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常用光通信测试仪器基本原理及日常维护 Jun 23, 2007 讲师：邓三千 纲要 常用光通信测试仪器基本应用介绍 常用光通信测试仪器的基本工作原理 仪器的日常维护 仪器的系统升级 常见问题 光通信测试仪器基本应用介绍 一个测试的基本组成:信号源+被测器件+接收机 光通信测试仪器基本应用介绍 如何选择信号源和接收机? A 窄带源+宽带接收机 B 宽带源+窄带接收机 C 窄带源+窄带接收机 光通信测试仪器应用基本介绍 光通信测试仪器应用基本介绍 信号源的选择 窄带源: A DFB激光器 B 可调谐激光器 光通信测试仪器应用基本介绍 接收机的选择 宽带接收机: 光功率计 窄带接收机: A 光谱分析仪 B 波长计 光通信测试仪器的基本原理 可调谐激光器的基本原理图 光通信测试仪器基本原理 工作原理 用于光通信器件测量的可调TLS光源的基本原理如上图所示. 调谐部分由一个半导体激光器和外部谐振腔组成.半导体激光器的一端进行涂覆以防止反射,可移动的衍射光栅通过调整角度来选择波长,起了可调滤波的作用,边模滤波器确保产生单模的光,隔离器及带角度的无接触输出连接器可消除回波损耗的影响,通过保偏光耦合器可对输出功率进行监控以确保波长扫描输出时的功率稳定性. 光通信测试仪器基本原理 可调谐激光源的重要参数 A 波长范围 B 波长精度 C 扫描速度 D 输出功率 E 边模抑制比 F 信噪比(dB/nm) 光通信测试仪器的基本原理 波长计—基于迈克尔逊干涉仪 M2(可移动) M1’ G1 G2 M1(固定不动) 光通信测试仪器基本原理 基本原理: 安捷伦86120X系列波长计基于迈克尔逊干涉仪测量激光波长,如上图所示,移动反射镜在马达的带动下往返移动,假设移动反射镜移动距离为d,对输入光的干涉条纹数有如下公式: mλ=4nλd 这里 m表示被测激光产生的条纹数 λ表示输入的激光波长 n表示波长λ在空气中的折射率 同理对参考激光可得出如下公式: m0λ0=4n0d 这里 m0表示参考激光产生的条纹数 λ0表示参考激光波长 n0表示参考激光在空气中的折射率 光通信测试仪器基本原理 综合式可得被测激光波长为: λ= (m0/ m)(nλ/n0)λ0 影响精度的因素: A 参考激光的波长 B 条纹的计数精度 C 折射率的偏差 D 准直精度 E 衍射等因素的影响 光通信测试仪器基本原理 光谱分析仪基本工作原理 光通信测试仪器基本原理 安捷伦OSA的实现---双通衍射光栅 光通信测试仪器基本原理 安捷伦光谱分析仪的实现是采用双通衍射光栅,让输入光两次通过衍射光栅,其优点是: 实现陡峭的滤波器形状 光谱仪的两个最重要的指标 A 分辨率带宽---能分辨相邻2个信号的能力 B 动态范围---对离峰值信号固定波长间隔的邻近信号的抑制能力 光通信测试仪器基本原理 分辨率带宽和F-P光源 不同的分辨率带宽设置测的曲线不同 光通信测试仪器基本原理 光通信测试仪器基本原理 LED或ASE光源通常有几十纳米的带宽,远比分辨率带宽大,这时光谱仪测的功率强度取决于分辨率带宽的设置 动态范围对测试的影响 如果滤波器的形状比WDM系统的间隔宽,测得的系统噪声比实际高 光通信测试仪器基本原理 光功率机基本原理图 光通信测试仪器基本原理 光时域反射仪原理图 光通信测试仪器基本原理 光时域反射仪把窄的光脉冲注入光纤端面作为探测信号,光脉冲沿着光纤传播时,各处瑞利散射的背向散射部分将不断返回光纤的入射端,当光信号遇到裂纹时,就会产生菲涅尔反射,背向反射光也会返回到光纤入射端.通过合适的光耦合和高速响应的光电检测器检测到输入端的背向光的大小和到达的时间,就能定量的测量出光纤的传输特性,长度及故障点. 光通信测试仪器基本原理 OTDR的技术指标及意义 A 动态范围 B 死区 C 响应分辨力 D 幅度分辨力 E 线性度 光通信测试仪器基本维护 安全警告 A 执行仪器设备清洁维护的时候,务必关闭电源,拔掉电源插头. B 任何时候不要用眼向里看光源的输出口,防止眼睛受到伤害. C 未经授权,不得随便打开仪器盖板. D 只有取得维护资格的人员方能执行仪器的维护. 光通信测试仪器基本维护 为什么要执行维护? A 光纤的芯径大约9μ,空气中的