《表2 使用不同光纤和不同注入条件的拉曼分布式温度传感器的空间分辨率和温度分辨率》

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《小芯径多模光纤拉曼分布式温度传感器》

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为实现更高的空间分辨率和更长的测量距离，利用准单模注入技术，构建了基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器。在实验中，传感段光纤设置与图4所示相同。传感段光纤的温度曲线如图6（a）～（c）所示。在准单模注入条件下，在25 km范围内使用小芯径多模光纤的测温精度为±2.0℃，测温准确度为1.8℃，使用标准多模光纤的测温精度为±3.0℃，测温准确度为2.2℃。利用设计的小芯径多模光纤和单模光纤所达到的温度分辨率曲线如图6（d）所示。在25 km距离处，利用小芯径多模光纤达到了4.7℃的温度分辨率，相较于单模光纤有2.2℃的提升。除此之外，如图6（e）～（f）所示，在准单模注入条件下，基于小芯径多模光纤和单模光纤所达到的空间分辨率没有劣化。作为总结，利用10 ns宽度的探测脉冲，基于不同光纤和不同工作模式下实现的拉曼分布式温度传感器所能达到的温度分辨率和空间分辨率如表2所示。结果表明，在满注入工作模式下，采用所设计的小芯径多模光纤能提供足以和多模光纤相比的温度分辨率，同时其模间色散导致的空间分辨率劣化可以忽略。