TWM439789U - Detection and test device for inspecting optical fiber loss and individual event return loss of optic fiber line - Google Patents

Description

M439789 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作關於一種光纖測試設備，特別是指一種可兼具 檢測線路光纖損耗（Insertion Loss) '總反射損失（tota| 「eturn loss)及各事件之位置與反射量的查測設備。 【先前技術】

目如應用於檢測光纖傳輸路徑之事件所採用的技術， 可利用所謂的頻率調變連續載波（FMCW)技術達成❶請參考 圖4所示，利用頻率調變連續載波原理所構成的檢測裝置 主要包含一雷射發射器80、一頻率調變連續信號產生器 81 光循J哀器82、一檢光器83、一混波器84、一放大 器85、一類比/數位轉換器貼及一信號處理分析單元π。 該田射發射器80可發出檢測光，該頻率調變連續信號 產生器81可產生—連續性的週期調頻信號，該頻率調變連 續信號與檢測光相調和後，經由光循環器82後，對外輸出 至一光纖線路100。當頻率調變連續信號在光纖線路_ 中前進時若遇到不連續面，_變連續信號會在光纖路 徑中產生反射。 該檢光器83可接收反射的頻率調變連續信號，並將其 轉換為電信號。該混波器84對 ’、 耵頻丰調變連續信號產生器81 的原始的頻率調變連續信號A與自光纖線路⑽中 :射的頻率調變連續㈣B加以混合，其混合的波形請參 圖5所不’在原始的頻率調變連續信號A與反射的頻率 3 M439789 調變連續信號B之間將產生差頻。 該放大器85係放大前述混合後的頻率調變連續信號， 類比數位轉換器86則把經過放大處理後的類比信號再轉換 為數位信號，並傳輸至信號處理分析單元87。於信號處理 分析單元87内部可對該數位信號進行快速傅利葉轉換 (FFT) ’以獲得反射頻率’再根據反射頻率計算出反射點的 位置，從而得出存在於該光纖線路1〇〇上的各個事件。以 應用在圖6所示的架構為例說明，在不同事件位置p〜s之 間以光纖線路連接，利用前述頻率調變連續載波（FMcw)的 檢測方式可得到如7戶斤示的波形，波形圖可表現出不同 的事件位置P、Q、R、S。 雖然根據事件位置波形圖可有效地檢知該光纖線路 100各事件的確切位置及反射損失，但並無法反應出光纖線 路100的總反射損失（total return |0SS)與光纖損耗。 【新型内容】 鑑於現有查測設備僅能檢知事件的位置及反射損失， 本創作主要目的是提供一種兼具檢知各事件發生位置、反 射損失以及整體光纖線路之光纖損耗與總反射損失之查測 設備》 為達成前述目的，本創作包含有： -頻率調變連續信號產生器，可根據一控制信號而決 定是否需產生一連續週期性的調頻信號； -雷射發射器’與該頻率調變連續信號產生器連接， 該雷射發射器係可輸出-般檢測光，或與該調頻信號結合 M439789 為一調頻信號檢測光； 一光循環器，其第一連接埠係揸拉 按垾係連接該雷射發射器以接 收該-般檢測光或調頻信號檢測光，二連接淳係將前 述-般檢測光或調頻信號檢測光對外傳輸至一光纖線路並 接收反射信號； 一檢光器，係連接該光循環器之第三連接埠，可將一 般檢測光之反射信號或調頻信號檢測光之反射信號轉換為 電信號，該檢光器可切換連接至一第—路徑或一第二路徑；

-混波器，係位在該第—路徑上而可與檢光器連接， 以接收該頻率調變連續信號產生器所輪出之調頻信號及檢 光器輸出的調頻信號檢測光之反射信冑，並進行混頻處理 以產生一差頻信號； -第-放大器’係位在該第一路徑上而與該混波器連 接，對該差頻信號進行放大處理； 第一放大器，.係位在該第二路徑上而可與該檢光器 相連接，係接故以一 並進行放大處理； 般檢測光之反射信號所轉換之電信號 類比/數位轉換器，係可切換連接該第一放大器或 第放大器，將第—放大器或第二放大器放大處理後之信 號轉換為數位信號； = 仏號處理分析單元，連接該類比/數位轉換器以接收 。數位L號’其中’根據第-路徑所獲得之數位信號可分析 =光纖線路中各事件之位置及反射損失，根據第二路徑所獲 件之數位信號可分析出該光纖線路t之光纖損耗及總反射 知失。 5 M439789 因此’本創作藉由簡單的切換至第一路徑或第二路 徑 達 節 ，輸出不同形式的檢測光至光纖線路後，即以單一設備 成多種資訊的觀察量測，毋須再額外添購其它的設備， 省設備使用者之花費成本並可提高設備之功能價值。 【實施方式】 請參考圖1所示，本創作包含有一雷射發射器1〇、一 頻率調變連續信號產生器n、一光循環器12、一檢光器 13 /tCt波器14、一第一放大器15、一類比/數位轉換器 16、一第二放大器17及一信號處理分析單元18。 〇該頻率調變連續信號產生器11可接收由信號處理分析 單元18輸出的一控制信號，以控制是否需產生一連續週期 性的調頻信號。 該雷射發射器10產生一檢測光，當前述頻率調變連續 信號產生器11有輸出調頻信號，該檢測光與調頻信號可經 由調和器而生成一調頻信號檢測光；反之，若頻率調變連 ’只仏號產生器11未輸出調頻信號，則雷射發射器1 0僅輸 出一般的檢測光》 該光德環器12’其第一連接埠係連接該雷射發射器）， 而位在於前述檢測光的傳輸路徑中，其第二連接埠對外連 接至光纖線路100。前述頻率調變連續信號檢測光或一般檢 測光丄由光猶環器12向外傳送至光纖線路100。若光纖線 路 100 Φ 目士·^ .丨，士 /、有不連續面，頻率調變連續信號檢測光會產生 反射的回德作旦 土 具能1’而透過光循環器12可使得反射的能量沿 著光纖線路回饋至檢光器13中，以在後續的信號處理程序 M439789 中判斷出各別事件發生的具體位置及反射損失。另一 面，若是檢光器13係接收一般檢測光所反射的能量，淨^ 根據該反射的能量分析出該光纖線路1〇〇之整體光^可 及反射損失。 纖損耗 該檢光器13連接於該光循環器12的第三連接埠，： 光循環器12接收反射的能量，並可將該等能量轉換為二= 信號。其中，本創作的檢光器13係為一可切換欲輪出：： 的裝置，即切換至苐一路徑或第二路徑，該第一路徑將細。 混波器14、第一放大器15及類比/數位轉換器16:= 二路徑將經過該第二放大器17及類比//數位轉換器 該混波器14電連接該頻率調變連續信號產生器彳彳以 該檢光器13，將反射的調頻信號與原始的調頻信號進 頻處理以產生一差頻信號。 此 該第一放大器15係連接混波器μ的輸出以接收該差頻 信號，提高混合後的信號強度。 類比/數位轉換器16可切換連接至第一放大器15戋 第二放大器17,可將放大後的類比信號轉換為數位信號， 並輸出到信號處理分析單元1 8 » 右檢光器1 3接收的是一般檢測光在光纖線路’ 〇〇上所 反射回來的信號，則輸出至第二放大器17進行信號放大作 業，再由第二放大器17傳輸至信號處理分析單元18。 該信號處理分析單元18接收類比/數位轉換器16輸 出的數位信號，對該數位信號進行處理分析，判斷出光纖 線路1Q0上各事件的位置、事件反射損失、光織損耗及總 反射損失等資訊。 7 M439789 本創作在實際應用時，係將不同的光信號輸入至光纖 線路100巾，再以第—路徑或第二路徑接收反射回來的信 號而進行分析運算。請參考圖2所示，當啟用第一路徑時: 該頻率調變連續信號產生器U係輸出調頻信號，由雷射發 射器10 i纟的檢測光與調頻信號結合為一調頻信號檢測 光，經由光循環器1 2將調頻信號檢測光輸入至光纖線路 100,而反射回來之信號經由檢光器13、混波器14、第一 放大器15及類比/數位轉換器16後傳送至信號處理分析單 元1 8 ,藉此判斷出光纖線路1 00上各事件的位置及事件反 射損失。 另請參考圖3所示，當啟用第二路徑時，該頻率調變 連續信號產生器11並不輸出調頻信號，只由雷射發射器，〇 發出一般的檢測光，經由光循環器12將一般檢測光輸入至 光纖線路1〇〇，而反射回來之信號經由檢光器13、第二放大 器17及類比/數位轉換器16後傳送至信號處理分析單元 18，藉此判斷出光纖線路彳〇〇其光纖損耗及總反射損失。 综上所述，本創作可以在現有以頻率調變連續載波 (F M CW)原理所構成的檢測裝置上經過適當的電路調整便 月色夠達成事件的位置、事件反射損失、光纖損耗及總反射 損失等多種資訊的檢測。 【圖式簡單說明】 圖1 :本創作之電路方塊圖。 圖2:本創作啟用第一路徑之信號傳遞示意圖。 圖3 :本創作啟用第二路徑之信號傳遞示意圖。 圖4:既有利用頻率調變連續載波（FMCW)原理之檢測 裝置其電路方塊圖。 圖5:頻率調變連續載波（FMcw)之波形示意圖。 圖6:以光纖線路連接不同局站之連接示意圖。 圖7:光纖事件位置分佈及反射量示意圖。 【主要元件符號說明】 10雷射發射器 11頻率調變連續信號產生器 12光循環器 13檢光器 14混波器 1 5第一放大器 16類比/數位轉換器17第二放大器 18彳g说處理分析單元 80雷射發射器 81頻率調變連續信號產生器 82光循環器 83檢光器 84混波器 85放大器 86類比/數位轉換器87信號處理分析單元 1 0 0光纖線路

Claims (1)

1. M439789 六、申請專利範圍： 1. 一種可檢測光纖線路的光纖損耗及各別事件反射損 失之查測設備，包含有： 、 …-頻率調變連續信號產生器’可根據一控制信號而決 定是否需產生一連續週期性的調頻信號； 一雷射發射器，與該頻率調變連續信號產生器連接， 該雷射發射器係'可輸出—般檢料，或與該調頻信號結合 為一調頻信號檢測光； 光循環器，其第—連接璋係連接該雷射發射器以接 收該-般檢測光或調頻信號檢測光’纟第二連接埠係將前 述一般檢測光或調頻信號檢測光對外傳輸至一光纖線路並 接收反射信號； 一檢光器，係連接該光循環器之第三連接埠，可將一 般檢測光之反射信號或調頻信號檢測光之反射信號轉換為 電信號，該檢光器可切換連接至—第—路徑或—第二路徑； 此波器係位在該第一路徑上而可與檢光器連接， 以，收該料調變連續㈣產生器所輸出之調頻信號及檢 光器輸出的調頻信號檢測光之反射信號進行混頻處理 以產生一差頻信號； 第放大器，係位在該第一路徑上而與該混波器連 接，對該差頻信號進行放大處理； 第一放大盗，係位在該第二路徑上而可與該檢光器 相連接，係接收以一 並進行放大處理； 號 般檢測光之反射信號所轉換之電信 一類比/數位轉換器， 係可切換連接該第一放大器或 10 M439789 第二放大器，將第一放大器或第二放大器放大處理後之類 比信號轉換為敖位信號； 一信號處理分析單元，連接該類比/數位轉換器以接 ^該數位信號，其中’根據第一路徑所獲得之數位信號可 ^分析該光纖線格中各事件之位置及反射損失，根據第二路 钇所獲得之數位信號可分析出該光纖線路中之光纖損耗及 總反射損失。 2 ·如申請專利範圍第1項所述可檢測光纖線路的光纖 •損耗及各別事件反射損失之查測設備，該信號處理分析翠 凡係輪出該控制信號來控制該頻率調變連續信號產生器； 當選用該第一路徑時’頻率調變連續信號產生器係輪出該 調頻信號，當選用該第二路徑時，頻率調變連續信號產生 器係未輸出該調頻信號。 七、圖式：（如次頁)