[實用新型]光纖斷點定位裝置

無效

• 申請號: 200920190226.7
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN201499167U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 顧波波;周斌;張阿平;何賽靈
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08;H04B10/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于光纖通信技術領域，具體涉及一種光纖斷點定位裝置。

背景技術

光纖通信已經成為當今的研究熱點，這得益于光纖巨大的通信容量，但是一旦光纖出現斷點，由此引起的信息的延遲甚至丟失，將會給客戶和運營商帶來巨大的經濟損失。

現有的光纖斷點測試技術主要有光時域反射率計(OTDR)和光頻域反射率計(OFDR)。光時域反射率計是通過發射脈沖光到光纖內，然后在接收端口接收由光纖斷點引起的菲涅爾反射所產生的背向反射信號進行的，通過比較發射和接收脈沖光的時間差得到光纖斷點的位置。但這種技術的測量范圍只有幾十公里，且分辨率較低。光頻域反射率計是基于本地參考信號和遠程反射信號進行干涉，產生一個比例于反射距離的拍頻信號進行的。雖然這種技術具有很高的分辨率，但是需要波長可調的單縱模激光器，而且測量范圍很難突破100km。鑒于以上的不足，光時域反射率計和光頻域反射率計都無法應用于當今長距離的光纖通信和光纖傳感系統。因此非常有必要發展一種價格低廉，精度高，測量范圍大的光纖斷點定位技術。

發明內容

本實用新型的目的就是針對現有技術的不足，提供一種價格低廉，精度高，測量范圍大的光纖斷點定位裝置。

光纖斷點定位裝置包括半導體激光器、光纖隔離器、三端口光學環行器、電光調制器、光電二極管和數據采集卡；半導體激光器發出的激光經過光纖隔離器與三端口光學環行器的第一端口光連接，三端口光學環行器的第三端口與光電二極管的輸入端光連接，光電二極管的輸出端與數據采集卡的輸入端信號連接，數據采集卡的輸出端與傅立葉變換儀信號連接。三端口光學環行器的第二端口與電光調制器的輸入端口光連接，電光調制器的偏壓口與偏壓源電連接，電光調制器的驅動信號口與函數發生器信號連接。電光調制器的輸出端口與含有斷點待測光纖光連接。

本實用新型中電光調制器是技術、工藝非常成熟的商業化產品，可以精確的實現變頻、掃頻功能。本實用新型適用于長距離光纖斷點的定位，與傳統的光纖斷點定位裝置相比，克服了不能同時達到高精度，大測量范圍的限制。同時不需要波長可調的單縱模激光器或者脈沖激光器以及高速的光電探測器，所以大大的降低了成本。同時結構非常簡單，便于實際的應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，光纖斷點定位裝置包括半導體激光器1、光纖隔離器2、三端口光學環行器3、電光調制器9、光電二極管5和數據采集卡4；半導體激光器1發出的激光經過光纖隔離器2與三端口光學環行器6的第一端口光連接，三端口光學環行器6的第三端口與光電二極管5的輸入端光連接，光電二極管5的輸出端與數據采集卡4的輸入端信號連接，數據采集卡4的輸出端與傅立葉變換儀3信號連接。三端口光學環行器6的第二端口與電光調制器9的輸入端口光連接，電光調制器9的偏壓口與偏壓源7電連接，電光調制器9的驅動信號口與函數發生器8信號連接。電光調制器9的輸出端口與含有斷點10待測光纖光連接。

本實用新型的具體工作過程為：

半導體激光器發出的中心波長在通訊波段的激光依次通過光纖隔離器和三端口光學環行器，進入電光調制器中。偏壓源提供電光調制器的最小傳輸點電壓，函數發生器提供電光調制器的驅動信號，驅動信號的頻率u按照kt作線性變化，k為驅動信號的變化率。激光進入電光調制器后，受電光調制器的調制作用，頻率為f的激光調制為頻率為f+u和f-u的兩束激光。調制后的兩束激光繼續沿待測光纖傳輸，遇到待測光纖斷點，發生菲涅耳反射，反射光則沿原路返回。當再次到達電光調制器時，頻率為f+u和f-u的兩束激光被調制成四束光束，其中頻率為f的兩束光發生干涉。干涉信號由三端口光學環行器輸出，通過低速光電二極管探測干涉信號的強度并轉換為電信號，同時濾除由外差干涉引入的高頻噪聲。最終得到來自頻率都是f兩束激光之間的干涉，光電二極管探測到電信號，由數據采集卡進行采集，并運用快速傅立葉變換，得到干涉信號強度變化頻率v，通過光強變化的頻率得到光纖斷點距離電光調制器的光纖長度：其中c為光速，n為光纖的折射率，最終完成斷點位置確定。