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随着通信技术的快速发展,各种信息传输媒介层出不穷,而光纤因其自身传输频带宽、传输容量大、重量轻等优越性,加之其生产成本低,成为了当今信息的主流载体,被应用于各大通信主干道,光纤到户更是通信史上的一次伟大创举。光纤通信技术不仅被广泛应用于民用通信领域,在军事领域尤其是航电网络中,航电系统的传统铜制总线也逐步被光纤总线所替代。OTDR(光时域反射仪)是光纤故障检测领域的主要仪表,市面上也有不少的产品,但基本上都用于几千米甚至几十千米的光纤检测,而机载航电网络中的光纤其长度只有几十米,所以作为航电光网络的日常检测和维护设备,对其精度的要求会更高,对事件的分析性能要进一步优化,可视化操作也要更加便捷。本文设计的高精度OTDR采取的是基于时间相关单光子计数技术,不但较大程度上提高了探测灵敏度,而且使定位精度达到厘米级,解决了传统OTDR面临的探测灵敏度与定位精度之间的矛盾,从而满足航电光网络中对于光纤故障检测的需求。全文的主要工作如下:1.基于OTDR光纤检测原理,分析影响OTDR测试的各项指标参数,结合高精度的指标要求搭建基于时间相关单光子计数的高精度OTDR系统,对其核心器件进行分析选型,引入光门控处理技术解决单光子探测器遇强反射峰导致的计数饱和问题。2.运用小波变换等方法对OTDR曲线进行分析,旨在检测曲线上所反映出的反射事件和非反射事件。说明了小波分析原理以及其用于OTDR信号分析的优势,选取适合用于分析OTDR曲线的基小波和分解尺度;运用小波变换进行信号降噪,比较了几种常用的小波去噪方法以及阈值处理办法;利用小波变换和斜率法分别设计算法实现了对反射事件和非反射事件的检测。3.利用VS加Qt平台设计了一款操作便捷的上位机软件,适配于本文的高精度OTDR,配合对光缆的检测。应用程序的功能主要包括测试参数设置、数据接收与处理、图形显示与操作、曲线自动分析以及测试结果输出等。4.验证了本文高精度OTDR系统的性能与功能,进行了一系列的测试,包括盲区、动态范围、距离精度、损耗精度等性能测试和测试时间调整、光纤故障检测等功能测试,并对其结果进行了分析和说明。