CN104048684A - 基于编码脉冲光信号的otdr装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置和方法，用于对一待测光纤进行检测，该OTDR装置包括光发射单元、光接收单元、主控制单元以及耦合单元；主控制单元对光发射单元和光接收单元分别进行控制；光发射单元用于向待测光纤发送编码脉冲光信号；光接收单元用于接收来自待测光纤的背向散射信号。本发明的有益效果在于：使用多组编码脉冲，可以对近距离处的光纤使用高分辨率编码，对远距离光纤使用大动态范围编码，不同距离处的事件使用不同编码脉冲进行测试分析，这样对所有距离处的事件测量都可以达到最佳效果，全方位提高了相关OTDR的性能。

Description

基于编码脉冲光信号的OTDR装置和方法

技术领域

本发明属于光时域反射(OTDR)技术领域，具体涉及一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置及方法。 

背景技术

光时域反射仪(Optical Time-Domain Reflectometry，OTDR)是通过背向散射和反射信号测量光纤传输特性的仪器。光在光纤中传输时产生的背向散射信号中蕴含了大量信息，由于OTDR测量方式简便而又实用，因而广泛应用于光纤通信领域的施工和维护，随着光纤传感的技术的发展，OTDR在该领域的应用也越来越多。 

随着光纤通信中继距离不断增大，对OTDR的动态范围要求也不断增加。动态范围通常定义为光纤初始端信号散射强度与噪声峰值之间的dB差，动态范围越大，可测量的光纤距离越长。通常情况下，提高动态范围主要依靠增加光脉冲宽度和增加累加次数，但由于时间的限制，累加次数只能取一些有限值，而增加光脉冲宽度，意味着分辨率会变差。 

相关技术中，光源由发射单脉冲改为发射伪随机序列编码脉冲，然后对接收到的后向散射信号进行相关处理，解调出单脉冲响应曲线。这样，测量信号分辨率与单脉冲分辨率相同，而脉冲能量增加，相应的动态范围也增加了。对基于脉冲编码的OTDR，虽然可以提高动态范围和分辨率，但其可以设置的参数非常有限，对于长光纤测试，相同参数的脉冲编码只能对其中一段光纤的信号得到最佳探测值。例如为了得到较大的动态范围，脉冲编码需要选择较大的脉冲宽度和较长的编码长度，这样，它在短距离处得到的测量结果甚至还不如使用单独的窄脉冲进行测试得到的结果。另外，由于脉冲编码带来额外的噪声，增加编码长度提高的动态范围，要低于提高脉冲宽度所获得的动态范围，测量距离往往又不如大脉冲测量距离。另外，相关算法对信号质量要求较高，若信噪比较低，或者光路中出现信号的饱和，就会导致结果失真或效果变差。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置及方法，具体的技术方案如下： 

一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤上发生的事件进行检测，该OTDR装置包括主控制单元、光发射单元以及光接收单元，主控制单元与光接收单元连接； 

光发射单元用于依次发射多组不同类型的编码脉冲光信号进入待测光纤；编码脉冲光信号是指包含伪随机序列编码的脉冲光信号； 

光接收单元用于依次采集由待测光纤返回的多组背向散射光信号，获取检测数据； 

主控制单元用于对光接收单元采集到的检测数据进行分析处理。 

作为优化方案，光发射单元包括光源和编码生成模块，编码生成模块用于生成驱动编码，并通过驱动编码驱动光源发射多组不同类型的编码脉冲光信号。 

作为优化方案，主控制单元还与光发射单元连接，主控制单元用于设置调制参数，并根据调制参数发送驱动信号对编码生成模块进行控制。 

作为优化方案，调制参数包括编码脉冲光信号的编码长度、编码类型、脉冲宽度、脉冲强度和激光波长中的至少一种。 

作为优化方案，光接收单元包括光探测模块，光探测模块接收背向散射信号，并将背向散射信号转换为初始电信号， 

作为优化方案，光接收单元还包括依次连接的放大模块、滤波模块和模数转换模块；初始电信号依次经过放大模块、滤波模块和模数转换模块后，获得检测数据。 

作为优化方案，光接收单元包括分光模块以及至少两个光探测模块，分光模块将背向散射信号分为若干不同波段的散射分信号，并将散射分信号分别输入对应的光探测模块。 

作为优化方案，光接收单元还包括至少一组依次连接的放大模块、滤波 模块和模数转换模块；每个光探测模块对应一组放大模块、滤波模块和模数转换模块。 

作为优化方案，主控制单元还用于设置通道参数，并根据通道参数对光探测模块、放大模块、滤波模块以及模数转换模块进行控制。 

作为优化方案，通道参数包括光探测偏置电压、放大增益倍数、带宽选择参数以及滤波参数。 

作为优化方案，还包括耦合单元，耦合单元的一端分别与光发射单元和光接收单元连接，耦合单元的另一端与待测光纤连接。 

作为优化方案，每个光探测模块与分光模块之间均设有一个滤光片。 

作为优化方案，分光模块为分光器。 

作为优化方案，耦合单元为双向耦合器或环形器。 

一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，用于对一待测光纤进行检测，包括如下步骤： 

步骤a，向待测光纤依次发送多组编码脉冲光信号；其中，编码脉冲光信号是指包含伪随机序列编码的脉冲光信号； 

步骤b，依次采集由待测光纤返回的多组背向散射信号，获取多组检测数据； 

步骤c，对采集到的多组检测数据进行分析处理，获得最优的OTDR曲线图和事件列表。 

作为优化方案，每一组编码脉冲光信号均由对应的驱动编码驱动。 

作为优化方案，编码脉冲光信号的驱动方法具体为： 

设置多组调制参数，根据每一组调制参数生成一组对应的驱动编码，每一组驱动编码驱动生成一组对应的编码脉冲光信号。 

作为优化方案，驱动编码为格雷码。 

作为优化方案，步骤b中对每一组背向散射信号的采集具体为： 

对一组背向散射信号依次进行光电转换、放大滤波以及模数转换，获得一组检测数据。 

作为优化方案，步骤b中对每一组背向散射信号的采集具体为： 

对一组背向散射信号进行分光，获得若干不同波段的散射分信号，再对每一路散射分信号分别进行光电转换、放大滤波以及模数转换，获得一组不同种类的检测数据。 

作为优化方案，步骤c中对多组检测数据的分析处理具体为： 

步骤c1，数据解码，采用与驱动编码对应的逆阵对采集到的各组检测数据分别进行数据解码，并存储； 

步骤c2，查找饱和事件，进行数据补偿； 

步骤c3，事件搜索，对解码后的每一组数据进行分析，搜索光纤链路中存在的所有事件，计算事件参数，获得事件列表； 

步骤c4，对多组检测数据进行组合，根据组合后的数据生成最优的OTDR曲线图。 

作为优化方案，步骤c3中的事件参数的获取方法具体为： 

参照不同的事件类型将每一组数据根据对应的调制参数设置优先级，所有事件的所有参数，都由相应的优先级最高的检测数据中提取。 

作为优化方案，步骤c4中的数据组合方法具体为： 

在无事件处，若信噪比不低于一预设的阈值，则选择最小脉冲采集信号； 

在有事件处，选择对事件类型识别最佳的采集信号。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

(1)本发明使用多组编码脉冲，可以对近距离处的光纤使用高分辨率编码，对远距离光纤使用大动态范围编码，不同距离处的事件使用不同编码脉冲进行测试分析，这样对所有距离处的事件测量都可以达到最佳效果，全方位提高了相关OTDR的性能； 

(2)本发明可实现对瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射的同时检测，得到的事件参数中包括反射率、损耗、衰减率、温度、应力等，丰富了OTDR的测试功能。 

附图说明

图1为本发明的结构框图； 

图2为实施例1的结构框图； 

图3为实施例2的结构框图； 

图4为不同调制参数下的测量曲线； 

图5为不同调制参数下的组合结果； 

图6为脉冲编码响应曲线及脉冲编码反射饱和部分信号局部图； 

图7为解调后光脉冲响应曲线及反射饱和部分信号局部图； 

图8为补偿后脉冲响应曲线及补偿后反射饱和部分信号局部图； 

上图中序号为：1-主控制单元、11-控制模块、12-数据处理模块、2-光发射单元、21-编码生成模块、22-光源、3-光接收单元、31-光探测模块、32-放大模块、33-滤波模块、34-模式转换模块、35-分光模块、36-滤光片、4-耦合单元、5-待测光纤。 

具体实施方式

下面结合附图以实施例的方式详细描述本发明。 

实施例1： 

如图1所示，一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤5上发生的事件进行检测，该OTDR装置包括光发射单元2、光接收单元3、主控制单元1以及耦合单元4。主控制单元1分别与光发射单元2和光接收单元3连接。 

如图2所示，光发射单元2用于依次发射多组不同类型的编码脉冲光信号进入待测光纤5；编码脉冲光信号是指包含伪随机序列编码的脉冲光信号。光发射单元2包括光源22和编码生成模块21，编码生成模块21用于生成驱动编码，该驱动编码可以为格雷码，通过该驱动编码驱动光源22发射相应的编码脉冲光信号。 

对应的，主控制单元1还与光发射单元2连接，主控制单元1用于设置调制参数，并根据调制参数发送驱动信号对编码生成模块21进行控制。其中，调制参数包括编码脉冲光信号的编码长度、编码类型、脉冲宽度、脉冲强度和激光波长中的至少一种。在本实施例中，主控制单元1用于设置多组不同的调制参数，每一组调制参数至少在编码长度、编码类型、脉冲宽度、脉冲强度和激光波长中的至少有一项参数不同。主控制单元1根据每一组调制参数发送一组对应的驱动信号给编码生成模块21，编码生成模块21生成一组相应的驱动编码，该驱动编码驱动光源22发射一组对应的编码脉冲光信号。因此，主控制单元1根据不同种类的调整参数控制光发射单元2发射不同种类的编码脉冲光信号。 

光接收单元3用于依次采集由待测光纤返回的多组背向散射光信号。由于光发射单元2发送依次多组编码脉冲光信号，光接收单元3需要进行多次采集，依次采集多组背向散射光信号。光接收单元3包括光探测模块31，光探测模块31接收背向散射信号，并将背向散射信号转换为初始电信号。在本实施例中，光接收单元3还包括依次连接的放大模块32、滤波模块33和模数转换模块34；初始电信号依次经过放大模块32、滤波模块33和模数转换模块34后，获得检测数据。在本实施例中，可以将光探测模块31、放大模块32、滤波模块33和模数转换模块34看作是组成了一个光接收通道，通过光接收通道进行控制即可对背向散射信号进行相应的处理，从中获得所需的信息。可通过设置通道参数实现对光接收通道进行控制，根据需要设置通道参数，使得获取的检测数据在合理的采样区间。 

相应的，主控制单元1还用于设置通道参数，并根据通道参数对光探测模块31、放大模块32、滤波模块33以及模数转换模块34进行控制。通道参数包括光探测电压、放大增益倍数、带宽选择参数以及滤波参数。其中，光探测电压对应于光探测模块31，放大增益倍数和带宽选择参数对应于放大滤波模块33，滤波参数对应于滤波模块33。需要说明的是，通道参数远不止于这些，本发明对通道参数的种类不作限制。 

主控制单元1用于对光接收单元3采集到的检测数据进行分析处理。在 本实施例中，主控制单元1包括控制模块11和数据处理模块12，其中，控制模块11用于设置调制参数和通道参数，以实现对光发射单元2和光接收单元3的控制。数据处理模块12用于对光接收单元3采集到的检测数据进行初步处理以及存储，数据处理模块12对检测数据进行累加滤波，并将检测数据按类型分别存入相应的存储单元中，采集完毕后，将存储单元中的存储数据上传给主控制器11进行进一步处理；主控制器11对存储数据进行进一步的运算、分析，获得最终的分析结果。 

耦合单元4的一端与待测光纤5连接，耦合单元4的另一端分别与光发射单元2和光接收单元3连接。在本实施例中，耦合单元4采用双向耦合器，即为双向通信的光纤耦合器，但不限于此，还可以使用环形器，本发明不对耦合单元4的具体类型进行限定，以上仅为举例。 

基于编码脉冲光信号的OTDR装置的工作流程如下： 

主控制单元1用于设置多组调制参数和多组通道参数，先根据第一组调制参数发送相应的调制信号给光发射单元2。光发射单元2根据调制信号调制生成相应的编码信号，并根据编码信号进行驱动，输出第一组编码脉冲光信号。编码脉冲光信号经耦合单元4耦合后进入待测光纤5，编码脉冲光信号在待测光纤5内产生背向散射信号，背向散射信号经耦合单元4耦合后进入光接收单元3。光接收单元3根据对应的一组通道参数对背向散射信号依次进行光电转换、放大、滤波以及模数转换，获得第一组检测数据；再将检测数据发送给主控制单元1暂存。主控制器单元1再根据第二组调制参数控制光发射单元2发射第二组编码脉冲光信号，其过程与前述步骤相同，在此不再赘述。依次发射完多组编码脉冲光信号，并接受到相应的多组检测数据后，主控制器单元1对多组检测数据进行分析处理。 

一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，用于对一待测光纤进行检测，其特征在于，包括如下步骤： 

步骤a，向待测光纤依次发送多组编码脉冲光信号；其中，编码脉冲光信号是指包含伪随机序列编码的脉冲光信号；每一组编码脉冲光信号均由对应 的驱动编码驱动。在本实施例中，驱动编码为格雷码(Galoy Code)。 

在本实施例中，编码脉冲光信号的驱动方法具体为： 

设置多组调制参数，根据每一组调制参数生成一组对应的驱动编码，每一组驱动编码驱动生成一组对应的编码脉冲光信号。在本实施例中，我们使用了如下调制参数： 

表1调制参数 

	编码类型	编码长度	脉冲宽度	脉冲强度
					调制参数1	Galoy Code	256	1ns	20
调制参数2	Galoy Code	256	10ns	20
					调制参数3	Galoy Code	256	100ns	20

格雷码生成方式如下： 

格雷码可通过递推的方式来生成，若生成长度L＝2N，N＝8的Galoy互补序列：An(k)，Bn(k)，生成方式如式(1)所示： 

$\left\{\begin{array}{c}{A}_0=\mathrm{\δ}\left(k\right)\\ B_0=\mathrm{\δ}\left(k\right)\\ A_n\left(k\right)=A_{n-1}\left(k\right)+B_{n-1}(k-D_n)\\ B_n\left(k\right)=A_{n-1}\left(k\right)-B_{n-1}(k-D_n)\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，An(k)，Bn(k)为互补序列，δ(k)为单位冲击函数，n为迭代次数，n∈{1,2…N}，k为编码标度，k∈{0,1…L-1}，Dn表示第n次迭代产生的延迟， ，S_n为{1,2…N}的任意一个排列。 

由于光纤中只能发送正脉冲，无法使用双极性Galoy互补序列，因此需要控制调制参数，偏置双极性码到峰值的一半，将每组双极性脉冲编码变为两组单极性脉冲编码，将发射脉冲得到的光纤响应与编码相关，通过多组相关曲线的运算得到光纤响应特性。发送编码如式(2)～式(5)所示： 

$a_n=\left\{\begin{array}{cc}1& A_n=1\\ 0& A_n=-1\end{array}\right.---\left(2\right)$

${\stackrel{\‾}{a}}_n=\left\{\begin{array}{cc}1& A_n=1\\ 0& A_n=-1\end{array}\right.---\left(3\right)$

$b_n=\left\{\begin{array}{cc}1& B_n=1\\ 0& B_n=-1\end{array}\right.---\left(4\right)$

${\stackrel{\‾}{b}}_n=\left\{\begin{array}{cc}1& B_n=1\\ 0& B_n=-1\end{array}\right.---\left(5\right)$

步骤b，依次采集由待测光纤返回的多组背向散射信号，获取多组检测数据；其中，每一组背向散射信号的采集具体为： 

对一组背向散射信号依次进行光电转换、放大滤波以及模数转换，获得一组检测数据。 

表2为不同调制参数下对应的通道参数，每一组调制参数分别对应3组通道参数。 

表2通道参数 

步骤c，对采集到的多组检测数据进行分析处理，获得最优的OTDR曲线图和事件列表；其中，对多组检测数据的分析处理具体为： 

步骤c1，数据解码，采用与驱动编码对应的逆阵对采集到的各组检测数据分别进行数据解码，并存储。 

由于发射的脉冲光信号中包含了伪随机序列编码，采集到的检测数据中也包含相应的编码，在对检测数据进行处理前，需通过相关算法对接收到的 数据进行解码，并存储。对不同的编码将使用不同的解码算法。以采用格雷码为驱动编码为例，对格雷码编码发射互补码，每一组互补码对应四组脉冲响应，前两组和后两组分别相减得到两个结果与格雷序列的两个码相关，最后将相关的结果相加，就可得到单脉冲响应的数据。 

格雷码解调方法如下： 

假定光纤响应特性为h_n，可得到四组脉冲编码的响应曲线，脉冲编码的响应曲线及饱和反射信号局部图如图6所示；将响应曲线与互补码相关，可得到如下结果，如式(6)～(9)所示： 

$R_1=A_n*h_n\⊗a_n---\left(6\right)$

$R_2=A_n*h_n\⊗{\stackrel{\‾}{a}}_n---\left(7\right)$

$R_3=B_n*h_n\⊗B_n---\left(8\right)$

$R_4=B_n*h_n\⊗{\stackrel{\‾}{B}}_n---\left(9\right)$

由式(6)～(9)可知R₁-R₂+R₃-R₄＝2Lδ_nh_n，可计算得到响应曲线h_n，解调后光脉冲响应曲线及饱和反射信号局部图如图7所示。 

步骤c2，查找饱和事件，进行数据补偿。在光纤测量中，某些位置会产生较强的菲涅尔反射，导致光接收机饱和，丢失部分信息。单脉冲测量情况下，饱和对数据的影响与脉冲宽度相等，而在脉冲编码测量情况下，饱和数据影响的区域会扩大到整个编码脉冲的长度。256位的编码脉冲由于饱和，导致信号区域512个脉冲宽度出现异常，需要对这些地方进行数据补偿。一般而言，补偿算法可选取饱和脉冲两侧的凹陷点附近的数据平均值对失真处进行补偿，饱和的判断依据为信号强度为最大值。补偿后脉冲响应曲线及饱和反射信号局部图如图8所示。 

步骤c3，事件搜索，对解码后的每一组数据进行分析，搜索光纤链路中存在的所有事件，计算事件参数，获得事件列表；其中，事件参数的获取方法具体为： 

参照不同的事件类型将每一组数据根据对应的调制参数设置优先级，所有事件的所有参数，都由相应的优先级最高的检测数据中提取。 

数据解码后，就可获得多组单脉冲响应的数据。每组数据是在不同的调制参数和通道参数下获得，因此它们拥有不同的分辨率和动态范围。对每一组数据进行分析，寻找光纤链路存在的事件，计算各事件参数。事件参数一般包括反射率、损耗率、位置、事件类型等。由于同一个事件参数可在一组或多组采集数据中得到，因此需要判断事件参数与调制参数和通道参数之间的关系，以得到最佳的事件参数。因此采用上述事件参数的获取方法。例如，对近距离处的事件，其分辨率由脉冲宽度决定，因此定位其距离将使用最小脉冲宽度的采集信号，而对于其损耗率，则测试精度跟该点的动态范围有关，因此应选用该处动态范围最大的采集信号。 

对于不同事件类型不同调制参数对应的数据的优先级如表3所示，其中，优先级最高的参数即为最佳参数。为了方便表示，我们用数字来表示优先级，例如，1表示优先级为1，为最高优先级。 

表3数据的优先级 

由于在不同参数下采集的数据常常出现饱和现象，若优先级高的数据在事件位置处发生了饱和，则依次选用优先级次之的数据，一直到没有饱和为止。 

步骤c4，对多组检测数据进行组合，根据组合后的数据生成最优的OTDR曲线图；其中数据组合方法具体为： 

在无事件处，若信噪比不低于一预设的阈值，则选择最小脉冲采集信号； 

在有事件处，选择对事件类型识别最佳的采集信号。 

由于最终呈现的OTDR曲线图只有一条信号曲线，为了得到最佳的曲线， 需要对多组采集数据进行组合。曲线的质量可用分辨率和信噪比来表征，而这两者是互相矛盾的，分辨率高则脉冲宽度较小以至于信噪比相应较低。因此，采用上述数据组合方法，这是由于有些采集信号对事件类型不敏感，容易对用户的使用造成误导。经过上述的优化选择后，最终生成最优的OTDR曲线图。 

图4和图5给出了不同通道测量曲线及组合曲线，可以看出动态范围在30dB以上，普通产品相同脉冲宽度所能达到的动态范围一般在20dB左右，本发明对OTDR的性能提高极为明显。 

图4中由下往上三条曲线的调制参数和通道参数分别如表4所示： 

表4调制参数和通道参数 

实施例2： 

如图3所示，关于基于编码脉冲光信号的OTDR装置，本实施例与实施例1的区别在于： 

光接收单元3包括分光模块35以及三个光探测模块31，分光模块35将背向散射信号分为三路不同波段的散射分信号，并将散射分信号分别输入对应的光探测模块31。其中，分光模块35为分光器。 

在本实施例中，光接收单元3还包括三组依次连接的放大模块32、滤波模块33和模数转换模块34；每个光探测模块31对应一组放大模块32、滤波模块33和模数转换模块34。 

类似于实施例1，在本实施例中，一组光探测模块31、放大模块32、滤波模块33和模数转换模块34可以被看作是一路光接收通道，因而本实施例中包括三路光接收通道。主控制单元1设置的一组通道参数分别对这三路光 接收通道进行控制，使得获取的检测数据在合理的采样区间。 

在本实施例中，每个光探测模块31与分光模块35之间均设有一个滤光片36。该滤光片36的作用是滤除背向散射信号中不需要的光信号。 

在本实施例中，三路散射分信号分别通过各自对应的滤光片36，滤光片36将不需要的光信号滤除，通过滤光片36的三路信号分别为背向散射信号中的瑞利散射信号、拉曼散射信号以及布里渊散射信号，该三路信号再依次经过对应的光探测模块31转换为三路初始电信号，该三路初始电信号再依次经过对应的放大模块32、滤波模块33以及模数转换模块34，从而获得一组检测数据。 

关于种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，本实施例与实施例1的区别在于： 

步骤b中对每一组背向散射信号的采集具体为： 

对一组背向散射信号进行分光，获得三路不同波段的散射分信号，再对每一路散射分信号分别进行光电转换、放大滤波以及模数转换，获得一组不同种类的检测数据。 

本实施例的其他技术方案均与实施例1相同，在此不再赘述。 

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。 

Claims (23)

1.一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，用于对一待测光纤上发生的事件进行检测，该OTDR装置包括主控制单元、光发射单元以及光接收单元，所述主控制单元与所述光接收单元连接，其特征在于，

所述光发射单元用于依次发射多组不同类型的编码脉冲光信号进入待测光纤；所述编码脉冲光信号是指包含伪随机序列编码的脉冲光信号；

所述光接收单元用于依次采集由所述待测光纤返回的多组背向散射光信号，获取检测数据；

所述主控制单元用于对所述光接收单元采集到的检测数据进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述光发射单元包括光源和编码生成模块，所述编码生成模块用于生成驱动编码，并通过所述驱动编码驱动所述光源发射多组不同类型的编码脉冲光信号。

3.根据权利要求2所述的基于多波长脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述主控制单元还与所述光发射单元连接，所述主控制单元用于设置调制参数，并根据所述调制参数发送驱动信号对所述编码生成模块进行控制。

4.根据权利要求3所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述调制参数包括所述编码脉冲光信号的编码长度、编码类型、脉冲宽度、脉冲强度和激光波长中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述光接收单元包括光探测模块，所述光探测模块接收所述背向散射信号，并将所述背向散射信号转换为初始电信号。

6.根据权利要求5所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述光接收单元还包括依次连接的放大模块、滤波模块和模数转换模块；所述初始电信号依次经过所述放大模块、所述滤波模块和所述模数转换模块后，获得所述检测数据。

7.根据权利要求1或2所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述光接收单元包括分光模块以及至少两个光探测模块，所述分光模块将所述背向散射信号分为若干不同波段的散射分信号，并将所述散射分信号分别输入对应的光探测模块。

8.根据权利要求7所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述光接收单元还包括至少一组依次连接的放大模块、滤波模块和模数转换模块；每个所述光探测模块对应一组所述放大模块、所述滤波模块和所述模数转换模块。

9.根据权利要求6或8所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述主控制单元还用于设置通道参数，并根据所述通道参数对所述光探测模块、放大模块、滤波模块以及模数转换模块进行控制。

10.根据权利要求9所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述通道参数包括光探测偏置电压、放大增益倍数、带宽选择参数以及滤波参数。

11.根据权利要求1所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，还包括耦合单元，所述耦合单元的一端分别与所述光发射单元和所述光接收单元连接，所述耦合单元的另一端与所述待测光纤连接。

12.根据权利要求7所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，每个光探测模块与所述分光模块之间均设有一个滤光片。

13.根据权利要求7所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述分光模块为分光器。

14.根据权利要求11所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR装置，其特征在于，所述耦合单元为双向耦合器或环形器。

15.一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，用于对一待测光纤进行检测，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，向待测光纤依次发送多组编码脉冲光信号；其中，编码脉冲光信号是指包含伪随机序列编码的脉冲光信号；

步骤b，依次采集由待测光纤返回的多组背向散射信号，获取多组检测数据；

步骤c，对采集到的多组检测数据进行分析处理，获得最优的OTDR曲线图和事件列表。

16.根据权利要求15所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，每一组编码脉冲光信号均由对应的驱动编码驱动。

17.根据权利要求16所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述编码脉冲光信号的驱动方法具体为：

设置多组调制参数，根据每一组调制参数生成一组对应的驱动编码，每一组驱动编码驱动生成一组对应的编码脉冲光信号。

18.根据权利要求16或17所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述驱动编码为格雷码。

19.根据权利要求15所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述步骤b中对每一组背向散射信号的采集具体为：

对一组背向散射信号依次进行光电转换、放大滤波以及模数转换，获得一组检测数据。

20.根据权利要求15所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述步骤b中对每一组背向散射信号的采集具体为：

对一组背向散射信号进行分光，获得若干不同波段的散射分信号，再对每一路所述散射分信号分别进行光电转换、放大滤波以及模数转换，获得一组不同种类的检测数据。

21.根据权利要求15所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述步骤c中对多组检测数据的分析处理具体为：

步骤c1，数据解码，采用与所述驱动编码对应的逆阵对采集到的各组检测数据分别进行数据解码，并存储；

步骤c2，查找饱和事件，进行数据补偿；

步骤c3，事件搜索，对解码后的每一组数据进行分析，搜索光纤链路中存在的所有事件，计算事件参数，获得所述事件列表；

步骤c4，对多组检测数据进行组合，根据组合后的数据生成最优的OTDR曲线图。

22.根据权利要求21所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述步骤c3中的事件参数的获取方法具体为：

参照不同的事件类型将每一组数据根据对应的调制参数设置优先级，所有事件的所有参数，都由相应的优先级最高的检测数据中提取。

23.根据权利要求21所述的一种基于编码脉冲光信号的OTDR方法，其特征在于，所述步骤c4中的数据组合方法具体为：

在无事件处，若信噪比不低于一预设的阈值，则选择最小脉冲采集信号；

在有事件处，选择对事件类型识别最佳的采集信号。