| 孙苗,汤玉泉,杨爽,李俊,Brian Culshaw,董凤忠.环形结构分布式温度传感器中瑞利噪声的抑制方法研究[J].光电子激光,2015,26(11):2070~2075 |
| 环形结构分布式温度传感器中瑞利噪声的抑制方法研究 |
| A Rayleigh noise elimination method in distributed temperature sensors with a loop configuration |
| 投稿时间：2015-08-18 |
| DOI： |
| 中文关键词: 分布式温度传感器 环形结构 瑞利噪声 温度修正 |
| 英文关键词:distributed temperature sensor loop configuration Rayleigh noise temperature calibration |
| 基金项目:国家自然科学基金(11204319,0,41405034)和中科院资深外籍特聘研究员计划(G2010T1G03)资助项目 (1.中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031; 2.中国科学技术大学,合肥物质科学研究院,安徽 合肥 230026; 3.Departmen t of Electrical and Electronics Engineering,University of Strathclyde,Glasgow G11XQ,Scotland,United Kingdom) |
| 作者 | 单位 | | 孙苗 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031
中国科学技术大学,合肥物质科学研究院,安徽 合肥 230026 | | 汤玉泉 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031 | | 杨爽 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031
中国科学技术大学,合肥物质科学研究院,安徽 合肥 230026 | | 李俊 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031 | | Brian Culshaw | Departmen t of Electrical and Electronics Engineering,University of Strathclyde,Glasgow G11XQ,Scotland,United Kingdom | | 董凤忠 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031
中国科学技术大学,合肥物质科学研究院,安徽 合肥 230026 |
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| 中文摘要: |
| 通过对分布式温度传感系统的基本原理的研究, 分析了温度测量过程中影响测温准确度的原因,提 出了基于环形结构的分布式温度传感器修正瑞利噪声的方法,有效地消除了波长相关损耗和 瑞利噪声引起 的测温误差。通过改变传感光纤前端的参考光纤的温度,即可解出光纤的瑞利噪声。实验结 果 表明,修正瑞利噪声后的分布式温度传感器,测温误差从8.5℃降低 到0.8℃。 |
| 英文摘要: |
| A novel method to solve the inaccuracy of the measured temperature using the distributed temperature sensor system is presented.The method to eliminate Rayleigh noise i s revealed theoretically with a loop configuration and a section of the reference sensing f iber in the front section. Due to the differences between the Stokes channel and anti-Stokes channel of th e wavelength division multiplexing (WDM) and the avalanche photodiode (APD), the Rayleigh noises in Stokes light and anti-Stokes light are not th e same.By changing the temperature of the reference sensing fiber,the Rayleigh noises in Stokes light and anti-Stokes light are calculated.The demodulation temperatures of the distributed temperature sensor b efore and after the Rayleigh noise calibration are compared.The experimental results indicate that t he accuracy of the measured temperature has a great improvement after the Rayleigh noise calibratio n.The temperature errors caused by Rayleigh noise are decreased from 8.5℃ to 0.8℃ for 5times of measurement in a row,when the temperature of the sensing fiber increases from 35.0℃ to 85.0℃. With the proposed method,the impacts of the temperature inaccuracy caused by different wavelengths ,local external perturbations and the Rayleigh noises are cancelled out,and the accuracy of the measured temperature of the distributed temperature sensor system is improved si gnificantly. |
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