一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法技术

本发明专利技术公开了一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，包括以下步骤：确定温度加速试验的加速因子；确定应力加速试验的加速因子；确定基于温度因子加速试验效果的温度水平，分配不同温度水平下的试验时间；确定基于应力因子加速试验效果的应力水平，分配不同应力水平下的试验时间；获取温度水平下的实际PMD值；获取应力水平下的实际PMD值；构建PMD与温度水平仿真模块；构建PMD与应力水平仿真模块；计算温度水平下的理论PMD值；计算应力水平下的理论PMD值；判定光缆光纤有效的PMD值。本发明专利技术能够得出OPGW光缆在高原高寒恶劣环境下架空安装后，在大风吹和极端温度的作用下偏振模色散的变化及其对光纤衰减变化的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法
本专利技术涉及光缆光纤
，更具体的说是涉及一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法。
技术介绍
随着光通信技术的高速发展，光通信链路信号的传输格式将采用高阶传输格式，且未来建设的光通信系统传输速率将达到100Gbit/s，甚至超过200Gbit/s或400Gbit/s等，这个时候PMD会损害系统的传输性能，使脉冲展宽很大，从而大幅提高数字通信系统的误码率，严重限制系统的传输带宽，甚至时常中断信号网络，为此需缩短中继距离，大量建造基站，从而浪费大量的制造成本、建设成本和维护成本，给社会经济与生活造成难以估量的损失。引起PMD的因素可以是内在的，如光纤制造过程中所产生的纤芯或包层的不对称性等，也可以是外在的，如外部应力、弯曲和扭曲等。这些因素在极端温度、大风吹、雨雪气候以及长距离条件下会引起显著的双折射和模耦合，从而产生较大的PMD。而藏中地区地处险峻地形复杂多变地势参差严重，而且气候复杂多变，如夏冬温差可能高达30～80℃，昼夜温差也可能高达10～30℃，此外，藏中地区大风风速和风力都是复杂多变的，从而导致较大的PMD。迄今为止，国内外对光缆光纤偏振模色散已做过大量的分析，比较著名的有C.D.Poole建立的偏振模色散的主态理论等，但是由于偏振模色散具有很大的不确定性，且形成机理非常复杂，至今国内外还没有有效的方法可以完全补偿它。因此，如何提供一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，采用温度和应力双重因子对偏振模色散的影响进行测试，能够得出OPGW光缆在高原高寒恶劣环境下架空安装后，在大风吹和极端温度的作用下偏振模色散的变化及其对光纤衰减变化的影响。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，包括如下步骤：(1)基于温度因子加速试验，测试光缆光纤偏振膜色散的变化，从而确定加速因子；(2)基于应力因子加速试验，测试光缆光纤偏振膜色散的变化，从而确定加速因子；(3)确定基于温度因子加速试验效果的温度水平，分配不同温度水平下的试验时间；(4)确定基于应力因子加速试验效果的应力水平，分配不同应力水平下的试验时间；(5)获取温度水平下的实际PMD值和信号衰减值；(6)获取应力水平下的实际PMD值和信号衰减值；(7)结合步骤(3)和步骤(5)，得出PMD与温度的关系曲线图以及PMD与信号衰减的关系曲线图；(8)结合步骤(4)和步骤(6)，得出PMD与应力的关系曲线图以及PMD与信号衰减的关系曲线图；(9)计算温度水平下的理论PMD值，并对照PMD与温度的关系曲线图和PMD与信号衰减的关系曲线图，得出最佳PMD值PMDTmin；(10)计算应力水平下的理论PMD值，并对照PMD与应力的关系曲线图和PMD与信号衰减的关系曲线图，得出最佳PMD值PMDFmin；(11)结合PMDTmin和PMDFmin，取两者间的最佳值PMD＝min{PMDTmin，PMDFmin}，判定光缆光纤有效PMD值。优选的，步骤(3)中，可根据OPGW光缆全年的实际使用情况，固定被测光缆光纤长度不变，分配温度水平下的试验时间，按预设时间进行一次，测量OPGW光缆线路偏振模色散的变化以及线路信号衰减的变化。优选的，步骤(4)中，根据OPGW光缆全年的实际使用情况，固定被测光缆光纤长度不变，分配应力水平下的试验时间，按预设时间进行一次，测量OPGW光缆线路偏振模色散的变化以及线路信号衰减的变化。优选的，步骤(5)中，所述的获取温度水平下的实际PMD值的方法为：在每次温度循环中得到的PMD完全稳定后，取每一个不同温度下的稳定周期内的平均值，从而得到PMD值。优选的，步骤(6)中，所述的获取应力水平下的实际PMD值的方法为：在对光缆进行试验的过程中连续测试光纤的PMD值，并取应力水平周期下所得的多个值，再取平均值，即可获取应力水平下的PMD值。优选的，步骤(9)中，温度水平下的理论PMD值，可表示为：式中，Δτ1为差分群时延，用来衡量PMD的大小，τx1为慢轴时延，τy1为快轴时延，Δβ1为光纤在两个正交模式下的传输常数之差，B1为归一化双折射，为光纤在两个正交模式下的归一化传输常数之差，ω1为光的角频率。优选的，在每一次温度循环试验过程中均选择一个波长且保持不变，此外，需固定被测光缆光纤以保持被测光缆光纤在试验过程中没有位移发生，从而得出最佳PMD值PMDTmin。优选的，步骤(10)中，应力水平下的理论PMD值，可表示为：式中，Δτ2为差分群时延，用来衡量PMD的大小，τx2为慢轴时延，τy2为快轴时延，Δβ2为光纤在两个正交模式下的传输常数之差，B2为归一化双折射，为光纤在两个正交模式下的归一化传输常数之差，ω2为光的角频率。优选的，每一次应力循环试验过程中均选择一个波长且保持不变，此外，需保持被测光缆光纤在试验过程中没有温度变化，此处均为常温，从而得出最佳PMD值PMDFmin。优选的，整个温度循环试验过程中，需保持被测光缆光纤固定不动；整个应力性能试验中，摆动的次数为10万次，测试频率为1次每秒到4次每秒之间，拉力负荷为2％RTS，光缆链路被测光纤为100m，终端间跨距不少于40m。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用温度和应力双重因子对偏振模色散的影响进行测试，能够得出OPGW光缆在高原高寒恶劣环境下架空安装后在大风吹和极端温度的作用下偏振模色散的变化及其对光纤衰减变化的影响，测试方法简单，准确度高；避免了数字通信系统的误码率高，光缆传输带宽限制严重，甚至信号网络时常中断的问题发生，有利于解决大量建造基站，浪费大量的制造成本、建设成本和维护成本的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术的流程框图。图2附图为本专利技术温度因子测试机构的结构示意图。图3附图为本专利技术应力因子测试机构的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参阅附图2-3，本专利技术实施例公开了一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试系统，包括温度因子测试机构和应力因子测试机构，温度因子测试机构包括可调谐激光源、偏振调节器、偏振器和光功率计；其中，偏振调节器与可调谐激光器电性相连，偏振调节器与第一光缆光纤的一端连接，第一光缆光纤的另一端与偏振器相连，偏振器电性连接有光功率计，偏振调节器还通过单模光纤连接有OTDR；应力因子测试机构包括摆动设备、光放大器、PMD测试仪和OTDR，其中，摆动设备上安装有第二光缆光纤，第二光缆光纤的两端与PMD测试仪相连接，第二光缆光纤还与光放大器和OTDR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)基于温度因子加速试验，测试光缆光纤偏振膜色散的变化，从而确定加速因子；(2)基于应力因子加速试验，测试光缆光纤偏振膜色散的变化，从而确定加速因子；(3)确定基于温度因子加速试验效果的温度水平，分配不同温度水平下的试验时间；(4)确定基于应力因子加速试验效果的应力水平，分配不同应力水平下的试验时间；(5)获取温度水平下的实际PMD值和信号衰减值；(6)获取应力水平下的实际PMD值和信号衰减值；(7)结合步骤(3)和步骤(5)，得出PMD与温度的关系曲线图以及PMD与信号衰减的关系曲线图；(8)结合步骤(4)和步骤(6)，得出PMD与应力的关系曲线图以及PMD与信号衰减的关系曲线图；(9)计算温度水平下的理论PMD值，并对照PMD与温度的关系曲线图和PMD与信号衰减的关系曲线图，得出最佳PMD值PMDTmin；(10)计算应力水平下的理论PMD值，并对照PMD与应力的关系曲线图和PMD与信号衰减的关系曲线图，得出最佳PMD值PMDFmin；(11)结合PMDTmin和PMDFmin，取两者间的最佳值PMD＝min{PMDTmin，PMDFmin}，判定光缆光纤有效PMD值。...

【技术特征摘要】
1.一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)基于温度因子加速试验，测试光缆光纤偏振膜色散的变化，从而确定加速因子；(2)基于应力因子加速试验，测试光缆光纤偏振膜色散的变化，从而确定加速因子；(3)确定基于温度因子加速试验效果的温度水平，分配不同温度水平下的试验时间；(4)确定基于应力因子加速试验效果的应力水平，分配不同应力水平下的试验时间；(5)获取温度水平下的实际PMD值和信号衰减值；(6)获取应力水平下的实际PMD值和信号衰减值；(7)结合步骤(3)和步骤(5)，得出PMD与温度的关系曲线图以及PMD与信号衰减的关系曲线图；(8)结合步骤(4)和步骤(6)，得出PMD与应力的关系曲线图以及PMD与信号衰减的关系曲线图；(9)计算温度水平下的理论PMD值，并对照PMD与温度的关系曲线图和PMD与信号衰减的关系曲线图，得出最佳PMD值PMDTmin；(10)计算应力水平下的理论PMD值，并对照PMD与应力的关系曲线图和PMD与信号衰减的关系曲线图，得出最佳PMD值PMDFmin；(11)结合PMDTmin和PMDFmin，取两者间的最佳值PMD＝min{PMDTmin，PMDFmin}，判定光缆光纤有效PMD值。2.根据权利要求1所述的一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，其特征在于，步骤(3)中，根据OPGW光缆全年的实际使用情况，固定被测光缆光纤长度不变，分配温度水平下的试验时间，按预设时间进行一次，测量OPGW光缆线路偏振模色散的变化以及线路信号衰减的变化。3.根据权利要求1所述的一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，其特征在于，步骤(4)中，根据OPGW光缆全年的实际使用情况，固定被测光缆光纤长度不变，分配应力水平下的试验时间，按预设时间进行一次，测量OPGW光缆线路偏振模色散的变化以及线路信号衰减的变化。4.根据权利要求1所述的一种OPGW光缆双因子加速偏振模色散测试方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的获取温度水平下的实际PMD值的方法为：在每次温度循环中得到的PM...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡力文，袁超伟，刘勤，王民昆，徐珂航，黄善国，甘文风，潘炳利，唐俊，孙勇，张亚迪，蓝键均，李伟华，李彬，彭宇辉，包维雄，甘睿，丛鹏，陈佟，汪蔓，刘健巧，薛赛，孙洋，朱二雷，吴元香，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国家电网公司西南分部，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国网西藏电力有限公司，北京邮电大学，北京创铭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11