DE4022386A1 - Automatischer ausblendungstrigger fuer ein optisches gleichstromimpulsreflektometer - Google Patents
Automatischer ausblendungstrigger fuer ein optisches gleichstromimpulsreflektometerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Schalten von optischen
Signalen, und insbesondere einen automatischen
Ausblendungstrigger für ein optisches Gleichstromimpuls
reflektometer, der bei Übersteigung eines automatisch
bestimmten Schwellenniveaus durch ein optisches Eingangssignal
einen optischen Schalter öffnet.
Bei einem optischen Gleichstromimpulsreflektometer wird ein
empfangenes optisches Signal von einem in Prüfung befindlichen
faseroptischen Kabel einem optischen Detektor eingegeben, der
das empfangene optische Signal in ein elektrisches Signal
umwandelt. Das elektrische Signal wird dann abgetastet,
verarbeitet, gespeichert und/oder angezeigt.
Aus der Anzeige des verarbeiteten elektrischen Signals wird
ein Bild der Eigenschaften des faseroptischen Kabels,
einschließlich des Verlusts pro Abstandseinheit,
Spleißverlusten, die Reflexionen verursachen, und anderer
reflexionsloser Verluststellen bestimmt. Infolge des niedrigen
Pegels des empfangenen optischen Signals ist die
Empfindlichkeit des optischen Detektors relativ hoch.
Demzufolge kann ein starker Rückfluß des empfangenen optischen
Signals den optischen Detektor sättigen, so daß das
elektrische Signal für eine Zeitperiode, die bis zu
vierhundert Metern der faseroptischen Kabellänge entspricht,
gesättigt ist und während dieses Intervalles keine Kabel
charakteristiken bestimmt werden können.
Die U.S.-Patentschrift Nr. 47 69 534 mit dem Titel "Optical
Detector with Storage Effects Reduction" (erteilt am 6.
September 1988), beschreibt in diesem Zusammenhang ein
Verfahren zum Ausgleich dieses Ansprechens auf empfangene
optische Signale mit hohem Pegel. Ein optischer Schalter wird
zwischen das empfangene optische Signal und den optischen
Detektor geschaltet, um die empfangenen optischen Signale mit
hohem Pegel während der Intervalle, in denen keine Abtastung
erfolgt, am Durchgang zu dem optischen Detektor zu hindern.
Der optische Schalter ist so gesteuert, daß sich der Schalter
nur schließt, wenn das empfangene optische Signal abgetastet
werden soll. Das Verfahren verläuft automatisch; es ist jedoch
erforderlich, daß die Proben in ausreichenden Intervallen
genommen werden, um eine Erholung des optischen Detektors von
den Signalen mit hohem Pegel zu ermöglichen.
Ein weiteres Verfahren weist eine manuelle Komponente auf, da
der Bediener eine anfängliche Datenerfassung beachten muß und
dann dem optischen Schalter mittels eines Cursors oder einer
anderen Vorrichtung das Signal gibt, bei Intervallen mit hohen
Pegel abzuschalten. Auf diese Weise wird das optische Signal
mit hohem Pegel nicht an den optischen Detektor geleitet,
wodurch die Sättigung des Detektors verhindert und die
Zeitperiode, während der das Kabel keine Charakteristiken
aufweist, verkürzt wird. Der optische Detektor ist jedoch
durch optische Reflexionen bzw. Rückflüsse mit hohem Pegel bei
der anfänglichen Datenerfassung gesättigt zur Bestimmung der
Stellen, an denen das empfangene optische Signal Impulse mit
hohem Pegel aufweist, die ausgeblendet werden müssen.
Es besteht demzufolge die Aufgabe, einen automatischen
Ausblendungstrigger für ein optisches Gleichstromimpuls
reflektometer verfügbar zu machen, der die Sättigung eines
optischen Detektors verhindert und zur Verkürzung der
Zeitperiode, während der ein faseroptisches Kabel keine
Eigenschaften aufweist, einen optischen Schalter schnell und
nur zu der Zeit öffnet, in der ein optisches Eingangssignal
einen vorbestimmten Pegel übersteigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch
einen automatischen Ausblendungstrigger für ein optisches
Gleichstromimpulsreflektometer gelöst, der einen Teil eines
optischen Eingangssignals zur Erzeugung eines elektrischen
Testsignals verwendet. Das optische Eingangssignal wird vor
seiner Weiterleitung an den optischen Schalter verzögert. Der
Signalausgang von dem optischen Schalter wird zur Erzeugung
eines elektrischen Signals demoduliert, und ein Teil dieses
elektrischen Signals wird als elektrisches Schwellensignal an
einen Komparator zurückgeleitet. Wenn das elektrische
Testsignal, das gleichfalls an den Komparator geleitet wird,
aufgrund des Empfangs eines Impulses mit hohem Pegel im
optischen Eingangssignal das elektrische Schwellensignal
übersteigt, wird ein Steuersignal erzeugt, das den optischen
Schalter öffnet, damit der Impuls mit hohem Pegel nicht an den
optischen Detektor durchgelassen wird. Eine elektrische
Verzögerung kann in den Steuersignalweg eingebracht werden, um
das Steuersignal mit dem optischen Eingangssignal am optischen
Schalter zu synchronisieren.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels.
Die Zeichnung ist ein Blockschaltbild einer automatischen
Triggerausblendung für ein optisches Gleichstromimpuls
reflektometer gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie aus der Figur ersichtlich, fällt ein empfangenes optisches
Signal von einem in einer Prüfung oder in einer Messung
befindlichen faseroptischen Kabel auf einen Strahlaufspalter
10, von dem ein kleiner Teil der optischen Energie des
empfangenen optischen Signals an einen ersten optischen
Detektor 12 abgezweigt wird. Der Betrag des empfangenen
optischen Signals, der von dem Strahlaufspalter 10 an den
ersten optischen Detektor 12 abgezweigt wird, liegt maximal
bei 10%, vorzugsweise unter 5%. Der Großteil der optischen
Energie des empfangenen optischen Signals wird von dem
Strahlaufspalter 10 an eine optische Verzögerungsleitung 14
weitergeleitet, welche das empfangene optische Signal
verzögert. Das verzögerte empfangene optische Signal wird dann
an einen optischen Schnellschalter 16 geleitet, beispielsweise
einem Lithium-Niobat (LiNbO3) Schnellschalter. Der optische
Schalter 16 wird von einer Steuerschaltung 18 so gesteuert,
daß er entweder zur Sperrung gegenüber dem Durchlaß eines
verzögerten empfangenen optischen Signals durch den optischen
Schalter geöffnet ist, oder zum Durchlaß des verzögerten
empfangenen optischen Signals durch den optischen Schalter
geschlossen ist. Der optische Signalausgang von dem optischen
Schalter 16 wird an einen zweiten optischen Detektor 20
gegeben, der das optische Signal in ein elektrisches Signal
umwandelt. Ein Empfangsverstärker 22 verstärkt das elektrische
Signal vor seiner Abtastung und weiteren Verarbeitung.
Ein Teil des elektrischen Signals von dem Empfangsverstärker
22 wird als elektrisches Schwellensignal über eine
Schwellenschaltung 26 einem Komparator 24 eingegeben. Das
elektrische Testsignal von dem ersten optischen Detektor 12
wird mit dem elektrischen Schwellensignal im Komparator 24
verglichen und es wird ein Steuersignal erzeugt, wenn das
elektrische Testsignal das elektrische Schwellensignal
überschreitet. Das Steuersignal wird zur Öffnung des optischen
Schalters 16 als Reaktion auf das Steuersignal an die
Steuerschaltung 18 für den optischen Schalter geleitet. Eine
variable elektrische Verzögerungsschaltung 28 befindet sich in
dem Steuersignalweg zwischen dem Komparator 24 und der
Steuerschaltung 18, um das Steuersignal mit dem verzögerten
empfangenen optischen Signal am optischen Schalter zu
synchronisieren. Die variable elektrische
Verzögerungsschaltung 28 ermöglicht es, daß die optische
Verzögerung 14, die im allgemeinen einer Länge des
faseroptischen Kabels entspricht, mit größeren Toleranzen
durchgeführt werden kann, was die Herstellungskosten
verringert, wobei jegliche Schwankungen zwischen den optischen
Verzögerungsvorrichtungen 14 durch Einstellung der variablen
elektrischen Verzögerungsschaltung 28 ausgeglichen werden. Das
Steuersignal öffnet den optischen Schalter 16 bei Beginn der
Impulse mit hohem Pegel innerhalb des verzögerten empfangenen
optischen Signals, das das Steuersignal erzeugt hatte, und
schließt den optischen Schalter, sobald der Impuls mit hohem
Pegel vorbei ist. Als Ergebnis verkürzt sich die verlorene
Menge an Informationen über das Kabel auf Zentimeterlänge im
Gegensatz zu Meterlänge.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung einen automatischen
Ausblendungstrigger für ein optisches Gleichstromimpuls
reflektometer zur Verfügung, der einen Teil eines optischen
Eingangssignals mit einem Schwellensignal vergleicht, welches
von einem elektrischen Ausgangssignal abgeleitet wurde, das
dem optischen Eingangssignal entspricht. Das optische
Eingangssignal wird geringfügig verzögert, so daß bei
Auftreten eines Impulses mit hohem Pegel im optischen
Eingangssignal ein Steuersignal erzeugt wird, welches einen
optischen Schalter öffnet, um zu verhindern, daß der Impuls
mit hohem Pegel an einen optischen Detektor durchgelassen
wird, wodurch eine Sättigung des optischen Detektors vermieden
wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Verwendung von
Hochleistungs-A/D-Wandlern zur Abtastung in eng
beieinanderliegenden Zeit- bzw. Streckenintervallen, so daß
mehr Daten zur schnellen Durchschnittsermittlung schneller
verfügbar sind.
Claims (7)
1. Optisches Gleichstromimpulsreflektometer mit einem
optischen Schalter, dem ein optisches Signal eingegeben
wird, einer Vorrichtung zur Steuerung des optischen
Schalters als Reaktion auf ein Steuersignal, und einer
Vorrichtung zur Umwandlung des optischen Signals von dem
optischen Schalter in ein elektrisches Signal,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vorrichtung zur automatischen Erzeugung des
Steuersignals in Abhängigkeit von einem optischen
Stromeingangspegel des optischen Signals für den
optischen Schalter und dem elektrischen Signal den
optischen Schalter abschaltet, wenn der optische
Strombereich ein elektrisches Schwellensignal
überschreitet, das von dem elektrischen Signal zur
Verhinderung des Durchlasses des optischen Signals an den
optischen Schalter (16) bestimmt wurde.
2. Optisches Gleichstromimpulsreflektometer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Steuersignals aus
einer Schaltung (26) zur Erzeugung eines elektrischen
Schwellensignals aus dem elektrischen Ausgangssignal und
einer Vergleichsschaltung (24) des elektrischen
Schwellensignals mit dem vorliegenden optischen
Eingangspegel besteht.
3. Optisches Gleichstromimpulsreflektometer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vergleichsschaltung (24) mit einer Vorrichtung
(10, 12) zur Umwandlung eines Teils des vorliegenden
optischen Eingangspegels in ein elektrisches Testsignal
zusammenwirkt, um auf ein elektrisches Schwellensignal
das Steuersignal zu erzeugen, wenn das elektrische
Testsignal das elektrische Schwellensignal übersteigt.
4. Optisches Gleichstromimpulsreflektometer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Steuersignals
weiterhin Vorrichtungen (14) zur Verzögerung des
optischen Signals vor dem Eingang des optischen Schalters
(16) aufweist, so daß das optische Signal synchron mit
dem Steuersignal am optischen Schalter (16) anliegt.
5. Optisches Gleichstromimpulsreflektometer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß es weiterhin eine Vorrichtung zur Verzögerung (28)
des Steuersignals zum Ausgleich für die Schwankungen in
der Verzögerungsvorrichtung für das optische Signal
aufweist, so daß ein Steuersignal synchron mit dem am
optischen Schalter vorliegenden optischen Signal ist.
6. Optisches Gleichstromimpulsreflektometer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungsvorrichtung (28) regelbar ist.
7. Automatischer Ausblendungstrigger nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zur Verzögerung des Steuersignals als
Ausgleich für Schwankungen in der Verzögerungsvorrichtung
des optischen Signals, so daß das optische Signal am
Eingang zu dem optischen Schalter mit dem Steuersignal
synchron ist.
Priority Applications (1)
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