引用本文:

张佐星,施冬钢,胡龙舟,等:喇曼复用OTDR模式识别算法研究[J]. 光通信技术,2019,43(7):21-24.

喇曼复用OTDR模式识别算法研究

张佐星,施冬钢,胡龙舟,张 峰,郭莎莎

(国网湖北省电力有限公司检修公司,武汉 430050)

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摘要:为了解决多跨段长传输系统中光纤故障定位不够准确的问题,针对融合光时域反射仪(OTDR)功能的喇曼放大器系统,提出一种定位OTDR曲线中非反射事件的方法。首先将OTDR曲线分割成事件区间和噪声区间,采用三阶差分算法定位事件区间中的突变点。然后利用霍夫变换方法确定差分变换后的检测阈值,该阈值可用于精确滤除突变点区间中的噪声,最后采用模板匹配法,将差分变换后的曲线中的事件识别归集为三角图像边缘检测问题。实验测试结果表明:该方法可进行阈值动态调整,能有效提升事件检测精度。

关键词:喇曼放大器;OTDR;模式识别

中图分类号:TN206 文献标志码:文章编号:1002-5561(2019)07-0021-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.07.006

0 引言
      光时域反射仪(OTDR)是一种常见的光纤故障定位设备。OTDR利用瑞利散射原理检测光纤衰耗点,瑞利散射光在光纤中经过掺饵光纤放大器(EDFA)后会受放大自发辐射(ASE)噪声影响产生畸变,导致OTDR无法形成指数变化的曲线[1]。喇曼放大器的宽带放大特性能够让瑞利散射光穿透,但该放大器的高增益特点又引入了新的应用问题:当光纤端面不够干净,即存在衰耗时,高功率输出容易烧毁端面。因此,喇曼放大器在实际工程使用中需要和OTDR仪表一同使用,保证开通的安全性[2]。
   OTDR曲线中的衰耗点一般由熔点及光接头产生,当喇曼放大器接入业务信号中进行光放大时,OTDR需要准确分析出所有的光衰耗点及对应衰耗值,以供系统分析是否满足开泵条件。因此,一方面需要在受业务信号干扰产生噪声的OTDR曲线中分析出衰耗点区间;另一方面需要在衰耗点区间中精确分析出衰耗事件位置。试验表明:即使是大动态范围的OTDR测试仪表在这种情况下测试分析的准确率也只有80%[3]。因此,本文采用算法优化的思路进一步研究OTDR曲线中微小衰耗点分析方法。

3 结束语
      本文针对喇曼放大器使用中端面衰耗点难以识别的问题,提出了喇曼复用OTDR的系统概念,并将图像处理中二维像素点形状识别采用的多种算法,如霍夫变换、质心识别等运用到OTDR的二维点序-信号幅度曲线中,精确定位OTDR曲线中微小的非反射事件。本方法将测试分析的准确率由80%提升至95%以上,有效解决了微小衰耗点事件的误判问题,为喇曼复用OTDR系统的工程开通提供了准确的分析手段。