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OFDR設(shè)備不能連接超量程的光纖

更新時(shí)間:2024-06-24 點(diǎn)擊量:729

OFDR設(shè)備連接超量程的光纖

 

問(wèn)儀器標(biāo)稱測(cè)量長(zhǎng)度是100米,那我連接大于100米的光纖,只測(cè)量前面100米,行不行呢?

 

不行!

 

我們?cè)谂c客戶交流時(shí),經(jīng)常會(huì)被問(wèn)到以上問(wèn)題,通常情況下,連接的光纖必須要小于儀器標(biāo)稱測(cè)量長(zhǎng)度。這里既然用“通常",那么當(dāng)然也存在一些特殊情況可以連接大于100米的光纖,而不影響測(cè)量結(jié)果。

 

如果要搞清楚這個(gè)問(wèn)題,首先我們需要了解一下信號(hào)采集原理中的“混疊現(xiàn)象",大家可自行搜索百科查看。如下截圖所示:

img1 

 “混疊"百科

 

簡(jiǎn)單解釋就是:假如儀器采樣頻率是fs,信號(hào)頻率是fo,并且fs/2 < fo < fs,則實(shí)際采集到的信號(hào)頻率f是:

f = fs  fo

OFDR光頻域反射技術(shù)是通過(guò)光纖上各個(gè)位置散射光與本地參考光的頻率差來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。也就是說(shuō)光纖上各個(gè)位置的散射光在到達(dá)光電探測(cè)器后頻率是不同的。

img2 

1.OFDR原理

 

如圖1示,OFDR系統(tǒng)的邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)。激光器發(fā)出的線性掃頻光經(jīng)過(guò)耦合器分成兩路。一路進(jìn)入?yún)⒖脊饴方?jīng)反射鏡反射后,再次經(jīng)過(guò)耦合器到達(dá)光電探測(cè)器;另外一路進(jìn)入傳感光纖,在傳感光纖各處產(chǎn)生瑞利散射后,經(jīng)耦合器到達(dá)光電探測(cè)器。兩路信號(hào)產(chǎn)生差頻后經(jīng)系統(tǒng)采集。

 

通常系統(tǒng)的采樣頻率是2MHz,測(cè)量長(zhǎng)度是100米。根據(jù)奈奎斯特采樣定理,則傳感光纖100米位置對(duì)應(yīng)的散射信號(hào)頻率為1MHz(采樣頻率的一半)。0~1MHz的散射信號(hào)對(duì)應(yīng)于傳感光纖的0~100米區(qū)域,所以我們也可以得到傳感光纖70~100米區(qū)域?qū)?yīng)的散射信號(hào)頻率是0.7MHz~1MHz

img3 

2.正常光纖瑞利散射圖像

 

當(dāng)接入傳感光纖70米,小于實(shí)際最大傳感長(zhǎng)度約112米(最大量程即橫坐標(biāo)最大值),光纖尾端下降臺(tái)階明顯。如果我們?cè)?/span>100米傳感光纖后面再接入30米光纖的話,光電探測(cè)器探測(cè)到的這段30米光纖(100~130米段)的散射信號(hào)頻率為1MHz~1.3MHz。由于我們的采樣頻率只有2MHz,則對(duì)于這段信號(hào)的采集就會(huì)產(chǎn)生混疊效應(yīng),實(shí)際采集到的信號(hào)頻率是2MHz-1MHz~1.3MHz),即1MHz~0.7MHz,對(duì)應(yīng)于100~130米這段光纖。

 

因此,反過(guò)來(lái)看這段光纖,可以得到130~100米光纖段的信號(hào)頻率(0.7MHz~1MHz)與70~100米光纖段的信號(hào)頻率(0.7MHz~1MHz)一樣,兩者混合在一起,導(dǎo)致無(wú)法區(qū)分這兩段光纖,也就不能用來(lái)測(cè)量。而0~70米這段光纖的散射信號(hào)頻率并沒(méi)有與某個(gè)光纖段重合,所以仍然可以用來(lái)測(cè)量。這也就是前文我們說(shuō)的連接光纖大于100米時(shí)仍可以測(cè)量的特殊情況。

 

img4 

3.超量程接入時(shí)傳感光纖瑞利散射圖像

 

當(dāng)接入傳感光纖144米,超量程32米(最大量程112米),光纖末端(140米位置)實(shí)際顯示在112-32=80米位置。即80~112米光纖段瑞利散射信號(hào)與144~112米光纖段瑞利散射信號(hào)混合在一起,無(wú)法區(qū)分。

 

由此得出,假如儀器規(guī)定的傳感長(zhǎng)度是100米時(shí)(OSI-S傳感長(zhǎng)度100米,OSI-D傳感長(zhǎng)度20米),如果您連接的傳感光纖長(zhǎng)度超過(guò)100米,多了n米時(shí),則由100米位置向前推n米,即(100-n)米~100米這段光纖是不能用來(lái)測(cè)量的。

 

img5
 

高分辨光學(xué)鏈路診斷儀OCI

OCI都是一款超高精度光學(xué)鏈路診斷儀,原理基于光頻域反射(OFDR)技術(shù),單次測(cè)量可實(shí)現(xiàn)從器件到鏈路的全范圍診斷??奢p松查找并判別光纖鏈路中的宏彎、連接點(diǎn)和斷點(diǎn),并精確測(cè)量回?fù)p、插損和光譜等參數(shù),其事件點(diǎn)定位精度高達(dá)0.1mm。高分辨光學(xué)鏈路診斷儀OCI不僅可用于光學(xué)鏈路診斷,還可拓展分布式光纖傳感功能,實(shí)現(xiàn)應(yīng)變和溫度高分辨測(cè)量。

產(chǎn)品特點(diǎn):

· 波長(zhǎng)范圍:C+L波段:1525~1625nm或O波段:1265~1340nm

· 空間分辨率:10μm@50m、20μm@100m

· 測(cè)量長(zhǎng)度:100m(可定制升級(jí))

· 自校準(zhǔn),無(wú)需人為干預(yù),穩(wěn)定性好

· 可擴(kuò)展分布式溫度、應(yīng)變測(cè)量

· 可提供定制服務(wù)

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