[发明专利]一种单轴光纤干涉仪及消除光纤振动盲区的定位装置

说明书

本发明公开了一种单轴光纤干涉仪及消除光纤振动盲区的定位装置。所述单轴光纤干涉仪包括：第一光分路器、第一选择开关、第一光纤延时线、第二光纤延时线、短光纤和第二光分路器；第一光分路器的输出端与第一选择开关的输入端连接；第一选择开关的输出端分别与第一光纤延时线的一端和第二光纤延时线的一端连接；第一光纤延时线的另一端和第二光纤延时线的另一端均与第二光分路器的输入端连接；第二光分路器的输入端与第一光分路器的输出端通过一短光纤连接。本发明提供的单轴光纤干涉仪及消除光纤振动盲区的定位装置，能够消除因菲涅尔发射引起的光纤振动定位盲区的问题，且具有结构简单、成本低廉和定位精确的特点。

技术领域

本发明涉及光通信测试和光纤传感技术领域，特别是涉及一种单轴光纤干涉仪及消除光纤振动盲区的定位装置。

背景技术

在维护光纤网络时，除了光时域反射仪(OTDR)，常用仪器还有光纤故障追踪仪。光时域反射仪可以测量光纤故障点的光纤长度，光纤故障追踪仪可以测量光纤扰动点的光纤长度，通过分析光纤扰动点与光纤故障点的光纤长度之差可以较精确地估算出光纤故障点的地理位置。

根据对光纤的扰动方式不同，目前的光纤故障追踪仪主要是基于以下几种原理：偏振-光时域反射仪(P-OTDR)探测光纤弯曲变化，对弯曲光纤处进行距离定位(中国专利CN201410662192.2一种对光纤故障点精确定位的方法)；使用布里渊-光时域反射仪(B-OTDR)或拉曼-光时域反射仪(R-OTDR)探测光纤温度，对光纤加热处进行距离定位；使用相位-光时域反射仪(Φ-OTDR)探测光纤振动，对敲击光纤处进行距离定位；采用单轴Sagnac光纤干涉仪加OTDR的微分相位-OTDR探测光纤振动，对敲击光纤处进行距离定位(美国专利US20070264012A1-Identifying or Locating Waveguides)。

使用P-OTDR探测光纤弯曲变化的方式对光纤故障进行精确位置定位，缺点是要求能够对光纤进行直径1m左右的弯曲。如果光纤被敷设得较紧，抽不出足够长度的光纤用于弯曲，那么实施光纤弯曲就比较困难，通过使用P-OTDR探测弯曲光纤的方式对光纤故障进行精确位置定位也就变得十分不便。使用B-OTDR、R-OTDR或Φ-OTDR对光纤扰动点进行精确位置定位，主要的缺点是B-OTDR、R-OTDR或Φ-OTDR的成本太高。

采用单轴Sagnac光纤干涉仪加OTDR的微分相位-OTDR对光纤扰动(振动)点进行精确位置定位，其成本适中，且操作方便。但在光纤中，存在因为连接器、断点、端面等因素引起的菲涅耳反射，菲涅耳反射产生的光信号较光纤产生的瑞利散射信号而言，强度高了数个量级，当使用微秒量级的光脉冲去检测光纤中的振动位置时，在发生菲涅耳反射之处，菲涅耳反射信号可能完全掩盖了瑞利散射信号，由此产生一至数百米的盲区。这种盲区的存在，严重影响了对光纤振动位置的定位精确性。因此，在采用微分相位-OTDR对光纤振动位置进行精确定位时，需要解决因光纤菲涅耳反射引起的光纤振动定位盲区的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单轴光纤干涉仪及消除光纤振动盲区的定位装置，能够消除因菲涅尔发射引起的光纤振动定位盲区的问题，且具有结构简单、成本低廉和定位精确的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种单轴光纤干涉仪，包括：第一光分路器、第一选择开关、第一光纤延时线、第二光纤延时线、短光纤和第二光分路器；

所述第一光分路器的输出端与所述第一选择开关的输入端连接；

所述第一选择开关的输出端分别与所述第一光纤延时线的一端和所述第二光纤延时线的一端连接；

所述第一光纤延时线的另一端和所述第二光纤延时线的另一端均与所述第二光分路器的输入端连接；

所述第二光分路器的输入端与所述第一光分路器的输出端通过一短光纤连接。