[01415397]基于宽带混沌激光的高分辨率光纤网络故障检测技术

随着光网络接入FTTx技术的快速发展和“宽带中国”战略实施,全光网络的理想通信环境全面构建。全光纤通信网络的线路施工、故障实时监测、维护测试及抢修过程中,光时域反射仪是国际电信联盟推荐的专门用于检测光纤网络故障的仪器。密集光纤通信网络的发展对光时域反射仪的测量定位精度提出了很高的要求,一旦故障定位偏差很大,则维修时可能会对非故障位置造成破坏。传统时域反射技术利用脉冲信号作为探测信号实现目标探测和监测传感,无法同时实现对光纤故障的高精度和远距离检测。且其分辨率多在数米,难以满足密集光纤网络故障的高精度定位要求。 面向这一应用需求,本成果提出利用激光器产生的一种特殊信号-宽带混沌激光结合相关解调技术实现光时域反射测量技术的原理性革新。主要科技创新成果包括：（1）提出了利用宽带混沌激光作为测试信号,实现对光纤网络故障的高精度光时域反射测量新技术;（2）提出了基于半导体激光器的超宽带混沌激光产生、频谱整形、波长调谐等核心技术,设计研发各种不同类型宽带混沌激光源,如光子集成混沌激光器、窄线宽波长可调谐混沌激光器等。（3）面向不同行业用户应用需求,研发系列高精度、无盲区混沌光时域反射测量仪器,在相关行业领域得到广泛应用;（4）面向拓扑结构复杂的波分复用光网络和时分复用光网络,提出了基于宽带混沌激光的高精度故障检测技术;（5）将宽带混沌信号在光纤网络故障检测领域的应用,拓展到电缆网络故障检测领域,提出了用于电缆故障检测的高精度混沌时域反射在线检测技术。 基于宽带混沌激光的高精度光纤网络故障检测技术,其突破和创新在于：（1）采用新型宽带混沌激光作为探测信号,探测带宽突破电子瓶颈,将探测距离分辨率提高至少两个数量级,且无盲区限制;（2）利用混沌激光的内禀自相关性,实现长距离内的等精度测量,克服了传统脉冲法光时域反射测量技术的测量精度随测量距离增大而降低的问题。（3）超宽带混沌激光探测信号产生易于实现,结构简单。其产生无需昂贵超短脉冲激光器和复杂调制方式,有利于集成和降低成本。 本成果拥有20余项自主知识产权,主要技术成果已在北京康冠世纪光电科技有限公司、北京科扬光电技术有限公司、诺之杰（香港）有限公司等相关行业领域企业得到应用,近三年已经为相关企业创造经济利润2000余万元,节支1000余万元。宽带混沌信号在光、电时域反射测量技术领域的独特应用,具有传统时域反射技术难以企及的新特性和新优势,特别适用于密集型局域网（如入户光纤网络、机载光纤网络、密集分布电缆网络）的故障监测,为大范围、密集铺设的光纤、电缆网络故障的快速维修提供了保障,有利于减少线缆网络安装、测试和维护的消耗。