随着中国近些年经济的发展,基础设施建设势头强劲。大量的公路隧道、铁路隧道、变电站、地下电缆、城市交通轨道、大坝等基建项目日益增多,分布式光纤测温系统的使用需求也大大增加。其可以实时在线监测光纤沿线的温度值、范围大、不带电工作等优点而被广泛使用,发展前景良好。分布式光纤测温系统结构复杂,内部有多个部件对温度变化敏感,光纤中拉曼信号十分微弱,放大后噪声干扰比较严重,同时容易受到外界环境的影响。因此,本文研究系统的滤波降噪,并补偿系统温漂,研究系统的光源与光电转换模块受温度影响的基本规律。本文主要工作内容如下:(1)分析研究了国内外分布式光纤测温技术的发展现状,并发现有些产品在极端环境下,其滤波效果不足及存在温漂现象,引出本课题的研究内容。深入研究了拉曼散射发生的过程。通过分析温度解调的方式,本文选择使用双路Anti-Stokes和Stokes解调。论述了OTDR原理与系统温度的标定原理。(2)系统设计及分析。参与设计了一台分布式光纤测温系统,论述系统结构设计方案。完成了光源模块、光电转换模块的部分电路设计以及主放大电路设计,完成了主要器件的选型工作。阐述每个模块参数对系统参数的作用及影响。着重阐述了温度对于光源模块、光电转换模块、传感光纤的影响规律。(3)系统滤波方法研究。详细的对比了平滑滤波、数字累加滤波、小波模极大值滤波的优缺点。在原有数字累加滤波的基础上,又增加了平滑滤波、小波模极大值滤波,并进行滤波实验。对比滤波结果,提出组合滤波的方法,在保证信号细节的情况下,最大程度去除噪声影响。随后根据国标,设计系统性能实验,确定系统的主要性能指标。(4)系统温度补偿及研究。设计了系统温漂实验,得出系统的温漂规律,并将温度补偿公式编写在系统中,并且在相同批次的机器中得到应用,验证了该方法的可行性。分别研究激光器的温度、电流、输出波长、输出功率之间的关系,以及研究APD的输出电压、反向电压、温度之间的关系,找出温漂的产生原因。为后续提升APD偏压控制以及激光器温度控制方案提供理论基础。