本文關(guān)鍵詞：光纖色度色散對(duì)混沌光時(shí)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(shí)域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)是當(dāng)前診斷光纖鏈路故障的主要技術(shù),其中兩個(gè)重要的性能參數(shù)動(dòng)態(tài)范圍和空間分辨率同時(shí)提高一直是個(gè)難以解決的問(wèn)題�；煦绻鈺r(shí)域反射儀(Chaotic Optical Time Domain Reflectometer,COTDR)可有效解決這一問(wèn)題,在提高動(dòng)態(tài)范圍的同時(shí),COTDR的空間分辨率不會(huì)受到影響,而且COTDR的空間分別率幾乎是一個(gè)常數(shù),它與探測(cè)距離無(wú)關(guān)�；煦绻鈺r(shí)域反射儀是通過(guò)計(jì)算探測(cè)信號(hào)在光纖故障鏈路中的回波信號(hào)與參考信號(hào)之間的時(shí)間延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖故障位置的診斷。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在混沌光時(shí)域反射儀中,探測(cè)信號(hào)在光纖鏈路中傳播時(shí),光纖色散會(huì)引起探測(cè)信號(hào)脈沖的展寬(時(shí)序形狀的畸變),這會(huì)大大降低回波信號(hào)和參考信號(hào)在時(shí)序上的相似度,進(jìn)而降低回波信號(hào)與參考信號(hào)之間的相關(guān)性,即降低混沌光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍。在對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行探測(cè)前,用色散補(bǔ)償模塊(Dispersion-compensation Unit,DCU)對(duì)這部分回波信號(hào)進(jìn)行色散補(bǔ)償可以使回波信號(hào)的畸變達(dá)到最小,進(jìn)而提高混沌光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍。在對(duì)長(zhǎng)距離光纖鏈路進(jìn)行故障診斷時(shí),由于回波信號(hào)累積了更多的色散,用色散補(bǔ)償方法來(lái)提高COTDR的動(dòng)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法,研究了色散補(bǔ)償對(duì)混沌光時(shí)域反射儀動(dòng)態(tài)范圍的影響。我們首先用VPI軟件模擬了光纖色散對(duì)混沌信號(hào)的時(shí)序形狀的影響,然后從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了軟件模擬的結(jié)論。本文主要進(jìn)行了以下工作:1.首先介紹了光時(shí)域反射儀的發(fā)展和優(yōu)缺點(diǎn),介紹了本課題組研制的混沌光時(shí)域反射儀;介紹了本論文實(shí)驗(yàn)中所用的低帶寬(3.5GHz)和高帶寬(7GHz)混沌激光信號(hào)的產(chǎn)生裝置及方法。2.介紹了當(dāng)前提高光時(shí)域反射儀動(dòng)態(tài)范圍的方法。主要包括提高探測(cè)信號(hào)和接收機(jī)的靈敏度等方法;通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)處理,例如多次累積求取平均、小波變換,離散消除算法來(lái)提高動(dòng)態(tài)范圍。本論文提出了通過(guò)色散補(bǔ)償來(lái)提高回波信號(hào)和參考信號(hào)的相似性來(lái)提高互相關(guān)峰的峰值,最終提高混沌光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍。3.通過(guò)VPI軟件模擬產(chǎn)生混沌光信號(hào),將其分為兩路,其中一路經(jīng)過(guò)了一定長(zhǎng)度的光纖,使這部分光信號(hào)累積一定量的色散,然后由光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào);另外一路作為參考信號(hào),它不經(jīng)過(guò)光纖傳輸,直接由光電探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。我們比較了兩路信號(hào)在時(shí)序上的畸變情況,以此來(lái)說(shuō)明色散對(duì)混沌信號(hào)的影響。4.實(shí)驗(yàn)中,加入色散補(bǔ)償模塊(Dispersion-compensating Unit,DCU)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行色散補(bǔ)償后,結(jié)果表明可以顯著提高混沌光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍,這和理論預(yù)期一致。5.總結(jié)和展望
【關(guān)鍵詞】：混沌 光時(shí)域反射儀 光纖色散 動(dòng)態(tài)范圍 色散補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(shí)域反射儀10-17
• 1.2.2 隨機(jī)碼光時(shí)域反射儀12-13
• 1.2.3 基于光網(wǎng)絡(luò)自身信號(hào)的光時(shí)域反射儀13-14
• 1.2.4 混沌激光光時(shí)域反射儀(COTDR)14-16
• 1.2.5 光纖故障檢測(cè)的主要參數(shù)16-17
• 1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容17-20
• 第二章 基于混沌激光的光時(shí)域反射儀20-26
• 2.1 利用混沌激光進(jìn)行光纖故障點(diǎn)檢測(cè)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(diǎn)探測(cè)與數(shù)據(jù)處理24-26
• 第三章 光時(shí)域反射儀動(dòng)態(tài)范圍的提高方法26-34
• 3.1 衡量光時(shí)域反射儀性能的重要參數(shù)26
• 3.2 提高光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍的傳統(tǒng)方法26-28
• 3.3 基于算法來(lái)提高光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍28-30
• 3.4 利用色散補(bǔ)償效應(yīng)來(lái)提高COTDR動(dòng)態(tài)范圍30-34
• 3.4.1 光纖色度色散對(duì)光信號(hào)的影響30-31
• 3.4.2 基于色散補(bǔ)償光纖的色散補(bǔ)償技術(shù)31-34
• 第四章 光纖色散對(duì)COTDR動(dòng)態(tài)范圍的影響34-52
• 4.1 軟件模擬裝置和結(jié)果圖34-40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證色散補(bǔ)償對(duì)混沌激光相關(guān)法檢測(cè)斷點(diǎn)的影響40-52
• 4.2.1 低帶寬混沌激光檢測(cè)單故障點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)40-43
• 4.2.2 高帶寬混沌激光檢測(cè)單故障點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)43-45
• 4.2.3 單故障點(diǎn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)小結(jié)45
• 4.2.4 多故障點(diǎn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)45-47
• 4.2.5 最優(yōu)色散補(bǔ)償量47-50
• 4.2.6 空間分辨率50
• 4.2.7 本章總結(jié)50-52
• 第五章 總結(jié)和展望52-54
• 5.1 本文的主要工作52-53
• 5.2 對(duì)未來(lái)的展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60

【相似文獻(xiàn)】

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

本文編號(hào)：467343