CN110174242B - 光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法，参考光纤通过真空封装后置入参考光纤盒，将参考光纤盒连入光时域反射仪出光口前，使用台式脉冲激光器作为光时域反射仪光源，进行波长扫描，测量不同波长下，参考光纤的衰减系数，绘制为参考曲线，加入参考光纤盒的光时域反射仪测量出的光纤链路反射曲线，取参考光纤对应的数据，计算出参考光纤的衰减。校正测量得到的被测光纤的衰减值，消除激光器波长漂移引入的误差。本发明光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法解决了光纤光缆OTDR测量过程中，激光器工作不稳定导致的系统测量误差。

Description

光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法
技术领域
本发明属于光纤光缆衰减测量技术领域，尤其涉及一种光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法。
背景技术
在光纤、光缆生产和网络建设施工布线的各个环节中，需要对光纤光缆的长度、插回损、链路损耗、衰减系数等技术参数进行测量。OTDR设备是目前光纤光缆生产和布线测试环节中最常用的仪器。
相比工程类仪器仪表，光纤光缆生产测试用OTDR设备要求精度高，稳定性强，重复性及环境适应性要好，因此对OTDR设备中的脉冲激光器模块的稳定性和精度有很高的要求。稳定性和精度高的激光器对OTDR设备的性能提升很大，但同时也直接的提高了OTDR设备的成本。
温度是影响激光器工作稳定性的主要因素。激光器工作过程中，自身很会产生大量的热，导致激光器的波长发生漂移，从而在源头上引入OTDR的测量误差。特别对于模块化的激光器而言，在保证体积的条件下，要解决激光器的散热问题更是难上加难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法，解决了光纤光缆OTDR测量过程中，激光器工作不稳定导致的系统测量误差。本发明提出的OTDR消除激光器波长漂移误差的方法，降低OTDR设备对激光器的要求，从而降低了OTDR设备的成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先提供一种光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置，在光时域反射仪出光口前(环形器2端口)增加参考光纤盒，其中参考光纤长度不能过长或过短，过长会影响OTDR动态范围，过短会导致衰减系数测量不准确，范围为1～2km。
按上述技术方案，参考光纤通过真空封装后置入参考光纤盒。以保证参考光纤长时间不变质。
按上述技术方案，参考光纤盒中内置温度模块。以保证参考光纤盒中温度恒定。该温度模块通过温度控制电路，驱动半导体制冷器(TEC)来制冷或加热，并通过闭环回路，实时调节温度，保证温度恒定。
按上述技术方案，光时域反射仪包括脉冲激光器、环形器、光电探测器、数据采集模块，脉冲激光器发出的脉冲光经过环形器1端口，进入被测光纤，被测光纤沿线反射回来的光进入环形器2端口，并从环形器3端口出射被光电探测器接收，光电探测器对反射光信号进行光电转换为数字信号，数据采集模块对信号进行采集和处理。
本发明还提供一种光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置的方法，该方法包括以下步骤，步骤一，参考光纤通过真空封装后置入参考光纤盒，将参考光纤盒连入光时域反射仪出光口前；步骤二，使用台式脉冲激光器作为光时域反射仪光源，进行波长扫描，测量不同波长下，参考光纤的衰减系数，绘制为参考曲线；步骤三，加入参考光纤盒的光时域反射仪测量出的光纤链路反射曲线，取参考光纤对应的数据，计算出参考光纤的衰减；步骤四，根据上述参考曲线，计算出当前光时域反射仪脉冲激光器的工作波长；步骤五，根据工作波长，校正测量得到的被测光纤的衰减值，消除激光器波长漂移引入的误差。
按上述技术方案，参考光纤长度范围为1～2km。
本发明产生的有益效果是：解决了光纤光缆OTDR测量过程中，激光器工作不稳定导致的系统测量误差。本发明提出的OTDR消除激光器波长漂移误差的方法，降低OTDR设备对激光器的要求，从而降低了OTDR设备的成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例中光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：如图1所示，光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置中，OTDR设备主要包括以下模块：脉冲激光器、环形器、光电探测器、数据采集模块(数据采集和处理)。脉冲激光器发出的脉冲光经过环形器1端口，进入被测光纤，被测光纤沿线反射回来的光进入环形器2端口，并从3端口出射被探测器接收到。探测器对反射光信号进行光电转换为数字信号，然后FPGA模块对信号进行采集和处理，处理后的数据上传到电脑或其他显示设备。在OTDR设备出光口前(环形器2端口)增加参考光纤盒。参考光纤长度不能过长或过短，过长会影响OTDR动态范围，过短会导致衰减系数测量不准确，参考光纤长度范围在1～2km。
实施例二：光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的方法中，包括以下步骤，参考光纤通过真空封装后放入参考光纤盒，以保证参考光纤长时间不变质。另外，参考光纤盒中内置温度模块，保证参考光纤盒中温度恒定。该温度模块通过温度控制电路，驱动半导体制冷器(TEC)来制冷或加热，并通过闭环回路，实时调节温度，保证温度恒定。将参考光纤盒连入OTDR后，使用精度较高的台式脉冲激光器，替代OTDR脉冲激光器，作为OTDR光源，进行波长扫描，测量不同波长下，参考光纤的衰减系数，绘制为参考曲线。
加入参考光纤盒的OTDR设备测量出的光纤链路反射曲线，取参考光纤对应的数据，可计算出参考光纤的衰减，根据上述参考曲线，可计算出当前OTDR脉冲激光器的工作波长。然后根据工作波长，校正测量得到的被测光纤的衰减值，消除激光器波长漂移引入的误差。通过TEC技术，为脉冲激光器添加温度控制模块，得到激光器工作波长后，为激光器加热或制冷，闭环调节激光器的工作波长，使激光器一直处于稳定的工作状态。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，步骤一，参考光纤通过真空封装后置入参考光纤盒，将参考光纤盒连入光时域反射仪出光口前；步骤二，使用台式脉冲激光器作为光时域反射仪光源，进行波长扫描，测量不同波长下，参考光纤的衰减系数，绘制为参考曲线；步骤三，加入参考光纤盒的光时域反射仪测量出的光纤链路反射曲线，取参考光纤对应的数据，计算出参考光纤的衰减；步骤四，根据上述参考曲线，计算出当前光时域反射仪脉冲激光器的工作波长；步骤五，根据工作波长，校正测量得到的被测光纤的衰减值，消除激光器波长漂移引入的误差。
2.根据权利要求1所述的光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的方法，其特征在于，参考光纤长度范围为1～2km。
3.一种使用权利要求1方法的光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置，其特征在于，在光时域反射仪出光口前增加参考光纤盒，其中参考光纤长度范围为1～2km，参考光纤通过真空封装后置入参考光纤盒，光时域反射仪包括脉冲激光器、环形器、光电探测器、数据采集模块，脉冲激光器发出的脉冲光经过环形器1端口，进入被测光纤，被测光纤沿线反射回来的光进入环形器2端口，并从环形器3端口出射被光电探测器接收，光电探测器对反射光信号进行光电转换为数字信号，数据采集模块对信号进行采集和处理。
4.根据权利要求3所述的光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置，其特征在于，参考光纤盒中内置温度模块。
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