蒋林伸

摘 要 在民航飞机光纤通信系统检测的过程中，可以使用基于光时域反射法的检测技术，从而及时完成光纤缺陷的查找，继而使系统故障得到及时排除。基于这种认识，本文先对光时域反射法进行了介绍，然后对光时域反射法在民航飞机光纤通信系统检测中的应用问题展开了探讨，对其应用原理、应用方法和应用步骤展开了分析与分析，以期为关注这一话题的人们提供参考。

【关键词】光时域反射法 民航飞机光纤通信系统 检测技术

在民航客机上，光纤通信的应用范围较广。与传统航空铜芯或铝芯相比较，采用光纤进行通信能够更好的抵抗电磁干扰，并且拥有较宽的传输频带，同时也能减轻通信系统的质量。在实际应用时，需要采用光时域反射法进行光纤网络的检测，以确保系统能够正产运行。因此，还应加强基于光时域反射法的民航飞机光纤通信系统检测技术的研究，以便更好的进行光纤通信的应用。

1 基于光时域反射法的检测技术

光在光纤中传播的过程中，会发生瑞丽散射和菲涅尔反射。采取光时域反射法进行光纤通信的检测，就是利用光脉冲在光纤中传播过程中会因为发生瑞利散射和菲涅尔反射而产生背向散射的原理，对光脉冲发送和接收时差和幅度进行测量，从而完成背向瑞麗散射光功率的获取。而利用示波器进行背向瑞丽散射光功率的显示，则能完成光纤缺陷的查找。该种检测方法为传统检测方法，会因为光电器件存在响应延迟而出现测试盲区。

2 光时域反射法在民航飞机光纤通信系统检测中的应用

2.1 应用原理

想要确保光纤能够不间断进行信号传输，就要使光产生连续全反射。在光纤通信系统中，需要利用光源器件进行光信号发送，并使携带特征信号的光信号在光纤中发生连续全反射，最后还要利用检测电路完成光信号的耦合和解调，进而实现光纤通信传输。为避免光纤发生缺陷进而影响光信号传播，还要对系统进行检测。而民航飞机使用的短线光纤，所以采用传统光时域反射法法无法满足检测精度要求。为此，还要采取基于光子计数法的光时域反射法进行光纤缺陷的检测。采取该种方法，能够达到厘米级别的检测精度，所以能够实现对链路中缺陷点的精确定位。从原理上来看，该技术就是利用光电计数方式完成光辐射通量的测量。在探测器接受菲涅尔反射光照射时，探测器可以完成光子的吸收，并产生光电子。经过放大、整形和检测，则能得到光子数量，从而实现对光纤缺陷的检测。

2.2 应用方法

民航飞机采用波长为0.85μm和1.30μm的近红外波进行光纤通信，并采用多模传输方式进行信号传输。出现传输故障，主要是由光纤破损、过弯、污染或断裂等原因引起的。使用基于光子计数法的光时域反射法进行检测，还应明确技术应用的主要参数和测量方法。目前，该技术能够检测的动态范围为从端口背向散射降到本底噪声水平时能解析的最大光损耗，该损耗应该为端口位置的最大瑞丽散射与本底噪声间的差值。根据背向散射信号轨迹曲线平滑程度、采样频宽和显示数据可读性，则可以进行检测区段的选择。通过选取自动模式，则可以完成分辨率的自动适配。检测盲区包含事件盲区和衰减盲区，前者为在反射峰值点降1.5dB时，在轨迹曲线水平方向相交两点对应的光纤长度。后者为在菲涅尔反射比背向散射级别高0.5dB时，检测得到的长度尺寸，能够反映出该技术所能测量的连续事件损耗的最小距离。在具体使用该方法时，需要完成能够检测的最小光功率的计算。

利用下式（1），则能完成最小光功率的计算，式中hv指的是光子能量，探测器量子效率利用η表示，脉宽用τ表示，暗电流计数率为Rd，平均次数为N。在A380飞机通信系统中，波长为0.85μm和1.30μm分别对应3.53*1014Hz和2.30*1014Hz的光纤频率。已知η为0.1，N为1000，Rd为400S-1，τ为1ns。通过计算，可以得到最小检测功率为8.4*1014W，所以使用该方法其检测灵敏度能够满足检测要求。在对62.5μm的光纤进行检测时，分辨率能够达到2.5cm。按照航空A380飞机线路标准，使用该方法进行光纤链路检测能够满足民航飞机光纤通信检测要求。

2.3 应用步骤

在对民航飞机光纤通信系统进行检测时，运用基于光子计数法的光时域反射法需要先完成飞机线路图手册AWM的查找，从而进行可疑光纤尺寸规格和件号等信息的获取。利用这些信息，则能完成检测参数的设置。遵循线路标准施工程序，则可以进行系统检测。值得注意的是，想要对光纤缺陷进行准确判定，还要清楚了解光纤链路的各个部位的曲线波形特征，包含拼接管、支撑、接头、固定和弯曲等。比如在光纤链路接头处能够进行菲涅尔 反射和耦合情况的直观反映，在其状况良好时，则会出现呈阶跃突尖的轨迹，呈现出与噪声值相近相等的水平状态。如果光纤接头面受到污染，也会出现呈阶跃突尖的轨迹，但是信号下降明显，能够反映出该处插入损耗较大。在光纤弯曲处，会出现略微下滑、然后水平的轨迹，意味着信号在该处产生了插入损耗。而链路拼接管的位置拥有与正常弯曲相近似的轨迹特征，光纤末端则拥有呈阶跃突尖的轨迹，并且轨迹会下行至本底噪声值。如果光纤发生异常断裂，则拥有与末端相似的轨迹特征。结合这些特征，则能判断出光纤通信系统中的光纤产生了何种缺陷，进而完成系统故障的检测与判断。

3 结论

通过研究可以发现，加强对光纤通信理论和光时域反射法检测原理的学习和理解，并且熟练掌握各种检测轨迹的波形特征，就可以完成光纤通信系统故障的准确判断。在此基础上，就可以按照程序要求完成光纤的维修操作，进而避免系统通信质量下降。而在光纤通信在民航飞机上得到广泛应用的背景下，采取该种检测技术将能为航空器的持续安全飞行提供更多保障。

参考文献

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