无源光器件的回损的定位测试系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

随着信息化时代的到来，计算机大量普及，每家每户都可以通过互联网来获取信息，上网已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。与其同时，随着信息技术的发展，对于光纤通信载体的要求也就越来越高，希望通过互联网来实现一系列交互的速度能够越来越快并且能够稳定，使互联网朝着更完善的方向发展。

因此，着重需要解决的就是在光纤通信系统传输的质量问题。但因为光信号的传输受损耗、色散以及光纤中的非线性效应等因素的限制，光纤通信系统的传输速率受到了严重制约。一般来说，在低损耗传输窗口，光纤传输容量非常巨大，具有25thz的带宽，但直到20世纪90年代，其传输速率还限制在几十gbit/s，远远低于25thz的容量。另外，在光纤传输过程中，因为损耗的存在，必须每隔50~100km对光信号进行中继放大。色散使光脉冲展宽，且脉冲之间产生干扰，也限制了码速率的提高。限制光纤通信系统传输的因素很多，但最主要的是光纤无源器件的性能好坏，因为当光通过光纤时，由于色散等因素的影响，在光纤中不能直线传输，直线传输只是一种理想状态。如果光纤连接器之间存在间隙或是光纤线路中存在断点会导致光纤折射率改变，从而引起向后放射光，干扰光源的稳定性。所以就需要大量的优质的光无源器件和光纤来提高光纤通信系统的质量，同时，检测所生产出来的光无源器件和光纤所组成的光纤通信系统也是非常重要的。这里就需要能够实时检测光纤通信系统的光纤测试仪器。只有能够检测光纤通信系统的质量好坏和对系统故障点的精确定位，才能使光纤通信系统更加稳定和方便修复。光纤通信系统的质量好坏主要是通过光器件插入损耗与光回波损耗来表现出来的。

2. 研究的基本内容与方案

根据目前国内有些科研机构尽管研发出测量光纤测试仪器，但是大多数只具有单一测试功能，对于一体化、多功能光纤测试产品研究比较少。为了满足光通信领域市场需求，设计并实现一体化的光纤测试仪器，针对光插回损测试和光纤故障定位系统，同时通过比较分析各种测试方案的优缺点和研究光电微弱信号低噪处理技术方法，提出一种性价比高光回损测试和故障定位检测的可行性方案。然后进行硬件电路设计以主要针对微弱信号检测硬件电路设计，然后提出整个方案的软件编程设计思想和关键点，可以测试出光插回损和故障点、绝对光功率等一系列重要的参数。最后通过调试软硬件系统，对整个系统进行参数性能测试与结果分析，对所设计的光纤测试系统进行分析和完善，最后得到相对来说较完善的光纤测试系统。

检测系统的关键技术难点主要有稳定光源的输出、光电微弱信号低噪处理、高速采样窄脉冲光信号检测技术，以下对关键技术进行考虑。

（1）稳定光源输出：系统中完成光回损，光插损，故障定位功能检测模块，都需要提供一个稳定光源，同时采用波分复用技术，系统输出稳定的1310nm和1550nm的激光，由于半导体的特性激光器工作的环境温度和长期使用的激光器自发温度升高导致输出功率减少，因此在设计光源模块的稳定光源输出时，在硬件电路设计部分会采取一系列的措施与光隔离技术来控制光源的稳定。

3. 研究计划与安排

第1－3周：完成论文开题

第4－6周：完成理论相关技术理论研究

第7－10周：完成本课题的理论与技术研究内容

4. 参考文献（12篇以上）

[1]孙景群.光器件的回损测量[j].电信技术,2012(7):95-97.

[2]李国军.一种基于otdr技术的插回损测试仪[j].光通信技术,2013,37(2):41-43.

[3]吴浩.光纤插回损与故障检测系统的设计与实现[d].武汉理工大学,2014.