基于DSP的光時(shí)域反射儀.pdf

1、光纖通信以其頻帶寬、損耗小、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)成為現(xiàn)代通信的代表性技術(shù)。光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)(Optical Time Domain Reflectometer)作為一種專門(mén)的光纖測(cè)量?jī)x器，主要用于光纖鏈路衰減特性分析以及光纖斷裂點(diǎn)的定位等，成為當(dāng)前光纖通信鏈路故障診斷和線路維護(hù)的必備設(shè)備。由于OTDR技術(shù)復(fù)雜、研制難度大，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的OTDR絕大部分依賴進(jìn)口，因此急需自主開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)OTDR設(shè)備。
　　 光時(shí)域反射儀(OT

2、DR)是依靠光的菲涅耳反射和瑞利散射進(jìn)行工作的，通過(guò)將一定波長(zhǎng)的大功率激光脈沖注入被測(cè)光纖線路，然后在同一端檢測(cè)沿光纖背向返回光信號(hào)，被測(cè)光信號(hào)中即包含瑞利散射的返回信號(hào)，又包含菲涅耳反射產(chǎn)生的信號(hào)。背向瑞利散射功率與該點(diǎn)的入射光功率成正比，所以測(cè)量沿光纖返回的背向瑞利散射光功率就可以獲得光線沿光纖傳輸遭受損耗的信息，從而可以測(cè)得光纖的衰減。此外，由于光纖的另一端折射率的變化，將產(chǎn)生菲涅耳反射，在熔接點(diǎn)、活動(dòng)接頭處也有類似現(xiàn)象。于是可以

3、確定光纖的端點(diǎn)、故障點(diǎn)等。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理后，在LCD上顯示出被測(cè)光纖線路的背向散射曲線，從而反映出被測(cè)光纖線路的接頭損耗和位置、長(zhǎng)度、故障點(diǎn)、兩點(diǎn)間的損耗、光纖的損耗系數(shù)，為光纜線路工程施工技術(shù)人員和維護(hù)人員判斷、評(píng)價(jià)光纜線路傳輸質(zhì)量及光纜線路工作狀況提供原始資料和相關(guān)數(shù)據(jù)。
　　 本設(shè)計(jì)是一種基于DSP的光時(shí)域反射儀(OTDR)，該儀器具有測(cè)試光纖的斷點(diǎn)、熔接點(diǎn)損耗、日歷時(shí)鐘顯示、欠壓報(bào)警等功能。另外儀表具有串口通訊功接口

4、，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行儀表的控制、并將儀表的測(cè)量數(shù)掘傳回到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。本設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)難點(diǎn)：
　　 ·采用專用激光發(fā)射芯片可以精確的控制發(fā)射激光的寬度和功率。
　　 ·APD偏壓采用溫度自動(dòng)補(bǔ)償電路，使APD工作在合適的偏壓下。
　　 ·采用高精度、低溫漂的運(yùn)算放大器，保證信號(hào)的無(wú)失真放大。
　　 ·采用對(duì)數(shù)放大器，直接進(jìn)行對(duì)數(shù)運(yùn)算，從而大大降低了對(duì)采樣精度的要求。
　　 ·采用差分放