[发明专利]一种光纤内部损耗/反射点简易检测与定位方法及装置有效

专利信息
申请号: 201410204386.8 申请日: 2014-05-14
公开(公告)号: CN103969027A 公开(公告)日: 2014-08-06
发明(设计)人: 孙小菡;叶红亮;潘超;李明铭;赵澍慧 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G01M11/00 分类号: G01M11/00
代理公司: 江苏永衡昭辉律师事务所 32250 代理人: 王斌
地址: 210096*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 一种光纤内部损耗/反射点简易检测与定位方法及装置,包括:一个同步信号发生模块、一个光电探测器和一个时钟信号发生模块,同步信号发生模块的输出接口分别与光源驱动模块及模数转换器的控制接口相连,此光源驱动模块的输出接口分别连接有光源及隔点差分模块的控制接口;光电探测器的输出接口依次连接有模数转换器、平均降噪模块、隔点差分模块和极值判断与定位模块;时钟信号发生模块的时钟输出接口分别连接至模数转换器、平均降噪模块、隔点差分模块和极值判断与定位模块的时钟输入接口;极值判断与定位模块的输出作为整个装置的数据输出接口,光源的输出作为整个装置的光输出接口,光电探测器的输入作为整个装置的光输入接口。
搜索关键词: 一种 光纤 内部 损耗 反射 简易 检测 定位 方法 装置
【主权项】:
一种光纤内部损耗/反射点简易检测与定位方法,其特征在于,同步信号发生模块(1)依次连续产生Q个触发信号至光源驱动模块(2)和模数转换器(5),Q的取值为20,21,22,...,2a,a为小于20的正整数,且相邻的两个触发信号的上升沿之间的时间间隔为T,光源驱动模块(2)接收到所述的触发信号后,产生宽度为τ的电脉冲信号,且所述电脉冲信号上升沿的相位与所述触发信号上升沿的相位相同,再将所述电脉冲信号输出到光源(3),由光源(3)产生宽度为τ的光脉冲信号,所述光脉冲信号上升沿的相位与所述电脉冲信号上升沿的相位相同,光电探测器(4)将捕获的外界背向散射光信号P(t)转换成背向散射电信号V(t),并输出至所述的模数转换器(5),其中V(t)与P(t)满足如下关系:V(t)=G×α×P(t)α和G分别为所述的光电探测器(4)的光电转换系数和跨阻增益,t为时刻,所述的模数转换器(5)接收到所述的第i个触发信号后产生一列数字背向散射信号Ai(n),并输出至平均降噪模块(6),其中Ai(n)与V(t)满足如下关系:Ai(n)=V((i‑1)×T+n×S)i为所述的触发信号的序数并取值为1,2,3,...,Q,n为所述的数字背向散射信号的序数并取值为0,1,2,...,Z‑1,Z为所述的模数转换器(5)在相邻的两个触发信号上升沿之间的时间间隔T内的采样长度,Z与T满足:<mrow><mi>Z</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>T</mi><mi>S</mi></mfrac></mrow>S为所述的模数转换器(5)的采样周期,且满足10ns≤S≤100ns,所述的平均降噪模块(6)对所述的Q列数字背向散射信号进行平均处理,产生一列低噪声数字背向散射信号B(n),并输出至隔点差分模块(7),其中B(n)为<mrow><mi>B</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>Q</mi></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>Q</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>所述的隔点差分模块(7)产生一列差分数字背向散射信号C(m),并输出至极值判断与定位模块(8),其中C(m)为C(m)=B(Nd(m+1)+m)‑B(Ndm+m)m为所述差分数字背向散射信号的序数,满足且m为自然数,Nd为差分间隔点数,所述的极值判断与定位模块(8)输出三列等长的数据P1,P2和P3,所述的三列数据的第j个数据分别表示所述的差分数字背向散射信号的第j个极值的类型、幅度和位置,j的取值为1,2,3,...,光纤内部第j个损耗或反射事件发生的位置Yj与所述的第j个极值位置满足如下关系:<mrow><msup><mi>Y</mi><mi>j</mi></msup><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>v</mi><mi>g</mi></msub><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>N</mi><mi>d</mi></msub><mi>S</mi><msubsup><mi>P</mi><mn>3</mn><mi>j</mi></msubsup></mrow>vg表示光在纤芯中的传播速度。
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