專利名稱：一種分支光纖的檢測方法、裝置和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種分支光纖的檢測方法、裝置和系統。
背景技術：
隨著寬帶技術的發展，無源光網絡(Passive Optical Network, PON)技術是目前 應用最廣泛的光纖到戶(Fiber To The Home, FTTH)技術之一。隨著PON網絡的使用越來 越頻繁，檢測PON網絡是否發生故障的技術也越來越重要。目前，光時域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer，0TDR)是檢測光 路性能和定位光路故障的主要手段。使用OTDR對PON網絡進行在線檢測時，OTDR使用 1625nm/1650nm的波長，避開了 PON網絡的工作波長。OTDR通過波分復用WDM器件在OLT 側接入ODN網絡，檢測時，OTDR對光纖發出一個測試用的光信號，然后觀察返回的信息。這 個過程會重復地進行，然后將這些結果進行平均并以軌跡的形式來顯示，這個軌跡就描繪 了在整段光纖內信號的強弱，從而可以實現在線檢測PON網絡的光纖鏈路的情況。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題通常的PON網絡結構是一根光纖從光線路終端OLT經過一個1 2分光器或者直 接到大樓，再通過一個大分光比的分光器，將各個分支光纖遷入大樓的各個用戶家。大分光 比將造成高損耗，為提高OTDR檢測的動態范圍，現有技術的OTDR通常會采用使用頻帶寬的 測試光脈沖。然而，采用寬的測試光脈沖可能會使反射事件的分辨率降低，使得OTDR無法 分清楚密集的反射峰，從而導致OTDR無法檢測到分光器后各分支光纖的情況。
發明內容
本發明實施例的目的是提供一種分支光纖的檢測方法、裝置和系統，用于解決現 有技術中為了檢測大分光比的分光器后分支光纖的情況而使用頻帶寬的光脈沖，而寬的光 脈沖使得各分支光纖的反射事件分辨率降低，導致OTDR無法檢測到分光器后各分支光纖 的問題，從而實現了快速、準確檢測大分光比分光器后的各分支光纖的情況，提高了無源光 網絡PON系統的穩定性。為解決上述問題，本發明實施例提供了一種分支光纖的檢測方法，所述方法包 括將激光器發出的測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號并發送到光 分配網；接收從所述光分配網返回的第二光信號；將所述第二光信號轉換成相應的電信 號，并通過帶通濾波提取具有所述預定載波頻率的電信號；根據所述預定載波頻率的電信 號，對所述分支光纖進行處理一種分支光纖的檢測裝置，所述裝置包括激光器，用于提供測試光信號；調制器，用于將所述測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號，并發送 到光分配網；光電轉換器，用于接收從所述光分配網返回的第二光信號，并將所述第二光信號轉換成相應的電信號；帶通濾波器，用于對所述第二光信號轉換成的電信號進行帶通濾波以提取出具有 預定載波頻率的電信號；處理單元，用于根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。一種分支光纖的檢測系統，所述系統包括分支光纖的檢測裝置，用于提供測試光信號；將所述測試光信號調制成具有預定 載波頻率的第一光信號并發送到光分配網；接收所述光分配網返回的第二光信號，將所述 第二光信號轉換成相應的電信號并通過帶通濾波提取其中具有所述預定載波頻率的電信 號；根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理；波分復用器件，用于將所述分支光纖的檢測裝置發出的具有所述預定載波頻率的 第一光信號上載到所述光分配網。本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測方法、裝置和系統，通過將激光器提供 的測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號并發送到光分配網；接收從所述光分 配網返回的第二光信號；將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具 有所述預定載波頻率的電信號；根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處 理，實現了快速、準確檢測大分光比分光器的各分支光纖的情況，尤其是大分光比分光器的 各分支光纖滿配的情況，提高了無源光網絡PON系統的穩定性。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本 領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的 附圖。圖1為本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測方法流程圖；圖2為本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測裝置結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的一種以IOOMHz為中心的正弦函數sine的頻譜圖；圖4為本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測系統結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。圖1為本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測方法流程圖。下面由分支光纖的檢測裝置具體執行所述的檢測方法，以檢測裝置為光時域反射 計OTDR為例進行詳細說明，所述檢測裝置并不局限于0TDR，任何對光纖進行檢測的裝置都 可以適用。步驟S102、將激光器提供的測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號并 發送到光分配網0DN。
具體為光時域反射計OTDR中的激光器發出用于測試無源光網絡PON的分支光纖 反射事件的光信號，該光信號為測試光信號，是一種光脈沖信號。所述OTDR中的調制器通過調相或調幅，將所述測試光信號調制成預定載波頻率 的第一光信號，即調制后為預定載波頻率為ω的調制信號；所述頻率ω的調制信號可進 一步通過環形器發送到波分復用器WDM，所述WDM將所述調制后的光信號發送到光分配網 ODN。其中所述第一光信號所對應的頻帶比所述測試光信號所對應的頻帶窄；所述預定 載波頻率可以設置為大于漲赫茲。步驟S104、接收從所述ODN返回的第二光信號。其中，所述第二光信號可以為所述第二光信號包括所述第一光信號在所述光分配 網發生反射和/或散射而生成的反射信號和/或散射信號；比如，在具體實施例中，所述第 二光信號可以具體為所述OTDR從ODN接收各分支光纖返回的光信號。其中所述返回的光 信號包括菲涅爾反射(Fresnel reflection)信號和瑞利散射(feiyleigh scattering)信 號。步驟S106、將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具有所 述預定載波頻率的電信號。具體為所述OTDR中的光電轉換器(例如雪崩二極管APD)將所述光信號轉換 成相應的電信號，通過帶通濾波器進行窄帶接收。由于所述從ODN返回的信號包括菲涅爾 反射信號和瑞利散射信號，而菲涅爾反射信號與OTDR發送給ODN的光信號形狀相同，瑞利 散射信號是所述OTDR發送給ODN的光信號的光強的積分，其與發送給ODN的光信號的形狀 無關，所以當激光器發送的測試光信號被調制成具有所述預定載波頻率的第一光信號后， 發送給光分配網，從光分配網返回的菲涅爾反射信號的頻率即為預定載波頻率的第二光信 號，經過光電轉換后，通過帶通濾波器(該帶通濾波器的帶寬為預定載波頻率對應的頻帶) 后，由于是窄帶濾波，提起預定載波頻率附近的信號，即菲涅爾反射信號相對應的電信號才 會被接收到，而瑞利散射信號對應的電信號也因此被過濾掉。為了保證該OTDR測試的準確 性，進一步可以設置該預定載波頻率為大于5KHZ，一般瑞利散射信號的頻率為小于或者等 于5KHZ。這樣，通過帶通濾波就可以濾除瑞利散射的信號，從而保證所述OTDR測試的準確 性。另外，白噪聲的強度和接收信號的帶寬相關，所以減小接收的帶寬，就可以提高接收的 信噪比，進一步提高了 OTDR檢測的準確性。步驟S108、根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。具體為所述OTDR可以分析所述預定載波頻率的菲涅爾反射信號，對所述大分光 比后的分支光纖進行準確檢測。進一步，由于大分光比后會出現密集的反射事件，所以根據 預定載波頻率的電信號，即預定載波頻率的菲涅爾反射信號，分析所述菲涅爾反射信號的 波形，以及調制的特性，就能夠判斷出該分支光纖反射回來的信號的相位或幅度是否發生 改變，從而來區分各分支的反射事件，進而判斷該分支光纖是正常還是故障或者斷纖等情 況。本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測方法，通過將激光器提供的測試光信號 調制成具有預定載波頻率的第一光信號并發送到光分配網；接收從所述光分配網返回的第 二光信號；將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具有所述預定載 波頻率的電信號；根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理，實現了快速、準確檢測大分光比分光器的各分支光纖的情況，尤其是大分光比分光器的各分支光纖 滿配的情況，提高了無源光網絡PON系統的穩定性。本發明實施例還提供一種分支光纖的檢測裝置，所述檢測裝置的結構示意圖如圖 2所示。一種分支光纖的檢測裝置包括激光器200，用于提供測試光信號。所述激光器200具體用于生成測試所述分支光纖反射事件的光信號，該光信號為 一種較寬的光脈沖信號，該光脈沖信號頻帶相對調制后的預定載波頻率的第一光信號而言 其頻帶較寬。所述調制器202，用于所述測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號，并 發送到光分配網。所述調制器202具體用于通過調相或調幅，將所述測試光信號調制成預定載波頻 率的第一光信號，即調制后為預定載波頻率為ω的調制信號；所述頻率ω的調制信號進一 步可以通過環形器203發送到波分復用器WDM，所述WDM將所述調制后的所述第一光信號發 送到光分配網。其中所述第一光信號所對應的頻帶比所述測試光信號所對應的頻帶窄；所述預定 載波頻率可以設置為大于漲赫茲。光電轉換器204，用于接收從所述光分配網返回的第二光信號，并將所述第二光信 號轉換成相應的電信號，發送給帶通濾波器。所述光電轉換器204可以為雪崩二級管APD。其中，所述第二光信號可以為所述第二光信號包括所述第一光信號在所述光分 配網發生反射和/或散射而生成的反射信號和/或散射信號；比如，在具體實施例中， 所述第二光信號可以從ODN接收各分支光纖返回的光信號包括菲涅爾反射(Fresnel reflection)信號和瑞利散射(fciyleighscattering)信號。所述帶通濾波器206，用于對所述第二光信號轉換成的電信號進行帶通濾波以提 取出具有預定載波頻率的電信號。所述帶通濾波器206進行窄帶接收。由于所述返回的信號包括菲涅爾反射信號 和瑞利散射信號，而菲涅爾反射信號與發送給ODN的光信號形狀相同或者相關，瑞利散射 信號是所述發送給ODN的光信號的光強的積分，其與發送的光信號的形狀無關，所以當激 光器發送給測試光信號被調制成預定載波頻率的第一光信號后，發送給光分配網。從光分 配網返回的菲涅爾反射信號即為預定載波頻率的第二光信號，經過光電轉換后，通過帶通 濾波器(該帶通濾波器的帶寬為預定載波頻率對應的頻帶)后，由于是窄帶濾波，提取預定 載波頻率附近的信號，即菲涅爾反射信號相對應的電信號才會被接收到，而瑞利散射信號 對應的電信號也因此被過濾掉。為了保證該OTDR測試的準確性，進一步可以設置該預定 載波頻率為大于5KHZ，一般瑞利散射信號的頻率為小于或者等于5KHZ。這樣，通過帶通濾 波就可以濾除瑞利散射的信號，從而保證所述OTDR測試的準確性。另外，白噪聲的強度和 接收信號的帶寬相關，所以減小接收的帶寬，就可以提高接收的信噪比，進一步提高了 OTDR 檢測的準確性。處理單元208，用于根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。
具體所述處理單元可以通過處理電路實現，該處理電路的功能如下分析所述預 定載波頻率的菲涅爾反射信號，對所述大分光比后的分支光纖進行準確檢測。進一步，由于 大分光比后會出現密集的反射事件，所以根據預定載波頻率的電信號，即預定載波頻率的 菲涅爾反射信號，分析所述菲涅爾反射信號的波形，以及調制的特性，就能夠判斷出該分支 光纖反射回來的信號的相位或幅度是否發生改變，從而來區分各分支的反射事件，進而判 斷該分支光纖是正常還是故障或者斷纖等情況。上述分支光纖的檢測裝置可以為光時域反射計0TDR，但所述檢測裝置并不局限于 0TDR，任何對光纖進行檢測的裝置都可以適用下面舉例說明OTDR檢測大分光比分光器后的分支光纖的過程。激光器發出Ius的激光脈沖信號，通過調制器，被IOOMHz的正弦波調制后發送到 ODN ；從ODN返回的光信號，經過APD后，轉換成光電流，該光電流為一段Ius的IOOMHz正弦 波信號，通過傅立葉變換，輸出頻譜為以IOOMHz為中心的sine函數，如圖3所示，圖3為以 IOOMHz為中心的sine函數的頻譜圖。其中，圖中ω0 = 100MHz，對于Ius的脈沖，第一個零點在IOOMHz士 IMHz處，通過 IOOMHz為中心的IOMHz帶寬的帶通濾波器，能量損失很小。所述IOOMHz的光電流通過帶通濾波器，由于是窄帶濾波，所述只有反射信號才會 被接收到，即接收預定載波頻率為ω0附近的菲涅爾反射信號才會被接收到，而瑞利散射 信號也因此被過濾掉。進一步的，還可以通過接收到的一串正弦波來判斷具體分支光纖上各反射點的位置。更進一步的，若接收兩個反射波為重疊的兩個反射波，還可以利用三角公式來區 分由三角公式sin (a)+sin (b) = 2sin ((a+b)/2) cos ((a_b)/2)HIlJ :sin(xt)+sin(xt+a) = 2cos (a/2) sin (xt+a/2)通過獲得的公式中的幅度和相位的改變，從而區別出這兩個分支光纖上的反射波。本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測裝置，通過將激光器提供的測試光信號 調制成預定載波頻率的光信號并發送到光分配網；接收從所述光分配網返回的第二光信 號，通過光電轉換器以及帶通濾波器，提取具有所述預定載波頻率的電信號，使得處理單元 根據所述預定載波頻率的電信號，實現對所述分支光纖進行處理，實現了準確檢測大分光 比分光器的各分支光纖的情況，尤其是大分光比分光器的各分支光纖滿配的情況，提高了 無源光網絡PON系統的穩定性。本發明實施例還提供一種分支光纖的檢測系統，如圖4所示。一種分支光纖的檢測系統包括分支光纖的檢測裝置400，用于激光器提供的測試光信號調制成具有預定載波頻 率的第一光信號并發送到光分配網；接收所述光分配網返回的第二光信號，將所述第二光 信號轉換成相應的電信號并通過帶通濾波提取其中具有所述預定載波頻率的電信號；根據 所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。所述波分復用器件WDM402，用于將所述分支光纖的檢測裝置發出的具有所述預定載波頻率的第一光信號上載到所述光分配網。其中，所述第一光信號所對應的頻帶比所述測試光信號所對應的頻帶窄；所述第 二光信號包括所述第一光信號在所述光分配網發生反射和/或散射而生成的反射信號和
/或散射信號。所述第二光信號包括菲涅爾反射信號和瑞利散射信號；所述將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波器提取具有所述預 定載波頻率的電信號具體包括將所述菲涅爾反射信號和瑞利散射信號轉換成相應的電信號；通過帶通濾波器對所述電信號進行濾波處理，以濾除所述瑞利散射信號相對應的 電信號并輸出所述菲涅爾反射信號相對應的電信號；接收所述帶通濾波器輸出的所述菲涅爾反射信號相對應的電信號，其中所述菲涅 爾反射信號的頻率為所述預定載波頻率；所述帶通濾波器對應的頻帶為所述預定載波頻率 對應的頻帶。所述系統還可以包括至少一個光線路終端0LT404，至少一個光網絡單元0NU406 和光分配網0DN408。其中，光分配網408包括主干光纖4081、光分路器4082和分支光纖 4083。0LT404和光分路器4082之間通過主干光纖4081連接，所述無源光分路器4082實現 點對多點的光功率分配，并通過多個分支光纖4083連接到多個0NU。所述0TDR400測試信 號通過WDM402上載到光分配網的主干光纖上，用于檢測光分配網中大分光比的分光器后 用于連接各0NU406的分支光纖的情況。本發明實施例提供的一種分支光纖的檢測系統，通過將激光器提供的測試光信號 調制成具有預定載波頻率的第一光信號并發送到光分配網；接收從所述光分配網返回的第 二光信號；將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具有所述預定載 波頻率的電信號；根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理，實現了快 速、準確檢測大分光比分光器的各分支光纖的情況，尤其是大分光比分光器的各分支光纖 滿配的情況，提高了無源光網絡PON系統的穩定性。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序 在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者 光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種分支光纖的檢測方法，其特征在于，所述方法包括將激光器提供的測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號，并發送到光分配網；接收從所述光分配網返回的第二光信號；將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具有所述預定載波頻率 的電信號；根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光信號所對應的頻帶比所述測 試光信號所對應的頻帶窄。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二光信號包括所述第一光信號在所述光分 配網發生反射和/或散射而生成的反射信號和/或散射信號。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二光信號包括 菲涅爾反射信號和瑞利散射信號；所述將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具有所述預定載波 頻率的電信號包括將所述菲涅爾反射信號和瑞利散射信號轉換成相應的電信號； 通過帶通濾波對所述電信號進行濾波處理，以濾除所述瑞利散射信號相對應的電信號 并輸出所述菲涅爾反射信號相對應的電信號；接收所述菲涅爾反射信號相對應的電信號，其中所述菲涅爾反射信號的頻率為所述預 定載波頻率。
5.一種分支光纖的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括 激光器，用于提供測試光信號；調制器，用于將所述測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號，并發送到光 分配網；光電轉換器，用于接收從所述光分配網返回的第二光信號，并將所述第二光信號轉換 成相應的電信號；帶通濾波器，用于對所述第二光信號轉換成的電信號進行帶通濾波以提取出具有預定 載波頻率的電信號；處理單元，用于根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。
6.根據權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括環行器，用于將所述具有預定載波頻率的第一光信號發送到波分復用器，并通過波分 復用器將所述預定載波頻率的第一光信號發送給所述光分配網；以及接收從所述光分配網 返回的所述第二光信號，將所述第二光信號發送給所述光電轉換器。
7.根據權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述第一光信號所對應的頻帶比所 述測試光信號所對應的頻帶窄。
8.根據權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述第二光信號包括所述第一光信 號在所述光分配網發生反射和/或散射而生成的反射信號和/或散射信號。
9.根據權利要求8所述的檢測裝置，其特征在于，所述第二光信號包括 菲涅爾反射信號和瑞利散射信號；所述將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波器提取具有所述預定載 波頻率的電信號包括將所述菲涅爾反射信號和瑞利散射信號轉換成相應的電信號； 通過帶通濾波器對所述電信號進行濾波處理，以濾除所述瑞利散射信號相對應的電信 號并輸出所述菲涅爾反射信號相對應的電信號；接收所述帶通濾波器輸出的所述菲涅爾反射信號相對應的電信號，其中所述菲涅爾反 射信號的頻率為所述預定載波頻率。
10.根據權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述帶通濾波器對應的頻帶為所述 預定載波頻率對應的頻帶。
11.一種分支光纖的檢測系統，其特征在于，所述系統包括分支光纖的檢測裝置，用于將激光器提供的測試光信號調制成具有預定載波頻率的第 一光信號并發送到光分配網；接收所述光分配網返回的第二光信號，將所述第二光信號轉 換成相應的電信號并通過帶通濾波提取其中具有所述預定載波頻率的電信號；根據所述預 定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理；波分復用器件，用于將所述分支光纖的檢測裝置發出的具有所述預定載波頻率的第一 光信號上載到所述光分配網。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述第二光信號包括所述第一光信號 在所述光分配網發生反射和/或散射而生成的反射信號和/或散射信號；其中所述第一光 信號所對應的頻帶比所述測試光信號所對應的頻帶窄。
全文摘要
本發明實施例公開了的一種分支光纖的檢測方法，通過將激光器提供的測試光信號調制成具有預定載波頻率的第一光信號，并發送到光分配網；接收從所述光分配網返回的第二光信號；將所述第二光信號轉換成相應的電信號，并通過帶通濾波提取具有所述預定載波頻率的電信號；根據所述預定載波頻率的電信號，對所述分支光纖進行處理。本發明實施例還提供了一種分支光纖檢測的裝置喝系統，解決了目前無法檢測到大分光比的分光器后各分支光纖的問題，實現了快速、準確檢測大分光比分光器后的各分支光纖的情況，提高了無源光網絡PON系統的穩定性。
文檔編號H04Q11/00GK102136867SQ201010600390
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者馮恩波, 呂賓, 楊中文, 田玉周 申請人:華為技術有限公司