改进的全分布式光纤温度传感器：ROFDR模型与误差校正

本文主要探讨了基于光频域拉曼散射的全分布式光纤温度传感器模型的研究。作者耿军平、许家栋等人在《光子学报》第31卷第10期中详细分析了光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论基础，指出传统的ROFDR模型存在局限性，尤其是在处理光纤内温度随时间变化的实时监测时，假设温度变化率相对较小，可以近似视为恒定。 作者引入玻色-爱因斯坦因子作为温度的函数，以此改进了原有的ROFDR模型。这个改进使得模型能够更好地捕捉到光纤中温度分布的动态变化，特别是对于分布式光纤温度传感器，其分辨率和精度得到了显著提升。与光时域散射(OTDR)和准分布式传感器相比，基于光频域喇曼散射的分布式光纤温度传感器(ROTDR)因为其能获取光纤损耗和温度分布的综合信息，近年来引起了更多关注。 ROFDR技术的基本原理是利用短激光脉冲激发光纤中的拉曼散射，然后通过分析散射光的频率成分来推断光纤内部的温度分布。Stokes和反Stokes Raman散射的频率变化提供了温度敏感的物理信息，通过数学模型将这些频域信号转化为空间信息，即沿着光纤长度的温度分布。 论文还介绍了系统的误差修正方法，这对于实际应用中提高测量精度至关重要。作者通过仿真验证了基于改进模型的全分布式光纤温度传感器的性能，并且与先前的研究进行了对比，结果显示其精度有所提高。此外，收稿日期表明这项研究是在2002年进行的，可能对后续的ROFDR技术发展产生了影响。 这篇文章提供了一个关键的理论框架和方法，为全分布式光纤温度传感器的设计和优化提供了新的思路，对于光纤传感器领域，尤其是分布式温度测量，具有重要的科研价值。