[發明專利]基于光矢量分析的光時延測量方法及裝置

在審

• 申請號: 202110596035.6
• 申請日: 2021-05-29
• 公開（公告）號: CN113340571A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李樹鵬;潘時龍;陳旭峰;王祥傳;湯曉虎;王立晗;劉熙;李平
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;蘇州六幺四信息科技有限責任公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 楊楠

1.一種基于光矢量分析的光時延測量方法，其特征在于，用微波掃頻信號對頻率隨時間周期性變化的單頻光載波進行強度調制；然后將所生成的調制光信號輸入待測光鏈路并將反射回來的調制光信號轉換為電信號；提取所述電信號的幅相信息并對其進行逆傅里葉變換，得到待測光鏈路的時域脈沖響應，并根據其中所包含的各反射點的時域脈沖響應計算出各反射點的光時延。

2.如權利要求1所述基于光矢量分析的光時延測量方法，其特征在于，所述根據待測光鏈路的時域脈沖響應中所包含的各反射點的時域脈沖響應計算出各反射點的光時延，具體按照以下公式：

其中，h(t)為待測光鏈路的時域脈沖響應，η是將反射回來的調制光信號轉換為電信號所使用光電探測器的響應度，G是反射光得到的光放大增益，M是所述強度調制的調制指數，N是反射點的數量，A_n、τ_n分別為第n個反射點的反射光幅度和光時延，t為時間，δ(t-τ_n)表示第n個反射點的時域脈沖響應。

3.如權利要求1或2所述基于光矢量分析的光時延測量方法，其特征在于，該方法還包括：通過將各反射點的時域脈沖響應分別變換至頻域，得到各反射點反射光的幅度和相位；利用各反射點反射光的相位，通過相推法計算出各反射點反射光的群時延，并以所計算出的群時延作為相應反射點反射光的準確光時延。

4.如權利要求1或2所述基于光矢量分析的光時延測量方法，其特征在于，通過對分布式反饋激光器輸入幅度呈周期性變化的驅動信號來生成所述光載波。

5.如權利要求1或2所述基于光矢量分析的光時延測量方法，其特征在于，先對反射回來的調制光信號進行放大和濾波處理之后，再將其轉換為電信號。

6.一種基于光矢量分析的光時延測量裝置，其特征在于，包括：

探測光輸入模塊，用于用微波掃頻信號對頻率隨時間周期性變化的單頻光載波進行強度調制，并將所生成的調制光信號輸入待測光鏈路；

光探測模塊，用于將待測光鏈路所反射回來的調制光信號轉換為電信號；

幅相接收機，用于提取所述電信號的幅相信息；

數據處理模塊，用于對所述電信號的幅相信息進行逆傅里葉變換，得到待測光鏈路的時域脈沖響應，并根據其中所包含的各反射點的時域脈沖響應計算出各反射點的光時延。

7.如權利要求6所述基于光矢量分析的光時延測量裝置，其特征在于，數據處理模塊具體按照以下公式計算出各反射點的光時延：

其中，h(t)為待測光鏈路的時域脈沖響應，η是將反射回來的調制光信號轉換為電信號所使用光電探測器的響應度，G是反射光得到的光放大增益，M是所述強度調制的調制指數，N是反射點的數量，A_n、τ_n分別為第n個反射點的反射光幅度和光時延，t為時間，δ(t-τ_n)表示第n個反射點的時域脈沖響應。

8.如權利要求6或7所述基于光矢量分析的光時延測量裝置，其特征在于，所述數據處理模塊中還包括：

精確測量模塊，用于通過將各反射點的時域脈沖響應分別變換至頻域，得到各反射點反射光的幅度和相位，然后利用各反射點反射光的相位，通過相推法計算出各反射點反射光的群時延，并以所計算出的群時延作為相應反射點反射光的準確光時延。

9.如權利要求6或7所述基于光矢量分析的光時延測量裝置，其特征在于，通過對分布式反饋激光器輸入幅度呈周期性變化的驅動信號來生成所述光載波。

10.如權利要求6或7所述基于光矢量分析的光時延測量裝置，其特征在于，該裝置還包括：

放大和濾波模塊，用于在將反射回來的調制光信號轉換為電信號之前，先對其進行放大和濾波處理。