【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光通信，具体涉及一种光通信系统的回波损耗测量方法及测量系统。
技术介绍
1、由于光通信系统的中继距离比传统的平衡电缆和同轴电缆通信系统长，可以实现宽带信息的传输，因此，光通信系统得到了长足而稳定的发展，并被广泛应用于公用的通信网络干线传输系统中。但是随着光通信系统的容量与速率持续上升，严重影响通信系统性能的传输反射信号干扰因素也随之产生。当连接器、端面以及探测器表面等引发过强的菲涅尔反射时，就会对系统的整体运行产生一定程度的负面影响，不仅会降低发射光功率，还会使中心波长与输出光功率产生波动。因此，测量光通信系统的回波损耗是实现系统稳定运行的关键环节。
2、目前，光回波损耗的测量方法主要有三种：光连续波反射(ocwr)法、光相干域反射(ocdr)法和光时域反射(otdr)法。其中，光连续波反射法不能测量出反射光的位置及多重反射光，尤其当被测件的反射光小于其他器件的反射光时，限制了功率计的灵敏度，导致测量精度降低。光相干域反射法虽能够测量光路中各点的多重反射光，且灵敏度高，但测量范围受限于干涉仪的移动距离，而且价格昂贵，普及率不高。光时域反射法要发送和接收脉冲信号，并对返回的信号进行分析，所以测量时间较长。由此可知，上述方法在测量过程中都会受到不同因素不同程度的干扰，导致测量结果存在较大偏差。有鉴于此，需要提出一种新的光通信系统及其回波损耗测量方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种光通信系统的回波损耗测量方法及测量系统，有效解决了现有光
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种光通信系统的回波损耗测量方法，包括：
3、根据所述光通信系统中的偏角与间隙，对所述光通信系统中待测件对应位置的模场进行描述，所述模场用于表征光信号在待测件对应位置的空间中的强度和相位分布；
4、根据所述模场计算回波损耗测量系统中光耦合器的耦合效率；
5、根据所述耦合效率确定所述光耦合器的参数，所述参数包括正向耦合比率、反向耦合比率、第一反射系数以及第二反射系数；
6、获取所述回波损耗测量系统中光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率；
7、根据所述耦合效率、光耦合器的参数、光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率，计算所述待测件的反射率；
8、根据所述待测件的反射率计算所述待测件在所述光通信系统中的回波损耗值。
9、在一种能够实现的实施方式中，所述根据所述光通信系统中的偏角与间隙，对所述光通信系统中待测件对应位置的模场进行描述，包括：
10、设定偏角为θ，产生的间隙为z0，当光纤中的纵向坐标z在z<0,z>z0的区域中时，所述模场表达式为：
11、
12、当所述间隙在0<z<z0的区域时，所述模场表达式为：
13、
14、式中，e为模场；β1为光的波矢量在纵向方向的分量；β2为光的波矢量在横向方向的分量；β3为光的波矢量在垂直于纵向和横向方向的分量；a为输光场的振幅、b为反射光场的振幅；i为虚数单位；r为光耦合器的第一反射系数；h表示光纤中的能量或信号衰减情况的参数；s为光纤中的横向坐标。
15、在一种能够实现的实施方式中，所述根据所述模场计算回波损耗测量系统中光耦合器的耦合效率，包括：
16、当z＝0时，得到如下表达式：
17、
18、当z＝z0时，得到如下表达式：
19、
20、将z＝0时和z＝z0时的表达式进行简化并合并求解，得到：
21、
22、式中，t为耦合效率；s为光耦合器的第二反射系数；j为虚数单位。
23、在一种能够实现的实施方式中，所述根据所述耦合效率、光耦合器的参数、光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率，计算所述待测件的反射率，包括：
24、将所述待测件设定为标准反射件，根据所述耦合效率、光耦合器的参数、光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率计算所述标准反射件的反射光功率；
25、对所述标准反射件进行终止反射校准，得到终止反射的光功率；
26、根据所述标准反射件的反射光功率和所述终止反射的光功率计算所述待测件的反射率。
27、在一种能够实现的实施方式中，所述将所述待测件设定为标准反射件之前，还包括：
28、建立所述光耦合器的参数、光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率之间的关系表达式；
29、对所述关系表达式进行转换，得到所述待测件的回波损耗计算公式；
30、所述关系表达式为：
31、pi＝ps×k1；
32、prd＝pi×rdut；
33、pdd＝prd×k2+ps×s；
34、所述待测件的回波损耗计算公式为：
35、
36、式中，pi为待测件的接收光功率；ps为光源发射出的光功率；k1为光耦合器的正向耦合比率；k2为光耦合器的反向耦合比率；prd为待测件的后向反射光功率；rdut为待测件的反射率；pdd为待测件反射到探测器的光功率。
37、在一种能够实现的实施方式中，所述标准反射件的反射光功率的表达式为：
38、prr＝pi×rref；
39、pdr＝prr×k2+ps×s；
40、式中，prr为标准反射件的后向反射光功率；rref为标准反射件的反射率；pdr为标准反射件的反射光功率。
41、在一种能够实现的实施方式中，所述终止反射的光功率的表达式为：
42、prz＝pi×rz；
43、pdz＝prz×k2+ps×s＝pi×rz×k2+ps×s≈ps×s；
44、所述待测件的反射率rdut的表达式为：
45、
46、式中，prz为终止反射件的后向反射光功率；rz为终止反射件的反射率；pdz为终止反射件的反射光功率。
47、在一种能够实现的实施方式中，所述根据所述待测件的反射率计算所述待测件在所述光通信系统中的回波损耗值，包括：
48、将所述待测件的反射率代入所述待测件的回波损耗计算公式进行计算，以得到所述待测件在所述光通信系统中的回波损耗值；
49、其中，所述待测件的回波损耗值的计算公式为：
50、
51、根据第二方面，一种实施例中提供一种光通信系统的回波损耗测量系统，包括：
52、模场计算模块，用于根据所述光通信系统中的偏角与间隙，对所述光通信系统中待测件对应位置的模场进行描述，所述模场用于表征光信号在待测件对应位置的空间中的强度和相位分布；
53、耦合效率计算模块，用于根据所述模场计算回波损耗测量系统中光耦合器的耦合效率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光通信系统的回波损耗测量方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述光通信系统中的偏角与间隙，对所述光通信系统中待测件对应位置的模场进行描述，包括：
3.如权利要求2所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述模场计算回波损耗测量系统中光耦合器的耦合效率，包括：
4.如权利要求3所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述耦合效率、光耦合器的参数、光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率，计算所述待测件的反射率，包括：
5.如权利要求4所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述将所述待测件设定为标准反射件之前，还包括：
6.如权利要求5所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述标准反射件的反射光功率的表达式为：
7.如权利要求6所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述终止反射的光功率的表达式为：
8.如权利要求7所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述待测件的反射率计算所述待测件在所述光通信系统中的回波损耗值，包括：
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1.一种光通信系统的回波损耗测量方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述光通信系统中的偏角与间隙，对所述光通信系统中待测件对应位置的模场进行描述，包括：
3.如权利要求2所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述模场计算回波损耗测量系统中光耦合器的耦合效率，包括：
4.如权利要求3所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述根据所述耦合效率、光耦合器的参数、光源发射出的光功率和待测件反射到探测器的光功率，计算所述待测件的反射率，包括：
5.如权利要求4所述的回波损耗测量方法，其特征在于，所述将所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，曹万科，王文伟，郑文香，王峰，陈俊协，黄金湛，曾金祥，
申请(专利权)人：北京理工大学深圳汽车研究院电动车辆国家工程实验室深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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