王玎睿，邓 霄,2，张 均，卢新硕，杜 超，张 丽，张 琳

（1.太原理工大学 物理与光电工程学院，山西 太原 030024；2.太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，山西 太原 030024；3.太原理工大学 建筑学院，山西 太原 030024）

引言

冰盖内部的温度分布是高寒高纬度地区冬季水文研究的重要物理参数，对于监测冰盖厚度变化具有重要作用[1]。目前，传统的冰盖温度测量主要通过使用若干热敏电阻或铂电阻组成的链式温度传感器实现[2]，但针对大范围区域的温度测量需求，该方法一方面需要花费大量成本在链路上部署温度传感器，另一方面在长距离传输中也极易受到环境干扰和信号衰减的影响。分布式光纤测温方法使用普通光纤作为敏感介质和传输介质，利用光纤中的自发散射效应与光时域反射技术，光纤上任一点的温度和位置信息都能被准确检测，具有精度高、测量距离长、抗干扰等优点[3-4]。

分布式光纤传感技术的空间分辨率是指能够准确测量光纤各点温度的最小距离。目前，由于受到诸如激光脉冲宽度、光电模块带宽和数据采集速率等因素的限制，现有系统的空间分辨率普遍在1 m左右，无法满足河流湖泊等小尺度温度垂直分布的测量要求[5-6]。提高空间分辨率通常采用硬件改进和算法优化两种解决方法。Tanner M G等人[7]使用单光子探测技术，通过对激光脉冲信号和背向散射光子之间的时间延时进行重复测量，减小了光电探测器的死亡时间，从而提高光电探测器的带宽，实现了1 cm的空间分辨率。……