徐瑞 盛立文 袁明 李述标 方玉朝 黄红伟

摘要：基于拉曼散射的分布式光纤温度测试仪器因其抗干扰性能强、可连续分布等独特的优势，在消防火灾监测预警领域应用越来越广泛，文章理论分析了拉曼测温的基本原理，基于双通道测试解决方案设计并实现了一款2U机箱的小型化拉曼光纤温度测试仪，采用累加平均方法对测试信号进行去噪处理，采用线性方法拟合温度系数，经实验测试，分布式拉曼光纤温度测试仪测试距离可到7.5km，测温精度±1℃，空间分辨率2.6m，仪器工作稳定、性能可靠，具有一定的参考价值。

关键词： 拉曼散射  分布式光纤测温  斯托克斯光  反斯托克斯光

分类号： TS207.3;O657.37

一、引言

分布式光纤温度传感测试技术是近几年发展较为快速的一门新兴技术，其采用光纤作为敏感元件，除具有安全本质、抗电磁干扰、防腐防爆等优势外，还可进行连续分布式测试，可实现整个空间场的温度参数监测，目前，基于拉曼散射的分布式光纤温度测试系统，已广泛应用于电力、隧道、石油化工以及地铁煤炭等领域的温度监测与火灾预警，国内代表性的产品大多采用3U机箱或柜式结构，体积较大，本文设计并实现了一款2U机箱的小型化拉曼光纤温度测试仪，并对信号去噪方法和校准方法进行了研究，为分布式光纤温度测试仪器的小型化发展提供参考。

二、 拉曼测温原理

当激光射入光纤后，光子与光纤中的介质分子会发生弹性碰撞与非弹……