一種使用一個監測波長實現超長距離光纜監測的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖通信領域，具體是一種使用一個監測波長實現超長距離光纜監測的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著光通信的發展，光纜網絡的規模急劇擴大，光纜在線監測系統在高效、快速維護光纜網絡的工作中起著重要作用。光纜監測系統采用OTDR技術，通過監測光纜中光纖纖芯的衰減特性變化來發現被監測光纜的故障，并進行故障定位。
[0003]理論上，監測一根光纖只需要使用一個監測波長即可。例如，在離線監測模式下，只需在1310nm、1550nm、1625nm、1650nm波長中選擇一個波長作為監測波長。但是，由于電路噪聲原因，實際中使用的OTDR模塊的測量動態范圍是有限的，即便使用較寬的測試脈寬，如:5微秒，在1550nm監測波長的情況下，OTDR模塊的測量動態范圍只有45dB，如果是單端監測，通常能夠監測的光纜長度小于150km。
[0004]如果監測大于150km的光纜，在離線監測模式下，一般采用雙端監測方式，一端使用1550nm監測波長，另一端使用1625nm (或1650nm)監測波長，并在兩端分別加入光信號濾波器，以隔離不同波長監測信號的互相干擾；或者是兩端使用同一個監測波長，但兩端各使用一根光纖。這樣被監測的光纜長度可大于250km。
[0005]如果監測大于150km的光纜，又是要求工作于在線監測模式，情況要糟糕得多。因為超長距離的通信系統使用的通信波長窗口為1550nm波段(1520nm_1610nm)，在這種情況下，監測波長只能在1625nm、1650nm中選擇其一。如此一來，在線監測大于150km的光纜、采用雙端監測方式時，不能簡單地通過在兩端分別加入光信號濾波器來隔離兩端監測信號的互相干擾。
[0006]因此，在超長距離(150km-250km)的光纜在線監測系統中，解決只使用一個監測波長(1625nm或1650nm)進行雙端監測的問題，是非常重要的。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種使用一個監測波長實現超長距離光纜監測的裝置及方法。這種裝置的優點是，監測兩端使用完全相同的監測終端，以OTDR技術為基礎，通過后向散射信號，獲取光纖線路的衰減特性，進而對光纖光纜線路進行監測，能夠實現使用一個監測波長對超長距離光纜的監測。這種方法的優點是，只需使用一個監測波長、一根光纖，通過時分方式，以OTDR技術為基礎，分別在光纜兩端對長達250km光纜進行監測，通過在兩端使用時分復用的方式，降低超長距離光纜測試對OTDR動態范圍的要求，使得在現有OTDR技術上，可以監測超長距離的光纜。
[0008]實現本發明的技術方案是:
一種使用一個監測波長實現超長距離光纜監測的裝置，包括兩個結構相同的監測終端，即A監測終端和B監測終端；
所述監測終端包括A/D控制及數據處理模塊、光發射機、光方向耦合器、光接收機R1、光接收機R2和光分路器；
A/D控制及數據處理模塊與光發射機、光接收機R1、光接收機R2連接，光分路器的一端接光接收機Rl和光接收機R2，另一端與光方向親合器連接，光發射機與光方向親合器連接;
A監測終端的光方向耦合器與B監測終端的光方向耦合器分別連接被測光纖的兩端。
[0009]所述的光方向親合器為三端口光纖環行器或50:50分光比的1x2光纖分路器。所述的光接收機Rl為互阻接收機，互阻接收機中的光電探測器采用APD或PIN，用于接收被被測光纖散射或者反射回來的信號。
[0010]所述的光接收機R2為互阻接收機，互阻接收機中的光電探測器采用APD或者PIN，用于接收對端發射的OTDR測試脈沖信號和測試通路占用信號；所述的光電探測器包括自動增益控制電路，以及帶有窄帶濾波器。
[0011]所述光分路器為10:90分光比的1x2光纖分路器。
[0012]一種使用一個監測波長實現超長距離光纜監測的方法，包括如下步驟:
1)一端監測終端需要對被測光纖進行OTDR測試時，檢查光接收機R2輸出狀態；
2)如果光接收機R2輸出狀態為“測試通路忙”，延遲Ti時間后重新進入I)步驟，其中Ti 在下列值中隨機取值:ls、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s ；
3)如果光接收機R2輸出狀態為“測試通路閑”，延遲0.15s后發射0.85s時長的測試通路占用信號；同時在0.5s內連續監測光接收機R2輸出狀態；
4)如果0.5s內光接收機R2輸出狀態出現“測試通路忙”，延遲Ti時間后重新進入I)步驟，其中Ti在下列值中隨機取值::ls、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s ；
5)如果0.5s內光接收機R2輸出狀態保持為“測試通路閑”，本終端對測試通路占用成功，延遲0.55s后進入OTDR測試狀態；
6)OTDR測試狀態結束后，進入測試結束寂靜期，即:12s內本終端既不發射OTDR測試脈沖也不發射測試通路占用信號；
7)測試結束寂靜期結束后，重新接收OTDR測試命令。
[0013]所述的測試通路占用信號是占空比為40% -60%的脈沖信號或正弦波信號，峰值電平為-15dBm -lOdBm。
[0014]與一般OTDR模塊相比，多出的光接收機R2用于接收對端OTDR測試脈沖信號和測試通路占用信號。
[0015]控制及數據處理模塊控制光發射機發射OTDR測試脈沖信號和測試通路占用信號，光發射機輸出的光信號通過光方向耦合器進入到被測光纖(如果是工作在在線監測模式，光發射機輸出的光信號則是通過光方向耦合器后經過一個波分復用器后再進入到被測光纖)；從被測光纖(如果是工作在在線監測模式，則是再經過一個波分復用器)來的光信號進入光方向親合器后被送到光分路器。光分路器將90%的光信號送到光接收機R1，將10%的光信號送到光接收機R2 ;光接收機Rl的輸出信號經過A/D轉換后送到控制及數據處理模塊中進行處理；光接收機R2將測試通路占用狀態信號送到控制及數據處理模塊中進行處理。
[0016]這種裝置在工作時，和傳統的光纜監測系統的在工作步驟上有所不同，它在向被測光纖發送測試脈沖之前，需要先經過測試通路占用步驟，確定測試通路處于空閑狀態時，才能向被測光纖發送OTDR測試脈沖，以獲取后向散射信號；而且，當本次測試結束后，需要進入一個測試寂靜期。
[0017]這種裝置的優點是，監測兩端使用完全相同的監測終端，以OTDR技術為基礎，通過后向散射信號，獲取光纖線路的衰減特性，進而對光纖光纜線路進行監測，實現了使用一個監測波長對超長距離光纜的監測。
[0018]這種方法的優點是，只需使用一個監測波長、一根光纖，通過時分方式，以OTDR技術為基礎，分別在光纜兩端對長達250km光纜進行監測，通過在兩端使用時分復用的方式，降低超長距離光纜測試對OTDR動態范圍的要求，使得在現有OTDR技術上，可以監測超長距離的光纜。
【附圖說明】
[0019]圖1為實施例中超長距離光纜監測的裝置使用時的結構示意圖；
圖2為實施例中A監測終端測試及通路占用流程示意圖；
圖3為實施例中B監測終端測試及通路占用流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本
【發明內容】
作進一步闡述說明，但不是對本發明限定。
[0021]實施例:
參見圖1，本實施例由A、B兩個監測終端組成，A、B兩個監測終端原理結構相同，但電路參數不同。
[0022]一種使用一個監測波長實現超長距離光纜監測的裝置，包括兩個結構相同的監測終端，即A監測終端和B監測終端，
所述監測終端包括A/D控制及數據處理模塊、光發射機、光方向耦合器、光接收機R1、光接收機R2和光分路器；