[发明专利]一种基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪

说明书

本发明提供一种基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪，其特征在于：设置窄带宽光纤激光器(1)、光脉冲调制器(2)、光纤波分复用器(3)、环形器(4)、脉冲光编码器(5)、控制模块(6)、信号采集处理器(7)、信号放大器(8)、光电转换器(9)和通信单元(10)，所述脉冲光编码器(5)在光源编码中采用基于Simplex脉冲编码的编码方式，在提高发射光子数的同时通过压窄激光脉冲宽度提高空间分辨率；窄带宽光纤激光器(1)连续运行产生的强激光增加进入被测光纤的光子数，实现提高信噪比，增加光时域反射仪的动态响应，增加测量精度与长度。本发明能够实现长距离的光纤测试，具有对断点、熔接、连接器、弯曲等进行定位的功能，同时具有高空间分辨率、测量精度高，测量距离长，信噪比高。

技术领域

本发明涉及高信噪比光时域反射仪技术领域，特别涉及一种基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪。

背景技术

传统的OTDR(光时域反射仪)系统一般采用直接探测方式，由于光纤非线性效应的存在，探测光和光纤激光所允许的最大光功率一直受到限制，因此OTDR的动态响应性能受到限制。采用直接探测方法的传统OTDR的有效传感长度一般小于35km。这极大的限制了OTDR的应用场合。

发明内容

本发明针对如何实现具有高的空间分辨率、测量精度高，测量距离长，信噪比高的问题。一种基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪的发明，可以实现长距离的对光纤进行测量，当光纤出现断点、熔接、连接器、弯曲等时，基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪能对断点、熔接、连接器、弯曲等进行定位。基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪的有很高的信噪比、空间分辨率和测量精度。

本发明提供的技术方案为一种基于Simplex脉冲编码的高信噪比光时域反射仪，设置窄带宽光纤激光器1、光脉冲调制器2、光纤波分复用器3、环形器4、脉冲光编码器5、控制模块6、信号采集处理器7、信号放大器8、光电转换器9和通信单元10，

窄带宽光纤激光器1连接光脉冲调制器2，光脉冲调制器2分别与光纤波分复用器3和脉冲光编码器5相连，光纤波分复用器3连接环形器4，环形器4连接光电转换器9，光电转换器9连接信号放大器8，信号放大器8连接信号采集处理器7，信号采集处理器7连接控制模块6；控制模块6分别与窄带宽光纤激光器1、脉冲光编码器5和通信单元10相连；

所述脉冲光编码器5在光源编码中采用基于Simplex脉冲编码的编码方式，在提高发射光子数的同时通过压窄激光脉冲宽度提高空间分辨率；窄带宽光纤激光器1连续运行产生的强激光增加进入被测光纤的光子数，实现提高信噪比，增加光时域反射仪的动态响应，增加测量精度与长度。

而且，Simplex脉冲编码的阶数为256。

而且，通过脉冲光编码器5调制之后的脉冲光上升时间和下降时间小于0.1ns，进入被测光纤的脉冲质量高。

而且，窄带宽光纤激光器1是中心波长为1550±0.2nm的连续运行光纤激光器。

而且，光纤波分复用器3用于对光纤同时进行多个波长测试。

而且，信号采集处理器7用于实现数据采集、模数转换及信号处理，所述信号处理采用算术平均滤波法。

而且，光电转换器9的暗电流小于1nA。

而且，信号放大器8根据光电转换器9输出信号的幅值，自适应改变信号的放大倍数。