專利名稱：波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖鏈路測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波長編碼的光時域反射測試裝
置及其測量方法。
背景技術(shù)：
光時域反射儀(Optical Time-Domain Ref lectometer)簡稱0TDR，是基于背向散 射或反射光信號的測試儀器，是一種典型的光時域反射測試裝置。OTDR—般包括光源、光纖 耦合器或光環(huán)行器、光探測器、信號處理和顯示器等部分，傳統(tǒng)的0TDR采用脈沖激光器作 為光源，脈沖激光器向待測光纖鏈路發(fā)射光脈沖，通過測試反射光的功率及傳輸時間得到 損耗特性、反射距離等參數(shù)。該儀器可以方便地對光纖鏈路或系統(tǒng)進(jìn)行非破壞性檢測，并能 夠連續(xù)顯示整個光纖線路損耗的相對位置變化和故障點位置，成為光纖研究、生產(chǎn)、鋪設(shè)以 及維護(hù)整個產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用最廣的測試儀器，同時在整個光纖產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位。
對于使用脈沖激光器作為光源的傳統(tǒng)OTDR來說，分辨率和動態(tài)范圍兩個指標(biāo)難 以同時提高，即提高動態(tài)范圍時就會降低OTDR分辨率，而提高分辨率時又會降低動態(tài)范 圍，這是傳統(tǒng)脈沖式OTDR無法解決的問題。隨著光學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展，0TDR的結(jié)構(gòu)和性 能得到了不斷的改進(jìn)，出現(xiàn)了多種測試裝置及其方法，如偏振OTDR、相干法OTDR、光子計 數(shù)OTDR、布里淵和瑞利散射OTDR等，對這一 問題進(jìn)行了一定的改善。比如在EP0269448、 JP9026376中提出改進(jìn)的相關(guān)法OTDR，采用了偽隨機碼調(diào)制的光脈沖，利用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行 信號處理，在一定程度上提高了光時域反射儀的分辨率和動態(tài)范圍。然而由于受限于偽隨 機碼信號的頻譜帶寬，其分辨率的提高非常有限，沒有完全發(fā)揮出相關(guān)法OTDR測試的優(yōu) 勢，并且這種OTDR裝置需要昂貴的偽隨機碼發(fā)生裝置及復(fù)雜的編碼、調(diào)制電路。另外，人們 還采取了低溫探測器、門限探測和數(shù)據(jù)平均等技術(shù)手段加以改進(jìn)，但都一定程度加大了測 試系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜程度，限制或制約了該項技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此，發(fā)明一種分辨率 高、動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單的光時域反射測試裝置及其測量方法，對于其實用化具有非常重 要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
( — )要解決的技術(shù)問題 為了解決上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種分辨率高、動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)
簡單的光時域反射測試裝置及其測量方法，以解決傳統(tǒng)0TDR分辨率與動態(tài)范圍無法同時
提高的問題。
( 二 )技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 —種波長編碼的光時域反射測試裝置，該裝置由光波長編碼發(fā)生器1、光纖分路裝 置2、偏振控制器4、光纖耦合器5、光電探測器6和拍頻信號檢測裝置7構(gòu)成；其中，光波長 編碼發(fā)生器1產(chǎn)生的編碼光脈沖信號從光纖分路裝置2的第一端口輸入，分為探測光信號
4和參考光信號分別從光纖分路裝置2的第二端口和第三端口輸出；探測光信號進(jìn)入待測光 纖鏈路3中，遇到待測光纖鏈路3的斷點或損傷點后產(chǎn)生的反射光信號從第二端口返回光 纖分路裝置2并從第四端口輸出；反射光信號經(jīng)過偏振控制器4后與參考光信號一起通過 光纖耦合器5，進(jìn)入光電探測器6進(jìn)行拍頻，拍頻低頻信號進(jìn)入拍頻信號檢測裝置7進(jìn)行觀 測和記錄。 上述方案中，所述光波長編碼發(fā)生器1由編碼信號發(fā)生器與可調(diào)諧光源構(gòu)成。 上述方案中，所述編碼信號發(fā)生器是波形發(fā)生器或可編程脈沖源，通過手工或計
算機設(shè)置能夠任意控制輸出編碼信號的周期、脈沖寬度、脈沖幅度和脈沖時序參數(shù)。 上述方案中，所述可調(diào)諧光源是分布布拉格反射型激光器，該可調(diào)諧光源能夠?qū)?br> 現(xiàn)快速的波長調(diào)諧，在編碼信號發(fā)生器輸出的編碼信號控制下產(chǎn)生對應(yīng)的編碼光脈沖信號。 上述方案中，所述分布布拉格反射型激光器，通過改變施加在相區(qū)的偏置電流能 夠?qū)崿F(xiàn)輸出光波長的快速調(diào)諧，而不會改變輸出光功率。 上述方案中，所述光纖分路裝置2由2 X 2光纖耦合器9構(gòu)成，或者是由1 X 2光纖 耦合器10與光環(huán)形器11構(gòu)成。 上述方案中，該裝置在光波長編碼發(fā)生器l與光纖分路裝置2之間進(jìn)一步包括一 光放大器8，所述光波長編碼發(fā)生器1產(chǎn)生的編碼光脈沖信號經(jīng)過該光放大器8放大后再進(jìn) 入光纖分路裝置2。 上述方案中，所述拍頻信號檢測裝置7是頻譜分析儀，或是具有帶通電濾波器的 檢波器與電流檢測裝置。 —種利用波長編碼光時域反射測試裝置對光纖鏈路進(jìn)行的測量方法，該方法是將 兩個不同波長的光脈沖組成的編碼光脈沖信號分為探測光信號和參考光信號，探測光信號 進(jìn)入待測光纖鏈路后遇到光纖斷點或損傷點時會產(chǎn)生反射光信號，反射光信號與參考光信 號一起進(jìn)入光電探測器進(jìn)行拍頻，拍頻信號進(jìn)入拍頻信號檢測裝置進(jìn)行觀測和記錄；通過 調(diào)節(jié)兩個光脈沖的時間間隔1\，并觀測記錄對應(yīng)拍頻信號的頻譜，當(dāng)差頻頻率點的頻譜幅 度達(dá)到最大時，提取當(dāng)前時刻的1\，即得到反射光信號延時時間TD的精確數(shù)值，從而實現(xiàn)光 纖斷點或損傷點的精確定位。
上述方案中，該方法在調(diào)節(jié)兩個光脈沖的時間間隔1\的過程中，進(jìn)一步包括在調(diào) 節(jié)兩個光脈沖的時間間隔1\的過程中采取逐次減小AT的方法，先取較大的AT進(jìn)行大范 圍掃描測試，使1\比較快地逼近T。，然后逐次減小AT，在T。附近進(jìn)行局部掃描測試。
上述方案中，該方法進(jìn)一步將三個不同波長(A^ A2、 A3)的光脈沖組成的編碼 光脈沖信號作為探測光信號，其中A" A2、、滿足以下條件l入3-Aj ^ |入2-Aj，同時
|入3-入2| |入2-入J。(三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果 1)本發(fā)明提供的波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法，無需像傳統(tǒng)方法 必須測量反射光信號與參考光信號傳輸?shù)慕^對時間差，本發(fā)明提取的是編碼光脈沖信號中 兩個不同波長光脈沖的時間間隔，由此時間間隔和光纖折射率直接得到反射點的位置。
2)本發(fā)明提供的波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法，當(dāng)沒有光信號輸入時，如果采用光放大器會放大自發(fā)輻射的噪聲。傳統(tǒng)方法采用兩個同步光開關(guān)或調(diào)制器 來降低自發(fā)輻射噪聲，本發(fā)明中由于設(shè)置了閑置波長(入3)，無需增加任何附加元件就達(dá)到 了降低噪聲的目的。 3)本發(fā)明提供的波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法，由于反射光信號 與參考光信號的拍頻信號是個低頻信號，而且其拍頻頻率可以通過光波長編碼發(fā)生器的參 數(shù)設(shè)置進(jìn)行任意調(diào)節(jié)。因此結(jié)合微波放大器和帶通電濾波器，可以大大提高測試系統(tǒng)的動 態(tài)范圍。 4)本發(fā)明提供的波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法，由于采用了光外 差探測技術(shù)，使得散粒噪聲得到有效抑制，大大提高了測試的靈敏度。在相同發(fā)射光功率的 條件下，可以大大提高測試系統(tǒng)的動態(tài)范圍。 5)本發(fā)明提供的波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法，對于提取到的反 射光信號較弱的情況，傳統(tǒng)方法普遍采用重復(fù)測量多次，再將多次測試數(shù)據(jù)進(jìn)行平均的方 法去除噪聲的影響。然而本方法提取的是反射光信號與參考光信號的拍頻信號，其頻譜強 度比較大，很容易分辨得到，因此本方法可用于實時在線測量。 6)利用本發(fā)明提供的波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法，已研制出樣 機，并用于1550nm(G652)光纖鏈路進(jìn)行了初步實驗，圖6為1\ = TD時的拍頻信號頻譜示意 圖。目前可用于光纖長度為60km的范圍內(nèi)，反射系數(shù)為_26dB的光纖接頭的微弱反射光信 號的檢測，光纖長度分辨率達(dá)到3m，實現(xiàn)了本發(fā)明提出的目的。


為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說 明，其中 圖1是本發(fā)明波長編碼光時域反射測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明2X2光纖耦合器構(gòu)成的光纖分路裝置示意圖； 圖3是本發(fā)明1X2光纖耦合器外加光環(huán)形器構(gòu)成的光纖分路裝置示意圖； 圖4(a)是兩個不同波長(入p A2)的光組成的探測和參考光信號示意圖； 圖4(b)是兩個不同波長A2)的光組成的反射光信號示意圖； 圖5(a)是三個不同波長(A^ A2、 A3)的光組成的探測和參考光信號示意圖； 圖5(b)是三個不同波長(A^ A2、 A3)的光組成的反射光信號示意圖； 圖6是1\ = TD時的拍頻信號頻譜示意圖； 圖中1 :光波長編碼發(fā)生器，2 :光纖分路裝置，3 :待測光纖鏈路，4 :偏振控制器， 5 :2X1光纖耦合器，6 :光電探測器，7 :拍頻信號檢測裝置，8 :光放大器，9 :2X2光纖耦合 器，IO :1X2光纖耦合器，11 :光環(huán)形器。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。 本發(fā)明利用不同波長的光組成的編碼光脈沖代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中同一波長的光脈沖 作為探測光信號，并采用光外差技術(shù)提取反射光信號和參考光信號中不同波長光脈沖之間
6的拍頻信號，使得散粒噪聲得到有效抑制，大大提高了測試的分辨率和動態(tài)范圍。其測試原 理是首先利用光波長編碼發(fā)生器產(chǎn)生由兩個不同波長(入p A2)的光組成的編碼光脈沖信 號，且該信號每個周期內(nèi)波長為、和入2的兩個光脈沖的時間間隔設(shè)置為！\。然后將這 一光信號分為探測光信號和參考光信號兩個之路，探測光信號光進(jìn)入待測光纖鏈路后遇到 光纖斷點或損傷點時產(chǎn)生反射光信號，假設(shè)反射光信號比參考光信號延時為TD。由于反射 光信號和參考光信號中波長為A工和A 2的光脈沖仍有一定寬度，當(dāng)1\在TD附近取值時， 反射光信號中的、與參考光信號中的、在時間上存在一定交疊，如果將兩者同時輸入 光電探測器進(jìn)行拍頻，根據(jù)光外差技術(shù)的原理，拍頻信號將在差頻頻率點f = I (入廠A》c/ 入2 A工I (c為光速)處出現(xiàn)明顯高于噪聲(大于20dB)的頻譜。1\越接近TD時，頻譜的幅度 越大；當(dāng)L二TD時，反射光信號中的、正好與參考光信號中的、處于同一時刻，此時拍 頻信號功率達(dá)到最大，對應(yīng)的頻譜幅度達(dá)到最大?；诖嗽?，可以通過調(diào)節(jié)1\并觀測記 錄對應(yīng)拍頻信號的頻譜，當(dāng)差頻頻率點的頻譜幅度達(dá)到最大時，提取當(dāng)前時刻的1\，即得到 了反射光信號延時時間TD的精確數(shù)值，從而實現(xiàn)光纖斷點或損傷點的精確定位。該測試裝 置及其波長編碼的外差技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用于光纖鏈路和光纖系統(tǒng)特性分析外，還可以 應(yīng)用于激光雷達(dá)等空間探測系統(tǒng)，只是探測光信號不再通過光纖傳輸，而是通過光準(zhǔn)直透 鏡等裝置進(jìn)行光束整形后，直接在空間傳輸，遇到反射物體后產(chǎn)生的反射光信號通過光準(zhǔn) 直透鏡接收，利用本發(fā)明也可以精確的提取出反射光信號的延時時間。
實施例1 請參閱圖l，本發(fā)明波長編碼的光時域反射測試裝置，主要由光波長編碼發(fā)生器、 光纖分路裝置、偏振控制器、光電探測器和拍頻信號檢測裝置組成。 其中光波長編碼發(fā)生器是1編碼信號發(fā)生器外加可調(diào)諧光源構(gòu)成；所述的編碼信 號發(fā)生器是波形發(fā)生器或可編程脈沖源，通過手工或計算機設(shè)置可以任意控制輸出編碼信 號的周期、脈沖寬度、脈沖幅度和脈沖時序等參數(shù)；所述的可調(diào)諧光源是分布布拉格反射型 (DBR)激光器或其他類型的可調(diào)諧激光器，該可調(diào)諧光源可以實現(xiàn)快速的波長調(diào)諧，即在編 碼信號發(fā)生器輸出的編碼信號控制下能夠產(chǎn)生對應(yīng)的編碼光脈沖信號。所述的分布布拉格 反射型(DBR)可調(diào)諧激光器，改變施加在相區(qū)的偏置電流就可以實現(xiàn)輸出光波長的快速調(diào) 諧，而不會改變輸出光功率。 光波長編碼發(fā)生器1產(chǎn)生的編碼光脈沖信號從光纖分路裝置2的①端口輸入，分 為探測光信號和參考光信號分別從光纖分路裝置2的②、③端口輸出；探測光信號進(jìn)入待 測光纖鏈路3中，遇到待測光纖鏈路3的斷點或損傷點后產(chǎn)生的反射光信號從②端口返回 光纖分路裝置2并從④端口輸出；反射光信號經(jīng)過偏振控制器4后與參考光信號一起通過 2 X 1光纖耦合器5，進(jìn)入光電探測器6進(jìn)行拍頻，拍頻信號進(jìn)入拍頻信號檢測裝置7進(jìn)行觀 測和記錄。光纖分路裝置2是2X2光纖耦合器9或1X2光纖耦合器10外加光環(huán)形器構(gòu) 成11 ;在光路中加入光放大器8，如摻鉺光纖放大器或半導(dǎo)體光放大器，可提高光功率。拍 頻信號檢測裝置7是頻譜分析儀或帶帶通電濾波器的檢波器和電流檢測裝置。
實施例2 圖1也顯示用于波長編碼光時域反射測試裝置的測量方法。該方法是將兩個不同 波長(A p入2)的光組成的編碼光脈沖信號分為探測光信號和參考光信號，如圖4(a)所示， 探測光信號進(jìn)入待測光纖鏈路3后遇到光纖斷點或損傷點時會產(chǎn)生反射光信號，如圖4(b)所示，反射光信號與參考光信號一起進(jìn)入光電探測器6進(jìn)行拍頻，拍頻信號進(jìn)入拍頻信號 檢測裝置7進(jìn)行觀測和記錄。通過調(diào)節(jié)編碼光脈沖信號中波長為^2的兩個光脈沖 的時間間隔1\，并觀測記錄對應(yīng)拍頻信號的頻譜，當(dāng)差頻頻率點的頻譜幅度達(dá)到最大時，提 取當(dāng)前時刻的1\，即得到了反射光信號延時時間TD的精確數(shù)值，從而實現(xiàn)光纖斷點或損傷 點的精確定位。圖6即為1\ = TD時的拍頻信號頻譜示意圖。該測試裝置及其波長編碼的 外差技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用于光纖鏈路和光纖系統(tǒng)特性分析外，還可以應(yīng)用于激光雷達(dá)等 空間探測系統(tǒng)，只是探測光信號不再通過光纖傳輸，而是通過光準(zhǔn)直透鏡等裝置進(jìn)行光束 整形后，直接在空間傳輸，遇到反射物體后產(chǎn)生的反射光信號通過光準(zhǔn)直透鏡接收，利用本 發(fā)明也可以精確的提取出反射光信號的延時時間。 上面所述的編碼光脈沖信號的周期為T。， T?？稍谝欢ǚ秶鷥?nèi)選取，只要滿足以下 條件T。 > 2nL/c，其中n是待測光纖鏈路3的光纖折射率，L是待測光纖鏈路3的總長度概 數(shù)，c是光在真空中的速度。該編碼光脈沖信號每個周期是由入p入2兩個光脈沖組成，兩 個光脈沖的彼此間隔時間為1\。光脈沖寬度t的大小取決于編碼信號發(fā)生器的編碼精度 和可調(diào)諧光源的調(diào)諧速度，編碼信號發(fā)生器的編碼精度越高，可調(diào)諧光源的調(diào)諧速度越快， 光脈沖寬度t就越小，分辨率就越高。測試時保持信號周期T。不變，利用編碼信號發(fā)生器 可以調(diào)節(jié)1\，使得1\ =nAT，n = 1， 2， . . . ， N(N為小于T。/2 A T的最大整數(shù))，其中AT為 掃描步進(jìn)時間，N為掃描點數(shù)。AT的大小取決于編碼信號發(fā)生器的編碼精度，AT越小，N 越大，即掃描點數(shù)越多，則分辨率越高，但同時也使測試時間變長。為了減短測試時間，可以 采取逐次減小AT的方法，即先取較大的AT進(jìn)行大范圍掃描測試，使L比較快地逼近T。， 然后逐次減小AT，在TD附近進(jìn)行局部掃描測試，這樣可以減少測試時間，提高效率。
本發(fā)明用于波長編碼光時域反射測試裝置的測量方法，也可以將三個不同波長 (入i、 A 2、 A 3)的光組成的編碼光脈沖信號作為探測光信號按照上述步驟進(jìn)行測量。探測光 信號和參考光信號如圖5(a)所示，反射光信號如5(b)所示。其中入p A2、、滿足以下條 件| A3-AJ - I入2-A」，同時I A3-A2| ^ I A2-AJ。引入A 3的益處在于當(dāng)編碼光脈 沖信號每個周期只有入p入2兩個光脈沖時，其余大部分時刻是沒有光信號的。光放大器8 在沒有輸入光信號時，會產(chǎn)生很強的自發(fā)輻射噪聲。如果引入閑置波長入3，將抑制光放大 器8的自發(fā)輻射噪聲，而大大降低測試系統(tǒng)的噪聲。由于入3與、或、的拍頻信號頻率 與、和入2的拍頻信號頻率不同，閑置波長入3的引入并不會對測試產(chǎn)生任何影響。對于
分布布拉格反射型(DBR)可調(diào)諧激光器，波長調(diào)諧時不會改變輸出光功率，因此在產(chǎn)生波 長為、和、兩個光脈沖時，必然出現(xiàn)波長為入3的閑置光信號，而自然達(dá)到抑制光放大
器產(chǎn)生的自發(fā)輻射噪聲的目的。 以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，該裝置由光波長編碼發(fā)生器(1)、光纖分路裝置(2)、偏振控制器(4)、光纖耦合器(5)、光電探測器(6)和拍頻信號檢測裝置(7)構(gòu)成；其中，光波長編碼發(fā)生器(1)產(chǎn)生的編碼光脈沖信號從光纖分路裝置(2)的第一端口輸入，分為探測光信號和參考光信號分別從光纖分路裝置(2)的第二端口和第三端口輸出；探測光信號進(jìn)入待測光纖鏈路(3)中，遇到待測光纖鏈路(3)的斷點或損傷點后產(chǎn)生的反射光信號從第二端口返回光纖分路裝置(2)并從第四端口輸出；反射光信號經(jīng)過偏振控制器(4)后與參考光信號一起通過光纖耦合器(5)，進(jìn)入光電探測器(6)進(jìn)行拍頻，拍頻低頻信號進(jìn)入拍頻信號檢測裝置(7)進(jìn)行觀測和記錄。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，所述光波長 編碼發(fā)生器(1)由編碼信號發(fā)生器與可調(diào)諧光源構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，所述編碼信 號發(fā)生器是波形發(fā)生器或可編程脈沖源，通過手工或計算機設(shè)置能夠任意控制輸出編碼信 號的周期、脈沖寬度、脈沖幅度和脈沖時序參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，所述可調(diào)諧 光源是分布布拉格反射型激光器，該可調(diào)諧光源能夠?qū)崿F(xiàn)快速的波長調(diào)諧，在編碼信號發(fā) 生器輸出的編碼信號控制下產(chǎn)生對應(yīng)的編碼光脈沖信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，所述分布布 拉格反射型激光器，通過改變施加在相區(qū)的偏置電流能夠?qū)崿F(xiàn)輸出光波長的快速調(diào)諧，而 不會改變輸出光功率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，所述光纖分 路裝置(2)由2X2光纖耦合器(9)構(gòu)成，或者是由1X2光纖耦合器(10)與光環(huán)形器(11) 構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，該裝置在光 波長編碼發(fā)生器(1)與光纖分路裝置(2)之間進(jìn)一步包括一光放大器(8)，所述光波長編碼 發(fā)生器(1)產(chǎn)生的編碼光脈沖信號經(jīng)過該光放大器(8)放大后再進(jìn)入光纖分路裝置(2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長編碼的光時域反射測試裝置，其特征在于，所述拍頻信 號檢測裝置(7)是頻譜分析儀，或是具有帶通電濾波器的檢波器與電流檢測裝置。
9. 一種利用權(quán)利要求1所述波長編碼光時域反射測試裝置對光纖鏈路進(jìn)行的測量方 法，其特征在于，該方法是將兩個不同波長的光脈沖組成的編碼光脈沖信號分為探測光信 號和參考光信號，探測光信號進(jìn)入待測光纖鏈路后遇到光纖斷點或損傷點時會產(chǎn)生反射光 信號，反射光信號與參考光信號一起進(jìn)入光電探測器進(jìn)行拍頻，拍頻信號進(jìn)入拍頻信號檢 測裝置進(jìn)行觀測和記錄；通過調(diào)節(jié)兩個光脈沖的時間間隔1\，并觀測記錄對應(yīng)拍頻信號的 頻譜，當(dāng)差頻頻率點的頻譜幅度達(dá)到最大時，提取當(dāng)前時刻的1\，即得到反射光信號延時時 間TD的精確數(shù)值，從而實現(xiàn)光纖斷點或損傷點的精確定位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的對光纖鏈路進(jìn)行的測量方法，其特征在于，該方法在調(diào)節(jié)兩 個光脈沖的時間間隔1\的過程中，進(jìn)一步包括在調(diào)節(jié)兩個光脈沖的時間間隔1\的過程中采取逐次減小AT的方法，先取較大的AT 進(jìn)行大范圍掃描測試，使1\比較快地逼近T。，然后逐次減小AT，在T。附近進(jìn)行局部掃描測 試。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對光纖鏈路進(jìn)行的測量方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步將 三個不同波長(Ap A2、 A3)的光脈沖組成的編碼光脈沖信號作為探測光信號，其中入p入2、入3滿足以下條件I入3-入i I ^ I入2_入！ I ，同時I入3-入2 I ^ I入2_入i I 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波長編碼的光時域反射測試裝置及其測量方法。裝置包括光波長編碼發(fā)生器、光纖分路裝置、偏振控制器、光纖耦合器、光電探測器和拍頻信號檢測裝置。光波長編碼發(fā)生器產(chǎn)生的編碼光脈沖信號從光纖分路裝置的第一端口輸入，分為探測光信號和參考光信號分別從光纖分路裝置的第二端口和第三端口輸出；探測光信號進(jìn)入待測光纖鏈路中，遇到待測光纖鏈路的斷點或損傷點后產(chǎn)生的反射光信號從第二端口返回光纖分路裝置并從第四端口輸出；反射光信號經(jīng)過偏振控制器后與參考光信號一起通過光纖耦合器，進(jìn)入光電探測器進(jìn)行拍頻，拍頻低頻信號進(jìn)入拍頻信號檢測裝置進(jìn)行觀測和記錄。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)OTDR分辨率與動態(tài)范圍無法同時提高的問題。
文檔編號G01M11/00GK101764646SQ20081024093
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者劉宇, 王欣, 祝寧華, 袁海慶, 謝亮 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所