本實(shí)用新型屬于光電轉(zhuǎn)換和檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種光時(shí)域反射儀。

背景技術(shù)：

光時(shí)域反射儀(OTDR)是當(dāng)前用于光纖中傳播的光信號(hào)的測(cè)量的一種測(cè)量?jī)x器，在光纖和/或光纜的施工和維護(hù)過(guò)程中廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用各種場(chǎng)景。在測(cè)量過(guò)程中，OTDR需要向待測(cè)光纖發(fā)射光信號(hào)，并分析散射回的光信號(hào)以判斷光纖內(nèi)的狀況，即通過(guò)監(jiān)測(cè)光在光纖中的傳播性能的變化來(lái)探知光纖本身參數(shù)的實(shí)時(shí)變化，并可以通過(guò)光纖參數(shù)的變化推測(cè)所處環(huán)境參數(shù)的變化。

在OTDR實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵點(diǎn)是微弱信號(hào)的監(jiān)測(cè)，為了提高靈敏度會(huì)使用雪崩二極管(APD)器件，而APD器件能否在各種條件下工作在最佳狀態(tài)需要控制參數(shù)的標(biāo)定，例如對(duì)零點(diǎn)的調(diào)零和確保最大輸出的預(yù)調(diào)。在現(xiàn)有技術(shù)中仍然缺乏在OTDR裝置中對(duì)控制參數(shù)預(yù)調(diào)的手段，從而在測(cè)試時(shí)可以需要操作人員花費(fèi)大量不必要的時(shí)間和精力在如何調(diào)整OTDR的控制參數(shù)上。因此，需要提供一種能夠簡(jiǎn)化對(duì)控制參數(shù)的調(diào)整的OTDR系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型關(guān)于一種光時(shí)域反射儀，其包括雪崩二極管模塊，存儲(chǔ)器，激光器，連接到雪崩二極管模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和存儲(chǔ)器的處理器，其中數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊用于基于其控制參數(shù)提供用于雪崩二極管模塊的電壓輸出，處理器用于調(diào)整數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的控制參數(shù)以及存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有在激光器關(guān)閉時(shí)使得雪崩二極管模塊工作在近理想狀態(tài)的第一控制參數(shù)以及在激光器打開(kāi)時(shí)使得雪崩二極管模塊的輸出最大的第二控制參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，還包括模擬檢測(cè)模塊以用于檢測(cè)雪崩二極管模塊的輸出。

在一些實(shí)施例中，模擬檢測(cè)模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。

在一些實(shí)施例中，處理器還控制激光器的打開(kāi)和關(guān)閉。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器可以為只讀存儲(chǔ)器。

在一些實(shí)施例中，處理器還用于從存儲(chǔ)器讀取已存儲(chǔ)的第一和第二控制參數(shù)以應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。

在一些實(shí)施例中，光時(shí)域反射儀還包括直流-直流轉(zhuǎn)換模塊，其與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接以用于基于控制參數(shù)為雪崩二極管模塊提供輸出電壓。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器還用于存儲(chǔ)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的第三控制參數(shù)，第三控制參數(shù)使得能夠檢測(cè)到閾值距離處的待測(cè)光纖的反射光功率。

在一些實(shí)施例中，處理器在調(diào)整控制參數(shù)以確定第三控制參數(shù)時(shí)還調(diào)整激光器的輸出功率。

在一些實(shí)施例中，第三控制參數(shù)在重啟光時(shí)域反射儀時(shí)由處理器讀入。

本實(shí)用新型的實(shí)施例有利于解決現(xiàn)有技術(shù)的至少一些問(wèn)題，例如有效提升系統(tǒng)的檢測(cè)性能，并簡(jiǎn)化設(shè)備制造過(guò)程中的操作。通過(guò)預(yù)先調(diào)整并保存OTDR系統(tǒng)的控制參數(shù)，可以快速并自動(dòng)將系統(tǒng)調(diào)整到最佳的工作姿態(tài)，并可以避免測(cè)量過(guò)程中結(jié)果出現(xiàn)漂移。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型提供了附圖以便于所公開(kāi)內(nèi)容的進(jìn)一步理解，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，但僅僅是用于圖示出體現(xiàn)發(fā)明概念的一些發(fā)明的非限制性示例，而不是用于做出任何限制。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一些實(shí)施例的光時(shí)域反射儀的框圖。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一些實(shí)施例的光時(shí)域反射儀的框圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言明顯可以僅使用所描述的方面中的一些方面來(lái)實(shí)踐備選實(shí)施例。本文出于說(shuō)明的目的，在實(shí)施例中描述了特定的數(shù)字、材料和配置，然而，領(lǐng)域的技術(shù)人員在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下，也可以實(shí)踐備選的實(shí)施例。在其它情況下，可能省略或簡(jiǎn)化了眾所周知的特征，以便不使說(shuō)明性的實(shí)施例難于理解。

下文中的術(shù)語(yǔ)“模塊”和“單元”可以指是執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享的、專用的，或組)和/或存儲(chǔ)器(共享的、專用的，或組)、組合邏輯電路，和/或提供所描述的功能的其它合適的組件的一部分，或包含執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享的、專用的，或組)和/或存儲(chǔ)器(共享的、專用的，或組)、組合邏輯電路，和/或提供所描述的功能的其它合適的組件。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一些實(shí)施例的光時(shí)域反射儀100的框圖。示例的光時(shí)域反射儀100包括雪崩二極管模塊(APD模塊)101，存儲(chǔ)器103，激光器105，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DA轉(zhuǎn)換模塊)107以及處理器109。其中APD模塊101連接到DA轉(zhuǎn)換模塊107和處理器109。存儲(chǔ)器103和DA轉(zhuǎn)換模塊107也連接到處理器109。APD模塊101為光探測(cè)領(lǐng)域中常用的檢測(cè)裝置，可由其偏壓等參數(shù)來(lái)進(jìn)行控制。存儲(chǔ)器103可以包括任何易失性和非易失性存儲(chǔ)器。其中易失性存儲(chǔ)器包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，以及非易失性存儲(chǔ)器諸如但不限于一個(gè)或多個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(包括CD和DVD)、內(nèi)部存儲(chǔ)裝置、附連存儲(chǔ)裝置、閃存、非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器NVRAM、備用電池供電的SDRAM(同步DRAM)和/或可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入的存儲(chǔ)裝置。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器103可以為只讀存儲(chǔ)器ROM。激光器105可以是單波長(zhǎng)和/或多波長(zhǎng)激光器，并且可以由處理器109或其他控制邏輯來(lái)控制其打開(kāi)和關(guān)閉。在一些實(shí)施例中，激光器105的功率可以由處理器109或其他控制邏輯在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)增大或減小。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊107根據(jù)其控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行控制，控制參數(shù)至少包括信噪比、分辨率、轉(zhuǎn)換速率、接口參數(shù)等。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊107基于其控制參數(shù)將來(lái)自處理器109或其他信號(hào)源的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于APD模塊101的偏壓輸出。處理器109可以包括復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)處理器(CISC)、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)處理器(RISC)、x86指令集兼容的處理器、多核處理器、多核移動(dòng)處理器、微處理器、微控制器和/或中央處理單元(CPU)等。處理器109用于調(diào)整數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的所述控制參數(shù)。存儲(chǔ)器103中存儲(chǔ)有在激光器105關(guān)閉時(shí)使得APD模塊101工作在近理想狀態(tài)的第一控制參數(shù)以及在激光器105打開(kāi)時(shí)使得APD模塊101的輸出最大的第二控制參數(shù)。即存儲(chǔ)器103可在出廠之前配置成預(yù)先存儲(chǔ)有預(yù)調(diào)的控制參數(shù)以用于之后的快速調(diào)零和快速調(diào)壓。處理器109可在出廠后的任何時(shí)候從存儲(chǔ)器103讀取已存儲(chǔ)的第一和第二控制參數(shù)以應(yīng)用于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，從而可以簡(jiǎn)便地在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)零和快速調(diào)壓。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一些實(shí)施例的光時(shí)域反射儀200的框圖。光時(shí)域反射儀200中的APD模塊201，存儲(chǔ)器203，激光器205，DA轉(zhuǎn)換模塊207以及處理器209分別與上述的APD模塊101，存儲(chǔ)器103，激光器105，DA轉(zhuǎn)換模塊107以及處理器109類似，此處不再贅述。光時(shí)域反射儀200還包括了連接到APD模塊201的模擬檢測(cè)模塊211和直流-直流轉(zhuǎn)換模塊213。直流-直流轉(zhuǎn)換模塊213還連接到DA轉(zhuǎn)換模塊207。模擬檢測(cè)模塊211用于檢測(cè)APD模塊201的輸出，并且可以與處理器209交互以傳遞數(shù)據(jù)和/或命令。模擬檢測(cè)模塊211例如可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器。直流-直流轉(zhuǎn)換模塊213與DA轉(zhuǎn)換模塊207以及APD模塊201連接，以用于基于DA轉(zhuǎn)換模塊207的控制參數(shù)為APD模塊201提供輸出電壓。從而直流-直流轉(zhuǎn)換模塊213給APD模塊201提供正常工作所需的偏置電壓時(shí)其輸出不是固定的模擬電壓輸出，而是可以根據(jù)電路狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整。

在一些實(shí)施例中，在儀器生產(chǎn)過(guò)程中，模擬檢測(cè)模塊211在關(guān)閉激光器205輸出的情況下檢測(cè)電路檢測(cè)APD模塊201的輸出，并可以與理論上的調(diào)零理想值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)差異的大小，處理器209調(diào)節(jié)DA轉(zhuǎn)換模塊207的第一控制參數(shù)，而DA轉(zhuǎn)換模塊207的輸出可對(duì)電路中的噪聲部分進(jìn)行補(bǔ)償，使得在沒(méi)有光輸入到APD模塊201的時(shí)候，APD模塊201可工作在近似理想狀態(tài)。此時(shí)DA轉(zhuǎn)換模塊207的控制參數(shù)可以由處理器209取出并存入存儲(chǔ)器203之中作為第一控制參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，在儀器生產(chǎn)過(guò)程中，在激光器打開(kāi)從而有光輸入到APD模塊201后，讀取APD模塊201的輸出。處理器209調(diào)節(jié)DA轉(zhuǎn)換模塊207的控制參數(shù)，并監(jiān)測(cè)APD模塊201輸出變化的趨勢(shì)，在獲取最大APD模塊201輸出時(shí)的控制參數(shù)被視為獲得了最佳輸出結(jié)果?？扇ゴ藭r(shí)DA轉(zhuǎn)換模塊207的控制參數(shù)作為第二控制參數(shù)而存入存儲(chǔ)器203之中。

在一些實(shí)施例中，該第一和第二控制參數(shù)在儀器生產(chǎn)過(guò)程中按上述過(guò)程被檢測(cè)并預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中之后，將不再被修改，并且可在使用過(guò)程中的任何時(shí)刻由處理器從存儲(chǔ)器讀取并應(yīng)用以快速完成參數(shù)優(yōu)化。在一些實(shí)施例中，該第一和第二控制參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中被預(yù)先存儲(chǔ)之后也可以再通過(guò)類似的檢測(cè)過(guò)程被檢測(cè)并修改，并且處理器可將修改后的第一和第二控制參數(shù)更新并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。

在一些實(shí)施例中，由于待測(cè)光纖距離較長(zhǎng)，可能導(dǎo)致反射光過(guò)于微弱而無(wú)法檢測(cè)到。這時(shí)可能需要加大激光器205的輸出功率以提升系統(tǒng)性能。處理器209還可用逐步調(diào)節(jié)DA轉(zhuǎn)換模塊207的控制參數(shù)，增加激光器205的輸出功率，同時(shí)模擬檢測(cè)模塊211檢測(cè)APD輸出的變化。當(dāng)距光纖最遠(yuǎn)端閾值距離處的反射光功率能被識(shí)別時(shí)，記錄下此時(shí)的控制參數(shù)并存入存儲(chǔ)器203之中作為第三控制參數(shù)。該閾值距離例如可以是1公里。在重新啟動(dòng)OTDR200后，處理器209可從存儲(chǔ)器203調(diào)入第三控制參數(shù)以快速完成參數(shù)優(yōu)化。

需注意本文中的術(shù)語(yǔ)“和/或”可表示“和”、“或”、“異或”、“一個(gè)”、“一些但不是全部”、“兩者皆不”和/或“兩者皆是”，但在此方面并無(wú)限制。本文雖然已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)范圍的情況下進(jìn)行眾多改變、變化和修改。另外，在上述具體實(shí)施方式中，可看到各種特征在單個(gè)實(shí)施例中組合在一起以便簡(jiǎn)化公開(kāi)內(nèi)容。此公開(kāi)方式不應(yīng)解釋為反映要求保護(hù)的實(shí)施方式需要比每個(gè)權(quán)利要求項(xiàng)明確所述的具有更多特征。相反，如權(quán)利要求所反映的一樣，本實(shí)用新型的主題依賴的是比單個(gè)實(shí)施方式所有特征更少的特征。因此，權(quán)利要求書(shū)的每個(gè)權(quán)利要求項(xiàng)本身保持為單獨(dú)的完整的實(shí)施例。綜上，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不脫離本公開(kāi)的范圍和精神的情況下，可在更廣闊的各方面中進(jìn)行改變和修改。所附權(quán)利要求書(shū)在其范圍內(nèi)涵蓋了落入本公開(kāi)真實(shí)范圍和精神內(nèi)的所有此類改變、變化和修改。