裝置。
背景技術(shù):
光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場、磁場等發(fā)生改變時,其傳光特性會發(fā)生變化,通過測量光纖中的光相位或光強的變化,就可以推算出被測物理量的變化,利用這一特性制成的傳感器被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波,經(jīng)分光器分為基準光路和測量光路,外界參數(shù)(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對它的模向移動進行計數(shù),就可測量溫度或壓力等外界物理量信息。現(xiàn)有技術(shù)中對于應用在敏感元件型或功能型光纖傳感器內(nèi)的光纖,通常將光信號發(fā)射端與光信號檢測端設置在光纖的同一端,但對于光纖的另一端僅作出簡單的斷面固定處理,甚至不加處理;實際使用中,從光信號檢測端捕獲到的反饋光信號中極易出現(xiàn)干擾測量結(jié)果的光噪信號,這些光噪信號一定程度上會影響光纖傳感器的測量精度;為克服這一缺陷,現(xiàn)有技術(shù)中采用犧牲測量精度的手段來掩蓋這一技術(shù)缺陷,但這一技術(shù)缺陷的存在時刻制約著光纖傳感器在精密測量領(lǐng)域內(nèi)的應用空間,對光纖傳感器未來的應用前景亦造成了不良影響。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),上述光噪信號主要來源于光纖末端的端面反射,因此研發(fā)一款消除光纖末端反射光噪聲的裝置,從光噪信號的源頭入手,消除光噪聲,提高光纖傳感器的信號靈敏度,以克服上述技術(shù)缺陷成為一種必需。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種消除光纖、光纜末端反射光噪聲的裝置及方法,具有:能有效濾除光纖、光纜端面反射光噪聲信號的技術(shù)優(yōu)點,將其應用在光纖傳感器內(nèi)能夠大幅提升光纖傳感器的信號敏感度。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一方面,本發(fā)明提供一種消除光纖末端反射光噪聲的裝置,包括:一端封閉的遮光罩筒和固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;所述遮光罩筒內(nèi)飽和填充所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠后,膠粘在光纖的末端;所述光纖位于所述遮光罩筒內(nèi)的端面與所述遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底之間填充有所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠。
在優(yōu)選的實施方案中,所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠為353ND。
在優(yōu)選的實施方案中,所述遮光罩筒內(nèi)膠粘的光纖的根數(shù)為多根。
另一方面,本發(fā)明還提供一種包含如前所述的消除光纖末端反射光噪聲的裝置的消除光纜末端反射光噪聲的裝置,其結(jié)構(gòu)還進一步包括快速粘接劑和一端封閉的保護罩筒;所述保護罩筒內(nèi)飽和填充所述快速粘接劑后,膠粘在光纜的末端;所述光纜末端所包含的光纖設置有所述消除光纖末端反射光噪聲的裝置;所述光纜的末端的端面位于所述保護罩筒內(nèi)。
在優(yōu)選的實施方案中,所述保護罩筒為金屬管。
在優(yōu)選的實施方案中,所述保護罩筒的內(nèi)徑為3.5mm,外徑為4.5mm。
另一方面,本發(fā)明還提供一種消除光纖端面反射光噪聲的方法,所述方法包括如下步驟:在一端封閉的遮光罩筒內(nèi)飽和填充液態(tài)的固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;將光纖的末端插入固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠,插入后光纖被插入一端的端面與遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底不接觸;保持光纖相對于遮光罩筒的相對位置后靜置,直至固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠完全凝固。
另一方面,本發(fā)明還提供一種消除光纜末端反射光噪聲的方法,所述方法包括如下步驟:按照消除光纖端面反射光噪聲的方法,將位于光纜一端的光纖安置消除光纖末端反射光噪聲的裝置;在一端封閉的保護罩筒內(nèi)飽和填充滿快速粘接劑;將光纜的末端插入所述保護罩筒,所述光纜插入部分的外壁與所述遮光罩筒的內(nèi)壁被所述快速粘接劑膠粘密封;靜置,直至所述快速粘接劑完全凝固。
在優(yōu)選的實施方案中,所述光纜插入部分的外壁與所述遮光罩筒的內(nèi)壁重疊部分沿插入方向的長度范圍不小于5mm。
在優(yōu)選的實施方案中,所述除光纖端面反射光噪聲的方法包括:在一端封閉的遮光罩筒內(nèi)飽和填充液態(tài)的固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;將光纖的末端插入固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠,插入后光纖被插入一端的端面與遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底不接觸;保持光纖相對于遮光罩筒的相對位置后靜置,直至固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠完全凝固。
本發(fā)明的有益效果為:
一方面本發(fā)明通過提供上述結(jié)構(gòu)的消除光纖末端反射光噪聲的裝置能夠達到有效濾除光纖端面反射噪聲的技術(shù)效果。其中,光纖在設置消除光纖末端反射光噪聲的裝置之前,端面反射幅度可高達160mv,配置本發(fā)明上述裝置之后端面反射幅度能夠降至0mv。將配置有上述裝置的光纖應用在傳感器內(nèi),能夠高效提升光纖傳感器的感應靈敏度,大幅提升光纖信號的測試精度。
進一步的,本發(fā)明通過采用353ND,能夠達到更為高效吸收光信號,遏止光反射的技術(shù)效果。353ND是美國Epoxy Technology公司研制開發(fā)并生產(chǎn)的光纖粘接劑產(chǎn)品。適用于光通信器件的生產(chǎn),廣泛用在光纖連接器的生產(chǎn)上。EPO—TEK 353ND是雙組分,100%實體,為高溫條件下研制的一種熱固化環(huán)氧樹脂膠,雖然EPO—TEK 353ND設計在200℃連續(xù)工作。但它在300-400℃也能工作若干分鐘,EPO—TEK 353ND對多種溶劑和化學品具有優(yōu)異的抵抗性,是一種理想的用于綁定光纖、金屬、玻璃、陶瓷和多數(shù)塑料的粘接劑。
進一步的,本發(fā)明通過在同一根遮光罩筒內(nèi)膠粘多根光纖,即能滿足每根光纖的濾噪需要,又能達到節(jié)省遮光罩筒設置數(shù)量的技術(shù)效果,便于在多根光纖并列存在的環(huán)境下,減少將消除光纖末端反射光噪聲的裝置設置后,占據(jù)的結(jié)構(gòu)空間,為設置后形成的裝置微型化提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。
另一方面,本發(fā)明通過提供一種消除光纜末端反射光噪聲的裝置,能夠有效濾除在光纜末端反射產(chǎn)生的光噪聲,將配置有上述裝置的光纜應用在傳感器或測試儀器內(nèi),能夠高效提升光纜傳感器的感應靈敏度,及大幅提升光學測試儀器的測試精度;其中,配置上述裝置后,在光纜內(nèi)無論包含多少根光纖,均能達到端面反射幅度降至0mv的技術(shù)效果。進一步的,保護罩筒的設置能夠在光纜末端形成高強度的機械防護,不僅能夠達到對光纜端面形成防水密封的技術(shù)效果,還能夠讓光纜端面進一步耐受至少10Mpa外界壓力的技術(shù)效果,使光纜的端面結(jié)構(gòu)性能得到大幅提升。進一步的,由于位于同一根光纜內(nèi)的所有光纖還可以采用將光纖分組膠粘在多個遮光罩筒內(nèi),或?qū)⑺泄饫w均膠粘在同一遮光罩筒內(nèi)這一技術(shù)手段,故最終制得的消除光纜末端反射光噪聲的裝置的體積可以做的十分微小,適合應用在高精度光纖傳感器或光學測試儀器中。
進一步的,本發(fā)明通過提供消除光纖端面反射光噪聲的方法及消除光纜末端反射光噪聲的方法,為如何裝配及使用消除光纖末端反射光噪聲的裝置和消除光纜末端反射光噪聲的裝置提供了有力的技術(shù)支持。
附圖說明
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明實施例1中消除光纖末端反射光噪聲的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例2中消除光纜末端反射光噪聲的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例4中消除光纜末端反射光噪聲的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例5中光線在光纖端面反射后形成背向散射光的光路示意圖;
圖5是圖4中光線在光纖中發(fā)生拉曼散射后形成的光路示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例5中背向散射光的“快照”;
圖7是本發(fā)明實施例5中在光纖末端不加處理時利用分布式光纖檢測系統(tǒng)測得的反射光強曲線圖;
圖8是本發(fā)明實施例5中在光纖末端依現(xiàn)有技術(shù)做出濾噪處理后利用分布式光纖檢測系統(tǒng)測得的反射光強曲線圖;
圖9是本發(fā)明實施例5中在光纖末端安置本發(fā)明上述消除光纖末端反射光噪聲的裝置后利用分布式光纖檢測系統(tǒng)測得的反射光強曲線圖。
圖中:
100、一端封閉的遮光罩筒;200、固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;GXZ、消除光纖末端反射光噪聲的裝置;300、光纖;400、快速粘接劑;500、一端封閉的保護罩筒;600、光纜;1、光纜;2、快速粘接劑;3、光纖;4、鋼管;5、塑料直管;6、353ND;R、入射光;B、背向散射光;Y、信號強度;X、頻率位移;S、斯托克斯;F、反斯托克斯;A1、第一反射光線;A2、第二反射光線;Z、反射噪聲。
具體實施方式
實施例1:
如圖1所示,本發(fā)明提供一種消除光纖末端反射光噪聲的裝置,包括:一端封閉的遮光罩筒100和固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠200;所述遮光罩筒100內(nèi)飽和填充滿所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠200后,膠粘在光纖300的末端;所述光纖300位于所述遮光罩筒100內(nèi)的端面與所述遮光罩筒100的內(nèi)壁及筒底之間填充有所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠。
組裝時,在一端封閉的遮光罩筒內(nèi)飽和填充液態(tài)的固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;將光纖的末端插入固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠,插入后光纖被插入一端的端面與遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底不接觸;保持光纖相對于遮光罩筒的相對位置后靜置,直至固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠完全凝固。
使用時,可將設置有上述消除光纖末端反射光噪聲的裝置的光纖應用在光纖傳感器或光纖測試儀器內(nèi),由于光纖反饋回來的光信號不再攜帶端面反射信號,安裝完畢后光纖傳感器獲得的感應靈敏度,及光纖測試儀器改進后的測試精度均能獲得大幅度的提高。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠為353ND。本發(fā)明通過采用353ND,能夠達到更為高效吸收光信號,遏止光反射的技術(shù)效果。353ND是美國Epoxy Technology公司研制開發(fā)并生產(chǎn)的光纖粘接劑產(chǎn)品。適用于光通信器件的生產(chǎn),廣泛用在光纖連接器的生產(chǎn)上。EPO—TEK353ND是雙組分,100%實體,為高溫條件下研制的一種熱固化環(huán)氧樹脂膠,雖然EPO—TEK 353ND設計在200℃連續(xù)工作。但它在300-400℃也能工作若干分鐘,EPO—TEK 353ND對多種溶劑和化學品具有優(yōu)異的抵抗性,是一種理想的用于綁定光纖、金屬、玻璃、陶瓷和多數(shù)塑料的粘接劑。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述遮光罩筒內(nèi)膠粘的光纖的根數(shù)為多根。本發(fā)明通過在同一根遮光罩筒內(nèi)膠粘多根光纖,即能滿足每根光纖的濾噪需要,又能達到節(jié)省遮光罩筒設置數(shù)量的技術(shù)效果,便于在多根光纖并列存在的環(huán)境下,減少將消除光纖末端反射光噪聲的裝置設置后,占據(jù)的結(jié)構(gòu)空間,為設置后形成的裝置微型化提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述遮光罩筒的內(nèi)徑為2mm,外徑為2.8mm。本發(fā)明通過采用內(nèi)徑為2mm,外徑為2.8mm的遮光罩筒,即能滿足單根光纖的濾噪需要,又能達到節(jié)省材料的技術(shù)效果。
本發(fā)明通過提供上述結(jié)構(gòu)的消除光纖末端反射光噪聲的裝置能夠達到有效濾除光纖端面反射噪聲的技術(shù)效果。其中,光纖在設置消除光纖末端反射光噪聲的裝置之前,端面反射幅度可高達160mv,配置本發(fā)明上述裝置之后端面反射幅度能夠降至0mv。將配置有上述裝置的光纖應用在傳感器內(nèi),能夠高效提升光纖傳感器的感應靈敏度,大幅提升光纖信號的測試精度。
實施例2:
圖2所示,本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,進一步提供一種消除光纜末端反射光噪聲的裝置,包括消除光纖末端反射光噪聲的裝置GXZ,還包括快速粘接劑400和一端封閉的保護罩筒500;所述保護罩筒500內(nèi)飽和填充滿所述快速粘接劑400后,膠粘在光纜600的末端;所述光纜600末端所包含的光纖300設置有所述消除光纖末端反射光噪聲的裝置;所述光纜的末端的端面位于所述保護罩筒內(nèi)。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述保護罩筒為金屬管。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述保護罩筒為304不銹鋼鋼管。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述保護罩筒的內(nèi)徑為3.5mm,外徑為4.5mm。
使用時,按照消除光纖端面反射光噪聲的方法,將位于光纜一端的光纖安置消除光纖末端反射光噪聲的裝置;在一端封閉的保護罩筒內(nèi)飽和填充滿快速粘接劑;將光纜的末端插入所述保護罩筒,所述光纜插入部分的外壁與所述遮光罩筒的內(nèi)壁被所述快速粘接劑膠粘密封;靜置,直至所述快速粘接劑完全凝固。需要說明的是本實施例中,光纜內(nèi)所包含的每一根光纖都需要做端面濾噪處理,實際操作設置消除光纖末端反射光噪聲的裝置時可以選擇在每一根光纖上單獨膠粘遮光罩筒;也可以將光纖分成若干組,每組包含若干根光纖,然后將每個光纖組分別膠粘在相應的遮光套筒內(nèi);還可以采用將所有光纖都集中后集體膠粘在同一遮光罩筒內(nèi)。實驗表明上述不同的實施方式均能取得良好的光纖端面濾噪的技術(shù)效果。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述光纜插入部分的外壁與所述遮光罩筒的內(nèi)壁重疊部分沿插入方向的長度范圍不小于5mm。
需要說明的是本實施例中光纜內(nèi)所包裹的光纖數(shù)量不受限制,本發(fā)明中所用快速粘接劑為現(xiàn)有技術(shù),依現(xiàn)有技術(shù)所獲取的任意成分的快速粘接劑均可適用于本發(fā)明,故與快速粘接劑相關(guān)的生產(chǎn)廠家及型號在此不再贅述。
本發(fā)明通過提供一種消除光纜末端反射光噪聲的裝置,能夠有效濾除在光纜末端反射產(chǎn)生的光噪聲,將配置有上述裝置的光纜應用在傳感器或測試儀器內(nèi),能夠高效提升光纜傳感器的感應靈敏度,及大幅提升光學測試儀器的測試精度;其中,配置上述裝置后,在光纜內(nèi)無論包含多少根光纖,均能達到端面反射幅度降至0mv的技術(shù)效果。進一步的,保護罩筒的設置能夠在光纜末端形成高強度的機械防護,不僅能夠達到對光纜端面形成防水密封的技術(shù)效果,還能夠讓光纜端面進一步耐受至少10Mpa外界壓力的技術(shù)效果,使光纜的端面結(jié)構(gòu)性能得到大幅提升。進一步的,由于位于同一根光纜內(nèi)的所有光纖還可以采用將光纖分組膠粘在多個遮光罩筒內(nèi),或?qū)⑺泄饫w均膠粘在同一遮光罩筒內(nèi)這一技術(shù)手段,故最終制得的消除光纜末端反射光噪聲的裝置的體積可以做的十分微小,適合應用在高精度光纖傳感器或光學測試儀器中。
實施例3:
本發(fā)明在上述實施例基礎(chǔ)上,還提供一種消除光纖端面反射光噪聲的方法,所述方法包括如下步驟:
在一端封閉的遮光罩筒內(nèi)飽和填充液態(tài)的固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;
將光纖的末端插入固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠,插入后光纖被插入一端的端面與遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底不接觸;
保持光纖相對于遮光罩筒的相對位置后靜置,直至固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠完全凝固。
需要說明的是本方法中插入同一遮光罩筒內(nèi)的光纖數(shù)量不受限制,當多根光纖并列存在時,將多根光纖同時膠粘在同一遮光罩筒內(nèi)也應落入本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明在上述實施例基礎(chǔ)上,還進一步提供一種消除光纜末端反射光噪聲的方法,所述方法包括如下步驟:
按照消除光纖端面反射光噪聲的方法,將位于光纜一端的光纖安置消除光纖末端反射光噪聲的裝置;
在一端封閉的保護罩筒內(nèi)飽和填充滿快速粘接劑;
將光纜的末端插入所述保護罩筒,所述光纜插入部分的外壁與所述遮光罩筒的內(nèi)壁被所述快速粘接劑膠粘密封;
靜置,直至所述快速粘接劑完全凝固。
優(yōu)選的,本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上,所述光纜插入部分的外壁與所述遮光罩筒的內(nèi)壁重疊部分沿插入方向的長度范圍不小于5mm。
進一步的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,上述除光纖端面反射光噪聲的方法包括:
在一端封閉的遮光罩筒內(nèi)飽和填充液態(tài)的固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠;
將光纖的末端插入固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠,插入后光纖被插入一端的端面與遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底不接觸;
保持光纖相對于遮光罩筒的相對位置后靜置,直至固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠完全凝固。
本發(fā)明通過提供消除光纖端面反射光噪聲的方法及消除光纜末端反射光噪聲的方法,為如何裝配及使用消除光纖末端反射光噪聲的裝置和消除光纜末端反射光噪聲的裝置提供了有力的技術(shù)支持。
實施例4:
如圖3所示,本發(fā)明提供一款消除僅含一根光纖的光纜端面反射噪聲的裝置,其結(jié)構(gòu)包括:快速粘接劑2、鋼管4、塑料直管5和353ND(6)組成。本實施例中采用內(nèi)徑2mm外徑2.8mm長度是15mm的塑料直管5中放入調(diào)好比例的353ND,把光纖3尾端插入塑料直管中。從插入到凝固過程中,光纖3端面反射都完全消失。本實施例中采用內(nèi)徑是3.5mm外徑是4.5mm長度是30mm的304不銹鋼鋼管4,尾端是封閉的,里面充入快速粘接劑2,把內(nèi)徑2mm的直管插入鋼管中,這樣直管和一部分光纜都固定在鋼管中,光纜1尾端就起到密封防水,耐10Mpa的壓力。本發(fā)明通過上述裝置即解決了光纖端面反射的問題,又解決了光纜端面密封和耐壓的問題。使用后原始端面反射幅度由160mv減少至0mv。
實施例5:
本實施例中,將本發(fā)明上述裝置及方法應用在分布式光纖傳感技術(shù)中后具體方案及效果如下:
首先,分布式光纖檢測系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成:分布式光纖信號解調(diào)儀和線性多模感溫光纜。分布式光纖信號解調(diào)儀內(nèi)部封裝光器件、激光器、數(shù)據(jù)處理等部分組成,主要用于整個系統(tǒng)的信號采集、信號分析和分析結(jié)果輸出等功能。多模感溫光纜作為線型傳感器,一根光纜可以長至數(shù)公里,甚至數(shù)十公里,通過分析光纜內(nèi)不同位置上的光散射信號得到相應的溫度信息。分布式光纖檢測系統(tǒng)可以準確地測量整根光纖上成千上萬位置點溫度信息。
故分布式光纖具有如下優(yōu)點:
1、在分布式光纖測溫系統(tǒng)中,光纜既是溫度傳感器又是信號傳輸通道,不再需要其它的測量或傳輸裝置;
2、一根光纜能夠提供上萬個測量點的信息,安裝快捷簡便且成本低廉,安裝后長期使用且免維護;
3、光纖具有耐高溫(能夠承受超過1000℃的高溫)、抗腐蝕、阻水和長壽命的特質(zhì),適用于各種復雜有害或惡劣環(huán)境;
4、光纖具有抗射頻和抗電磁干擾的特質(zhì),適用于高壓場合;
5、光纖具有無靜電、無輻射的特質(zhì),不會產(chǎn)生電火花,適用于易燃易爆環(huán)境;
6、光纖本身輕細纖柔,體積小,重量輕,不僅便于布設安裝,而且對埋設部位的材料性能和力學參數(shù)影響甚小,能實現(xiàn)無損埋設等。
上述分布式光纖檢測系統(tǒng)的工作原理如下:
激光光脈沖射入傳感用的光纖之中,在光脈沖向前的傳播過程中,由于光纖的密度、應力、材料組成、溫度和彎曲變形等原因發(fā)生散射現(xiàn)象,有一部分的散射光會按照入射光相反的方向傳播,稱之為背向散射光,返回的背向散射光包括:
1、瑞利(RayLeigh)散射,由光纖折射率的微小變化引起,其頻率與入射光脈沖一致;
2、拉曼(Raman)散射,由光子與光聲子相互作用引起,其頻率與入射光脈沖相差幾十太赫茲;圖4所示,入射光進入光纖后發(fā)生拉曼(Raman)散射,進入光纖內(nèi)的入射光在光纖內(nèi)的反射路徑如圖5所示。圖中,入射光R經(jīng)光纖反射后形成背向散射光B。
3、布里淵(Brillouin)散射,由光子與光纖內(nèi)彈性聲波場低頻聲子相互作用引起。其頻率與入射光脈沖相差幾十吉赫茲;
圖6所示背向散射光的“快照”,Raman散射會產(chǎn)生兩個不同頻率的信號:斯托克斯(Stokes)光(比光源波長長的光)和反斯托克斯(Anti-Stokes)光(比光源波長短的光),光纖受外部溫度的調(diào)制使光纖中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光強發(fā)生變化,Anti-Stokes與Stokes的比值提供了溫度的絕對指示,利用這一原理可以實現(xiàn)對沿光纖溫度場的分布式測量。其中,圖6所示,縱軸Y為信號強度,橫軸X為頻率位移,斯托克斯S與溫度無關(guān),而反斯托克斯F與溫度有關(guān),入射光R的波長為1064nm。
其中,分布式光纖檢測系統(tǒng)定位原理如下:
光學時域反射技術(shù)(OTDR)最初用于評價通信光纖、光纜和耦合器的性能,是用于檢驗光纖損耗、光纖故障的手段。一般將DTS測溫原理和定位原理稱為ROTDR,其工作機理是向被測光纖發(fā)射光脈沖,發(fā)生拉曼散射現(xiàn)象,在光纖中形成背向散射光和前向散射光。其中,背向散射光向后傳播至光纖的起始端(也就是光脈沖的注入端),由于每一個背向傳播的散射光都對應光纖上的一個散射點,因此,根據(jù)背向散射光的行進時間便可判斷出光纖上發(fā)生散射點的位置。
d=(c×t)/2×(IOR)
其中,c是光在真空中的速度,而t是信號發(fā)射后到接收到信號(雙程)的總時間,IOR是光纖折射率。
通過采集和分析入射光脈沖從光纖的一端(注入端)注入后在光纖內(nèi)傳播時產(chǎn)生的Raman背向反射光的時間和強度信息得到相應的位置。
圖7~圖9所示,在光纖末端不加處理、只依現(xiàn)有技術(shù)對光纖末端做出處理及依本發(fā)明上述技術(shù)方案將光纖末端做出處理后的反射光強曲線圖,從圖中能夠清晰比較出,反射光線A1和A2在圖7和圖8中均存在光反射噪聲Z,其中,圖7中的光反射噪聲最為明顯;圖9所示,采用本發(fā)明上述裝置之后,對光反射噪聲Z的消除作用格外明顯,光反射噪聲Z已得到完全的遏止,光反射信號十分清晰。
本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式,任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。