專利名稱：光時(shí)域反射儀的光模塊及光時(shí)域反射儀以及光纖測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖測試技術(shù)，特別是涉及一種光時(shí)域反射儀及其光模塊及應(yīng)用于所述光時(shí)域反射儀的光纖測試方法。
背景技術(shù)：
隨著光纖通訊技術(shù)的發(fā)展，從80年代以來，網(wǎng)絡(luò)的光纖化一直是世界各國網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要趨勢之一。當(dāng)前各國的通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要是以光纖網(wǎng)絡(luò)作為傳輸基礎(chǔ)，而在建設(shè)和維護(hù)光纜線路時(shí)，都要用OTDR(Optical Time DomainReflectometer，光時(shí)域反射儀)來進(jìn)行光纖特性的測試，OTDR也是光纖網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)測系統(tǒng)中的核心技術(shù)，其動(dòng)態(tài)范圍越大，則可監(jiān)測的距離和范圍越大，有利于光纜線路的快速查障和除障。
OTDR工作的基本原理是通過檢測脈沖激光在光纖線路上的背向散射光隨時(shí)間(距離)的能量分布曲線來分析得到光纖的長度、衰減、故障等傳輸特性，即向被測光纖輸入一個(gè)光脈沖，當(dāng)光脈沖沿著光纖線路向前傳播的同時(shí)，會散射和反射回部分信號，連續(xù)高速采樣出此信號可得出反映光纖的衰減、故障等特性的曲線。
由于光脈沖信號在傳輸?shù)倪^程中要衰減，同時(shí)散射和反射回的信號也要衰減，這樣光纖的前端由于光傳輸?shù)木嚯x短，散射回的信號大，光傳輸?shù)木嚯x越長，散射和反射回的信號就越小。如要研制一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)35dB的OTDR，則由于被檢測的光脈沖在光纖線路里面?zhèn)鬏斄艘粋€(gè)來回，其衰減實(shí)際是雙倍的，因此需檢測的信號范圍至少為70dB，加上光纖起始端連接器有一個(gè)大的菲涅耳反射信號等，需測量信號范圍一般為80dB以上。要在一定時(shí)間內(nèi)完成這樣大動(dòng)態(tài)范圍信號的檢測，有很高的技術(shù)難度。另外，由于目前大功率脈沖激光器可發(fā)射最大脈沖寬度一般不能超過20微秒，峰值功率一般不超過200毫瓦，在發(fā)射最大光功率條件下，根據(jù)瑞利散射計(jì)算公式可計(jì)算出光纖中散射回的光信號功率最大值約為-30dBm，減去70dB后，則要檢測的最小光信號功率約為-100dBm，要檢測如此微弱的光信號，也有很高的技術(shù)難度。
一種現(xiàn)有技術(shù)可以參閱申請人為華為技術(shù)有限公司、專利申請?zhí)枮?0107854.2、公告日為2003年7月2日、名稱為“用于高動(dòng)態(tài)范圍的光時(shí)域反射儀的光模塊”的發(fā)明專利(圖1參照)。
所述現(xiàn)有技術(shù)通過控制脈沖激光發(fā)射器發(fā)射的激光脈沖能量大小，以及對光纖實(shí)現(xiàn)分段測量的方法來實(shí)現(xiàn)OTDR高動(dòng)態(tài)范圍的測試。所述脈沖激光發(fā)射器由順序連接的放大器11、可分別選擇導(dǎo)通的若干組模擬開關(guān)12和脈沖激光產(chǎn)生器13組成。在測量離OTDR距離較近的整個(gè)光纖的前面段時(shí)，由于其散射和反射回來的信號較強(qiáng)這時(shí)控制脈沖激光器中的若干組模擬開關(guān)12里的開關(guān)a導(dǎo)通，發(fā)射較小能量的激光脈沖進(jìn)行測試；在測量離OTDR距離適中的整個(gè)光纖的中間段時(shí)，由于其散射和反射回來的信號強(qiáng)度適中，這時(shí)控制若干組模擬開關(guān)12里的開關(guān)a、b導(dǎo)通，發(fā)射中等能量的激光脈沖進(jìn)行測試；而在測量離OTDR距離較遠(yuǎn)的整個(gè)光纖的后面段時(shí)，就控制若干組模擬開關(guān)12里的開關(guān)a，b，c都導(dǎo)通，以便發(fā)射最大激光脈沖能量進(jìn)行測試，盡可能地提高其散射和反射回來的信號強(qiáng)度。最后，將上述三段分別測試的結(jié)果拼接起來，即可得到整個(gè)光纖的傳輸特性。
所述現(xiàn)有技術(shù)可以用于高動(dòng)態(tài)范圍的OTDR，但是其不足之處在于測試結(jié)果的利用率較低，間接地降低了動(dòng)態(tài)范圍。由于現(xiàn)有技術(shù)通過發(fā)射不同能量的光脈沖得到三個(gè)測試結(jié)果，最后將三段測試結(jié)果進(jìn)行拼接，使得每個(gè)測試結(jié)果只利用到了原來的1/3的有效數(shù)據(jù)。從OTDR原理來講，就是測試的平均次數(shù)被降低到原來的1/3。而這個(gè)測試平均次數(shù)與動(dòng)態(tài)范圍密切相關(guān)。平均次數(shù)(平均時(shí)間)與信噪比提高量之間的關(guān)系可用下式表示Gain=51gN2N1]]>N1和N2分別為不同的平均次數(shù)，因而，由于測試的平均次數(shù)被降低到原來的1/3，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)范圍被減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種提高平均次數(shù)以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍光纖測試的光時(shí)域反射儀的光模塊及光時(shí)域反射儀以及光纖測試方法。
為此，本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種光時(shí)域反射儀的光模塊，包括脈沖激光器和光接收轉(zhuǎn)換器；所述光接收轉(zhuǎn)換器包括用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換器、用于對前述電信號進(jìn)行放大的放大電路和用于將電信號采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述脈沖激光器用于發(fā)射具有恒定光功率的激光脈沖；所述放大電路具有至少兩個(gè)放大檔位和檔位切換器，用于實(shí)現(xiàn)電信號的動(dòng)態(tài)范圍分段放大。
其中，所述檔位切換器是可分別選擇導(dǎo)通的若干組開關(guān)。
其中，所述放大電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路和電壓放大電路。
其中，所述放大電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器的緩存器。
其中，所述至少兩個(gè)放大檔位是第一脈寬放大檔位、第二脈寬第一電流放大檔位和第二脈寬第二電流放大檔位。
本發(fā)明還提供一種光時(shí)域反射儀，包括前述的光模塊、控制單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述控制單元用于控制光模塊的放大電路的檔位切換器；所述光模塊用于向待測試光纖發(fā)射激光脈沖并接收從待測試光纖返回的光信號，在控制單元控制下采用不同的放大檔位將所述光信號分段放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述數(shù)據(jù)處理單元用于接收光模塊輸出的數(shù)字信號，并根據(jù)所述數(shù)字信號分析待測試光纖的特性。
其中，所述控制單元和數(shù)據(jù)處理單元集成為一體。
本發(fā)明還提供一種光纖測試方法，應(yīng)用于前述光時(shí)域反射儀；包括步驟1)脈沖激光器向待測試光纖發(fā)射恒定光功率的激光脈沖；2)光接收轉(zhuǎn)換器的光電轉(zhuǎn)換器接收所述激光脈沖在待測試光纖內(nèi)傳輸時(shí)返回的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電流信號；3)光接收轉(zhuǎn)換器的放大電路將前述電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并放大所述電壓信號；4)光接收轉(zhuǎn)換器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將前述電壓信號采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；5)判斷是否達(dá)到換檔點(diǎn)，如果是，則進(jìn)入步驟6)；如果否，不做任何操作；
6)控制單元控制檔位切換器的動(dòng)作，切換放大電路的放大檔位，并返回步驟2)；7)數(shù)據(jù)處理單元接收光接收轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號并生成測試曲線，將包括換檔點(diǎn)前后所有數(shù)據(jù)的測試曲線進(jìn)行分段拼接，得到完整的測試結(jié)果。
其中，所述步驟7)具體包括采用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合；生成換檔前后的換檔增量值；將換檔后的數(shù)據(jù)減去換檔增量值；生成完整的測試曲線。
其中，還包括控制單元配置分段段數(shù)和換檔點(diǎn)位置的步驟。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明的脈沖激光器始終發(fā)射恒定光功率的激光脈沖，每個(gè)測試結(jié)果可以利用全部的有效數(shù)據(jù)，因此在最通用的3分鐘測試情況下，由于平均次數(shù)比現(xiàn)有技術(shù)提高3倍，可以提高動(dòng)態(tài)范圍1.2dB，能夠測試更長距離的光纖。其次，由于針對信號特征進(jìn)行頻率分段和動(dòng)態(tài)范圍分段放大，可以使光時(shí)域反射儀完成大動(dòng)態(tài)范圍的測試。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的光時(shí)域反射儀的光模塊的激光發(fā)射器的框圖；圖2是本發(fā)明光時(shí)域反射儀的原理框圖；圖3是本發(fā)明中的脈沖激光器的組成框圖；圖4是本發(fā)明中的光接收放大器的原理框圖；圖5是圖4所示光接收放大器的實(shí)施例的組成框圖；圖6是本發(fā)明光纖測試方法的流程圖；圖7是由原始測試數(shù)據(jù)組成的光纖特性曲線圖；圖8是對圖7所示曲線進(jìn)行拼接的示意圖；圖9是完整的光纖特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖2，是本發(fā)明光時(shí)域反射儀的原理框圖。所述光時(shí)域反射儀包括光模塊100、數(shù)據(jù)處理單元200和控制單元300；其中，所述光模塊100包括用于通過耦合器30向待測試光纖20發(fā)射激光脈沖的脈沖激光器110、用于通過耦合器30接收從待測試光纖20散射和反射回來的光信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的光接收轉(zhuǎn)換器120；所述控制單元300用于控制光接收轉(zhuǎn)換器120的檔位切換；所述數(shù)據(jù)處理單元200接收光接收轉(zhuǎn)換器120輸出的數(shù)字信號并據(jù)此對待測試光纖20的特性進(jìn)行分析。
一般來說，由于光時(shí)域反射儀的測試脈沖寬度范圍從10ns到20us，其信號頻帶是從直流到幾十兆赫茲；而要使光時(shí)域反射儀的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到40dB，則光接收轉(zhuǎn)換器120中處理的電流的動(dòng)態(tài)范圍將達(dá)到160dB，也就是說，光接收轉(zhuǎn)換器120處理的電流信號是一個(gè)寬頻帶、大動(dòng)態(tài)范圍的信號，必須具有多個(gè)放大檔位，根據(jù)信號特征進(jìn)行頻率分段和動(dòng)態(tài)范圍分段放大。
控制單元300可以根據(jù)當(dāng)前光時(shí)域反射儀的測試參數(shù)(測試范圍，測試脈寬，測試精度)以及光接收轉(zhuǎn)換器120的參數(shù)，選擇分段的段數(shù)及各分段點(diǎn)的位置。所述控制單元300既可以采用分立的電路元件組成，也可以采用固化在芯片中的固化軟件實(shí)現(xiàn)，通過控制接口(如可編程邏輯陣列的寄存器)對換檔分段的段數(shù)及位置點(diǎn)進(jìn)行配置。啟動(dòng)測試后，根據(jù)控制接口配置的數(shù)據(jù)，進(jìn)行光接收轉(zhuǎn)換器120放大檔位的動(dòng)態(tài)切換。
需要說明的是，所述控制單元300和數(shù)據(jù)處理單元200可以采用分立的器件，也可以集成為一體。
請參閱圖3，所述脈沖激光器110始終發(fā)射恒定的光功率，包括放大器111、MOS管112和脈沖激光產(chǎn)生器113。為了提升平均次數(shù)，所述脈沖激光器110優(yōu)選恒定發(fā)射最大的光功率。
其中，MOS管112選用驅(qū)動(dòng)電流大且高速的器件，滿足驅(qū)動(dòng)10ns寬度的脈沖，并保證脈沖激光器110能發(fā)出最大功率的光。放大器111選用高速、軌到軌輸出運(yùn)放，滿足10ns脈沖的帶寬和驅(qū)動(dòng)MOS管112的開關(guān)。由于各種脈沖激光產(chǎn)生器113的驅(qū)動(dòng)電流不一樣，可以通過調(diào)整放大器111的放大倍數(shù)來調(diào)整。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，放大器111選用TI公司的OPA642，并且在放大器111中設(shè)置用于調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)的電位器；MOS管112選用IRF7465。
請參閱圖4，所述光接收轉(zhuǎn)換器120包括光電轉(zhuǎn)換器121、電流電壓轉(zhuǎn)換電路122、電壓放大電路123和模數(shù)轉(zhuǎn)換器124。所述光電轉(zhuǎn)換器121用于將光信號轉(zhuǎn)換成電流信號；所述電流電壓轉(zhuǎn)換器122用于將所述電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；所述電壓放大電路123用于對前述電壓信號進(jìn)行放大；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器124用于將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸入到數(shù)據(jù)處理單元200進(jìn)行處理。
所述電流電壓轉(zhuǎn)換器122和電壓放大電路123組成放大電路，圖4所示實(shí)施方式中，所述放大電路通過檔位切換器切換放大檔位，將頻率分成窄脈寬信號和寬脈寬信號兩段放大，將寬脈寬信號也分成兩段放大。
請參閱圖5，是光接收轉(zhuǎn)換器120的一個(gè)實(shí)施例，其中，光電轉(zhuǎn)換器121選用高靈敏度的APD(雪崩光電二極管)探測器；電流電壓轉(zhuǎn)換器122選用跨組運(yùn)放(如OPA655)組成，將APD輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；電壓放大電路123選用運(yùn)放AD8067組成；此外，還采用運(yùn)放AD8138作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器124的緩存器，在運(yùn)放AD8138的輸入端加一個(gè)電壓偏置將信號調(diào)整到模數(shù)轉(zhuǎn)換器124的輸入范圍內(nèi)，該電壓偏置值由模數(shù)轉(zhuǎn)換器124的輸入電平中心值決定。
為了根據(jù)信號特征進(jìn)行頻率分段和動(dòng)態(tài)范圍分段放大，采用檔位切換器(如圖5所示的若干組可分別選擇導(dǎo)通的開關(guān)1231、1232和1233，其中開關(guān)1232和1233可以是同一器件)切換電流電壓轉(zhuǎn)換器122和電壓放大電路123的檔位。本實(shí)施例中，所述檔位分為窄脈寬信號(第一脈寬)放大檔、寬脈寬小信號(第二脈寬第一電流)放大檔和寬脈寬大信號(第二脈寬第二電流)放大檔。其中，窄脈寬信號放大帶寬設(shè)計(jì)為20MHz，寬脈寬放大帶寬設(shè)計(jì)為500KHz；采用寬脈沖測試，但APD轉(zhuǎn)換電流小于100nA時(shí)，采用寬脈寬小信號放大檔，反之，大于100nA時(shí)，采用寬脈寬大信號放大檔。所述開關(guān)1231、1232和1233可以采用模擬開關(guān)。
請參閱圖6，是本發(fā)明光纖測試方法的流程圖。
首先，實(shí)施步驟S1，光模塊100的脈沖激光器110發(fā)射激光脈沖，通過耦合器30耦合進(jìn)待測試光纖20。
步驟S2，光模塊100的光接收轉(zhuǎn)換器120對從待測試光纖20返回的光信號進(jìn)行處理并輸出數(shù)字信號。具體包括所述激光脈沖在待測試光纖20內(nèi)傳輸?shù)倪^程中散射和反射回來的光信號通過耦合器30輸入光模塊100的光電轉(zhuǎn)換器121，光電轉(zhuǎn)換器121將光信號轉(zhuǎn)換成電流信號；所述電流信號經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路122和電壓放大電路123輸入到高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器124，模數(shù)轉(zhuǎn)換器124對輸入的電壓信號進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
判斷是否達(dá)到換檔點(diǎn)，如是，則進(jìn)入步驟S3；如否，則不進(jìn)行任何操作。
步驟S3，為了實(shí)現(xiàn)光時(shí)域反射儀高動(dòng)態(tài)范圍的測試，本發(fā)明采用控制單元300在換檔點(diǎn)對電流電壓轉(zhuǎn)換電路122和電壓放大電路123的放大檔位進(jìn)行切換。
控制單元300可以根據(jù)當(dāng)前光時(shí)域反射儀的測試參數(shù)(測試范圍，測試脈寬，測試精度)以及光接收轉(zhuǎn)換器120的參數(shù)，選擇分段的段數(shù)及各換檔點(diǎn)的位置。
換檔點(diǎn)的位置采用它距離起始位置的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目來表示，換檔點(diǎn)的距離L(單位米)與換檔點(diǎn)距離起始位置的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目M(單位個(gè))之間的關(guān)系為L＝Res×MRes=c×DS10000×10-10GI100000=C×DSGI×109]]>其中，C代表光在真空中的傳播速率(299792458米/秒)；DS代表SR4731協(xié)議中的Data Spacing字段(SR-4731 Issuel，F(xiàn)ebruary 2000，TelcordiaTechnologies，Inc)，表示10000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的光傳播時(shí)間，單位為100pSec，即10-10秒；GI代表SR4731協(xié)議中的Group Index字段，表示光纖的折射率，擴(kuò)大了100000倍，例如當(dāng)GI為146800時(shí)，相當(dāng)于光纖的折射率為1.46800；Res代表測試精度，表示測試數(shù)據(jù)的采樣點(diǎn)間隔的距離。
步驟S4，數(shù)據(jù)處理單元200收集光接收轉(zhuǎn)換器120輸出的數(shù)字信號，將包括換檔前后所有數(shù)據(jù)的一條測試結(jié)果曲線進(jìn)行分段拼接，得到完整的測試結(jié)果。
請參閱圖7，所示曲線是選用了具有三檔選擇的放大電路，數(shù)據(jù)處理單元200采集到的原始數(shù)據(jù)，可以看出，數(shù)據(jù)在點(diǎn)A與點(diǎn)B處發(fā)生了跳變。跳變的原因是測試過程中，在采樣點(diǎn)A，B處切換了放大電路的檔位。
根據(jù)放大電路的換檔延時(shí)特征，數(shù)據(jù)處理單元200能夠知道從換檔點(diǎn)開始的多少個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)，數(shù)據(jù)是不可靠的。例如，放大電路換檔延時(shí)需要Delay(單位ns)，則不可靠的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N為10000DS×10-10=NDelay×10-9⇒N=Delay×105DS]]>參閱圖8，當(dāng)?shù)玫綋Q檔點(diǎn)距起始點(diǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)M，不可靠數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N后，進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接。
在M點(diǎn)前選擇Z個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，Z的大小為本次測試數(shù)據(jù)的衰減盲區(qū)所擁有的點(diǎn)數(shù)。根據(jù)最小二乘法擬合曲線的原理，得到擬合線L1。
在M+N點(diǎn)后選擇Z個(gè)點(diǎn)，同樣，根據(jù)最小二乘法擬合曲線的原理，得到擬合線L2。
界定起始點(diǎn)M，不可靠點(diǎn)結(jié)束位置M+N，用直線標(biāo)出，分別為圖8中的L3，L5。并且界定出L3，L5的中間線L4。
在L3，L4區(qū)間內(nèi)的不可靠點(diǎn)，依據(jù)L1的線性關(guān)系，生成新的預(yù)期值，它在C點(diǎn)處的預(yù)期值為ExpC。
在L4，L5區(qū)間內(nèi)的不可靠點(diǎn)，依據(jù)L2的線性關(guān)系，生成新的預(yù)期值，它在D點(diǎn)處的預(yù)期值為ExpD。
計(jì)算出C，D兩點(diǎn)處的預(yù)期值ExpC與ExpD的差DeltaCD。DeltaCD即為放大電路的換檔增量值。
將數(shù)據(jù)點(diǎn)A之后的所有數(shù)據(jù)的值減去DeltaCD。
對于存在多個(gè)換檔點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多次處理即可完成。
擬合拼接后的數(shù)據(jù)曲線圖如圖9所示，即為高動(dòng)態(tài)范圍的測量曲線。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光時(shí)域反射儀的光模塊，包括脈沖激光器和光接收轉(zhuǎn)換器；所述光接收轉(zhuǎn)換器包括用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換器、用于對前述電信號進(jìn)行放大的放大電路和用于將電信號采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；其特征在于所述脈沖激光器用于發(fā)射具有恒定光功率的激光脈沖；所述放大電路具有至少兩個(gè)放大檔位和檔位切換器，用于實(shí)現(xiàn)電信號的動(dòng)態(tài)范圍分段放大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光時(shí)域反射儀的光模塊，其特征在于所述檔位切換器是可分別選擇導(dǎo)通的若干組開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光時(shí)域反射儀的光模塊，其特征在于所述放大電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路和電壓放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光時(shí)域反射儀的光模塊，其特征在于所述放大電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器的緩存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光時(shí)域反射儀的光模塊，其特征在于所述至少兩個(gè)放大檔位是第一脈寬放大檔位、第二脈寬第一電流放大檔位和第二脈寬第二電流放大檔位。
6.一種光時(shí)域反射儀，其特征在于包括如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光模塊、控制單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述控制單元用于控制光模塊的放大電路的檔位切換器；所述光模塊用于向待測試光纖發(fā)射激光脈沖并接收從待測試光纖返回的光信號，在控制單元控制下采用不同的放大檔位將所述光信號分段放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述數(shù)據(jù)處理單元用于接收光模塊輸出的數(shù)字信號，并根據(jù)所述數(shù)字信號分析待測試光纖的特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光時(shí)域反射儀，其特征在于所述控制單元和數(shù)據(jù)處理單元集成為一體。
8.一種光纖測試方法，應(yīng)用于前述光時(shí)域反射儀；其特征在于，包括步驟1)脈沖激光器向待測試光纖發(fā)射恒定光功率的激光脈沖；2)光接收轉(zhuǎn)換器的光電轉(zhuǎn)換器接收所述激光脈沖在待測試光纖內(nèi)傳輸時(shí)返回的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電流信號；3)光接收轉(zhuǎn)換器的放大電路將前述電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并放大所述電壓信號；4)光接收轉(zhuǎn)換器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將前述電壓信號采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；5)判斷是否達(dá)到換檔點(diǎn)，如果是，則進(jìn)入步驟6)；如果否，不做任何操作；6)控制單元控制檔位切換器的動(dòng)作，切換放大電路的放大檔位，并返回步驟2)；7)數(shù)據(jù)處理單元接收光接收轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號并生成測試曲線，將包括換檔點(diǎn)前后所有數(shù)據(jù)的測試曲線進(jìn)行分段拼接，得到完整的測試結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖測試方法，其特征在于，所述步驟7)具體包括采用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合；生成換檔前后的換檔增量值；將換檔后的數(shù)據(jù)減去換檔增量值；生成完整的測試曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖測試方法，其特征在于，還包括控制單元配置分段段數(shù)和換檔點(diǎn)位置的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光時(shí)域反射儀的光模塊及光時(shí)域反射儀以及光纖測試方法，所述光時(shí)域反射儀的光模塊包括脈沖激光器和光接收轉(zhuǎn)換器；所述脈沖激光器用于發(fā)射具有恒定光功率的激光脈沖；所述光接收轉(zhuǎn)換器包括用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換器、用于對前述電信號進(jìn)行放大的放大電路和用于將電信號采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述放大電路具有至少兩個(gè)放大檔位和檔位切換器，用于實(shí)現(xiàn)電信號的動(dòng)態(tài)范圍分段放大。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大動(dòng)態(tài)范圍的光纖測試。
文檔編號G01M11/00GK1681227SQ20041003110
公開日2005年10月12日 申請日期2004年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者廖振欽, 趙福強(qiáng) 申請人:華為技術(shù)有限公司