光频域反射在光通信网络检测中应用研究

　　3光频域反射的优点

　　光频域反射对光纤通信的检测不仅包括了对集成光路诊断，而且也包括了对通信故障的处理和检测。对集成光路的诊断一般使用的是厘米量级，有时候是毫米量级的。对于通信故障的处理一般采用的是一米左右的光源，光的量程达到公里级别。相应的大量程就要大动态范围以及较高的光源功率。显而易见，光频域反射能够很好的解决分辨率和动态之间的矛盾。因为光频域反射具有高的灵敏性和高空间分辨率优点。光频域反射的高空间分辨率指的是测量系统辨别光纤上相邻两个待测点的水平和能力。空间分辨率高的话则代表辨别测量点之间的距离短，这样测量出的光纤信息就更多，就越能反应出光纤的特性，光频域反射的分辨率主要受到探测光的脉冲宽度限制。如果探测光的脉冲宽度较窄，则光频域反射的分辨率就高，并且耗费的能量也少，产生的信噪比少，光频射反射对于中频信号的辨别能力与频谱仪密切相关。如果频谱仪的宽带较小，那么辨别出来的信号能力强，反之亦然。

　　通过上面的分析我们发现适用于上述情况的光源都是单色的。但是实际中的信号源并非如此。现实中的信号源一般会产生很大的噪声，并且通过频谱的宽度呈现，噪声减少了空间的分辨率，缩短了光纤测量长度。这样导致光纤在固定的长度下测量数据无法真实的反应信号大小，不能正确的分析光纤传输的特性。一般情况下，为了能够方便分析噪声的影响，仅仅考虑两个信号，一个信号是参考段的反射信号，一个是待测光纤的反射信号。

　　4光频域反射的限制因素

　　4.1光源相位噪声以及相干性限制

　　在光通信网络的实际操作中，光频域反射都会产生较大的光源相位噪声，噪声通过频谱的宽度呈现。相位噪声减少了空间的分辨率，缩短了可测量长度。为了更明确的表示光纤传输性质，分析噪音和光源列出如下的公示：仅考虑两个信号，一个是参考端的反射信号（其反射系数r是1），另一个是待测光纤端面的反射信号（反射系数是R），光电探测电流式可表示为，其中，光源的电场强度为。

　　4.2光源扫频的非线性限制

　　在实际的使用中，激光器会受到温度的变化、器件振动、或者是电网电压波动等影响，引起光源谐振腔具体位置发生改变，进而影响了输出光波谱线变化，导致扫频非线性。这大大限制了光频域反射空间分辨率大小。

　　4.3光波极化限制

　　由于光频域反射采用相干检测这一方案，很显然，如果信号光及参考光，在光电探测器光敏面上的极化方向刚好是正交，那么信号光对应的光纤测量点上存有的信息会丢失。因此，要确保光波极化稳定。