分布式光纤测温系统中 APD 探测电路设计

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2017, Vol. 35 ›› Issue (6): 597-602.

分布式光纤测温系统中 APD 探测电路设计

牛卫丛, 衣文索, 王家宁, 崔光磊

长春理工大学光电工程学院, 长春 130022

收稿日期:2017-06-27 出版日期:2017-12-29 发布日期:2018-03-14
通讯作者: 衣文索(1971— ), 男, 长春人, 长春理工大学副教授, 博士,硕士生导师, 主要从事微弱信号检测研究, (Tel)86-13086847178(E-mail)yiws@ jlu. edu. cn。
作者简介: 牛卫丛(1991— ), 女, 河北石家庄人, 长春理工大学硕士研究生, 主要从事精密测控技术与仪器研究, (Tel)86-15714307551(E-mail)niuweicong@163. com。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61675035)

Design of APD Detection Circuit in Distribute Fiber Temperature Sensor System

NIU Weicong, YI Wensuo, WANG Jianing, CUI Guanglei

School of Photo鄄Electronic Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China

Received:2017-06-27 Online:2017-12-29 Published:2018-03-14

摘要/Abstract

摘要： 为提高基于拉曼散射分布式光纤测温系统整体的探测精度并增加探测距离, 设计了性能优良的 APD
(Avalanche Photo Diode)探测电路。对光电探测器件工作技术参数进行分析, 选定响应度高和带宽范围大的雪
崩二极管作为转换前端, 采用高精度快速集成运算放大芯片 CLC425 设计带有滤波的多级放大电路。实验结果
表明, 该电路实用可靠, 具有响应速度快、精度高和宽带大(100 MHz)的特性, 可有效提高拉曼测温系统的动
态精度和测温范围。

关键词: 光纤传感, 拉曼散射探测, 温度测量, 雪崩光电二极管

Abstract: In order to improve the detection precision and increase the detection distance of the system, a APD
(Avalanche Photo Diode) detection circuit with better performance is designed. Firstly, the technical parameters
of photoelectric detector are analyzed. An avalanche diode with high responsiveness and wide bandwidth is
selected as the front end of the photoelectric conversion circuits. The multilevel amplification circuit with filtering
is designed, in which high precision and fast integrated operational amplification chip CLC425 is used.
Experimental results indicate that the circuit is stable and practicable. And it has the characteristics of fast
response speed, high precision and wide band (100 MHz), which can greatly improve the dynamic precision
and temperature range of Raman temperature system.

Key words: temperature measurement, avalanche photo diode(APD), detection of Raman scattering, fiber optic sensing

中图分类号:

牛卫丛, 衣文索, 王家宁, 崔光磊. 分布式光纤测温系统中 APD 探测电路设计[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2017, 35(6): 597-602.

NIU Weicong, YI Wensuo, WANG Jianing, CUI Guanglei. Design of APD Detection Circuit in Distribute Fiber Temperature Sensor System[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2017, 35(6): 597-602.

[1]	孟钏楠，隋阳，张杰，王悦，董玮，张歆东，阮圣平. 基于YSPSO-ＲBFN 的布里渊散射谱特征提取[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2018, 36(4): 372-380.
[2]	张叶浩, 衣文索, 崔光磊, 王家宁. 干涉型光纤预警系统入侵信号的调制解调技术[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2018, 36(1): 1-8.
[3]	崔光磊, 衣文索, 张叶浩, 牛卫丛. 双马赫-曾德尔分布式光纤扰动监测系统设计[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2017, 35(6): 590-596.
[4]	吕晓玲, 邢春香, 宋丹, 孙晓冰. 雪崩光电二极管反向偏压电路设计及仿真[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2013, 31(5): 508-512.