源于波導(dǎo)管102上的位置XI之間的時 刻之間的相關(guān)性。
[0119] 取代如圖2和圖3所示的反射鏡130,位于延長的波導(dǎo)管的相對端部上的兩個福射 源可W用于生成W相對方向傳播的電磁福射。用于生成W相對方向傳播的電磁福射的另一 選擇為處于循環(huán)設(shè)置中的波導(dǎo)管，其中波導(dǎo)管的兩個端部相互接近地設(shè)置。在該種情況下， 單個的福射源可W足W將電磁福射禪合到波導(dǎo)管的兩個端部（具有適當(dāng)?shù)臅r間補(bǔ)償）。
[0120] 根據(jù)實施例，處于不同波長上的兩個福射源生成第一和第二響應(yīng)福射（沒有反射 鏡、單端型（例如，該電磁福射僅僅在波導(dǎo)管的單個端部中被禪合到波導(dǎo)管））。
[0121] 圖4示出了根據(jù)此處公開的主題的實施例的另一分布式光學(xué)傳感裝置200。
[0122] 根據(jù)實施例，電磁福射源204適于將第一電磁福射224在第一位置148上禪合到 波導(dǎo)管102,該波導(dǎo)管102被禪合到裝置200的第一連接器205,W及適于將第二電磁福射 324在第二位置上禪合到波導(dǎo)管102,該波導(dǎo)管102被禪合到第二連接器305。根據(jù)實施例， 該第二位置149與第一位置148間隔。舉例來說，如果波導(dǎo)管102W兩個端部禪合到裝置 200,則圖4中所示的波導(dǎo)管102W所謂的循環(huán)結(jié)構(gòu)被連接到裝置200,其中兩個位置被間隔 然而彼此間很接近。根據(jù)實施例，該第一電磁福射224和第二電磁福射324在瞬間的時間 上是不同的，其中它們禪合到波導(dǎo)管102。按照其他附加的或可選擇的實施例，該第一電磁 福射224和第二電磁福射324在另一物理性能上是不同的。為了實現(xiàn)各個電磁福射224、 324禪合到具有時間補(bǔ)償?shù)牟▽?dǎo)管中，福射開關(guān)150被提供，其能夠選擇性將第一電磁福射 224和第二電磁福射324禪合到波導(dǎo)管102中。根據(jù)實施例，該福射開關(guān)150通過評估單元 116(圖4中未示出）控制。
[0123] 根據(jù)實施例，在第一位置148上禪合到波導(dǎo)管中的第一電磁福射224并生成第一 響應(yīng)福射128(圖4中未示出）W及在第二位置149上禪合到波導(dǎo)管102的第二電磁福射 324并生成第二響應(yīng)福射134(圖4中未示出）。按照進(jìn)一步的實施例，該第一電磁福射224 和第二電磁福射324W紅外光脈沖的形式提供。
[0124] 接下來，第一響應(yīng)福射和第二響應(yīng)福射或各自的第一測量信號和第二測量信號的 評估被示例性地描述用于作為基本量的溫度。
[0125] 圖5示出了在沿著波導(dǎo)管的位置X的示例性的實際溫度Tc。如可W從圖2中看到 的，實際溫度Tc為在除了在位置X0上的熱點(diǎn)131之外的波導(dǎo)管的長度上的恒量。
[0126] 在下文中，此處所公開的主題的示例性的實施例參考圖5的溫度Tc的分布被描述 并產(chǎn)生測量信號。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，圖5中所示的溫度分布不是限定W及任何實際的溫 度分布，或者在更大的意義上任何沿著波導(dǎo)管的基本量的分布，W及各自的測量信號能夠 W此處所公開的而被評估。
[0127] 圖6在對數(shù)尺度上示出了第一響應(yīng)福射的強(qiáng)度I，其中該第一測量信號118在沿著 波導(dǎo)管的位置X上對應(yīng)于第一響應(yīng)福射并且被獲得用于圖5中所示的實際溫度分布Tc。在 溫度分布中的熱點(diǎn)131引發(fā)第一響應(yīng)福射（在所示示例中的AS福射）的測量峰值133。當(dāng) AS福射的強(qiáng)度在圖6中示出時，S和AS福射的比率也可W被使用。在所示的實施例中，觀 察到的量（例如，AS福射，S/AS福射比率）與虛擬溫度相一致。在第一測量信號118的強(qiáng) 度I中的步驟136是由于連接器105(見圖1)中的損耗（或在S/AS福射強(qiáng)度比率被使用 的情況下的損耗），其通過電磁福射被禪合到例如光纖該樣的波導(dǎo)管102中的該樣的方式 來實施。距離X上的強(qiáng)度I的衰減，造成圖6中的第一測量信號118的斜率主要?dú)w因于光 纖損耗（或者，更廣泛地說，波導(dǎo)管的損耗或者，在使用S/AS福射強(qiáng)度比率的情況下，S和 AS福射之間的損耗差值）。
[012引通常，存在確定強(qiáng)度等級或沿著波導(dǎo)管的強(qiáng)度損耗的多個因子。像燈光脈沖強(qiáng)度 或沿著與S和AS波長充分相似的波導(dǎo)管的損耗該樣的一些因子通過計算W及使用S和AS 痕量之間的比率而被很容易地互相抵消。像用于S和AS福射的不同檢測器靈敏度或用于 在福射路徑上的S和AS的不同損耗或通過單個因子影響S和AS等級之間的比率（或與它 們相關(guān)的量）的任何其他作用可W通過反饋沿著溫度計算中的一個參考范圍的已知的溫 度值而被考慮。該校準(zhǔn)主要導(dǎo)致痕量在距離X上的強(qiáng)度的對數(shù)表示中的垂直移動。該參考 范圍可W作為圖1中所示的參考范圍122而處于波導(dǎo)管的起點(diǎn)或內(nèi)在地處于裝置100中。 [0129] 其他因素不W該種方式使用。如果S/AS福射比率被考慮，則一個例子是連接器的 損耗，其使S和AS福射不同地衰減W及其改變了連接器105之后的S和AS強(qiáng)度的比率。如 果沒有W某種方式補(bǔ)償，則在連接器105上的S/AS強(qiáng)度中的步驟引發(fā)虛擬溫度步驟。其可 W通過在損耗差值（由其他源獲得）上將信息反饋給測試系統(tǒng)而被補(bǔ)償。
[0130] 另一示例為波導(dǎo)管的距離上的衰減，其減少了在距離上的拉曼信號。由于色散，距 離上的該個衰減通常為S和AS信號之間的差，W使強(qiáng)度（S/A巧的比率在距離上改變。如 果忽視，則該效應(yīng)將舉例來說引發(fā)在波導(dǎo)管上的溫度痕量中的虛擬斜率，即使在其長度上 具有恒定的實際溫度。該衰減比率常?？蒞被認(rèn)為是用于所使用的波導(dǎo)管的恒量W及該斜 率可W通過波導(dǎo)管衰減比率值饋送進(jìn)入到溫度（基本量）的計算而被補(bǔ)償。在一些情況 下，該衰減比率可W是未知的，例如，通過在一些環(huán)境中允許氨進(jìn)入到光纖中而在時間上進(jìn) 行改變，其可W導(dǎo)致在溫度確定上的準(zhǔn)確度的降低。
[0131] 克服衰減影響的一種可能性，對于S和AS信號的差別是雙向法，其中拉曼痕量在 兩個方向上被測量，沿著波導(dǎo)管的前向（F)(對應(yīng)于圖2中的第一方向125)W及在相反的 后向炬）上，對應(yīng)于圖3中的第二方向132。
[0132] 圖7根據(jù)此處公開的實施例在對數(shù)尺度上示出了隨著時間t的用于前向（F)中的 測量值的強(qiáng)度曲線（其為由第一測量信號118代表的第一響應(yīng)福射128的強(qiáng)度）W及用于 后向炬）中的測量值的強(qiáng)度曲線（其為由第二測量信號120代表的第二響應(yīng)福射134的強(qiáng) 度）。
[0133] 圖7中的強(qiáng)度曲線示出了由于在連接器105中損耗產(chǎn)生的步驟136W及由于在反 射鏡130 (見圖3)中的損耗產(chǎn)生的步驟138。
[0134] 圖8示出了沿著波導(dǎo)管的位置X上的圖7的強(qiáng)度I。圖7的強(qiáng)度曲線可W通過相 對于與強(qiáng)度軸平行的軸并經(jīng)過歸因于反射鏡130的步驟138的圖7的曲線的反射獲得。
[01巧]根據(jù)實施例，F(xiàn)痕量與從第一測量信號118 (見圖2)獲得的一組第一值對應(yīng)（或 由其組成）W及B痕量與從第二測量信號120 (見圖3)獲得的一組第二值對應(yīng)（或由其組 成），其中一對第一值和第二值與波導(dǎo)管的相同空間區(qū)域相對應(yīng)。在圖8中與相同的空間區(qū) 域xi相符的該樣的一對第一值137和第二值139被示例性地標(biāo)識。根據(jù)實施例，其中F痕 量和B痕量由從測量信號118、120抽取的多個單獨(dú)離散值組成，F(xiàn)痕量的每個第一值與和相 同的空間區(qū)域?qū)?yīng)的B痕量的第二值相關(guān)。應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)此處公開的主題的實施例 可W在單個對的與波導(dǎo)管的相同空間區(qū)域?qū)?yīng)的第一值和第二值上實施。相應(yīng)地，由計算 引發(fā)的結(jié)果值還與相同的空間區(qū)域?qū)?yīng)W及多個結(jié)果值形成了各自的結(jié)果痕量，例如，圖4 中所示的相對損耗痕量。
[0136] 當(dāng)處于反射鏡結(jié)構(gòu)（見圖2,圖3)中時，該強(qiáng)度在時間t上持續(xù)衰減（圖7)并且 因此用于前向（巧上的測量的強(qiáng)度高于用于后向炬）上的測量的強(qiáng)度（見圖8)，在循環(huán)設(shè) 置中，該前向上的測量和后向上的測量在相似的強(qiáng)度級上開始。
[0137] 如圖9中所示，其示出了在循環(huán)設(shè)置中波導(dǎo)管的位置X的各自的強(qiáng)度I，例如，電磁 福射從用于F痕量的一側(cè)被禪合到波導(dǎo)管中并從用于B痕量的相對位置禪合到波導(dǎo)管中。 除了強(qiáng)度曲線的垂直移動，用于圖8和圖9中的后向炬）的測量相互對應(yīng)。例如取決于光 線脈沖級別的整個拉曼痕量的任何垂直補(bǔ)償可W通過考慮具有已知的參考溫度的參考范 圍被抵消。
[0138] 通過將在相反方向上測量的拉曼痕量相結(jié)合，例如，通過將用于前向（F)中測量 的拉曼痕量和將用于后向炬）中測量的拉曼痕量相結(jié)合會影響在被抵消的距離上的波導(dǎo) 管中的拉曼信號的衰減。該個雙向法的優(yōu)點(diǎn)在于在波導(dǎo)管中的拉曼信號的衰減不需要是已 知的。
[0139] 圖10示出了在前向和后向中測量的拉曼痕量的附加的（結(jié)合的）強(qiáng)度IC，其與所 期望的基本量溫度T對應(yīng)。如圖10中看到的，該雙向法通常適于如圖5所示的從所測量的 拉曼痕量重新生成實際的溫度。
[0140] 然而，雙向法的一個缺點(diǎn)為噪聲的增加，其增加了電磁福射和響應(yīng)福射的傳播路 徑長度。電磁福射在波導(dǎo)管中傳播的距離越遠(yuǎn)（并返回響應(yīng)福射），信號級別變得越低，該 將導(dǎo)致更差的信噪比（SNR)。
[0141] 圖11示出了圖7中所示的強(qiáng)度曲線的示例性噪聲級別N。該噪聲在福射源附近的 (相對低的）第一等級nl上開始并隨著電磁福射傳播的距離而增加直到響應(yīng)福射生成，例 如，增加到第二級別n2。
[0142] 圖12示出了根據(jù)沿著波導(dǎo)管的位置X重畫的圖11的噪聲級別N。當(dāng)在雙向法中 結(jié)合拉曼痕量時，獲得結(jié)合的噪聲。
[014引圖13示出了在結(jié)合（附加）在前向（巧和后向做中在對數(shù)空間中所測量的拉 曼痕量后的結(jié)合的噪聲NC。通過結(jié)合兩個痕量，具有更好SNR的值與具有更差SNR的值相 結(jié)合，引發(fā)SNR的劣化，如圖13中與單獨(dú)具有更好的SNR的痕量值相比較示出的。特別地， 拉曼痕量的結(jié)合將導(dǎo)致在波導(dǎo)管的開始處的噪聲級別（例如，在低X值上，接近福射源）遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過了在前向中測量的對應(yīng)的拉曼痕量的第一級別nl。
[0144] 為了改進(jìn)信噪比，根據(jù)實施例，在所記錄的第一和第二測量信號（例如所記錄的 拉曼痕量）中的信息被用于在基于相同信息的附加計算的第二量的幫助下計算所感興趣 的基本量，但是在比所期望的基本量時間分辨率的時間周期更長的時間周期上被平均。如 果第二量與所期望的基本量的時間分辨率相比改變的更慢，則其是特別適合的。第二量的 附加的計算增加了所需要的計算能力，但是無論如何在相同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上提供了增加基本 量的精度（例如不需要實施附加的測量）。
[0145] 舉例來說，該第二量可W為沿著波導(dǎo)管的第一響應(yīng)福射和/或第二響應(yīng)福射的衰 減（例如，損耗）（還可W稱為波導(dǎo)管衰減）。
[0146] 作為示例，在下文中對于AS振幅（強(qiáng)度）的參考被做出。
[0147] 隨著根據(jù)此處公開的主題的實施例的第二量，圖14示出了在沿著波導(dǎo)管的位置X 的對數(shù)空間中的相對損耗L。根據(jù)實施例，該些損耗通過在對數(shù)空間中向前傳播的痕量中 提取向后傳播的痕量來計算，除W2,獲得相對損耗痕量。作為通過發(fā)生在F痕量和B痕量 中的溫度變化產(chǎn)生的任何AS振幅的改變的該個相對損耗痕量不取決于波導(dǎo)管溫度，并因 此當(dāng)計算對數(shù)空間中的F痕量和B痕量的差值時相互抵消。由于logX -logy=log(x/ y)，代替計算對數(shù)空間中的F痕量和B痕量的差值，線性空間中的F痕量和B痕量的比率可 W被計算。
[014引根據(jù)實施例，如圖14中所示，相對損耗痕量包括由連接器獲得的逐步損耗的改變 143。
[0149] 根據(jù)實施例，該個相對低痕量由在波導(dǎo)管衰減充分恒定的時間內(nèi)的多個較早的測 量值（例如，在先的相對損耗痕量）進(jìn)行平均。因此該平均的相對損耗痕量具有與單個相 對損耗痕量相比更好的SNR。根據(jù)實施例，該基本量為波導(dǎo)管的溫度。上述的相對低痕量可 W用于修正分別前向和后向傳播的AS痕量，前向和后向傳播的AS痕量W相同方式中受到 損耗的影響。根據(jù)實施例，為了實施該個修正，該平均的相對損耗痕量被加入到F痕量并在 對數(shù)空間中從B痕量中減去。
[0150] W該種方式，該光纖損耗或分量損耗影響從AS痕量的每一個中移除，F(xiàn)和B，W及 二者的痕量主要承受溫