發(fā)布時間：2017-06-21 02:00

  本文關鍵詞：光纖色度色散對混沌光時域反射儀性能的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光時域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)是當前診斷光纖鏈路故障的主要技術,其中兩個重要的性能參數(shù)動態(tài)范圍和空間分辨率同時提高一直是個難以解決的問題�；煦绻鈺r域反射儀(Chaotic Optical Time Domain Reflectometer,COTDR)可有效解決這一問題,在提高動態(tài)范圍的同時,COTDR的空間分辨率不會受到影響,而且COTDR的空間分別率幾乎是一個常數(shù),它與探測距離無關�；煦绻鈺r域反射儀是通過計算探測信號在光纖故障鏈路中的回波信號與參考信號之間的時間延遲來實現(xiàn)光纖故障位置的診斷。實驗研究發(fā)現(xiàn),在混沌光時域反射儀中,探測信號在光纖鏈路中傳播時,光纖色散會引起探測信號脈沖的展寬(時序形狀的畸變),這會大大降低回波信號和參考信號在時序上的相似度,進而降低回波信號與參考信號之間的相關性,即降低混沌光時域反射儀的動態(tài)范圍。在對回波信號進行探測前,用色散補償模塊(Dispersion-compensation Unit,DCU)對這部分回波信號進行色散補償可以使回波信號的畸變達到最小,進而提高混沌光時域反射儀的動態(tài)范圍。在對長距離光纖鏈路進行故障診斷時,由于回波信號累積了更多的色散,用色散補償方法來提高COTDR的動態(tài)范圍的效果尤為顯著。本文中,我們利用VPI軟件模擬和實驗驗證的方法,研究了色散補償對混沌光時域反射儀動態(tài)范圍的影響。我們首先用VPI軟件模擬了光纖色散對混沌信號的時序形狀的影響,然后從實驗上驗證了軟件模擬的結論。本文主要進行了以下工作:1.首先介紹了光時域反射儀的發(fā)展和優(yōu)缺點,介紹了本課題組研制的混沌光時域反射儀;介紹了本論文實驗中所用的低帶寬(3.5GHz)和高帶寬(7GHz)混沌激光信號的產(chǎn)生裝置及方法。2.介紹了當前提高光時域反射儀動態(tài)范圍的方法。主要包括提高探測信號和接收機的靈敏度等方法;通過數(shù)據(jù)信號處理,例如多次累積求取平均、小波變換,離散消除算法來提高動態(tài)范圍。本論文提出了通過色散補償來提高回波信號和參考信號的相似性來提高互相關峰的峰值,最終提高混沌光時域反射儀的動態(tài)范圍。3.通過VPI軟件模擬產(chǎn)生混沌光信號,將其分為兩路,其中一路經(jīng)過了一定長度的光纖,使這部分光信號累積一定量的色散,然后由光電探測器轉換為電信號;另外一路作為參考信號,它不經(jīng)過光纖傳輸,直接由光電探測器轉化為電信號。我們比較了兩路信號在時序上的畸變情況,以此來說明色散對混沌信號的影響。4.實驗中,加入色散補償模塊(Dispersion-compensating Unit,DCU)對回波信號進行色散補償后,結果表明可以顯著提高混沌光時域反射儀的動態(tài)范圍,這和理論預期一致。5.總結和展望
【關鍵詞】：混沌 光時域反射儀 光纖色散 動態(tài)范圍 色散補償
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN253
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 背景10
• 1.2 光時域反射儀10-17
• 1.2.2 隨機碼光時域反射儀12-13
• 1.2.3 基于光網(wǎng)絡自身信號的光時域反射儀13-14
• 1.2.4 混沌激光光時域反射儀(COTDR)14-16
• 1.2.5 光纖故障檢測的主要參數(shù)16-17
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容17-20
• 第二章 基于混沌激光的光時域反射儀20-26
• 2.1 利用混沌激光進行光纖故障點檢測的原理20
• 2.2 混沌激光的產(chǎn)生與優(yōu)化20-24
• 2.3 故障點探測與數(shù)據(jù)處理24-26
• 第三章 光時域反射儀動態(tài)范圍的提高方法26-34
• 3.1 衡量光時域反射儀性能的重要參數(shù)26
• 3.2 提高光時域反射儀的動態(tài)范圍的傳統(tǒng)方法26-28
• 3.3 基于算法來提高光時域反射儀的動態(tài)范圍28-30
• 3.4 利用色散補償效應來提高COTDR動態(tài)范圍30-34
• 3.4.1 光纖色度色散對光信號的影響30-31
• 3.4.2 基于色散補償光纖的色散補償技術31-34
• 第四章 光纖色散對COTDR動態(tài)范圍的影響34-52
• 4.1 軟件模擬裝置和結果圖34-40
• 4.2 實驗驗證色散補償對混沌激光相關法檢測斷點的影響40-52
• 4.2.1 低帶寬混沌激光檢測單故障點的實驗40-43
• 4.2.2 高帶寬混沌激光檢測單故障點的實驗43-45
• 4.2.3 單故障點檢測實驗小結45
• 4.2.4 多故障點檢測實驗45-47
• 4.2.5 最優(yōu)色散補償量47-50
• 4.2.6 空間分辨率50
• 4.2.7 本章總結50-52
• 第五章 總結和展望52-54
• 5.1 本文的主要工作52-53
• 5.2 對未來的展望53-54
• 參考文獻54-58
• 致謝58-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文60

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本文編號：467343