動(dòng)態(tài)范圍和空間分辨率是光時(shí)域反射儀（OTDR）系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)。在闡述OTDR動(dòng)態(tài)范圍和空間分辨率相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,綜述了現(xiàn)階段提高OTDR動(dòng)態(tài)范圍和空間分辨率的新方法,包括脈沖編碼調(diào)制法、OTDR信號(hào)處理算法、線性光學(xué)采樣法和混沌光時(shí)域反射法,分別介紹了這些方法在國、內(nèi)外的研究進(jìn)展,并對提高OTDR動(dòng)態(tài)范圍和空間分辨率的前景進(jìn)行了展望。 

【文章來源】：光通信技術(shù). 2020,44(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

脈沖編碼調(diào)制法基本結(jié)構(gòu)示意圖

◆短時(shí)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換法。2019年，武漢光電子國家實(shí)驗(yàn)室和華中科技大學(xué)聯(lián)合提出了一種基于數(shù)字線性調(diào)頻（DLFM）脈沖和短時(shí)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換來提高OTDR動(dòng)態(tài)范圍和空間分辨率的新方法，稱為DLFM-OTDR，其原理如圖2所示。使用直接調(diào)制激光器作為發(fā)射端的光源，信號(hào)發(fā)生器可以發(fā)射2個(gè)周期性互補(bǔ)DLFM信號(hào)：DSA(t）和DSB(t）分別控制激光器開關(guān)，調(diào)制好的光脈沖注入到被測光纖中，而背向散射光經(jīng)過雪崩光電二極管（APD）直接檢測和光電轉(zhuǎn)換后成為電流信號(hào)。引入短時(shí)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換用于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）和噪聲濾波，該新方法將動(dòng)態(tài)范圍提高了7 dB，空間分辨率提高了近10倍。空間分辨率由DLFM信號(hào)的掃描頻率范圍而不是脈沖寬度決定，通過提高DLFM的掃頻范圍，可以進(jìn)一步提高空間分辨率[17]。

2017年，上海交通大學(xué)何祖源團(tuán)隊(duì)提出了一種以鎖模激光器為脈沖源結(jié)合線性光學(xué)采樣技術(shù)的超高分辨率OTDR系統(tǒng)，其原理如圖3所示。超短脈沖由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生。超短脈沖通過環(huán)行器發(fā)射到被測光纖，并反向散射到循環(huán)器的第三個(gè)端口；同時(shí)，使用采樣激光器發(fā)出與脈沖發(fā)生器重頻基本一致的短脈沖與環(huán)形器輸出的信號(hào)進(jìn)行干涉，干涉得到的信號(hào)被平衡光電探測器接收，最后對接收到的電信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理。光學(xué)采樣技術(shù)的思路主要是通過花費(fèi)較長的積分時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的，用較長的時(shí)間代替較寬的帶寬，因此通過這個(gè)方法可以獲取比較高的信號(hào)功率；同時(shí)采用較高靈敏度的光電探測器，可以實(shí)現(xiàn)較大的動(dòng)態(tài)范圍。該實(shí)驗(yàn)還加入了DSP色散補(bǔ)償，在脈沖寬度為3.4 ps的情況下，實(shí)現(xiàn)了340μm的空間分辨率、54 dB的動(dòng)態(tài)范圍[18]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于小波變換的OTDR降噪算法研究[J]. 彭懷敏,張超,倪演海,姚飛.  光通信技術(shù). 2019(07)
[2]基于C-S復(fù)合碼的OTDR系統(tǒng)信噪比提高方法[J]. 劉勁軍,程永昕,劉國慶,張燕君.  光通信技術(shù). 2015(07)
[3]基于雙正交編碼的波長可調(diào)諧OTDR研究[J]. 沈東輝,謝瑋霖,董毅,何浩,胡衛(wèi)生.  光通信技術(shù). 2010(04)



本文編號(hào)：3142500