波长连续可调谐的混沌光纤激光实现高精度WDM-PON故障检测

摘要

波分复用无源光网络由于其容量大、网络安全性高、易管理、可升级性好等优点被视为下一代光接入网。随着IP业务的增长，多媒体应用的多元化，通信网络的维护及监测对于保持网络的正常运行显得尤为关键。WDM-PON构建了点到多点、支路多、节点密的拓扑结构。传统的检测方法已经无法满足需求，寻求一种快速有效的高精度检测和定位故障点位置的方法，对于保障通信的顺利进行有着重要的意义。
　　分析研究现有关于网络检测的方法，基于本课题组研究的光纤混沌激光技术，利用混沌相关法实现不同网络故障的精确定位。混沌光纤激光的高带宽以及输出波长范围广的特性，有利于进一步提高了空间分辨率和测量信道的个数。
　　围绕这一种新型的检测技术，本文主要进行了以下工作:
　　1、介绍WDM-PON技术特点。总结现有的WDM-PON检测技术，分析各方法存在的问题。
　　2、利用VPI软件分别对环形腔掺铒光纤激光器和WDM-PON传输结构进行了模拟。模拟研究环形腔掺铒混沌光纤激光的输出光谱、频谱和时序特性。模拟不同传输距离的WDM-PON结构，通过眼图分析其对系统的影响。
　　3、实验实现掺铒光纤混沌激光器波长连续可调谐输出且范围覆盖C波段和L波段，并研究其输出特性，实验结果表明:波长可调谐混沌激光特性不随着波长的改变而变化。
　　4、实验实现基于波长连续可调谐混沌光纤激光器实现了对WDM-PON中的不同故障类型检测。结果表明:基于混沌激光器的检测技术对WDM-PON中的故障可以精确检测定位，空间分辨率达到厘米精度且与测量距离无关，动态范围达到百千米量级。
　　5、对研究结果进行分析总结和展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的及意义

1．2 WDM-PON技术

1．3 WDM-PON故障检测研究现状

1．4 本论文章节安排

第二章 基于混沌光纤激光器的WDM-PON故障检测理论研究

2．1 VPItransmissionMaker模拟软件介绍

2．2 环形腔掺铒光纤激光器模拟研究

2．2．1 模拟装置

2．2．2 模拟结果

2．3 WDM-PON传输结构模拟

2．4 本章小结

第三章 波长连续可调谐的混沌光纤激光的产生

3．1 混沌信号的产生及表征

3．1．1 混沌信号的产生

3．1．2 混沌信号的表征

3．2 光纤激光器波长可调谐技术

3．3 波长可调谐混沌激光的实验研究

3．3．1 波长可调谐混沌激光的产生

3．3．2 波长可调谐混沌激光特性研究

第四章 基于混沌光纤激光器实现WDM-PON高精度故障检测实验研究

4．1 WDM-PON故障检测实验研究

4．1．1 故障检测装置及检测结果

4．2 空间分辨率

4．3 动态范围

4．4 实验讨论

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文