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用于电信的光纤光栅

光时域反射计(OTDR)作为准确定位光分布网(ODN)故障和监测ODN性能的有效手段,已广泛应用于运营商的骨干网中,但以无源光网络(PON)为代表。在中国的接入网中,它面临着巨大的挑战。PON-ODN网络的星型结构、高损耗分光器、复杂的ODN部署环境等因素都增加了OTDR的难度';光纤故障的测量和诊断。尤其是在PON ODN网络中引入高损耗分光器时,OTDR检测光信号的强度降低,使得当前OTDR技术难以识别ODN分支光纤上的衰减事件(如弯曲和其他衰减事件)。此外,当家庭光纤的端部连接到光网络单元(ONU)时,微弱的OTDR检测信号不能形成有效的反射峰来区分和定位不同的ONU分支。为了提高OTDR';为了提高对光链路端到端性能的控制和测量灵敏度,业界建议在ONU侧安装一个低成本的波长选择反射器,以实现对光链路端到端衰减的准确检测。


光纤光栅反射器(FBG反射器)就是这样一种波长选择性反射器。光纤光栅的原理是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光将入射光的相干场图案写入纤芯,并在纤芯中沿纤芯轴线产生折射率的周期性变化,因此,形成永久性空间相位光栅的作用本质上是在纤芯中形成窄带(透射或反射)滤波器或反射镜。当宽光谱光束通过光纤光栅时,只有满足光纤光栅布拉格条件的波长会被反射,其余波长将继续通过光纤光栅传输。


写入光纤光栅的特殊尾纤或嵌入适配器中光纤光栅中的光纤光栅反射器安装在ONU侧,由于光纤光栅和光纤线路终端(OLT)的反射中心波长,OTDR在侧发送的测试光脉冲一致,因此,测试光脉冲被强烈反射,反射率接近100%,而正常的PO系统工作波长不满足光纤光栅布拉格条件,通过反射镜时衰减很小。OTDR可以通过检测光纤光栅反射镜反射的光信号的强度,准确计算从OLT到ONU的光链路的衰减,并通过将故障链路与健康文件的回波损耗(光纤链路上衰减故障引入的光纤损耗值)进行比较,准确测量回波损耗。其次,在二级分光场景中,还可以准确定位衰减故障是发生在分布光纤段还是家庭光纤段。同时,在安装光纤光栅反射器后,可以通过OTDR曲线上的反射事件有效区分每个ONU分支,帮助定位哪个ONU分支存在衰减故障。从而实现对分支光纤衰减事件的有效检测。


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