设备原理

分布式光纤温度监测系统是一种利用激光在光纤中传输时产生的背向拉曼散射信号、根据光时域反射原理和雷达工作原理来获取空间温度分布信息和空间定位信息的监控系统，是近年发展起来的一种用于实时监控温度场的高新技术。它能够连续测量光纤沿线所在处的温度，空间定位精度达到一米的数量级，将一条数公里乃至十公里长的光纤（光纤既是传输媒体，又是传感媒体）铺设到待测空间，可连续测量、准确定位整条光纤所处空间各点的温度，通过光纤上的温度的变化来检测出光纤所处环境变化，特别适用于需要大范围多点测量的应用场合。

拉曼散射原理是依据光在光纤中传播过程中，产生后向拉曼散射光谱的温度效应。当入射的光量子与光纤物质分子产生碰撞时，产生弹性碰撞和非弹性碰撞。弹性碰撞时，光量子和物质分子之间没有能量交换，光量子的频率不发生任何改变，表现为瑞利散射光保持与入射光相同的波长；在非弹性碰撞时，发生能量交换，光量子可以释放或吸收声子，表现为产生一个波长较长的斯托克斯光和一个波长较短的反斯托克斯光。由于反斯托克斯光受温度影响比较敏感，系统采用以斯托克斯光通道作为参考通道，反斯托克斯光通道作为信号通道，有两者的比值可以消除光源信号波动、光纤弯曲等非温度因素，实现对温度信息的采集。