TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein OTDR-Verfahren, bei welchem ein PRPS-Signal erzeugt wird, mit dem PRPS-Signal Laserlicht moduliert wird, dass Laserlicht in einen Lichtwellenleiter eingekoppelt wird, ein Streusignal detektiert wird und das Rückstreusignal mit dem PRPS-Signal korreliert wird.
STAND DER TECHNIK
Unter einem OTDR-Verfahren (OTDR = Optical Time Domain Reflectometry) wird ein Verfahren verstanden, bei welchem kurze Lichtpulse in eine Glasfaser eingekoppelt werden und die durch lokale Verunreinigungen oder Bruch der Glasfaser erzeugten Rückstreuungen gemessen und ausgewertet werden. Solche Verfahren eignen sich sowohl für Dämpfungsmessungen als auch für verteilte Temperaturmessungen, kurz DTS (Distributed Temperature Sensor) genannt.
Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Arten von OTDR-Verfahren. Im einen Fall wird ein einzelner Lichtpuls in die Glasfaser eingekoppelt und das rückgestreute Licht zeitaufgelöst detektiert und auf einem Oszilloskop dargestellt. Im andern Fall wird eine pseudozufällige Pulssequenz eingekoppelt und das empfangene Rückstreusignal mit der zeitverzögerten Pulssequenz korreliert.
Das hier interessierende Pseudo-Zufalls-Pulssequenz-Verfahren, kurz PRPS-Verfahren genannt (PRPS = Pseudo Random Puls Sequence) wird ausführlich im Patent GB 2 190 186 beschrieben.
Der Einsatz von PRPS-Signalen führt zu einer Vereinfachung der Signalerfassung bei OTDR und DTS. Ausserdem bietet das Verfahren mit PRPS gegenüber dem Pulsverfahren bei Verwendung gleichartiger Laserdioden eine wesentlich kürzere Messzeit resp. eine höhere Messdynamik.
Ein Problem bei OTDR-Verfahren stellt die Fresnelreflexion dar. Sie tritt besonders an Lichtwellenleiter-Koppelstellen wie z.B. dem Lichtwellenleiter-Stecker des OTDR-Geräts (sog. Frontreflex) auf und ist wegen der grossen Intensität (bis 4% des transmittierten Signals) im Vergleich zur Rayleighstreuung eine starke Störquelle. Sehr oft übersteuert oder sättigt sie die Detektionselektronik. Bei der konventionellen Pulsmethode kann dieser Störeffekt je nach Erholungszeit der Detektionselektronik durch einen mehr oder weniger langen Lichtwellenleiter-Vorlauf unterdrückt werden. Die eigentliche Messung erfolgt dann um die Laufzeit dieses Lichtwellenleiter-Stücks zeitlich verzögert.
Beim quasi-kontinuierlichen Betriebsmodus, wie er bei den PRPS-Systemen oder anderen binär codierten Systemen vorliegt, versagt diese Methode. Hier wird der Messbereich meist durch den Frontreflex begrenzt, da dieser ebenfalls ein quasikontinuierliches Signal erzeugt, das Grössenordnungen über dem schwachen Rückstreusignal liegt. Die Detektionselektronik (z.B. der Verstärker oder der Mischer) kann deshalb nicht entsprechend dem schwachen Rückstreusignal ausgesteuert werden, sondern muss dem Signal des Frontreflexes angepasst werden. Dies ist bezüglich Empfindlichkeit, Auflösung und Linearität der Detektionselektronik von grossem Nachteil.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es ein OTDR-Verfahren, bei welchem ein PRPS-Signal erzeugt wird, mit dem PRPS-Signal Laserlicht moduliert wird, das Laserlicht in einen Lichtwellenleiter eingekoppelt wird, ein Rückstreusignal detektiert wird und das Rückstreusignal mit dem PRPS-Signal korreliert wird, anzugeben, bei welchem die obengenannten Nachteile eines starken Störreflexes vermieden werden.
Erfindungsgemäss besteht die Lösung darin, dass beim eingangs genannten Verfahren zusätzlich ein komplementäres PRPS-Signal erzeugt wird, das komplementäre PRPS-Signal um eine vorbestimmte Zeitdauer, welche einer Laufzeit eines zu unterdrückenden Reflexes entspricht, verzögert wird und dann dem Rückstreusignal derart überlagert wird, dass der zu unterdrückende Reflex kompensiert wird.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird das komplementäre PRPS-Signal dem Rückstreusignal optisch überlagert, indem mit dem komplementären PRPS-Signal ein Hilfslichtstrahl moduliert wird, welcher in den Lichtwellenleiter eingekoppelt und dem Rückstreusignal überlagert wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das komplementäre PRPS-Signal dem Rückstreusignal elektronisch überlagert, indem das komplementäre PRPS-Signal elektronisch zu dem detektierten Rückstreusignal hinzu addiert wird.
Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemässe OTDR-Verfahren bei DTS-Messungen einsetzen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine OTDR-Anordnung gemäss dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine erfindungsgemässe OTDR-Anordnung mit optischer Kompensation;
Fig. 3 eine erfindungsgemässe OTDR-Anordnung mit elektronischer Kompensation; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild für eine Mehrfachkompensation.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt eine als solche bekannte OTDR-Anordnung.
Das modulierte Licht eines Lasers 1a (z.B. Halbleiterlaser) wird mittels Fokussieroptik über einen Strahlteiler 17 in einen Lichtwellenleiter 13 eingekoppelt. In diesem wird es geführt. Durch Inhomogenitäten oder Fluktuationen der Dichte entlang des Lichtwellenleiters 13 wird es aber zu einem geringen Anteil rückgestreut (Rayleigh-, Raman-Streuung). An den Endflächen des Lichtwellenleiters 13 tritt ausserdem Fresnelreflexion auf. Das rückgestreute Licht wird wieder mittels Fokussieroptik und Strahlteiler 17 ausgekoppelt, abgelenkt und von einem Photodetektor 6 (z.B. Avalanche Photodiode) aufgefangen.
Die Verarbeitung des rückgestreuten Signals beruht auf der speziellen Modulation des in dem Lichtwellenleiter 13 eingekoppelten Lichts. Sie soll im folgenden kurz skizziert werden.
Ausgehend von einem gemeinsamen Taktgeber 5 (CLOCK) werden mit zwei identischen PRPS-Generatoren 3a und 3b und zwei nachgeschalteten Verzögerungsgliedern 4a und 4b (DELAY) zwei zeitlich gegeneinander verschobene PRPS-Signale (pseudozufällige Bitsequenzen) erzeugt. Mit dem einen wird ein Modulator 2a angesteuert, welcher das Laserlicht moduliert. Das andere wird in einem Korrelator 8 mittels Mixer 9 und Tiefpassfilter 10 (LOW PASS FILTER) mit dem in einem Verstärker 7 (AMPLIFIER) verstärkten Rückstreusignal korreliert. Ein Rechner 11 (PC) setzt die Verzögerungszeit des zweiten Verzögerungsgliedes 4b und damit den Ort der Messung im Lichtwellenleiter 13 fest. Ferner liest er den Ausgang des Korrelators 8 ein.
Die Korrelation zweier PRPS-Signale hat bekanntlich die Eigenschaft, dass sie den Wert 1 annimmt, wenn die PRPS-Signale synchron sind, und -1/N (N = Länge der Bitsequenz), wenn die PRPS-Signale um ein oder mehrere Bit gegeneinander verschoben sind.
Das bis anhin Gesagte enspricht im wesentlichen dem Stand der Technik und kann insbesondere der UK Patent Application GB 2 190 186 entnommen werden.
Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten OTDR-Anordnung wird nun die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Fig. 2 zeigt die wesentlichen Teile einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gesteuert vom Taktgeber 5 wird zusätzlich mit einem Pseudo-Zufalls-Pulssequenz-Komplement-Generator 12, kurz PRPSC-Generator genannt (PRPSC = Pseudo Random Puls Sequence Complement), ein komplementäres PRPS-Signal erzeugt. Dieses ist bitweise komplementär zum ursprünglichen PRPS-Signal, d.h. wenn im PRPS-Signal ein Bit eine 1 ist, dann ist das entsprechende Bit im komplementären PRPS-Signal eine 0 und umgekehrt.
Das komplementäre PRPS-Signal wird nun dem Rückstreusignal des Lichtwellenleiters 13 so überlagert, dass der zu unterdrückende Reflex in eine Gleichstromkomponente verwandelt wird. Dies kann auf optischem oder elektronischem Weg erreicht werden.
Fig. 2 zeigt die optische Lösung für den Fall, dass der Frontreflex, verursacht durch einen Stecker 15 zwischen OTDR-Gerät und Lichtwellenleiter 13, eliminiert werden soll.
Ein Lichtwellenleiter-Koppler 14 hat 4 etwa gleich lange Arme. In einen ersten Arm wird das PRPS-Signal eingekoppelt. An einem gegenüberliegenden zweiten Arm ist der Stecker 15 für den Lichtwellenleiter 14 angebracht. An einem dritten, dem ersten benachbarten Arm, wird das Rückstreusignal gemessen und in einen vierten, dem dritten gegenüberliegenden Arm wird das komplementäre PRPS-Signal eingekoppelt. Dazu wird ein Hilfslaser 1b mittels eines Modulators 2b gemäss dem komplementären PRPS-Signal so moduliert, dass sich der Frontreflex und das komplementäre PRPS-Signal im Lichtwellenleiter-Koppler 14 zu einem im wesentlichen konstanten Lichtsignal überlagern.
Damit der störende Reflex eliminiert wird, muss das komplementäre PRPS-Signal mit einem Verzögerungsglied 4c (DELAY) geeignet verzögert werden. Ferner ist seine Amplitude elektrisch (z.B. mit Verstärker im Modulator 2b) oder optisch (mit einstellbarem Graufilter vor dem Hilfslaser) auf den störenden Reflex abzustimmen. Durch eine AC-Kopplung im Verstärker 7 lässt sich die entsprechende, zusätzliche Gleichstromkomponente problemlos eliminieren.
Die Verarbeitung des empfangenen Rückstreusignals läuft auf bekannte Weise ab (Fig. 1).
Anstelle des Lichtwellenleiter-Kopplers 14 kann natürlich auch ein Strahlteiler gemäss Fig. 1 verwendet werden. In diesem Fall ist das komplementäre PRPS-Signal über den freien, vierten Arm (in Fig. 1 von oben) einzuführen.
Für die optische Kompensation ist es nicht unabdingbar, dass das komplementäre PRPS-Signal mit einer Laserquelle erzeugt wird. Die selbe Wirkung lässt sich auch mit einer LED erreichen.
Die richtige Verzögerung des komplementären PRPS-Signals gegenüber dem ursprünglichen PRPS-Signal kann entweder kombiniert optisch/elektronisch wie im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 oder rein optisch erreicht werden. D.h. dass beide PRPS-Signale synchron erzeugt werden, dass aber das komplementäre Signal durch einen geeigneten optischen Weg (z.B. einen langen vierten Arm des Lichtwellenleiter-Kopplers 14) verzögert wird.
Fig. 3 zeigt die elektronische Lösung. In den Fig. 1 und 3 sind wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in der oben beschriebenen Ausführungsform wird mit einem Verzögerungsglied 4c und einem PRPSC-Generator 12a ein geeignet verzögertes, komplementäres PRPS-Signal erzeugt. Dieses wird in einem Multiplikator 18a gewichtet und in einer Additionsschaltung 16 (ADDER) mit dem vom Photodetektor 6 gelieferten Rückstreusignal zu einem Summensignal addiert. Danach wird das Summensignal im Verstärker 7 verstärkt und der bereits geschilderten Signalverarbeitung unterworfen.
Der Multiplikator 18a gewichtet das komplementäre PRPS-Signal, so dass das zu unterdrückende Störsignal im Summensignal kompensiert wird.
Anstelle des PRPSC-Generators 12a und der Additionsschaltung 16 kann mit gleicher Wirkung ein PRPS-Generator und eine Subtraktionsschaltung eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäss benötigten Elemente sind als solche bekannt. Sie brauchen deshalb an dieser Stelle nicht weiter beschrieben werden. Vielmehr sei nochmals auf die Patentanmeldung GB 2 190 186 verwiesen.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Erweiterung der Erfindung. Nach demselben Prinzip wie oben beschrieben lassen sich nämlich auch mehrere Störsignale im Rückstreusignal unterdrücken. Im folgenden soll beispielhaft erläutert werden, wie sich drei Störsignale eliminieren lassen.
Ein Taktgeber 5 steuert gleichzeitig drei PRPSC-Generatoren 12a, 12b, 12c an. Jedem PRPSC-Generator 12a, 12b, 12c ist jeweils ein Verzögerungsglied 4c, 4d, 4e nachgeschaltet. Die drei erzeugten PRPSC-Signale werden jeweils in einem Multiplikator 18a, 18b, 18c gewichtet und dann in der Additionsschaltung 16 zum Rückstreusignal hinzu addiert. Das resultierende Summensignal wird auf die bekannte Art im Korrelator 8 (siehe Fig. 3) weiterverarbeitet. Wie sich die Erweiterung gemäss Fig. 4 in einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss Fig. 3 einbauen lässt, ergibt sich problemlos aus den Erläuterungen und der Wahl der Bezugszeichen.
Die Mehrfachkompensation kann auch bei der optischen Lösung angewendet werden, indem das Verzögerungsglied 4c und der PRPSC-Generator 12a in Fig. 2 durch mehrere, parallele Pfade wie in Fig. 4 ersetzt werden. In diesem Fall besitzt die Additonsschaltung 16 keinen Photodetektoreingang, sondern nur einen den Modulator 2b steuernden Ausgang.
Ein besonders einfaches und entsprechend vorteilhaftes Verfahren zum Erzeugen von gegeneinander verschobenen PRPS-Signalen besteht darin, dass zwei PRPS-Generatoren zwar von einem gemeinsamen Taktgeber gesteuert werden, dass aber anstelle eines nachgeschalteten Verzögerungsgliedes eine vorgeschaltete Synchronisationsschaltung vorgesehen ist. Diese Synchronisationsschaltung blendet entsprechend der gewünschten Verzögerung einmalig ein oder mehrere Pulse des Taktgebers aus. Der entsprechende PRPS-Generator hinkt dann ein oder mehrere Takte hinterher.
Wenn Ort und Stärke der Störsignale nicht a priori bekannt sind, müssen sie einzeln geortet und schrittweise durch Regeln der Gewichtung kompensiert werden.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren bei OTDR-Geräten für verteilte Temperaturmessung eingesetzt (DTS).
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, die Empfangselektronik auf das durch Rayleigh- oder Ramanstreuung erzeugte Rückstreusignal auszulegen (Arbeitspunkt, Verstärkung) und den durch das übergrosse Fresnelstörsignal verursachten Dynamikverlust zu vermeiden.
TECHNICAL AREA
The invention relates to an OTDR method in which a PRPS signal is generated, the PRPS signal is used to modulate laser light, the laser light is coupled into an optical waveguide, a scatter signal is detected and the backscatter signal is correlated with the PRPS signal.
STATE OF THE ART
An OTDR process (OTDR = Optical Time Domain Reflectometry) is understood to be a process in which short light pulses are coupled into a glass fiber and the backscatter generated by local contamination or breakage of the glass fiber is measured and evaluated. Such methods are suitable for damping measurements as well as for distributed temperature measurements, or DTS (Distributed Temperature Sensor) for short.
There are two fundamentally different types of OTDR processes. In one case, a single light pulse is coupled into the glass fiber and the backscattered light is detected in a time-resolved manner and displayed on an oscilloscope. In the other case, a pseudo-random pulse sequence is injected and the received backscatter signal is correlated with the time-delayed pulse sequence.
The pseudo-random pulse sequence method of interest, PRPS for short (PRPS = Pseudo Random Pulse Sequence), is described in detail in patent GB 2 190 186.
The use of PRPS signals simplifies signal acquisition with OTDR and DTS. In addition, the PRPS method offers a significantly shorter measurement time than the pulse method when using similar laser diodes. higher measurement dynamics.
Fresnel reflection is a problem with OTDR processes. It occurs particularly at optical fiber coupling points such as the fiber optic connector of the OTDR device (so-called front reflex) and is a strong source of interference due to the high intensity (up to 4% of the transmitted signal) compared to Rayleigh scattering. Very often it overrides or saturates the detection electronics. With the conventional pulse method, this interference effect can be suppressed by a more or less long optical fiber lead, depending on the recovery time of the detection electronics. The actual measurement is then delayed by the running time of this piece of optical fiber.
This method fails in the quasi-continuous operating mode, as is the case with PRPS systems or other binary-coded systems. Here, the measuring range is usually limited by the front reflex, since this also generates a quasi-continuous signal that is orders of magnitude above the weak backscatter signal. The detection electronics (e.g. the amplifier or the mixer) can therefore not be controlled in accordance with the weak backscatter signal, but must be adapted to the signal of the front reflex. This is a major disadvantage in terms of sensitivity, resolution and linearity of the detection electronics.
PRESENTATION OF THE INVENTION
The object of the invention is an OTDR method in which a PRPS signal is generated, the PRPS signal is used to modulate laser light, the laser light is coupled into an optical waveguide, a backscatter signal is detected and the backscatter signal is correlated with the PRPS signal to indicate, in which the above-mentioned disadvantages of a strong interference reflex are avoided.
According to the invention, the solution is that a complementary PRPS signal is additionally generated in the method mentioned at the outset, the complementary PRPS signal is delayed by a predetermined period of time, which corresponds to a running time of a reflex to be suppressed, and is then superimposed on the backscatter signal such that the reflex to be suppressed is compensated for.
According to a preferred embodiment, the complementary PRPS signal is optically superimposed on the backscatter signal by modulating an auxiliary light beam with the complementary PRPS signal, which is coupled into the optical waveguide and superimposed on the backscatter signal.
In another preferred embodiment, the complementary PRPS signal is electronically superimposed on the backscatter signal by electronically adding the complementary PRPS signal to the detected backscatter signal.
The OTDR method according to the invention can be used particularly advantageously in DTS measurements.
Further advantageous embodiments result from the dependent patent claims.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The invention is to be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and in connection with the drawings. Show it:
1 shows an OTDR arrangement according to the prior art;
2 shows an OTDR arrangement according to the invention with optical compensation;
3 shows an OTDR arrangement according to the invention with electronic compensation; and
Fig. 4 is a block diagram for multiple compensation.
WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION
1 shows an OTDR arrangement known as such.
The modulated light of a laser 1a (e.g. semiconductor laser) is coupled into an optical waveguide 13 by means of focusing optics via a beam splitter 17. It is managed in this. Due to inhomogeneities or fluctuations in the density along the optical waveguide 13, however, it is backscattered to a small extent (Rayleigh, Raman scattering). Fresnel reflection also occurs on the end faces of the optical waveguide 13. The backscattered light is again decoupled by means of focusing optics and beam splitter 17, deflected and collected by a photodetector 6 (e.g. avalanche photodiode).
The processing of the backscattered signal is based on the special modulation of the light coupled into the optical waveguide 13. It will be briefly outlined below.
Starting from a common clock generator 5 (CLOCK), two identical PRPS generators 3a and 3b and two downstream delay elements 4a and 4b (DELAY) are used to generate two PRPS signals (pseudo-random bit sequences) which are shifted in time. One is used to control a modulator 2a, which modulates the laser light. The other is correlated in a correlator 8 by means of a mixer 9 and low-pass filter 10 (LOW PASS FILTER) with the backscatter signal amplified in an amplifier 7 (AMPLIFIER). A computer 11 (PC) sets the delay time of the second delay element 4b and thus the location of the measurement in the optical waveguide 13. It also reads in the output of correlator 8.
As is known, the correlation of two PRPS signals has the property that it assumes the value 1 if the PRPS signals are synchronous and -1 / N (N = length of the bit sequence) if the PRPS signals are offset by one or more bits are moved.
What has been said so far essentially corresponds to the state of the art and can be found in particular in UK Patent Application GB 2 190 186.
Starting from the OTDR arrangement shown in FIG. 1, the invention will now be explained on the basis of exemplary embodiments.
Fig. 2 shows the essential parts of a preferred embodiment of the invention. 1 and 2, the same parts are provided with the same reference numerals.
Controlled by the clock generator 5, a complementary PRPS signal is additionally generated with a pseudo-random pulse sequence complement generator 12, PRPSC for short (PRPSC = Pseudo Random Pulse Sequence Complement). This is bitwise complementary to the original PRPS signal, i.e. if a bit in the PRPS signal is a 1, then the corresponding bit in the complementary PRPS signal is a 0 and vice versa.
The complementary PRPS signal is now superimposed on the backscatter signal of the optical waveguide 13 such that the reflex to be suppressed is converted into a direct current component. This can be achieved optically or electronically.
FIG. 2 shows the optical solution in the event that the front reflex, caused by a plug 15 between the OTDR device and the optical waveguide 13, is to be eliminated.
An optical fiber coupler 14 has 4 arms of approximately the same length. The PRPS signal is coupled into a first arm. The connector 15 for the optical waveguide 14 is attached to an opposite second arm. The backscatter signal is measured at a third, the first adjacent arm, and the complementary PRPS signal is coupled into a fourth, opposite the third arm. For this purpose, an auxiliary laser 1b is modulated according to the complementary PRPS signal by means of a modulator 2b in such a way that the front reflex and the complementary PRPS signal in the optical fiber coupler 14 overlap to form an essentially constant light signal.
So that the disturbing reflex is eliminated, the complementary PRPS signal must be suitably delayed with a delay element 4c (DELAY). Furthermore, its amplitude must be adjusted electrically (e.g. with an amplifier in modulator 2b) or optically (with an adjustable gray filter in front of the auxiliary laser) to the disturbing reflex. The corresponding additional DC component can be easily eliminated by an AC coupling in the amplifier 7.
The processing of the received backscatter signal takes place in a known manner (FIG. 1).
Instead of the optical waveguide coupler 14, a beam splitter according to FIG. 1 can of course also be used. In this case, the complementary PRPS signal is to be introduced via the free, fourth arm (from above in FIG. 1).
For optical compensation, it is not essential that the complementary PRPS signal is generated with a laser source. The same effect can also be achieved with an LED.
The correct delay of the complementary PRPS signal compared to the original PRPS signal can either be achieved in a combined optical / electronic manner as in the exemplary embodiment according to FIG. 2 or purely optically. I.e. that both PRPS signals are generated synchronously, but that the complementary signal is delayed by a suitable optical path (e.g. a long fourth arm of the optical fiber coupler 14).
Fig. 3 shows the electronic solution. 1 and 3, the same parts are again provided with the same reference numerals.
As in the embodiment described above, a delay element 4c and a PRPSC generator 12a are used to generate a suitably delayed, complementary PRPS signal. This is weighted in a multiplier 18a and added in an addition circuit 16 (ADDER) with the backscatter signal supplied by the photodetector 6 to form a sum signal. The sum signal is then amplified in amplifier 7 and subjected to the signal processing already described.
The multiplier 18a weights the complementary PRPS signal, so that the interference signal to be suppressed is compensated for in the sum signal.
Instead of the PRPSC generator 12a and the addition circuit 16, a PRPS generator and a subtraction circuit can be used with the same effect.
The elements required according to the invention are known as such. You therefore do not need to be described further here. Rather, reference is again made to patent application GB 2 190 186.
Fig. 4 shows a block diagram of an extension of the invention. According to the same principle as described above, several interference signals can also be suppressed in the backscatter signal. The following is an example of how three interference signals can be eliminated.
A clock generator 5 controls three PRPSC generators 12a, 12b, 12c at the same time. Each PRPSC generator 12a, 12b, 12c is followed by a delay element 4c, 4d, 4e. The three generated PRPSC signals are each weighted in a multiplier 18a, 18b, 18c and then added to the backscatter signal in the addition circuit 16. The resulting sum signal is processed in the known manner in correlator 8 (see FIG. 3). How the extension according to FIG. 4 can be installed in an arrangement according to the invention according to FIG. 3 can be seen from the explanations and the choice of the reference symbols.
The multiple compensation can also be used in the optical solution by replacing the delay element 4c and the PRPSC generator 12a in FIG. 2 with a plurality of parallel paths as in FIG. 4. In this case, the additive circuit 16 has no photodetector input, but only one output controlling the modulator 2b.
A particularly simple and correspondingly advantageous method for generating mutually shifted PRPS signals consists in that two PRPS generators are controlled by a common clock generator, but that an upstream synchronization circuit is provided instead of a downstream delay element. This synchronization circuit fades out one or more pulses of the clock generator once in accordance with the desired delay. The corresponding PRPS generator then lags one or more cycles.
If the location and strength of the interference signals are not known a priori, they must be individually located and gradually compensated for by weighting rules.
The method according to the invention is preferably used in OTDR devices for distributed temperature measurement (DTS).
The present invention makes it possible to design the receiving electronics for the backscatter signal generated by Rayleigh or Raman scattering (operating point, amplification) and to avoid the loss of dynamics caused by the oversized Fresnel interference signal.