[实用新型]光纤电长度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电技术研究领域，尤其涉及一种光纤电长度测量装置。

背景技术

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传 输原理是光的全反射。光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几 微米至几十微米，外层的直径0.1～0.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%。根据光 的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光 线透不过界面，全部反射。光纤具有多种传输优点，如：频带宽、损耗低、重量轻等。

精确测量不同波长的光信号在光纤中传输时间，俗称为电长度。测量精度小于 50ps。测量光纤电长度的产品全称为光纤电长度测量组件，主要应用于测量不同波长的光 信号在光纤中传输时间，不同于通信领域的光电通信所使用的光时域反射组件，目前国内 还未有相关产品报道和类似产品销售。

光信号以接近光速在光纤中传输，传输时间（电长度）可以从纳秒级跨越到秒级， 测量精度小于50ps，相当于实际物理长度小于10mm，如何精确测量一定波长光信号在一段 光纤的传输时间，必须要将光信号转换成带宽接近5GHz高速脉冲信号，通过对高速脉冲波 形的捕获或高速计数方式，可以获得两个高速脉冲或高精度时钟脉冲个数，再对高速脉冲 时间差进行测量或个数计数并数字显示，最终给出光纤在一定波长下的电长度。

由于现有技术中光纤电长度测量组件采用技术方案限制，精确度还不高，还有技 术改进的空间，进一步提升精确度。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中实用新型技术方案的过程中，发 现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的光纤电长度测量组件存在测量精度较差的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光纤电长度测量装置，解决了现有的光纤电长度测量组件 存在测量精度较差的技术问题，实现了光纤电长度测量装置设计合理，测量精度较高的技 术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了光纤电长度测量装置，所述装置包括：

激光器、1分2光分路器、第一高速探测器组件、第二高速探测器组件、法拉第反射 镜，其中，所述激光器与所述1分2光分路器连接，所述第一高速探测器组件与所述1分2光分 路器的第一输出端连接，所述1分2光分路器的第二输出端与被测光纤连接后与所述第二高 速探测器组件连接，所述第二高速探测器组件与所述法拉第反射镜连接。

其中，所述装置中各部件之间均采用光纤通过FC/PC接口进行连接。

其中，所述装置还包括示波器，所述示波器与所述第一高速探测器组件和所述第 二高速探测器组件均连接。

其中，所述1分2光分路器的第二输出端与被测光纤之间还设有一段标准光纤。

其中，本申请中的光纤电长度测量装置的工作原理具体为：

通过光纤延时的方法来测量光纤传输时间（电长度），激光器经1分2光分路器分为 光束1和光束2，光束1被第一高速探测器组件（PD1）探测，输出一个电脉冲作为基准信号。光 束2传输到法拉第反射镜后反射回来被第二高速探测器组件（PD2）探测，输出一个电脉冲作 为第二个电脉冲，即为反射信号，此时光束2的传输时间为2倍时间。两个信号经一个通道输 出，通过测量两个探测信号前沿的时间差在除以2得到光纤传输时间（电长度）。

由于光在光纤中传输速率极快，时间非常短，在测量较短光纤时示波器无法分辨 或增加测量精度误差，所以采用一段标准光纤，即增加一段精确测量后的光纤传输时间，称 为系统时间。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：