昊衡科技提出一種測(cè)量波分復(fù)用器通道光纖長(zhǎng)度的方法

  背景介紹：

  使用光頻域反射(OFDR)技術(shù)測(cè)量光纖鏈路，可獲得極高空間分辨率的回波強(qiáng)度曲線，通過(guò)確定尾端高反射位置來(lái)精準(zhǔn)測(cè)量光纖長(zhǎng)度。由于OFDR是反射式測(cè)量，光纖鏈路中引入波分復(fù)用器而產(chǎn)生多個(gè)分支后，測(cè)量出的回波強(qiáng)度曲線是由多個(gè)分支疊加出的結(jié)果。當(dāng)波分復(fù)用器(WDM)的多個(gè)通道光纖長(zhǎng)度相近時(shí)，不能通過(guò)判斷回波強(qiáng)度曲線上高反射峰位置來(lái)測(cè)量各個(gè)通道光纖的長(zhǎng)度，給研究光纖鏈路信息帶來(lái)困難。本文提供一種波分復(fù)用器通道光纖長(zhǎng)度測(cè)量方案，利用OFDR測(cè)出高反射位置的光譜信息來(lái)判斷其對(duì)應(yīng)哪個(gè)WDM通道，從而測(cè)量出該通道光纖的長(zhǎng)度。

  測(cè)試實(shí)驗(yàn)：

  待測(cè)光纖鏈路由4個(gè)波段不同的粗波分復(fù)用器(CWDM)級(jí)聯(lián)組成，如圖1所示。上個(gè)CWDM的反射端(Reflect)和下個(gè)CWDM的公共端(COM)用法蘭(Flange)連接，依次連接4個(gè)不同波段的CWDM，第1個(gè)CWDM的COM端和OCI1500設(shè)備的DUT接口連接。

  圖1. CWDM級(jí)聯(lián)光路圖

  設(shè)置儀器掃描波長(zhǎng)范圍為84nm (1528~1612nm)，光纖鏈路的測(cè)量曲線如圖2所示。光纖鏈路測(cè)量曲線中有較多高反射峰，其位置表征著光纖尾端位置和跳線連接點(diǎn)位置。

  圖2. 光纖鏈路測(cè)量曲線

  0~2.1m這一段測(cè)量曲線為1610nm波段CWDM的回?fù)p信息，0~1m為COM通道信號(hào)，1~2.1m為Reflect和Pass兩個(gè)通道疊加的信號(hào)。Reflect和Pass兩通道光纖長(zhǎng)度相近，因此光纖尾端反射峰的位置接近，分別為2.10032m和2.10670m，只從回波強(qiáng)度曲線上無(wú)法分辨兩個(gè)反射峰對(duì)應(yīng)的是Reflect通道還是Pass通道。

  (a) 2.10032m處反射峰光譜信息 (b) 2.10670m處反射峰光譜信息

  圖3. 1610nm波段CWDM的Pass通道和Reflect通道測(cè)量結(jié)果

  從圖3(a)中可以看出，光譜信息可以看到1528~1612nm范圍內(nèi)的信息，回波損耗曲線上2.10032m處的反射峰回波強(qiáng)度約為-75dB，其光譜信息上1600~1612nm的波段回?fù)p強(qiáng)度約為-75dB，而Pass通道允許通過(guò)的波長(zhǎng)范圍為1600~1620nm，說(shuō)明2.10032處為Pass通道的反射峰，同理從圖3(b)中可以看出2.10670m處為Reflect通道反射峰。

  我們可以根據(jù)每個(gè)通道傳輸光的波長(zhǎng)來(lái)找到其對(duì)應(yīng)的反射峰位置，1590nm、1550nm和1530nm波段的CWDM測(cè)量結(jié)果分別如下圖所示。

  (a) Pass通道反射峰位置及光譜信息 (b) Reflect通道反射峰位置及光譜信息

  圖4. 1590nm波段CWDM的Pass通道和Reflect通道測(cè)量結(jié)果

  (a) Pass通道反射峰位置及光譜信息 (b) Reflect通道反射峰位置及光譜信息

  圖5. 1550nm波段CWDM的Pass通道和Reflect通道測(cè)量結(jié)果

  (a) Pass通道反射峰位置及光譜信息 (b) Reflect通道反射峰位置及光譜信息

  圖6. 1530nm波段CWDM的Pass通道和Reflect通道測(cè)量結(jié)果

  總結(jié)：

  通過(guò)使用OFDR技術(shù)測(cè)出高反射位置的光譜信息來(lái)判斷其對(duì)應(yīng)哪個(gè)波分復(fù)用器通道，可以實(shí)現(xiàn)高精度地測(cè)量各個(gè)通道的長(zhǎng)度。

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