畢托巴分布式光纖測溫系統(tǒng)介紹
1.1 分布式光纖測溫技術原理
DTS 系統(tǒng)使用一個特定頻率的光脈沖照射光纖內(nèi)的玻璃芯。當光脈沖沿著
光纖玻璃芯下移時，會產(chǎn)生多種類型的輻射散射。如瑞利(Rayleigh)散射、布里
淵(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等。其中拉曼散射是對溫度最為敏感的一
種。光纖中光傳輸?shù)拿恳稽c都會產(chǎn)生拉曼散射，并且產(chǎn)生的拉曼散射光是均勻分
布在整個空間角內(nèi)的。
拉曼散射是由于光纖分子的熱振動和光子相互作用發(fā)生能量交換而產(chǎn)生的，
具體地說，如果一部分光能轉換成為熱振動，那么將發(fā)出一個比光源波長更長的
光，稱為斯托克斯光（Stokes 光），如果一部分熱振動轉換成為光能，那么將發(fā)
出一個比光源波長更短的光，稱為反斯托克斯光（Anti-Stokes 光）。其中Stokes
光強度受溫度的影響很小，可忽略不計，而Anti-Stokes 光的強度隨溫度的變化
而變化。Anti-Stokes 光與Stokes 光的強度之比提供了一個關于溫度的函數(shù)關系
式。光在光纖中傳輸時一部分拉曼散射光（背向拉曼散射光）沿光纖原路返回，
被光纖探測單元接收。DTS 通過測量背向拉曼散射光中Anti-Stokes 光與Stokes
光的強度比值的變化實現(xiàn)對外部溫度變化的監(jiān)測。在時域中，利用OTDR 技術，
根據(jù)光在光纖中的傳輸速率和入射光與后向拉曼散射光之間的時間差，可以對不
同的溫度點進行定位，這樣就可以得到整根光纖沿線上的溫度并精確定位。
主要用于石油石化爐壁溫度測量、油罐火災報警、室內(nèi)火災報警等場合。
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