[发明专利]同时测量两根光纤长度的系统和方法

权利要求书

1.一种同时测量两根光纤长度的系统，其特征在于，包括光放大器（1）、偏振控制器（2）、输出耦合器（3）、第一待测标准单模光纤（4），第二待测标准单模光纤（5），反射镜（6）、光电探测器（7）和数据采集与处理系统（8）；所述包括光放大器（1）、偏振控制器（2）、输出耦合器（3）和第一待测标准单模光纤（4）用标准单模光纤跳线依次连接，构成光纤环形激光器，所述偏振控制器（2）连接输出耦合器（3）的I端口，所述第一待测标准单模光纤（4）连接输出耦合器（3）的a端口；所述输出耦合器（3）的b端口外接第二待测标准单模光纤（5），所述第二待测标准单模光纤（5）的另一端连接反射镜（6）；所述输出耦合器（3）的II端口连接光电探测器（7），所述光电探测器（7）将光信号转成电信号后进入数据采集与处理系统（8）。

2.根据权利要求1所述的同时测量两根光纤长度的系统，其特征在于，还包括一个2X2的50/50的耦合器（9），所述耦合器（9）的III端口连接第一待测标准单模光纤（4），IV端口连接输出耦合器（3）的a端口，由所述包括光放大器（1）、偏振控制器（2）、输出耦合器（3）、第一待测标准单模光纤（4）和耦合器（9）构成光纤环形激光器；所述耦合器（9）的c、d端口外接第二待测标准单模光纤（5），形成一个无源反射环；输出耦合器（3）的b端口不再使用。

3.根据权利要求1或2所述的同时测量两根光纤长度的系统，其特征在于，所述光放大器（1）为半导体光放大器或掺铒光纤放大器。

4.一种同时测量两根光纤长度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将光纤环形激光器输出的混沌波形数据计算其自相关函数，得到的自相关曲线有多个相关峰，相邻相关峰的时间间隔为t_L；

2）放大延迟时间为零处的相关峰，得到多个具有小的等间隔的相关峰，相邻相关峰的时间间隔为t_l；

3）第一待测标准单模光纤（4）的长度l = v×t_l- l_h，第二待测标准单模光纤（5）的长度L= v×t_L / 2；其中v为光纤中的光速，l_h为光纤环形激光器中除第一待测标准单模光纤（4）外的其它部分的固有长度，事先测得。

5.根据权利要求4所述的同时测量两根光纤长度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将光纤环形激光器输出的混沌波形数据计算其傅立叶变换，得到的频谱有多个谐振峰，相邻谐振峰的频率间隔为Df_l；

2）放大最大的谐振峰的谱线，得到多个具有小的等间隔的谐振峰，相邻谐振峰的频率间隔为Df_L；

3）第一待测标准单模光纤（4）的长度l = v / Df_l - l_h，第二待测标准单模光纤（5）的长度L = v / ( 2 Df_L ) ；其中v为光纤中的光速，l_h为光纤环形激光器中除第一待测标准单模光纤（4）外的其它部分的固有长度，事先测得。