[发明专利]一种适用于OTDR的低成本收发系统及实现方法

说明书

本发明公开提供一种适用于OTDR的低成本收发系统及实现方法，系统包括控制单元、光发送单元、光耦合单元、光接收单元和温度探测单元，控制单元分别与光发送单元、光接收单元和温度探测单元相连，光发送单元、光耦合单元和光接收单元依次相连；控制单元内置有：偏置电压温度补偿模块，用于根据温度定标数据表及当前温度数据对光接收单元的APD偏置电压进行校正；衰耗系数温度补偿模块，用于根据温度定标数据表及当前温度数据计算对光接收单元接收的原始OTDR曲线进行校正。本发明在传统OTDR的基础上增加了偏置电压温度补偿模块、衰耗系数温度补偿模块及温度探测单元，在降低系统整体成本的前提下，解决了所采用的低成本器件的温度漂移问题。

技术领域

本发明涉及光纤检测技术领域，尤其涉及光时域反射仪(optical time-domainreflectometer，OTDR)设备中使用的光信号发送和接收装置，具体为一种适用于OTDR的低成本收发系统及实现方法。

背景技术

OTDR是基于光在光纤中传输产生的瑞利散射和菲涅耳反射原理制成的。OTDR测试是发射一定波长、脉宽、功率和频率的光脉冲到光纤内，在光脉冲沿着光纤传播时，会由于光纤本身的性质、接头耦合、弯曲、断裂、损伤或其它类似的事件而产生散射、反射，其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中，返回的光信号由OTDR的探测器来测量。可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。

随着光纤通信网络的迅猛发展，如何对光纤网络进行高效灵活的检测和维护，是运营商面临的巨大挑战。一个网络站点往往有多个通信链路，而每个链路都配备一个在线OTDR的成本过高。

OTDR的发送单元一般由调制驱动部分和激光器两部分组成，对于激光器，目前主流的有FP腔型(Fabry-pero Laser,法布里-珀罗激光器)和DFB型（Distributed FeedbackLaser，分布式反馈激光器）两种。为保证OTDR性能，目前大多选用带制冷的蝶形封装DFB，此种激光器具有谱宽窄、发光波长稳定的特点，但同时，此种激光器制作成本较高，且蝶形封装及其相应的温控电路占据的布板空间大、驱动功耗大，使得此类方案制成的OTDR设备成本普遍较高，从而限制了大规模应用。另一方面，对于成本相对较低的同轴封装FP腔激光器，此种激光器不需要制冷，采用同轴封装，因此在制作成本、功耗、电路布板面积占用方面更具优势，但同时，此类器件存在波长温漂较大、谱宽较宽的问题，如果直接应用于OTDR设备，会导致采样曲线温漂较大且上报指标温度一致性差的问题。

OTDR的接收单元一般由光探测元件和相应的采样电路两部分组成，光探测元件一般选取具有较高灵敏度的雪崩光电二极管（APD）,对于APD器件，目前主流的有带制冷的蝶形封装和不带制冷同轴封装两种。为保证OTDR性能，目前大多选用带制冷的蝶形封装APD，此种APD可在预设的工作温度下工作，对应偏置电压恒定，增益恒定，从而采样曲线温度性能好，缺点是蝶形封装及其相应的温控电路占据的布板空间大，驱动功耗大。另一方面，对于同轴封装不带制冷的APD器件，其具有成本低、功耗低且占用布板空间小的优势，但存在温度漂移问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种适用于OTDR的低成本收发系统及实现方法，用以解决上述至少一个技术问题。

根据本发明说明书的一方面，提供一种适用于OTDR的低成本收发系统，包括控制单元、光发送单元、光耦合单元、光接收单元和温度探测单元，所述控制单元分别与光发送单元、光接收单元和温度探测单元相连，所述光发送单元、光耦合单元和光接收单元依次相连；

所述控制单元内置有：偏置电压温度补偿模块，用于根据温度定标数据表及温度探测单元探测到的当前温度数据对光接收单元的APD偏置电压进行校正；衰耗系数温度补偿模块，用于根据温度定标数据表及温度探测单元探测到的当前温度数据计算衰耗系数校正因子，并基于所述衰耗系数校正因子对光接收单元接收的原始OTDR曲线进行校正。