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《哈尔滨工程大学》 2006年
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提高光纤背向散射法测量精度的方法研究

万旭东  
【摘要】:随着我国光纤制造工业的迅速崛起和光纤应用的普遍推广,光网络越来越多的应用于我们的生产和生活当中,对光网络的维护也成为目前比较热门的研究问题。在维护的过程中,对光纤传输损耗的测量是维护光纤网络的一个重点。 论文详细论述了光纤传输过程中损耗产生的原因,比较了目前现有的各种测量方法的优缺点,重点对背向散射法进行了深入的研究。同时,进一步研究了利用背向散射法原理制成的测量仪器——光时域反射仪(OTDR),通过对OTDR的深入研究,更加直观的了解了背向散射法的测量机理。根据影响背向散射法测量精度的不同原因,确定了提高测量精度的两种方法:增加辅助频率法和使用格雷互补序列作为输入脉冲的方法。通过理论分析、公式推导、软件仿真等方法,验证了以上两种方案的可行性。 论文的最后还提出了一种判断光纤故障点的新方法——受激布里渊散射法。根据它的特点,可以测量出整个光纤链路上各个点的应力,进而可以用该方法来判断光纤故障点的位置。论文中提出的提高背向散射法测量精度的各种方案,对今后研究光纤传输的特性及更好的维护光纤网络都有着一定的指导和借鉴的作用。
【关键词】:光纤传输损耗 背向散射法 测量精度 受激布里渊散射
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN818;TN929.11
【目录】:
  • 第1章 绪论10-17
  • 1.1 光纤的产生和发展10-11
  • 1.1.1 光纤的产生10-11
  • 1.1.2 我国光纤事业的发展11
  • 1.2 光纤通信的基本知识11-13
  • 1.2.1 光纤通信的优点11-13
  • 1.2.2 光纤通信的概述13
  • 1.3 光纤通信测量的概述13-14
  • 1.4 国外通信网络维护的经验14-16
  • 1.5 立题依据16
  • 1.6 课题研究的主要内容16-17
  • 第2章 光纤损耗测量的主要方法17-29
  • 2.1 引言17
  • 2.2 光纤损耗的有关知识17-21
  • 2.2.1 光纤损耗的概念17-18
  • 2.2.2 光纤损耗的分类18-19
  • 2.2.3 光纤损耗的计算19-21
  • 2.3 光纤损耗的测量21-22
  • 2.3.1 损耗测量的分类21
  • 2.3.2 光纤损耗的测量方法概述21-22
  • 2.4 光纤损耗测量的主要方法22-28
  • 2.4.1 截断法22-23
  • 2.4.2 插入损耗法23-25
  • 2.4.3 背向散射法25-28
  • 2.5 本章小结28-29
  • 第3章 背向散射法在测量光纤时的应用29-42
  • 3.1 引言29
  • 3.2 光时域反射仪(OTDR)概述29-30
  • 3.3 OTDR的内部结构及工作原理30-34
  • 3.3.1 瑞利散射31-32
  • 3.3.2 菲涅耳反射32
  • 3.3.3 OTDR的工作原理32-33
  • 3.3.4 OTDR的主要结构33-34
  • 3.4 OTDR的主要技术指标34-35
  • 3.5 OTDR的使用35-38
  • 3.5.1 使用OTDR进行测量时的步骤35-37
  • 3.5.2 测量光纤线路的曲线分析37-38
  • 3.6 OTDR测量时存在的问题38-39
  • 3.7 提高OTDR测量精度的一般方法39-41
  • 3.7.1 OTDR测量时的注意事项39
  • 3.7.2 提高OTDR的测量精度的基本方法39-40
  • 3.7.3 弥补OTDR测量时不足的仪器和工具40-41
  • 3.8 本章小结41-42
  • 第4章 提高背向散射法测量精度的两种方案42-60
  • 4.1 引言42
  • 4.2 使用增加辅频的方法提高背向散射法的测量精度42-47
  • 4.2.1 相位测距的原理43-44
  • 4.2.2 多辅频相位测距的分析与讨论44-47
  • 4.3 使用格雷互补序列提高背向散射法测量精度47-59
  • 4.3.1 在背向散射法测量时使用相关技术的原理47-48
  • 4.3.2 格雷互补序列应用在背向散射法的理论依据48-50
  • 4.3.3 使用双极性格雷互补序列的方法50-52
  • 4.3.4 用MATLAB对使用格雷互补序列测量进行仿真52-59
  • 4.4 本章小结59-60
  • 第5章 基于受激布里渊散射的背向散射法60-67
  • 5.1 引言60
  • 5.2 受激布里渊散射60-64
  • 5.2.1 光纤传输产生的散射60-61
  • 5.2.2 受激布里渊散射的概念61-62
  • 5.2.3 光纤中受激布里渊散射光的特性62-64
  • 5.3 受激布里渊散射测量系统的主要结构64
  • 5.4 受激布里渊散射测量的工作原理64-65
  • 5.4 本章小结65-67
  • 结论67-68
  • 参考文献68-70
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果70-71
  • 致谢71

【引证文献】
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