CN215984388U - 一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，包括被测光纤、异或逻辑光纤长度传感器模块、数字示波模块和探测光柱注入及接收模块，频率调制模块，用于调节控制探测光产生模块，探测光产生模块，用于发出探测光线，将微波信号强度调制于连续光载波，生成调制光信号，光纤耦合模块，用于过度探测光产生模块生成的调制光信号，并传输到被测光纤，转换电路模块，用于将各种类型的信号进行相互转换，使具有不同输入、输出的器件联用，异或逻辑光纤长度传感器模块，用于接收转换电路传输的信号信息，并应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行分析，来测量光纤长度。

Description

一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统

技术领域

本实用新型属于光纤长度测量技术领域，具体涉及一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统。

背景技术

目前，在光纤工程中测量光纤长度的方法常用时域反射仪，这种方法是以光纤中光速为20万公里/秒为基础，根据光脉冲在光纤中来回时间算出光纤长度，本发明所述的异或逻辑数字式光纤长度测量仪，是一种物理概念全新、测量方法巧妙、测量结果直观的新型光纤长度测量仪表，其基本原理不是以光纤中光速为20万公里/秒作为物理基础，它实际上是一个光纤长度比较器，它是利用异或逻辑电路作为光纤长度传感器、利用双斜式模数转换电路的模拟运算功能和利用标准长度光纤接入测量系统并经过校准调节等技术实现光纤长度数字化测量的新型光纤长度测量仪器，在光纤中光速测定教学实验中它是必不可少的仪器，因为在该实验中光纤中的光速本身就是一个待测的物理量，所以不能应用时域反射仪作为光纤长度测量仪器，异或逻辑数字式光纤长度测量仪也可用于光纤制造行业的其它技术领域。

现有的光纤长度测量技术存在以下问题：现有的光纤长度的数字化测量大都采用光缆中的光纤传播光信号的时间延时间接得出光纤长度，主要有两种方式：单端测量和链路回环测量，其中单端测量光纤长度系统主要是光时域反射仪，通过光脉冲的来回反射时间反演出光纤长度，由于受计时系统的限制，当被测光纤长度较短时，系统的误差较大时不能测量，链路回环测量采用可视光纤长度测试仪在光缆链路的一端使用跳线回环，就可以在另一端测试出这个光缆链路的长度，是光缆测试工具中最常用到的仪器，但检测速度较慢，成本较高，严重增加工作成本，直接通过示波器读取两路信号的时间差，会造成较大的测量不确定度，通过测量被测光纤的反射信号得到被测光纤长度值，容易降低测量系统的测量动态范围，上述测量系统中光源输出光进入电光调制器前需加上偏振控制器来控制偏振态，并且还需要在被测光纤后面加上法拉第旋转镜来稳定光的偏振态，一方面会导致测量系统因受偏振态的影响而不稳定，另一方面会增加测量系统的不确定影响因素及系统成本，此外上述测量系统仅仅适用于G.652单模光纤在1310nm和1550nm波长点的长度测量，而不适合850nm和1300nm多模光纤长度的准确测量，适用范围窄，该测量系统无法对多模光纤的长度准确定标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，包括被测光纤、频率调制模块、探测光产生模块、光纤耦合模块、转换电路模块、异或逻辑光纤长度传感器模块、数字示波模块和探测光柱注入及接收模块，其特征在于：频率调制模块，用于调节控制探测光产生模块；

探测光产生模块，用于发出探测光线，将微波信号强度调制于连续光载波，生成调制光信号；

光纤耦合模块，用于过度探测光产生模块生成的调制光信号，并传输到被测光纤；

转换电路模块，用于将各种类型的信号进行相互转换，使具有不同输入、输出的器件联用；

异或逻辑光纤长度传感器模块，用于接收转换电路模块传输的信号信息，并应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行分析，来测量光纤长度；

数字示波模块，用于波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析和处理；

探测光柱注入及接收模块，用于发出和接收光柱信号。

优选的，所述频率调制模块和光纤耦合模块共同控制调节探测光产生模块工作。

优选的，所述光纤耦合模块通过被测光纤连接探测光注入及接收模块。

优选的，所述转换电路模块用于将探测光柱接收模块的信息转化为异或逻辑光纤长度传感器模块用于接收并分析的信息。

优选的，所述数字示波模块用于显示、调节和监测测量信号。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，具备以下有益效果：本实用新型设置有异或逻辑光纤长度传感器模块，应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行测量，双斜式模数转换器是用来测量直流电压，通过转换电路模块的配合工作，可以更好的测量光纤的长度，直接通过探测光柱注入及接收模块，不收计时系统的限制，当被测光纤长度较短时，系统的误差较小，仍可以更好的进行测量，并且检测速度更快、成本较低，可以有效的减少工作成本，通过数字示波器进行调控和显示，配合探测光柱注入及接收模块，可以减少读取信号的时间差，减少测量的不确定度，频率调制模块、探测光产生模块、光纤耦合模块输入信号，探测光柱注入及接收模块通过测量被测光纤的反射信号得到被测光纤长度值，可以使测量系统的测量动态范围更稳定，并且测量系统中光源输出光进入电光调制器前不需要加上偏振控制器来控制偏振态，并且测量时光的偏振态更稳定，不会导致测量系统因受偏振态的影响而不稳定，还可以减少测量系统的不确定影响因素及系统成本，适合850nm和 1300nm多模光纤长度的准确测量，适用范围广，并且该测量系统可以对多模光纤的长度准确定标。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统技术方案：一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，包括被测光纤、频率调制模块、探测光产生模块、光纤耦合模块、转换电路模块、异或逻辑光纤长度传感器模块、数字示波模块和探测光柱注入及接收模块，频率调制模块，用于调节控制探测光产生模块；探测光产生模块，用于发出探测光线，将微波信号强度调制于连续光载波，生成调制光信号；光纤耦合模块，用于过度探测光产生模块生成的调制光信号，并传输到被测光纤；转换电路模块，用于将各种类型的信号进行相互转换，使具有不同输入、输出的器件用于联用；异或逻辑光纤长度传感器模块，用于接收转换电路模块传输的信号信息，并应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行分析，来测量光纤长度，光纤长度测量仪利用异或逻辑电路作为光纤长度传感器、利用7107双斜式模数转换电路的模拟运算功能现实光纤长度的数字化测量设有零点调节和校准调节电位器；异或逻辑电路两个输入端分别接时钟信号电光转换电路中的参考信号输出端和时钟信号光电转换和再生调节电路中的再生信号输出端，异或逻辑电路输出端经分压后接双斜式7107模数转换器的31脚V in+端，7107双斜式模数转换器的30脚V in-端接零点调节电位器W1的活动端，7107的36脚R ref+端接校准调节电位器W2的活动端；数字示波模块，用于波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析和处理；探测光柱注入及接收模块，用于发出和接收光柱信号。

频率调制模块和光纤耦合模块共同控制调节探测光产生模块工作，光纤耦合模块通过被测光纤连接探测光注入及接收模块，转换电路模块用于将探测光柱接收模块的信息转化为异或逻辑光纤长度传感器模块用于接收并分析的信息，设置有异或逻辑光纤长度传感器模块，应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行测量，双斜式模数转换器是用来测量直流电压，通过转换电路模块的配合工作，可以更好的测量光纤的长度，直接通过探测光柱注入及接收模块，不收计时系统的限制，当被测光纤长度较短时，系统的误差较小，仍可以更好的进行测量，并且检测速度更快、成本较低，可以有效的减少工作成本，数字示波模块用于显示、调节和监测测量信号，通过数字示波器进行调控和显示，配合探测光柱注入及接收模块，可以减少读取信号的时间差，减少测量的不确定度，频率调制模块、探测光产生模块、光纤耦合模块输入信号，探测光柱注入及接收模块通过测量被测光纤的反射信号得到被测光纤长度值，可以使测量系统的测量动态范围更稳定，并且测量系统中光源输出光进入电光调制器前不需要加上偏振控制器来控制偏振态，并且测量时光的偏振态更稳定，不会导致测量系统因受偏振态的影响而不稳定，还可以减少测量系统的不确定影响因素及系统成本，适合 850nm和1300nm多模光纤长度的准确测量，适用范围广，并且该测量系统可以对多模光纤的长度准确定标。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，通过频率调制模块和光纤耦合模块共同控制调节探测光产生模块工作，设置有异或逻辑光纤长度传感器模块，应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行测量，双斜式模数转换器是用来测量直流电压，通过转换电路模块的配合工作，可以更好的测量光纤的长度，直接通过探测光柱注入及接收模块，不收计时系统的限制，当被测光纤长度较短时，系统的误差较小，仍可以更好的进行测量，并且检测速度更快、成本较低，可以有效的减少工作成本，通过数字示波器进行调控和显示，配合探测光柱注入及接收模块，可以减少读取信号的时间差，减少测量的不确定度，频率调制模块、探测光产生模块、光纤耦合模块输入信号，探测光柱注入及接收模块通过测量被测光纤的反射信号得到被测光纤长度值，可以使测量系统的测量动态范围更稳定，并且测量系统中光源输出光进入电光调制器前不需要加上偏振控制器来控制偏振态，并且测量时光的偏振态更稳定，不会导致测量系统因受偏振态的影响而不稳定，还可以减少测量系统的不确定影响因素及系统成本，适合850nm和1300nm多模光纤长度的准确测量，适用范围广，并且该测量系统可以对多模光纤的长度准确定标。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，包括被测光纤、频率调制模块、探测光产生模块、光纤耦合模块、转换电路模块、异或逻辑光纤长度传感器模块、数字示波模块和探测光柱注入及接收模块，其特征在于：频率调制模块，用于调节控制探测光产生模块；

探测光产生模块，用于发出探测光线，将微波信号强度调制于连续光载波，生成调制光信号；

光纤耦合模块，用于过度探测光产生模块生成的调制光信号，并传输到被测光纤；

转换电路模块，用于将各种类型的信号进行相互转换，使具有不同输入、输出的器件联用；

异或逻辑光纤长度传感器模块，用于接收转换电路模块传输的信号信息，并应用双斜式模数转换器对异或逻辑光纤长度传感器输出的方波序列的直流电平进行分析，来测量光纤长度；

数字示波模块，用于波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析和处理；

探测光柱注入及接收模块，用于发出和接收光柱信号。

2.根据权利要求1所述的一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，其特征在于：所述频率调制模块和光纤耦合模块共同控制调节探测光产生模块工作。

3.根据权利要求1所述的一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，其特征在于：所述光纤耦合模块通过被测光纤连接探测光注入及接收模块。

4.根据权利要求1所述的一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，其特征在于：所述转换电路模块用于将探测光柱接收模块的信息转化为异或逻辑光纤长度传感器模块用于接收并分析的信息。

5.根据权利要求1所述的一种异或逻辑数字式光纤长度测量系统，其特征在于：所述数字示波模块用于显示、调节和监测测量信号。

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