3 测温系统的方案设计
3．1 光纤分布式测温的实现过程
在同步控制单元的触发下，光发射机产生一大电流脉冲，该脉冲驱动半导体激光器产生大功率的光脉冲，并注入激光器尾纤中，从激光器尾纤输出的光脉冲要经过光路耦合器后进入一段放置在恒温槽中的光纤，这一段光纤用于系统标定温度，然后进入传感光纤。当激光在光纤中发生散射后，携带有温度信息的拉曼后向散射光将返回到光路耦合器中，光路耦合器不但可以将光脉冲直接耦合至传感光纤，而且还可以将散射回来的不同于发射波长的拉曼散射光耦合至分光器。分光器由两个不同中心波长的光滤波器组成，分别滤出斯托克斯光和反斯托克斯光，两路光信号经过接收机进行光电转换和放大，然后由数据采集单元进行高速数据采样并转换为数字量，最后经过对信号进一步处理。用于温度的计算。图l给出测温系统框图。
3．2 数据采集和处理
基于拉曼散射的测温系统的主要缺点是散射光信号很弱，约为入射光的l／lO8，信噪比很小，测量的信息几乎完全淹没在噪声中，以DSP系统为核心的信号处理单元完成对光电检测器输出信号的放大、采样、处理并解调出温度。数据处理的核心就是在有效地抑制噪声的条件下放大微弱信号的幅值。
3．2．1 拉曼散射信号的特点
①信号的信噪比很低，有用的温度信息全部淹没在噪声中；②一般情况下，有用的温度信息频率较低，而噪声的频率较高；③信号的噪声强度呈喇叭状，近端小，远端大。根据测温系统中信号的特点，系统提出了采用累加平均和小波分析相结合的方法处理所采集的数据。得到更为准确的温度信号。图2给出拉曼散射信号测试图形。