پیاده سازی کالیبراسیون دمایی حسگر توزیعی رامان برای اندازه‌گیری دما در طول تار نوری

در این مقاله به تشریح اهمیت و چگونگی پیاده‌سازی کالیبراسیون دمایی سیگنال‌های پس‌‌پراکنده‌ی رامان در حسگر توزیعی تار نوری می‌‌پردازیم. با توجه به وجود منابع مختلف تضعیف توان نوری در تار نوری باید با شناسایی آن‌ها، سیگنال‌های دریافتی تصحیح شوند. از طرفی توان سیگنال‌های دریافتی به پارامترهای تار نوری، لیزر، آشکارساز و سایر اجزای سیستم حسگری بستگی دارد که به دما وابسته بوده و می‌‌توانند در طول زمان تغییر کنند. بنابراین برای حذف این اثرات و تعیین دقیق دما از سیگنال‌های دریافتی، باید این پارامترها بطور پیوسته از طریق کالیبراسیون دمایی حسگر تعیین شوند. بدین منظور با قرار دادن یک پیچه تار نوری مرجع در حمام دما ثابت، پارامترهای مجهول را دائما تعیین کرده و توزیع دما در طول تار نوری و مقدار دمای هر نقطه را بدست آوردیم. نتایج حاصل، نشان‌دهنده تطابق کامل دمای بدست آمده در هر نقطه از تار نوری با دمای اعمال شده به آن است.

Implementation of temperature calibration of Raman distributed sensor for temperature measurement along optical fiber

In this paper, we describe the procedure of temperature calibration of backscattered signals in Raman distributed fiber sensor. Considering different sources of attenuation in the optical fiber, the received signals should be corrected by introducing a linear power-loss per length of the fiber. Moreover, the received signals depend on the parameters of the optical fiber, laser, detector and other components of sensor system, which are temperature dependent and can change over time. To eliminate these effects and accurately determine the temperature from the received signals, these parameters must be specified continuously through the temperature calibration of the sensor. We did this by placing a reference fiber coil in a constant temperature bath to determine the unknown parameters and accordingly the temperature distribution along the optical fiber. The results show a good agreement between the temperatures obtained at each point of the sensing fiber with the actual temperature applied to it.