[發明專利]一種基于多路光纖光信號監測的OTDR裝置

在審

• 申請號: 201711355335.5
• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN108075828A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 趙錦輝;張成;吳崢;毛竹
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司信息通信公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04B10/508;G01K13/00;H04B10/07
• 代理公司: 武漢維創品智專利代理事務所(特殊普通合伙) 42239
• 代理人: 余麗霞

本發明公開了一種基于多路光纖光信號監測的OTDR裝置，包含主控單元、光發送單元、光分路單元、示波單元、N個耦合單元及N個光分路探測單元，所述主控單元分別與所述光發送單元及示波單元連接，所述光發送單元與所述光分路單元連接，所述光分路單元對應與所述N個耦合單元連接，每個所述耦合單元的輸入端分別對應與光分路單元及一光分路探測單元連接，每個所述耦合單元輸出端對應與一待測光纖連接，每個所述光分路探測單元均對應與所述主控單元連接。本發明優點在于：可同時進行多路待測光纖故障點的監測與查找定位，且測試速度快、測量精確度高。

技術領域

本發明涉及光時域反射領域，特別涉及一種基于多路光纖光信號監測的OTDR裝置。

背景技術

光時域反射儀(Optical Time-Domain Reflectometry，OTDR)是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。

目前，用于光纖故障定位監測的OTDR，主要有兩種即：用于單光子級別的弱光檢測的單光子探測OTDR和用于非單光子級別的光檢測的普通OTDR；雪崩光電二極管(APD)作為激光通信領域常見的一種光敏檢測元件，因具有較高的檢測靈敏度，是OTDR中一種不可或缺的組成器件。

其中，單光子探測OTDR的雪崩光電二極管工作在門控蓋革模式，而普通OTDR的雪崩光電二極管工作在線性模式；工作在線性模式的雪崩光電二極管，無需考慮后脈沖效應，可以工作在連續信號采集狀態，具有測量時間快的優點，但是由于工作在線性模式的雪崩光電二極管增益低，無法探測弱小光信號，因此，普通OTDR的測量精度和測量距離受到限制。

雖然，單光子探測OTDR可探測到比熱噪聲還小的極微弱光信號，可以得到比普通OTDR更高的測量精度、更遠的測量距離和更大的動態范圍，可以彌補普通OTDR的缺點，但是，因單光子探測OTDR的雪崩光電二極管工作在門控蓋革模式下，受后脈沖影響，具有一定的死時間，導致單光子探測器的門脈沖重復頻率低，只能工作在逐點掃描模式，且完成一次探測任務往往需要較長的時間；當測量精度越高、掃描點數越多，則單光子探測OTDR所需的探測時間越長；當后脈沖概率越大，則單光子探測OTDR所需要設置的死時間越長。

另外，因雪崩光電二極管是容性器件，當門脈沖信號加載在雪崩光電二極管上對其進行充放電時，會引入相應的噪聲，將光生的雪崩有效信號淹沒，影響探測結果；同時溫度的變化也會對雪崩光電二極管的探測性能造成一定影響，會引發雪崩光電二極管工作性能的不穩定使得對光纖故障點的定位和查找不準確。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多路光纖光信號監測的OTDR裝置，用以解決背景技術中的缺陷。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種基于多路光纖光信號監測的OTDR裝置，包含主控單元、光發送單元、光分路單元、示波單元、N個耦合單元及N個光分路探測單元，所述主控單元分別與所述光發送單元及示波單元連接，所述光發送單元與所述光分路單元連接，所述光分路單元對應與所述N個耦合單元連接，每個所述耦合單元的輸入端對應與光分路單元及一光分路探測單元連接，每個所述耦合單元輸出端對應與一待測光纖連接，每個所述光分路探測單元均對應與所述主控單元連接。

進一步，所述主控單元包含有單片機、脈沖信號發生器、信號衰減驅動器及數據處理器，所述脈沖信號發生器、信號衰減驅動器及數據處理器分別與所述單片機連接；

所述光發送單元包含脈沖光源及可調衰減器，所述脈沖光源分別與所述脈沖信號發生器及所述可調衰減器連接，所述可調衰減器分別與所述信號衰減驅動器及光分路單元連接；