《OTDR及COTDR》PPT課件

1、OTDR 及COTDR技術(shù)1精選PPT利用探測光在被測光纖中的往返時(shí)間來定位事件點(diǎn)通過直接探測被測光纖線路返回的光信號(hào)功率判斷事件點(diǎn)的類型由于探測光的功率在被測光纖中呈e指數(shù)衰減，對探測到的信號(hào)光功率取對數(shù)可得到呈線性的OTDR曲線2精選PPTOTDR結(jié)構(gòu)簡圖一些典型的事件在探測曲線上的反映直接的功率探測3精選PPTOTDR的主要性能參數(shù)動(dòng)態(tài)范圍：峰值動(dòng)態(tài)范圍：極值信號(hào)功率-峰值噪聲功率 （dB單位）均方根動(dòng)態(tài)范圍：極值信號(hào)功率-均方根噪聲功率 （dB單位）空間分辨率：由探測光脈沖寬度決定寬脈沖可獲得高的動(dòng)態(tài)范圍，但空間分辨率降低4精選PPTOTDR的應(yīng)用 FTTH中用于光纖到戶情況識(shí)別。用于

2、建筑物裂縫的識(shí)別與定位OTDR主要用于光纖線路監(jiān)測，它在線路施工和建筑物健康監(jiān)測方面有著重要的應(yīng)用。5精選PPTCOTDR技術(shù)全球海底光纜分布圖全球海纜分布已達(dá)數(shù)十萬公里中美越洋海纜線，長達(dá)上萬公里海纜設(shè)計(jì)壽命為20年，一些自然的（如地震）和人為的（如海底勘探，船舶下錨）時(shí)刻威脅著通信線路的安全。光纜線路的故障造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，對海纜的健康實(shí)時(shí)監(jiān)測極為重要。6精選PPT傳統(tǒng)的OTDR不使用于海纜監(jiān)測，這主要是因?yàn)椋?.海底光纜線路使用多個(gè)EDFA中繼級(jí)聯(lián)而成，EDFA產(chǎn)生的ASE噪聲混入信號(hào)功率之中，會(huì)嚴(yán)重降低OTDR的動(dòng)態(tài)范圍，使其根本不適合超長距離海纜線路監(jiān)測；2.傳統(tǒng)OTDR光源帶寬有

3、數(shù)十納米，其必定覆蓋部分通信波長，從而對通信信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，于是使其不使用于在線監(jiān)測；COTDR可以從根本上克服上述缺陷：1.COTDR利用相干探測技術(shù)，將背向瑞利散射和/或反射信號(hào)的功率集中在一個(gè)外差中頻上，通過解調(diào)中頻信號(hào)的功率即可獲得信號(hào)功率的大小。因此，通過在中頻信號(hào)處設(shè)置一個(gè)帶通濾波器，就可以濾除功率在絕大部分的噪聲功率，從而維持高的動(dòng)態(tài)范圍；2.外差探測使用的光源為單頻窄線寬的激光光源，而對波長無特殊限制。因此，探測光波長可以遠(yuǎn)離通信波長，這有利用在線監(jiān)測。7精選PPT海底通信光纜結(jié)構(gòu)及COTDR測量方式COTDR的測量曲線。8精選PPT COTDR原理 使用平衡探測方法的優(yōu)點(diǎn)

4、：1.信號(hào)的共模抑制比高； 2.探測信號(hào)的功率翻倍；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖9精選PPTCOTDR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳圖COTDR使用相干探測技術(shù)（也即外差探測），它要求探測光頻率穩(wěn)定性好，線寬窄。頻率穩(wěn)定性好是為了獲得穩(wěn)定的中頻信號(hào)，以便于對超長距離的海纜線路進(jìn)行監(jiān)測；線寬窄是便于對中頻信號(hào)進(jìn)行濾波，以提升動(dòng)態(tài)范圍。10精選PPT直接的功率探測與外差（相干）探測對比直接的功率探測外差探測以mw為單位，OTDR曲線呈e指數(shù)衰減采集可采集到的電壓信號(hào)1.外差探測可濾除大部分的噪聲功率；2.可消除采集卡的零偏電壓；直接功率探測存在零偏11精選PPT由于EDFA具有自動(dòng)增益功能，工作與通斷狀態(tài)下的光信號(hào)會(huì)產(chǎn)生光浪涌現(xiàn)象。

5、在無光器件，大量的鉺離子處于激發(fā)態(tài)，在光脈沖開始時(shí)，EDFA 增益突然增大且不穩(wěn)定，從而不能正確地反映出EDFA 的增益，于是使輸出的光信號(hào)的功率出現(xiàn)起伏。于是，利用一路與探測光脈沖互補(bǔ)的填充光，使二者合成為準(zhǔn)連續(xù)光，可以很好的消除光浪涌。此項(xiàng)技術(shù)稱為FSK（頻移鍵控）。探測光脈沖填充光脈沖12精選PPT由于探測光線寬極窄（小于10KHz），因此它的相干性很好。這就使得探測光脈沖在被測光纖中各個(gè)瑞利散射單元內(nèi)的光具有極強(qiáng)的相干性，從而使得瑞利散射信號(hào)的功率出現(xiàn)隨機(jī)起伏，這就是相干瑞利噪聲。相干瑞利噪聲造成探測曲線的劇烈波動(dòng)對測量的曲線進(jìn)行多次平均，可以極大地消除相干瑞噪聲。從而使曲線變得平滑13精選PPT此外本振光與背散瑞利信號(hào)偏振態(tài)的失配會(huì)帶來偏振噪聲，它也會(huì)使探測曲線出現(xiàn)波動(dòng)。使用擾偏器對探測光信號(hào)進(jìn)行擾偏，可以消除偏振噪聲的影響。14精選PPT其中，P LA 為注入到光纖的探測光功率，單位dBm；為探測器的噪聲等效功率，單位dBm；為瑞利散射光的捕獲因子,單位dB；為光信號(hào)接收端的損耗，單位dB；M為COTDR探測曲線的信噪比余量；SNIR為多點(diǎn)數(shù)字平均使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的提升量；在COTDR中，dBm COTDR的性能指標(biāo)1.動(dòng)態(tài)范圍理論估算可以通過提升探測光脈沖的功率來提升動(dòng)態(tài)范圍；可以通過增加測量和平均的次數(shù)來提升動(dòng)