光纤色度色散对混沌光时域反射仪性能的影响

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2、原理工大学■＊＊＊声明人在指导教师的指导下，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本，本论义独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外不包含其他个人或棄体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究明确方式标明。本声明的做出重要贡献的个人和集体，均已在文中法律责任由本人承担。论文作者签名；毛爸＞日期；八ｋＡ１Ｉ关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使巧学位论文的规定，其中包括、并向有关部口送交学位论文的原件与复印：①学校存权保管件；②学校可１＾＾采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；，

3、目的学术交流为借阅；④学校可校允许学位论文被查阅或③学可＾分１文全部或部内校＾公布学位论的和位论文；学可复制赠送交换学⑤）。遵守规定（保论文在解密后此容密学位ｌ、．〇３：ｌ《：《日期長名至签ｙ、、ｂ多、ＪＩ刮；（＞巧日导；怎期师签名Ｉｉ太原理工大学硕士研究生学位论文光纤色度色散对混沌光时域反射仪性能的影响摘要光时域反射仪（OpticalTimeDomainReflectometer，OTDR）是当前诊断光纤链路故障的主要技术，其中两个重要的性能参数动态范围和空间分辨率同时提高一直是个难以解决的问题。混沌光时域反射仪（ChaoticOpticalT

4、imeDomainReflectometer，COTDR）可有效解决这一问题，在提高动态范围的同时，COTDR的空间分辨率不会受到影响，而且COTDR的空间分别率几乎是一个常数，它与探测距离无关。混沌光时域反射仪是通过计算探测信号在光纤故障链路中的回波信号与参考信号之间的时间延迟来实现光纤故障位置的诊断。实验研究发现，在混沌光时域反射仪中，探测信号在光纤链路中传播时，光纤色散会引起探测信号脉冲的展宽（时序形状的畸变），这会大大降低回波信号和参考信号在时序上的相似度，进而降低回波信号与参考信号之间的相关性，即降低混沌光时域反射仪的动态范围。在对回波信号进行探测前，用色散补偿模块

5、（Dispersion-compensationUnit，DCU）对这部分回波信号进行色散补偿可以使回波信号的畸变达到最小，进而提高混沌光时域反射仪的动态范围。在对长距离光纤链路进行故障诊断时，由于回波信号累积了更多的色散，用色散补偿方法来提高COTDR的动态范围的效果尤为显著。I太原理工大学硕士研究生学位论文本文中，我们利用VPI软件模拟和实验验证的方法，研究了色散补偿对混沌光时域反射仪动态范围的影响。我们首先用VPI软件模拟了光纤色散对混沌信号的时序形状的影响，然后从实验上验证了软件模拟的结论。本文主要进行了以下工作:1.首先介绍了光时域反射仪的发展和优缺点，介绍了本课题

6、组研制的混沌光时域反射仪；介绍了本论文实验中所用的低带宽（3.5GHz）和高带宽（7GHz）混沌激光信号的产生装置及方法。2.介绍了当前提高光时域反射仪动态范围的方法。主要包括提高探测信号和接收机的灵敏度等方法；通过数据信号处理，例如多次累积求取平均、小波变换，离散消除算法来提高动态范围。本论文提出了通过色散补偿来提高回波信号和参考信号的相似性来提高互相关峰的峰值，最终提高混沌光时域反射仪的动态范围。3.通过VPI软件模拟产生混沌光信号，将其分为两路，其中一路经过了一定长度的光纤，使这部分光信号累积一定量的色散，然后由光电探测器转换为电信号；另外一路作为参考信号，它不经过光纤

7、传输，直接由光电探测器转化为电信号。我们比较了两路信号在时序上的畸变情况,以此来说明色散对混沌信号的影响。4.实验中，加入色散补偿模块（Dispersion-compensatingUnit,DCU）对回波信号进行色散补偿后，结果表明可以显著提高混沌光时域反射仪的动态范围，这和理论预期一致。5.总结和展望关键词：混沌，光时域反射仪，光纤色散，动态范围，色散补偿II太原理工大学硕士研究生学位论文IMPACTOFCHROMATICDISPERSIONONTHEPERFORMANCEOFCOTDRABSTRA