武漢東隆科技有限公司
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隨著5G的廣泛應(yīng)用，對(duì)基站、數(shù)據(jù)中心和光纖網(wǎng)絡(luò)的需求與日俱增，而作為這些通信設(shè)施的基礎(chǔ)，光纖網(wǎng)絡(luò)更是最重要的一環(huán)，隨著數(shù)據(jù)量的增大波分復(fù)用技術(shù)也越來(lái)越多的應(yīng)用到光網(wǎng)絡(luò)中，如何保證這些復(fù)雜光網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量成為現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)。
回波損耗（RL）是判斷光鏈路質(zhì)量的重要指標(biāo)，武漢東隆科技有限公司的高精度光學(xué)鏈路診斷儀OCI（1300、1500）是基于OFDR原理光頻域反射技術(shù)，它能夠準(zhǔn)確測(cè)量出整個(gè)鏈路各個(gè)事件點(diǎn)的回?fù)p，實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量，且借助光譜功能可以測(cè)量出各個(gè)事件點(diǎn)在不同波長(zhǎng)下的回?fù)p，為光網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。
測(cè)試FBG中心波長(zhǎng)反射率
對(duì)中心波長(zhǎng)在1548.0-1548.2nm的FBG進(jìn)行測(cè)試，F(xiàn)BG會(huì)對(duì)1548.0-1548.2nm波段的光全反射，其他波段的光進(jìn)行透射。直接將FBG接到OCI儀器上進(jìn)行測(cè)試，OCI設(shè)置的波長(zhǎng)掃描范圍為1528-1612nm，測(cè)試結(jié)果如下圖所示：
將黃色游標(biāo)移到反射峰最上面的位置，下幅圖的窗口長(zhǎng)度設(shè)置為0.2m，通過(guò)積分方法計(jì)算出FBG的反射強(qiáng)度為-26.82dB，而FBG會(huì)將中心波段的光進(jìn)行全反射，理論上其反射強(qiáng)度應(yīng)該接近于0dB。出現(xiàn)這種情況是由于FBG只對(duì)1548.0-1548.2nm波段的光進(jìn)行全反射，而OCI儀器掃描光為1528-1612nm，儀器會(huì)自動(dòng)將反射強(qiáng)度平均到掃描全波段，導(dǎo)致計(jì)算出來(lái)的反射強(qiáng)度變小。下表為選擇不同波段進(jìn)行掃描測(cè)試的反射強(qiáng)度。
從表中可以看出隨著波長(zhǎng)掃描范圍的縮小，用積分方法計(jì)算的反射強(qiáng)度逐漸增大，這是由于掃描范圍越小，反射的光強(qiáng)不變，平均到掃描波長(zhǎng)范圍越小反射強(qiáng)度就會(huì)越大。因?yàn)镺CI儀器不能使掃描光范圍等于FBG的中心波長(zhǎng)范圍，因此用積分方式計(jì)算FBG的回?fù)p是不準(zhǔn)確的。
此時(shí)我們借助光譜分析功能，在下幅圖展示峰值附近的光譜，如下圖所示，可以看出光譜信息上只有1548.0-1548.2nm波段的光回?fù)p值接近0dB，其他波段的光回?fù)p都在-60dB左右，和理論值相符合。利用光譜功能，OCI能準(zhǔn)確測(cè)試FBG在不同波長(zhǎng)下的回?fù)p。
為驗(yàn)證FBG在中心波長(zhǎng)（1548.0-1548.2nm）是否為全反射，設(shè)計(jì)如下圖所示的光路進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，OCI的DUT和環(huán)形器的1通道連接，F(xiàn)BG和環(huán)形器的2通道連接，功率計(jì)和3通道連接，這樣OCI發(fā)出的光由環(huán)形器的1通道進(jìn)入2通道的FBG，F(xiàn)BG中心波段的光再由FBG反射進(jìn)入3通道，最后由功率計(jì)檢測(cè)FBG的反射功率。
使OCI發(fā)出的光波長(zhǎng)停留在1548.1nm，經(jīng)功率計(jì)換算測(cè)試出FBG的反射強(qiáng)度為-1.74dB，環(huán)形器1通道至2通道的損耗為0.57dB，2通道至3通道的損耗為0.97dB，因此扣除環(huán)形器的損耗后FBG的反射強(qiáng)度為-0.2dB，和OCI測(cè)試結(jié)果相對(duì)應(yīng)，證明OCI測(cè)試不同波長(zhǎng)下回?fù)p的準(zhǔn)確性。
結(jié)論
從測(cè)試結(jié)果可以看出OCI可以準(zhǔn)確測(cè)試FBG在中心波長(zhǎng)附近的反射率，同理按照上述方法可以測(cè)試出對(duì)波長(zhǎng)有依賴的光學(xué)器件在不同波長(zhǎng)下的回?fù)p值，如波分復(fù)用器、濾波器、硅光芯片等。OCI不僅能測(cè)試出光鏈路中不同位置的回?fù)p，還能夠測(cè)試出該位置在不同波長(zhǎng)下的回?fù)p值，為檢測(cè)復(fù)雜的光鏈路提供了新的檢測(cè)手段，給網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定運(yùn)行提供最基礎(chǔ)的保障。
