光纤在测温和通信中的原理和性能?

青涩的泡泡

　　当光纤的输入端入射光脉冲信号经过长距离传输以后，在光纤输出端，光脉冲波形发生了时间上的展宽，产生码间干扰，这种现象即为色散。光脉冲信号中的不同频谱成份在光纤中的传输速度不同，导致脉冲信号传输后展宽甚至离散。从光纤测温系统的角度来看，光纤色散与光纤的长度呈正比，即光纤色散是具有累积性质的，因而光通信系统设计上存在着有光纤色散决定的传输距离限制。光纤在测温和通信中的原理和性能主要有以下：
　　1、光纤在测温和通信中的原理：
　　在低温区(400℃以下), 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。 光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器**。 光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理, 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。 而在高温区(400℃以上), 辐射信号足够强, 辐射测温系统工作, 发光二极管关闭。 辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出, 由探测器转换成电信号, 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。


　　2、光纤在测温和通信中的性能：
　　(1)光波通过光纤材料时，一部分光能变成热能，造成光功率的损失。
　　(2)光纤基础材料(如SiO2)固有的吸收，不是杂质或缺陷引起的，因此，本征吸收基本确定了某一种材料吸收损耗的下限。
　　(3)由光纤材料的不纯净而造成的附加吸收损耗(灰尘，金属离子等)。
　　(4)由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺陷或不均匀，使光纤中传导的光发生散射，由此产生的损耗。
　　(5)指光通过密度或折射率等不均匀的物质时，除了在光的传播方向以外，在其他方向也可以看到光，这种现象叫光的散射。
　　(6)由于光纤经过集束制成光缆，在各种环境下进行光缆敷设、光纤接续以及作为系统的耦合与连接等引起的光纤附加损耗色散。
　　当多个一定强度的光波在光纤中混波时各个波长信道间的非线性作用会导致新波长的产生;致使各波长信道间能量的转移和互相串扰。光纤测温系统在通信中一般用于SDH，DWDM的传输，比较以前的微波传输信号更加稳定。
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