【摘要】：本論文以半導(dǎo)體光放大器(SOA)光纖環(huán)腔構(gòu)造了一種寬光譜混沌光源,其輸出光譜3dB帶寬可達60nm,從1500nm至1560nm,覆蓋C波段。同時,其輸出光的時域波形具有明顯的噪聲特性,自相關(guān)性良好。本文將該SOA環(huán)腔光源應(yīng)用于光接入網(wǎng)的斷點檢測及光纖傳感領(lǐng)域�；赟OA環(huán)腔光源的相關(guān)光時域反射計可以實現(xiàn)光纖斷點的檢測,并可以延伸應(yīng)用至波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中。此外,利用相關(guān)函數(shù)的特性,可將相關(guān)運算作為一種新的傳感解調(diào)方式應(yīng)用于光纖傳感中。文章主要論述了:(1)SOA環(huán)腔混沌光源的基本特性,及其結(jié)合相關(guān)函數(shù)測距的原理。主要介紹了基于SOA環(huán)腔的相關(guān)光時域反射計及其在WDM-PON斷點檢測中的應(yīng)用。在本文實驗條件下,該種相關(guān)光時域反射計實現(xiàn)了3cm的空間分辨率,并且空間分辨率與測量距離無關(guān)。(2)分析了相關(guān)運算作為一種新的傳感解調(diào)方式的可行性和獨特性,該法以相關(guān)峰值來反映待測參量的變化。文章通過軸向應(yīng)力和環(huán)境溫度傳感實驗為例,驗證了相關(guān)解調(diào)在準(zhǔn)分布式光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。(3)在相關(guān)運算的基礎(chǔ)上,提出了分段相關(guān)法,用以彌補靜態(tài)測量的不足。利用分段相關(guān)法,對某傳感過程的時間序列進行分段相關(guān),可通過相關(guān)峰值的波形來連續(xù)、動態(tài)地反映該傳感過程。并以一個振動傳感實驗驗證了分段相關(guān)法在傳感解調(diào)中的應(yīng)用。
[Abstract]:In this paper, a wide spectrum chaotic light source is constructed by using the ring cavity of semiconductor optical amplifier (SOA) fiber. The 3dB bandwidth of the output spectrum is up to 60 nm, from 1500nm to 1560 nm, covering C band. At the same time, the time domain waveform of the output light has obvious noise characteristics, and the autocorrelation is good. In this paper, the SOA ring cavity light source is applied to the breakpoint detection and optical fiber sensing of optical access network. The correlation optical time domain reflectometer based on SOA ring cavity light source can detect the breakpoint of optical fiber and can be extended to wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON). In addition, using the characteristics of correlation function, the correlation operation can be used in optical fiber sensing as a new sensing demodulation method. The main contents of this paper are as follows: (1) the basic characteristics of SOA ring cavity chaotic light source and the principle of combining with correlation function ranging are discussed in this paper. This paper mainly introduces the correlation optical time domain reflectometer based on SOA ring cavity and its application in WDM-PON breakpoint detection. Under the experimental conditions of this paper, the spatial resolution of 3cm is realized by the correlation optical time domain reflectometer, and the spatial resolution is independent of the measuring range. (2) the feasibility and uniqueness of correlation operation as a new sensing demodulation method are analyzed. The correlation peak value is used to reflect the change of the parameters to be measured. In this paper, the application of correlation demodulation in quasi-distributed fiber grating sensing network is verified by an example of axial stress and ambient temperature sensing experiments. (3) based on the correlation calculation, a piecewise correlation method is proposed. To make up for the deficiency of static measurement. The piecewise correlation method is used to segment the time series of a sensing process, which can reflect the sensing process dynamically and continuously through the waveform of the correlation peak. The application of piecewise correlation method in sensing demodulation is verified by a vibration sensing experiment.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN915.6;TN253

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本文編號：2453750