[发明专利]动态频偏矫正的方法及相干光时域反射仪系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种动态频偏矫正的方法及相干光时域反射仪系统。

背景技术

随着光纤通信技术的发展，网络的光纤化一直是网络发展的主要趋势之一。而海底光缆又是网络光纤化很重要的环节，对长距离海海底光缆的实时监测也成为网络维护的重要内容。

在对海底光缆进行检测时，采用相干光时域反射仪(coherence optical time-domain reflectometer，以下简称COTDR)进行测试，在COTDR系统中，由于需要对超长距离的激光反射信号进行探测，激光器在测量期间的频率漂移将影响到接收机接收频率。为了不丢失信号，需要扩大接收机的接收通带，由此将导致噪声功率的涌入，从而造成接收系统信噪比下降。因此，COTDR的探测性能将受制于光源的频率稳定性。在传统方案中，往往要使用频率稳定性极高的激光器作为光源，这会极大地增加带有COTDR的通信系统的成本。

现有技术的方案中，在测量激光器的频率是否偏离中心频率进行监测，如果发生偏离，则对光源进行调整。但是现有技术存在如下的缺点：由于COTDR中对光源线宽要求很高，对光源频率的调整会影响到光源线宽，因此，会影响到检测效果。

发明内容

本发明提供一种动态频偏矫正的方法及相干光时域反射仪系统，用以提高相干光探测性能，减少对光源线宽的要求，提高频率偏移的矫正的效果。

本发明实施例提供一种动态频偏矫正的方法，应用在相干光时域反射仪系统中消除激光器的频率漂移所带来的影响，包括：

对所述激光器输出的激光进行分光处理，生成探测光和控制光；

将所述控制光输入到马赫-泽德干涉仪MZI中进行干涉，得到干涉后的控制光；

对所述干涉后的控制光进行光电转换，得到第一电信号；

根据所述第一电信号控制在所述MZI的两臂上传输的光信号的光程差，使得所述光程差为所述激光的波长的四分之一；

根据所述第一电信号，计算得到所述激光的实际中心频率相对于所述激光的中心频率的标准值的偏差度；

根据所述偏差度进行相应的补偿，使得从下行链路传输回来的光信号经接收后得到的基带信号的实际中心频率收敛于所述基带信号的中心频率的标准值。

本发明实施例还提供了一种相干光时域反射仪系统，包括：激光器、第一分光器、马赫泽德干涉仪MZI、光电探测器、第一控制器、第二控制器，调制器和调制源；

所述激光器，用于产生激光；

所述第一分光器，用于对所述激光进行分光，得到探测光和控制光；

所述MZI，用于对输入的所述控制光进行干涉，得到干涉后的控制光；

所述光电探测器，用于将所述干涉后的控制光进行光电转换得到第一电信号；

所述第一控制器，用于根据所述第一电信号产生控制信号，以对所述MZI进行控制，使得所述MZI的两臂上传输的光信号的光程差为所述激光的波长的四分之一；

所述调制器，用于对所述探测光进行调制，生成探测光脉冲；

所述调制源，用于产生调制控制信号控制所述调制器对所述探测光进行调制；

所述第二控制器，用于根据所述第一电信号，计算得到所述激光的实际中心频率相对于所述激光的中心频率的标准值的偏差度，并基于所述偏差度，产生控制信号以控制所述调制源输出所述调制控制信号的输出频率，使得所述调制器调制生成的所述探测光脉冲的实际中心频率收敛于所述激光的中心频率的标准值。

本发明实施例还提供了一种相干光时域反射仪系统，所述系统包括：激光器、第一分光器、马赫泽德干涉仪MZI、光电探测器、第一控制器、第二控制器，调制器、调制源、相干接收机、混频器和振荡器；

所述激光器，用于产生激光；

所述第一分光器，用于对所述激光进行分光，得到探测光和控制光；

所述MZI，用于对输入的所述控制光进行干涉，得到干涉后的控制光；

所述光电探测器，用于将所述干涉后的控制光进行光电转换得到第一电信号；

所述第一控制器，用于根据所述第一电信号产生控制信号，以对所述MZI进行控制，使得所述MZI的两臂上传输的光信号的光程差为所述激光的波长的四分之一；

所述调制器，用于对所述探测光进行调制，生成探测光脉冲；

所述调制源，用于产生调制控制信号控制所述调制器对所述探测光进行调制；

所述相干接收机，用于接收从下行链路中传输回来的光信号，并对所述从下行链路中传输回来的光信号进行相干处理，得到第二电信号；

所述振荡器，用于产生电本振信号；