[發(fā)明專利]一種用于光時域反射儀的光信號采樣裝置及其方法和光時域反射儀

在審

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• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111555801A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉邦;鮑馳;懷波
• 申請（專利權(quán)）人: 昂納信息技術(shù)（深圳）有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04B10/077
• 代理公司: 深圳市道臻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44360
• 代理人: 陳琳

本發(fā)明涉及光時域反射儀領(lǐng)域，具體涉及一種用于光時域反射儀的光信號采樣裝置及其方法和光時域反射儀。該光信號采樣裝置包括光信號接收模塊，用于接收從待測光纖返回的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電信號；數(shù)據(jù)采樣模塊，與所述光信號接收模塊連接對轉(zhuǎn)換后的電信號進行采樣；以及控制模塊，與所述數(shù)據(jù)采樣模塊連接調(diào)整數(shù)據(jù)采樣模塊的采樣時鐘相位，并控制其在不同采樣時鐘相位下多次對轉(zhuǎn)換后的電信號進行采樣，獲取數(shù)據(jù)采樣模塊的采樣數(shù)據(jù)。本發(fā)明能實現(xiàn)無需采用高成本的采樣芯片，在不增加硬件成本的情況下，通過錯相位的采樣方法，大大提高光時域反射儀的分辨率，提高光路中事件點的定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光時域反射儀領(lǐng)域，具體涉及一種用于光時域反射儀的光信號采樣裝置及其方法和光時域反射儀。

背景技術(shù)

OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光時域反射儀)通過向被測光纖發(fā)射光脈沖，檢測光纖中返回的瑞利散射和菲涅爾反射數(shù)值，得到被測光纖的長度及損耗等物理特性，并借助數(shù)據(jù)分析功能，精確定位光路中的事件點及故障點。OTDR主要用于光纜工程施工和光纜線路維護工作，主要用途有測量光纖長度，分析鏈路損耗及故障定位。分辨率,亦可稱之為1點分辨率,是指OTDR的數(shù)據(jù)采樣間隔，它確定了背向散射曲線上的事件點的定位精度。

光時域反射儀在測試時，沿光纖長度方向以固定的間隔進行數(shù)據(jù)采樣，采樣間隔越短，采樣數(shù)據(jù)點越多，意味著定位精度越高。分辨率的主要影響因素包括抽樣距離，時基準確性，折射率設(shè)置等。

在光纖折射率一定的情況下，為提高分辨率，傳統(tǒng)方法一般采用提高AD芯片的采樣頻率來實現(xiàn)，即使用高采樣率的AD芯片，但高采樣率的AD芯片成本高，且易受政治因素影響，國內(nèi)供貨困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于光時域反射儀的光信號采樣裝置及其方法和光時域反射儀，解決現(xiàn)有光時域反射儀提高其分辨率的方案成本高，且使用的芯片供貨困難的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種用于光時域反射儀的光信號采樣裝置，包括：

光信號接收模塊，用于接收從待測光纖返回的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電信號；

數(shù)據(jù)采樣模塊，與所述光信號接收模塊連接對轉(zhuǎn)換后的電信號進行采樣；以及

控制模塊，與所述數(shù)據(jù)采樣模塊連接調(diào)整數(shù)據(jù)采樣模塊的采樣時鐘相位，并控制其在不同采樣時鐘相位下多次對轉(zhuǎn)換后的電信號進行采樣，獲取數(shù)據(jù)采樣模塊的采樣數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述控制模塊包括主控單元和時鐘鎖相環(huán)單元，所述主控單元配置時鐘鎖相環(huán)單元輸出不同時鐘相位的第一時鐘信號，所述時鐘鎖相環(huán)單元將第一時鐘信號傳輸至數(shù)據(jù)采樣模塊，以調(diào)整數(shù)據(jù)采樣模塊的采樣時鐘相位。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述主控單元為FPGA芯片，所述時鐘鎖相環(huán)單元設(shè)置于FPGA芯片中。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述時鐘鎖相環(huán)單元為分別與主控單元和數(shù)據(jù)采樣模塊連接的時鐘鎖相環(huán)芯片。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述光信號接收模塊包括用于接收從待測光纖返回的光信號的光檢測器和放大器，所述光檢測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號并傳輸至放大器，光信號經(jīng)所述放大器放大后傳輸至數(shù)據(jù)采樣模塊。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述光信號采樣裝置還包括與控制模塊連接的時鐘信號產(chǎn)生模塊，所述時鐘信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生第二時鐘信號并傳輸至控制模塊，所述控制模塊根據(jù)該第二時鐘信號產(chǎn)生不同時鐘相位的第一時鐘信號，并傳輸至數(shù)據(jù)采樣模塊。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述控制模塊還包括用于對獲取的采樣數(shù)據(jù)處理形成數(shù)組的數(shù)據(jù)處理單元。