一种光纤断点定位及测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光纤断点定位及测量系统，包括信号发生器，所述信号发生器一侧分别电性连接有激光器与时间相关光子计数卡，所述激光器一侧电性连接有掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器一侧电性连接有衰减器，所述衰减器一侧电性连接有滤波器，所述滤波器一侧电性连接有环形器，所述环形器一侧分别电性连接连接有单光子探测器与待测光纤，所述单光子探测器一侧电性连接所述时间相关光子计数卡，此测量方法能够提高光纤的探测距离，并能够在外部调节控制注入到待测光纤的入射光功率，实现运用时间相关光子计数卡对激光飞行时间进行记录，提高光时域反射仪的动态范围，提高精度与工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤断点定位及测量系统
本技术涉及一种定位及测量系统，具体为一种光纤断点定位及测量系统，属于光通讯领域。
技术介绍
光时域反射仪是光纤通信系统中用于光纤光缆生产、施工、维护测试以及抢修的必不可少的测试仪器。光时域反射仪根据背向散射法，将窄脉冲光注入待测光纤，脉冲光在遇到连接器、平滑镜截面、光纤终点等时会产生较强的菲涅尔反射光，在同一端检测回返的散射光，再根据激光飞行时间法即可精确计算目标的距离。随着待测光纤长度的增加，入射光及回返光传输损耗增加以致在光纤的同向端探测不到光纤远端返回的光信号，因此能否探测到经长距离传输衰减后的微弱信号光直接决定了光时域反射仪的最大探测距离。近年来，随着光通讯设备生产成本的逐年降低，基于光纤的以太网技术正在向通信网络传统的"最后一公里"渗透，光纤逐渐取代传统的双绞线，成为企业以及家庭接入英特网络的通道。最近兴起的量子通信技术也将用到长距离光纤进行通信。如何在生产、施工、使用、维护中检测光纤通路，是光纤应用领域中最广泛、最基本的一项专门技术。基于光时域反射原理的光纤测试以其非破坏性、仅需一端接入及直观快速的优点使其成为光纤光缆生产、施工、维护测试以及抢修中不可或缺的测试仪器。如何提高光纤的探测距离，进而在较少的探测次数下对光纤故障点进行快速准确的定位，是目前的光时域反射仪需要解决的一个重要问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题克服现有的缺陷，提出一种光纤断点定位及测量系统，通过设有掺饵光纤放大器对入射脉冲激光进行可调放大，并能够在外部调节控制注入到待测光纤的入射光功率，能够同时满足近、中、远程光纤测试需求，提高了光纤的探测距离，通过设有掺铒光纤放大器与衰减器控制增益系数，通过设有滤波器将脉冲信号进一步处理，通过设有单光子探测器接收光纤背向散射光对事件点进行定位，通过设有时间相关光子计数卡对激光飞行时间进行记录，提高了精度与工作效率。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：本技术一种光纤断点定位及测量系统，包括信号发生器，所述信号发生器一侧分别电性连接有激光器与时间相关光子计数卡，所述激光器一侧电性连接有掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器一侧电性连接有衰减器，所述衰减器一侧电性连接有滤波器，所述滤波器一侧电性连接有环形器，所述环形器一侧分别电性连接有单光子探测器与待测光纤，所述单光子探测器一侧电性连接所述时间相关光子计数卡。作为本技术的一种优选技术方案，所述衰减器为位移型光衰减器。作为本技术的一种优选技术方案，所述激光器为波段为1550nm的近红外激光器。作为本技术的一种优选技术方案，所述掺铒光纤放大器由掺铒光纤与泵浦光源组成。作为本技术的一种优选技术方案，所述单光子探测器的频率为1GHz。本技术所达到的有益效果是：此系统通过设有掺饵光纤放大器对入射脉冲激光进行可调放大，并能够在外部调节控制注入到待测光纤的入射光功率，能够同时满足近、中、远程光纤测试需求，提高了光纤的探测距离，通过设有掺铒光纤放大器与衰减器控制增益系数，通过设有滤波器将脉冲信号进一步处理，通过设有单光子探测器接收光纤背向散射光对事件点进行定位，通过设有时间相关光子计数卡对激光飞行时间进行记录，提高了精度与工作效率。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的系统结构图；图2是本技术测时间相关光子计数卡数据统计图；图中：1、信号发生器；2、激光器；3、时间相关光子计数卡；4、掺铒光纤放大器；5、衰减器；6、滤波器；7、环形器；8、单光子探测器；9、待测光纤。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1-2所示，本技术提供一种光纤断点定位及测量系统，包括信号发生器（1），信号发生器1一侧分别电性连接有激光器2与时间相关光子计数卡3，激光器2一侧电性连接有掺铒光纤放大器4，掺铒光纤放大器4一侧电性连接有衰减器5，衰减器5一侧电性连接有滤波器6，滤波器6一侧电性连接有环形器7，环形器7一侧分别电性连接有单光子探测器8与待测光纤9，单光子探测器8一侧电性连接时间相关光子计数卡3。衰减器5为位移型光衰减器，优点在于回波损耗高。激光器2为波段为1550nm的近红外激光器，这样在光纤中传输损耗非常小，同时为不见可光且，对人眼安全，具有很大的军事及民用价值。掺铒光纤放大器4由掺铒光纤与泵浦光源组成，利用掺铒光纤放大器4实现基于外部增益的激光放大且增益系数能够调控，这样能够同时满足近、中、远程光纤测试需求。单光子探测器8的频率为1GHz，能够高效地探测出微弱的回返光信号。具体的，使用时，通过信号发生器1产生两路同样的触发信号，一路接到激光器2用于产生窄脉冲激光，另一路接到时间相关光子计数卡3用于标记激光飞行的起始时间，窄脉冲激光经过掺饵光纤放大器4和衰减器5控制增益系数后，再经过滤波器6处理之后接入到环形器7的输入端，环形器7的公共端接到待测光纤9，光脉冲在待测光纤9中产生的回返光经过环形器7的输出端传到单光子探测器8，通过单光子探测器8接收光纤背向散射光来对事件点进行定位，回返光信号由单光子探测器8转化成可探测的电信号后接入到时间相关光子计数卡3的结束端，从而测量光纤的长度，时间相关光子计数卡3记录每个回返光的往返双程时间，而输入的光脉冲在经过光纤中的活动连接器、断点、尾纤端面等等事件点时会更容易产生回返光，提高了光纤的探测距离，并能够在外部调节控制注入到待测光纤的入射光功率，能够同时满足近、中、远程光纤测试需求，提高工作效率。本技术通过设有掺饵光纤放大器4对入射脉冲激光进行可调放大，并能够在外部调节控制注入到待测光纤的入射光功率，能够同时满足近、中、远程光纤测试需求，提高了光纤的探测距离，通过设有掺铒光纤放大器4与衰减器5控制增益系数，通过设有滤波器6将脉冲信号进一步处理，通过设有单光子探测器8接收光纤背向散射光对事件点进行定位，通过设有时间相关光子计数卡3对激光飞行时间进行记录，提高了精度与工作效率。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤断点定位及测量系统，包括信号发生器（1），其特征在于，所述信号发生器（1）一侧分别电性连接有激光器（2）与时间相关光子计数卡（3），所述激光器（2）一侧电性连接有掺铒光纤放大器（4），所述掺铒光纤放大器（4）一侧电性连接有衰减器（5），所述衰减器（5）一侧电性连接有滤波器（6），所述滤波器（6）一侧电性连接有环形器（7），所述环形器（7）一侧分别电性连接有单光子探测器（8）与待测光纤（9），所述单光子探测器（8）一侧电性连接所述时间相关光子计数卡（3）。

【技术特征摘要】
1.一种光纤断点定位及测量系统，包括信号发生器（1），其特征在于，所述信号发生器（1）一侧分别电性连接有激光器（2）与时间相关光子计数卡（3），所述激光器（2）一侧电性连接有掺铒光纤放大器（4），所述掺铒光纤放大器（4）一侧电性连接有衰减器（5），所述衰减器（5）一侧电性连接有滤波器（6），所述滤波器（6）一侧电性连接有环形器（7），所述环形器（7）一侧分别电性连接有单光子探测器（8）与待测光纤（9），所述单光子探测器（8）一侧电性连接所述时间相...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾和平，倪文进，
申请(专利权)人：上海朗研光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31