發(fā)布時間：2024-04-14 04:00

　　隨著光纖技術在通信、測量、控制、能源等領域的廣泛應用,相關行業(yè)發(fā)展對光纖基礎架構上的測試級別、準確性、精確度提出了更高要求。光纖測試在光纖網絡的設計、部署和維護等方面所起作用至關重要,新技術的出現和舊技術的拓展也反過來不斷推進光纖行業(yè)高質量的發(fā)展。作為國際上最早被研究并商用的光纖測試技術之一,光時域反射儀目前已成為光纖領域應用最基本、最廣泛的測試手段。光子計數光時域反射儀則是一種結合了光時域反射技術和量子探測技術而衍生的新型光纖檢測技術,克服了測試距離和空間分辨率之間的矛盾,對提升光纖測試能力具有重要意義。本文以基于單光子探測的光子計數光時域反射儀為研究對象,分析了其測試原理和特點,并對如何提高其測試性能進行了相應的討論。通過優(yōu)化探測方式、器件性能和數據處理算法,重點圍繞去除探測器飽和計數對動態(tài)范圍提升的限制、消除色散對空間分辨率劣化的影響、克服在航空光纜檢測應用中面臨的技術難題這三方面內容展開研究。論文的主要研究內容和創(chuàng)新工作如下:(1)提出并論證了通過外時間門控提高光子計數光時域反射儀動態(tài)范圍的方案。受單光子探測器死時間的限制,光子計數光時域反射儀的計數率達到飽和后無法通過增大光功...

【文章頁數】：117 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2-7頻率上轉換單光子探測技術[120]

（3）頻率上轉換單光子探測正如前文所介紹，目前商用可覆蓋1.5m波段的單光子探測器主要是InGaAs/InP-SPAD，但與Si-SPAD相比探測效率低、暗計數大，且需要復雜的門控和溫控電路，難以應用在諸如量子密鑰分發(fā)等系統(tǒng)中。頻率上轉換單光子探測利用非線性晶體中的和頻產生效應可....

圖3-1光子計數時域反射儀的系統(tǒng)框圖

基于光子計數光時域反射儀的光纖溫度傳感器22第三章基于光子計數光時域反射儀的光纖溫度傳感器關鍵技術的研究本章以基于光子計數光時域反射儀的光纖溫度傳感器的關鍵技術為研究對象，對光子計數光時域反射儀系統(tǒng)中使用的脈沖激光器、光子計數模塊和時間相關單光子計數器等核心器件的參數和性能進行了....

圖3-3光纖溫度探頭結構示意圖

第三章基于光子計數光時域反射儀的光纖溫度傳感器關鍵技術的研究25域溫度進行測量的理論基�！�3.2.1光纖溫度探頭的制作與封裝光纖溫度探頭結構示意圖如圖3-3所示。該結構由兩段單模光纖(SMFs)和纖芯內部充滿紫外固化UV膠(NORLANDOPTICALADHESIVE65)的毛細....

圖3-8毛細管光纖長度為50μm的光纖溫度探頭仿真結構圖

第三章基于光子計數光時域反射儀的光纖溫度傳感器關鍵技術的研究29毛細管光纖(COF)：硅管外徑（包層直徑）為125μm，硅管內徑（紫外固化UV膠直徑）為8.3μm，包層折射率為1.447，毛細管光纖的長度分別為50μm、100μm、200μm和500μm，纖芯內的紫外固化UV膠的....

本文編號：3954081