CN202145160U

CN202145160U - 光时域反射仪

Info

Publication number: CN202145160U
Application number: CN201120181976U
Authority: CN
Inventors: 张斌; 巩志强; 崔一峰
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2021-05-25

Abstract

本实用新型公开了一种光时域反射仪，包括：光源、分路器、连接器、处理器和控制器，其中，光源用于将激光提供至分路器，所述分路器用于将从光源接收到的光经过连接器传送给待测对象，并将从待测对象反射和/或散射回的光信号传送至处理器；所述处理器用于对接收到的光信号进行处理并得出检测结果；所述控制器用于对光源和处理器的操作进行控制，在连接器与分路器之间设置有假纤，所述从待测对象反射和/或散射回的光信号在到达分路器之前从所述假纤中通过。本实用新型能够简化测试流程，提高检测效率。其尤其适用于测试光纤活动连接头或冷接子的插损和回损。

Description

光时域反射仪

技术领域

本实用新型涉及一种光时域反射仪，尤其是用于光纤接头和活动连接头，特别是现场成端的活动连接头测试的光时域反射仪。

背景技术

光时域反射仪(OTDR)是一种广泛应用于光缆线路施工和维护中的专用仪器。它可以用来检测光纤故障点、光纤衰耗以及光纤接头损耗等。光时域反射仪借助于光纤以及各种连接装置和器件中的散射和反射来实现检测功能。

然而，传统的光时域反射仪在某些应用中使用不够简便。例如，在用户开通光纤到驻地(FTTx)业务等需要测试活动连接头插入损耗(插损)和回波损耗(回损)时，需要搭建测试链路等操作，费时费力，尤其是在测试点较多的情况下更为明显。

为此，需要一种简单易用、成本低廉的光时域反射仪。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种简单易用、成本低廉的光时域反射仪。所述光时域反射仪可以快速准确测试活动连接头和冷接子插损和回损。相对于传统的测试工具，根据本实用新型的光时域反射仪仅需要把被测活动连接头插入仪表，而不需要在仪器外部构建复杂的测试链路，因而大大简化了测试流程，且在测试现场不需携带体积较大的假纤盘。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案通过以下方式来实现：

根据本实用新型的一个方面，提供一种光时域反射仪，包括：光源、分路器、连接器、处理器和控制器，其中，光源用于将激光提供至分路器，所述分路器用于将从光源接收到的光经过连接器传送给待测对象，并将从待测对象反射和/或散射回的光信号传送至处理器；所述处理器用于对接收到的光信号进行处理并得出检测结果；所述控制器用于对光源和处理器的操作进行控制，在连接器与分路器之间设置有假纤，所述从待测对象反射和/或散射回的光信号在到达分路器之前从所述假纤中通过。

进一步地，所述待测对象是光纤活动连接头或冷接子。

进一步地，所述待测对象与连接器直接地连接。

进一步地，所述假纤的长度大于所述光时域反射仪在不设置所述假纤情况下的信号盲区长度。

进一步地，所述假纤的长度大于5米。

进一步地，所述假纤的长度为15米至1000米。

进一步地，所述假纤的长度为15米或50米。

进一步地，所述光源包括用于产生激光的激光器和用于产生驱动激光器的脉冲信号的脉冲发生器。

进一步地，所述光时域反射仪还包括存储器和/或数据输出设备。

进一步地，所述处理器包括光电转换器、信号放大模块、采样及模数转换模块和数字信号处理模块。

本实用新型的上述技术方案中的至少一个方面能够通过采用设置在连接器内侧的假纤来消除信号盲区的影响，从而避免了在检测时搭建外部测试链路的需要，提高了检测效率并节省了成本。其尤其适用于测试光纤活动连接头或冷接子的插损和回损。

附图说明

图1示意性地示出根据本实用新型的一实施例的光时域反射仪的原理框图；

图2a和2b分别示意性地示出根据本实用新型的一实施例的光时域反射仪的光源和处理器的原理框图；

图3示意性地示出根据本实用新型的一实施例的光时域反射仪的连接方式；和

图4示意性地示出根据本实用新型的一实施例的光时域反射仪的测试结果的示例。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。在附图中，箭头示意性地表示部件之间的连接关系和信号流向，但不意味着部件之间一定存在实体的连接线。

图1示出了根据本实用新型的一种实施例的光时域反射仪100。所述光时域反射仪100包括：光源101、分路器102、连接器103、处理器104和控制器105。光源101能够产生检测所需要的激光(例如可以是光脉冲的形式)，并将激光提供至分路器102。所述分路器102，例如Y型光纤分路器，将从光源101接收到的激光传送给连接器103，连接器103与待测对象107相连接以将激光传送给待测对象107。光源101、分路器102、连接器103和处理器104之间的连接可以采用光纤或其它光耦合方式来实现。在光纤中传输的光会被光纤及接头或其它光学器件反射和/或散射。如图1所示，一部分光会作为光信号从待测对象107反射和/或散射回分路器102。分路器102将该反射和/或散射回的光信号传送至处理器104。所述处理器104将从分路器102接收到的光信号进行处理并得出检测结果，例如求出光纤接头的回损或插损。所述控制器105能够对光源101和处理器104的操作进行控制。

可以在连接器103与分路器102之间的光路中设置假纤106，在这种情况下，上述从待测对象107反射和/或散射回的光信号经过假纤106后才能到达分路器102。假纤106可以延长光路，并抑制或消除信号盲区所造成的不利影响。

对于光时域反射仪，在实际中，由散射所形成的光信号往往较弱，而由反射所形成的光信号往往较强。为了满足测试较小的散射信号的要求，光时域反射仪接收光信号的器件必须非常灵敏，而在接收到强的反射光信号时，光时域反射仪接收光信号的器件可能达到饱和，从而形成信号盲区。而假纤106的存在使得光信号产生了一定的延迟，利于信号避开盲区。当假纤106的长度超过所述光时域反射仪在不设置所述假纤情况下的盲区的长度时，可以使得信号完全避开盲区。因此，所述假纤106的长度可以大于该信号盲区长度。所述盲区的长度依赖于OTDR的激光脉冲的宽度、带宽以及反射光信号的强度等因素。一般来说，激光脉冲的宽度越大，信号盲区的长度也越长。例如，假纤106的长度可以大于5米。具体地，所述假纤的长度可以为15米至1000米。优选地，所述假纤的长度可以为15米或50米。然而，也可以根据实际需要来采用其它长度的假纤106。

图2a示出根据本实用新型的一实施例的光源101。如图2a所示，所述光源101包括脉冲发生器111和激光器112。脉冲发生器111，例如可以由现场可编程门阵列(FPGA)来实现，用于在控制器105的控制下产生驱动激光器112的激光调制脉冲信号，来驱动激光器112产生合适的激光。所述激光器112例如可以是激光二极管。

图2b给出了根据本实用新型的处理器104的示例。如图2b所示，所述处理器104可以包括光电转换器141、信号放大模块142、采样及模数转换模块143和数字信号处理模块144。光电转换器141可以将处理器104所接收到的光信号转换成电信号。信号放大模块142可以对光电转换器141生成的电信号进行放大处理(如采用单级或多级放大电路)，以利于采样及模数转换模块143对之进行采样及模数转换处理。采样及模数转换模块143可以将经过信号放大模块142的放大处理的模拟电信号转换成数字信号，以供数字信号处理模块144进行后续的运算处理来获得最后的测试结果。例如，数字信号处理模块144可以采用FPGA数据处理(如累加、求平均等)以及ARM信号处理(如数字滤波、平滑化等)来实现。采样及模数转换模块143可以由控制器105来控制。数字信号处理模块144也可以将经过ARM信号处理的信号反馈到控制器105中，以使控制器105更精确地控制激光脉冲的产生和对信号的采样处理。

在一实施例中，所述光时域反射仪100还可以包括存储器108和/或数据输出设备109。所述数据输出设备109可以包括波形或数据显示装置、打印机等，用于显示检测的结果或中间数据。

本领域普通技术人员应当理解，根据本实用新型的光时域反射仪中的光源、处理器、存储器、数据输出设备并不限于上述示例，它们可以根据实际的需要而基于现有技术进行设计和选择成其它任何形式。本领域中的通用的信号处理电路和处理算法也可以根据需要应用于处理器和控制器中来实现上述测试操作。

在建立光分配网络(ODN)的应用中，往往需要使用大量的光纤活动连接头或冷接子。所述活动连接头是指该连接头采用现场组装的方式安装在光缆上且可以被拆卸和重复安装，而不是在光缆生产时预先制作在光缆上。所述冷接子则是采用机械连接的方式取代热熔机熔接而形成的光纤连接接头，可以作为长期使用的连接接头。在光分配网络中，尤其是对于光纤到驻地(光纤到户、光纤到楼等)的应用而言，活动连接头的插损回损是除分光器衰耗外最主要的衰耗因素，所以对活动连接头的插损和回损进行测试是非常重要的。

根据本实用新型的光时域反射仪100由于将假纤106设置在光时域反射仪100内部，所以在测试时可以将待测对象107直接地连接至连接器103，而不需要在仪器外部搭建测试链路，如图3所示。这对于这种光纤活动连接头或冷接子的插损和/或回损进行检测非常有利，能够显著地提高检测效率。而且，对于这种活动连接头或冷接子的检测，只需要低功率和小激光调制脉冲宽度的激光光源就能完成，在这种情况下，信号盲区较短，因而需要的假纤106的长度也较短。这有助于节省光时域反射仪100的体积，而提高光时域反射仪100的紧凑性和便携性。因此，根据本实用新型的光时域反射仪100尤其适用于对这种光纤活动连接头或冷接子的插损和/或回损进行检测。

图4示出了根据本实用新型的光时域反射仪对于光纤活动连接头和冷接子的插损和回损的检测结果的一个示例。图4中的斜线的左上部分的斜率表示设置在光时域反射仪中的假纤造成的信号衰减，中间部分的曲线的峰值表示待测的活动连接头的回损，中间峰值的两侧的斜线的垂直高度差表示待测的活动连接头的插损，而右下方的斜线在垂直方向上的偏移量表示冷接子的插损。一般情况下，可以认为冷接子基本上不对光进行反射，而不考虑冷接子的回损。

尽管上述示例中以活动连接头和冷接子为例对根据本实用新型的光时域反射仪的应用进行描述，但是，本领域普通技术人员应当理解，根据本实用新型的光时域反射仪的应用并不限于此，其也可以用于对光纤熔接接头的损耗、光纤以及其它各种连接部件中的损耗进行检测。

虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。

虽然本实用新型总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims

1.一种光时域反射仪，包括：光源、分路器、连接器、处理器和控制器，其中，光源用于将激光提供至分路器，所述分路器用于将从光源接收到的光经过连接器传送给待测对象，并将从待测对象反射和/或散射回的光信号传送至处理器；所述处理器用于对接收到的光信号进行处理并得出检测结果；所述控制器用于对光源和处理器的操作进行控制，其特征在于，在连接器与分路器之间设置有假纤，所述从待测对象反射和/或散射回的光信号在到达分路器之前从所述假纤中通过。

2.根据权利要求1所述的光时域反射仪，其特征在于，所述待测对象是光纤活动连接头或冷接子。

3.根据权利要求1所述的光时域反射仪，其特征在于，所述待测对象与连接器直接地连接。

4.根据权利要求1所述的光时域反射仪，其特征在于，所述假纤的长度大于所述光时域反射仪在不设置所述假纤情况下的信号盲区长度。

5.根据权利要求1所述的光时域反射仪，其特征在于，所述假纤的长度大于5米。

6.根据权利要求1所述的光时域反射仪，其特征在于，所述假纤的长度为15米至1000米。

7.根据权利要求1所述的光时域反射仪，其特征在于，所述假纤的长度为15米或50米。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的光时域反射仪，其特征在于，所述光源包括用于产生激光的激光器和用于产生驱动激光器的脉冲信号的脉冲发生器。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的光时域反射仪，其特征在于，所述光时域反射仪还包括存储器和/或数据输出设备。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的光时域反射仪，其特征在于，所述处理器包括光电转换器、信号放大模块、采样及模数转换模块和数字信号处理模块。