波长编码型光时域反射计研制

光时域反射计（OTDR）是光纤链路测试分析中必备的测试仪器。目前测试仪表还存在诸多不足，特别是WDM光纤链路。波长编码的光时域反射计是一种原创性的技术方案，将波长编码技术和光外差检测技术相结合，可大大提高检测灵敏度。.该项目采用分布布拉格反射（DBR）可调谐激光器来实现光波长的编码，形成由不同波长光脉冲构成的脉冲序列，经反射的信号光与参考光信号耦合到光探测器中产生拍频信号。经检波和放大后可以检测到反映光纤链路损耗、衰减、断裂等特性的信号，实现对光纤链路特性的测量。让激励光波长符合ITU-T的 WDM波长，可以实现对含有AWG等与波长相关设备的WDM光纤链路的选择和扫描测量。研究内容包括：可调谐激光器模块、波长编码和波长调谐与控制模块、反射光的外差检测功能模块以及信号采集分析模块。

波分复用无源光网络(WDM-PON)具有传输速率高、传输距离长、安全性好、容易升级等优势，是光接入网中最具吸引力的方案之一。光时域反射计（OTDR）是应用最普遍的一种光纤故障及特性检测工具，但传统的OTDR不适用于WDM多波长光纤链路，其光源大多采用FP激光器或分布反馈式（DFB）激光器。FP激光器光谱范围宽，不同阵列波导光栅（AWG）通道的反射和背向散射光叠加在一起被探测器接收，不能准确定位故障点所在支路。DFB激光器通过调节激光器的工作温度和驱动电流来实现波长调谐，其驱动电流对波长的调谐系数为~0.01 nm/mA，调谐范围小， 其工作温度对波长的调谐系数为~0.1 nm/℃，调谐时间长，不能实现多通道的快速测量。因此，研制适用于DWDM-PON网络的多通道OTDR具有重要意义。. 本项目研制了DWDM多波长光时域反射计，选用分布布拉格反射（DBR）可调谐激光器作为光源，设计了可调谐光源模块、基于FPGA的脉冲发生器、基于半导体光放大器（SOA）的脉冲调制模块、光电探测器模块、基于数据采集卡的数据采集模块、数据信息处理平台等。为提高样机性能指标，进一步解决了多波长通道快速调谐、Hadamard编码、光外差检测、降低相干噪声、小波去噪等关键技术问题。. 样机实现了89个ITU波长测试通道，其波长范围在1528~1565 nm内，波长间隔为0.4 nm。单光纤链路测试光纤长度达到100 km，多波长多分支光纤链路测试长度达到50 km。光纤空间分辨率达到2 m时，可以测量60 km以内单光纤链路，30 km以内多波长、多分支DWDM光纤链路。