[發明專利]無源光網絡測試儀

有效

• 申請號: 201010176886.7
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101951289A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 哈蘭·卡斯勒;西摩爾·戈爾茨坦
• 申請（專利權）人: 弗蘭克公司
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08;G01J1/42
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;王凱

背景技術

本發明涉及光時域反射儀，更具體地涉及用于檢查無源光網絡(PON)中的單模光纖的微型手持儀器的分支領域。

光時域反射儀(OTDR)被用在電信行業中，用于對光纜進行測試、故障檢修、以及特性表征，以測量光纜屬性，例如斷裂、連接器損失、接合損失、光纖衰減、衰減系數、光纖長度、以及影響通過該光纜的信號傳輸質量的其它參數。

用OTDR檢查光纖時，從脈沖激光二極管以低占空比(duty?cycle)將光學脈沖射入被測光纖中。在光學脈沖傳輸期間，從該被測光纖返回的光以與事件(例如連接器)相關的反向散射和反射的形式反射回來，并且隨后轉換為電信號，并被處理以進行顯示。該信號在分貝-長度圖中被顯示為振幅，表示逐漸減少的反向散射能量水平，反射事件表現為反向散射上的脈沖。

利用OTDR技術的儀器有兩種主要類型。第一種是全功能的迷你OTDR，而第二種是功能更低的光學故障探測器。這兩種都采用返回到源頭的信號或波的反向散射、反射來進行測量。第三種利用OTDR技術的儀器類型是不使用反向散射的反射探測器。這種類型的儀器非常廉價，具有相對高的空間分辨率，但不能定位非反射事件，例如開放的APC(角磨光連接器)。

迷你OTDR是更復雜、成本更高的儀器，其由經過訓練的技術人員使用以對光纜進行故障檢修。在PON安裝期間，采用迷你OTDR來驗證在建設階段完成了正確的安裝并且驗證服務質量是高的。這些OTDR具有高動態范圍以克服用于將支線光纖(feeder?fibers)分配到個人客戶的分光器的損失。這些OTDR也具有高空間分辨率，使得可以分離并測量各個客戶的光網絡終端產生的反射。該設計抵消了光故障探測器的優點，例如為了空間分辨率而犧牲了成本削減，使得這種類型的儀器對于PON測試來說不是好的選擇。第三種類型的不使用反向散射的測試儀具有只能探測到沿著光纖的反射的缺點。當其用于定位故障時，這種類型的測試儀不能提供實現PON測試的足夠信息。在PON網絡中，需要采用反向散射進行測量，例如定位開放APC。APC即使提供反射也是極少的。通常地，具有不同類型的磨光，例如超物理接觸(UPC)的開放連接器會提供很強的反射。在PON中，必須識別分配點處的開放APC。

需要一種易于使用、低成本、高分辨率、小尺寸的儀器以測試客戶和提供連接信息或開放位置的第一分配點之間的單模PON網絡。該儀器可以被用于建設階段之后、維護過程中、或用于簡單的故障檢修。它可以被更廣泛地部署，操作需要的技能更少。受過訓練的OTDR技術人員將僅需要處理更復雜的問題。

發明內容

根據本發明，提供了一種在單模PON光纜系統中進行單模光纖檢查的高分辨率光纖長度計、現場光纖探測儀、以及反射測試儀，其具有低功率、長波長光源，該光源生成以用來測試反射率的窄脈沖形式的光功率和以用來測試APC連接器的寬光脈沖形式的光功率。單模耦合器分配向外的和向內的光能量。與低功率、長波長光源相兼容的光檢測器與單模耦合器相耦合以接收來自于被測光纖的反射光。

因此，本發明的目的是提供一種改進的用于無源光纖網絡的測試儀器。

本發明的另一目的是提供一種改進的采用手持結構的光纖網絡測試儀器。

本發明的另一目的是提供一種改進的光纖測試儀器，其成本低，且利用反向散射來探測APC連接器并定位被測光纖中的反射。

本發明的主題在本說明書的結尾部分中被特別指出并明確地要求保護。然而，參照附圖的以下相關說明，可以最佳地理解本發明的構造和操作方法，以及本發明的其它優點和目的，附圖中相同的標號指代相同的要素。

附圖說明

圖1是根據本發明的儀器的光拓撲框圖；

圖2是例示連接到中間有破裂的光纖的儀器的圖，其所得到的信號采用5ns脈沖且前置放大器設置為低增益；

圖3是示出連接到未受損傷但在遠端具有開放APC連接器的光纖的儀器的圖，其采用500ns脈沖且前置放大器設置為高增益；

圖4是例示利用兩段單模光纖來建立高增益值而進行的儀器校準的圖；

圖5是例示利用兩段單模光纖來建立低增益值而進行的儀器校準的圖；

圖6是顯示為δ2的實際信號和顯示為δ3的虛擬反向散射信號的圖形表示；以及

圖7是以手持形式提供的儀器的圖。

具體實施方式