肖彬?黄焰

摘 要：分析了基于拉曼散射温度传感系统的三种温度解调方式，选择了利于研究体表温度场变化特点，利用拉曼散射比值来解调温度信息的系统结构，设计了基于分布式光纤传感器的人体测温系统，并针对系统的多项性能参数进行了分析。

关键词：分布式光纤；拉曼散射；温度传感器；人体测温

基金项目：2011年武汉市市属高校科研课题 光电子技术专业核心课程“光电探测与处理技术”的项目化课程改革（2011102）

1 前言

分布式光纤温度传感器用于人体测温领域，有着不可比拟的优势。医学实验结果表明，麻醉用药后20分钟硬膜外麻醉下拇指尖，前臂等非阻滞区的皮温较用药前分别下降1.08℃和0.98℃，而脐部，脚趾处等阻滞区的皮温上升0.57 ～4.33℃不等[1]。使用分布式光纤传感器应用于人体测温，在具有高的温度灵敏度的同时，还能有效传输携带温度信息的光信号，能够实现一次测定整个被测光纤区域的一维温度分布场，对空间温度场实时监测。分布式光纤温度传感系统能有效地对人体温度场分布进行实时监测，可为局部麻醉深度的判断开创了一种全新的方法。

2 分布式光纤温度传感器系统设计

分布式光纤温度传感器通常是将光纤沿温度场排布，将光纤传输时所产生的散射光运用光时域反射（OTDR）技术，对光纤传输路径的空间分布和随实践变化的信息进行测量和监控。分布式光纤传感器中拉曼散射对温度敏感。拉曼散射包含上升频率的散射光——反斯托克斯光及下降频率的散射光。……