[发明专利]一种用于光时域反射仪的光信号采样装置及其方法和光时域反射仪

说明书

本发明涉及光时域反射仪领域，具体涉及一种用于光时域反射仪的光信号采样装置及其方法和光时域反射仪。该光信号采样装置包括光信号接收模块，用于接收从待测光纤返回的光信号，并将其转换为对应的电信号；数据采样模块，与所述光信号接收模块连接对转换后的电信号进行采样；以及控制模块，与所述数据采样模块连接调整数据采样模块的采样时钟相位，并控制其在不同采样时钟相位下多次对转换后的电信号进行采样，获取数据采样模块的采样数据。本发明能实现无需采用高成本的采样芯片，在不增加硬件成本的情况下，通过错相位的采样方法，大大提高光时域反射仪的分辨率，提高光路中事件点的定位精度。

技术领域

本发明涉及光时域反射仪领域，具体涉及一种用于光时域反射仪的光信号采样装置及其方法和光时域反射仪。

背景技术

OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪)通过向被测光纤发射光脉冲，检测光纤中返回的瑞利散射和菲涅尔反射数值，得到被测光纤的长度及损耗等物理特性，并借助数据分析功能，精确定位光路中的事件点及故障点。OTDR主要用于光缆工程施工和光缆线路维护工作，主要用途有测量光纤长度，分析链路损耗及故障定位。分辨率,亦可称之为1点分辨率,是指OTDR的数据采样间隔，它确定了背向散射曲线上的事件点的定位精度。

光时域反射仪在测试时，沿光纤长度方向以固定的间隔进行数据采样，采样间隔越短，采样数据点越多，意味着定位精度越高。分辨率的主要影响因素包括抽样距离，时基准确性，折射率设置等。

在光纤折射率一定的情况下，为提高分辨率，传统方法一般采用提高AD芯片的采样频率来实现，即使用高采样率的AD芯片，但高采样率的AD芯片成本高，且易受政治因素影响，国内供货困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于光时域反射仪的光信号采样装置及其方法和光时域反射仪，解决现有光时域反射仪提高其分辨率的方案成本高，且使用的芯片供货困难的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于光时域反射仪的光信号采样装置，包括：

光信号接收模块，用于接收从待测光纤返回的光信号，并将其转换为对应的电信号；

数据采样模块，与所述光信号接收模块连接对转换后的电信号进行采样；以及

控制模块，与所述数据采样模块连接调整数据采样模块的采样时钟相位，并控制其在不同采样时钟相位下多次对转换后的电信号进行采样，获取数据采样模块的采样数据。

本发明的更进一步优选方案是：所述控制模块包括主控单元和时钟锁相环单元，所述主控单元配置时钟锁相环单元输出不同时钟相位的第一时钟信号，所述时钟锁相环单元将第一时钟信号传输至数据采样模块，以调整数据采样模块的采样时钟相位。

本发明的更进一步优选方案是：所述主控单元为FPGA芯片，所述时钟锁相环单元设置于FPGA芯片中。

本发明的更进一步优选方案是：所述时钟锁相环单元为分别与主控单元和数据采样模块连接的时钟锁相环芯片。

本发明的更进一步优选方案是：所述光信号接收模块包括用于接收从待测光纤返回的光信号的光检测器和放大器，所述光检测器将接收到的光信号转化为电信号并传输至放大器，光信号经所述放大器放大后传输至数据采样模块。

本发明的更进一步优选方案是：所述光信号采样装置还包括与控制模块连接的时钟信号产生模块，所述时钟信号产生模块产生第二时钟信号并传输至控制模块，所述控制模块根据该第二时钟信号产生不同时钟相位的第一时钟信号，并传输至数据采样模块。

本发明的更进一步优选方案是：所述控制模块还包括用于对获取的采样数据处理形成数组的数据处理单元。