CN105444990B - 一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置及方法，包括激光器组、2×1光波分复用器、1×2光耦合器、2×1光耦合器、光电探测器组和功率检测模块；激光器组的任一激光器的输出端均经2×1光波分复用器耦合到1×2光耦合器输入端；1×2光耦合器的A分支与第二光电探测器连接，B分支与2×1光耦合器的C分支连接，2×1光耦合器的D分支与第一光电探测器连接，E分支连接到该装置的光纤输出端口，功率检测模块输入端口为该装置的光纤输入端口；所述1×2光耦合器的分光比为小于等于10：90，2×1光耦合器的分光比为50：50。本发明的有益效果是：尽可能去除激光器因工作时间延长和环境温湿度变化带来的误差，光插入损耗和光回波损耗修正值更接近光插入损耗和光回波损耗真实值。

Description

一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置及方法
技术领域
本发明涉及光纤测量技术领域，尤其是一种光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置及方法。
背景技术
目前，随着光纤通信在高速、宽带、低成本接入等方面的迅速发展，光纤通信系统中使用了大量光纤器件，如光纤跳线、光纤耦合器、光纤适配器、光隔离器等，这些光纤器件的光插入损耗和光回波损耗对光纤通信系统会产生较大甚至致命影响，因此对其光插入损耗和光回波损耗的测量必不可少。
当前，光插入损耗和光回波损耗的测试主要采用光连续波反射技术和光时域反射技术。光连续波反射技术基于连续光功率测量，测试光回波损耗时需要对光纤进行缠绕，受光耦合器的方向性和仪器接口反射等因素的影响，测试的光回波损耗值最大通常是70dB，光时域反射技术基于脉冲光功率的测量，不需要对光纤进行缠绕，可以区分瑞利散射和菲涅尔反射，测试的光回波损耗值最大能到80dB，该技术可以实现光插入损耗和光回波损耗的同时测试，提高测试效率，因此，基于该技术的免缠绕型光回波损耗测试仪在该测试领域得到广泛应用。
现有的用光时域反射技术测试光插入损耗和光回波损耗的过程中，激光器随着工作时间的延长和环境中温湿度的变化等诸多因素的影响，其输出脉冲光功率会发生变化，相应地会影响测试结果。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置及方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，包括激光器组、2×1光波分复用器、1×2光耦合器、2×1光耦合器、光电探测器组和功率检测模块；
其中，光电探测器组包括第一光电探测器和第二光电探测器；
激光器组的任一激光器的输出端均经2×1光波分复用器耦合到1×2光耦合器输入端；1×2光耦合器的A分支与第二光电探测器连接，B分支与2×1光耦合器的C分支连接，2×1光耦合器的D分支与第一光电探测器连接，E分支连接到该装置的光纤输出端口，功率检测模块输入端口为该装置的光纤输入端口；
所述1×2光耦合器的分光比为小于等于10：90，2×1光耦合器的分光比为50：50。
优选的，2×1光耦合器的E分支与光纤输出端口之间还设置光纤环。通过设置光纤环，使信号传输更加稳定。
优选的，所述1×2光耦合器的分光比为1：99。
进一步优选的，所述1×2光耦合器的分光比为1：99。将1×2光耦合器和2×1光耦合器设置不同分光比，使上述耦合器对应的插入损耗不同。
基于测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，本发明还公开了一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正方法，包括以下步骤：
步骤一：将标准光纤跳线两端分别连接该装置的输出端口和功率检测模块输入端口，设置参考测试，并设置测试波长，平均时间，量程以及输出端口测试条件，测试出激光器组经光波分复用器和1×2光耦合器后，由与1×2光耦合器连接的第二光电探测器接收的光功率PREF；
步骤二：将待测光纤跳线两端分别与标准光纤跳线的末端和功率检测模块的输入端口连接，设置待测件测试，其他测试条件与步骤一相同，测试激光器组经光波分路器和光耦合器组后，由与1×2光耦合器连接的第二光电探测器接收的光功率PDUT；
步骤三：根据步骤一和步骤二采集的光功率PREF和PDUT，得到修正差值PREF-PDUT，并根据所述修正差值分别对光插入损耗和光回波损耗的计算值进行修正，计算过程如下：
1.光插入损耗修正值为：ILII＝ILI-(PREF-PDUT)；
式中，ILII和ILI分别表示光插入损耗修正值和光插入损耗计算值；
2.光回波损耗修正值为：ORLII＝ORLI-(PREF-PDUT)；
式中，ORLII和ORLI分别表示光回波损耗修正值和光回波损耗计算值。
通过采用1×2光耦合器和第二光电探测器，可以获得光插入损耗修正值和光回波损耗修正值，尽可能地去除激光器因工作时间延长和环境温湿度的变化因素带来的误差，所述光插入损耗修正值和光回波损耗修正值结果更加接近光插入损耗真实值和光回波损耗真实值，即得到较为精确的测试结果。
附图说明
图1是本发明参考测试连接图；
图2是本发明待测件测试连接图；
其中1.第一激光器，2.第二激光器，3.光波分复用器，4.1×2光耦合器，5.第一光电探测器，6.第二光电探测器，7. 2×1光耦合器，8.光纤环，9.功率检测模块，10.标准光纤跳线，11.待测光纤跳线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，包括激光器组、2×1光波分复用器、1×2光耦合器、2×1光耦合器、光电探测器组和功率检测模块；
其中，光电探测器组包括第一光电探测器和第二光电探测器；
激光器组的任一激光器的输出端均经2×1光波分复用器耦合到1×2光耦合器输入端；1×2光耦合器的A分支与第二光电探测器连接，B分支与2×1光耦合器的C分支连接，2×1光耦合器的D分支与第一光电探测器连接，E分支连接到该装置的光纤输出端口，功率检测模块输入端口为该装置的光纤输入端口；
所述1×2光耦合器的分光比为小于等于10：90，2×1光耦合器的分光比为50：50。
优选的，2×1光耦合器的E分支与光纤输出端口之间还设置光纤环。通过设置光纤环，使信号传输更加稳定。
优选的，所述1×2光耦合器的分光比为1：99。
实施例：测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置具体连接方式如下：
如图1所示，所述激光器组包括两个激光器，且两激光器输出端均经2×1光波分复用器耦合到1×2光耦合器输入端；1×2光耦合器的A分支与第二光电探测器连接，B分支与2×1光耦合器的C分支连接，2×1光耦合器的D分支与第一光电探测器连接，E分支连接到该装置的光纤输出端口，功率检测模块输入端口为该装置的光纤输入端口。
2×1光耦合器的E分支与光纤输出端口之间还设置光纤环。
进一步，所述1×2光耦合器的分光比为1：99。
对上述耦合器进行分光比的设置原因是：分光比1：99的1×2光耦合器的A分支与第二光电探测器连接，A分支对应的支路插入损耗约22dB，1×2光耦合器的B分支与2×1光耦合器的C分支连接，B分支对应的支路插入损耗约0.2dB，分光比50：50的2×1光耦合器的C分支和D分支的插入损耗均约3.5dB，由于2×1光耦合器的分光比为50:50，则激光从C分支传输到E分支，从E分支返回的光信号传输到D分支的总插入损耗最小。
如图1和图2所示，基于测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，本发明还公开了一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正方法，包括以下步骤：
步骤一：将标准光纤跳线两端分别连接该装置的输出端口和功率检测模块输入端口，设置参考测试，并设置测试波长，平均时间，量程以及输出端口测试条件，测试出激光器组经光波分复用器和1×2光耦合器后，由与1×2光耦合器连接的第二光电探测器接收的光功率PREF；
步骤二：将待测光纤跳线两端分别与标准光纤跳线的末端和功率检测模块的输入端口连接，设置待测件测试，其他测试条件与步骤一相同，测试激光器组经光波分路器和光耦合器组后，由与1×2光耦合器连接的第二光电探测器接收的光功率PDUT；
步骤三：根据步骤一和步骤二采集的光功率PREF和PDUT，得到修正差值PREF-PDUT，并根据所述修正差值分别对光插入损耗和光回波损耗的计算值进行修正，由于步骤一和步骤二测试的激光器功率发生变化，且对应的修正差值可以作为对光插入损耗或者光回波损耗修正的依据，计算过程如下：
1.光插入损耗修正值为：ILII＝ILI-(PREF-PDUT)；
式中，ILII和ILI分别表示光插入损耗修正值和光插入损耗计算值；
2.光回波损耗修正值为：ORLII＝ORLI-(PREF-PDUT)；
式中，ORLII和ORLI分别表示光回波损耗修正值和光回波损耗计算值。
通过采用1×2光耦合器和第二光电探测器，可以获得光插入损耗修正值和光回波损耗修正值，尽可能地去除激光器因工作时间延长和环境温湿度的变化因素带来的误差，所述光插入损耗修正值和光回波损耗修正值结果更加接近光插入损耗真实值和光回波损耗真实值，即得到较为精确的测试结果。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，其特征是，包括激光器组、2×1光波分复用器、1×2光耦合器、2×1光耦合器、光电探测器组和功率检测模块；其中，光电探测器组包括第一光电探测器和第二光电探测器；
激光器组的任一激光器的输出端均经2×1光波分复用器耦合到1×2光耦合器输入端；1×2光耦合器的A分支与第二光电探测器连接，B分支与2×1光耦合器的C分支连接，2×1光耦合器的D分支与第一光电探测器连接，E分支连接到该装置的光纤输出端口，功率检测模块输入端口为该装置的光纤输入端口；
所述1×2光耦合器的分光比为小于等于10：90，2×1光耦合器的分光比为50：50；
通过所述动态修正装置实现测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正的方法：包括以下步骤：
步骤一：将标准光纤跳线两端分别连接该装置的输出端口和功率检测模块输入端口，设置参考测试，并设置测试波长，平均时间，量程以及输出端口测试条件，测试出激光器组经光波分复用器和1×2光耦合器后，由与1×2光耦合器连接的第二光电探测器接收的光功率PREF；
步骤二：将待测光纤跳线两端分别与标准光纤跳线的末端和功率检测模块的输入端口连接，设置待测件测试，其他测试条件与步骤一相同，测试激光器组经光波分路器和光耦合器组后，由与1×2光耦合器连接的第二光电探测器接收的光功率PDUT；
步骤三：根据步骤一和步骤二采集的光功率PREF和PDUT，得到修正差值PREF-PDUT，并根据所述修正差值分别对光插入损耗和光回波损耗的计算值进行修正，计算过程如下：
(1)光插入损耗修正值为：ILII＝ILI-(PREF-PDUT)；
式中，ILII和ILI分别表示光插入损耗修正值和光插入损耗计算值；
(2)光回波损耗修正值为：ORLII＝ORLI-(PREF-PDUT)；
式中，ORLII和ORLI分别表示光回波损耗修正值和光回波损耗计算值。
2.如权利要求1所述的测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，2×1光耦合器的E分支与光纤输出端口之间还设置光纤环。
3.如权利要求1所述的测试光插入损耗和光回波损耗的动态修正装置，所述1×2光耦合器的分光比为1：99。
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