一种三合一波分复用光时域反射仪系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种三合一波分复用光时域反射仪系统及其控制方法，包括依次光连接的激光发射模块、光切换模块、光耦合模块、三合一光口，与光切换模块依次连接的光探测接收模块、放大模块、数据采集分析模块和与激光发射模块、数据采集分析模块均电连接的控制模块；激光发射模块包括并列设置的DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块。本发明专利技术通过光源和光路设计结合滤波方法，该系统可提供115个波长，其中CWDM 18个波长、DWDM 96个波长、PON 1个波长，这三种光源可通过一根光纤输出，避免测试不同光源时更换对应光口，节操作便捷，省了测试时间，提高测试效率和一致性；通过使用多通道信号调度处理模块可实现不同通道间纳秒级切换。道间纳秒级切换。道间纳秒级切换。

【技术实现步骤摘要】
一种三合一波分复用光时域反射仪系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及基本电气元件
，具体涉及一种三合一波分复用光时域反射仪系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]波分复用技术是国内外光网络通信广泛采用的传输技术之一，对光通信扩容、提速及长距离传输具有重大意义。
[0003]在多种制式传输的光网络中，目前尤其以粗波分复用(CWDM，一般用于城域网)、密集波分复用(DWDM，一般用于骨干网)及无源光纤网络(PON，一般用于短距离传输)传输技术应用较多。
[0004]波分复用(WDM)技术能够在同一根光纤中，把不同的波长同时进行组合和传输，从而实现在一根光纤中可以进行多路光信号的复用传输，最终可达到在同一根光纤中传输容量几十倍、几百倍的扩大，轻松实现在光域高速、宽带、超大容量、稳定的信息传输功能。
[0005]在未来，随着当前5G技术的推进和宽带高速通信技术的发展，在国际跨海业务、广电、电力、石化等专网领域中光纤通信网络将会不断扩大和加速采用高速率大容量的CWDM、DWDM波分复用技术的光纤网络来支撑日益增长的带宽和速率需求，CWDM、DWDM波分复用技术具有传输速率高、传输距离长、安全性好、信号传输单独、易于升级等优点，被认为是光接入网中最具有吸引力的方案之一。因此，采用WDM系统的通道数不断向更多的通道数发展，这就要求相应的测试设备具有更多的测量波长，以满足网络发展的需求。
[0006]目前在长距离点到点的光纤链路中，普遍采用光时域反射计(OTDR)作为光纤故障检测工具，但目前普通的光时域反射仪只能测试几个常用波长，如850nm、1310nm、1550nm、1625nm、1650nm。针对CWDM和DWDM出的波分复用光时域反射仪也只能测试单个光源CWDM、DWDM或PON对应波长，当测试不同光源时需要更换设备或更换测试端口，不能满足一个光口测试三种光源的需求，对于一线维护人员不够方便快捷。
[0007]因此，需要一种兼顾多种光源需求的长距离点到点光纤链路。

技术实现思路

[0008]本专利技术是为了解决多种光源需求长距离点到点光纤链路的问题，提供一种三合一波分复用光时域反射仪系统及其控制方法，通过光源和光路设计结合滤波方法，该系统可提供115个波长，其中CWDM 18个波长、DWDM 96个波长、PON 1个波长，这三种光源可通过一根光纤输出，避免测试不同光源时更换对应光口，节操作便捷，省了测试时间，提高测试效率和一致性；通过使用多通道信号调度处理模块可实现不同通道间纳秒级切换。
[0009]本专利技术提供一种三合一波分复用光时域反射仪系统，包括依次光连接的激光发射模块、光切换模块、光耦合模块、三合一光口，与光切换模块依次连接的光探测接收模块、放大模块、数据采集分析模块和与激光发射模块、数据采集分析模块均电连接的控制模块；
[0010]激光发射模块包括并列设置的DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光
发射模块，DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块均与光切换模块光连接，DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块均与控制模块电连接；
[0011]控制模块驱动DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块发射脉冲光，控制模块根据数据采集分析模块输出的测试数据进行分析判断并调整DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块的发射波长；光切换模块在控制模块的调控下进行DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块的脉冲信号发射、接收过程中的通道切换；光耦合模块将DWDM激光光源、CWDM激光光源和PON激光光源输出的脉冲信号通过三合一光口耦合到被测光纤中并将被测光纤中的反射信号、散射信号通过三合一光口、光切换模块传输回光探测接受模块，光探测接收模块探测、采集被测光纤中信号并进行光电转换后输出，放大模块接收光探测接收模块输出的信号并进行调理和放大后输出，数据采集分析模块接收放大模块输出的信号并进行解析后输出至控制模块。
[0012]本专利技术所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统，作为优选方式，光切换模块包括与DWDM激光发射模块输出端光连接的第一环形器，与PON激光发射模块输出端光连接的第二环形器，与光电探测接收模块的输出端光连接的第一光开关和与光耦合模块光连接的第二光开关；
[0013]光耦合模块包括光耦合器、第一波分复用器和第二波分复用器；
[0014]第一波分复用器与第一环形器、第二环形器和第一光开关均光连接，第二波分复用器与第一环形器、第二环形器和第二光开关均光连接，耦合器的输入端与第一光开关、CWDM激光发射模块输出端均光连接，第二光开关的输入端与光耦合器、第二波分复用器均光连接，第二光开关的输出端与三合一光口连接。
[0015]本专利技术所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统，作为优选方式，DWDM激光发射模块输出波长调谐范围为1528.77nm～1566.72nm、通道间隔0.4nm、波长精度0.02nm的96通道光信号，CWDM激光发射模块输出波长范围1270nm～1610nm、通道间隔20nm的18通道光信号，PON激光发射模块输出的光信号波长为1650nm。
[0016]本专利技术所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统，作为优选方式，DWDM激光发射模块为使用集成半导体光放大器的调制光栅Y分支可变波长激光器；
[0017]CWDM激光发射模块为DBF激光器；
[0018]第一光开关和第二光开关为集成波导电光开关，
[0019]数据采集分析模块对测量点进行滤波，数据采集分析模块包括通道选择模块、数据接收模块、数据处理模块、数据缓存模块和结果输出模块。
[0020]本专利技术提供一种三合一波分复用光时域反射仪系统的控制方法，包括以下步骤：
[0021]S1、控制模块通过波分复用驱动激光发射模块发射脉冲光并通过光切换模块、光耦合模块、三合一光口输出至被测光纤，激光发射模块包括并列设置的DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激光发射模块；
[0022]S2、回波探测：控制模块通过光探测接收模块、放大模块和数据采集分析模块对测试数据进行分析判断。
[0023]本专利技术所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统的控制方法，作为优选方式，步骤S1包括以下步骤：
[0024]S11、控制模块通过波分复用驱动DWDM激光发射模块、CWDM激光发射模块和PON激
光发射模块发射脉冲光并通过三合一光口输出至被测光纤，DWDM激光发射模块输出进入步骤S12，CWDM激光发射模块输出进入步骤S13，PON激光发射模块输出进入步骤S14；
[0025]S12、控制模块驱动DWDM激光发射模块发射脉冲激光输出至光切换模块，依次经过第一环形器、第二波分复用器、第二光开关后输出至三合一光口，进入步骤S2；
[0026]S13、控制模块驱动CWDM激光发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三合一波分复用光时域反射仪系统，其特征在于：包括依次光连接的激光发射模块(1)、光切换模块(2)、光耦合模块(3)、三合一光口(4)，与所述光切换模块(2)依次连接的光探测接收模块(5)、放大模块(6)、数据采集分析模块(7)和与所述激光发射模块(1)、所述数据采集分析模块(7)均电连接的控制模块(8)；所述激光发射模块(1)包括并列设置的DWDM激光发射模块(11)、CWDM激光发射模块(12)和PON激光发射模块(13)，所述DWDM激光发射模块(11)、所述CWDM激光发射模块(12)和所述PON激光发射模块(13)均与所述光切换模块(2)光连接，所述DWDM激光发射模块(11)、所述CWDM激光发射模块(12)和所述PON激光发射模块(13)均与所述控制模块(8)电连接；所述控制模块(8)驱动所述DWDM激光发射模块(11)、所述CWDM激光发射模块(12)和所述PON激光发射模块(13)发射脉冲光，所述控制模块(8)根据所述数据采集分析模块(7)输出的测试数据进行分析判断并调整所述DWDM激光发射模块(11)、所述CWDM激光发射模块(12)和所述PON激光发射模块(13)的发射波长；所述光切换模块(2)在所述控制模块(8)的调控下进行所述DWDM激光发射模块(11)、所述CWDM激光发射模块(12)和所述PON激光发射模块(13)的脉冲信号发射、接收过程中的通道切换；所述光耦合模块(3)将所述DWDM激光光源(11)、所述CWDM激光光源(12)和所述PON激光光源(13)输出的脉冲信号通过所述三合一光口(4)耦合到被测光纤中并将被测光纤中的反射信号、散射信号通过所述三合一光口(4)、所述光切换模块(2)传输回所述光探测接受模块(5)，所述光探测接收模块(5)探测、采集被测光纤中信号并进行光电转换后输出，所述放大模块(6)接收所述光探测接收模块(5)输出的信号并进行调理和放大后输出，所述数据采集分析模块(7)接收所述放大模块(6)输出的信号并进行解析后输出至所述控制模块(8)。2.根据权利要求1所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统，其特征在于：所述光切换模块(2)包括与所述DWDM激光发射模块(11)输出端光连接的第一环形器(21)，与所述PON激光发射模块(13)输出端光连接的第二环形器(22)，与所述光电探测接收模块(5)的输出端光连接的第一光开关(23)和与所述光耦合模块(3)光连接的第二光开关(24)；所述光耦合模块(3)包括光耦合器(31)、第一波分复用器(32)和第二波分复用器(33)；所述第一波分复用器(32)与所述第一环形器(21)、所述第二环形器(22)和所述第一光开关(23)均光连接，所述第二波分复用器(33)与所述第一环形器(21)、所述第二环形器(22)和所述第二光开关(24)均光连接，所述耦合器(31)的输入端与所述第一光开关(23)、所述CWDM激光发射模块(12)输出端均光连接，所述第二光开关(24)的输入端与所述光耦合器(31)、所述第二波分复用器(33)均光连接，所述第二光开关(24)的输出端与所述三合一光口(4)连接。3.根据权利要求1所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统，其特征在于：所述DWDM激光发射模块(11)输出波长调谐范围为1528.77nm～1566.72nm、通道间隔0.4nm、波长精度0.02nm的96通道光信号，所述CWDM激光发射模块(12)输出波长范围1270nm～1610nm、通道间隔20nm的18通道光信号，所述PON激光发射模块(13)输出的光信号波长为1650nm。4.根据权利要求1所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统，其特征在于：所述DWDM激光发射模块(11)为使用集成半导体光放大器的调制光栅Y分支可变波长激光器；所述CWDM激光发射模块(12)为DBF激光器；第一光开关(23)和第二光开关(24)均为集成波导电光开关，
所述数据采集分析模块(7)对测量点进行滤波，所述数据采集分析模块(7)包括通道选择模块、数据接收模块、数据处理模块、数据缓存模块和结果输出模块。5.一种三合一波分复用光时域反射仪系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、控制模块(8)通过波分复用驱动激光发射模块(1)发射脉冲光并通过光切换模块(2)、光耦合模块(3)、三合一光口(4)输出至被测光纤，所述激光发射模块(1)包括并列设置的DWDM激光发射模块(11)、CWDM激光发射模块(12)和PON激光发射模块(13)；S2、回波探测：所述控制模块(8)通过光探测接收模块(5)、放大模块(6)和数据采集分析模块(7)对测试数据进行分析判断。6.根据权利要求5所述的一种三合一波分复用光时域反射仪系统的控制方法，其特征在于：步骤S1包括以下步骤：S11、所述控制模块(8)通过波分复用驱动所述DWDM激...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云龙，李云，闫冰，李康，樊子水，耿娜，张永光，刘清振，牛洪贵，胡海林，余红荣，刘卓钊，王勇，于连庆，王亮卿，
申请(专利权)人：北京信维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：