OFDR光源非线性调谐引起的距离偏移校正研究

发布时间：2020-12-20 04:04

　　在基于光频域反射仪(OFDR)的光纤距离测量中,光源非线性调谐效应直接影响测量距离的精度,使得OFDR的测量结果发生偏移。通过理论分析调频线性度与测量距离的关系,提出了一种距离校正的方法,利用辅助干涉仪测量光源调谐的非线性偏移量,根据偏移量直接在信号频域上进行插值校正,消除光源非线性调谐对测量距离的影响。实验表明:该方法能够有效提高OFDR测量距离的精度和空间分辨率,能在一个扫频周期内完成运算,具有很高的运算效率。 

【文章来源】：光通信技术. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

光源扫频非线性效应示意图

一个臂长、扫频和扫频范围分别为277 m、50 Hz和150 MHz的附加干涉仪的时频图和偏移量如图2所示。测量到的干涉仪信号瞬时频率在一个扫频上升周期内从73.536 kHz偏移至86.587 kHz，与理论拍频81.438 kHz相差很大；从图2可以看出实际测量拍频与理论拍频大约在±10%内偏移。根据测量距离与信号拍频成正比例关系，如果测量结果不进行校正，那么测量距离误差将达到10%。2 距离校正原理

在OFDR测量中，由于主干涉仪测量末端没有反射镜，因此拍频信号是由测试光纤上每点反射回来的瑞利散射光与参考光外差干涉产生，对应信号的频谱为0到光纤末端菲涅尔反射产生的拍频范围内的一系列频率构成。要实现对光纤上每一点的距离校正就需要对主干涉仪拍频信号的每一频率进行校正，校正后的频率为非等间隔频率，所以校正后的频谱幅度需要做插值重采样运算处理。OFDR频谱校正示意图如图4所示。图4 OFDR频谱校正示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光频域反射原理的PON监测方案研究[J]. 陈彪,张引发,刘涛.  光通信技术. 2012(06)
[2]光频域反射在光通信网络检测中应用分析[J]. 徐升槐,叶险峰.  光通信技术. 2010(06)

博士论文
[1]基于OFDR的分布式光纤多参量传感方法研究[D]. 杜阳.天津大学 2016

硕士论文
[1]高分辨率OFDR关键技术研究[D]. 顾一弘.电子科技大学 2009



本文编号：2927175