[发明专利]一种快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置及方法

摘要

一种快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置及方法，装置包括多波长脉冲光源控制器、WDM合波器、光纤环形器、WDM分波器、多路光电转换单元和触发控制及信号处理单元，多波长脉冲光源控制器的输入端连接触发控制及信号处理单元、输出端连接WDM合波器的输入端，WDM合波器的输出端连接光纤环形器的第一端口，光纤环形器的第二端口通过光接口连接待测光纤，光纤环形器的第三端口连接至WDM分波器的输入端，WDM分波器的输出端连接多路光电转换单元的输入端，多路光电转换单元的输出端连接至触发控制及信号处理单元。本发明测试时间短，测试效果好，高效测量，插拔一次待测光纤即可同时获得不同传输波长下的光纤链路衰减特性。 1

主权项

1.一种快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置，其特征在于，主要包括：多波长脉冲光源控制器、WDM合波器、光纤环形器、WDM分波器、多路光电转换单元和触发控制及信号处理单元，多波长脉冲光源控制器的输入端连接触发控制及信号处理单元、输出端连接WDM合波器的输入端，WDM合波器的输出端连接光纤环形器的第一端口，光纤环形器的第二端口通过光接口连接待测光纤，光纤环形器的第三端口连接至WDM分波器的输入端，WDM分波器的输出端连接多路光电转换单元的输入端，多路光电转换单元的输出端连接至触发控制及信号处理单元；

所述多波长脉冲光源控制器用于接收触发控制及信号处理单元产生的同步触发信号，生成不同待测波长脉冲光源；

所述WDM合波器用于将不同待测波长脉冲光源耦合进入一根光纤传输，将不同待测波长脉冲光源组合成不同波长光脉冲队列；

所述光纤环形器用于将不同波长光脉冲队列耦合到待测光纤，控制光信号同步传输，并输出待测光纤中返回的不同波长光脉冲队列的背向散射信号；

所述WDM分波器用于将不同波长测试光脉冲队列的背向散射信号分解到不同光纤接收回路中；

所述多路光电转换单元包括多个光信号接收单元，用于接收光纤接收回路中的不同波长测试光脉冲队列的背向散射信号，同步并行光电转换，输出电信号；

所述触发控制及信号处理单元用于产生多波长脉冲光源控制器需要的同步触发信号，并对多路光电转换单元输出的电信号进行采集、存储、光纤链路衰减特性方法计算及结果输出。

2.如权利要求1所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置，其特征在于，所述多波长脉冲光源控制器包括光源驱动模块、信号调制模块和脉冲调节模块，所述信号调制模块用于对多波长脉冲光信号进行调制，调制后的信号为含格雷码、S码或双正交编码在内的伪随机序列的脉冲编码；所述脉冲调节模块用于对各个不同待测波长脉冲光源进行脉冲强度及宽度的调节。

3.如权利要求1所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置，其特征在于，所述光纤环形器采用双向耦合器替代。

4.如权利要求1所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置，其特征在于，所述光信号接收单元选择PIN探测器或APD探测器，光信号接收单元内增设温度控制单元实现PIN探测器或APD探测器的恒温工作。

5.如权利要求1所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置，其特征在于，所述光信号接收单元包括模拟信号滤波放大模块、模数转换模块和数字滤波模块。

6.如权利要求1所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置，其特征在于，所述触发控制及信号处理单元的输出端连接显示设备，或者通过信号线连接至电脑终端。

7.一种快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的方法，其特征在于，根据上述权利要求1～6任一项所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的装置进行测量，主要包括如下步骤：

步骤一，通过触发控制及信号处理单元控制产生同步触发信号，同步触发信号经多波长脉冲光源控制器生成不同待测波长脉冲，再通过WDM合波器组合成不同波长光脉冲队列；

步骤二，组合的不同波长光脉冲队列，通过光纤环形器耦合到待测光纤，控制光信号同步传输；

步骤三，光纤环形器进一步获得待测光纤中返回的不同波长光脉冲队列的背向散射信号队列，通过WDM分波器将背向散射信号分解到不同光纤接收回路中，然后通过多路光电转换单元同步并行光电转换，输出电信号至触发控制及信号处理单元；

步骤四，触发控制及信号处理单元采用光时域反射法，同步并行计算n个传输波长的光纤段长Ln，光纤起始点Sn，光纤截止点En；

步骤五，同步并行计算n个传输波长光纤段长Ln内，即光纤起始点Sn和光纤截止点EEn之间的光纤整体衰减值P_Ln，将光纤整体衰减值P_Ln与待测光纤生产过程中设定参数进行比对，即将实际测量结果与生产批次预设预期指标进行比对，判断光纤整体衰减是否合格；

步骤六，如果光纤整体衰减不合格，以Ln/d为滑窗，d典型值10或100，依次按照每个最小采样点间隔，逐次步进，获得Sn→En‑Ln/d区间内详细衰减分布特性；

步骤七，如果光纤整体衰减合格，以Ln/d为滑窗，d典型值10或100，依次测量Ln/d连续步进，获得d段区间衰减特性；

步骤八，输出光纤在n个不同传输波长下的光纤衰减特性的结果。

8.如权利要求7所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的方法，其特征在于，所述多波长脉冲光源控制器的脉冲光源波长选择除850nm、1300nm、1310nm、1490nm、1550nm、1625nm、1650nm之外的其他波长值，脉冲光源数量选择不小于2的任意值。

9.如权利要求7所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的方法，其特征在于，所述多波长脉冲光源控制器采用宽带光源加窄带滤波器方式进行波长选择产生，宽带光源选择在O波段、C波段、L波段或组合波段。

10.如权利要求7所述的快速测量不同传输波长下光纤链路衰减特性的方法，其特征在于，所述多波长脉冲光源控制器的脉冲生成间隔t设置为0，即多波长脉冲同时触发。