www.opticsky.net - 光行天下科技网

   分类栏目光学设计光学加工光学薄膜激光技术仪器仪表光电技术光纤通信
搜索: 您的位置光行天下科技网 > 光学工程 > 光电技术 > 阅读文章

光学反射式分布测量技术浅析

时间:2011-10-17 13:49:05 来源:中山大学 作者:黄延毅 蔡志岗 江绍基 阅读:

介绍了以光时域反射仪(OTDR)为代表的光学链路连续分布参数的的反射式测量技术。在阐明OTDR基本测量原理和实现方式的基础上,着重讨论了时域相关测量,频域测量和干涉测量技术各自的特点及对测量精度的改进。 

一、概述

光学分布探测是一种适用于光纤等连续光学链路的特征参数测量的技术。反射式分布探测是基于测量光背向散射信号,由光传输特性的变化来探测、定位和测量光纤链路上因熔接、连接器、弯曲等造成的光学性能改变。光时域反射仪OTDR是这种技术的典型应用。OTDR可以测量整个光纤链路的衰减并提供与长度有关的衰减细节,测量具有非破坏性、测量过程快速方便、结果准确直观的特点。因此在生产、研究以及通信等领域有广泛应用。为了提高测量性能,在OTDR的基础上提出了时域相关测量,频域测量和干涉测量等改进的测量技术。

二、OTDR的测量原理[1]

当光束沿光纤传播时,由于纤芯折射率的细微不均匀会不断产生瑞利散射,部分散射光会反向回到输入端。

将激光入射到光纤中,并监测这些反向散射光的强度变化,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。采用这项技术可以探测光纤中散射系数、损耗及连接点、耦合点、断点等的情况。

测量中的反向散射光有两种,一种是瑞利散射光,另一种是光纤断面或光纤连接处产生的菲涅尔反射。假设入射光功率为P0,光纤中l处反向散射光传播到入射端的功率为Ps,光纤l处的衰减系数为α(l),则可以得到下列公式:

(1)

由式(1)可以知道一条良好光纤的OTDR测量曲线应该近似一条斜率不变的直线,曲线中的突然变化显示光纤中的引起光传播特性改变的情况,见图2所示。光纤中l1和l2间的平均衰减系数可以由公式(2)得到。

(2)

三、反射探测在精细结构上的应用前景

反射探测既可以应用于光纤的大范围测量,在光路的小尺度范围及光学器件的精细结构测量也可以发挥重要作用。可采用光时域相关探测技术、光频域探测技术及干涉探测技术等改进OTDR的测量精度。

分享到:
发表评论
提示:请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
验证码: 看不清,换一张
(评论通过审核以后,将显示在评论栏.)
[ 查看全部 ] 网友评论
关于我们 - 联系我们 - 广告服务 - 法律声明 - RSS订阅 - 网站地图 - 返回顶部