[发明专利]一种机载光缆连接故障定位方法及系统

说明书

本发明涉及机载光缆检测技术领域，具体涉及一种机载光缆连接故障定位方法及系统，系统配置有正交接收机、偏振接收机、掺铒光纤放大器、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、三端口光纤环形器、数字‑模拟转换器、模拟‑数字转换器、工控机、待测光纤接口、延迟光纤线，包括分布式反馈激光器和可调衰减器，分布式反馈激光器被配置为采用多三角波型变化的驱动电流进行频率调谐输出啁啾光；可调衰减器被配置为衰减反射光功率；方法包括采集待测光纤的光信号，处理得到数字信号序列，利用欧拉公式得到复信号，生成等差数列，通过插值法完成非线性抑制，最后进行傅里叶变换实现OFDR功能，实现高空间分辨率、精确定位的机载光缆检测。

技术领域

本发明涉及一种机载光缆检测技术，特别是一种机载光缆连接故障定位方法及系统。

背景技术

光纤总线具有高带宽、低延时、抗干扰的优势，已越来越多地应用于机载航空电子设备的互联通信中。机载光缆网络由多段光缆组成，它们通过连接器连接组网，连接器的插入损耗和回波损耗会严重影响总线传输性能。因此机载光缆铺设完毕后，需要检查光缆的连接情况，如有插入损耗和回波损耗异常点，需要进行更换维修。

目前针对机载光缆检测的方法主要是基于光时域反射仪(OTDR)。商用OTDR优势在于系统简单、成本低，但是其空间分辨率较差，仅为分米量级，机载光缆网络中存在连接器仅相距几厘米的情况，OTDR无法准确定位故障位置，对检测和排故效率造成严重影响。

光频域反射仪(OFDR)，优势在于极高的空间分辨率，理论上可以替代OTDR精确定位机载光缆网络中的相距接近的故障点，但是现有的商用OFDR成本高昂。

因此提供一种将OFDR应用于机载光缆网络中，利用高空间分辨率的特点，实现厘米量级的连接器故障定位，提高排故效率。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的OTDR空间分辨率最高仅为分米量级，难以精确定位相距仅厘米量级的连接器故障位置问题，同时OFDR有极高的空间分辨率，但是成本高昂的问题，提供一种机载光缆连接故障定位方法及系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种机载光缆连接故障定位系统，一种机载光缆连接故障定位系统，配置有偏振接收机、掺铒光纤放大器、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、三端口光纤环形器和待测光纤接口，包括分布式反馈激光器和可调衰减器，分布式反馈激光器被配置为采用多三角波型变化的驱动电流进行频率调谐输出啁啾光，可调衰减器被配置为衰减反射光功率；

分布式反馈激光器的输出端与掺铒光纤放大器的输入端连接，掺铒光纤放大器的输出端与第一光纤耦合器的输入端连接，第一光纤耦合器的第一输出端与第二光纤耦合器的输入端连接，第二光纤耦合器的第一输出端与三端口光纤环形器的第一端口连接，三端口光纤环形器的第二端口与待测光纤接口连接，三端口光纤环形器的第三端口与可调衰减器的输入端连接；偏振接收机的第一输入端连接可调衰减器的输出端，其第二输入端连接第二光纤耦合器的第二输出端。

作为本发明的优选方案，一种机载光缆连接故障定位系统，还包括第三光纤耦合器、正交接收机以及延迟光纤线，第一光纤耦合器的第二输出端与第三光纤耦合器的输入端连接，第三光纤耦合器的第一输出端与延迟光纤线的一端连接，延迟光纤线的另一端与正交接收机的第一输入端连接，第三光纤耦合器的第二输出端与正交接收机的第二输入端连接。

作为本发明的优选方案，一种机载光缆连接故障定位系统，还包括数字-模拟转换器、模拟-数字转换器和工控机，工控机的输出端与数字-模拟转换器的输入端连接，数字-模拟转换器的输入端与分布式反馈激光器的输入端连接；模拟-数字转换器的输入端连接偏振接收机和正交接收机的输出端，其输出端与工控机的输入端连接。

作为本发明的优选方案，一种机载光缆连接故障定位系统，第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器均采用保偏2×2光纤耦合器。