[发明专利]一种弱光栅解调仪

说明书

本发明公开了一种弱光栅解调仪，涉及弱光栅解调技术系统，包括微型计算机、上位机、可调谐光源模块、OTDR解调模块。本发明提供了一种弱光栅解调仪，在波分技术上增加时分技术的应用，即对被测光纤中刻写的弱光栅进行时分光谱测量（3维度：时域‑波长‑反射能量）；时域对应于光波播传输的距离，本发明能够对被测光纤中任意距离点进行光谱测量，同一根光纤上能刻写的弱光栅数量可远远突破40个，在1根30公里测试光纤上可刻写3万个栅点，通过本发明的解调仪可以对弱光栅进行解调。

技术领域

本发明涉及弱光栅解调技术领域，特别是一种弱光栅解调仪。

背景技术

在被测光纤中，有些光纤上刻写的是弱光栅，所谓的弱光栅就是栅区反射的能量非常弱，只有万分之一到几千分之一的能量，其反射的能量只比瑞利反射的能量高6个dB左右，能量非常弱，通常的FBG解调仪只应用波分技术，即对被测光纤中刻写的光栅进行光谱测量（2维度：波长-反射能量），只能分辨出特征光谱明显不重合的光栅，因此同一根光纤上能刻写的光栅数量被局限在40个以内，所以通常的FBG解调仪很难对弱光栅解调或解调不出，给工作人员对被测光纤的实时监测带来不便。

发明内容

为了解决上述问题，实现对弱光栅的解调，本发明提供了一种弱光栅解调仪，具体技术方案如下：

一种弱光栅解调仪，包括微型计算机和上位机，所述微型计算机与上位机电连接；还包括可调谐光源模块和OTDR解调模块，所述可调谐光源模块与OTDR解调模块连接，所述OTDR解调模块与微型计算机电连接；

所述OTDR解调模块包括光开关、光开关驱动电路、环形器、电光调制器、光电转换模块和采集卡；

所述环形器包括端口1、端口2和端口3，所述端口1、端口2和端口3均可做输入或输出端口；

所述可调谐光源模块通过电光调制器与环形器的端口1连接，所述环形器的端口2与光开关连接，所述环形器的端口3与光电转换模块的输入端连接；所述光电转换模块的输出端与采集卡电连接；

被测光纤直接接入光开关；

所述光开关驱动电路的输入端与采集卡电连接，输出端与光开关电连接；

所述可调谐光源模块用于扫描其内置的可调谐光源波长并输出连续光波至电光调制器；所述电光调制器用于将连续光波调制为脉冲光波；调制后的脉冲光波通过环形器的端口1输入环形器，再由环形器的端口2输出至光开关，光开关继续将脉冲光波传输至被测光纤，经过被测光纤后得到反射光，反射光由环形器的端口2输入至环形器，经过环形器的端口3输出至光电转换模块；

所述光开关用于光路扩展，所述环行器用于对光开关进行光路扩展后的多路被测光纤之间进行光路切换；所述光电转换模块将反射光波转换为电信号传输至采集卡；

所述采集卡用于收集、处理光电转换模块传输的电信号，并根据传输的电信号进行转换解调出每个栅区的具体位置，并进行定位，并将解调出的每个栅区的具体位置传输至微型计算机，

同时计算弱光栅中心波长，计算得到的中心波长数据传输至微型计算机，微型计算机处理中心波长数据后传输至上位机，上位机将处理后的中心波长数据转化特征信号，实现对被测光纤的实时监测。

优选的，所述采集卡采用200M数据双核采集卡，所述200M数据双核采集卡包括差分驱动器、AD转换器、FPGA、ARM、和MINI SD卡；

所述ARM分别与光开关驱动电路、微型计算机连接；

所述差分驱动器的输入端与光电转换模块的输出端电连接，输出端与AD转换器的输入端电连接；

所述AD转换器与FPGA电连接；

所述FPGA的输出端与微型计算机连接；