引用本文：
刘昌霞，李健. 一种用于低温超导体监测的单接收机分布式单模光纤测温系统[J]. 光通信技术，2023，47（1）：86-89.
刘昌霞，李健
（上海拜安传感技术有限公司，上海 200120）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：为了解决常规测温系统采用双接收机机制时随时间变化导致测量误差大和定位精度低的问题，设计了一种用于低温超导体监测的单接收机分布式单模光纤测温系统，系统采用单接收机和抗偏振等方式，可实现对低温超导体快速、高定位精度的温度测量。根据系统设计方案搭建了温度测量精度、定位精度的测量实验系统，并在液氮下对低温超导进行了测试与分析。实验结果表明：当光纤处于-196 ℃的液氮区域时，测得平均温度为-193 ℃，温度分辨率为0.1 ℃，测温精度为±3 ℃，定位精度为0.4 m，测温时间为100 ms。
关键词：低温超导；单接收机；高定位精度；分布式传感
中图分类号：TN253 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2023）01-0086-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2023.01.016
0 引言
在液氮中，当超导体的材料出现问题时不能表现为超导状态，存在较大的电阻，造成导体发热甚至烧断。如果可以监测超导体的温度，在超导体升温初期切断电流，则可保护超导体不被烧断。因此，非常有必要实时监测超导体的温度。
传统的超导体监测方法中，大多数采用铂电阻电学传感器进行温度测量。由于超导环境有电磁干扰，且电学传感器也会对超导体产生一定的热干扰，使得电学传感器对超导体的温度监测存在测温精度低、测温可靠性低、信号强度弱、点式传感器布设麻烦等问题[1-4]。因此，迫切需要研究出准确、稳定且分布式连续的超导体运行状态监测方法。光纤传感技术具有抗电磁干扰、耐腐蚀、温度范围宽、可实现分布式监测等优点[5]，仅需要一根光纤作为感知的介质，就可以对超导体进行温度感知。本文采用单接收机分布式单模光纤测温传感技术，实现超导体各个温度点的快速、准确和连续监测。
4 结束语
本文设计了一种单接收机分布式单模光纤测温系统，对液氮中的超导体进行温度监测，可以快速地测量出整段超导体的温度。由于单接收机没有带宽和偏置的差异，具有较高的温度测量精度和定位精度。与传统只适用于多模光纤的测温系统相比，本文扩宽了测温系统的应用范围。