對(duì)于光纖溫度傳感器來說，目前普遍應(yīng)用的有光纖光柵傳感器和分布式光纖溫度傳感器兩種，其各自基本情況如下。
1、光纖光柵傳感器
光纖光柵是利用光纖的光敏特性制成的。光敏性指強(qiáng)激光通過摻雜光纖時(shí)外界入射光子和纖芯內(nèi)的鍺離子相互作用引起折射率的 性的變化。光纖的折射率隨光纖空間的分布發(fā)生相應(yīng)的變化，變化大小與寫入光強(qiáng)的平方呈正比的關(guān)系。
目前比較熱門的研究方向大致可分為三方面： 先對(duì)傳感器本身的研究，除了能進(jìn)行橫向應(yīng)變感測(cè)的傳感器是一個(gè)重要內(nèi)容外，和高分辨率并且同時(shí)感測(cè)應(yīng)變和溫度變化的傳感器也是研究熱點(diǎn)。其次，是對(duì)光柵反射信號(hào)和透射信號(hào)分析和測(cè)試系統(tǒng)的研究，目標(biāo)是低成本、小型化、且靈敏的解調(diào)探測(cè)技術(shù)。 后，是光柵傳感器的實(shí)際應(yīng)用的研究，包括FBGCFiberBraggGrating)的制作技術(shù)以及制作完成后的封裝的技術(shù)、溫度補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)、傳感器絡(luò)技術(shù)和研究在材料與結(jié)構(gòu)中埋入FBG傳感器的可行性。
2、分布式光纖溫度傳感器
分布式溫度傳感器，顧名思義，即是可以把某條線路上的各個(gè)離散點(diǎn)的溫度信息連并距離信息一同采集回來，構(gòu)成一個(gè)具有空間，時(shí)間和溫度的集合體。分布式光纖溫度傳感器則是以光纖為載體，將光纖布置在需要測(cè)量的空間中，以光纖為傳感器，既能測(cè)量溫度，也能測(cè)量距離，達(dá)到簡(jiǎn)單， 的測(cè)量效果。
1981年，英國(guó)的南安普敦大學(xué)提出了分布光纖可以來進(jìn)行溫度測(cè)量，這是 早的溫度傳感系統(tǒng)。次年，Hartog，Pague又提出了瑞利后向散射系數(shù)隨溫度變化的理論，并研制出了利用液芯光纖分布式溫度傳感器。又過一年，Theocharous又提出了利用光纖光損耗原理的而制作出的微彎損耗溫度傳感器，但效果不好。同年，英國(guó)的Pessy雷達(dá)研究中心的J.P.Dakin博士提出利用后向拉曼散射信號(hào)溫敏的原理來實(shí)現(xiàn)分布式溫度傳感的思想。隨后在原理性實(shí)驗(yàn)取得成功之后，進(jìn)一步體積龐大的氣體激光器和光電倍增管由使用固體光電器件和半導(dǎo)體激光器取代，從而證明了實(shí)用化儀器的可行性。與此同時(shí)，長(zhǎng)達(dá)1000m的光纖分布測(cè)溫實(shí)驗(yàn)在英國(guó)的Southampton大學(xué)也進(jìn)行了，其測(cè)溫范圍以及空間分辨率都了提高。從此，光纖測(cè)溫傳感器已經(jīng)被逐漸認(rèn)識(shí)并重視起來。用氖離子激光器作為光源進(jìn)行分布光纖溫度傳感器測(cè)溫的實(shí)驗(yàn)由英國(guó)Dakin于1985年試驗(yàn)成功，并將其應(yīng)用到了光纖測(cè)溫傳感器的實(shí)驗(yàn)裝置中。之后人們繼續(xù)研究新型的光纖傳感器測(cè)溫。1990年，DFS-1000分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)由日本騰倉(cāng)公司研制成功。1996將測(cè)溫光纖的空間分辨率提高到了0.5m。1998年， 航空航天局研究出了基于后向散射斯托克斯光和反斯托克斯光比值頻移標(biāo)識(shí)的技術(shù)，在此技術(shù)基礎(chǔ)上，2000年，開始將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，并在輸送管線測(cè)溫、油田的井下測(cè)溫和化學(xué)工廠的反應(yīng)管線與反應(yīng)罐中獲得了良好應(yīng)用。
我國(guó)研究光纖測(cè)溫開始較晚，從80年代后期才開始出現(xiàn)，目前水平較世界水平也有差異，基本為測(cè)量距離4km，空間分辨率達(dá)到4m，測(cè)溫誤差在±2℃。綜上所述分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的技術(shù)及其應(yīng)用在國(guó)內(nèi)有待進(jìn)一步拓展。
基于本課題的特點(diǎn)及需求，將主要研究分布式光纖溫度傳感。
