第11章光纤通信测试技术VIP免费

第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共10页第11章光纤通信测试技术11.1光纤通信测试的基本概念1.光通信发展概述光通信是以光为载体的通信方式。从国际的发展趋势预计，我国的光纤通信会快速发展，同时，社会的需求与技术的进步又将为光纤通信产业带来了广阔的市场前景。借助于微电子技术、光电子技术和CPU技术的快速进步，中国的光通信技术不仅要在国内满足网络建设的需求，还将在国际网络中发挥重大的作用。2.光纤通信测试概念光纤通信测试技术就是为保证光纤通信系统设计、现场施工和系统性能而采取的一系列测试技术。光线通信系统的参数繁多，测试方法也多种多样，本章将按系统构成单元、参数定义和常规测试方法的顺序来进行描述典型的光纤通信系统构成如图11.1所示.包括电端机、光端机、光源、光检测器、光中继器和光纤等单元。11.2光纤与无源光器件的测试光纤的实用特性参数很多，可以归纳为三类：几何特性和光学特性、传输特性、光纤的机械特性和温度特性，其中最重要的是传输特性。传输特性主要包括光纤的衰减系数、多模光纤的带宽、单模光纤的色散特性和光纤的非线性效应等，它们与中继距离和通信容量有关。11.2.1光纤衰减系数a测试1.光纤的衰减系数a的定义光纤衰减系数用来表示光纤的衰减特性，定义为单位长度光纤引起的光功率损耗2.光纤衰减系数的测量方法（1）截断法首先测量整根光纤长度的输出功率P（L），然后不改变注入电流，在离注入端2m~3m处切断光纤，并测量剪断后的约2m长度的短光纤的输出功率P（0），作为整个光纤的输入功率，最后按定义计算出。测量装置如图11.2所示.。截断法又称差值法或两点法，是一种直接利用衰减系数的定义进行测量的方法。截断法是公认的基准方法，操作简便，在保持注入光光强和波长不变的情况下，具有很高的测试精度。但该方法不适合在工程中使用利用光纤一端作输入输出口，给光纤输入一个很窄的光脉冲，经光纤内部的反射和散射，少部分光反向传播回来，返回的脉冲序列形成一个包络脉冲，在同一输入端被接收，并加以分析。在这个方法中，除了测量反射光之外，有时还要测量背向散射光，一般把测量反射光信号的方法称为反射法；测量背向散射光的方法称为背向散射法。（2）光时域反射测试法光时域反射法也叫背向反射法。这是一种多功能测量方法，可测量光纤的衰耗、衰耗沿轴向的分布、光纤光缆的光学连续性、物理缺陷、接头损耗和光纤长度等。1.时域测试法11.2.2光纤带宽的测试时域法利用的是脉冲调制原理。按照对脉冲信号财经及数学处理方法的不同，又可分为脉冲展宽法、快速傅里叶变换法和频谱分析法。采用示波器测试的简单脉冲展宽法如图11.4所示，给光纤输入一个很窄的光脉冲，然后观察经长度L的光纤传输的输出脉冲，用取样示波器测量两个脉冲波形，然后求得光纤的带宽。一般定义频域功率传递函数半幅值点对应的频率为光截频，也称为-3dB带宽。2.频域测试法第2页共10页第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共10页用扫频仪输出的正弦信号对光源不段地从低频到高频进行正弦调制，输出信号经过光纤，由一个宽带探测器和可调谐放大器检测，用频谱分析仪或网络分析仪进行记录。然后对一短光纤作同样测量，两次测量得到输出和输入脉冲的傅里叶变换P出(ω)和P入(ω)，于是可得到频域的功率传递函数：11.2.3光纤无源器件的特性测试1.光纤连接器的性能参数评价光纤连接器的技术指标主要有插入损耗、回波损耗、重复性和互换性。（1）插入损耗插入损耗是指光纤中的光信号通过连接器之后，输出光功率相对于输入光功率p0比值的对数。回波损耗又称为后向反射损耗，是指在光纤连接处后向反射光功率Pr相对于输入光功率Pi比值的对数。（2）回波损耗（3）重复性和互换性重复性是指活动连接器多次拔插后插入损耗的变化；互换性是指连接器各部件互换时插入损耗的变换。这两项指标可以考核连接器结构设计和加工工艺的合理性，是表明连接器实用化的重要指标。2.光纤耦合器的性能参数光纤耦合器的主要性能参数是插入损耗、附加损耗、分光比和隔离度。本节以图11.5所示的X...