ASE光源相关法实现波分复用无源光网络故障检测研究

摘要

随着信息时代的飞速发展，人们对网络带宽和传输容量要求越来越高，波分复用无源光网络(WDM-PON)因其宽带宽、保密性好、结构易于升级等优势成为下一代光接入网的发展方向。随网络用户的迅速增加和网络业务的多样化，WDM-PON结构趋于复杂化，加之其节点密、支路多的结构特点，给WDM-PON故障检测带来挑战。因而寻求一种易于操作、快速检测定位、且成本低廉的故障检测技术，对于WDM-PON运营和发展具有重要的意义。
　　通过深入研究分析现有的WDM-PON故障检测技术，理论分析宽带ASE光源的输出特性，提出一种新的检测技术——利用放大自发辐射光源具有很好的噪声相关性和宽带可调谐性，结合相关算法实现高精度的WDM-PON故障检测。
　　围绕这一课题，本文主要进行了以下工作:
　　1.对WDM-PON技术发展和应用做了深入研究，对比现有的WDM-PON故障检测技术，分析其优缺点。
　　2.对掺铒光纤ASE光源的产生进行理论研究和分析，并研究分析了几种典型结构的ASE光源。
　　3.基于OptiSystem软件，对WDM-PON系统传输和双程后向结构的ASE光源进行仿真模拟，通过仿真结果，验证宽带ASE光源的输出特性和WDM-PON优良的基带信息传输性能。
　　4.实验研究了基于放大自发辐射光源结合相关法实现高精度的WDM-PON故障检测。结果表明该技术能够实现WDM-PON光纤链路的故障检测、多事件故障检测，动态范围达23 dB，实现厘米量级的空间分辨率，且与探测距离无关。
　　5.总结研究结果，展望课题进展。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 课题研究的背景

1．2 WDM-PON技术和发展前景

1．2．1 WDM-PON技术

1．2．2 WDM-PON发展前景

1．3 WDM-PON故障检测研究现状

1．4 本论文章节安排

第二章 掺铒光纤放大自发辐射(ASE)光源

2．1 ASE光源特性和应用

2．2 ASE光源的理论研究

2．2．1 ASE光源的工作原理

2．2．2 掺铒光纤放大系统原子速率方程

2．3 泵浦源的选择

2．4 ASE光源物理结构

2．5 本章小结

第三章 基于OptiSystem的ASE光源和WDM-PON系统仿真模拟

3．1 OptiSystem仿真软件介绍

3．2 双程后向结构ASE光源的模拟研究

3．2．1 OptiSystem模拟结果

3．3 WDM-PON传输系统模拟

3．3．1 OptiSystem模拟结果

3．4 本章小结

第四章 基于ASE光源相关算法的WDM-PON故障检测的实验研究

4．1 WDM-PON故障检测的实验研究

4．1．1 实验装置

4．1．2 ASE光源与实验原理

4．2 WDM-PON故障检测结果

4．3 WDM-PON故障检测的动态范围实验研究

4．4 WDM-PON故障检测空间分辨率分析

4．5 实验结果讨论

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文