基于OTDR的分布式光纤微弯测试系统的研究

摘要

随着光纤通信技术的迅速发展和光纤材料的研究与应用，光纤传感技术也得以快速发展。光时域反射计(Optical Time Domain Reflectometer, OTDR)是光纤通信系统中应用非常广泛的测试仪器，能够测量光纤光缆的长度、衰减系数、接头损耗等物理特性，同时，能对光纤光缆链路沿线的各事件点、故障点等进行精确定位。基于OTDR的光纤传感器与传统的各类传感器相比，具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、防暴、结构简单、体积小、重量轻和对被测对象的最低限度的侵入性等一系列独特的优点,并且比较方便组成分布式结构。 本文以光纤微弯传感器为对象就光纤弯曲损耗的光线理论、微弯调制机构、光纤微弯位移传感器等进行了研究，主要内容有： 1．研究了光纤微弯损耗机理，设计并加工制造了齿形周期性微弯调制机构； 2．研究了OTDR测量原理及各项重要参数，并以单模光纤为传输介质，利用OTDR对齿形周期性微弯调制机构以及一种非周期性微弯调制机构进行了位移特性实验，并分析了实验结果； 3．设计了几种基于OTDR的光纤分布式传感器，设计了基于OTDR的分布式传感器的远程控制系统。