用于短距离高精度测量的OFDR技术

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介绍

OTDR（光时域反射）和OFDR（光频域反射）是光纤通信中常用的两种分析测试技术。OTDR通过向光纤中发射脉冲光，接收从链路上反射回来的光信号测量事件距离、损耗和反射等，在光纤网络故障诊断和运行维护方面有十分广泛的应用。

OFDR则是基于光频域分析与光外差检测技术相结合，线性扫频激光器发出光并分送至信号臂和参考臂，信号臂光纤每一位置反射回来的光与参考光产生拍频干涉，由接收到的信号频率大小及强度判断事件发生位置及特征，还能通过光谱的漂移“感知”光纤沿线的应变、温度变化。

由于采用了频域分析和相干检测，OFDR有效克服了OTDR空间分辨率与动态范围之间的矛盾，既保证了高动态范围又在距离上拥有极高的分辨能力，测量事件的盲区在亚微米级别，可以实现高精度、高灵敏度分布式测量。

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光器件测试

不同于OTDR用于长距离光纤网络测量，OFDR是用于器件级故障定位与测试。图1为使用OFDR设备测量FC/APC跳线接头的测试结果，从图1中可以看出，当FC/APC跳线接头不盖防尘帽时，测试结果显示尾端处有一个峰值，该峰值是由光从光纤（高折射率）到空气（低折射率）引起的菲涅尔反射。

图2为FC/APC跳线盖上防尘帽的测试结果，尾端处在测试结果上表现为两个峰值，第一个峰值为光纤端面到空气产生的峰值，第二个峰值为防尘帽端面处的反射峰值。

图1.未带防尘帽的FC/APC跳线头测量结果

图2.带有防尘帽的FC/APC跳线头测量结果

图3是测试合格和有瑕疵3dB保偏耦合器，从测试结果可以看出有瑕疵的耦合器在耦合位置处有较高的反射峰，说明该耦合效果不佳。

图3. 合格和有瑕疵3dB保偏耦合器测量结果

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结论

OFDR设备测试无盲区且空间分辨率极高，能有效识别FC/APC跳线接头情况及保偏耦合器内部存在的微小瑕疵。防尘帽导致跳线尾端出现两个反射峰；微小瑕疵使得耦合器耦合位置出现一个较高的反射峰，以上结果表明OFDR设备能满足短距离高精度的测量需求，可以用于光器件故障定位、光模块内部分析等应用。

审核编辑：刘清