[实用新型]一种具有光纤故障检测功能的ONU光模块

说明书

技术领域

 本实用新型属于光纤通信技术领域，具体地说，是涉及一种应用在光纤通信系统客户端的光网络单元ONU光模块的电路结构设计。

背景技术

在光纤通信系统中，光的传输介质——光纤/光缆往往铺设在郊外或者海底，难免出现链路故障或者传输设备故障等问题。为了能够精确定位出现故障或者断点的位置，目前通常采用光时域反射仪OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）进行光纤故障的检测、定位。

光时域反射仪OTDR采用时域测量方法，首先发射具有一定波长的光脉冲到光纤中，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行分析。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射和反射，其中一部分散射和反射光就会返回到OTDR中，返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，作为光纤内不同位置上的时间或者曲线片断。利用从发射信号到接收到返回信号所用的时间以及光信号在光纤中的传输速度，就可以计算出导致光信号发生散射和反射的位置，进而实现故障位置的准确定位。

光时域反射仪OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光纤的不均匀性，光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成的。OTDR测量返回到OTDR端口的一部分散射光，这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点由造成反向系数改变的因素组成，例如纤芯与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点、光纤终端或断点的。

在目前的无源光网络系统部署中，光时域反射仪OTDR大多布设在系统局端，要么内置于系统局端的光线路终端OLT中，要么与所述的OLT相外接。无论采用哪种设计方式，在系统局端增加光时域反射仪OTDR的同时，都需要再增设一个多路光开关，连接所述的OTDR，并且在局端的每一个PON口下还需要再分别增加一个光合波器，连接所述的多路光开关。利用所述的多路光开关和光合波器将OTDR发射的光脉冲与OLT发射的下行业务光数据合并在一起，传输至光分配网络ODN。

随着无源光网络系统部署规模的日益扩大，在系统局端引入光纤故障检测功能，不仅会导致整个系统的网络拓扑结构变得异常复杂，而且对于网络运营商来说，还会导致其维护管理成本的大幅提升，并且对操作人员的专业技术水平也会提出更高的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有光纤故障检测功能的ONU光模块，通过将OTDR测试模块设置在光网络单元ONU光模块中，从而在实现系统光纤故障检测功能的同时，简化了无源光网络的系统结构，实现了客户端系统对光纤故障检测定位功能的平滑升级。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种具有光纤故障检测功能的ONU光模块，包括

信号处理电路，用于传输常规的上行数据和下行数据；

光耦合单元，用于光信号与电信号之间的双向转换，并与光纤耦合连接；

通信接口，用于外接客户系统终端，传输数据和指令；

光时域反射电路，用于接收通过信号处理电路或者客户系统终端发出的故障测试指令，以生成测试脉冲发送至光耦合单元，进而形成特定波长的光脉冲，射入光纤并接收通过光纤反馈的光脉冲，进行光纤故障的检测。

进一步的，在所述光时域反射电路中设置有OTDR测试电路和OTDR数据处理电路；所述OTDR数据处理电路生成测试脉冲序列电信号，发送至OTDR测试电路；所述OTDR测试电路在接收到所述的故障测试指令后，根据测试脉冲序列电信号生成测试脉冲发送至所述的光耦合单元。

优选的，在所述OTDR测试电路中设置有微处理器、光接收机和光发射机；所述微处理器在接收到所述的故障测试指令后，控制光发射机启动运行，并将测试脉冲序列电信号发送至光发射机，通过光发射机生成测试脉冲，发送至所述的光耦合单元；所述光耦合单元将通过光纤反馈的光脉冲转换成电信号，发送至光接收机进行放大处理后，输出至OTDR数据处理电路。

进一步的，在所述光发射机中设置有电平转换电路和脉冲发生电路；所述电平转换电路连接微处理器，接收微处理器输出的测试脉冲序列电信号，并进行电平格式的转换处理后，输出至脉冲发生电路，通过脉冲发生电路生成所述的测试脉冲发送至光耦合单元。