當光纖的輸入端入射光脈沖信號經(jīng)過長距離傳輸以后，在光纖輸出端，光脈沖波形發(fā)生了時間上的展寬，產(chǎn)生碼間干擾，這種現(xiàn)象即為色散。光脈沖信號中的不同頻譜成份在光纖中的傳輸速度不同，導致脈沖信號傳輸后展寬甚至離散。從光纖測溫系統(tǒng)的角度來看，光纖色散與光纖的長度呈正比，即光纖色散是具有累積性質(zhì)的，因而光通信系統(tǒng)設(shè)計上存在著有光纖色散決定的傳輸距離限制。光纖測溫在測溫和通信中的原理和性能主要有以下：

 

1、光纖在測溫和通信中的原理：

在低溫區(qū)(400℃以下), 輻射信號較弱, 系統(tǒng)開啟發(fā)光二極管(LED)使熒光測溫系統(tǒng)工作。 發(fā)光二極管發(fā)射調(diào)制的激勵光,經(jīng)聚光鏡耦合到Y(jié)型光纖的分支端, 由Y型光纖并通過光纖耦合器耦合到光纖溫度傳感頭。 光纖傳感頭端部受激勵光激發(fā)而發(fā)射熒光, 熒光信號由光纖導出,并通過光纖耦合器從Y型光纖的另一分支端射出, 由光電探測器接收。 光電探測器輸出的光信號經(jīng)放大后由熒光信號處理系統(tǒng)處理, 計算熒光壽命并由此得到所測溫度值。而在高溫區(qū)(400℃以上), 輻射信號足夠強, 輻射測溫系統(tǒng)工作, 發(fā)光二極管關(guān)閉。 輻射信號通過藍寶石光纖并通過Y型光纖輸出, 由探測器轉(zhuǎn)換成電信號,系統(tǒng)通過檢測輻射信號強度計算得到所測溫度?！?、光纖在測溫和通信中的性能：

(1)光波通過光纖材料時，一部分光能變成熱能，造成光功率的損失。

(2)光纖基礎(chǔ)材料(如SiO2)固有的吸收，不是雜質(zhì)或缺陷引起的，因此，本征吸收基本確定了某一種材料吸收損耗的下限。

(3)由光纖材料的不純凈而造成的附加吸收損耗(灰塵，金屬離子等)。

(4)由于光纖的材料、形狀、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導的光發(fā)生散射，由此產(chǎn)生的損耗。

(5)指光通過密度或折射率等不均勻的物質(zhì)時，除了在光的傳播方向以外，在其他方向也可以看到光，這種現(xiàn)象叫光的散射。

(6)由于光纖經(jīng)過集束制成光纜，在各種環(huán)境下進行光纜敷設(shè)、光纖接續(xù)以及作為系統(tǒng)的耦合與連接等引起的光纖附加損耗色散。

當多個一定強度的光波在光纖中混波時各個波長信道間的非線性作用會導致新波長的產(chǎn)生;致使各波長信道間能量的轉(zhuǎn)移和互相串擾。光纖測溫系統(tǒng)在通信中一般用于SDH，DWDM的傳輸，比較以前的微波傳輸信號更加穩(wěn)定。

 

光纖測溫系統(tǒng)原理:

分布式光纖測溫系統(tǒng)集光、電、機械、計算機和微弱信號檢測等技術(shù)為一體，可實現(xiàn)大范圍空間溫度分布式實時測量，具有測量距離長、覆蓋探測區(qū)域、實時監(jiān)測、可精確定位等優(yōu)點，在交通隧道、地鐵、電力、石化、水利等等領(lǐng)域均有應(yīng)用。http://vummp.cn/detail-1489.html 原文:分布式光纖測溫系統(tǒng)

分布式光纖測溫系統(tǒng)同時實現(xiàn)溫度測量和空間定位功能，其中溫度測量利用光纖自發(fā)拉曼（Raman）散射效應(yīng)，空間定位利用光時域反射（OTDR）技術(shù)。

光纖既是傳輸介質(zhì)，又是傳感器。高速驅(qū)動電路驅(qū)動激光器發(fā)出一窄脈寬激光脈沖，激光脈沖經(jīng)波分復用器后沿傳感光纖向前傳輸，激光脈沖與光纖分子相互作用，產(chǎn)生多種微弱的背向散射，包括瑞利（Rayleigh）散射、布里淵（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等，其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動，產(chǎn)生溫度不敏感的斯托克斯（Stokes）光和溫度敏感的反斯托克斯（Anti-Stokes）光，兩者的波長不一樣，經(jīng)波分復用器分離后由高靈敏的探測器所探測。光纖中的Anti-Stokes光強受外界溫度調(diào)制，Anti-Stokes與Stokes的光強比值準確反映了溫度信息；不同位置的拉曼散射信號返回探測器的時間是不一樣的，通過測量該回波時間即可確定散射信號所對應(yīng)的光纖位置；結(jié)合高速信號采集與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可準確、快速地獲得整根傳感光纖上任一點的溫度分布信息。

分布式光纖測溫技術(shù)原理

二、系統(tǒng)組成

2.1系統(tǒng)組成概述

系統(tǒng)主要包括測量主機、傳感光纜、用戶軟件和相關(guān)配件。

2.1.1 測量主機

測溫主機采用多項光電測量和光纖技術(shù)以及性能高的光電器件，測量距離（16km）可定制、響應(yīng)速度（2s）、測溫精度（0.5℃）。客戶可以針對應(yīng)用需求，選擇相應(yīng)的型號。

 

感溫探測光纜安裝方式

分布式感溫光纖測溫系統(tǒng)主機部署在監(jiān)控中心，4路感溫探測光纖直接從測量主機引出，沿著待測電纜夾層或橋架敷設(shè)，對于高壓電纜，一根高壓電纜敷設(shè)一根感溫光纖，對于電纜夾層，在每一層電纜夾層中，探測光纜S型鋪設(shè)。

感溫探測光纜的安裝需貼緊探測區(qū)域，以實現(xiàn)溫度或火災(zāi)的快速響應(yīng)。用塑料扎帶把光纜和電纜捆扎在一起。電纜豎井中感溫光纖宜緊貼豎井側(cè)壁敷設(shè)。電纜接頭處感溫光纖的設(shè)置應(yīng)將感溫光纖盤繞成環(huán)，貼附與電纜接頭處。環(huán)的彎曲半徑應(yīng)不小于光纖外徑的20倍。