[發明專利]一種長距離可編程光纖光纜損耗分布測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202111129107.2
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113783608B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 閆繼送;郎金鵬;袁明;李鵬;盛立文;葛崇林;董杰;閆寶東;韓強;徐瑞
• 申請（專利權）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04B10/079
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

本公開提出了一種長距離可編程光纖光纜損耗分布測試裝置及方法，包括第一光纖耦合器、第一光纖盤、第二光纖耦合器、第二光纖盤、第三光纖耦合器、第三光纖盤、光開關、光衰減器和定時器；第二光纖耦合器、第二光纖盤、第三光纖耦合器、第三光纖盤、光開關和所述光衰減器依次連接，光衰減器與第二光纖耦合器連接，構成光纖傳輸環路；第一光纖耦合器與第二光纖耦合器連接，第一光纖耦合器和第二光纖耦合器之間設置第一光纖盤；第一光纖耦合器還與定時器連接，定時器與光開關連接；本公開設計了可同步觸發定時器，定時器的計時可自動與相干光時域反射計的探測光脈沖同步，無需人工干預，可模擬30km?20000km范圍內光纖光纜距離及實際的損耗分布。

技術領域

本公開屬于光纖光纜損耗測試技術領域，尤其涉及一種長距離可編程光纖光纜損耗分布測試裝置及方法。

背景技術

光纖通信由于具有通信容量大、傳輸速率高、傳輸損耗小、抗電磁干擾性強和保密性好等優點，得到了快速發展并普及應用；海底通信光纜主要用于近海島嶼間或跨洋遠距離通信，通信距離短則幾百米至幾十公里，長則幾百公里至幾千公里，更長距離甚至超過1萬公里；如圖2所示，由于海底通信光纜為特殊架構的通信纜，收發線路分離，且收發兩條鏈路中分別跨接多個中繼器，每一對中繼器之間采用耦合器分支短接，目的是為光纜鏈路的測試提供信號回傳通道。

在超長距離通信光纜(如海底光纜)的工程施工、驗收及后期維護保障測試中，需要測試通信光纜的鏈路損耗分布以便進行鏈路排查及故障定位，由于其特殊的架構方式，傳統的光時域反射計因探測信號無法穿透中繼器(即光放大器)，因此無法實現針對上述通信光纜的損耗分布測試，而相干光時域反射計可很好地解決該問題，該類產品通過不同的光接口發送探測光脈沖及接收光纜中返回的光信號，利用光纜中提供的信號回傳通道，能夠測試超長距離通信光纜(如海底光纜)的距離及鏈路損耗等信息，并能對鏈路中的故障點分析與定位，探測距離可超過1萬公里。

在相干光時域反射計的研制、生產、交付驗收及維修保障等過程中，需要驗證針對長距離(如1000km甚至超過10000km)通信光纜的測試能力，常規的方法是搭建實際距離的通信光纜鏈路或在布設有海底通信光纜的現場進行測試，但實際操作起來困難較大，不切實際，前者主要是成本太高，費時費力，且占據空間很大，即便搭建1000km的鏈路，也需要2×1000km光纜及幾十臺套光放大器，將占據很大的放置空間，耗電量大，供電要求非常高，對轉場搭建非常不方便。

為解決相干光時域反射計的長距離測試驗證問題，只能考慮搭建模擬鏈路的方式；目前現有模擬方法主要有基于“光開關+光纖延遲線”、基于“光纖環行器+3*3光纖耦合器”和基于“光開關+函數發生器”等方法；但無論哪種方法，都無法模擬與實際鏈路更接近的效果，要么可模擬的距離有限，要么成本較高。現有方法中都無法實現光纜鏈路的損耗分布測試驗證，不能有效解決相干光時域反射計針對長距離光纜鏈路的測試驗證問題。

本申請發明人發現，現有技術中的相干光時域反射計的長距離測試方法中存在以下問題：

1.基于“延遲線和光開關”的方法，主要通過光纖延遲線的延時作用模擬探測信號在通信鏈路中的傳輸延時，以此模擬傳輸距離，并通過光開關選擇不同的延時大小來模擬不同的傳輸距離，由于光纖延遲線的延時時間有限，通常幾百微秒，無法模擬上千公里及以上的距離，另外，該方法無法模擬通信光纜的損耗分布；

2.基于“光纖環形器+光開關”的方法，模擬的光纜鏈路中，由于光纖環形器的2個端口分別連接到2*2光纖耦合器的兩個輸出端口，這兩個通道中光纖的后向散射信號都會通過2*2光纖耦合器返回到相干光時域反射計，導致信號混疊，因此無法模擬鏈路損耗，且由于環路中光放大器的使用，會導致返回到相干光時域反射計的信號強度較大，會使接收端探測器功率飽和，從而無法正常測試；