CN102447511B - 光路测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光路测试仪，包括：壳体；电源供应装置；光信号显示电路；光模块，具有一光输入接口和一输出电平接口；收光检测电路，与输出电平接口和光信号显示电路相连；电源供应装置为光模块和收光检测电路提供电源；光模块，还具有一光输出接口和输入电平接口，用于进行光信号发光；电源供应装置、光模块、收光检测电路均容纳于壳体内。本发明的光路测试仪相比于现有的光测试仪表，采用定性测试和指示灯显示来判断光信号的有无，减少了对测试精度、测试显示和维护人员素质的要求，且造价远低于现有的光测试仪表的价格，不仅可以满足光路检测的需求，而且也极大地节约了维护费用和投资，进而产生更大的经济效益。

Description

光路测试仪

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种应用于无源光网络(Passive Optical Network，简称PON)的光路测试仪。

背景技术

随着Internet的迅猛发展，网络用户对网络带宽的需求日渐增长，宽带用户已不单单满足普通的网站浏览。高质量的IPTV业务对接入带宽的要求、用户对上行速率的需求、视频会议、高速下载等逐渐成为主流应用。为了满足市场的需要，通信网的核心网部分已经发生了巨大的变化，而一直变化较少的传统接入网(接入网主要指从电信机房到用户端的网络)已经成为整个网络中的瓶颈，各种新的宽带接入技术成为研究的热点，利用PON进行网络建设的FTTH成为目前的主流接入方式。

PON是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务，不但可以提供宽带业务，也可以同时提供语音服务，PON网络具有低成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务的特点。

由于PON的众多优点，它越来越受到人们的青睐，即将成为宽带接入网一种最有效的通信方法。目前各电信运营商在同时提供宽带上网和语音服务的同时，也节省了大量昂贵的铜缆资源，新建小区基本采用PON技术进行接入。如何服务好这些迅速增长的PON用户是各电信运营商重中之重。

PON接入技术的传输特性如图1所示。局端OLT(光线路终端)光信号经过输出端口A再经过跳纤接到ODF(Optical DistributionFrame，简称ODF)跳纤架1的B口，B口经过跳纤接到ODF跳纤架1的C口，C口经过光纤连接到ODF跳纤架2的D口，再通过跳纤到E口，E口再接入主干光缆，主干光缆到达光交箱内的光熔纤盘1，光熔纤盘1通过F口经过跳纤到达光熔纤盘2的G口，光熔纤盘2经过光纤到达楼层光分线盒内的光熔纤盘3，光熔纤盘3通过H口经过跳纤到达分光器的输入I口，分光器经过输出口J到达光熔纤盘4的K口，光熔纤盘4经过光纤到达用户家多媒体盒内的光熔纤盘5，光熔纤盘5经过输出口L到达ONU(光网络单元)的输入口M，ONU完成光电转换，通过网线接入PC机。

一路PON用户信号从OLT传输到用户ONU必须经过ODF跳纤架1、ODF跳纤架2、光交箱、楼层分线盒、用户多媒体盒。所以当用户家中收不到OLT光信号的时候。光信号有可能在OLT交换机至ODF跳纤架1、ODF跳纤架1至ODF跳线架2、ODF跳纤架2至光交箱、光交箱内的跳纤、光交箱到楼层分线盒、楼层光分线盒内ODF内跳纤或楼层分纤盒到用户多媒体盒内等多段光缆内停止向后传输。当用户ONU收不到光信号时，为了检测故障，需要在上述段逐段用仪表进行信号测量，以便快速排除障碍，可能涉及到的测试点为A、B、C、D、F、J、K、L、M等点。

由于PON技术是利用光缆进行数据传输，这种传输技术完全不同于线缆传输技术，需要配置专用的测试仪表才能进行相应的工程和维护。而目前的光测试仪表基本采用专业仪表，其对精度要求高、支持多种波长，并设置有显示屏、有很多操作键等，但这也导致其结构复杂，体积大，操作烦琐，成本高昂，价格可高达几千元每台，无法普及到维护人员人手一台，在使用方面也很不方便、尤其在户外操作时更是如此。

发明内容

发明人在对光纤到户(Fiber To The Home，简称FTTH)安装和维护的实际调研和试验中，发现对PON光路的测试过程中，传统的光测试仪表显示的具体光强度值并非测试的重点，而装维人员关心的是两点，一是该段线路是否有光过来，二是光强度是否能够满足ONU设备工作门限值。而且在处理故障的过程中统计，85％的障碍都可以通过判断是否有光信号就可以进行故障定位和处理。

换句话说，传统的光测试仪表所具有的很多功能对于接入层光纤的测试并不需要，例如支持多种波长，配置显示屏，要求较高的精度等，在实际测试中只需支持特定波长范围的工作波段，对测试精度要求比较低，也不需要显示屏进行显示，因此通过在测试议中只需设置简单实用的测试功能就可以达到PON光路的测试效果，这不仅可以极大降低测试仪的成本，而且在体积上也能够减小，从而方便携带。

本发明的目的是提出一种光路测试仪，具有成本低廉、体积小，易于携带和操作，便于普及的特点。

为实现上述目的，本发明提供了一种光路测试仪，包括：

壳体；

电源供应装置；

光信号显示电路；

光模块，具有一光输入接口和一输出电平接口，所述光模块用于检测所述光输入接口接收到的光信号，并通过所述输出电平接口输出对应的电平信号；

收光检测电路，与所述输出电平接口和光信号显示电路相连，用于根据接收到的电平信号选择触发或不触发光信号显示电路；

所述电源供应装置为所述光模块和收光检测电路提供电源；

所述电源供应装置、光模块、收光检测电路均容纳于所述壳体内。

进一步的，所述电源供应装置包括电池舱，在所述电池舱内可装设预设数量和规格的电池。

可选的，所述电源供应装置包括充电电池和为所述充电电池充电的充电电路。

进一步的，所述光模块还具有一光输出接口和一高频信号输入接口，所述光模块还用于接收所述高频信号输入接口接收的高频信号，并通过所述光输出接口输出光信号。

进一步的，在所述壳体内还包括高频信号产生电路，所述高频信号产生电路的信号输出口与所述光模块的高频信号输入接口相连。

优选的，所述高频信号产生电路包括晶振电路、整形电路和信号电平匹配电路，所述晶振电路、整形电路和信号电平匹配电路依次相连。

优选的，所述高频信号产生电路还连接有高频信号显示电路，在接通所述高频信号产生电路时被触发。

可选的，在所述光模块的光输入接口还串接有在所述壳体外设置或在所述壳体内设置的衰耗器，用于对所述光路测试仪的工作门限值进行调节。

可选的，在所述壳体内还包括欠压检测电路，用于对所述电源供应装置的供应电压进行检测，并对欠压情况进行报警提示。

优选的，所述欠压检测电路还连接有欠压信号显示电路，在检测到欠压情况时被触发。

基于上述技术方案，本发明的光路测试仪相比于现有的光测试仪表，采用定性测试和指示灯显示来判断光信号的有无，光模块的精度只需要和ONU设备的光精度保持一致就可以，这样可以大大减少对光模块精度的要求，并且测试仪的光门限值和ONU正常工作的最小门限值保持一致或非常接近它的工作门限，为此只要测试仪显示有光，就一定是符合ONU正常工作的合格光信号强度，不需要维护人员去关心具体参数，减少了对测试精度、测试显示和维护人员素质的要求。本发明的光路测试仪可以应用在通信运营商目前大量建设的FTTH，其内部所需的部件较少，且对精度、波长种类的要求低，对显示的要求也比较低，因此造价远低于现有的光测试仪表的价格。而随着FTTH成为通信运营商的宽带主要建设方式，因此本发明的光路测试仪不仅可以满足光路检测的需求，而且也极大地节约了维护费用和投资，进而产生更大的经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有PON接入技术的传输示意图。

图2为本发明光路测试仪的一实施例的结构示意图。

图3为本发明光路测试仪的另一实施例的结构示意图。

图4为本发明光路测试仪的再一实施例的结构示意图。

图5为本发明光路测试仪的又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

前面提到，发明人在FTTH安装和维护的实际调研和试验中，发现对PON光路的测试过程中装维人员最关心的是该段线路是否有光过来，以及光强度是否能够满足ONU设备工作门限值。而且在处理故障的过程中统计，85％的障碍都可以通过判断是否有光信号就可以进行故障定位和处理。

基于这一实际情况，本发明重新设计光路测试仪的内部组成，如图2所示，为本发明光路测试仪的一实施例的结构示意图。在本实施例中，光路测试仪包括壳体1，在壳体1内容纳有电源供应装置2、光信号显示电路3、光模块4和收光检测电路5。电源供应装置2为光模块4和收光检测电路5提供电源。

光模块4具有一光输入接口41和一输出电平接口42，光模块4用于检测光输入接口41接收到的光信号，并通过输出电平接口42输出对应的电平信号。光模块可采用市场上可获得的现有光模块，例如OCM3351和OCM3451等型号光模块，这些光模块通常都具有光收发接口，电源供给和数据信号发送与接收接口，本发明实施例中可利用该光模块的失光告警接口和数据信号接收接口。失光告警接口可在光模块收不到光或光接收强度达不到光模块工作门限值时输出不同的电平信号，以供后续收光检测模块进行判别。

收光检测电路5与输出电平接口42和光信号显示电路3相连，收光检测电路5可以根据接收到的电平信号选择触发或不触发光信号显示电路3。对于前面所给出的光模块例子，收光检测电路的输入信号来自于光模块的失光告警接口输出的电平信号。收光检测电路可以由信号比较电路(例如LM339等)和电压钳位电路组成，通过电压钳位电路设定比较电路的参考电压。利用比较电路对电平信号的电压的比较来实现对光信号有无的判断，并以此来驱动相关显示电路。

电源供应装置2可采用外用电源，也可以采用内置电源，内置电源可以包括电池舱，在电池舱内可装设预设数量和规格的电池。电池可以采用干电池或者充电电池。内置电源也可以包括充电电池和为所述充电电池充电的充电电路。内置电源携带和使用方便，价格也比较低廉。

在实际使用过程中，如果用户ONU收不到光信号，维护人员接到报障，则开始利用本发明光路测试仪从用户端进行光路排障，即可根据FTTH的网络特点开始逐段测试光信号将光模块的光输入接口接到光转接点。如果光路测试仪的指示没有收到光，就继续到上游光转接点进行测试，当发现某个光转接点有光信号，但其下游第一个没有光信号的光转接点，就可以判断该光转接点为故障点。

光路测试仪如果检测到光输入接口接收到的光信号，并通过输出电平接口输出对应的电平信号(例如高电平)，收光检测电路根据接收到的电平信号(高电平)选择触发光信号显示电路；如果没有检测到光输入接口接收到的光信号，并通过输出电平接口输出对应的电平信号(例如低电平)，收光检测电路根据接收到的电平信号(低电平)选择不触发光信号显示电路。

光模块通常具有规定的接受灵敏度，例如-23dbm，即只有光信号在大于-23db时才能够被光模块检测出。通常光信号从OLT到用户大概可达到-16～-23db，如果没有故障，则可以被本发明的光路测试仪清楚的检测出。光模块采用目前可获得的光模块。

光信号显示电路可采用结构简单的LED灯，通过LED灯的亮灭来显示该光转接点是否有光信号；也可以采用其他的指示方式，例如小型液晶屏，通过屏幕显示特定字符例如有光、无光来指示光信号有无。这些电路均不需进行模数转换，精确显示光强度的具体数值从而节约了光路测试仪的整体成本，因此实用而廉价。

如图3所示，为本发明光路测试仪的另一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例的光模块4还具有一光输出接口43和一高频信号输入接口44，光模块4可以接收高频信号输入接口44接收的高频信号，并通过光输出接口43输出光信号。

高频信号输入接口44可以与外部的高频信号相接，也可以与光路测试仪内置的高频信号产生电路6相连。高频信号产生电路6还连接有高频信号显示电路7，高频信号显示电路7可采用结构简单的LED灯，在高频信号产生电路6接通时也即是有光信号发出时，高频信号显示电路7被触发而发光。高频信号产生电路6可以采用晶振电路实现，但晶振电路产生的信号无法直接驱动光模块，需经过整形电路后再输入光模块。

实现方式是晶振电路+整形电路，其中整形电路可以由7406或者7404等类似模块构成，用于把晶振电路产生的高频信号放大后来驱动光模块发光。对于一些类别的光模块，例如ocm3511其需要PECL电平(即电压跃变范围为3.7～4.2v)输入，此时可在整形电路后接入一个信号电平匹配电路(例如PECL电平转换电路)，例如SY10ELT22，把前一个模块产生的0～4v变化转换为3.7～4.2v的电压变化。

相比于前一实施例，本实施例还具备发光功能，可模拟局端光信号，在没有光源情况下，两台光路测试仪可以互为收发，能检测分光器和单条光路的好坏。

如图4所示，为本发明光路测试仪的再一实施例的结构示意图。与前面的几个实施例相比，本实施例的光模块4的光输入接口41还可以串接衰耗器8，当光模块的工作门限比规定门限(例如-25db)更低，换句话说，光模块的灵敏度可达到例如-35db时，这时可通过衰耗器8将进入光输入接口41的光信号先进行衰减，例如衰减10db，从而使光模块适应不同的规定门限，使其灵敏度调节到-25db附近。

衰耗器8可以在壳体1外设置，也可以在壳体1内设置。对使用者来说，外设的方式可以更方便调整衰减的程度，而内置的方式则成本更加低廉。考虑到光路测试仪的电压不足会影响到光信号的测试，因此还可以在光路测试仪中加入欠压检测电路，如图5所示，为本发明光路测试仪的又一实施例的结构示意图。本实施例相比于前几个实施例，在壳体内增加了欠压检测电路9，可以对电源供应装置2的供应电压进行检测，并对欠压情况进行报警提示。欠压检测电路9还可以连接欠压信号显示电路10，在欠压检测电路9检测到欠压情况时欠压信号显示电路10被触发而发光。欠压检测电路可以由电压钳位电路(例如TL431等)和比较电路(例如LM339)组成，通过电压钳位电路可以设定比较电路的参考电压，通过比较供电电压和参考电压，来完成对供电电压是否能正常工作的判读。

在上述各个实施例的技术方案中，所采用的开关电路既可采用机械式的，也可以采用单稳态电路。单稳态电路的方式主要是通过NE555模块来实现电子触发高频信号产生电路的开通，相比于机械式开关，只需轻轻对按钮点击就可以实现对发光电路的控制，控制更加可靠、安全和轻便。

综上所述，本发明的光路测试仪具有以下优点：

1、本发明光路测试仪所使用的各种电路均可采用是普通电路元件，通过特定的连接方式实现光信号接收判别和发送，方案简单实用；

2、本发明光路测试仪可以同时具备光收发功能，成为光发射和接收的双工仪表；

3、本发明光路测试仪由于内部的电路简单，结构紧凑，因此占用空间小，携带方便，操作简单；

4、本发明光路测试仪所采用的光模块及***电路的价格均非常低廉，因此单台成本相比于现有的测试仪表要低得多，因此可大量生产和复制，并可广泛推广；

5、本发明光路测试仪仅通过较少电能就可以完成光信号检测，设备功耗低，待机时间长。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖，例如通过单片机实现信号比较和高频信号的产生等类似功能，在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种光路测试仪，包括：

壳体；

电源供应装置；

光信号显示电路；

光模块，具有一光输入接口和一输出电平接口，所述光模块用于检测所述光输入接口接收到的光信号，并通过所述输出电平接口输出对应的电平信号；

收光检测电路，与所述输出电平接口和光信号显示电路相连，用于根据接收到的电平信号选择触发或不触发光信号显示电路；

所述电源供应装置为所述光模块和收光检测电路提供电源；

所述电源供应装置、光模块、收光检测电路均容纳于所述壳体内；

所述光模块还具有一光输出接口和一高频信号输入接口，所述光模块还用于接收所述高频信号输入接口接收的高频信号，并通过所述光输出接口输出光信号，所述光路测试仪具备发光功能，能够模拟局端光信号，在没有光源情况下，两台所述光路测试仪能够互为收发，以检测分光器和单条光路的好坏；

所述光模块的光输入接口还串接有在所述壳体外设置或在所述壳体内设置的衰耗器，用于对所述光路测试仪的工作门限值进行调节。

2.根据权利要求1所述的光路测试仪，其中，所述电源供应装置包括电池舱，在所述电池舱内可装设预设数量和规格的电池。

3.根据权利要求1所述的光路测试仪，其中，所述电源供应装置包括充电电池和为所述充电电池充电的充电电路。

4.根据权利要求1所述的光路测试仪，其中，在所述壳体内还包括高频信号产生电路，所述高频信号产生电路的信号输出口与所述光模块的高频信号输入接口相连。

5.根据权利要求4所述的光路测试仪，其中，所述高频信号产生电路包括晶振电路、整形电路和信号电平匹配电路，所述晶振电路、整形电路和信号电平匹配电路依次相连。

6.根据权利要求4或5所述的光路测试仪，其中，所述高频信号产生电路还连接有高频信号显示电路，在接通所述高频信号产生电路时被触发。

7.根据权利要求1所述的光路测试仪，其中，在所述壳体内还包括欠压检测电路，用于对所述电源供应装置的供应电压进行检测，并对欠压情况进行报警提示。

8.根据权利要求7所述的光路测试仪，其中，所述欠压检测电路还连接有欠压信号显示电路，在检测到欠压情况时被触发。