[发明专利]光时域反射仪及其获取测试信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光网络测试技术，尤其涉及一种光时域反射仪及其仪获取测试信号的方法。

背景技术

光时域反射仪(Optical Time-Domain Reflectometer，OTDR)是利用光在光纤中的瑞利散射所产生的背向散射，以及光在光纤中不连续点产生的菲涅尔反射，制成的光电一体化仪表。

随着PON(Passive Optical Network，无源光网络)网络的大量应用，OTDR越来越多的被应用于PON的铺设验收，以及后期的监控。

OTDR放在局端(Central Office，CO)机房，通过OLT(optical lineterminal，光缆终端设备)的光纤输出端加装的WDM(Wavelength DivisionMultiplexing，波分复用)接入光纤网络，实现监控波段的光信号的上下载。其中，实现监控波段的光信号的上下载，即OTDR发出的测试光信号通过WDM进入光信号(即上载)，之后从测试光信号在光纤中产生的后向散射光信号及菲涅尔反射光信号，通过WDM返回到OTDR(即下载)。测试光信号的波长与ODN(Optical Distribution Network，光配线网络)中的业务光信号的波长不同，一般为1650nm，因而，OTDR的监控不会影响光网络的正常运营。

通常，OTDR包括数字处理器(Digital Signal processor，DSP)、脉冲发生器(pulse)、激光驱动器(driver)、激光器(Laser)、环形器(circulator)、光电探测器(APD)、跨阻抗放大器(TIA)、放大器(Amplifier)及模数转换器(ADC)。

工作时，数字处理器产生周期触发脉冲，通过脉冲发生器后调整为固定脉宽和占空比的信号，之后由激光驱动器完成大功率驱动。激光器产生监控波段的脉冲激光。

激光器发送重复的高功率光脉冲，通过环形器进入被测光纤的主干、分光器及分光器后的各个支路。

每个支路的后向瑞利散射和菲涅尔反射光信号都会通过光纤主干返回，最后通过光环行器进入APD。后向瑞利散射和菲涅尔反射光信号的强度与OTDR发出的测试光信号的脉冲宽度和光强相关。一般光功率越大，返回的光信号也越大。

APD将接收到的光信号转变为和光信号的光强成比例的电流信号，该电流信号经过TIA变为电压信号，经过放大器放大后进入ADC，转换为数字信号，之后送到数字处理器，得到测试曲线。在数字处理器内部完成每个重复脉冲测试得到的信号累加，以提高信噪比，更清楚地得到测试曲线中的反射信号。

由于光纤的主干和分光器的连接处有不连续点产生，因此，当测试光信号到达后会产生一个很大的反射信号，并且，测试光信号在分光器后产生的散射信号会非常微弱，导致了测试光信号产生的散射信号和反射信号幅度的剧烈变化。而OTDR中APD及电路的响应带宽较窄，使得OTDR获得的测试曲线中分光器处的反射光信号产生了很长的拖尾，掩盖掉了分光器后比较近的衰减和反射等光信号，也即掩盖了接头、不连续点等事件。当分光器后的光纤长度很短时，OTDR基本上无法探测到分支的事件，如：光纤弯曲或者熔接接头或者PC(Physical Contact，端面为球面)连接器及APC(Angled Physical Contact，端面为倾斜的球面)连接器等，造成了很大的测试盲区。加上在分光器处会有信号的双向衰减，更加剧了盲区的长度。并且，当分光器后的各分支光纤的长度非常接近时，反射信号之间的距离较短，会产生密集反射信号，但是由于OTDR中APD及电路的响应带宽较窄，使得OTDR得到的测试曲线很难区分这些反射，特别对于幅度相差很大的相邻反射信号，通过测试曲线基本无法区分出来。

发明内容

本发明实施例提出一种光时域反射仪及其获取测试信号的方法，以尽可能消除OTDR测试信号的盲区，使测试信号中的反射信号易于区分。

本发明实施例提供了一种光时域反射仪，包括：

激光器，用于向被测光纤网络发射测试光；

驱动器，与所述脉冲发生器相连，用于将所述脉冲发生器生成的脉冲信号转换为用来驱动半导体光放大器的控制信号；

半导体光放大器，与所述驱动器相连，用于在所述驱动器的控制信号控制下，选择性地对来自所述被测光纤网络的测试信号进行吸收或放大，其中所述测试信号是所述测试光在所述被测光纤网络发生反射而形成的反射信号；

光电探测器，与所述半导体光放大器相连，用于将所述半导体光放大器放大后的测试信号转变为电流信号。