拉曼WDM在DTS中的应用

拉曼 WDM: Raman Wavelength Division Multiplexer，拉曼波分复用器

DTS: Distributed Temperature Sensing，分布式温度传感   

一、历史背景      

光纤传感技术始于1977年，伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，光纤传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志。光纤传感技术已广泛用于军事、国防、航天航空、工矿企业、能源环保、工业控制、医药卫生、计量测试、建筑、家用电器等领域有着广阔的市场。世界上已有光纤传感技术上百种，诸如温度、压力、流量、 位移、振动、转动、弯曲、液位、速度、加速度、声场、电流、电压、磁场及辐射等物理量都实现了不同性能的传感。

而分布式光纤传感技术主要包括基于干涉原理的分布式传感技术和基于瑞利、布里渊以及拉曼等散射机制的分布式传感技术，这些技术的单独或结合使用不仅能实现高精度和高空间分辨率传感，而且还能实现多物理参数的同时测量，例如它可以同时测量温度和应变。

此次介绍的是基于拉曼散射的分布式光纤传感技术， DTS是一套基于光纤中的拉曼散射效应来实现分布式温度监控的系统，利用光纤中拉曼散射光的强度与光纤的温度状态有关的原理对温度进行实时监测。

 二、DTS的基本原理

2.1 拉曼效应

也称拉曼散射(Raman Scattering)，是印度物理学家拉曼(C.V.Raman)于 1928 年发现。当光照射在介质上，除被介质反射、吸收和透射以及与入射光波长相同的瑞利散射，还有一部分与入射光波长不同的散射光，称之为拉曼散射。