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我也提一个DIY项目,大家提提意见

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hucs|  楼主 | 2009-8-20 10:57 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
沙发
hucs|  楼主 | 2009-8-20 10:57 | 只看该作者
首先,我想一个DIY项目可以有三种目的:1。以学习练手为主,通过项目掌握一个特定方面的技术。2。学习和实用兼顾,项目成果可以作为相关人员的工具,但离商品化还比较远。3。以项目产品化为最终目标,通过渐进的方式实现产品的功能和性能的产品花,最终可以在市场销售。
   我所提出的这个项目是第3中情况。
   我设想的DIY项目叫光时域反射仪OTDR。

   大家知道,现在宽带接入网络在有线的方式中xDSL还是大多数,不过光纤接入是未来的方向。目前电信在不少城市已经有光纤接入的试点,采用EPON和GPON技术,也有了几十万的用户。随着用户数目的增多,光纤接入网络的维护工作必然增加,就好象现在电信维护铜缆一样。光时域反射仪OTDR是光线维护的重要工具。
   光时域反射仪OTDR以前主要是进口产品,象AGILENT等,价格非常昂贵,现在的许多产品价格已经降下来,但也有数万元。以前的光纤通信主要用在骨干网上,价格贵一点是没问题的。光纤接入网络发展起来后,光纤的长度要大的多,情况也更复杂,需要比以前多的多的维护人员,要是OTDR太贵的话,也是 一个很大的开支,因此,我认为,一种功能稍微简单一些,但价格合适的光时域反射仪OTDR会有很大的市场,这样,电信的维修人员可以人手一部。
   先写这么多,有关的技术介绍我逐步贴上来。

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板凳
hucs|  楼主 | 2009-8-20 11:03 | 只看该作者
先说一下OTDR的基本原理。

      OTDR 测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在 OTDR 端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时,会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到 OTDR 中。返回的有用信息由 OTDR 的探测器来测量,它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间,再确定光在玻璃物质中的速度,就可以计算出距离。以下的公式就说明了 OTDR 是如何测量距离的。

d=(c×t)/2(IOR)

      在这个公式里, c 是光在真空中的速度,而 t 是信号发射后到接收到信号(双程)的总时间(两值相乘除以 2 后就是单程的距离)。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢,所以为了精确地测量距离,被测的光纤必须要指明折射率( IOR )。 IOR 是由光纤生产商来标明。下图是一个 OTDR 的内部结构简图。

      OTDR 使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。 OTDR 就测量回到 OTDR 端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减(损耗 / 距离)程度。形成的轨迹是一条向下的曲线,它说明了背向散射的功率不断减小,这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。给定了光纤参数后,瑞利散射的功率就可以标明出来,如果波长已知,它就与信号的脉冲宽度成比例:脉冲宽度越长,背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关,波长较短则功率较强。也就是说用 1310nm 信号产生的轨迹会比 1550nm 信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。在高波长区(超过 1500nm ),瑞利散射会持续减小,但另外一个叫红外线衰减(或吸收)的现象会出现,增加并导致了全部衰减值的增大。因此, 1550nm 是最低的衰减波长;这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。很自然,这些现象也会影响到 OTDR 。作为 1550nm 波长的 OTDR ,它也具有低的衰减性能,因此可以进行长距离的测试。而作为高衰减的 1310nm 或 1625nm 波长, OTDR 的测试距离就必然受到限制,因为测试设备需要在 OTDR 轨迹中测出一个尖锋,而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。另一方面,菲涅尔反射是离散的反射,它是由整条光纤中的个别点而引起的,这些点是由造成反向系数改变的因素组成,例如玻璃与空气的间隙。在这些点上,会有很强的背向散射光被反射回来。因此, OTDR 就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点,光纤终端或断点。换句话说, OTDR 的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号,然后观察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行,然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示,这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱(或光纤的状态)。

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地板
hucs|  楼主 | 2009-8-20 11:08 | 只看该作者
f:%5Cwww%5COTDR_Theory_3.jpg 上一个帖子的图片

OTDR_Theory_3.jpg (25.08 KB )

OTDR_Theory_3.jpg

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5
古道热肠| | 2009-8-20 11:11 | 只看该作者
;P兄弟,您这思路有些不对,电信部门采购设备从来不心疼花钱的.您说的第二种类型的DIY产品倒有一些可能进行下去.

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xwj| | 2009-8-20 12:19 | 只看该作者
这个... 貌似起点、成本太高了些,难以让大家都来DIY哦

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7
nicky729| | 2009-8-20 13:35 | 只看该作者
不错不错~~想法不错

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hucs|  楼主 | 2009-8-20 14:56 | 只看该作者
感谢古斑竹和楼上几位兄弟的意见。我再来说说我的想法。
    电信部门采购设备时如果是要大量普及使用的设备,其实还是很在乎价格的。我原来接触的某地电信曾经买过一台国外的某种设备,花了差不多100W。过了几年,这个设备要大量使用时,基本就定了购买一个国内厂家的设备,大半年谈下来,最后的单价都不到8W了。侃价侃的厉害呢。他们都是要厂家报给他们主要物料的单子去了解市场价格的再来估算设备成本的。每经过一个部门都要降一点,不然显的他们工作没做好。
    我现在也有一些犹豫的是:光纤接入网络不知道什么时候能想DSL那样大量普及,没这个前提,市场是起不来的。
    另外一个问题是这个项目最后还必须和市场人员合作才能见到实效,或者和一个有市场能力的公司合作。这个怎么操作,必须想。

   成本方面,其实没有想象的那么大。

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9
一只小蜗牛| | 2009-8-20 16:35 | 只看该作者
挺强的,顶一下

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10
liuguoqian| | 2009-8-22 22:23 | 只看该作者
不错,顶

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11
harrig| | 2009-11-8 12:31 | 只看该作者
可以采用激光雷达的原理,不过量程上还有待考究,主要是等效采样不太好处理!

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12
牛牛特工| | 2009-11-9 15:15 | 只看该作者
嗯~~~~ 最好能摸清以后电信的发展方向

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13
钻研的鱼| | 2009-11-11 08:31 | 只看该作者
个人认为的技术难点:
   1、光路搭建。不同型号的光纤需要不同波长的激光器,入射光和反射光的分离
   2、同步测量。激光输出和AD采样同步的基准
   3、AD采样速率和精度、pin管转换速率和
   4、信号的分析
个人认为这个产品还是有前途

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14
zmsh_2008| | 2009-11-12 11:03 | 只看该作者
我也認為這個會很有前途,可能剛才是成本比較高一些兒,但是待量產后肯定比其他進口成本低,樓主加油!
等著你的產品,做好了,可要送俺一個呀,哈哈 

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