導(dǎo)語：測試方法發(fā)展下的光纖通信論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1光纖的幾個(gè)類型

隨著科技的發(fā)展，光纖種類越來越多，在這里我們只討論信息傳輸?shù)夭▽?dǎo)，是利用高純度的石英精工制做而成的細(xì)小光纖，一般使用的光纖分三種基本的類型，主要有：突變型地多模光纖、漸變型地多模光纖以及單模地光纖這三種。突變型地多模光纖地纖芯直徑一般多為50—80um。光線是以折線的形狀沿著纖芯的中心軸地方向傳輸，其特點(diǎn)就是得到的信號畸會變大。漸變型地多模光纖纖芯直徑一般為20~50微米，光信號是以正弦形狀傳播，它的特點(diǎn)就是信號畸會變小。單模地光纖的纖芯直徑一般只有8-10微米，光信號是直線形狀傳播的，它的光信號畸變是很小的。而為了調(diào)整信號工作波長或著改善其色散的特性，還可以設(shè)計(jì)特種的單模光纖，其中常用的方法有三種：三角形芯光纖、雙層光纖和橢圓芯形光纖。雙層光纖的分布像W形，因此又被稱為W型光纖。這種光纖它有兩個(gè)包層，其中內(nèi)包層的直徑為20微米，適當(dāng)?shù)倪x取光纖纖芯，外包層以及內(nèi)包層折射率分別為a1、a2、a3，調(diào)整a值，可以得到在1.3~1.6微米間光色散變化是非常小的色散光纖。三角芯形光纖其折射率的分布成三角形，是一改進(jìn)的色散為光纖的，三角芯形光纖在1.55微米有微量的色散。橢圓芯形光纖其折射率的分布成橢圓形，橢圓芯形光纖具備強(qiáng)雙折射的特性。橢圓芯形光纖雙折射特性能力能使光保持原有的偏振狀態(tài)。這些特征都不盡相同的光纖光芯，他們的用途也都不盡相同。

2光纖通信中的測試方法的原理及其存在的局限性

如今的光纖通信高薪技術(shù)是從光通信中拓展出來的，它已經(jīng)變成了現(xiàn)代通信幾個(gè)主要的支柱之一。這個(gè)光纖通信是通過光波當(dāng)做信息傳遞載體，是以光纖纖體作傳輸媒介的新型通信方式。通信傳輸容量大，并且傳輸距離遠(yuǎn)，損耗非常小。不但中繼距離長，而且抗電磁干擾性能好，還有保密性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域范圍很廣泛，主要包含通信網(wǎng)還有因特網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)運(yùn)用的局域網(wǎng)以及廣域網(wǎng)等。如今在光纖通信被廣泛應(yīng)用的大環(huán)境下，對光纖材質(zhì)等各方面的研究也顯得越來越重要。從國外的某些公司提出來的使用光纖進(jìn)行遠(yuǎn)程測試的方案中發(fā)現(xiàn)，想把光纖的監(jiān)測成本降低的同時(shí)，還要能反映出光纜接近九成以上的，那么就要將一根光纜中兩到三條的單獨(dú)光纖作為監(jiān)測檢驗(yàn)的光纖才行。依靠這個(gè)理論發(fā)展而來的檢測系統(tǒng)有以下兩個(gè)類別，如下。第一代檢測系統(tǒng)：這套系統(tǒng)的構(gòu)成中含有一臺OTDR設(shè)備、一個(gè)可控制多個(gè)鏈接條路的公用OTDR開關(guān)，還有一臺控制全部設(shè)備的終端電腦。在正常的情況下，可以使用一般的電話網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器的控制器來管理使用OTDR，這種方法是通過自動性質(zhì)的周期性測量來分析故障的，從而進(jìn)行檢測故障或者是特性特點(diǎn)，這種方法的不足之處是缺乏實(shí)時(shí)性，不能及時(shí)檢查到故障的發(fā)生，而對于系統(tǒng)來說，要不停地進(jìn)行OTDR設(shè)備的啟動和開關(guān)的操作，這樣一直下去會嚴(yán)重地縮減機(jī)器的使用壽命。第二代檢測系統(tǒng)：這個(gè)第二代系統(tǒng)的硬件組成成分和第一代是基本相同的，它們的主要區(qū)別就在于軟件的組成部分和在線的相關(guān)光纖測試工作。在這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測試時(shí)，使用的是將必要的中心遙控檢測與必要的周期性質(zhì)的循環(huán)檢測相結(jié)合的辦法。而在其他的時(shí)間，OTDR的檢測設(shè)備和光開關(guān)是不會有啟動等相關(guān)操作的，若在某一根光纜檢驗(yàn)報(bào)告中沒有檢測纖的相關(guān)報(bào)告，那么它就會使操控光開關(guān)把這條監(jiān)測纖的檢測光路開啟，若是出現(xiàn)故障，則會由WDM技術(shù)將鏈路的損耗增加。光纜檢驗(yàn)測試網(wǎng)這一光傳輸?shù)某跗陂_發(fā)而生的應(yīng)用系統(tǒng)仍然存在著一些缺陷：光纜監(jiān)驗(yàn)測試網(wǎng)檢測的準(zhǔn)確度以及光的中繼長度還與OTDR的動態(tài)大小范圍相關(guān)；檢測系統(tǒng)能夠測驗(yàn)到光纜的故障之處，但對光纖的特性和優(yōu)劣性無法進(jìn)行檢測。因?yàn)楣饫|的故障原因并非都是由光纜的阻斷造成的，其中的外力作用也是不可小覷的，還有的就是光纜的續(xù)借更是一個(gè)再重要不過的原因，這也就是為什么系統(tǒng)的檢測并不能完全的發(fā)揮作用，我們可以發(fā)現(xiàn)：光纖的研究過程歷經(jīng)階躍多模光纖、梯度多模光纖以及單模光纖這三個(gè)階段，而其帶寬的范圍也從幾十MHZ發(fā)展到幾百GHZ。對于檢測系統(tǒng)的研發(fā)與建設(shè)，為了系統(tǒng)傳輸?shù)娜萘亢途嚯x的提升，將無人中繼站的數(shù)量減少，檢測系統(tǒng)擴(kuò)充了大量的SDH系統(tǒng)，其波長為1550nm、中繼距離為80KM。在ITU-T給出的設(shè)計(jì)草案中，并沒有給出使用遠(yuǎn)程光纖進(jìn)行檢測的建議，因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)軟件的支持也沒有用戶接口和進(jìn)行硬件測量的通道；但是在CCITT給出的設(shè)計(jì)草案中，他們提出了電信管理網(wǎng)絡(luò)這一新概念，其中包含了人性化的管理、維護(hù)、計(jì)算、配置和安全這五個(gè)功能系統(tǒng)領(lǐng)域。

3光纖通信中的新測試技術(shù)

3.1建立于OTDR基礎(chǔ)的光纖測試技術(shù)

基于OTDR系統(tǒng)的光纖測驗(yàn)技術(shù)的原理是將測試光纖里面向后的散射對光的消耗來進(jìn)行測試的技術(shù)手段，是國際上最早被研發(fā)出來的測驗(yàn)手段，同樣也是最快發(fā)展到商務(wù)行業(yè)領(lǐng)域的。經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，在原有的基礎(chǔ)上，根據(jù)光纖通信在現(xiàn)階段發(fā)展中的新要求，這種測驗(yàn)技術(shù)在性能和功能上都有了很大的進(jìn)步：（1）單模光纖的波長是從1310微米以及1550微米開始，逐漸地向其他的波長延伸，從而獲得了更多的波長，例如說，全波光纖其低水峰的廣播性質(zhì)而配置的1400微米波長，為L波段和U波段光纖專屬配置了1625微米的波長。（2）可以同時(shí)對多根光纖進(jìn)行測驗(yàn)，其硬件搭配為OTDR原有的配件以及光開關(guān)。（3）并且配備了比較強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲的功能，在這種情況下檢測系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)全自動乃至一鍵式的測驗(yàn)了，其過程時(shí)間也將由原來的30s以上驟減至ns級。（4）該檢測系統(tǒng)對目標(biāo)的功能進(jìn)行了一定的拓展開發(fā)，重點(diǎn)方向落在了開發(fā)偏振OTDR系統(tǒng)即POT-DR系統(tǒng)之上，其基本原理是在光纖的檢測端口上裝配好需要的原件后，利用可調(diào)波長的光源，就可分析出光纖長度上PMD具體的分布情況了。

3.2對多模光纖中差分模延遲光纖的檢測技術(shù)

近幾年來，10GB/s的以太網(wǎng)中，多模光纖和垂直腔面的發(fā)射激光器在注入到光纖的檢測中后的檢測結(jié)果不是很理想，原因是它并不能準(zhǔn)確地測試出VCSEL系統(tǒng)在實(shí)際工作中的帶寬以及性能，而這之前若使用LED則不會出現(xiàn)這些問題，VCSEL在工作時(shí)，輻射比較小，因此在其實(shí)際的應(yīng)用中和檢測的條件之間還是存在著一定的偏差，因此為了改善這種情況的發(fā)生，DMD系統(tǒng)的檢測能加以完善，更改其檢測的條件是：使用單模尾纖，MFD是5m，并且光脈沖的寬度為0.5ns，光測驗(yàn)的響應(yīng)帶寬將會大于5GHz，光纖各端面掃描的定位精度將會小于0.5m。檢測的原理是：將單模尾纖中的輸出光纖在被測試的多模光纖端面上進(jìn)行徑向的逐點(diǎn)分析掃描，掃描過后進(jìn)行注入操作，然后在輸出端可進(jìn)行逐個(gè)測量，但要注意的是，在逐點(diǎn)注入的時(shí)候會對應(yīng)到不同的模式中，所以測量時(shí)的延時(shí)誤差也要對應(yīng)到相應(yīng)的正確模式。

3.3網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)

由于光纖傳輸?shù)男畔⒕哂袔挼膬?yōu)勢，所有光纖系統(tǒng)作主干網(wǎng)的通信網(wǎng)近幾年發(fā)展迅猛，全世界越來越多的企業(yè)建立并積極升級了以局域網(wǎng)為中心的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，在局域網(wǎng)中又以以太網(wǎng)占據(jù)大多數(shù)。因此用于以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和ATM系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)檢測設(shè)備也因此在不斷的產(chǎn)生。在通信網(wǎng)絡(luò)研制開發(fā)、工程安裝和日常運(yùn)行過程中的維護(hù)檢測中都會使用到網(wǎng)絡(luò)檢測儀。而比較常用的網(wǎng)絡(luò)檢測儀包括局域網(wǎng)檢測儀、廣域網(wǎng)檢測儀和一些協(xié)議分析儀。這些檢測儀器都能夠?qū)饫w通信進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的監(jiān)測和管理，它可以檢測通信網(wǎng)絡(luò)中各處節(jié)點(diǎn)的流量數(shù)據(jù)情況，也可以對各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如：路由器、工作站、交換機(jī)等的性能進(jìn)行檢測。經(jīng)常能用到的協(xié)議分析儀和其他設(shè)備的性能監(jiān)測儀大多都是輸入/輸出型的器件，而在進(jìn)行實(shí)際檢測時(shí)這些儀器也并不會影響到通信網(wǎng)絡(luò)的流量情況。僅僅會對所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和捕獲的分析。對于光纖主干網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行測量的內(nèi)容，主要包括數(shù)據(jù)的速率、數(shù)據(jù)誤碼的條件、通信鏈路的利用率等內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)測試的儀器中有數(shù)據(jù)濾波器，它可以用來檢測一些具有特殊命令并可以進(jìn)行響應(yīng)，同時(shí)也提供可選擇觸發(fā)條件，可以避免在高速的運(yùn)行狀態(tài)下，磁盤上會存儲太多無用數(shù)據(jù)。目前的網(wǎng)絡(luò)測試儀正向著多功能、智能化、小型化發(fā)展，以方便在現(xiàn)場施工及日常維護(hù)中更加地容易使用。

4光纖測試方法的發(fā)展趨勢

現(xiàn)在用到遠(yuǎn)程的光纖測試系統(tǒng)其測試設(shè)備主要為OTDR原有設(shè)備，和電信管理的網(wǎng)絡(luò)不能做到兼容，由此看來，光纖的檢測系統(tǒng)一方面要朝著和TMN兼容方向發(fā)展，同時(shí)還要增設(shè)功率計(jì)以及錯(cuò)誤比特檢測儀等儀器，并且要增加定時(shí)或持續(xù)測量、故障的定位、參數(shù)的傳輸、自動報(bào)警等基本拓展功能，這樣才能比較好地彌補(bǔ)檢測系統(tǒng)中的缺點(diǎn)。

5結(jié)語

今后的光纖通信檢測的方法會隨著科技的進(jìn)步不斷的進(jìn)行變換、發(fā)展和完善。隨著當(dāng)前光纖通信、數(shù)字通信以及移動通信技術(shù)的加速發(fā)展，以測試通信系統(tǒng)中的各種參數(shù)作為目的的各種通信分析儀表器也在不斷的出現(xiàn)，基本上能夠滿足通信設(shè)備在測試上的要求。這些測試儀表器的共同特點(diǎn)就是通過測量光纖通信系統(tǒng)中的某些主要指標(biāo)得到的基本參數(shù)，從而將這些基本參數(shù)進(jìn)行一定運(yùn)算處理并且經(jīng)過分析，而得到通信系統(tǒng)所需的一些指標(biāo)參數(shù)，對光纖通信系統(tǒng)的參數(shù)的測試方法將逐漸由基本測試向通信系統(tǒng)測試方向發(fā)展。

作者：包行太張愛杰工作單位：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司煙臺市分公司