OFDR設(shè)備不能連接超量程的光纖

問(wèn)：儀器標(biāo)稱(chēng)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？

答：不行！

我們?cè)谂c客戶(hù)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(chēng)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：

圖 “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

而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。

圖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?huà)哳l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米~100米區(qū)域?qū)?yīng)的散射信號(hào)頻率是0.7MHz~1MHz。

圖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(huà)，光電探測(cè)器探測(cè)到的這段30米光纖（100米~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米~130米這段光纖。

因此，反過(guò)來(lái)看這段光纖，可以得到130米~100米光纖段的信號(hào)頻率（0.7MHz~1MHz）與70米~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。

圖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米~112米光纖段瑞利散射信號(hào)與144米~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。

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。可輕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)