[发明专利]一种光纤长度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种光纤长度测量装置，包括激光电源、光隔离器、第一光纤耦合器和第二光纤耦合器，激光光源连接光隔离器，光隔离器连接第一光纤耦合器，第一光纤耦合器连接第二光纤耦合器，第二光纤耦合器与待测光纤连接，还包括第一光探测放大系统和第二光探测放大系统，第一光探测放大系统、第二光探测放大系统分别与第二光纤耦合器连接，第一光探测放大系统、第二光探测放大系统分别与外接的数据采集器连接。采用上述技术方案制成了一种方便测量、降低成本的光纤长度测量装置及方法。本装置能够快速测量光纤长度，光纤长度越长，越便于精确测量，而成本不会随之上升，结构简单，采用普通光无源器件和半导体光源，成本较低。

技术领域

本发明涉及激光计量测试技术领域，特别涉及一种光纤长度测量装置及方法。

背景技术

目前市面上针对通信光纤长度的常规测量装置为光时域反射仪(OTDR)，OTDR原理类似于雷达技术，通过激光光源发射光脉冲到待测光纤内，当光脉冲在光纤内传输时，由于瑞利散射的原因会有部分微弱光返回到OTDR中。计算从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在光纤中的速度，从而计算出光纤长度。

OTDR由于测试中受噪声的影响，光纤中某一点的瑞利散射功率是一个随机过程。由于背向散射光信号极其微弱，要确知该点的一般情况，一般采用多次统计平均的方法来提高信噪比，以减少接收器固有的随机噪声的影响。这样导致测试时间偏长，一般需要数十秒左右的等待时间。此外，在测量长度较长的光纤时，如200公里以上的光纤，则需要使用动态范围较大的OTDR，目前的情况是30db普通动态范围的OTDR市场价格已经降至普通用户能接受的程度，但大动态范围如40db以上的OTDR设备价格仍然较高。

现在急需一种可以方便测量、降低成本的光纤长度测量装置及方法，并且成本不会随着测量长度增长而增加的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种方便测量、降低成本的光纤长度测量装置及方法。

本发明中的一种光纤长度测量装置，包括激光电源、光隔离器、第一光纤耦合器和第二光纤耦合器，所述激光光源连接光隔离器，所述光隔离器连接第一光纤耦合器，所述第一光纤耦合器连接第二光纤耦合器，所述第二光纤耦合器与待测光纤连接，还包括第一光探测放大系统和第二光探测放大系统，所述第一光探测放大系统、第二光探测放大系统分别与第二光纤耦合器连接，所述第一光探测放大系统、第二光探测放大系统分别与外接的数据采集器连接。

上述方案中，所述第一光纤耦合器为2×2光纤耦合器，所述2×2光纤耦合器设有两个输出端口，分别为输出端口a和输出端口b；所述第二光纤耦合器为3×3光纤耦合器，所述3×3光纤耦合器设有六个端口，分别为端口c、端口d、端口e、端口f、端口g和端口h，所述输出端口a连接端口g，所述端口c连接待测光纤，所述待测光纤连接端口f，所述输出端口b连接端口d，所述端口e连接第一光探测放大系统，所述端口h连接第二光探测放大系统。

上述方案中，所述2×2光纤耦合器为一次拉锥的1550nm宽带均分型2×2光纤耦合器。

上述方案中，所述3×3光纤耦合器为一次拉锥的1550nm宽带均分型3×3光纤耦合器。

采用上述光纤长度测量装置的一种光纤长度测量方法，

S1：激光光源向光隔离器发射激光，所述激光经过光隔离器后进入2×2光纤耦合器；

S2：所述激光从2×2光纤耦合器的输出端口b发射到3×3光纤耦合器的端口d；

S3：所述激光从3×3光纤耦合器的端口f进入待测光纤中，并经过端口c回到3×3光纤耦合器；

S4：激光从3×3光纤耦合器的端口h进入第二光探测放大系统，并通过外接的数据采集器采集光脉冲电压信号；

S5：循环S3、S4m次，取m次循环时间的平均值为τ1；