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光纤干涉环的研究与应用

更新时间：2020-03-25 02:53:26 大小：5M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：光纤 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

光通信技术的飞速发展使得光缆线路得到大面积的敷设与应用，光缆作为通信的基础设施，若出现被挖断等故障，将直接造成通信的中断，因此大量的光缆线路资源使得光缆线路的维护与管理成为一项重要工作。为解决现有直埋光缆径路信息不全或不准确等造成施工中易挖断光缆而影响通信的问题，本文在对光纤干涉环的研究基础之上，利用光纤传感具有灵敏度高、抗电磁干扰、动态响应范围大等优点，将光纤干涉技术与光纤分布式传感技术相结合，提出一套可用于获取光缆径路信息的光缆径路探测系统。该系统解决了传统的电传感器受电磁干扰的问题，能够对特定区域范围内施加给光缆的干扰信号进行声音和强度的还原，响应迅速，准确度高，可用于获取光缆径路信息，在光缆线路维护与管理领域具有良好的应用前景。

本文通过对光纤干涉环的研究，将其引入光缆径路探测领域，构建光缆径路探测系统结构，从理论上分析证明该系统的可行性，并对光缆径路探测系统进行设计。该系统主要由光发射模块、光单元模块、光接收模块、信号处理模块与用户模块组成，光发射模块提供作为信息载体的光信号，光单元模块构成光纤干涉环，作为信号的传输媒质，光接收模块完成信号的接收检测与光电转换功能，信号处理模块完成信号的处理与整个系统的控制，用户模块为用户提供信号的音频输出、强度显示以及无线通信功能。整个系统操作简单，用户只需在探测区域施加一定的干扰信号如敲击，若位于光缆的正上方，便可以通过该系统的用户模块得到音频信号与显示信号，以此来获取光缆的径路信息。

本文以FPGA为硬件平台，使用Altium Designer完成系统的硬件设计，使用QuartusⅡ软件完成系统的软件设计，使用C语言控制单片机完成无线通信模块的设计，使用Matlab实现串口通信的显示，并搭建实验环境，对各单元模块以及整个系统进行性能测试，实验结果表明该系统满足设计需求，能够准确地获取光缆径路信息，对于光缆线路的维护与管理工作具有重要意义。最后文章对整个系统的设计进行总结，并提出该系统进一步的研究方向。