科学研究

基于宽谱混沌光的波分复用无源网络光纤断点检测系统

来源:武汉光电国家研究中心   作者:  发布时间:2013年10月08日  点击量:

光时域反射测量是光线损耗分布、连接点以及光纤断点定位的主要技术,它根据背向散射、反射光测定光纤的损耗特性,界定诸如弯曲、断点等故障事件的类型和位置。随着光线通信支线网络和光线承载射频通信的发展,高密度事件分布的局域网需要更高精度的测量。目前,常用的光时域发射仪采用单脉冲飞行时间法的测量原理,通过测量光脉冲从发射到接受相隔的时间来确定测量距离。脉冲式光时域反射计存在一个固有缺陷,即测量精度和测量距离存在原理上的矛盾,这是由于脉冲宽度与测量距离成正比,与分辨率成反比,提高测量距离必定会牺牲分辨率。相关法脉冲式光时域反射计利用伪随机光脉冲序列代替单脉冲,通过参考信号与探测信号的互相关运算进行测量。但是,其测量精度受限于伪随机调制的电子带宽瓶颈,无法在精度上获得较大突破。此外,由于波分复用光网络中各支路以波长区别,导致传统的光时域反射计在波分复用网络的故障检测上存在较大困难。
武汉光电国家实验室光通信与光网络研究部刘德明教授和夏历副教授领导的光纤团队设计出一种基于宽谱混沌光的波分复用无源网络光纤断点检测系统。该设计中,探测光不再是脉冲光,而是由SOA环腔产生的一种类噪声的连续宽谱光信号,即宽谱混沌光。该探测光覆盖C波段,可同时进入波分复用网络所有支路,结合互相关运算,可实现波分复用网络光纤断点的精确定位,测量的空间分辨率可达1.66cm,并且分辨率与探测距离无关。在检测端通过滤波的方法可以鉴别所测支路。本设计的核心为宽谱混沌光及相关运算,在对波分复用网络光纤断点精确定位的同时,也能区分各个支路。
该项工作的得到了863计划“ 以电信网为基础的融合创新示范网”课题(课题编号:2011AA01A110)的资助。该研究成果发表于Optics Letters Vol. 38, Iss. 19, pp. 3762–3764 (2013)。

图 系统示意图(ISO:光隔离器;PC:偏振控制器;OC:光耦合器;EDFA:掺铒光纤放大器;PD:光电探测器;WDM:波分复用器;circulator:光环形器;OSC:示波器。)

(责任编辑:陈智敏)