CN112713931B - Otdr设备、光时域反射检测方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光时域反射仪OTDR设备、光时域反射检测方法及存储介质，所述光时域反射仪OTDR设备包括：OTDR基本单元、第一光开关、第二光开关及第一滤波器；所述OTDR基本单元，与所述第一光开关连接；所述第一光开关，分别与所述OTDR基本单元、所述第二光开关及所述第一滤波器连接，具有第一开关状态和第二开关状态；所述第一滤波器，与所述第一光开关连接。如此，通过第一光开关可实现两种工作模式的切换，在反射模式下可基于对向OTDR发射的信号产生反射率更高的末端反射信号，提高对光纤末端的反射检测能力。

Description

OTDR设备、光时域反射检测方法及存储介质

技术领域

本发明涉及光纤检测技术领域，尤其涉及一种光时域反射仪(optical time-domain reflectometer，OTDR)设备、光时域反射检测方法及存储介质。

背景技术

光时域反射仪OTDR是光纤通信系统中重要的测试仪器，OTDR的光发射模块发射设定的光脉冲信号，根据后向的菲涅尔反射和瑞利散射原理，反射回来的光信号经光接收模块(包含雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,APD))转换，再通过信号处理单元进行数据处理分析，得出所测光纤的平均损耗等参数。它可以测量光纤通信系统中的光纤的实际长度、平均损耗，同时能探测、定位和测量光纤链路上许多类型的事件，如链路中光纤熔接、连接器、弯曲等形成损耗较大的点。

提高OTDR的探测精度一直是广为研究的课题，随着光纤通信网络的迅猛发展，如何对光纤网络进行高效灵活的检测和维护，是运营商面临的巨大挑战。一个网络站点往往有多个通信链路，而每个链路都配备一个在线OTDR的成本过高。且目前通过OTDR检测光纤长度，在光纤较远处反射率较低时，光纤的末端可能会因噪声的干扰而无法被有效检测，导致无法确定待测光纤的总长度。

发明内容

本发明实施例提供一种OTDR设备、光时域反射检测方法及存储介质。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种光时域反射仪OTDR设备，包括：OTDR基本单元、第一光开关、第二光开关及第一滤波器；

OTDR基本单元，与第一光开关连接，用于在OTDR设备的探测模式下发射第一探测信号，并接收第一探测信号的返回信号；

第一光开关，分别与OTDR基本单元、第二光开关及第一滤波器连接，具有第一开关状态和第二开关状态；在第一开关状态下，第二光开关与OTDR基本单元之间的连接导通，OTDR设备处于探测模式；在第二开关状态下，第二光开关与第一滤波器之间的连接导通，OTDR设备处于反射模式；

第一滤波器，与第一光开关连接，用于在OTDR设备的反射模式下，基于接收到对端OTDR设备发送的第二探测信号生成反射信号，并将反射信号发射至待测试长度的待测光纤。

进一步地，所述OTDR基本单元包括：脉冲激光器、可变光衰减器VOA、环形器、接收模组及处理器；

脉冲激光器，与VOA连接，用于生成第一探测信号；

VOA，分别与脉冲激光器和环形器连接，用于调节OTDR设备的输出功率；

环形器，分别与VOA、第一光开关和接收模组连接，用于将第一探测信号从VOA传输至第一光开关，以及将第一探测信号的返回信号从第一光开关传输至接收模组；

接收模组，分别与环形器和处理器连接，用于接收第一探测信号的返回信号，并发送至处理器；

处理器，分别与接收模组和脉冲激光器连接，用于向OTDR设备提供控制信号，以及根据第一探测信号的返回信号确定待测光纤的状态。

进一步地，所述环形器，包括：

第一端口、第二端口以及第三端口；

第一端口与VOA连接，第二端口与第一光开关连接，第三端口与接收模组连接。

进一步地，所述接收模组，至少包括：

第二滤波器和与第二滤波器连接的光探测器；

其中，第二滤波器连接在环形器和光探测器之间，用于滤除第一探测信号的返回信号中的噪声；

光探测器连接在第二滤波器和处理器之间，用于接收滤波后的第一探测信号的返回信号，并发送至处理器。

进一步地，所述第一光开关，包括：

第一端、第二端以及第一公共端；

第一端与OTDR基本单元连接，第二端与第一滤波器连接，第一公共端与第二光开关连接。

进一步地，所述第二光开关，包括：

第二公共端以及多个并列设置的连接端；

第二公共端与第一光开关的第一公共端连接，一个连接端用于与一个待测光纤连接。

第二方面，本发明实施例提供一种光时域反射检测方法，应用于本端OTDR设备；所述本端OTDR设备为如前述一个或多个技术方案所述的OTDR设备，其特征在于，所述方法包括：

确定本端OTDR设备的工作模式；

根据工作模式，切换本端OTDR设备内第一光开关的开关状态，其中，在第一光开关的第一开关状态下，第二光开关与OTDR基本单元之间的连接导通，本端OTDR设备处于探测模式；在第一光开关的第二开关状态下，第二光开关与第一滤波器之间的连接导通，本端OTDR设备处于反射模式；

在探测模式下，发射第一探测信号；

接收第一探测信号的返回信号；返回信号用于确定待测光纤的当前状态；

在反射模式下，接收来自待测光纤连接对端OTDR设备的第二探测信号；

基于第二探测信号形成反射信号；

将第二探测信号的反射信号通过待测试长度的待测光纤，发射至对端OTDR设备。

进一步地，所述方法还包括：

在探测模式下，将本端OTDR设备的第一光开关切换至第一开关状态。

进一步地，所述方法还包括：

在反射模式下，将本端OTDR设备的第一光开关切换至第二开关状态。

进一步地，所述基于第二探测信号形成反射信号，包括：

根据预设波长范围，基于第二探测信号形成反射信号。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令；计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现前述一个或多个技术方案所述方法。

本发明实施例提供的光时域反射仪OTDR设备，包括：OTDR基本单元、第一光开关、第二光开关及第一滤波器；所述OTDR基本单元，与所述第一光开关连接；所述第一光开关，分别与所述OTDR基本单元、所述第二光开关及所述第一滤波器连接，具有第一开关状态和第二开关状态；在所述第一开关状态下；所述第二光开关与所述OTDR基本单元之间的连接导通，所述OTDR设备处于探测模式；在所述第二开关状态下，所述第二光开关与所述第一滤波器之间的连接导通，所述OTDR设备处于反射模式；所述第一滤波器，与所述第一光开关连接，用于在所述OTDR设备的反射模式下，基于接收到对端OTDR设备发送的第二探测信号生成反射信号，并将所述反射信号发射至待测试长度的所述待测光纤。如此，通过切换第一光开关的开关状态可以调节OTDR处于不同的工作模式，便于在不同的检测需求中及时切换工作模式，提高OTDR的工作效率。且通过第一滤波器基于对端OTDR发射的探测信号形成末端反射信号，可以使对端OTDR接收到反射效果更好的反射信号，提高对光纤末端的反射检测能力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种OTDR设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种OTDR设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种OTDR设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种OTDR设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种光时域反射检测方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种光时域反射检测方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种光时域反射检测方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种光时域反射检测方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种OTDR设备的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种窄带滤波器的反射损耗示意图；

图11为本发明实施例提供的一种OTDR设备处于反射模式下的反射信号示意图；

图12为本发明实施例提供的一种OTDR设备未处于反射模式下的反射信号示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种OTDR设备，包括：OTDR基本单元10、第一光开关20、第二光开关30及第一滤波器40；

所述OTDR基本单元10，与所述第一光开关20连接，用于在所述OTDR设备的探测模式下发射第一探测信号，并接收所述第一探测信号的返回信号；

所述第一光开关20，分别与所述OTDR基本单元10、所述第二光开关30及所述第一滤波器40连接，具有第一开关状态和第二开关状态；

在所述第一开关状态下，所述第二光开关30与所述OTDR基本单元10之间的连接导通，所述OTDR设备处于探测模式；

在所述第二开关状态下，所述第二光开关30与所述第一滤波器40连接，所述OTDR设备处于反射模式；

所述第一滤波器40，与所述第一光开关20连接，用于在所述OTDR设备的反射模式下，基于接收到对端OTDR设备发送的第二探测信号生成反射信号，并将所述反射信号发射至待测试长度的所述待测光纤。

在本发明实施例中，OTDR设备至少具有两种工作模式：探测模式和反射模式。在探测模式下，本端OTDR设备用于发射探测信号，并接收探测信号在光纤中传播后的返回信号。在反射模式下，本端OTDR设备不用于主动发射探测信号，仅接收来自光纤对端OTDR设备的探测信号，并形成反射信号返回至对端OTDR设备。这里，反射信号对于对端OTDR设备，用于体现待测光纤末端的位置，由于经过本端OTDR设备第一滤波器的反射，反射信号相较于在光纤中反射产生的信号反射率更高，对端OTDR设备接收到来自光纤末端的高反射信号，可以有效提高对光纤末端的反射检测能力。

OTDR基本单元可以提供OTDR进行光纤探测的基本结构，例如，OTDR基本单元可以至少包括：脉冲激光器、光信号接收模组等。探测模式下的OTDR设备通过OTDR基本单元生成第一探测信号，所述第一探测信号可以为脉冲光信号，将第一探测信号发射至与第二光开关连接的待测光纤中，经过在待测光纤中的反射后，OTDR基本单元接收第一探测信号的返回信号。基于返回信号，通过OTDR基本单元可以确定待测光纤的状态，例如待测光纤的损耗状态、长度等，实现对待测光纤的检测。

反射模式下，OTDR设备通过第一滤波器接收由对端的OTDR设备发送的第二探测信号，第一滤波器是用来进行波长选择的光器件，对第二探测信号中的形成反射信号，预设波长范围可以基于对端OTDR设备的脉冲激光器的波长来确定，其中，对端OTDR设备脉冲激光器的波长与第二探测信号的波长相同。例如，第二探测信号的波长为1501nm，则所述预设波长范围可以为1500～1502nm，则第一滤波器可以是中心波长1501nm，1500～1502nm波长范围内产生高反射的窄带滤波器。

在一个实施例中，第一滤波器可以是OTDR设备的中心波长λ和预设值Δλ形成的波长范围为λ±Δλ/2的窄带滤波器。对端的OTDR设备为设置于待测光纤另一端的OTDR设备，可以为与本端OTDR设备相同的OTDR。窄带滤波器经过滤波接收第二探测信号后，生成反射信号通过第一光开关和第二光开关发射至待测光纤，返回到对端OTDR。

在一个实施例中，第一光开关可以为1×2光开关，在第一光开关的外部，分别与第二光开关、OTDR基本单元和第一滤波器连接。在第一光开关的内部，可以控制第二光开关与OTDR基本单元的连接导通，或者第二光开关与第一滤波器的连接导通。

如此，通过设置第一滤波器，可以在需要检测待测光纤的长度时，用于接收对端OTDR设备发射的探测信号，提高对端OTDR设备的光纤末端反射检测能力，大大提高对待测光纤长度检测的准确性。对端的OTDR又可以基于该反射峰值确定本端OTDR的位置，便于检测光纤通路中的检测节点。在OTDR可执行反射功能的基础上，通过第一光开关可以随时切换开关状态，即切换与第二光开关连接的元件，从而使OTDR可以在探测模式和反射模式中随时切换，提高OTDR的工作效率，降低操作复杂度。

在一些实施例中，如图2所示，所述OTDR基本单元10包括：脉冲激光器11、可变光衰减器VOA 12、环形器13、接收模组14及处理器15；

所述脉冲激光器11，与所述VOA 12连接，用于生成所述第一探测信号；

所述VOA 12，分别与所述脉冲激光器11和所述环形器13连接，用于调节所述OTDR设备的输出功率；

所述环形器13，分别与所述VOA 12、所述第一光开关20和所述接收模组14连接，用于将所述第一探测信号从所述VOA 12传输至所述第一光开关20，以及将所述第一探测信号的返回信号从所述第一光开关20传输至所述接收模组14；

所述接收模组14，分别与所述环形器13和所述处理器15连接，用于接收所述第一探测信号的返回信号，并发送至所述处理器15；

所述处理器15，分别与所述接收模组14和所述脉冲激光器11连接，用于向所述OTDR设备提供控制信号，以及根据所述第一探测信号的返回信号确定所述待测光纤的状态。

在本发明实施例中，脉冲激光器用于生成第一探测信号，例如，可以为窄线宽脉冲激光器。可变光衰减器(variable optical attenuator，VOA)用于调节OTDR输出探测信号的功率。环形器是一种多端口的具有固定传输方向的光器件，用于对第一探测信号及其返回信号进行传输。环形器至少包括三个端口，各端口间形成一条连通的环形通道。环形器内沿固定传输方向传输的信号损耗极小，等同于通路状态；而与固定传输方向相反传输的损耗极大，等同于隔离状态。固定传输方向可为顺时针方向或者逆时针方向。处理器是用于信息处理、控制信号下发的执行单元，例如，可以用于控制脉冲激光器生成第一探测信号，以及对接收的返回信号进行处理，确定待测光纤的当前状态信息等。

在一个实施例中，所述环形器的固定传输方向可以为顺时针方向，则第一探测信号沿顺时针方向从VOA传输至第一光开关，第一探测信号的返回信号沿顺时针方向从第一光开关传输至接收模组。

在一个实施例中，由于VOA用于调节光信号的输出功率，因此VOA也可以连接在环形器和第一光开关之间，或者第一光开关和第二光开关之间，或者第二光开关和待测光纤之间等位置。

在另一个实施例中，对于探测信号的功率调节，也可以在处理器中通过硬件实现，例如，可以通过在硬件电路中增加可变电阻等方式，对脉冲激光器的输出信号功率进行调节。

如此，OTDR基本单元可以在探测模式下提供第一探测信号，并对返回信号进行接收和处理，实现对待测光纤状态的检测。而且，基于VOA可以实现对OTDR设备输出信号功率的调节，且VOA部署位置可以自由设置，可以抑制脉冲激光器功率过大导致探测信号的传输衰耗、色散等与光纤长度呈非线性变化，引起的非线性效应影响OTDR设备的性能，也可以抑制激光器功率过小导致OTDR可以测量的最大光纤损耗信息即动态范围的不足。

在一些实施例中，所述环形器13，包括：

第一端口、第二端口以及第三端口；

所述第一端口与所述VOA 12连接，所述第二端口与所述第一光开关20连接，所述第三端口与所述接收模组14连接。

在本发明实施例中，环形器的固定传输方向可以为依次沿第一端口、第二端口、第三端口的顺时针方向。则第一探测信号从第一端口传输至第二端口，第一探测信号的返回信号从第二端口传输至第三端口。

在一些实施例中，如图3所示，所述接收模组14，至少包括：

第二滤波器141和与所述第二滤波器141连接的光探测器142；

其中，所述第二滤波器141连接在所述环形器13和所述光探测器142之间，用于滤除所述第一探测信号的返回信号中的噪声；

所述光探测器142连接在所述第二滤波器141和所述处理器15之间，用于接收滤波后的所述第一探测信号的返回信号，并发送至所述处理器15。

在本发明实施例中，第二滤波器用于滤除返回信号中的噪声等干扰信号，例如可以根据第一探测信号的波长进行滤波的窄带滤波器等。光探测器的信号输出端口与处理器连接，用于接收经过滤波之后的返回信号，并发送给处理器。

如此，可以将第一探测信号的返回信号进行滤波后接收，降低噪声信号在处理器对返回信号进行处理时造成的误差，提高对待测光纤状态检测的准确性。

在一些实施例中，所述第一光开关20，包括：

第一端、第二端以及第一公共端；

所述第一端与所述OTDR基本单元10连接，所述第二端与所述第一滤波器40连接，所述第一公共端与所述第二光开关30连接。

在本发明实施例中，第一光开关为1×2光开关，可以在内部切换第一公共端与第一端的连接导通，或者第一公共端与第二端连接导通，实现对第一光开关的第一开关状态和第二开关状态的切换，进而控制OTDR设备处于探测模式或反射模式。

在一些实施例中，如图4所示，所述第二光开关30，包括：

第二公共端以及多个并列设置的连接端；

所述第二公共端与所述第一光开关20的第一公共端连接，一个所述连接端用于与一个所述待测光纤连接。

在本发明实施例中，第二光开关可以为1×N光开关，在第二光开关的内部可以切换第二公共端与任一个连接端的连接导通。第一探测信号由第一光开关的第一公共端传输至第二光开关的第二公共端，进而根据第二公共端所连接的连接端，将第一探测信号发射至对应的待测光纤中。相应地，在第二光开关的连接端通过待测光纤接收到第一探测信号的返回信号或者第二探测信号时，通过第二公共端将信号传输至第一光开关。

由于第二光开关的N个连接端并列设置，且每个连接端均与一个待测光纤连接，因此第二光开关可以实现对多个待测光纤的切换。在需要对多条光路进行检测时，无需部署多个OTDR设备，降低生产成本和操作复杂度。同时，第一光开关与第二光开关相互配合，可以进一步提高OTDR设备对不同待测光纤的不同工作模式的切换效率，进一步降低光纤探测的操作复杂度。

如图5所示，本发明实施例提供一种光时域反射检测方法，应用于本端OTDR设备；所述本端OTDR设备为如前述一个或多个技术方案所述的OTDR设备，其特征在于，所述方法包括：

S110：确定所述本端OTDR设备的工作模式；

S120：根据所述工作模式，切换所述本端OTDR设备内第一光开关的开关状态，其中，在所述第一光开关的第一开关状态下，第二光开关与OTDR基本单元之间的连接导通，所述本端OTDR设备处于探测模式；在所述第一光开关的第二开关状态下，所述第二光开关与第一滤波器之间的连接导通，所述本端OTDR设备处于反射模式；

S130：在所述探测模式下，发射第一探测信号；

S140：接收所述第一探测信号的返回信号；所述返回信号用于确定待测光纤的当前状态；

S150：在所述反射模式下，接收来自待测光纤连接对端OTDR设备的第二探测信号；

S160：基于所述第二探测信号形成反射信号；

S170：将所述第二探测信号的反射信号通过待测试长度的所述待测光纤，发射至所述对端OTDR设备。

在本发明实施例中，本端OTDR设备的工作模式至少包括：探测模式和反射模式。若当前需要本端OTDR对待测光纤的状态进行检测，则当前工作模式为探测模式，第一光开关切换至第一开关状态，第二光开关切换至与待测光纤的连接导通，由OTDR基本单元生成第一探测信号并通过第二光开关发射至待测光纤。若当前需要本端OTDR响应对端OTDR发射的第二探测信号，则当前工作模式为反射模式，第一光开关切换至第二开关状态，第二光开关切换至与待测试长度的待测光纤的连接导通，由第一滤波器接收第二探测信号并生成反射信号，通过第二光开关发射至待测光纤，并传输到对端OTDR设备。

在一个实施例中，在本端OTDR设备处于探测模式时，第一探测信号的返回信号依次经过第二光开关和第一光开关，由接收模组进行滤波，滤除噪声信号并发送至处理器。处理器基于第一探测信号的发射时刻，和接收到返回信号的时刻，以及返回信号的参数等信息，可以通过处理器中的信号处理单元确定待测光纤的长度、平均损耗等当前状态信息，也可以确定待测光纤链路中光纤熔接、连接点、弯曲等形成的损耗较大的点位置。

在一个实施例中，在完成一个探测周期后，如需对另一条待测光纤进行探测，可以切换第二光开关的开关状态，控制第二公共端在第二光开关内部与所需探测的待测光纤对应的连接端的连接导通，实现在多个待测光纤中的切换。

若需要本端OTDR进入反射模式，则可以切换第一光开关的开关状态，控制第一公共端在第一光开关内部与第二端的连接导通，实现探测模式到反射模式的切换。

在另一个实施例中，反射模式下的本端OTDR，可以接收由待测光纤另一端设置的对端OTDR发射的第二探测信号。本端OTDR的第一滤波器可以为以脉冲激光器波长λ为中心波长的窄带滤波器，若接收到的第二探测信号的波长处于本端OTDR窄带滤波器的预设范围内，则本端OTDR可通过窄带滤波器生成反射信号，并通过待测光纤发射至对端OTDR。

预设范围可以为λ±Δλ/2，Δλ可以根据脉冲激光器的线宽决定，例如λ±Δλ/2范围内的反射损耗小于1.5dB。

对端OTDR接收到由本端OTDR生成的反射信号，反射信号具有较高的反射率，在光纤中传播损耗更小。对端OTDR接收到来自光纤末端的反射信号，可以基于反射信号进行信号处理，确定反射信号的传播距离即待测光纤的长度，也可以确定本端OTDR的位置，进而确定光纤链路中的检测节点。

在一个实施例中，本端OTDR可以为与对端OTDR相同的OTDR设备，对端OTDR也可以处于反射模式，接收由本端OTDR发射的第二探测信号。则当对端OTDR处于反射模式时，本端OTDR设备可以在探测模式下，通过OTDR基本单元发射第二探测信号，并接收由对端OTDR生成的反射信号，确定待测光纤的长度。

如此，基于第一光开关可以实现探测模式与反射模式的切换，基于第二光开关可以实现不同待测光纤的切换，两个光开关的切换相互配合，可以大大提高OTDR的工作效率，无需在多个光纤通路中设置多个OTDR，又可以快速切换对不同待测光纤的不同检测模式。在反射模式下，通过OTDR第一滤波器生成的反射信号，对端OTDR可以在接收到的反射信号中检测到一个较高的反射峰值，即本端OTDR的反射信号。既可以抑制探测信号在待测光纤中传播返回的信号信噪比过低，导致无法对光纤末端进行有效探测，又可以便捷地获取待测光纤另一端的OTDR位置，便于确定光纤通路中的检测节点，提高检测和维护的效率。

在一些实施例中，如图6所示，所述方法还包括：

S101：在所述探测模式下，将所述本端OTDR设备的第一光开关切换至第一开关状态。

在本发明实施例中，第一光开关切换至第一开关状态，OTDR基本单元通过第一光开关和第二光开关与待测光纤连接，OTDR基本单元中的脉冲激光器生成第一探测信号，发射至第二光开关连接端所连接的待测光纤。

在一个实施例中，第一探测信号在待测光纤中传播产生的返回信号，通过第二光开关和第一光开关，由OTDR基本单元中的接收模组接收，进行噪声滤除后发送至处理器，处理器基于返回信号的参数可以确定待测光纤的当前状态。如此，通过第一光开关实现两种工作模式以及各自对应元件的分离，依据当前所需工作模式进行开关状态的切换，可以更便捷地实现工作模式的切换。

在一些实施例中，如图7所示，所述方法还包括：

S102：在所述反射模式下，将所述本端OTDR设备的第一光开关切换至第二开关状态。

在本发明实施例中，第一光开关切换至第二开关状态，本端OTDR设备的第一滤波器通过第一光开关和第二光开关与待测光纤连接，可以接收由待测光纤对端OTDR发射的第二探测信号。

在一个实施例中，若第二探测信号的波长处于预设范围内，表明第二探测信号的波长与本端OTDR的第一滤波器匹配，则本端OTDR通过第一滤波器生成第二探测信号的反射信号，通过第一光开关和第二光开关发射至待测光纤。如此，在OTDR处于反射模式时，可以仅与反射模式所需的第一滤波器连接导通，实现不同工作模式的独立运行。

在一些实施例中，如图8所示，所述S160，包括：

S161：根据预设波长范围，基于所述第二探测信号形成反射信号。

在本发明实施例中，本端OTDR设备接收到来自对端OTDR的第二探测信号后，将第二探测信号发送至第一滤波器，基于第一滤波器的预设波长范围，对第二探测信号进行滤波，过滤第二探测信号中的噪声。

在一个实施例中，反射模式下的本端OTDR中，第一滤波器可以为以第二探测信号波长λ为中心波长的窄带滤波器，预设波长范围可以为λ±Δλ/2，Δλ可以根据脉冲激光器的线宽决定，例如λ±Δλ/2范围内的反射损耗小于1.5dB。根据预设波长范围，通过第一滤波器基于第二探测信号形成反射率更高的末端反射信号，由对端OTDR接收并进行信号处理，得到待测光纤的长度。

在另一个实施例中，若接收到的第二探测信号波长与本端OTDR脉冲激光器波长完全一致，则表明对端OTDR设备中的脉冲激光器的波长与本端OTDR脉冲激光器波长完全一致。则也可以将本端OTDR设备切换至探测模式，直接发射第一探测信号，此时第一探测信号与第二探测信号为完全相同的信号。如此，对端OTDR也可以接收到信噪比更高的信号用于确定光纤长度。

如此，经过本端OTDR中的第一滤波器对第二探测信号形成末端高反射信号，大大提高对端OTDR利用反射信号确定光纤长度的准确性。

以下结合上述任一实施例提供一个具体示例：

如图9所示，第一方面，本发明实施例提供了一种脉冲激光器功率可调的光时域反射仪100，包括窄线宽脉冲激光器101、可变光衰减器VOA 102、环形器103、光滤波器104、光探测器105、处理器106、1x2光开关107、1xN光开关108和窄带滤波器109。

窄线宽脉冲激光器的出光口连接VOA的进光口,VOA的出光口连接环形器的第一进光口，所述环形器的第二进/出光口通过与光开关配合连接外部待测光纤；

所述环形器的第三出光口连接所述光滤波器，所述光滤波器串联在所述环形器的第三出光口和光探测器之间；

所述光探测器的信号输出口连接所述处理器，所述处理器还连接窄线宽脉冲激光器，为所述窄线宽脉冲激光器提供驱动和控制信号。

优选的，使用VOA调节脉冲激光器的输出光功率，VOA放置在窄线宽脉冲激光器的出光口和环形器的第一进光口之间。

VOA的位置可以变动，可以放在环形器的第二进/出光口和1x2光开关的第三端口之间，也可以放在1x2光开关的公共端口和1x N光开关公共端口之间，也可以放在1x N光开关与待测的1-N路光纤之间。

备选的，也可以通过处理器中加硬件和固件控制，调节窄脉冲激光器的功率。

优选的，所述1x 2光开关公共端口与1x N光开关公共端口相连，1x2光开关的3端口与环形器2端口相连，1x2光开关的2端口与窄带滤波器相连；通过电路控制，可以将1x 2光开关公共端口在内部分别与3端口或2端口相连，实现OTDR探测与高反射光路的切换。

优选的，所述1x N光开关公共端口与1x 2光开关公共端口相连，剩余N个端口可以与光通信网络中的N个待测光纤相连；通过电路控制，可以将1x N光开关公共端口在内部分别与N个端口相连，实现N个待测光路的切换。

优选的，如图10所示，所述窄带滤波器的反射波长为窄线宽脉冲激光器的中心波长，在中心波长λ±Δλ/2的范围内反射损耗小(例如小于1.5dB)，在其它波长范围内反射损耗大(例如大于25dB)。

当波长为激光器中心波长的脉冲光接入窄带滤波器后，会有高反射光返回，通过OTDR处理器分析，可以识别出该窄带滤波器。

第二方面，本发明实施例提供了一种在线的光时域反射检测系统，可以实现高反射率切换，具体的：

优选的，所述1x 2光开关公共端口与1x N光开关公共端口相连，1x2光开关的3端口与环形器2端口相连，1x2光开关的2端口与窄带滤波器相连；通过电路控制，可以将1x 2光开关公共端口在内部分别与2端口或3端口相连。1x 2光开关公共端口在内部与2端口相连时，对向脉冲光波长与窄带滤波器匹配的OTDR光传输过来，经过窄带滤波器会产生高反射，如图11所示，能够被对向OTDR探测到一个高反射峰；1x 2光开关公共端口在内部与3端口相连时，如图12所示，对向的OTDR不会探测到高反射峰。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现前述一个或多个技术方案所述方法。

本实施例提供的计算机存储介质可为非瞬间存储介质。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它行驶的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的行驶实现，也可以采用硬件加软件功能单元的行驶实现。

在一些情况下，上述任一两个技术特征不冲突的情况下，可以组合成新的方法技术方案。

在一些情况下，上述任一两个技术特征不冲突的情况下，可以组合成新的设备技术方案。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光时域反射仪OTDR设备，其特征在于，包括：OTDR基本单元、第一光开关、第二光开关及第一滤波器；

所述OTDR基本单元，与所述第一光开关连接，用于在所述OTDR设备的探测模式下发射第一探测信号，并接收所述第一探测信号的返回信号；

所述第一光开关，分别与所述OTDR基本单元、所述第二光开关及所述第一滤波器连接，具有第一开关状态和第二开关状态；在所述第一开关状态下，所述第二光开关与所述OTDR基本单元之间的连接导通，所述OTDR设备处于探测模式；在所述第二开关状态下，所述第二光开关与所述第一滤波器之间的连接导通，所述OTDR设备处于反射模式；

所述第一滤波器，与所述第一光开关连接，用于在所述OTDR设备的反射模式下，基于接收到对端OTDR设备发送的第二探测信号生成反射信号，并将所述反射信号发射至待测试长度的待测光纤；

其中，所述OTDR基本单元包括：脉冲激光器、可变光衰减器VOA、环形器、接收模组及处理器；所述脉冲激光器，与所述VOA连接，用于生成所述第一探测信号；

所述VOA，分别与所述脉冲激光器和所述环形器连接，用于调节所述OTDR设备的输出功率；

所述环形器，分别与所述VOA、所述第一光开关和所述接收模组连接，用于将所述第一探测信号从所述VOA传输至所述第一光开关，以及将所述第一探测信号的返回信号从所述第一光开关传输至所述接收模组；

所述接收模组，分别与所述环形器和所述处理器连接，用于接收所述第一探测信号的返回信号，并发送至所述处理器；

所述处理器，分别与所述接收模组和所述脉冲激光器连接，用于向所述OTDR设备提供控制信号，以及根据所述第一探测信号的返回信号确定所述待测光纤的状态。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述环形器，包括：

第一端口、第二端口以及第三端口；

所述第一端口与所述VOA连接，所述第二端口与所述第一光开关连接，所述第三端口与所述接收模组连接。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收模组，至少包括：

第二滤波器和与所述第二滤波器连接的光探测器；

其中，所述第二滤波器连接在所述环形器和所述光探测器之间，用于滤除所述第一探测信号的返回信号中的噪声；

所述光探测器连接在所述第二滤波器和所述处理器之间，用于接收滤波后的所述第一探测信号的返回信号，并发送至所述处理器。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一光开关，包括：

第一端、第二端以及第一公共端；

所述第一端与所述OTDR基本单元连接，所述第二端与所述第一滤波器连接，所述第一公共端与所述第二光开关连接。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二光开关，包括：

第二公共端以及多个并列设置的连接端；

所述第二公共端与所述第一光开关的第一公共端连接，一个所述连接端用于与一个所述待测光纤连接。

6.一种光时域反射检测方法，应用于本端OTDR设备；所述本端OTDR设备为如权利要求1至5任一项所述的OTDR设备，其特征在于，所述方法包括：

确定所述本端OTDR设备的工作模式；

根据所述工作模式，切换所述本端OTDR设备内第一光开关的开关状态，其中，在所述第一光开关的第一开关状态下，第二光开关与OTDR基本单元之间的连接导通，所述本端OTDR设备处于探测模式；在所述第一光开关的第二开关状态下，所述第二光开关与第一滤波器之间的连接导通，所述本端OTDR设备处于反射模式；

在所述探测模式下，发射第一探测信号；

接收所述第一探测信号的返回信号；所述返回信号用于确定待测光纤的当前状态；

在所述反射模式下，接收来自待测光纤连接对端OTDR设备的第二探测信号；

基于所述第二探测信号形成反射信号；

将所述第二探测信号的反射信号通过待测试长度的所述待测光纤，发射至所述对端OTDR设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述探测模式下，将所述本端OTDR设备的第一光开关切换至第一开关状态。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述反射模式下，将所述本端OTDR设备的第一光开关切换至第二开关状态。

9.根据权利要求6所述的方法，所述基于所述第二探测信号形成反射信号，包括：

根据预设波长范围，基于所述第二探测信号形成反射信号。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如权利要求6至9任一项所述的光时域反射检测方法。

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