CN209419624U - 一种基于正交调制技术的光时域反射仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于正交调制技术的光时域反射仪，包括信号处理器、可调脉冲光源、光定向耦合器、光接收机、模数转换器和正交调制触发控制器，正交调制触发控制器用于分别提供正交调制脉冲光源触发时钟信号和正交调制模数转换器触发时钟信号。本实用新型将可调脉冲光源发出的光发送至光定向耦合器，光定向耦合器通过光纤将可调脉冲光源发出的光送往待测光纤，同时将待测光纤中反射的光送给光接收机，光接收机接收待测光信号并由模数转换器进行模数转换后发送至信号处理器进行分析处理，基于正交调制技术，分别对可调脉冲光源和模数转换器的触发时钟相位精细化控制，达到提高OTDR定位精度的目的，可以实现毫米级别的故障点定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种基于正交调制技术的光时域反射仪。
背景技术
随着光通信技术的发展，光纤光缆以及其它类型的光器件被广泛应用。而为了实时掌握光纤链路或光缆线路的情况，出现了各种配套的测试仪器，其中光时域反射仪(OTDR，Optical Time Domain Reflectometer)就是其中一种。
OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量，可以掌握光缆线路或者光纤链路的全程情况。OTDR最主要的也是最重要的测试内容是光纤长度测试和光纤损耗测试，通过长度和损耗测试来分析光缆线路或者光纤链路的故障点以及对故障点的定位。
目前普通的OTDR技术方案，故障点的定位精度由于OTDR脉冲光源和系统采样方案的限制，只能做到米级别的定位精度。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于正交调制技术的光时域反射仪，解决了现有技术中光时域反射仪对光缆线路或者光纤链路中的故障点定位精度低的问题，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于正交调制技术的光时域反射仪，包括信号处理器、可调脉冲光源、光定向耦合器、光接收机、模数转换器和正交调制触发控制器；
所述光定向耦合器包括脉冲光源输入端口、光测试端口和待测光输出端口，所述信号处理器的输出端与所述可调脉冲光源的输入端电连接，所述可调脉冲光源的输出端通过光纤与所述脉冲光源输入端口光路连接，所述光测试端口用于连接待测光纤，所述待测光输出端口通过所述光纤与所述光接收机的输入端光路连接，所述光接收机的输出端与所述模数转换器的输入端电连接，所述模数转换器的输出端与所述信号处理器的输入端电连接，所述正交调制触发控制器用于分别提供所述可调脉冲光源所需的正交调制脉冲光源触发时钟信号和所述模数转换器所需的正交调制模数转换器触发时钟信号，且所述信号处理器的输出端与所述正交调制触发控制器的输入端电连接，所述正交调制触发控制器的输出端分别与所述可调脉冲光源的输入端和所述模数转换器的输入端电连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过信号处理器实现对可调脉冲电源和触发控制器的控制和管理，通过可调脉冲光源可以实现10ns～1ms范围内任意宽度可调的脉冲光源，并通过光纤将脉冲光源发出的光发送至光定向耦合器，由脉冲光源输入端口、光测试端口和待测光输出端口构成的光定向耦合器通过光纤将可调脉冲光源发出的光送往待测光纤，同时将待测光纤中反射的光送给光接收机，具备优良的隔离度，两个方向的光互不干扰；通过光接收机接收待测光信号并由模数转换器进行模数转换后发送至信号处理器进行分析处理，可以实现对待测光纤的光纤长度测试和光纤损耗测试，并通过光纤长度测试和光纤损耗测试确定传输链路上是否发生故障，并对故障点进行定位；其中，通过正交调制触发控制器提供基于正交调制技术的正交调制脉冲光源触发时钟信号和正交调制模数转换器触发时钟信号，对可调脉冲光源和模数转换器分别进行控制，基于正交调制技术，可以实现分别对可调脉冲光源和模数转换器对应的触发时钟相位的精细化控制，从而达到提高OTDR定位精度的目的，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位；其中，本实用新型中的待测光纤还可以是待测光缆等光器件，且本实用新型中信号处理器对可调脉冲电源和触发控制器的控制和管理为现有技术，不涉及计算机程序的改进。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步：所述正交调制触发控制器包括时钟源、第一数模转换器、第二数模转换器、正交相位调制器和时钟锁相环；所述时钟源的输入端、所述第一数模转换器的输入端和所述第二数模转换器的输入端均分别与所述信号处理器的输出端电连接，所述时钟源的输出端、所述第一数模转换器的输出端和所述第二数模转换器的输出端均分别与所述正交相位调制器的输入端电连接，所述正交相位调制器的输出端与所述时钟锁相环的输入端电连接，所述时钟锁相环的输出端分别与可调脉冲光源触发时钟端口和模数转换器触发时钟端口电连接。
上述进一步方案的有益效果：通过第一数模转换器和第二数模转换器接收信号处理器的信号，可以输出多种电压，并用于驱动正交相位调制器的I轴和Q轴方向，从而实现多种组合的相位，再通过时钟源输出的触发时钟经过正交相位调制器的调制，可以产生多种不同的触发相位，并通过时钟锁相环一分二，将触发相位分成两路并分别发送至可调脉冲光源触发时钟端口和模数转换器触发时钟端口，以实现驱动可调脉冲光源的发光和模数转换器的采样；通过上述各单元组成的正交调制触发控制器，可以实现控制可调脉冲光源和模数转换器的工作时机，基于正交相位调制技术，实现分别对可调脉冲光源和模数转换器的对应的触发时钟相位的精细化控制，从而达到提高OTDR定位精度的目的，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位。
进一步：所述正交调制触发控制器还包括第一低通滤波器和第一噪声放大器，所述第一低通滤波器的输入端与所述第一数模转换器的输出端电连接，所述第一噪声放大器的输入端与所述第一低通滤波器的输出端电连接，所述第一噪声放大器的输出端与所述正交相位调制器的输入端电连接。
进一步：所述正交调制触发控制器还包括第二低通滤波器和第二噪声放大器，所述第二低通滤波器的输入端与所述第二数模转换器的输出端电连接，所述第二噪声放大器的输入端与所述第二低通滤波器的输出端电连接，所述第二噪声放大器的输出端与所述正交相位调制器的输入端电连接。
上述进一步方案的有益效果：通过第一低通滤波器和第一噪声放大器，可进一步保证获得所需的多种组合的电压，并消除噪声，便于后续通过正交相位调制器获得所需的多种组合的调制相位，达到精细化控制的目的，提高对光纤链路上的故障点的定位精度；通过第二低通滤波器和第二噪声放大器，同样可进一步保证获得所需的多种调制相位，并消除噪声，便于后续通过正交相位调制器获得所需的多种组合的调制相位，达到精细化控制的目的，提高对光纤链路上的故障点的定位精度。
进一步：所述正交调制触发控制器还包括时钟延时电路，所述时钟延时电路的输入端与所述时钟锁相环的输出端电连接，所述时钟延时电路的输出端与所述模数转换器触发时钟端口电连接。
上述进一步方案的有益效果：通过时钟延时电路，可以消除时钟延时，实现零传输延迟，从而满足多种触发时钟信号的精确同步需求，进一步达到对多种触发时钟信号的精细化控制的目的，提高对光纤链路上的故障点的定位精度。
进一步：所述可调脉冲光源包括单片机、驱动电路和脉冲光源输出电路，所述单片机的输入端分别与所述信号处理器的输出端和所述可调脉冲光源触发时钟信号端口电连接，所述单片机的输出端与所述驱动电路的输入端电连接，所述驱动电路的输出端与所述脉冲光源输出电路电连接，所述脉冲光源输出电路还通过所述光纤与所述光定向耦合器光路连接。
上述进一步方案的有益效果：通过上述电路构成的可调脉冲光源可以实现10ns～1ms范围内任意宽度可调的脉冲光源，并由脉冲光源输出电路通过光纤将脉冲光源发出的光发送至光定向耦合器。
进一步：所述光接收机包括光电二极管、互阻抗放大器、可变增益放大器和第一输出电路；所述光电二极管通过所述光纤与所述待测光输出端口光路连接，所述光电二极管的一端与所述互阻抗放大器的输入端电连接，所述互阻抗放大器的输出端与所述可变增益放大器的输入端电连接，所述可变增益放大器的输出端与所述第一输出电路的输入端电连接，所述第一输出电路的输出端与所述模数转换器电连接。
上述进一步方案的有益效果：光电二极管将待测光输出端口通过光纤传输过来的待测光信号通过互阻抗放大器转变成转换电信号，再通过可变增益放大器，可以将几十毫伏的微弱的转换电信号放大到几百毫伏级别，并通过第一输出电路输出，一方面完成了光电转换的功能，另一方面通过线性放大便于后续对放大后的转换电信号的采样和分析处理，具有大动态范围；其中，第一可变增益放大器的增益可调，可按照实际需要的倍率对转换电信号进行放大。
进一步：所述光接收机还包括输出缓冲器，所述输出缓冲器的输入端与所述可变增益放大器的输出端电连接，所述输出缓冲器的输出端与所述第一输出电路的输入端电连接。
上述进一步方案的有益效果：经过可变增益放大器放大后的转换电信号可缓存在输出缓冲器中，方便第一输出电路取出，并发送至模数转换器进行模数转换。
进一步：所述模数转换器包括输入电路、模数时钟信号控制电路、转换电路和第二输出电路，所述模数时钟信号控制电路的输入端与所述模数转换器触发时钟端口电连接，所述输入电路的输入端分别与所述第一输出电路的输出端和所述模数时钟信号控制电路的输出端电连接，所述转换电路的输入端分别与所述输入电路的输出端和所述模数时钟信号控制电路的输出端电连接，所述转换电路的输出端与所述第二输出电路的输入端电连接，所述第二输出电路的输出端与所述信号处理器的输入端电连接。
上述进一步方案的有益效果：通过输入电路接收光接收机中第一输出电路输出的放大后的转换电信号，该放大后的转换电信号为模拟电信号，通过模数时钟信号控制电路和转换电路，一方面可以实现模数转换，将模拟电信号转换为数字电信号，方便后续通过第二输出电路发送至信号处理器进行分析处理，从而实现对待测光纤的光纤长度测试和光纤损耗测试，从而分析光纤链路上是否发生故障，并对故障点进行定位；另一方面还可以实现对模数转换的触发时钟相位的精细化控制，提高OTDR的故障点定位精度，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于正交调制技术的光时域反射仪的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例中光定向耦合器的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中正交调制触发控制器的结构示意图；
图4为本实用新型实施例中可调脉冲光源的结构示意图；
图5为本实用新型实施例中光接收机的结构示意图；
图6为本实用新型实施例中模数转换器的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、信号处理器，2、可调脉冲光源，3、光定向耦合器，4、光接收机，5、模数转换器，6、正交调制触发控制器，21、单片机，22、驱动电路，23、脉冲光源输出电路，31、脉冲光源输入端口，32、光测试端口，33、待测光输出端口，41、光电二极管，42、互阻抗放大器，43、可变增益放大器，44、第一输出电路，45、输出缓冲器，51、输入电路，52、模数时钟信号控制电路，53、转换电路，54、第二输出电路，61、时钟源，62、第一数模转换器，63、第二数模转换器，64、正交相位调制器，65、时钟锁相环，66、第一低通滤波器，67、第一噪声放大器，68、第二低通滤波器，69、第二噪声放大器，610、时钟延时电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例、如图1所示，一种基于正交调制技术的光时域反射仪，包括信号处理器1、可调脉冲光源2、光定向耦合器3、光接收机4、模数转换器5和正交调制触发控制器6；
如图2所示，所述光定向耦合器3包括脉冲光源输入端口31、光测试端口32和待测光输出端口33，所述信号处理器1的输出端与所述可调脉冲光源2的输入端电连接，所述可调脉冲光源2的输出端通过光纤与所述脉冲光源输入端口31光路连接，所述光测试端口32用于连接待测光纤，所述待测光输出端口33通过所述光纤与所述光接收机4的输入端光路连接，所述光接收机4的输出端与所述模数转换器5的输入端电连接，所述正交调制触发控制器6用于分别提供所述可调脉冲光源2所需的正交调制脉冲光源触发时钟信号和所述模数转换器5所需的正交调制模数转换器触发时钟信号，且所述信号处理器1的输出端与所述正交调制触发控制器6的输入端电连接，所述正交调制触发控制器6的输出端分别与所述可调脉冲光源2的输入端和所述模数转换器5的输入端电连接。
本实施例基于正交调制技术的光时域反射仪的工作原理为：通过信号处理器实现对可调脉冲电源和触发控制器的控制和管理，通过可调脉冲光源可以实现10ns～1ms范围内任意宽度可调的脉冲光源，并通过光纤将脉冲光源发出的光发送至光定向耦合器，由脉冲光源输入端口、光测试端口和待测光输出端口构成的光定向耦合器通过光纤将可调脉冲光源发出的光送往待测光纤，同时将待测光纤中反射的光送给光接收机，具备优良的隔离度，两个方向的光互不干扰；通过光接收机接收待测光信号并由模数转换器进行模数转换后发送至信号处理器进行分析处理，可以实现对待测光纤的光纤长度测试和光纤损耗测试，并通过光纤长度测试和光纤损耗测试确定传输链路上是否发生故障，并对故障点进行定位；其中，通过正交调制触发控制器提供基于正交调制技术的正交调制脉冲光源触发时钟信号和正交调制模数转换器触发时钟信号，对可调脉冲光源和模数转换器分别进行控制；其中，本实用新型中信号处理器对可调脉冲电源和触发控制器的控制和管理为现有技术，不涉及计算机程序的改进。
本实施例基于正交调制技术，可以实现分别对可调脉冲光源和模数转换器对应的触发时钟相位的精细化控制，从而达到提高OTDR定位精度的目的，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位。
优选地，如图3所示，所述正交调制触发控制器6包括时钟源61、第一数模转换器62、第二数模转换器63、正交相位调制器64和时钟锁相环65；所述时钟源61的输入端、所述第一数模转换器62的输入端和所述第二数模转换器63的输入端均分别与所述信号处理器1的输出端电连接，所述时钟源61的输出端、所述第一数模转换器62的输出端和所述第二数模转换器63的输出端均分别与所述正交相位调制器64的输入端电连接，所述正交相位调制器64的输出端与所述时钟锁相环65的输入端电连接，所述时钟锁相环65的输出端分别与可调脉冲光源触发时钟端口和模数转换器触发时钟端口电连接。
通过第一数模转换器和第二数模转换器接收信号处理器的信号，可以输出多种电压，并用于驱动正交相位调制器的I轴和Q轴方向，从而实现多种组合的相位，再通过时钟源输出的触发时钟经过正交相位调制器的调制，可以产生多种不同的触发相位，并通过时钟锁相环一分二，将触发相位分成两路并分别发送至可调脉冲光源触发时钟端口和模数转换器触发时钟端口，以实现驱动可调脉冲光源的发光和模数转换器的采样；通过上述各单元组成的正交调制触发控制器，可以实现控制可调脉冲光源和模数转换器的工作时机，基于正交相位调制技术，实现分别对可调脉冲光源和模数转换器的对应的触发时钟相位的精细化控制，从而达到提高OTDR定位精度的目的，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位。
本实施例中第一数模转换器和第二数模转换器均为16比特数模转换器，分别可以输出216种电压用于驱动正交相位调制器的I和Q轴方向，最终实现232的相位组合，时钟源输出的触发时钟经过正交相位调制器的调制，产生232种不同的触发相位去驱动脉冲光源发光和模数转换模块的采样。
具体地，如图3所示，所述正交调制触发控制器6还包括第一低通滤波器66和第一噪声放大器67，所述第一低通滤波器66的输入端与所述第一数模转换器62的输出端电连接，所述第一噪声放大器67的输入端与所述第一低通滤波器66的输出端电连接，所述第一噪声放大器67的输出端与所述所述正交相位调制器64的输入端电连接。
具体地，如图3所示，所述正交调制触发控制器6还包括第二低通滤波器68和第二噪声放大器69，所述第二低通滤波器68的输入端与所述第二数模转换器63的输出端电连接，所述第二噪声放大器69的输入端与所述第二低通滤波器68的输出端电连接，所述第二噪声放大器69的输出端与所述所述正交相位调制器64的输入端电连接。
具体地，如图3所示，所述正交调制触发控制器6还包括时钟延时电路610，所述时钟延时电路610的输入端与所述时钟锁相环65的输出端电连接，所述时钟延时电路610的输出端与所述模数转换器触发时钟端口电连接。
通过第一低通滤波器和第一噪声放大器，以及第二低通滤波器和第二噪声放大器，可进一步保证获得所需的多种调制相位，并消除噪声，便于后续通过正交相位调制器获得所需的多种组合的调制相位，达到精细化控制的目的，提高对光纤链路上的故障点的定位精度；通过时钟延时电路，可以消除时钟延时，实现零传输延迟，从而满足多种触发时钟信号的精确同步需求，进一步达到对多种触发时钟信号的精细化控制的目的，提高对光纤链路上的故障点的定位精度；其中，第一低通滤波器、第一噪声放大器、第二低通滤波器、第二噪声放大器、正交相位调制器、时钟锁相环和时钟延时电路均可根据实际情况选择合适型号的器件，并按照图3所示的电路连接示意图进行连接。
优选地，如图4所示，所述可调脉冲光源2包括单片机21、驱动电路22和脉冲光源输出电路23，所述单片机21的输入端分别与所述信号处理器1和所述可调脉冲光源触发时钟信号端口电连接，所述单片机21的输出端与所述驱动电路22的输入端电连接，所述驱动电路22的输出端与所述脉冲光源输出电路23电连接，所述脉冲光源输出电路23还通过所述光纤与所述光定向耦合器3光路连接。
通过上述电路构成的可调脉冲光源可以实现10ns～1ms范围内任意宽度可调的脉冲光源，并由脉冲光源输出电路通过光纤将脉冲光源发出的光发送至光定向耦合器；其中，本实施例的单片机、驱动电路和脉冲光源输出电路均可根据实际情况选择合适型号的器件，并按照图4所示的电路连接示意图进行连接。
优选地，如图5所示，所述光接收机4包括光电二极管41、互阻抗放大器42、可变增益放大器43和第一输出电路44；所述光电二极管41通过所述光纤与所述待测光输出端口33光路连接，所述光电二极管41的一端与所述互阻抗放大器42的输入端电连接，所述互阻抗放大器42的输出端与所述可变增益放大器43的输入端电连接，所述可变增益放大器43的输出端与所述第一输出电路44的输入端电连接，所述第一输出电路44的输出端与所述模数转换器5电连接。
光电二极管将待测光输出端口通过光纤传输过来的待测光信号通过互阻抗放大器转变成转换电信号，再通过可变增益放大器，可以将几十毫伏的微弱的转换电信号放大到几百毫伏级别，并通过第一输出电路输出，一方面完成了光电转换的功能，另一方面通过线性放大便于后续对放大后的转换电信号的采样和分析处理，具有大动态范围；其中，第一可变增益放大器的增益可调，可按照实际需要的倍率对转换电信号进行放大。
具体地，如图5所示，所述光接收机4还包括输出缓冲器45，所述输出缓冲器45的输入端与所述可变增益放大器43的输出端电连接，所述输出缓冲器45的输出端与所述第一输出电路44的输入端电连接。
经过可变增益放大器放大后的转换电信号可缓存在输出缓冲器中，方便第一输出电路取出，并发送至模数转换器进行模数转换。其中，光电二极管、互阻抗放大器、可变增益放大器、第一输出电路和输出缓冲器均可根据实际情况选择合适型号的器件，并按照图5所示的电路连接示意图进行连接。
优选地，如图6所示，所述模数转换器5包括输入电路51、模数时钟信号控制电路52、转换电路53和第二输出电路54，所述模数时钟信号控制电路52的输入端与所述模数转换器触发时钟端口电连接，所述输入电路51的输入端分别与所述第一输出电路44的输出端和所述模数时钟信号控制电路52的输出端电连接，所述转换电路53的输入端分别与所述输入电路51的输出端和所述模数时钟信号控制电路52的输出端电连接，所述转换电路53的输出端与所述第二输出电路54的输入端电连接，所述第二输出电路54的输出端与所述信号处理器1的输入端电连接。
具体地，本实施例中的转换电路为12位的模数转换单元，通过上述各电路构成的模数转换器，可将光接收机中第一输出电路输出的放大后的转换电信号进行12位的模数转换，得到12位的数字信号并发送至信号处理器进行分析处理，一方面可以实现模数转换，将模拟电信号转换为数字电信号，方便后续通过第二输出电路发送至信号处理器进行分析处理，从而实现对待测光纤的光纤长度测试和光纤损耗测试，从而分析光纤链路上是否发生故障，并对故障点进行定位；另一方面还可以实现对模数转换的触发时钟相位的精细化控制，提高OTDR的故障点定位精度，采样分辨率大幅提高，可以实现毫米级别的故障点定位。其中，输入电路、模数时钟信号控制电路、转换电路和第二输出电路均可根据实际情况进行选择合适型号的器件，并按照图6所示的电路连接示意图进行连接。
具体地，信号处理器1可以根据实际情况选用合适型号的器件，例如采用KinetisCorte-M4系列MCU，Kinetis Corte-M4系列MCU能与多个硬件和软件兼容，具有卓越的低功耗性能、存储器可扩展性和功能集成。
优选地，还包括显示器，所述显示器与所述信号处理器1电连接。
通过显示器可直观清晰地查看光纤长度测试和光纤损耗测试的相关曲线。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，包括信号处理器(1)、可调脉冲光源(2)、光定向耦合器(3)、光接收机(4)、模数转换器(5)和正交调制触发控制器(6)；
所述光定向耦合器(3)包括脉冲光源输入端口(31)、光测试端口(32)和待测光输出端口(33)，所述信号处理器(1)的输出端与所述可调脉冲光源(2)的输入端电连接，所述可调脉冲光源(2)的输出端通过光纤与所述脉冲光源输入端口(31)光路连接，所述光测试端口(32)用于连接待测光纤，所述待测光输出端口(33)通过所述光纤与所述光接收机(4)的输入端光路连接，所述光接收机(4)的输出端与所述模数转换器(5)的输入端电连接，所述模数转换器(5)的输出端与所述信号处理器(1)的输入端电连接，所述正交调制触发控制器(6)用于分别提供所述可调脉冲光源(2)所需的正交调制脉冲光源触发时钟信号和所述模数转换器(5)所需的正交调制模数转换器触发时钟信号，且所述信号处理器(1)的输出端与所述正交调制触发控制器(6)的输入端电连接，所述正交调制触发控制器(6)的输出端分别与所述可调脉冲光源(2)的输入端和所述模数转换器(5)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述正交调制触发控制器(6)包括时钟源(61)、第一数模转换器(62)、第二数模转换器(63)、正交相位调制器(64)和时钟锁相环(65)；所述时钟源(61)的输入端、所述第一数模转换器(62)的输入端和所述第二数模转换器(63)的输入端均分别与所述信号处理器(1)的输出端电连接，所述时钟源(61)的输出端、所述第一数模转换器(62)的输出端和所述第二数模转换器(63)的输出端均分别与所述正交相位调制器(64)的输入端电连接，所述正交相位调制器(64)的输出端与所述时钟锁相环(65)的输入端电连接，所述时钟锁相环(65)的输出端分别与可调脉冲光源触发时钟端口和模数转换器触发时钟端口电连接。
3.根据权利要求2所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述正交调制触发控制器(6)还包括第一低通滤波器(66)和第一噪声放大器(67)，所述第一低通滤波器(66)的输入端与所述第一数模转换器(62)的输出端电连接，所述第一噪声放大器(67)的输入端与所述第一低通滤波器(66)的输出端电连接，所述第一噪声放大器(67)的输出端与所述正交相位调制器(64)的输入端电连接。
4.根据权利要求2所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述正交调制触发控制器(6)还包括第二低通滤波器(68)和第二噪声放大器(69)，所述第二低通滤波器(68)的输入端与所述第二数模转换器(63)的输出端电连接，所述第二噪声放大器(69)的输入端与所述第二低通滤波器(68)的输出端电连接，所述第二噪声放大器(69)的输出端与所述正交相位调制器(64)的输入端电连接。
5.根据权利要求2所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述正交调制触发控制器(6)还包括时钟延时电路(610)，所述时钟延时电路(610)的输入端与所述时钟锁相环(65)的输出端电连接，所述时钟延时电路(610)的输出端与所述模数转换器触发时钟端口电连接。
6.根据权利要求2所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述可调脉冲光源(2)包括单片机(21)、驱动电路(22)和脉冲光源输出电路(23)，所述单片机(21)的输入端分别与所述信号处理器(1)的输出端和所述可调脉冲光源触发时钟信号端口电连接，所述单片机(21)的输出端与所述驱动电路(22)的输入端电连接，所述驱动电路(22)的输出端与所述脉冲光源输出电路(23)电连接，所述脉冲光源输出电路(23)还通过所述光纤与所述光定向耦合器(3)光路连接。
7.根据权利要求1所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述光接收机(4)包括光电二极管(41)、互阻抗放大器(42)、可变增益放大器(43)和第一输出电路(44)；所述光电二极管(41)通过所述光纤与所述待测光输出端口(33)光路连接，所述光电二极管(41)的一端与所述互阻抗放大器(42)的输入端电连接，所述互阻抗放大器(42)的输出端与所述可变增益放大器(43)的输入端电连接，所述可变增益放大器(43)的输出端与所述第一输出电路(44)的输入端电连接，所述第一输出电路(44)的输出端与所述模数转换器(5)电连接。
8.根据权利要求7所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述光接收机(4)还包括输出缓冲器(45)，所述输出缓冲器(45)的输入端与所述可变增益放大器(43)的输出端电连接，所述输出缓冲器(45)的输出端与所述第一输出电路(44)的输入端电连接。
9.根据权利要求7或8任一项所述的基于正交调制技术的光时域反射仪，其特征在于，所述模数转换器(5)包括输入电路(51)、模数时钟信号控制电路(52)、转换电路(53)和第二输出电路(54)，所述模数时钟信号控制电路(52)的输入端与所述模数转换器触发时钟端口电连接，所述输入电路(51)的输入端分别与所述第一输出电路(44)的输出端和所述模数时钟信号控制电路(52)的输出端电连接，所述转换电路(53)的输入端分别与所述输入电路(51)的输出端和所述模数时钟信号控制电路(52)的输出端电连接，所述转换电路(53)的输出端与所述第二输出电路(54)的输入端电连接，所述第二输出电路(54)的输出端与所述信号处理器(1)的输入端电连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN111555801A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-18 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种用于光时域反射仪的光信号采样装置及其方法和光时域反射仪 |
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