一種使用一個(gè)監(jiān)測波長實(shí)現(xiàn)超長距離光纜監(jiān)測的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，具體是一種使用一個(gè)監(jiān)測波長實(shí)現(xiàn)超長距離光纜監(jiān)測的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光通信的發(fā)展，光纜網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模急劇擴(kuò)大，光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)在高效、快速維護(hù)光纜網(wǎng)絡(luò)的工作中起著重要作用。光纜監(jiān)測系統(tǒng)采用OTDR技術(shù)，通過監(jiān)測光纜中光纖纖芯的衰減特性變化來發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測光纜的故障，并進(jìn)行故障定位。
[0003]理論上，監(jiān)測一根光纖只需要使用一個(gè)監(jiān)測波長即可。例如，在離線監(jiān)測模式下，只需在1310nm、1550nm、1625nm、1650nm波長中選擇一個(gè)波長作為監(jiān)測波長。但是，由于電路噪聲原因，實(shí)際中使用的OTDR模塊的測量動(dòng)態(tài)范圍是有限的，即便使用較寬的測試脈寬，如:5微秒，在1550nm監(jiān)測波長的情況下，OTDR模塊的測量動(dòng)態(tài)范圍只有45dB，如果是單端監(jiān)測，通常能夠監(jiān)測的光纜長度小于150km。
[0004]如果監(jiān)測大于150km的光纜，在離線監(jiān)測模式下，一般采用雙端監(jiān)測方式，一端使用1550nm監(jiān)測波長，另一端使用1625nm (或1650nm)監(jiān)測波長，并在兩端分別加入光信號(hào)濾波器，以隔離不同波長監(jiān)測信號(hào)的互相干擾；或者是兩端使用同一個(gè)監(jiān)測波長，但兩端各使用一根光纖。這樣被監(jiān)測的光纜長度可大于250km。
[0005]如果監(jiān)測大于150km的光纜，又是要求工作于在線監(jiān)測模式，情況要糟糕得多。因?yàn)槌L距離的通信系統(tǒng)使用的通信波長窗口為1550nm波段(1520nm_1610nm)，在這種情況下，監(jiān)測波長只能在1625nm、1650nm中選擇其一。如此一來，在線監(jiān)測大于150km的光纜、采用雙端監(jiān)測方式時(shí)，不能簡單地通過在兩端分別加入光信號(hào)濾波器來隔離兩端監(jiān)測信號(hào)的互相干擾。
[0006]因此，在超長距離(150km-250km)的光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)中，解決只使用一個(gè)監(jiān)測波長(1625nm或1650nm)進(jìn)行雙端監(jiān)測的問題，是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種使用一個(gè)監(jiān)測波長實(shí)現(xiàn)超長距離光纜監(jiān)測的裝置及方法。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是，監(jiān)測兩端使用完全相同的監(jiān)測終端，以O(shè)TDR技術(shù)為基礎(chǔ)，通過后向散射信號(hào)，獲取光纖線路的衰減特性，進(jìn)而對光纖光纜線路進(jìn)行監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)使用一個(gè)監(jiān)測波長對超長距離光纜的監(jiān)測。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，只需使用一個(gè)監(jiān)測波長、一根光纖，通過時(shí)分方式，以O(shè)TDR技術(shù)為基礎(chǔ)，分別在光纜兩端對長達(dá)250km光纜進(jìn)行監(jiān)測，通過在兩端使用時(shí)分復(fù)用的方式，降低超長距離光纜測試對OTDR動(dòng)態(tài)范圍的要求，使得在現(xiàn)有OTDR技術(shù)上，可以監(jiān)測超長距離的光纜。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種使用一個(gè)監(jiān)測波長實(shí)現(xiàn)超長距離光纜監(jiān)測的裝置，包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測終端，即A監(jiān)測終端和B監(jiān)測終端；
所述監(jiān)測終端包括A/D控制及數(shù)據(jù)處理模塊、光發(fā)射機(jī)、光方向耦合器、光接收機(jī)R1、光接收機(jī)R2和光分路器；
A/D控制及數(shù)據(jù)處理模塊與光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)R1、光接收機(jī)R2連接，光分路器的一端接光接收機(jī)Rl和光接收機(jī)R2，另一端與光方向親合器連接，光發(fā)射機(jī)與光方向親合器連接;
A監(jiān)測終端的光方向耦合器與B監(jiān)測終端的光方向耦合器分別連接被測光纖的兩端。
[0009]所述的光方向親合器為三端口光纖環(huán)行器或50:50分光比的1x2光纖分路器。所述的光接收機(jī)Rl為互阻接收機(jī)，互阻接收機(jī)中的光電探測器采用APD或PIN，用于接收被被測光纖散射或者反射回來的信號(hào)。
[0010]所述的光接收機(jī)R2為互阻接收機(jī)，互阻接收機(jī)中的光電探測器采用APD或者PIN，用于接收對端發(fā)射的OTDR測試脈沖信號(hào)和測試通路占用信號(hào)；所述的光電探測器包括自動(dòng)增益控制電路，以及帶有窄帶濾波器。
[0011]所述光分路器為10:90分光比的1x2光纖分路器。
[0012]一種使用一個(gè)監(jiān)測波長實(shí)現(xiàn)超長距離光纜監(jiān)測的方法，包括如下步驟:
1)一端監(jiān)測終端需要對被測光纖進(jìn)行OTDR測試時(shí)，檢查光接收機(jī)R2輸出狀態(tài)；
2)如果光接收機(jī)R2輸出狀態(tài)為“測試通路忙”，延遲Ti時(shí)間后重新進(jìn)入I)步驟，其中Ti 在下列值中隨機(jī)取值:ls、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s ；
3)如果光接收機(jī)R2輸出狀態(tài)為“測試通路閑”，延遲0.15s后發(fā)射0.85s時(shí)長的測試通路占用信號(hào)；同時(shí)在0.5s內(nèi)連續(xù)監(jiān)測光接收機(jī)R2輸出狀態(tài)；
4)如果0.5s內(nèi)光接收機(jī)R2輸出狀態(tài)出現(xiàn)“測試通路忙”，延遲Ti時(shí)間后重新進(jìn)入I)步驟，其中Ti在下列值中隨機(jī)取值::ls、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s ；
5)如果0.5s內(nèi)光接收機(jī)R2輸出狀態(tài)保持為“測試通路閑”，本終端對測試通路占用成功，延遲0.55s后進(jìn)入OTDR測試狀態(tài)；
6)OTDR測試狀態(tài)結(jié)束后，進(jìn)入測試結(jié)束寂靜期，即:12s內(nèi)本終端既不發(fā)射OTDR測試脈沖也不發(fā)射測試通路占用信號(hào)；
7)測試結(jié)束寂靜期結(jié)束后，重新接收OTDR測試命令。
[0013]所述的測試通路占用信號(hào)是占空比為40% -60%的脈沖信號(hào)或正弦波信號(hào)，峰值電平為-15dBm -lOdBm。
[0014]與一般OTDR模塊相比，多出的光接收機(jī)R2用于接收對端OTDR測試脈沖信號(hào)和測試通路占用信號(hào)。
[0015]控制及數(shù)據(jù)處理模塊控制光發(fā)射機(jī)發(fā)射OTDR測試脈沖信號(hào)和測試通路占用信號(hào)，光發(fā)射機(jī)輸出的光信號(hào)通過光方向耦合器進(jìn)入到被測光纖(如果是工作在在線監(jiān)測模式，光發(fā)射機(jī)輸出的光信號(hào)則是通過光方向耦合器后經(jīng)過一個(gè)波分復(fù)用器后再進(jìn)入到被測光纖)；從被測光纖(如果是工作在在線監(jiān)測模式，則是再經(jīng)過一個(gè)波分復(fù)用器)來的光信號(hào)進(jìn)入光方向親合器后被送到光分路器。光分路器將90%的光信號(hào)送到光接收機(jī)R1，將10%的光信號(hào)送到光接收機(jī)R2 ;光接收機(jī)Rl的輸出信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后送到控制及數(shù)據(jù)處理模塊中進(jìn)行處理；光接收機(jī)R2將測試通路占用狀態(tài)信號(hào)送到控制及數(shù)據(jù)處理模塊中進(jìn)行處理。
[0016]這種裝置在工作時(shí)，和傳統(tǒng)的光纜監(jiān)測系統(tǒng)的在工作步驟上有所不同，它在向被測光纖發(fā)送測試脈沖之前，需要先經(jīng)過測試通路占用步驟，確定測試通路處于空閑狀態(tài)時(shí)，才能向被測光纖發(fā)送OTDR測試脈沖，以獲取后向散射信號(hào)；而且，當(dāng)本次測試結(jié)束后，需要進(jìn)入一個(gè)測試寂靜期。
[0017]這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是，監(jiān)測兩端使用完全相同的監(jiān)測終端，以O(shè)TDR技術(shù)為基礎(chǔ)，通過后向散射信號(hào)，獲取光纖線路的衰減特性，進(jìn)而對光纖光纜線路進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了使用一個(gè)監(jiān)測波長對超長距離光纜的監(jiān)測。
[0018]這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，只需使用一個(gè)監(jiān)測波長、一根光纖，通過時(shí)分方式，以O(shè)TDR技術(shù)為基礎(chǔ)，分別在光纜兩端對長達(dá)250km光纜進(jìn)行監(jiān)測，通過在兩端使用時(shí)分復(fù)用的方式，降低超長距離光纜測試對OTDR動(dòng)態(tài)范圍的要求，使得在現(xiàn)有OTDR技術(shù)上，可以監(jiān)測超長距離的光纜。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施例中超長距離光纜監(jiān)測的裝置使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實(shí)施例中A監(jiān)測終端測試及通路占用流程示意圖；
圖3為實(shí)施例中B監(jiān)測終端測試及通路占用流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步闡述說明，但不是對本發(fā)明限定。
[0021]實(shí)施例:
參見圖1，本實(shí)施例由A、B兩個(gè)監(jiān)測終端組成，A、B兩個(gè)監(jiān)測終端原理結(jié)構(gòu)相同，但電路參數(shù)不同。
[0022]一種使用一個(gè)監(jiān)測波長實(shí)現(xiàn)超長距離光纜監(jiān)測的裝置，包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測終端，即A監(jiān)測終端和B監(jiān)測終端，
所述監(jiān)測終端包括A/D控制及數(shù)據(jù)處理模塊、光發(fā)射機(jī)、光方向耦合器、光接收機(jī)R1、光接收機(jī)R2和光分路器；