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制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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。
技术介绍
OTDR(OpticalTimeDomainReflectometer，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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光时域反射仪，包括激光器、光方向耦合器和上述任一项所述的用于光时域反射仪的光信号采样装置，所述激光器发射光信号至光方向耦合器，由光方向耦合器耦合至被测光纤并解耦被测光纤返回的光信号，将光信号传输至所述光信号采样装置的光信号接收模块。本专利技术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方法，所述光信号采样方法应用于上述任一项所述的用于光时域反射仪的光信号采样装置中，所述光信号采样方法包括步骤：接收从待测光纤返回的光信号，并转换为对应的电信号；控制调整电信号采样的采样时钟相位；在不同的采样时钟相位下多次对电信号进行采样；获取采样数据。本专利技术的更进一步优选方案是：所述光信号采样方法还包括步骤：将同一采样时钟相位下多次对电信号采样的数据处理成对应的一数组；将不同采样时钟相位下的采样数据对应的数组数据进行插值操作，形成一新的数组。本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，通过采用控制模块调整数据采样模块的采样时钟相位，控制数据采样模块在不同采样时钟相位下多次对光信号对应的电信号进行采样，并获取数据采样模块的采样数据，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，对被测光纤进行多次检测采样，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。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术的用于光时域反射仪的光信号采样装置的结构框图；图2是本专利技术的用于光时域反射仪的光信号采样装置实施例一的具体结构框图；图3是本专利技术的用于光时域反射仪的光信号采样装置实施例二的具体结构框图；图4是本专利技术的光信号接收模块的结构框图；图5是本专利技术的光时域反射仪的结构框图；图6是本专利技术用于光时域反射仪的光信号采样方法的流程框图。具体实施方式现结合附图，对本专利技术的较佳实施例作详细说明。如图1至图3所示，本专利技术提供一种用于光时域反射仪的光信号采样装置的优选实施例。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10、数据采样模块20和控制模块30。其中，所述光信号接收模块10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；所述数据采样模块20与光信号接收模块10连接对转换后的电信号进行采样；所述控制模块30与数据采样模块20连接调整数据采样模块20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20的采样数据，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，对被测光纤进行多次检测采样，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。参考图2和图3，本实施例中，所述控制模块30包括主控单元31和时钟锁相环单元32，所述主控单元31配置时钟锁相环单元32输出不同时钟相位的第一时钟信号，所述时钟锁相环单元32将第一时钟信号传输至数据采样模块20，以调整数据采样模块20的采样时钟相位。将外部时钟信号输入至时钟锁相环单元32，主控单元31配置时钟锁相环单元32调整输出的第一时钟信号的时钟相位，以输出不同时钟相位的第一时钟信号至数据采样模块20，在同一时钟相位下，数据采样模块20多次对光信号对应的电信号进行采样，在不同时钟相位下对电信号进行采样，便获取得到更多的采样数据，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。其中，所述主控单元31和时钟锁相环单元32可以是集成设置在一芯片中，也可以分别是独立的芯片。一实施例中，参考图2，所述主控单元31和时钟锁相环单元32集成设置在同一芯片中，所述主控单元31采用FPGA芯片，所述时钟锁相环单元32设置于FPGA芯片中。外部第二时钟信号输入至时钟锁相环单元32，FPGA芯片配置调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光时域反射仪的光信号采样装置，其特征在于，包括：/n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；/n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/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光时域反射仪的光信号采样装置，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的光信号采样装置，其特征在于，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。


3.根据权利要求2所述的光信号采样装置，其特征在于，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。


4.根据权利要求2所述的光信号采样装置，其特征在于，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。


5.根据权利要求1所述的光信号采样装置，其特征在于，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。


6.根据权利要求1所述的光信号采样装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘邦，鲍驰，怀波，
申请(专利权)人：昂纳信息技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44