集成OPM的光谱仪的研究
发布时间：2021-06-13 01:00
最近几年互联网迅速扩容,光纤通信容量、速率、传输距离也在持续提高。为了保证带宽资源得到有效利用,信道间隔逐渐收窄。多信道高速传输的阶段,有必要在网络关键位置来监控光信道的波长等指标,此时就需要用到光网络性能监测模块。近些年来,可重构光分插复用器（ROADM）的技术水平不断提高,以及智能光网络的推广,推动光网络性能监测（OPM）技术开始逐渐成熟,开始应用于光网络构建中。光谱仪主要遵循的就是光学色散原理,在实践中多用于分析研究光谱。它可对光的光谱特性进行测量,尤其是谱线强度等特征。现在市场上有多种大型光谱仪和便携式光谱仪,但是根据调查大多价格昂贵且功能复杂,使用门槛也较高,我们希望能够提高现有光谱仪的性价比,便携性和针对性,将OPM模块应用在光谱仪中,基于OPM模块功能的多样性,将OPM模块使用在光谱仪上,以开发出一款成本更低,更小巧,针对性更强（针对C波段）的光谱仪投入使用。本文论述了将OPM模块应用在便携式光谱仪上作为主要功能模块,使其来完成部分我们需要的光谱仪功能,主要通过TOF滤波器和DSP系统来处理信号,通过算法来优化固件。第一章主要介绍了便携式光谱仪和光性能监测模块（OPM）的...
【文章来源】：武汉邮电科学研究院湖北省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OPM模块在DWDM系统中的使用实例ITU-TG.872
武汉邮电科学研究院硕士学位论文132光谱仪的总体设计2.1光谱仪的基本组成很多光谱仪器在原理上主要采用了光学空间色散原理，类型如下：一是为经典光谱仪，这种设备所采用的主要原理就是空间色散和干涉原理，另一种为干涉调制光谱仪，这种设备所采用的主要原理就是调制原理[23]。前者所采用的色散元件主要包括了光光栅以及棱镜，后者从本质层面来讲属于傅里叶变换光谱仪。尽管光谱仪拥有着不同的原理，不过却有着相同的基本构成，详见图2-1。图2-1光谱仪内部结构基本构成对光谱仪器所拥有的光路结构进行分析可知，其构成主要包括了三部分，详细如下。光源和照明系统：光源若被视为研究对象，具体可以理解为光谱仪实现对光源所拥有光谱信息的有效提取，这样也就得到了光谱图，在此基础之上来对光源所拥有的性质进行分析[24]。光源若被视为研究工具，通常情况下就是对物质的吸收光谱等情况进行研究，使用光源对物质进行照射，此时应用光谱仪来对所激发出的光信息进行分析。光源在此次课题研究中具体被视为研究对象，对光源所拥有的光谱信息进行全方位的分析，此时也就可以得到显色指数等[26]。准光系统：将入射光转变成平行光，照射在分光装置上。
武汉邮电科学研究院硕士学位论文16图2-2瑞利准则示意图2.2.4光谱仪的光度特性光度特性作为非常重要的指标，在很大程度上可以体现出光谱仪对光能量进行传递的一种能力，光度特性在很大程度上关联着探测器的选择。如摄谱仪主要采用了感光板，其所对应的光度特性一般情况下表示为“照度光强度”；光电光谱仪主要采用了光电元件，其所对应的光度特性一般情况下表示为“光通量的光强度”[30]。2.2.5光谱仪工作效率光谱仪器对于光谱记录拥有着不同的速度，也可以达到不同的精度，通常情况下可以表示为工作效率。记录光谱速度具体可以理解为测量开始记录到获取结果的时间。摄谱仪通常情况下为几个小时，这在很大程度上不同于光电光谱仪，后者更为高效，仅需几分钟。系数n具体就是光强度乘以分辨率所获得的结果η=RP2.3主要光学性能指标光谱学测量的过程中，最为关键的就是对光辐射与波长所表现出的对应关系进行测量。光谱学测量结果呈现为曲线，横坐标在此处具体设定为波长，纵坐标在此处具体设定为强度。光谱仪性能主要体现在以下几个方面[31]：1.波长所拥有的范围；2.波长可以达到的分辨率；
【参考文献】：
期刊论文
[1]ROADM和OTN技术在干线传输网络的应用研究[J]. 叶胤,袁海涛,江树臻. 电信技术. 2016(11)
[2]基于MEMS扫描微镜的可调光滤波器的研制[J]. 颜廷皓. 光通信技术. 2013(09)
[3]光网络性能监测技术[J]. 李少晖,沈世奎. 电信网技术. 2012(12)
[4]OPM在40G光传输网络中的应用[J]. 陈妍,何俊. 烽火科技. 2011(03)
[5]可调谐光滤波器的发展及其DWDM应用[J]. 黎辉,马卫东,官成钢,常进. 光通信技术. 2010(11)
[6]角度调谐滤光片带宽消偏振研究[J]. 俞侃,黄德修,樊玲,包佳祺,吴长发. 光学学报. 2010(01)
[7]OPM在光纤传感中的应用[J]. 韩世廓,杨坤涛. 光通信研究. 2008(01)
[8]一种反射式光栅光谱仪光学系统的复合形法最优化设计[J]. 韩磊,刘木清. 复旦学报(自然科学版). 2006(06)
[9]DWDM系统光通道性能在线监控模块[J]. 何俊,杨明,刘明睿,胡强高. 光通信研究. 2006(01)
[10]用窗口卷积实现反卷积的算法研究[J]. 赵永平,许鹏,杨硕. 电子学报. 2005(08)
博士论文
[1]倒置型光片荧光显微成像及图像分析技术研究[D]. 郭敏.浙江大学 2016
[2]微型光谱仪系统的研究及其应用[D]. 程梁.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于C8051单片机的便携式紫外可见光谱仪的研究[D]. 冯芳芳.河北工业大学 2017
[2]微型光谱仪的关键技术研究与实现[D]. 朱李核.浙江大学 2016
[3]便携式手机光谱仪的研制及其软件开发[D]. 史建政.广东工业大学 2015
[4]基于摩擦补偿的高精度伺服控制方法研究与实现[D]. 罗石丰.中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所） 2014
[5]光纤通信系统中光网络性能监测研究与仿真[D]. 赖贵珍.苏州大学 2013
[6]便携式光纤光谱仪光学系统设计与分析[D]. 张国栋.西安电子科技大学 2013
[7]基于光栅的光信道监测技术的研究[D]. 章春晖.华中科技大学 2012
[8]数字系统频带展宽关键技术研究[D]. 王伶.北京工业大学 2003
本文编号：3226665
【文章来源】：武汉邮电科学研究院湖北省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OPM模块在DWDM系统中的使用实例ITU-TG.872
武汉邮电科学研究院硕士学位论文132光谱仪的总体设计2.1光谱仪的基本组成很多光谱仪器在原理上主要采用了光学空间色散原理，类型如下：一是为经典光谱仪，这种设备所采用的主要原理就是空间色散和干涉原理，另一种为干涉调制光谱仪，这种设备所采用的主要原理就是调制原理[23]。前者所采用的色散元件主要包括了光光栅以及棱镜，后者从本质层面来讲属于傅里叶变换光谱仪。尽管光谱仪拥有着不同的原理，不过却有着相同的基本构成，详见图2-1。图2-1光谱仪内部结构基本构成对光谱仪器所拥有的光路结构进行分析可知，其构成主要包括了三部分，详细如下。光源和照明系统：光源若被视为研究对象，具体可以理解为光谱仪实现对光源所拥有光谱信息的有效提取，这样也就得到了光谱图，在此基础之上来对光源所拥有的性质进行分析[24]。光源若被视为研究工具，通常情况下就是对物质的吸收光谱等情况进行研究，使用光源对物质进行照射，此时应用光谱仪来对所激发出的光信息进行分析。光源在此次课题研究中具体被视为研究对象，对光源所拥有的光谱信息进行全方位的分析，此时也就可以得到显色指数等[26]。准光系统：将入射光转变成平行光，照射在分光装置上。
武汉邮电科学研究院硕士学位论文16图2-2瑞利准则示意图2.2.4光谱仪的光度特性光度特性作为非常重要的指标，在很大程度上可以体现出光谱仪对光能量进行传递的一种能力，光度特性在很大程度上关联着探测器的选择。如摄谱仪主要采用了感光板，其所对应的光度特性一般情况下表示为“照度光强度”；光电光谱仪主要采用了光电元件，其所对应的光度特性一般情况下表示为“光通量的光强度”[30]。2.2.5光谱仪工作效率光谱仪器对于光谱记录拥有着不同的速度，也可以达到不同的精度，通常情况下可以表示为工作效率。记录光谱速度具体可以理解为测量开始记录到获取结果的时间。摄谱仪通常情况下为几个小时，这在很大程度上不同于光电光谱仪，后者更为高效，仅需几分钟。系数n具体就是光强度乘以分辨率所获得的结果η=RP2.3主要光学性能指标光谱学测量的过程中，最为关键的就是对光辐射与波长所表现出的对应关系进行测量。光谱学测量结果呈现为曲线，横坐标在此处具体设定为波长，纵坐标在此处具体设定为强度。光谱仪性能主要体现在以下几个方面[31]：1.波长所拥有的范围；2.波长可以达到的分辨率；
【参考文献】：
期刊论文
[1]ROADM和OTN技术在干线传输网络的应用研究[J]. 叶胤,袁海涛,江树臻. 电信技术. 2016(11)
[2]基于MEMS扫描微镜的可调光滤波器的研制[J]. 颜廷皓. 光通信技术. 2013(09)
[3]光网络性能监测技术[J]. 李少晖,沈世奎. 电信网技术. 2012(12)
[4]OPM在40G光传输网络中的应用[J]. 陈妍,何俊. 烽火科技. 2011(03)
[5]可调谐光滤波器的发展及其DWDM应用[J]. 黎辉,马卫东,官成钢,常进. 光通信技术. 2010(11)
[6]角度调谐滤光片带宽消偏振研究[J]. 俞侃,黄德修,樊玲,包佳祺,吴长发. 光学学报. 2010(01)
[7]OPM在光纤传感中的应用[J]. 韩世廓,杨坤涛. 光通信研究. 2008(01)
[8]一种反射式光栅光谱仪光学系统的复合形法最优化设计[J]. 韩磊,刘木清. 复旦学报(自然科学版). 2006(06)
[9]DWDM系统光通道性能在线监控模块[J]. 何俊,杨明,刘明睿,胡强高. 光通信研究. 2006(01)
[10]用窗口卷积实现反卷积的算法研究[J]. 赵永平,许鹏,杨硕. 电子学报. 2005(08)
博士论文
[1]倒置型光片荧光显微成像及图像分析技术研究[D]. 郭敏.浙江大学 2016
[2]微型光谱仪系统的研究及其应用[D]. 程梁.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于C8051单片机的便携式紫外可见光谱仪的研究[D]. 冯芳芳.河北工业大学 2017
[2]微型光谱仪的关键技术研究与实现[D]. 朱李核.浙江大学 2016
[3]便携式手机光谱仪的研制及其软件开发[D]. 史建政.广东工业大学 2015
[4]基于摩擦补偿的高精度伺服控制方法研究与实现[D]. 罗石丰.中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所） 2014
[5]光纤通信系统中光网络性能监测研究与仿真[D]. 赖贵珍.苏州大学 2013
[6]便携式光纤光谱仪光学系统设计与分析[D]. 张国栋.西安电子科技大学 2013
[7]基于光栅的光信道监测技术的研究[D]. 章春晖.华中科技大学 2012
[8]数字系统频带展宽关键技术研究[D]. 王伶.北京工业大学 2003
本文编号：3226665
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