CN115683556A - 一种光纤线路衰减双向测量方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤线路衰减双向测量方法，在光纤线路衰减双向测量装置中设置半导体光放大器，向被测光纤发送光测量脉冲信号，根据光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定反射信号到达时刻，分别对半导体光放大器在第一时间段以及第二时间段的状态进行调整以获取正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据，并根据正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据进行测量。从而能够仅通过被测光纤的一端实现双向测量。极大减少了人工成本和设备成本。

Description

一种光纤线路衰减双向测量方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及光纤测量技术领域，特别涉及一种光纤线路衰减双向测量方法。本发明同时还涉及一种光纤线路衰减双向测量装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在进行光纤线路衰减测量时，目前通常是采用两种方法进行：一是使用光源和光功率计进行测量，二是使用OTDR进行测量。其中OTDR测量法不但可以测量光纤线路衰减，还可以测量光纤长度以及光纤连接点的质量，工作效率高，因此在光缆通信工程中广为使用。

发明人在实现本发明的过程中发现，当使用现有技术的OTDR进行光纤线路测量时，由于存在假增益现象，导致单向测试得到的光纤连接点损耗与真实值出现偏差，因此往往需要技术人员实行双向测量，即：使用OTDR从被测光纤线路的两端分别进行测量，然后对获得的光纤连接点损耗值或光纤线路衰减值进行算术平均计算，才能获得较正确的测量结果。然而这种双向测量的方式不仅降低了工作效率，特别是在光缆在线监测系统中需要在被监测光缆两端都需要配置OTDR测量模块，从而增加了系统测量成本。

发明内容

本发明实施例提供一种光纤线路衰减双向测量方法、装置、电子设备及存储介质，能够仅通过被测光纤的一端实现双向测量。极大减少了人工成本和设备成本。

第一方面，提供一种光纤线路衰减双向测量方法，所述方法应用于包含光纤线路衰减双向测量装置、光反射器、被测光纤的系统中，所述光纤线路衰减双向测量装置中设置有半导体光放大器，所述光纤线路衰减双向测量装置与所述被测光纤的一端连接，所述光反射器与所述被测光纤的另一端连接，该方法包括：

通过所述光纤线路衰减双向测量装置向所述被测光纤发送光测量脉冲信号；

以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻；

对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据，其中，所述第一时间段为起始时刻至所述到达时刻之间的时间段；

对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，其中，所述第二时间段为第二时刻至测量结束时刻之间的时间段，所述第二时刻为在所述到达时刻后延时预设时间的时刻，所述预设时间根据光测量脉冲信号的宽度生成；

根据所述正向后向散射信号数据以及所述反向后向散射信号数据对所述被测光纤进行测量。

在一些实施例中，以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻，具体为：

从所述测量数据中获取包含所述光反射器产生的反射信号脉冲；

将所述反射信号脉冲的起始位置所对应的时刻作为所述到达时刻。

在一些实施例中，对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据，具体为：

将所述半导体光放大器在第一时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第一时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的自所述光纤线路衰减双向测量装置向所述光反射器方向的后向散射信号数据作为所述正向后向散射信号数据。

在一些实施例中，对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，具体为：

将所述半导体光放大器在第二时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第二时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的所述到达时刻之前的后向散射信号数据丢弃；

将获取到的自所述光反射器向所述光纤线路衰减双向测量装置方向的后向散射信号数据作为所述反向后向散射信号数据。

第二方面，提供一种光纤线路衰减双向测量装置，应用于包含被测光纤、光反射器、以及所述光纤线路衰减双向测量装置的系统中，所述光反射器与所述被测光纤的一端连接，所述光纤线路衰减双向测量装置与所述被测光纤的另一端连接，所述光纤线路衰减双向测量装置包括：

光发射机，与光方向耦合器连接，用于通过所述光方向耦合器向所述被测光纤发射光测量脉冲信号；

所述光方向耦合器，分别与所述被测光纤、半导体光放大器模块连接，用于将光测量脉冲信号向所述被测光纤发送；

所述半导体光放大器模块，分别与所述光方向耦合器以及所述信号转换模块连接，用于对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据以及对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，其中，所述第一时间段为起始时刻至所述到达时刻之间的时间段，所述第二时间段为第二时刻至测量结束时刻之间的时间段，所述第二时刻为在所述到达时刻后延时预设时间的时刻，所述预设时间根据光测量脉冲信号的宽度生成；

所述信号转换模块，与所述半导体光放大器模块连接，用于将光后向散射信号和光反射信号转换为电信号并进行模数转换；

控制和计算模块，用于以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻，以及根据所述正向后向散射信号数据以及所述反向后向散射信号数据对所述被测光纤进行测量。

在一些实施例中，所述控制和计算模块具体用于：

从所述测量数据中获取包含所述光反射器产生的反射信号脉冲；

将所述反射信号脉冲的起始位置所对应的时刻作为所述到达时刻。

在一些实施例中，所述半导体光放大器模块具体用于：

将所述半导体光放大器在第一时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第一时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的自所述光纤线路衰减双向测量装置向所述光反射器方向的后向散射信号数据作为所述正向后向散射信号数据。

在一些实施例中，所述半导体光放大器模块具体用于：

将所述半导体光放大器在第二时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第二时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的所述到达时刻之前的后向散射信号数据丢弃；

将获取到的自所述光反射器向所述光纤线路衰减双向测量装置方向的后向散射信号数据作为所述反向后向散射信号数据。

第三方面，一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如上任意一项所述的光纤线路衰减双向测量方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的光纤线路衰减双向测量方法。

通过应用以上技术方案，在光纤线路衰减双向测量装置中设置半导体光放大器，向被测光纤发送光测量脉冲信号，根据光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定反射信号到达时刻，分别对半导体光放大器在第一时间段以及第二时间段的状态进行调整以获取正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据，并根据正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据进行测量。从而能够仅通过被测光纤的一端实现双向测量。极大减少了人工成本和设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提出的一种光纤线路衰减双向测量方法的流程示意图；

图2为本发明具体实施例中A-B方向的OTDR光纤线路衰减迹线示意图；

图3为本发明具体实施例中B-A方向的OTDR光纤线路衰减迹线示意图；

图4为本发明具体实施例中双向测量的OTDR装置框图和测量连接示意图；

图5为本发明具体实施例中测量光反射器产生的反射信号到达光接收机的时刻t₁的信号迹线示意图；

图6为本发明具体实施例中双向测量的OTDR装置进行光纤线路双向测量的步骤示意图；

图7为本发明提出的光纤线路衰减双向测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求部分指出。

应当理解的是，本申请并不局限于下面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

下面结合图1来描述根据本申请示例性实施方式的光纤线路衰减双向测量方法。需要注意的是，下述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本申请的实施方式可以应用于适用的任何场景。

需要说明的是，该方法应用于包含光纤线路衰减双向测量装置、光反射器、被测光纤的系统中，所述光纤线路衰减双向测量装置中设置有半导体光放大器，所述光纤线路衰减双向测量装置与所述被测光纤的一端连接，所述光反射器与所述被测光纤的另一端连接，该方法包括如下步骤：

S101，通过所述光纤线路衰减双向测量装置向所述被测光纤发送光测量脉冲信号。

S102，以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻。

在本发明实施例中，以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻，具体为：

从所述测量数据中获取包含所述光反射器产生的反射信号脉冲；

将所述反射信号脉冲的起始位置所对应的时刻作为所述到达时刻。

S103，对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据，其中，所述第一时间段为起始时刻至所述到达时刻之间的时间段。

在本发明实施例中，对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据，具体为：

将所述半导体光放大器在第一时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第一时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的自所述光纤线路衰减双向测量装置向所述光反射器方向的后向散射信号数据作为所述正向后向散射信号数据。

S104，对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，其中，所述第二时间段为第二时刻至测量结束时刻之间的时间段，所述第二时刻为在所述到达时刻后延时预设时间的时刻，所述预设时间根据光测量脉冲信号的宽度生成。

在本发明实施例中，对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，具体为：

将所述半导体光放大器在第二时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第二时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的所述到达时刻之前的后向散射信号数据丢弃；

将获取到的自所述光反射器向所述光纤线路衰减双向测量装置方向的后向散射信号数据作为所述反向后向散射信号数据。

S105，根据所述正向后向散射信号数据以及所述反向后向散射信号数据对所述被测光纤进行测量。

通过应用以上技术方案，在光纤线路衰减双向测量装置中设置半导体光放大器，向被测光纤发送光测量脉冲信号，根据光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定反射信号到达时刻，分别对半导体光放大器在第一时间段以及第二时间段的状态进行调整以获取正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据，并根据正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据进行测量。从而能够仅通过被测光纤的一端实现双向测量。极大减少了人工成本和设备成本。

为了达到以上目的，本发明还提出了一种光纤线路衰减双向测量装置，应用于包含被测光纤、光反射器、以及所述光纤线路衰减双向测量装置的系统中，其特征在于，所述光反射器与所述被测光纤的一端连接，所述光纤线路衰减双向测量装置与所述被测光纤的另一端连接，如图7所示，所述光纤线路衰减双向测量装置包括：

光发射机710，与光方向耦合器连接，用于通过所述光方向耦合器向所述被测光纤发射光测量脉冲信号；

所述光方向耦合器720，分别与所述被测光纤、半导体光放大器模块连接，用于将光测量脉冲信号向所述被测光纤发送；

所述半导体光放大器模块730，分别与所述光方向耦合器以及所述信号转换模块连接，用于对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据以及对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，其中，所述第一时间段为起始时刻至所述到达时刻之间的时间段，所述第二时间段为第二时刻至测量结束时刻之间的时间段，所述第二时刻为在所述到达时刻后延时预设时间的时刻，所述预设时间根据光测量脉冲信号的宽度生成；

所述信号转换模块740，与所述半导体光放大器模块连接，用于将光后向散射信号和光反射信号转换为电信号并进行模数转换；

控制和计算模块750，用于以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻，以及根据所述正向后向散射信号数据以及所述反向后向散射信号数据对所述被测光纤进行测量。

在本发明具体实施例中，所述控制和计算模块具体用于：

从所述测量数据中获取包含所述光反射器产生的反射信号脉冲；

将所述反射信号脉冲的起始位置所对应的时刻作为所述到达时刻。

在本发明具体实施例中，所述半导体光放大器模块具体用于：

将所述半导体光放大器在第一时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第一时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的自所述光纤线路衰减双向测量装置向所述光反射器方向的后向散射信号数据作为所述正向后向散射信号数据。

在本发明具体实施例中，所述半导体光放大器模块具体用于：

将所述半导体光放大器在第二时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第二时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的所述到达时刻之前的后向散射信号数据丢弃；

将获取到的自所述光反射器向所述光纤线路衰减双向测量装置方向的后向散射信号数据作为所述反向后向散射信号数据。

本发明的目的是提供一种双向测量的OTDR装置和方法，操作人员只需要在被测光纤一端，即可进行OTDR双向测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种双向测量的OTDR装置，包含一个光发射机、一个光方向耦合器、一个光反射器、一个半导体光放大器(即SOA)和驱动器、一个APD互阻放大器(即：APD-TIA)、模数变换电路(即：ADC)、一个控制和计算单元。

其中，控制和计算单元连接光发射机、半导体光放大器和驱动器、模数变换电路，光发射机通过光方向耦合器连接至被测光纤的一端，被测光纤的另一端连接光反射器，光方向耦合器还连接半导体光放大器，半导体光放大器连接APD互阻放大器，APD互阻放大器连接模数变换电路。

其中，在控制和计算单元的控制下，按现有OTDR技术，光发射机发射不同脉宽、不同周期的光脉冲信号。

其中，被测光纤远端连接一个光反射器，光反射器的反射率大于-1dB。使用OTDR进行测量时，光发射机输出的光脉冲信号经被测光纤到达远端的光反射器；在这个过程中，所产生的后向散射信号回到APD互阻放大器，被放大及数字化处理后形成被测光纤的正向OTDR测量数据；而所使用的光反射器的反射率较高，产生了较强功率的反射脉冲；该反射脉冲在被测光纤中传输时，也产生后向散射信号，并且所产生后向散射信号再经光反射器的反射后，回到APD互阻放大器，被放大及数字化处理后形成被测光纤的反向OTDR测量数据。

其中，在控制和计算单元的控制下，半导体光放大器的驱动器可产生不同幅度的驱动电流；通过不同幅度的驱动电流，使半导体光放大器处于放大状态或处于衰减状态；半导体光放大器的驱动器产生的驱动电流可以是直流形式，也可以是脉冲形式；处于衰减状态时，衰减值的取值范围20至50dB；半导体光放大器既可作为光后向信号放大器，也作为快速光衰减器，用以衰减或阻断强反射信号，保证APD互阻放大器在出现强反射信号时不进入深过载状态。

本发明还提供一种OTDR双向测量方法，所述测量方法应用于所述测量装置，所述测量方法包括如下步骤：

a)将双向测量的OTDR装置连接被测光纤：

将双向测量的OTDR装置的测量信号端口连接到被测光纤的一端，被测光纤的另一端连接光反射器。

b)测量光反射器产生的反射信号到达光接收机的时刻t₁：

控制和计算单元控制半导体光放大器的驱动器让半导体光放大器处于衰减状态，衰减值在20至30dB之间，并控制光发射机发射一个光测量脉冲信号；

模数变换电路同步进行模数变换，对APD互阻放大器的输出信号进行取样、数字变换后送到控制和计算单元，获得一组测量数据[A_i]；

按现有OTDR技术方法，在[A_i]中找到所包含的光反射器产生的反射信号脉冲，其起始位置对应的时刻t₁为反射信号到达光接收机的时刻。

c)获取被测光纤的A-B方向后向散射信号[B_a-b]：

在0时刻至t₁时刻，控制和计算单元控制半导体光放大器处于放大状态，其余时间段内处于衰减状态，衰减值在40至50dB之间；

按现有OTDR技术方法，获得一组被测光纤的后向散射信号数据，即获得一组被测光纤的A-B方向的后向散射信号数据[B_a-b]；

d)获取被测光纤的B-A方向后向散射信号[B_b-a]：

在0时刻至t₁+w时刻，控制和计算单元控制半导体光放大器处于衰减状态，衰减值在40至50dB之间，其余时间段内处于放大状态；w为光测量脉冲信号宽度的1倍至1.2倍；

按现有OTDR技术方法，获得一组被测光纤的后向散射信号数据，并将时刻t₁之前的数据丢弃，即获得一组被测光纤的B-A方向的后向散射信号数据[B_b-a]。

e)按现有OTDR技术方法分别处理A-B方向的后向散射信号数据[B_a-b]

和B-A方向的后向散射信号数据[B_b-a]。

根据本发明提供的以上具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

与传统的OTDR相比，本发明的双向测量的OTDR装置和方法，操作人员只需要在被测光纤一端，即可进行OTDR双向测量。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。本发明的目的是提供一种双向测量的OTDR装置和方法，操作人员只需要在被测光纤一端，即可进行OTDR双向测量。

如图1所示，使用现有OTDR技术对光纤线路进行双向测量时，首先将OTDR连接在光纤线路的A端，进行A-B方向的测量；然后再将OTDR连接在光纤线路的B端，进行B-A方向的测量。

进行A-B方向的测量时，获得的OTDR迹线如图2所示，起始事件为A，结束事件为B，事件S则对应熔接点S；进行B-A方向的测量时，获得的OTDR迹线如图3所示，起始事件为A’，结束事件为B’，事件S’则对应熔接点S。事件S和事件S’的结果是不一样的，事件S的损耗为正值，事件S’的损耗为负值，而熔接点S的损耗结果应该是事件S损耗和事件S’损耗的算术平均值。

如图4所示，为本发明的测量装置的组成结构：

一种双向测量的OTDR装置，包含一个光发射机、一个光方向耦合器、一个光反射器、一个半导体光放大器(即SOA)和驱动器、一个APD互阻放大器(即：APD-TIA)、模数变换电路(即：ADC)、一个控制和计算单元。

其中，控制和计算单元连接光发射机、半导体光放大器和驱动器、模数变换电路，光发射机通过光方向耦合器连接至被测光纤的一端，被测光纤的另一端连接光反射器，光方向耦合器还连接半导体光放大器，半导体光放大器连接APD互阻放大器，APD互阻放大器连接模数变换电路。

其中，在控制和计算单元的控制下，按现有OTDR技术，光发射机发射不同脉宽、不同周期的光脉冲信号。

其中，被测光纤远端连接一个光反射器，光反射器的反射率大于-1dB。使用OTDR进行测量时，光发射机输出的光脉冲信号经被测光纤到达远端的光反射器；在这个过程中，所产生的后向散射信号回到APD互阻放大器，被放大及数字化处理后形成被测光纤的正向OTDR测量数据(所述正向即：测量装置信号端至光反射器方向)；而所使用的光反射器的反射率较高，产生了较强功率的反射脉冲；该反射脉冲在被测光纤中传输时，也产生后向散射信号，并且所产生后向散射信号再经光反射器的反射后，回到APD互阻放大器，被放大及数字化处理后形成被测光纤的反向OTDR测量数据(所述反向即：光反射器至测量装置信号端方向)。

其中，在控制和计算单元的控制下，半导体光放大器的驱动器可产生不同幅度的驱动电流；通过不同幅度的驱动电流，使半导体光放大器处于放大状态或处于衰减状态；半导体光放大器的驱动器产生的驱动电流可以是直流形式，也可以是脉冲形式；处于衰减状态时，衰减值的取值范围20至50dB。

半导体光放大器既可作为光后向信号放大器，也作为快速光衰减器；作为快速光衰减器时，用以快速衰减或阻断强反射信号，保证APD互阻放大器在接收到强反射信号时不进入深过载状态。在本发明装置中，当光反射器产生的强反射信号到达半导体光放大器时，控制和计算单元控制半导体光放大器的驱动器，使半导体光放大器快速处于衰减状态，大大减弱了强反射信号，使其进入到APD探测器的电平不会让APD互阻放大器进入过载状态；当过了强反射信号的窗口期，控制和计算单元控制半导体光放大器的驱动器，使半导体光放大器快速处于放大状态，使光纤产生的后向散射信号正常通过和放大，进入到APD探测器中，被APD互阻放大器进行光电转换和放大。

在使用本发明的测量装置进行光纤线路双向测量时，需要测量光发射机发射的光脉冲信号从测量装置信号输入/输出端口到光反射器再到测量装置信号输入/输出端口所经历的时间t₁。

为了获取时间t₁，控制和计算单元控制半导体光放大器的驱动器让半导体光放大器处于衰减状态，衰减值在20至30dB之间，并控制光发射机发射一个光测量脉冲信号，模数变换电路同步进行模数变换，对APD互阻放大器的输出信号进行取样、数字变换后送到控制和计算单元，获得一组测量数据[A_i]；测量数据[A_i]的OTDR迹线如图5所示；按现有OTDR技术方法，在[A_i]中找到所包含的光反射器产生的反射信号脉冲，其起始位置对应的时刻为所需要获取的时间t₁。

在使用本发明的测量装置进行光纤线路正向测量，即获取被测光纤的A-B方向后向散射信号时，在0时刻至t₁时刻，控制和计算单元控制半导体光放大器处于放大状态，即正常接收A-B方向的后向散射信号；其余时间段内处于衰减状态，衰减值在40至50dB之间，即对光反射器的强反射信号和B-A方向的后向散射信号进行屏蔽；按现有OTDR技术方法，获得一组被测光纤的后向散射信号数据，即获得一组被测光纤的A-B方向的后向散射信号数据[B_a-b]。

在使用本发明的测量装置进行光纤线路反向测量，即获取被测光纤的B-A方向后向散射信号时，在0时刻至t₁+w时刻，控制和计算单元控制半导体光放大器处于衰减状态，衰减值在40至50dB，即屏蔽A-B方向的后向散射信号以及光反射器产生的强反射信号；其余时间段内处于放大状态，即正常接收B-A方向的后向散射信号；按现有OTDR技术方法，获得一组被测光纤的后向散射信号数据，并将时刻t₁之前的数据丢弃，并将时刻t₁定为B-A方向的后向散射信号数据时间起始点，即获得一组被测光纤的B-A方向的后向散射信号数据[B_b-a]。其中w为光测量脉冲信号宽度的1倍至1.2倍。

图6所示，本发明还提供一种OTDR双向测量方法，所述测量方法应用于所述测量装置，所述测量方法包括如下步骤：

a)将双向测量的OTDR装置连接被测光纤：

将双向测量的OTDR装置的测量信号端口连接到被测光纤的一端，被测光纤的另一端连接光反射器。

b)测量光反射器产生的反射信号到达光接收机的时刻t₁：

控制和计算单元控制半导体光放大器的驱动器让半导体光放大器处于衰减状态，衰减值在20至30dB之间，并控制光发射机发射一个光测量脉冲信号；

模数变换电路同步进行模数变换，对APD互阻放大器的输出信号进行取样、数字变换后送到控制和计算单元，获得一组测量数据[A_i]；

按现有OTDR技术方法，在[A_i]中找到所包含的光反射器产生的反射信号脉冲，其起始位置对应的时刻t₁为反射信号到达光接收机的时刻。

c)获取被测光纤的A-B方向后向散射信号[B_a-b]：

在0时刻至t₁时刻，控制和计算单元控制半导体光放大器处于放大状态，其余时间段内处于衰减状态，衰减值在40至50dB之间；

按现有OTDR技术方法，获得一组被测光纤的后向散射信号数据，即获得一组被测光纤的A-B方向的后向散射信号数据[B_a-b]；

d)获取被测光纤的B-A方向后向散射信号[B_b-a]：

在0时刻至t₁+w时刻，控制和计算单元控制半导体光放大器处于衰减状态，衰减值在40至50dB之间，其余时间段内处于放大状态；w为光测量脉冲信号宽度的1倍至1.2倍；

按现有OTDR技术方法，获得一组被测光纤的后向散射信号数据，并将时刻t₁之前的数据丢弃，即获得一组被测光纤的B-A方向的后向散射信号数据[B_b-a]。

按现有OTDR技术方法分别处理A-B方向的后向散射信号数据[B_a-b]和B-A方向的后向散射信号数据[B_b-a]。

通过应用以上技术方案，在光纤线路衰减双向测量装置中设置半导体光放大器，向被测光纤发送光测量脉冲信号，根据光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定反射信号到达时刻，分别对半导体光放大器在第一时间段以及第二时间段的状态进行调整以获取正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据，并根据正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据进行测量。从而能够仅通过被测光纤的一端实现双向测量。极大减少了人工成本和设备成本。

相应的，本发明还提出了一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来如上任意一项所述的一种光纤线路衰减双向测量方法。

相应的，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种光纤线路衰减双向测量方法。

通过应用以上技术方案，在光纤线路衰减双向测量装置中设置半导体光放大器，向被测光纤发送光测量脉冲信号，根据光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定反射信号到达时刻，分别对半导体光放大器在第一时间段以及第二时间段的状态进行调整以获取正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据，并根据正向后向散射信号数据以及反向后向散射信号数据进行测量。从而能够仅通过被测光纤的一端实现双向测量。极大减少了人工成本和设备成本。

上述通信总线可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述终端与其它设备之间的通信。

存储器可以包括RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，也可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其它可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤线路衰减双向测量方法，其特征在于，所述方法应用于包含光纤线路衰减双向测量装置、光反射器、被测光纤的系统中，所述光纤线路衰减双向测量装置中设置有半导体光放大器，所述光纤线路衰减双向测量装置与所述被测光纤的一端连接，所述光反射器与所述被测光纤的另一端连接，该方法包括：

通过所述光纤线路衰减双向测量装置向所述被测光纤发送光测量脉冲信号；

以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻；

对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据，其中，所述第一时间段为起始时刻至所述到达时刻之间的时间段；

对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，其中，所述第二时间段为第二时刻至测量结束时刻之间的时间段，所述第二时刻为在所述到达时刻后延时预设时间的时刻，所述预设时间根据光测量脉冲信号的宽度生成；

根据所述正向后向散射信号数据以及所述反向后向散射信号数据对所述被测光纤进行测量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻，具体为：

从所述测量数据中获取包含所述光反射器产生的反射信号脉冲；

将所述反射信号脉冲的起始位置所对应的时刻作为所述到达时刻。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据，具体为：

将所述半导体光放大器在第一时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第一时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的自所述光纤线路衰减双向测量装置向所述光反射器方向的后向散射信号数据作为所述正向后向散射信号数据。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，具体为：

将所述半导体光放大器在第二时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第二时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的所述到达时刻之前的后向散射信号数据丢弃；

将获取到的自所述光反射器向所述光纤线路衰减双向测量装置方向的后向散射信号数据作为所述反向后向散射信号数据。

5.一种光纤线路衰减双向测量装置，应用于包含被测光纤、光反射器、以及所述光纤线路衰减双向测量装置的系统中，其特征在于，所述光反射器与所述被测光纤的一端连接，所述光纤线路衰减双向测量装置与所述被测光纤的另一端连接，所述光纤线路衰减双向测量装置包括：

光发射机，与光方向耦合器连接，用于通过所述光方向耦合器向所述被测光纤发射光测量脉冲信号；

所述光方向耦合器，分别与所述被测光纤、半导体光放大器模块连接，用于将光测量脉冲信号向所述被测光纤发送；

所述半导体光放大器模块，分别与所述光方向耦合器以及所述信号转换模块连接，用于对所述半导体光放大器在第一时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的正向后向散射信号数据以及对所述半导体光放大器在第二时间段的状态进行调整以获取所述被测光纤的反向后向散射信号数据，其中，所述第一时间段为起始时刻至所述到达时刻之间的时间段，所述第二时间段为第二时刻至测量结束时刻之间的时间段，所述第二时刻为在所述到达时刻后延时预设时间的时刻，所述预设时间根据光测量脉冲信号的宽度生成；

所述信号转换模块，与所述半导体光放大器模块连接，用于将光后向散射信号和光反射信号转换为电信号并进行模数转换；

控制和计算模块，用于以所述光纤线路衰减双向测量装置发射光测量脉冲信号的时刻定为起始时刻，根据所述光纤线路衰减双向测量装置获取到的测量数据确定所述光测量脉冲信号对应的反射信号到达所述光纤线路衰减双向测量装置的到达时刻，以及根据所述正向后向散射信号数据以及所述反向后向散射信号数据对所述被测光纤进行测量。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制和计算模块具体用于：

从所述测量数据中获取包含所述光反射器产生的反射信号脉冲；

将所述反射信号脉冲的起始位置所对应的时刻作为所述到达时刻。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述半导体光放大器模块具体用于：

将所述半导体光放大器在第一时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第一时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的自所述光纤线路衰减双向测量装置向所述光反射器方向的后向散射信号数据作为所述正向后向散射信号数据。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述半导体光放大器模块具体用于：

将所述半导体光放大器在第二时间段设置为放大状态，以及将所述半导体光放大器在除所述第二时间段的其它时间段设置为衰减状态；

将获取到的所述到达时刻之前的后向散射信号数据丢弃；

将获取到的自所述光反射器向所述光纤线路衰减双向测量装置方向的后向散射信号数据作为所述反向后向散射信号数据。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～4中任意一项所述的光纤线路衰减双向测量方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～4中任意一项所述的光纤线路衰减双向测量方法。

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