Nguyên lý làm việc của bộ giải điều chế hệ thống đo nhiệt độ Raman sợi phân tán-INNO

Các thiết bị đo nhiệt độ hiện có dựa trên nguyên lý tán xạ Raman sử dụng hiệu ứng tán xạ Raman của ánh sáng để đo giá trị nhiệt độ bên trong sợi quang. Dụng cụ đo nhiệt độ phát ra tín hiệu laser truyền qua sợi quang và phản xạ trở lại dụng cụ đo nhiệt độ. Giá trị nhiệt độ của sợi quang có thể được xác định bằng tín hiệu Stokes và tín hiệu phản Stokes trong tín hiệu phản xạ.

Nguyên lý làm việc của bộ giải điều chế sợi quang

Phương pháp và thiết bị giải điều chế tín hiệu nhiệt độ sợi quang, và bộ giải mã nhiệt độ sợi quang, gỡ lỗi dạng sóng của tín hiệu hiện tại tương ứng với tín hiệu Stokes và tín hiệu phản Stokes để loại bỏ ảnh hưởng của sự khác biệt giữa tín hiệu Stokes và tín hiệu phản Stokes đến nhiệt độ; Tính toán giá trị nhiệt độ dựa trên thông lượng quang của tín hiệu Stokes đã được gỡ lỗi và tín hiệu phản Stokes để nâng cao độ chính xác của việc tính toán giá trị nhiệt độ.

Khi đo giá trị nhiệt độ của sợi quang, Tín hiệu laser lần đầu tiên được phát ra vào sợi quang ở nhiệt độ cần đo, và tín hiệu laser lan truyền trong sợi quang. Do cấu trúc không đồng đều của vật liệu vô định hình trong không gian vi mô của sợi, một phần nhỏ ánh sáng sẽ tán xạ. Ánh sáng tán xạ trong sợi quang bao gồm tán xạ Rayleigh, Tán xạ Brillouin, và tán xạ Raman. Trong số đó là:, Các photon Stokes trong các photon tán xạ Raman và các photon không Stokes mang giá trị nhiệt độ của sợi quang, đây là yếu tố chính ảnh hưởng đến độ phân giải nhiệt độ của sợi quang.

Do tín hiệu phản xạ nhận được từ sợi quang bao gồm tín hiệu photon tán xạ Rayleigh, Tín hiệu photon tán xạ Brillouin, và tín hiệu photon tán xạ Raman. Do dải phổ của tín hiệu photon tán xạ Rayleigh khác với dải phổ của tín hiệu photon tán xạ Brillouin và tín hiệu photon tán xạ Raman, tín hiệu phản xạ miền thời gian nhận được có thể được biến đổi Fourier để thu được tín hiệu phản xạ miền tần số

Bộ giải điều chế nhiệt độ sợi quang bao gồm bộ nhớ và bộ xử lý. Bộ nhớ chủ yếu có thể bao gồm vùng lưu trữ chương trình và vùng lưu trữ dữ liệu, trong đó vùng chương trình lưu trữ có thể lưu trữ hệ điều hành, ít nhất một chương trình ứng dụng cần thiết cho một chức năng, v.v; Vùng dữ liệu lưu trữ có thể lưu trữ dữ liệu được tạo dựa trên mức độ sử dụng, v.v. Ngoài ra, bộ nhớ có thể bao gồm bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tốc độ cao và cũng có thể bao gồm bộ nhớ cố định, chẳng hạn như ít nhất một thiết bị lưu trữ đĩa, thiết bị bộ nhớ flash, hoặc thiết bị lưu trữ thể rắn dễ bay hơi khác. Được sử dụng để chạy các chương trình máy tính được lưu trữ trong bộ nhớ để cho phép bộ giải điều chế nhiệt độ sợi quang thực hiện các phương pháp giải điều chế tín hiệu nhiệt độ sợi quang hoặc chức năng của các mô-đun khác nhau trong thiết bị giải điều chế tín hiệu nhiệt độ sợi quang.

Công nghệ cảm biến sợi quang phân tán

TRONG cáp quang phân tán công nghệ cảm biến, nó có thể được chia thành các hệ thống cảm biến sợi quang phân tán dựa trên tán xạ Rayleigh, hệ thống cảm biến sợi quang phân tán dựa trên tán xạ Brillouin, và các hệ thống cảm biến sợi quang phân tán dựa trên tán xạ Raman theo kiểu tán xạ ngược của sợi quang. Các hệ thống cảm biến sợi quang phân tán dựa trên tán xạ Rayleigh chủ yếu được sử dụng để phát hiện điểm lỗi trong sợi quang. Công nghệ cảm biến sợi quang phân tán dựa trên tán xạ Raman chỉ được áp dụng để theo dõi nhiệt độ dọc theo đường cáp quang.

Hệ thống đo nhiệt độ Raman sợi phân tán

Việc phân phối hệ thống đo nhiệt độ sợi Raman tận dụng hiệu ứng tán xạ Raman tự phát trong sợi quang và kết hợp công nghệ phản xạ miền thời gian quang học, OTDR là một loại hệ thống cảm biến mới có thể được sử dụng để phân phối, liên tục, và đo thời gian thực phân bố trường nhiệt độ trong không gian. So với cảm biến nhiệt độ điện tử truyền thống, Hệ thống đo nhiệt độ Raman sợi phân tán có những ưu điểm như khả năng chống nhiễu điện từ, điện áp cao, độ chính xác cao, và cấu trúc đơn giản. Do đó, chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như giám sát nhiệt độ cáp điện, giám sát sức khỏe cấu trúc, và giám sát rò rỉ đập. Trong hệ thống đo nhiệt độ Raman sợi phân tán, Phương pháp giải điều chế nhiệt độ là phương pháp hiệu quả nhất để hệ thống phát hiện nhiệt độ dọc theo đường đi của ánh sáng
Công nghệ chủ chốt. Phương pháp giải điều chế nhiệt độ thường được sử dụng hiện nay sử dụng ánh sáng phản Stokes làm kênh tín hiệu và ánh sáng Stokes làm kênh tham chiếu. Bằng cách giải điều chế đường cong miền thời gian quang tán xạ Stokes Raman của sợi thông qua đường cong miền thời gian quang tán xạ Stokes Raman của sợi, thông tin nhiệt độ tại bất kỳ điểm nào dọc theo sợi quang được giải điều chế.