CN203617996U - 一种相干光时域反射仪装置 - Google Patents
一种相干光时域反射仪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203617996U CN203617996U CN201320800522.0U CN201320800522U CN203617996U CN 203617996 U CN203617996 U CN 203617996U CN 201320800522 U CN201320800522 U CN 201320800522U CN 203617996 U CN203617996 U CN 203617996U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- pulse
- time domain
- local
- scattering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002281 optical coherence-domain reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本实用新型公布了一种相干光时域反射仪装置，其特征在于：包括激光器、光分束器、一对脉冲发生装置、光循环器、光电检测器。一种相干光时域反射测量方法，其特征在于：采用测试脉冲光获取被测器件的散射/反射信息，采用本地脉冲光与散射/反射回来的光信号进行干涉，通过调整测试脉冲光和本地脉冲光各自的重复频率，完整的构造出反射/散射光信号，再经光电转换和模数转换，获取散射/反射光位置信息；所述测试脉冲光和本地脉冲光的脉宽与所需空间分辨率相适应，相邻脉冲距离远大于脉宽。本实用新型可以同时实现超高空间分辨率，以及散射/反射光位置信息的自动获取，且无需使用昂贵的高速光电探测器和高速模数转换器。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信技术领域，特别是涉及一种相干光时域反射测量方法及装置。
背景技术
光时域反射测量技术（OTDR）（参考文献1, M. K. Barnoski, M. D. Rourke, S. M. Jensen, and R. T. Melville, "Optical time domain reflectometer," Appl. Opt. 16, p. 2375 – p. 2379, 1977），通过将光脉冲输入到被测器件中，该光脉冲在线路上受到散射或反射后将有光信号重新回到输入起点，通过测量该信号并进行时域分析，可以获得该线路的状态，包括衰减指数等线路的基本传输指标，以及弯曲、折断、熔接损耗等各种线路上的“事件”。OTDR技术的优点是长距离测量，可测距离能达到50千米甚至以上。然而其空间分辨率取决于测试光脉冲的宽度，如果对空间分辨率要求很高，就需要使用非常窄的测试光脉冲，以及与之相对应的光电探测器、模数转换器。越是高速的光电探测器和模数转换器，它们的价格越是非常昂贵。
相干OTDR（C-OTDR）（参考文献2, Robert C. Youngquist, Sally Carr, and D. E. N. Davies, "Optical coherence-domain reflectometry: a new optical evaluation technique," Opt. Lett. 12, p. 158 – p. 160, 1987）是将激光器产生的激光分成两束，一束称为测试光，一束称为本地光。测试光与在OTDR技术中一样形成脉冲后输入被测器件，其中散射或反射回来的光信号与本地连续光进行干涉，再经过光电检测器进行光电转换从而获取被测器件的散射/反射信息。C-OTDR技术相比较OTDR技术而言，因为采用了相干接收，增加了灵敏度，因而拥有更大的动态范围。
OTDR以及C-OTDR由于脉冲宽度受限于光电检测器的频率特性以及噪声基底，理论上空间分辨率很难达到1米以下。如果相邻的“事件”很接近，该技术无法给出准确的测试结果。与传统技术相比，具有高分辨率将能解决常规技术所不能解决的许多问题，例如1）光缆接续盒、光纤分纤盒内部故障分析；2）光纤链路上光器件内部故障分析；3）用户对户内光纤的潜在物理损伤分析；4）早期敷设光缆的偏波模色散（PMD）分布测试。本实用新型目标就是提高C-OTDR技术的空间分辨率，而且无需使用昂贵的高速光电探测器和高速模数转换器。
实用新型内容
为了提高C-OTDR技术的空间分辨率，本实用新型提供了一种新的测量技术。该技术能在采用极窄的脉冲光进行测量的同时，无需采用与之对应的超高频光电探测器，在获得超高空间分辨率的同时，还实现了散射/反射光位置信息的自动获取。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种相干光时域反射测量方法，其特征在于：采用测试脉冲光获取被测器件的散射/反射信息，采用本地脉冲光与散射/反射回来的光信号进行干涉，通过调整测试脉冲光和本地脉冲光各自的重复频率，完整的构造出反射/散射光信号，再经光电转换和模数转换，获取散射/反射光位置信息；所述测试脉冲光和本地脉冲光的脉宽与所需空间分辨率相适应，相邻脉冲距离远大于脉宽。
一种采用上述方法的相干光时域反射仪装置，其特征在于：包括激光器、光分束器、一对脉冲发生装置、光循环器、光电检测器；所述激光器产生的激光经过光分束器后分成两束，一束称为测试光，一束称为本地光；两束光分别经过一对脉冲发生装置后形成测试脉冲光以及本地脉冲光；测试脉冲光通过光循环器进入被测器件，被测器件中散射或反射回来的光信号与本地脉冲光进行干涉，再经过光电检测器进行光电转换从而获取被测器件的散射/反射信息。
本实用新型可以同时实现超高空间分辨率，以及散射/反射光位置信息的自动获取，且无需使用昂贵的高速光电探测器和高速模数转换器。
附图说明
图 1 为本实用新型装置结构示意图。
图 2 为本实用新型的原理图。
具体实施方式
如图1所示一种相干光时域反射仪装置，包括激光器、光分束器、一对脉冲发生装置、光循环器、光电检测器；所述激光器产生的激光经过光分束器后分成两束，一束称为测试光，一束称为本地光。两束光分别经过一对脉冲发生装置后形成测试脉冲光以及本地脉冲光。测试脉冲光通过光分束器件（图中显示为光循环器）进入被测器件，其中散射或反射回来的光信号与本地脉冲光进行干涉，再经过光电检测器进行光电转换从而获取被测器件的散射/反射信息。通过调整测试脉冲光和本地脉冲光各自的重复频率，来实现散射/反射光位置信息的自动获取。
如图2所示，测试脉冲光和本地脉冲光的脉宽均可针对所需空间分辨率设置为相应的宽度△T，两者的宽度可以不同，但最终空间分辨率取决于较宽的脉冲光，因此一般将两者的脉宽设为相同。测试脉冲光和本地脉冲光的重复频率分别为RMeasure和RLocal，它们的相邻脉冲之间的距离为TMeasure和TLocal，满足TMeasure=1/RMeasure以及TLocal=1/RLocal。如图2所示，测试脉冲光输入到被测器件中，将产生散射/反射光信号，它的重复频率将与测试脉冲光完全相同。此时，测试脉冲光将与该散射/反射光信号进行相干，完成类似于采样的过程。为使整个光信号被本地脉冲光完整的采样，TMeasure和TLocal应满足下面的公式：
TLocal = TMeasure +△T (1)
在满足公式（1）的情况下，反射/散射光信号将能完整的构造出来。
对于光电转换器的带宽，常规方法与空间分辨率对应，需要大于1/△T的带宽，该实用新型仅需要1/ TLocal 的带宽。对于空间分辨率如果有非常高的要求，例如厘米级别，通常需要10GHz级别的带宽。若采用该新实用新型，仅需MHz量级甚至kHz量级带宽的光电转换器以及模数转换器即可完成相应任务。
Claims (1)
1.一种相干光时域反射仪装置，其特征在于：包括激光器、光分束器、一对脉冲发生装置、光循环器、光电检测器；所述激光器产生的激光经过光分束器后分成两束，一束称为测试光，一束称为本地光；两束光分别经过一对脉冲发生装置后形成测试脉冲光以及本地脉冲光；测试脉冲光通过光循环器进入被测器件，被测器件中散射或反射回来的光信号与本地脉冲光进行干涉，再经过光电检测器进行光电转换从而获取被测器件的散射/反射信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320800522.0U CN203617996U (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种相干光时域反射仪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320800522.0U CN203617996U (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种相干光时域反射仪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203617996U true CN203617996U (zh) | 2014-05-28 |
Family
ID=50770612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320800522.0U Expired - Lifetime CN203617996U (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种相干光时域反射仪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203617996U (zh) |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201320800522.0U patent/CN203617996U/zh not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102739311B (zh) | 基于混沌可见激光的光纤故障定位装置及其定位方法 | |
| CN103323215B (zh) | 一种光时域反射测量装置及方法 | |
| CN102420650B (zh) | 一种抑制光频域反射仪的激光器非线性扫描装置和方法 | |
| US9778137B2 (en) | Methods and apparatus for measurement of modal characteristics of multimode fiber using Rayleigh scatter | |
| CN105067104A (zh) | 一种复合型光纤传感***和传感方法 | |
| Liehr et al. | Incoherent optical frequency domain reflectometry and distributed strain detection in polymer optical fibers | |
| CN102636121A (zh) | 高精度光纤长度测量*** | |
| CN104158587A (zh) | 基于周期开关键控混沌信号的光时域反射方法 | |
| US20210381926A1 (en) | Optical fiber testing method and optical fiber testing device | |
| CN103763021B (zh) | 一种相干光时域反射测量方法及反射仪装置 | |
| CN202676133U (zh) | 高精度光纤长度测量*** | |
| JP2017110953A (ja) | 伝搬モード間群遅延差測定方法及び伝搬モード間群遅延差測定システム | |
| CN203617996U (zh) | 一种相干光时域反射仪装置 | |
| CN110071759B (zh) | 一种基于偏振白光干涉的光缆故障定位装置及方法 | |
| JP5753882B2 (ja) | 光パルス試験装置とその試験光パルス送信ユニット及び光パルス試験方法 | |
| CN207051308U (zh) | 一种大视场光子多普勒测速装置 | |
| RU2695058C1 (ru) | Многоканальное волоконно-оптическое устройство регистрации вибрационных воздействий с одним приёмным модулем регистрации | |
| CN106705863A (zh) | 一种提高光频域反射仪的最大测试距离的方法 | |
| RU138620U1 (ru) | Бриллюэновский оптический рефлектометр | |
| RU117634U1 (ru) | Оптический рефлектометр | |
| RU2400783C1 (ru) | Способ идентификации многомодового оптического волокна с повышенной дифференциальной модовой задержкой | |
| JP2017203626A (ja) | 光パルス試験装置および光パルス試験方法 | |
| RU2655046C1 (ru) | Оптический рефлектометр | |
| CN112781504B (zh) | 一种利用混沌激光延迟自干涉测量光纤长度的装置与方法 | |
| RU2357220C2 (ru) | Оптический рефлектометр |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: ROYAL SEA CAPITAL CO., LTD. SHANGHAI Effective date: 20140917 Owner name: WUXI LIANHE PHOTON TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HE ZUYUAN Effective date: 20140917 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140917 Address after: 214135 Jiangsu New District of Wuxi, University of science and Technology Park Qingyuan Road business building area C 5 Patentee after: WUXI ALLIANSTREAM PHOTON TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 214135 Jiangsu New District of Wuxi, University of science and Technology Park Qingyuan Road C District 5 floor building business Patentee before: He Zuyuan Patentee before: SHANGHAI ROYAL SEA CAPITAL MANAGEMENT Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230616 Address after: No. 1, Building 6, Qianren Entrepreneurship Park, Economic Development Zone, No. 98 Huiming Road, Fenghua District, Ningbo City, Zhejiang Province, 315500 Patentee after: Ningbo Lianhe Photonics Technology Co.,Ltd. Address before: 214135 5th Floor, Zone C, Liye Building, Qingyuan Road, University Science Park, New District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: WUXI ALLIANSTREAM PHOTON TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140528 |