基于多波长脉冲光信号的OTDR装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤进行检测。本实用新型专利技术具有以下有益效果：相对于传统的OTDR，本实用新型专利技术基于多波长的脉冲光信号，可以简单实现大动态范围测试，通过不同波长测量光纤的不同距离，可避免单波长脉冲饱和或者信噪比过低的状态；相对于多采集OTDR或连续采集OTDR，本实用新型专利技术节约测量时间；且拥有更大的测量距离和分辨率；在本实用新型专利技术中，由于每个波长间的测量都是独立进行，测试装置可以在不同状态下运行，实现多功能测试。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤进行检测。本技术具有以下有益效果：相对于传统的OTDR，本技术基于多波长的脉冲光信号，可以简单实现大动态范围测试，通过不同波长测量光纤的不同距离，可避免单波长脉冲饱和或者信噪比过低的状态；相对于多采集OTDR或连续采集OTDR，本技术节约测量时间；且拥有更大的测量距离和分辨率；在本技术中，由于每个波长间的测量都是独立进行，测试装置可以在不同状态下运行，实现多功能测试。【专利说明】基于多波长脉冲光信号的OTDR装置
本技术属于光时域反射(OTDR)
，具体涉及一种基于多波长脉冲光信号的OTDR装置及方法。
技术介绍
光时域反射仪(OpticalTime-Domain Reflectometry,0TDR)的原理为:脉冲光在光纤传输时，由于光纤本身的性质、连接器、接头、弯曲或其它事件而产生背向散射和反射，该散射和反射光返回到初始端，并被光电器件所接收。散射光主要包括由光纤折射率变化引起的瑞利散射、光学声子引起的拉曼散射、声学声子引起的布里渊散射，散射信号中包含了光纤沿途的损耗、温度、应力等信息。利用OTDR可以方便地从一端对光纤进行非破坏性测量，对整个光纤线路距离上的各种事件都可以显示出来。随着光纤通信、光纤传感等技术的发展，该技术得到了极大的应用和推进，然而随着对空间分辨率和测量距离要求的提高，OTDR系统越来越复杂，测量时间越来越长，传统方法已经难以进一步提高OTDR的性能。 为了提高OTDR的动态范围，传统上使用两种方法:增加脉冲宽度、增加累加时间。由于累加时间不能无限制增加，增加脉冲宽度就成了主要的选择，但脉冲宽度的增加导致空间分辨率降低，使得测试性能难以符合要求。如，该专利仅仅解决了大动态范围问题，没有解决分辨率过低问题，且测量过程需要耗费更多倍时间。在Tektronix公司的专利中提出的连续采集方案提出了解决上述问题的新方法，在连续采集方案中，第一次采集使用最小的脉冲，其后每次采集使用的脉冲宽度逐渐加大，直到测量的信号中出现了光纤末端才停止测量。从不同采集中获得的事件信息被组合到同一个结果中，生成单一的OTDR曲线图或事件列表。这样对于光纤的每一段，都可以得到合适的空间分辨率，而测量距离也得到了保证，而且还避免了大动态范围导致的饱和问题。尽管空间分辨率和动态范围的矛盾在上面所描述的方案中可以部分得到解决，但代价是测量时间大大增加，甚至无法保障在特定的时间内完成测量。对于大动态范围的测量，为了保证末端的信噪比，一次采集所要耗费的时间达到一分钟甚至更长，如果进行多次采集，且采集的次数没有限制，其测量时间将难以满足用户需求，限制其应用和发展。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种测试时间短、测试效果好的基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，具体的技术方案如下: 基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤上发生的事件进行检测，该OTDR装置包括: 用于向待测光纤同时发送一组多波长脉冲光信号的光发射单兀；用于同时米集由待测光纤返回的多组背向散射信号，获取检测数据的光接收单元；以及用于对采集到的检测数据进行分析处理的数据处理单元； 其中，数据处理单元与光接收单元连接；光发射单元包括光合成模块以及至少两个不同中心波长的光源；光接收单元包括分光模块和至少两个对应于不同中心波长光源的光检测模块。 作为优化方案，光发射单元还包括用于驱动不同中心波长光源的光源驱动模块。 作为优化方案，数据处理单元还与光发射单元连接。 作为优化方案，光接收单元还包括依次连接的放大滤波模块和模数转换模块，所有光检测模块分别与放大滤波模块连接。 作为优化方案，放大滤波模块包括若干放大滤波通道，每个放大滤波通道与一个光检测模块对应连接；模数转换模块包括若干模数转换通道，每个模数转换通道与一个放大滤波通道对应连接。 作为优化方案，该OTDR装置还包括耦合单元，耦合单元的一端分别与光发射单元和光接收单元连接，耦合单元的另一端与待测光纤连接。 作为优化方案，多波长脉冲光信号的波长范围为1210nnTl650nm。 作为优化方案,光合成模块为定向I禹合器、波分复用器或平面光波导。 作为优化方案，光检测模块为APD光电二极管。 作为优化方案，耦合单元为双向耦合器或环形器。 与现有技术相比，本技术具有以下有益效果: (I)相对于传统的0TDR，本技术基于多波长的脉冲光信号，可以简单实现大动态范围测试，通过不同波长测量光纤的不同距离，可避免单波长脉冲饱和或者信噪比过低的状态； (2)相对于多采集OTDR或连续采集0TDR，本技术拥有更高的测试性能(分辨率、动态范围)，而且节约了测量时间，单次测量即可获得不同波长对应的多组事件数据；例如，使用双波长OTDR可节约大约1/2时间，三波长可节约大约2/3时间； (3)在本技术中，由于每个波长间的测量都是独立进行，在实际应用中，测试装置可以在不同状态下运行，实现多功能测试。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的结构框图； 图2为光发射模块的结构框图； 图3为光接收模块的结构框图。 上图中序号为:1-数据处理单元、2-光发射单元、21-光源驱动模块、22-光源、23-光合成模块、3-光接收单元、31-分光模块、32-光检测模块、33-放大滤波模块、34-模数转换模块、4-耦合单元、5-待测光纤。 【具体实施方式】 下面结合附图以实施例的方式详细描述本技术。 实施例1: 如图1所示，基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤5进行检测，该OTDR装置包括数据处理单元1、光发射单元2、光接收单元3以及耦合单元4。 如图2所不,光发射单兀2用于向待测光纤同时发送一组多波长脉冲光信号，光发射单兀2包括光合成模块23和至少两个不同中心波长的光源22。光合成模块23用于对多个光源22发射的不同波长的脉冲光进行稱合。在本实施例中，光合成模块23为定向率禹合器，即单向通信的光纤耦合器，但不限于此，还可以采用波分复用器(WDM)或平面光波导(PLC)，本技术不对光合成模块23的具体类型进行限定，以上仅为举例。 在本实施例中，光发射单元2还包括光源驱动模块21，光源驱动模块21用于驱动不同中心波长的光源22。本技术并不限定于必须采用此光源驱动模块21，仅采用多波长脉冲光信号已能实现节约测量时间、提高测试效果的技术效果，可以不设置光源驱动模块21。在本实施例中,光源驱动模块21包括若干光源驱动,每个光源驱动对应一个光源22,见图2，但不限于此，也可以一个光源驱动对应多个光源22，只要光源驱动能够满足所有光源22所需的波段即可。 相应的，数据处理单元I可用于设置调制参数，对光源驱动模块21进行控制，即根据设置的调制参数发送相应的驱动信号控制光源驱动模块21，对多波长脉冲光信号进行调制。在实际应用中，驱动信号可以采用伪随机序列的脉冲编码或单脉冲信号；其中，脉冲编码可以采用格雷码、S码或双正交编码。该脉冲编码可以提高多波长脉冲光信号的信噪比，增加动本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤上发生的事件进行检测，其特征在于，该OTDR装置包括：用于向所述待测光纤同时发送一组多波长脉冲光信号的光发射单元；用于同时采集由所述待测光纤返回的多组背向散射信号，获取检测数据的光接收单元；以及用于对采集到的检测数据进行分析处理的数据处理单元；其中，所述数据处理单元与所述光接收单元连接；所述光发射单元包括光合成模块以及至少两个不同中心波长的光源；所述光接收单元包括分光模块和至少两个对应于所述不同中心波长光源的光检测模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林彦国，
申请(专利权)人：上海温光自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31