隨著光纖技術(shù)在通信、測量、控制、能源等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,相關(guān)行業(yè)發(fā)展對光纖基礎(chǔ)架構(gòu)上的測試級別、準確性、精確度提出了更高要求。光纖測試在光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、部署和維護等方面所起作用至關(guān)重要,新技術(shù)的出現(xiàn)和舊技術(shù)的拓展也反過來不斷推進光纖行業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展。作為國際上最早被研究并商用的光纖測試技術(shù)之一,光時域反射儀目前已成為光纖領(lǐng)域應(yīng)用最基本、最廣泛的測試手段。光子計數(shù)光時域反射儀則是一種結(jié)合了光時域反射技術(shù)和量子探測技術(shù)而衍生的新型光纖檢測技術(shù),克服了測試距離和空間分辨率之間的矛盾,對提升光纖測試能力具有重要意義。本文以基于單光子探測的光子計數(shù)光時域反射儀為研究對象,分析了其測試原理和特點,并對如何提高其測試性能進行了相應(yīng)的討論。通過優(yōu)化探測方式、器件性能和數(shù)據(jù)處理算法,重點圍繞去除探測器飽和計數(shù)對動態(tài)范圍提升的限制、消除色散對空間分辨率劣化的影響、克服在航空光纜檢測應(yīng)用中面臨的技術(shù)難題這三方面內(nèi)容展開研究。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新工作如下:(1)提出并論證了通過外時間門控提高光子計數(shù)光時域反射儀動態(tài)范圍的方案。受單光子探測器死時間的限制,光子計數(shù)光時域反射儀的計數(shù)率達到飽和后無法通過增大光功...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2-7頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測技術(shù)[120]

（3）頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測正如前文所介紹，目前商用可覆蓋1.5m波段的單光子探測器主要是InGaAs/InP-SPAD，但與Si-SPAD相比探測效率低、暗計數(shù)大，且需要復(fù)雜的門控和溫控電路，難以應(yīng)用在諸如量子密鑰分發(fā)等系統(tǒng)中。頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測利用非線性晶體中的和頻產(chǎn)生效應(yīng)可....

圖3-1光子計數(shù)時域反射儀的系統(tǒng)框圖

基于光子計數(shù)光時域反射儀的光纖溫度傳感器22第三章基于光子計數(shù)光時域反射儀的光纖溫度傳感器關(guān)鍵技術(shù)的研究本章以基于光子計數(shù)光時域反射儀的光纖溫度傳感器的關(guān)鍵技術(shù)為研究對象，對光子計數(shù)光時域反射儀系統(tǒng)中使用的脈沖激光器、光子計數(shù)模塊和時間相關(guān)單光子計數(shù)器等核心器件的參數(shù)和性能進行了....

圖3-3光纖溫度探頭結(jié)構(gòu)示意圖

第三章基于光子計數(shù)光時域反射儀的光纖溫度傳感器關(guān)鍵技術(shù)的研究25域溫度進行測量的理論基�！�3.2.1光纖溫度探頭的制作與封裝光纖溫度探頭結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-3所示。該結(jié)構(gòu)由兩段單模光纖(SMFs)和纖芯內(nèi)部充滿紫外固化UV膠(NORLANDOPTICALADHESIVE65)的毛細....

圖3-8毛細管光纖長度為50μm的光纖溫度探頭仿真結(jié)構(gòu)圖

第三章基于光子計數(shù)光時域反射儀的光纖溫度傳感器關(guān)鍵技術(shù)的研究29毛細管光纖(COF)：硅管外徑（包層直徑）為125μm，硅管內(nèi)徑（紫外固化UV膠直徑）為8.3μm，包層折射率為1.447，毛細管光纖的長度分別為50μm、100μm、200μm和500μm，纖芯內(nèi)的紫外固化UV膠的....

本文編號：3954081