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OFDR(光频域反射)用于短距离高精度测量

发布时间:2023-06-26阅读次数:171次

背景介绍

OTDR(光时域反射)和OFDR(光频域反射)是光纤通信中常用的两种分析测试技术。OTDR通过向光纤中发射脉冲光,接收从链路上反射回来的光信号测量事件距离、损耗和反射等,在光纤网络故障诊断和运行维护方面有十分广泛的应用。OFDR则是基于光频域分析与光外差检测技术相结合,线性扫频激光器发出光并分送至信号臂和参考臂,信号臂光纤每一位置反射回来的光与参考光产生拍频干涉,由接收到的信号频率大小及强度判断事件发生位置及特征,还能通过光谱的漂移“感知”光纤沿线的应变、温度变化。由于采用了频域分析和相干检测,OFDR有效克服了OTDR空间分辨率与动态范围之间的矛盾,既保证了高动态范围又在距离上拥有极高的分辨能力,测量事件的盲区在亚微米级别,可以实现高精度、高灵敏度分布式测量。

光器件测试

不同于OTDR用于长距离光纤网络测量,OFDR是用于器件级故障定位与测试。图1为使用OFDR设备测量FC/APC跳线接头的测试结果,从图1中可以看出,当FC/APC跳线接头不盖防尘帽时,测试结果显示尾端处有一个峰值,该峰值是由光从光纤(高折射率)到空气(低折射率)引起的菲涅尔反射。图2为FC/APC跳线盖上防尘帽的测试结果,尾端处在测试结果上表现为两个峰值,第一个峰值为光纤端面到空气产生的峰值,第二个峰值为防尘帽端面处的反射峰值。

图1.未带防尘帽的FC/APC跳线头测量结果
图2.带有防尘帽的FC/APC跳线头测量结果

图3是测试合格和有瑕疵3dB保偏耦合器,从测试结果可以看出有瑕疵的耦合器在耦合位置处有较高的反射峰,说明该耦合效果不佳。

图3. 合格和有瑕疵3dB保偏耦合器测量结果

结论

OFDR设备测试无盲区且空间分辨率极高,能有效识别FC/APC跳线接头情况及保偏耦合器内部存在的微小瑕疵。防尘帽导致跳线尾端出现两个反射峰;微小瑕疵使得耦合器耦合位置出现一个较高的反射峰,以上结果表明OFDR设备能满足短距离高精度的测量需求,可以用于光器件故障定位、光模块内部分析等应用。

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