基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器的中继放大模块的制作方法

本实用新型属于传感技术领域，尤其是涉及基于拉曼散射原理的分布式光纤温度传感器的中继放大模块。

背景技术：

在分布式光纤温度测量系统原理中，激光光源发射脉冲光(波长1550nm) 通过耦合器进入到传感光纤中，依据脉冲光在光纤中的传输损耗与温度的关系来进行温度测量，恒温部分是为光纤传感器温度标定提供参考温度点。回光耦合器接收的反射光进入滤波器，同时接受两束回光，斯托克斯光和反斯托克斯光。探测器进行光电转换，通过计算两束回光能量比例关系就可以计算出温度。

在现有系统中，传感光纤探测距离收到光纤损耗的影响不能太长，拉曼散射一般探测距离小于30公里。探测距离不能达到要求的主要原因是传输光在光纤内部的传导损耗导致回光信号衰减，后端的光电转换信号较弱不容易探测。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出基于拉曼散射原理的分布式光纤温度传感器的中继放大模块，能够通过双向光学放大将回光信号增强，从而大大增加DTS系统的探测距离。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器的中继放大模块，包括光电隔离器、掺饵光纤放大器、波分复用器，输入光纤连接到光电隔离器，光电隔离器通过多模光纤连接到掺饵光纤放大器，掺饵光纤放大器将信号光放大以后通过多模光纤将输入光送到波分复用器中，放大后的光输出到外部多模光纤中，同时多模光纤中的回光信号通过波分复用器回传到与之相连接的光电隔离器中，然后将光信号通过单模光纤回传。

进一步的，所述输入光纤采用多模光纤。

相对于现有技术，本实用新型所述的基于拉曼散射原理的分布式光纤温度传感器的中继放大模块具有以下优势：本实用新型安装在分布式光纤传感器末端对光纤内的信号进行放大，实现光信号的双向增益，延长光纤传感器的探测距离，增加了探测距离，不影响探测精度，降低设备成本；

光纤传感器放大中继单元集成化水平高，方便安装，整机体积减小，智能化水平高，安全性好，既满足分布式光纤传感器系统扩展的功能要求，又可以大大降低系统成本，根据探测距离要求进行系统设计；

加入中继放大的拉曼散射光纤传感器放大模块，可以扩大传感器探测距离。回波噪声小，安装方便，对原来测量系统没有影响，除了作为放大中继单元扩展测量距离，该模块还可以应用到其它分布式光纤传感器扩展单元，应用领域较广。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器的中继放大模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的扩展的拉曼散射分布式光纤传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器的中继放大模块，包括光电隔离器、掺饵光纤放大器、波分复用器，输入光纤连接到光电隔离器，光电隔离器通过多模光纤连接到掺饵光纤放大器，掺饵光纤放大器将信号光放大以后通过多模光纤将输入光送到波分复用器中，放大后的光输出到外部多模光纤中，同时多模光纤中的回光信号通过波分复用器回传到与之相连接的光电隔离器中，然后将光信号通过单模光纤回传。

所述输出光纤为多模光纤。

本实用新型的工作过程如下：采用拉曼散射光纤传感器DTS信号光输入信号波长为1550nm，光纤采用多模光纤。输入光进入光电隔离器，输入到掺饵光纤放大器中，掺饵光纤放大器将信号光放大以后，输入到波分复用器中。波分复用器将放大后的光信号继续传输到扩展的拉曼分布式光纤传感器DTS 系统中。延长的传感光纤回光信号也是由波分复用器接收，通过光纤传送到光电隔离器，然后由单模光纤将回光信号传回到控制器，经过光电变换后将延长的光纤传感器信号提取，有效的增加了分布式光纤传感器探测距离。

本实用新型还提出一种基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器，所述传感器的传感光纤连接上述中继放大模块，如图2所示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。