常 遥

（广东省电力信息通信有限公司，广东 广州 510620）

0 引 言

随着我国经济建设的不断发展，光纤通信的利用价值越来越高，对我国的经济建设发挥重要作用。由于光纤通信具有无可比拟的优势，因此在20世纪90年代上市后就带来了损失消耗较少、传输频宽带宽等优势，得到了大规模的发展。光纤通信与其他通信方式不同，能够实现大规模通信运行的目的，得到了企业和国家的高度重视。具体操作中，为了保证光纤通信的顺利运行和安全发展，其需要具有一定的抗风险性和稳定性。因此，可采用精确测量的方式，开发光纤通信的工具和仪器。现阶段，根据国内外发展情况来看，目前使用较为广泛的是光频域反射技术[1]。

1 光频域反射技术

20世纪90年代，光频域反射（OFDR）作为一门新技术出现在大众眼前。光频域反射技术领域的相关工作包括检测通信时间和光程。当前，已经具备应用于各种环境的高精度测量技能，为光频域反射技术的研究提供支持。

光纤通信中，只有完全掌握光纤通信的特性，才能实现光频域反射的精确检测。目前，市面上使用较多的是光时域反射计（OTDR）。OTDR是一种能精确监测光程差的技术，能够在动态范围减少的前提下，降低对脉冲宽度的依赖。在激光功率允许的范围内，OTDR可以精确检测光程差等数据，但前提条件是固定激光功率，适当降低探测脉冲的能量，让脉冲动态范围发生变化。同时，需要检测散射光的光程差和时间差，随时监测脉冲变化的动态范围。但是，通过分析发现，若采用OTDR技术，分辨率会出现相应误差，甚至降低探测脉冲的能量，增加噪声电平。经过多年实践发现，应用光频域反射技术，需要采用互补格雷码的探测方法。出现测量程度较大的情况，此探测方法能够在光纤通信探测中发挥较大作用[2]。

近几年，人们关注的焦点逐渐集中于光纤通信检测，尤其是光频域反射技术，研究者也将针对此技术进行了大量研究。光频域反射主要运用仪器对信号处理单元等进行光外差探测，包括光电探测器频谱仪和迈克尔逊干涉仪等。具体而言，根据系统相互关联进行线性扫描，扫描后根据连续光的耦合分析光束。由于光纤的折射率不均匀，因此需确保一支光束经过反射镜后光程保持不变，另一支光束则进入待测光线，并向光散射的方向发射信号，即信号光。

2 光频域反射在光缆故障定位中的应用

当前，光频域反射在光缆故障定位中的应用主要表现在诊断光通信网络、诊断集成光路和监测层析技术等方面。随着光频域反射分辨率的不断提高，针对不同种类进行光缆故障定位的方法愈发高效，精确度不断增加。因为光频率的要求不同，所以调试不同光源时，需要将波长设置为1.3 μm左右，测量精度可以达到几十微米。随着科学技术的发展，光通信网络诊断应用中，有些学者不断改善所使用的波长，例如将1.3 μm左右的ND作为光源。从新技术的应用中可以得知，对于集成光路的诊断，需研究高分辨率的光频域反射系统，获得更大的量程[3]。

3 光频域反射的优势

对通信故障处理而言，采用光频域反射技术，可以诊断集成光路，可以监测重要故障位置。进行光源故障处理时，可以采用厘米量级诊断集成光路，也可以采用毫米量级。无论采用何种光源处理通信故障，都可以调试出较高的光源功率，进而获得最高的光量程，甚至可以达到千米级别。显而易见，光频域反射可以在大动态范围内采用较高光源功率进行检测，可以解决动态和分辨率之间的矛盾。因为光频域反射具有较高的空间分辨率，同时具有较高的灵敏性，所以能够辨别光纤上相邻的两个待测点，准确得出测量点之间的距离和光纤信息，反映出光纤的特性。此外，其产生的信噪比较少，耗费较少。对提升中频信号频谱仪的辨别能力而言，采用光频域反射非常有利。如果频谱仪的宽带较小，那么辨别出信号能力会更强。如果光纤测量长度不断缩短，真实的信号段会不断增长，便于进一步正确分析光纤传输的特性和噪声的影响。

4 光频域反射技术的限制因素

光通信网络实际操作中，会不断产生较大的光频域反射，相位噪声可以缩短可测量长度，提高空间分辨率。为了确保光波计划稳定实施，加快技术发展，国内外进行了深入研究，采用半导体激光光器作为研究对象。通过正确设置光纤传输性质，可以明确表示光源并分析噪音。考虑到参考段的反射信号，对于待测光纤中的反射信号，需显示光电探测电流。实际使用中，由于光谐振较强，扫平非线性干预时，光波普线发生变化，同时，激光器位置随温度的变化而变化，大大降低了光频域的空间分辨率，甚至导致器件震动。

5 结 论

在科学技术的支持下，对相位噪声进行理论实践分析，可以保证光频域反射系统稳定、高效运行。因此，需要关注光频域反射中相位噪声的影响。通信网络中的传输技术不断创新，光频域反射迅速发展，前景光明。光频域反射的关键性技术是光源的线性调频，并且能够测算光频率。这需要运用能够分辨光纤通信的仪器，分析激光和噪声的内在联系。