哈里伯顿光纤监测技术

实验五反射式光纤位移传感器实验

实验五反射式光纤位移传感器一、实验目的了解反射式光纤位移传感器的结构，学习和掌握最简单、最基本的光纤位移传感器的原理和应用。二、基本原理反射强度调制式光纤传感器具有准确、结构简单、价格低廉等优点，广泛应用于各种位移、压力和温度传感器中。反射式光纤位移传感器的基本结构如图5-1所示，其中发射光纤通常由一根光纤构成，接收光纤有时候由单根光纤构成，而有些时候为了提高光的接收效率也经常由多根光纤构成。本实验采用的传光型光纤，它是由两根光纤的一端熔合后组成的Y 型光纤，一根作为发射光纤，端部与光源相接发射光束；另一根作为接收光纤，端部与光电转换器相接接收反射光。两根光纤熔合后的端部是工作端也称传感探头，截面为半圆分布即D 型结构。由光源发出的光传到端部出射后再经被测体反射回来，由另一束光纤接收光信号经光电转换器转换成电压信号。图5-1 反射式光纤位移传感器示意图传光型光纤反射式位移传感器的发射调制方法，可用等效分析法来分析。首先，画出接收光纤关于反射体的镜像，然后计算出该镜像接收光纤在发射光纤纤端光场中所接收到的光强值，最后将该光强值乘以反射体的反射率R ，作为传感器的最后输出光强。如图5-2中的a 图所示。接收光纤的镜像坐标即它的等效坐标位置为F （2z ，d ），这里z 为发射接收光纤的端面与反射体之间的距离，d 为发射光纤轴心到接收光纤轴心之间的距离，由此可以获得接收光纤接收到的光强为： ]] )/(1[exp[])/(1[)(2 2/30202222/3020c c tg a z a d tg a z RI z I θζσθζσ+-?+= 其中，0I 为光源的光强，σ为表征光纤折射率分布的相关参数，对于阶跃折射率光纤，它的值为1，0a 为光纤的纤芯半径，ζ为光源种类及光源与光纤耦合情况有关的调制参数， c θ为发射光纤的最大出射角。此函数的曲线形状如图5-2中的b 图所示。 reflector

光纤传感技术

光纤传感器技术的概况及其特点常见光纤温度传感器基本原理 1. 荧光式温度光纤传感器 1.1 基本原理荧光式温度传感探头具有抗电磁干扰、稳定可靠、微小尺寸、长寿命及绝缘性好等特点，光纤温度传感器是利用物质的荧光辐射现象设计的。通常设在光纤的一端固结着微量稀土磷化合物，受紫外光照射后，激励其发出荧光。此荧光强度或余辉时间长度会随温度变化而变化，成为温度的函数，从而计算出被测温度。 1.2荧光式温度传感原理荧光式温度传感探头是由普通多模光纤和在其顶部安装的荧光物质体(膜)组成。荧光物质接受一定波长(受激谱)的光激励后，受激辐射出荧光能量。激励消失后，荧光发光的持续性取决于荧光物质特性、环境因素，以及激发状态的寿命。这种受激发荧光通常是按指数方式衰减的，称衰减的时间常数为荧光寿命或荧光衰落时间(ns)。因为在不同的环境温度下，荧光寿命也不同. 因此通过测量荧光寿命的长短，就可以得知当时的环境温度。 2. 光纤法布里-彼罗特（Fabry – Perot）传感器 2.1 法布里-彼罗特（Fabry – Perot）腔法布里-彼罗特（Fabry –Perot）腔是一个常见的光学器件。它是光纤法布里-彼罗特传感器的核心，同时也被应用到光纤光栅传感器当中。了解它的原理和特点将有助于理解以上两种传感器的工作原理和不同应用。在讨论技术细节之前，读者需要明确以下两点: 1.光在任何界面都会发生反射，在大多数情况下会发生折射。比如光会在水面反射，再比如当光线穿过一块玻璃的时候，会分别在一块玻璃的上下表面同时发生反射。 2.光具有波粒二象性。也就是说光拥有波长λ，相位θ等表征物理量。光在真空中所经过的路程叫做光程 L,当光经过介质，比如玻璃时，光程变为L=n*d。 n 为介质的折射率（均大于1）， d 为光线经历的几何长度。同一单一光源发出的两束光（具有同样起始相位，且频率相同）如果再相遇，将发生干涉。如果他们的光程差是波长的整数倍，意味着他们的相位相等，则干涉的结果是强度增大（最大值）。如果他们的光程差是波长的整数倍+半波长，则干涉的结果是强度减弱(最小值)。对于其余情况，干涉后的强度在最大值与最小值之间。如果同样的干涉发生多次，最终一个均匀的宽频光，在绝大多数波长范围内的光强将变成0，而主要的强度将集中在光程差为整数倍的波长范围内。所谓法布里-彼罗特（Fabry – Perot）腔就是一个两端为光反射界面的空腔。入射光在两个界面分别发生反射，这两束反射光的光程差就是 L=2Lc*n.? Lc是空腔的长度。由此可见，空腔长度决定光程差，光程差决定相位差，相位差又决定是干涉加强还是干涉减弱。当空腔长度变化的时候，对于同样波长的光，原先的相位差将改变。原先干涉加强极大的两束光将不再达到干涉极大。相反的，波长与原先不同的另外两束光将满足相位差是波长整数倍的条件，因而产生干涉极大。如果能够探测出前后两个干涉极大相应的波长差Δλ，便可计算出空腔长度的变化，从而实现传感。同时，如果两个界面的反射系数很高，也就是说光线在腔内将发生多次干涉，最终只有满足相干极大条件的波长分量得以不为0，其余分量都将

分布式光纤监测技术在我国的发展(新编版)

分布式光纤监测技术在我国的发展(新编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0088

分布式光纤监测技术在我国的发展(新编版) 摘要：本文简述了分布式光纤监测技术在我国大坝安全监测中的应用情况；详细阐述了两类分布式光纤监测系统的原理、主要特点及性能；对今后分布式光纤监测技术的发展作了展望。关键词：分布式监测光纤 1、我国大坝分布式光纤监测技术应用概况 20世纪70年代，光纤监测技术伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来。与传统的监测技术相比，光纤监测技术有一系列独特的优点：（1）光纤传感器的光信号作为载体，光纤为媒质，光纤的纤芯材料为二氧化硅，因此，该传感器具有耐腐蚀，抗电磁干扰，防雷击等特点，属本质安全。

（2）光纤本身轻细纤柔，光纤传感器的体积小，重量轻，不仅便于布设安装，而且对埋设部位的材料性能和力学参数影响甚小，能实现无损埋设。（3）灵敏度高，可靠性好，使用寿命长。分布式光纤监测技术除了具有以上的特点外，还具有以下二个显著的优点：（1）可以准确的测出光纤沿线任一点的监测量，信息量大，成果直观。（2）光纤既作为传感器，又作为传输介质，结构简单，不仅方便施工，潜在故障大大低于传统技术，可维护性强，而且性能价格比好。我国从20世纪90年代后期在新疆石门子水库首次利用分布式光纤监测技术测量碾压砼拱坝温度以来，至今已有多个工程应用，并且，我国已有专门从事分布式光纤监测仪器设备制造厂——宁波振东光电有限公司，发展极为迅速。由于水电水利工程中有许多物理场需要监测，如温度场、应力

广电光纤入户设计与验收指导规范

光纤入户设计与验收指导规范 ———广电双纤双业务（有线电视+数据宽带）一、系统方案 1.1.方案描述本方案是将有线电视业务与数据宽带业务自广电机房至用户端全程采用光纤入户，通过双纤通道将两项业务实现物理隔离，以满足光纤入户需求。有线业务：将光接收机下沉至用户端信息箱，自广电机房到用户信息箱全程采用光纤接入，机房需对每个小区需求光信号进行光纤放大，趋近用户端采用光分路器实现多用户有线接入。数据业务：将ONU下沉至用户端信息箱，自广电分机房到用户信息箱全程采用光纤接入，机房的OLT设备资源应满足每个小区用户需求，趋近用户端采用光分路器实现多用户宽带接入。

1.2.方案详解广电机房主干光缆到城区节点交接箱，提供有线广播业务和数据宽带业务。经网络干线光缆到各乡镇分机房，提供有线广播业务和数据宽带业务。各乡镇分机房内放置OLT和EDFA设备，OLT用作数据宽带接入，EDFA用作有线电视信号传输。同时在分机房进行数据1:4（或1：8）和有线1:4（或1：8）分光，作为一级分光。机房ODF架多芯光缆至城区节点交接箱，交接箱内放置两台分光器，1:16分光器用作有线信号传输，1:8分光器用作数据信号传输。节点交接箱至用户端多媒体信息盒采用皮线光缆引入用户端，其中一芯用作有线电视信号传输，一芯用作数据信号传输，两端头采用冷接子做接头处理。

根据用户业务开通需求，用户多媒体信息盒内可放置光接收机，将有线电视光信号转换为射频信号，通过同轴线缆至机顶盒。也可放置ONU设备，将数据光信号转换为电信号，通过五类线或wifi至电脑、手机、PAD等。二、光缆选型 2.1.广电机房到分机房（镇或节点交接箱）机房到下设分机房亦利用现有光纤资源，原则上不另敷设光缆。若出现广电机房到分机房无敷设光缆等特殊情况，则建议敷设该段光缆。该段光缆亦采用G.652D（全波段支持高速传输）标准光缆。光缆芯数的使用，原则上以尽量节俭为主，且需留有一定芯数的备纤做其他业务开通使用。本方案建议机房到分机房OLT设备仅使用一根纤芯，到分机房EDFA仅使用一根纤芯，共计两根纤芯，以实现业务的物理隔离。机房到节点交接箱按需求使用光纤数，电视与数据各用各的，实现物理隔离，产生电视网和宽带网共存的运行模式。 2.2.节点交接箱到小区交接箱节点交接箱到小区交接箱之间需敷设单模光缆。根据实际建设需要可选择不同芯数的光缆，该设计方案

光纤监控系统

监控系统中的信号有三类：图像、音频、数据，如何将这三种信号置于有效的控制之下要考虑的因素之一是----传输问题。在光纤应用之前，铜缆因为费用低廉而被大量采用（但在远距离传输上采用光纤传输的成本要低于采用铜缆传输），但是铜缆传输越来越暴露其缺点，传输距离短直线超出（300/500米的距离）图像变形干扰纹加大，保密性差，容易受到电磁干扰，维护费用高等等。光纤出现之后，光纤通讯的应用得到迅猛发展，已经成为远距离/近距离传输（超过300/500米的距离）的首选。光纤监控系统的传输中，按传送信号的模式大致可分为两种方式：其一是模拟光纤传输，其二是数字光纤传输。目前，数字光纤传输因为其成熟的技术保证而得到广泛的应用。通常采用的数字光纤传输，大致可分为以下几类：VIDEO、DATA、AUDIO、VIDEO+DATA、VIDEO+AUDIO、VIDEO+DATA+AUDIO等。在本篇中主要讨论数字光纤传输的技术、工艺、设备类型、视频信号的几个重要参数名词解释、测试问题以及设计方案（选用设备）要考虑的安全、有效的维护保证和成本等因素。一、光纤传输设备的技术和工艺（1）数字光端机所采用的技术有两种：FM和AM。早期各大公司的光纤传输设备大多采用AM技术，而随着时间的推移，FM技术

已经成为市场的主流，下表将AM与FM的特点作以定性比较：AM FM 系统允许光衰减小较大视频信号传输带宽小大传输信噪比（S/N）低高对光源线形的要求高低抗干扰性差好

由上表比较可知，FM技术较AM技术更为可靠：抗干扰能力强，保真度高，在线形良好的介质中传输，对非线形失真的要求不高，可大幅度提高光接收机的灵敏度。（2）早期的光纤传输设备所采用的焊接工艺为插件式，插件焊接工艺有其先天不足的一面，如板间电磁干扰大，设备功耗大，产品体积大等等，这样就对传输系统造成了一定的影响，由于板间电磁干扰较大，系统引入的噪声也较大，从而影响到系统的信噪比和系统的视频指标；现在的产品大多采用SMT工艺，降低了系统的电磁噪声影响，可以更好的体现设计意图。二、光纤传输设备的类型光纤传输设备传输方式可简单的分成：多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。

智能化振动光纤探测系统技术方案

智能化振动光纤探测系统技术方案 2017年

目录第一章项目介绍 (3) 第二章系统安装 (5) 第三章产品介绍.......................... 错误!未定义书签。第四章系统功能.......................... 错误!未定义书签。第五章售后服务及承诺.. (15)

第一章项目介绍 1.1项目概况简介 “XXXXXX”位于XXXXXX，对XXXXXX的生命财产安全的重要性来说是不言而喻的，所以针对“XXXXXX”项目建设的重要性，我方按照“先进性、实用性、可靠性、兼容性、冗余性”的“五点”公司产品设计原则，提供具有安全、便捷、优质的生活、工作环境，而且将作为指导思想贯穿整个周界安防系统的方案中。 “XXXXXX”项目的周界大概XXX米，其中大门断开数X个，分XX个震动光缆防区。每个防区大概为XXX米，采取挂网式安装方式，振动传感光缆呈S型敷设，通过探测感应非法人员攀爬围栏入侵防范区域的振动信号，同时区分人入侵信号和其它振动误报源信号特征，排除误报源。构成有效的防翻越防御探测防范预警系统，采用武汉宇鸿安的震动光缆探测器。双防区震动光缆探测器安装在两个周界防区的中间，单防区安装在周界防区的起始端。每终端控制主机安装在机房或门卫或控制室，终端控制主机从机房或门卫或控制室两边走线采用光纤信号传输，探测器供电从机房或门卫或控制室分别提供AC220V电源，电源线从机房或门卫或控制室两边走线并用电源线RVV2.0*1.5传输或UPS电源，或从弱电井中取电。终端控制室用报警主机进行管理和软件管理平台信息查询，并联动周界报警电子地图，更直观更迅速了解入侵防区位置，有效打击犯罪行为。随着社会的发展，人们安防意识的提高，现代化的安防技术得到了广泛的应用。在一些重要的区域，如军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、油库、等处，为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些（如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等）屏障或阻挡物，安排人员加强巡逻。在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。因此，安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。震动光缆系统是一种“有形”的报警系统，实实在在地给人一种威慑感觉，使入侵者增加一种心理压力，能对潜在的入侵行为进行预防和警示，从而把报警系统和警戒系统有机地结合起来，达到以防为主，防报结合的目的。目前已被广泛使用在周界安防领域，可做到事前威慑，事发时阻挡并报警，还能延缓外界的入侵时间,具有较强的安全可靠性。安装系统后，相当于在墙顶上形成一道“有形”的电子屏障，增加了围墙高度，使外人无法入侵，也使围墙内的人无法从墙面攀越逃离。

光纤井下监测技术装备及应用

光纤井下监测技术装备及应用付晓松1 姚艳华1 王德有2 刘海志2 李国明2 (1.威德福亚太有限公司北京100004; 2.长城钻探测试公司北京100101) 摘要永置式光学井下监测系统已成功地应用在智能完井系统中,并成为很多油公司智能完井系统的标准配置。同时,此系统也已成功应用在深水油气生产系统中,突破了水下垂直水平井口穿越、水下井口接头、远距离通讯等多项深水系统的技术瓶颈。简述了各种应用技术的基础理论及应用实例,包括应用于不同类型的油气藏、不同工况的生产井中的配置变化和使用情况。关键词光纤永置式井下监测系统引言自1980年以来,光学传感系统即应用到军工及航天工业。光学传感系统具有更小的物理尺寸、更好的抗高温能力、更高的可靠性、高抗干扰能力、无火花隐患,而且光学数据通讯系统也具有更高的信号可靠性,数据密度和更长的数据传输距离。光学系统这些优势和特点,很快吸引了油气工业的操作者们,并于1993年在荷兰安装了第一套光学井下压力、温度传感系统。然后,通过油气田服务公司的大量投入和使用者的不断开发,一批商业化的光学传感技术和产品已经不断被带到石油、天然气市场。迄今为止,已成功应用于油气工业的永置式井下光学系统包括:压力、温度计;分布式感温系统(DTS);单相及多相流量计;地震检波器(站)。永置式井下光学系统简介 1.光纤、光缆光纤可定义为在光学模式下承载信息的点对点传输介质。区别于铜制导体,信号传输不再需要电能。通常此系统包括一个变送仪器以产生光信号,一根光缆作为光传播路径,一个接受装置以测量传送的光信号。光纤包括单模和多模两种:(1)单模光纤(SM):应用于高带宽和较长距离的领域。使用此类型光纤为信号传输路径的传感器包括流量计、压力温度计、地震检波系统。(2)多模光纤(MM):应用于较低的数据传输速度和短距离通讯。分布式感温系统(DTS)使用此项技术。光缆可提供对内部光纤的保护,使之不遭受外界因素的影响,如拉伸力、剪切力、湿度、弯曲、腐蚀等。常用的光缆为外径6.35mm,外钢套管材质为Inc825,最高应用温度可达175 ,可容纳3根或4根光纤。而外径3.175m m的光缆应用温度100 以下。 2.光纤布拉格光栅光纤布拉格光栅是依赖波长的反射体,可以被高能UV激光束刻入光纤的玻璃内核,并记录其折射率。这些被写入的光栅对不同波长入射光产生不同的折射率。光栅即成为有入射光通过的玻璃内核的一部分。入射光的频谱是一条钟型曲线。当入射光束通过光栅时,大部分的光继续传输,而对应光栅较高折射率的部分被反射了回去。光纤布拉格光栅应用于光学流量计、压力温度计和地震检波器,但其在这些传感器中的应用有很大的区别。 3.压力和温度永置式压力传感器的数据,不仅可以用来描述油气藏的规模和压力降,还可以通过井下长时间的压力计监视,获取油藏压力的变化值,特别对油田后期开采监测油藏变化是一种新的油藏生产管理方法。通过永置式压力计获取的生产测试资料的解释成为试井解释研究的热点,解释结果对油藏描述、动态分析以及生产动态管理都具有重要的指导意义。 2010年6月油气井测试第19卷第3期 [作者简介] 付晓松,男,1970年出生,1993年毕业于北京机械工业学院自动化系,现从事油气田生产优化系统技术服务。

有线电视宽带网络结构

1.概述光技术的快速发展给有线网络带来了革命性的变化，有线网络需要考虑所有业务（E-mail、语音、视频等）的基带传输（模拟的和数字的）以及IP数据传输的特性。问题的关键是能提供一个灵活的、可升级的而且在未来若干年内能够使用的网络。有线电缆正通过提供新的和强制性的业务来解决这“最后一英里”的问题。本文的焦点是放在物理层或者实际的网络。与任何其它的网络相比，宽带有线电视使光纤应用于网络之中。其目标是建成特定宽带业务网。有线网络开创性地把光纤和传统的同轴电缆结合在一起成为一个混合网络。这个混合光纤同轴（HFC）网络对于有线网络来说具有战略上的重要性。光纤把模拟和数字电视从前端向终端发送。该技术目前可把光纤信号往用户家庭的几英里范围内发送。同轴电缆再把宽带业务传送至家庭。最后一英里的同轴电缆被用于支持譬如电话之类的可选业务的传输媒体。有线运营商已经把同轴电缆网络进行升级以支持双向通信，从而使用户可以享受他们的多项服务，这当然要追如投资。当新的HFC网络完全实现后，将具有许多好处，它们包括： ?有线电话的能力 ?高速Internet接入 ?有线电视频道数目的增加（超过200个模拟的和压缩的数字频道） ?利用机顶盒的视频点播（V0D）能力?交互式电视 ?为满足新的数字电视标准而建立的基础结构，所有标准都是基于HFC骨干网。本文将阐述两种HFC网络结构：“供电范围节点”（PDN）和“小型光纤节点”（MFN）。PDN结构或类似的变种是北美配置的HFC网络的主要代表，它能支持许多新的业务。PDN 与其它HFC结构的不同之处在于，节点的大小并不是由固定用户数决定的，而是由光纤节点接收机的数量决定的。RF放大器和网络用户终端可以由单个网络供电（AC）o MFN是网络发展的下一步，它表现了一个深层次光纤结构。MFN是非常重要的，因为它可去除同轴有线电缆段上所有的放大器（除了必不可不的以外）。这不仅仅增加了可靠性，而且还保证了宽带业务所需要的带宽。首先，本文将定狡一些术语和有线电视产业和正在建造的HFC网络的相关信息。 2.传统的同轴有线电视网络一个简单的有线电视系统从前端到终端，包括接收卫星等电视信号源的接收设备。从这些源来的信号将通过有线网络发送。然E被放大，再把模拟视频传送给传统的全同轴有线电缆网络。有线电视系统是基于载波的，每套节目均占用一个载频。载波的幅度是不断变化的，这叫幅度调制（AM）。所有的视频信道将在一个频分多路复用器（FDM）內合并起来，北美每个载波距离是6MHzo有线电视系统以两个方向传送信息，一个是向用户传送，称为前向路径（或称下行），另一个是从用户那里来，称为反向路径（或称上行）。在美国，前向信道被放置在54MHz以上的频率上，而5到42MHz 之间的频率就被分配给反向信道。显示了一个代表性的有线电视袭用的传输频谱，它的前向路径信道达到了860MHzo在前向路径，模拟信道是从54到550MHz,而数字信道是从550MHz到选择是基于网络设计标准，包括成本、模拟性能要求以及传输距离要求等。光纤的衰减在合理的温度范围內是固定的，而且与RF频率无关。引入HFC网络的光节点或者光纤节点(FN),经常被安放在户外，辱如一个基座上或者悬挂在架空绞线上。光纤节点接收光信号，把它转化为电信号，并放大，然后向本地用户发送。在返回方向上，节点收集5-42MHZ带宽范围内的信号，并把它们以光的方式传送回

有线电视光网络问题与解答

有线电视光网络问题与解答 1.何谓光？激光有哪些特点？答：激光是“利用辐射的受激发射实现光放大”的简称。特点：（1）单色性很强，频谱很窄。（2）方向性好。（3）亮度高，发光功率大。（4）相干性好。 2.何谓激光器？目前广电网中主要使用哪两中波长的激光？答：激光器是产主激光的器件或装置，主要有丄作物质（激活物质），泵浦系统和谐振腔三部分组成。LI前广电网络中主要使用1310nm和1550nm两种波长的激光。 3 ?激光器有哪些主要技术参数？答：（1）输出光功率。（2）相对强度噪声R/N。（3）激光器的激励阈值。（4）激光器的线性范围。（5）激光器的温度特性。（6）谱线宽度。 4.光纤由哪两部分组成？常用的光纤有哪两种？答：光纤是一种特制的玻璃丝，材料为高纯度的石英，外径为125um,结构分两部分，轴心部分称为纤芯，外围部分称为包层。两部分组成同心圆柱形，交界面为一圆柱面。光纤按其传输光波的模式，可分为单模光纤与多模光纤。 5.光缆由哪几部分组成？答：光缆是由光纤，导电线芯，加强筋和护套等儿部分组成。

6.有线电视系统常用的光缆有哪两种？答：有线电视系统常用光缆的结构为层绞式和束管式。层绞式光缆是将加强钢丝放在轴心，光纤放在外圉。束管式光缆的轴心安装一根塑料管，管内装有很多根不同颜色的光纤和油膏填充料。两层24根钢丝缠绕在四周，两层中间加缓冲层，最外层是聚乙烯护套。 7.光纤的传输特性主要有哪些？答：光纤的传输特性主要有两个，即衰减特性与色散特性。 8.光缆传输有哪些优缺点？答：优点：（1）损耗低，传输距离长。（2）传输频带宽，容量大。（3）传输质量好，保真度高。（4）抗干扰能力强，保密性好。（5）重量轻，敷设方便，可靠性高。缺点：需要大量的光发射机，光接受机及其相关的光设备，建设成本较高。 9.电信号对光源的调制方式有哪两类？答：电信号对光源的调制方式有内调制和外调制两类。 10.何谓光耦合器？它在光缆传输中有何作用？答：光耦合器是实现双向光分配的器件。利用光耦合器，可以构成光耦合器为中心的双向星形网络。其作用是把激光器发出的激光束进行会聚并耦合进光纤。 11.何谓光分路器？它有哪些技术参数？答：光分路器乂称分光器，是指把光信号分成若干路大小不等（或相等，视实际需要而定）信号的器件。光分路器的技术参数有：（1）分光比。

光纤自动检测系统

光纤监测系统 FIS2000光纤监测系统是一套可对光缆进行24小时全天候监控的智能型系统，具备功能强大、操作简便、扩充性强及易于安装维护等特性。本系统采用模块化设计，可因应不同的光缆架构进行配置，搭配光路自动保护模块，可在侦测到光缆故障时除显示断点告警讯息外，更可以亳秒的速度将光纤路由切换至备用路由，保持光纤通信不致中断，提高通讯质量。搭配光缆监控软件，可提供强大的芯线测试分析功能、GIS 地理信息系统接口, 完整的实时故障告警、准确的故障定位、实用的缆线布线管理、多样的告警回报方式等，协助管理人员维护及制定决策，全面掌握光纤网络状况。本公司具有最专业的技术团队，可提供您完善的系统建置规划、教育训练及售后服务，有效解决您对光缆维护及管控的需求。功能特性: ● 模块化设计，扩充性佳 ● 24/7全天候监控光缆状态 ● 近端及远程系统维护 ● 完备的系统功能 ● 系统稳定性高、维护容易 ● AC & 双DC 电源输入 ● 准确的故障定位 ● 缆线布线管理 ● 在线(Live)及脱机(Dark)光纤监测 ● 适用19”/21”/23”机架

系统特色及效益 ●全球的网络查询功能 FIS2000光纤监测系统提供WWW Web查询功能，用户可在全球任一地方，透过浏览器(Browser)即可查询系统最新数据。 ●图形化操作接口系统提供Windows图形窗口平台 ●告警管理系统提供TCP/IP及PPP通讯协议，可支持PSTN、PSDN、DDN、SDH(E1/T1)等多种网络通讯方式。中央监测站(TSC)收到告警讯息可以透过电话、传真、E-mail和声光等多样告警方式通知相关人员。 ●准确的故障定位当系统确认出高精度故障点距离后, 会根据光缆路由上的节点(如人孔, 电杆等)距离及光缆绕线余长, 辅以数学高阶算法缩减误差, 准确定位出故障点位于哪两个节点中间, 提供故障抢修最直接具体的讯息。 ●GIS图资搭配Cable Maps或GIS显示接口，可配合地理信息得到精确、可缩的定位与显示信息 ●前瞻的决策支持信息提供芯线劣化分析、事件劣化分析、故障种类及原因统计等多项决策支持功能，让管理阶层提早预估问题光纤或故障原因，及早预防及改善，提升光纤传输质量 ●实用的缆线布线管理各种缆线布线管理功能, 配合GIS地理信息系统, 提供维护人员一个实用的管理查询工具。另外，用户所需的系统数据亦可透过ODBC与大型数据库链接。 ●系统维护容易能透过远程更新监控软件, 操作人员不需到现场更新, 有效节省时间及人力资源；而模块化的硬件设计使维护程序简单而容易。 ●强大的芯线测试功能可提供两种测试架构及多项测试功能, 用户可依需要设置测试周期及测试参数, 对光纤网络进行全盘的检测及分析。 ●缆线防窃可提供实时缆线问题告警，当缆线发生问题影响传输时，系统会实时发出告警讯息通知维护人员。

反射式光纤位移传感器特性实验

仪器与电子学院实验报告（操作性实验）班级：学号：学生姓名：实验题目：反射式光纤位移传感器特性实验一、实验目的 1）掌握反射光纤位移传感器工作原理； 2）掌握反射光纤位移传感器静态特性标定方法。二、实验仪器及器件光纤、光电转换器、光电变换器、电压表、支架、反射片、测微仪。三、实验内容及原理反射式光纤位移传感器的工作原理如图3所示，光纤采用Y 型结构，两束多模光纤一端合并组成光纤探头，另一端分为两束，分别作为接收光纤和光源光纤，光纤只起传输信号的作用。当光发射器发生的红外光，经光源光纤照射至反射体，被反射的光经接收光纤至光电转换元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强决定于反射体距光纤探头的距离，通过对光强的检测而得到位移量。图1 反射式光纤位移传感器原理及输出特性曲线四、实验步骤 1、观察光纤结构：本仪器中光纤探头为半圆型结构，由数百根光导纤维组成，一半为光源光纤，一半为接收光纤。 2、将原装电涡流线圈支架上的电涡流线圈取下，装上光纤探头，探头对准镀铬反射片( 即

电涡流片)。 3、振动台上装上测微仪，开启电源，光电变换器Vo端接电压表。旋动测微仪，带动振动平台，使光纤探头端面紧贴反射镜面，此时Vo输出为最小。然后旋动测微仪，使反射镜面离开探头，每隔0.5mm取一Vo电压值填入下表，作出V—X曲线。 4、根据所测数据求出平均值后，在坐标纸上画出输出电压-位移特性曲线（分前坡和后坡），计算灵敏度S=，并在坐标纸上画出V—X关系线性、灵敏度、重复性、迟滞曲线。五、实验测试数据表格记录表1 六、实验数据分析及处理 1、线性度：图2 线性曲线

光缆线路自动监测系统分析

光缆线路自动监测系统分析摘要随着现代通信技术的飞速发展，对光缆线路质量维护的要求越来越高，光缆线路自动监测系统在国家骨干网以及本地网的运用，为运营商提高服务质量和服务水平起到了重要的作用。本文介绍了光缆线路自动监测系统的组成、功能、特点以及未来的发展趋势。关键词光缆线路自动监测OTDR B-OTDR 由于光纤通信具有容量大、传送信息质量高、传输距离远、性能稳定、防电磁干扰、抗腐蚀能力强等优点，而得到了人们的青睐。特别是在近十年里，随着人们对宽带业务需求的不断提高，光纤通信得到了大力发展。目前，全国通信业光缆总长度已达到200多万公里，加上有线电视网、各专用网所用的光缆，估计全国光缆的总长度达300多万公里。另一方面，随着光同步数字传输网（ＳＤＨ）和密集波分复用（ＤＷＤＭ）技术的飞速发展，光纤的传输容量也在以前所未有的速度发展着。但与此同时，光缆的维护与管理问题也日渐突出。随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化，光缆线路的故障次数在不断增加。传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难，排障时间长，影响通信网的正常工作，每年因通信光缆故障而造成的经济损失巨大。因此，实施对光缆线路的实时监测与管理，动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况，及时发现和预报光缆隐患，以降低光缆阻断的发生率，缩短光缆的故障历时显得至关重要。 1 前言光缆线路自动监测系统OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）是电信管理网（TMN）中传输网管理域的一个子网，是有效压缩全阻障碍历时和及时发现光缆线路隐患的重要技术手段。它利用计算机技术、光纤通信测量等技术，对光缆线路质量、运行等情况进行自动、实时监控和测试。 2 建立OAMS系统的必要性在长途和市内中继光缆传输系统中，传输设备都配置有比特误码率（BER）的监测设备或监测单元。然而，传统的线路维护部门未配备监测手段，通常只能是出现BER告警时，首先由机务人员判断引起告警的原因，在查明其原因是传输线路――光缆后，机务人员再通知相关的线路维护部门和上报有关主管部门，然后线路维护部门根据得知的光缆线路传输性能劣化情况采取相应的维护措施。如果发生光纤断裂障碍，则立即派人员携带仪表（OTDR）查找光纤断裂的位置，同时组织人员、机具、器材等进行抢修，也就是通常所说的障碍抢修；如果是发生光纤通道总衰减增大，在其值可以容许时，则列入线路维修和改造计划；不可容许时，则组织人员对其进行抢修，以便改善其传输性能，提供可靠的电路。显然，维护部门若只是采用传统的BER监测，在机务人员判明是传输线路引起的BER告警后，再通知线路维护部门进行抢修或维修、改造，那么线路维护部门对线路情况的掌握过分依赖于机务部门，处于被动，这样难以保证高速、宽带、大容量光缆传输网络的畅通。因此，建立一种实时，自动的光缆线路自动监测系统是十分必要的。光缆线路自动监测系统为光缆线路维护部门提供了一种先进的维护手段，使线务部门由被动地接受机务部门的信息变为主动掌握光缆传输特性的变网优质、高效、安全、稳定地运行提供了可靠保障。

有线电视光纤网络设计分析论文

有线电视光纤网络设计分析论文摘要：新时期，我国有线数字电视迅速发展。随着三网融合趋势的进一步增强，未来一定会大范围应用光纤网络。相较于传统传输形式，光纤网络具有一系列的优势：较宽的频带、较低的损耗、较强的抗干扰性以及可靠的性能等。将光纤网络运用到有线电视中，数据的双向传输可以得到实现，频率利用率也可以得到有效提升，将更加高质量的电视节目服务带给人们。本文简要分析了有线电视光纤网络设计，希望能够提供一些有价值的参考意见。关键词：有线电视；光纤网络；设计 1光纤设备的特征和指标分析 1.1光线设备的特征研究发现，光纤设备纳米程度的不同，具有差异化的类型和特点。以1310nm光纤设备为例，光发射机、接收机、光纤传输干线是其主要组成。光发射机的核心主要是DFB激光器，将直接调制的方式运用过来，且光纤链路技术指标紧密联系着光发射机指标。根据实践表明，传输系统组合三价失真会在较大程度上受到光调制指数的影响。要想对组合三价失真和组合二价失真指标有效控制，就需要对光调制指数合理限制，以便促使两者关系得到坚固，进而对选择指标合理优化。一般来讲，组合三价失真、组合二价失真不会受到光纤传输链路损耗的影响。而1550nm的设备与1310光线设备在光发射机上存在着较大的差异，其主要是应用恒定光源灌输光波强度外调制方式，在外调制时，调制电压选择的是多频道信号，这样可以在较大程度上减少光发射机的CTB指标失真问题。 1.2光纤设备的相应指标研究发现，有线电视网包括光纤干线、前端、电视分配网等诸多组成部分，因此，在分配设计网络指标时，需要充分考虑这几个方面的内容。如果有线电视网具有不同的规模，那么在具体要求方面也会出现差异，那么自然会有不同的指标。以1310nm光纤设备指标为例，在设计一级光纤链路时，就需要充分重视CNR指标；要借助于相应公式来科学计算光分路由器的比例。 2有线电视光纤网络设计策略 2.1结合实际需求，对光纤网络拓扑结构有机明确简单来讲，传输媒体设备的物理布局即为网络拓扑结构，且实践研究表明，网络运行效率会直接受到网络拓扑结构的影响。因此，有线电视光纤网络设计实践中，就需要明确光纤网络拓扑结构，保证其适应实际情况。目前来讲，出现了三种常用的网络拓扑结构，分别为环型、星型和星树。环型拓扑结构主要是按照环状连接所有用户，被广泛应用到局

光缆监测系统白皮书V1

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浅谈反射式强度型光纤传感器

大学物理实验光纤技术专题实验学院班级学号姓名教师张丽梅首次实验时间2012年9月17日

浅谈反射式强度型光纤传感器摘要：本文通过物理实验的经历和收获和查阅相关资料，简要地论述了反射式强度型光纤传感器的工作原理，以及国内外对该类传感器研究现状，指出其存在的问题和解决方法。关键词：反射式光纤传感器，反射面，强度调制，研究，发展趋势 1引言通过光纤技术专题实验，我对光纤的结构和一般性质，光纤的耦合、传输及传感特性有了一定的了解，尤其是在做第三个实验“光纤传感”时，对反射式强度型光纤传感器产生了浓厚的兴趣。通过查阅资料等手段，写下了这篇浅显的论文。 2反射式强度型光纤传感器及其原理反射式强度型光纤传感器（RIM-FOS:Reflective Intensity Modulated Fiber Optic Sensor）具有原理简单、设计灵活、价格低廉等特点，并已在许多物理量

( 如位移、转速、振动等) 的测量中获得成功应用。其结构原理如图1。图2 与传统传感器是以机- 电测量为基础相比,，光纤传感器则以光学测量为基础。从本质上分析, 光就是一种电磁波, 其波长范围从极远红外的1nm 到极远紫外线的 10nm。电磁波的物理作用和生物化学作用主要因其中的电场而引起。因此, 在讨论光的敏感测量时必须考虑光的电矢量E 的振动。通常用下式表示:E=Asin( ωt+")

式中A—电场E 的振辐矢量; ω—光波的振动频率;"— 光的相位; t—光的传播时间。由上式可见, 只要使光的强度、偏振态( 矢量A的方向) 、频率和相位等参量之一随波测量状态的变化而变化, 或者受被测量调制, 那么, 我们就有可能通过对光的强度调制、偏振调制、频率调制或相位的调制等进行解调, 获得我们所需要的被测量的信息。最简单的反射式强度型光纤传感 ( RIMFOS)由光源、发送光纤、接收光纤、反射面以及光电探测器组成.在图一中S 为光源, D 为检测器。光源S 发出的光经发送光纤束全反射传播, 到达反射面( 被测物) , 射进入接收光纤束再次全反射传播到达检测器D, 测器D 输出相应的电信号U0。 U0=f( d) 在光纤芯半径r、光纤的数值孔径NA、反射面、检测器已确定情况下, 输出电压U0 只是位移d 的函数。所以通过分析输出电压U0, 可以得到相应位移d的数值, 这样可以实现非接触微小位移的精密测量。

有线电视网络光纤到户技术的应用

有线电视网络光纤到户技术的应用随着三网融合的深入开展，用户对带宽的需求快速增长，促使各大网络运营商纷纷采用光纤到户（FTTH）传输技术进行网络升级改造，提高网速，光纤到户技术已经成为网络传输技术发展的趋势，有线电视网络经过积极的研究和探索，形成了适合自己网络特点的光纤到户技术，并使用进行网络升级改造，逐步取代原有光纤同轴混合网（HFC），取得了良好的效果。 1有线电视网络光纤到户（FTTH）技术随着光纤通讯技术的不断发展，及其相关产品的大量涌现，光纤到户技术已经成为传输网络建设的方向，有线电视网络根据不同的网络场景，已形成了RF混合、I-PON和PROG三种典型光纤到户技术方案，各地的有线电视网络根据本地区实际情况，利用已有的网络资源，选择适当方案进行了双向网升级改造。有线电视网络光纤到户由广播与宽带接入系统、光分配网络（ODN）、网络管理系统和配置系统构成，其中光分配网络是由光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成点对多点全光纤网络。数据信息从机房内广播与宽带接入系统进入网络，通过光分配网络（ODN）引入到用户端的光网络接收设备，最后送到用户终端，供用户使用。 2本地有线电视网络光纤到户方案 2.1本单位有线电视网络现状本单位有线电视网络构成情况如下，由数字电视系统和双向数据网络两部分组成，为用户提供数字电视和宽带上网业务。数字电视系

统中的前端设备是由QAM调制器组成的数字射频（RF）系统，达到广播电视安全播出要求；用户端是数字射频机顶盒，数量有30余万台，可开展视频点播、时移回看、天气预报等双向业务；传输网为光纤同轴混合网（HFC），并已在全市范围内部署大量的光纤，实现了光纤到楼（FTTB）。双向数据网络一部分为吉比特无源光网络（GPON），为非居民用户提供上网服务，如药房医保刷卡、集团用户上网等；另一部分为电缆调制解调器终端系统（CMTS），为居民提供宽带上网服务。 2.2有线电视网络选择光纤到户实施方案根据现有的网络情况，充分利用存量网络设备和传输网络，结合不同的应用场景和未来的技术发展趋势，公司决定采用广电光纤到户（FTTH）方案中的射频（RF）广播电视+基带（PON）双平台叠加RF 混合模式，使用双纤三波两芯皮线光缆入户方式进行网络升级改造。数字电视系统中的数字电视前端、用户家中的机顶盒和双向数据网络中的吉比特无源光网络（GPON）无需改动，只要改造传输网和接入方式。传输网利用原来的线路，从原有的光纤同轴混合网升级到光分配网络，接入方式由同轴电缆入户改为两芯皮线光缆入户。实施的顺序是先在新建的居民小区使用光纤到户技术建设网络，在条件成熟的光纤同轴混合网居民小区进行网改，升级到光纤到户，然后在全市范围内逐步实现光纤到户。 2.3有线电视网络光纤到户具体内容由于采用RF混合模式光纤到户方案，双纤三波两芯皮线光缆入户

反射式光纤传感器原理操作步骤

五、注意事项 1.不得随意摇动和插拔面板上的各种元器件，以免造成实验仪不能正常工作。 2.光纤传感器弯曲半径不得小于5㎝，以免折断。 3.旋动螺旋测微丝杆尾帽中出现咔咔声表示不能继续前进，不能超过其量程。 4.在使用过程中，出现任何异常情况，必须立即关机断电以确保安全。 5.不得用手触摸反射面，以免影响实验结果。六、实验操作 1）光路与机械系统组装调试实验 1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。图3 光纤传感器安装示意图 2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路不接调零电路，输出端U0接入电路板上电压表。 3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。 4.选择智能可调档位200mv或者2v档位。 5.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。 6.关闭电源。 2）发光二极管驱动实验1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 2.仅仅把发射部分接入电路。 3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。 4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。 5.关闭电源。 3）光电探测器PD接收实验 1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 2.仅仅把接收部分接入电路。 3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。 4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。 5.关闭电源。 4）光纤位移传感器输出信号放大处理实验 1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路接调零电路，输出端U0接入电压表。 3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。 4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面某一距离后维持不动，调节增益旋钮，观察电压表显示变化，并分析。 5.关闭电源。 5) 光纤位移传感器输出信号误差补偿电路 1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座 7