文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
大动态范围光时域反射计的实现与应用
姓名:张一帆
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:董毅
20090101
上海交通大学硕士学位论文摘要
大动态范围光时域反射计的实现与应用
摘要
光时域反射计(OTDR)是表征光纤传输特性的测量仪器,可测
量整个光纤链路的衰减并提供与长度有关的衰减细节,同时能探测、
定位和测量光纤链路上的事件,如:接头损耗、尾端反射等。在实际
工程应用中,用于电信长距离的光纤通信系统的安装与维护,并能在
单端非破坏性地迅速准确地确定光纤中断点的位置。
本文介绍了 OTDR 的发展历史与研究现状,分析了其工作原理
和主要技术指标。OTDR 的技术指标最终都可以归结为动态范围的提
高和对微弱信号的检测能力。可以通过取样积分、相干 OTDR、脉冲
编码等方式提高 OTDR 的动态范围。
本次设计实现了一种基于嵌入式系统的 OTDR,它在硬件上具有
噪声小、 AD 采样率高、取样精度大的特点,分别提高了动态范围、
距离分辨率与损耗值分辨率;在软件上借助高性能的 ARM 处理器与
FPGA 控制系统实现了数据的高速采集和复杂的数字处理,从软件的
角度进一步提升了动态范围和距离分辨率。经实验得出,该 OTDR
的动态范围达到了,其设计优势与局限性都为以后
的版本提供了重要的改进思路,也为此类移动手持 OTDR 的产品化
提供了有价值的技术参考。
通过将该 OTDR 应用于无源光网络(PON),验证了用波形对比
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上海交通大学硕士学位论文摘要
法定位和测量 PON 支路事件的方法,同时对 OTDR 的动态范围等技
术指标以及波形比较等功能提出了更高的要求与更新的挑战。
关键词:光时域反射计(OTDR)、后向瑞利散射、菲涅尔反射、动
态范围、无源光网络(PON)
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上海交通大学硕士学位论文 Abstract
The Implementation and Application of Optical Time-Domain
Reflectometry with Large Dynamic Range
Abstract
Optical time-domain reflectometry (OTDR) is an instrument to
measure the transmission characteristics of fiber-link. It not only can
measure the attenuation and report its detail with respect to distance along
the fiber-link but also can monitor, locate and quantify any kind of events
along the fiber such as slice loss, end point reflection and so on. In
practical engineering application, the OTDR can be used in the
installation and maintenance work in the long-haul fiber-optic
communication system. It could accurately and rapidly locate the broken
point along the fiber from one end without breaking the fiber.
This paper introduces the history of development of OTDR and its
status quo of research, analyzes the working principle and main technical
specifications of OTDR. These technical specifications boil down to the
improvement of dynamic range of OTDR and its capability of detecting
weak signal as well.