徐瑞+張一琪

摘 要：現(xiàn)今光纖通信網(wǎng)絡(luò)已普及，而鏈路損耗測(cè)試是光纖通信網(wǎng)絡(luò)研制鋪設(shè)與日常維護(hù)中的必測(cè)項(xiàng)目。針對(duì)當(dāng)前光纖通信網(wǎng)絡(luò)中鏈路損耗測(cè)試儀表功能單一、效率低下問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了三波長(zhǎng)一體化的插回?fù)p測(cè)試儀，波長(zhǎng)覆蓋1 310 nm、1 490 nm、1 550 nm，可快速實(shí)現(xiàn)光纖鏈路的插損、回?fù)p及光纖長(zhǎng)度測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明，該測(cè)試儀操作簡(jiǎn)便、測(cè)試效率高，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：插入損耗；回波損耗；光纖通信；長(zhǎng)度測(cè)試

中圖分類號(hào)：TN29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.132

近年來(lái)，隨著FTTH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖通信網(wǎng)絡(luò)已遍及各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言，光纖網(wǎng)絡(luò)日常維護(hù)測(cè)試與故障排查壓力越來(lái)越大，對(duì)高集成度、高效率的專用測(cè)試儀表的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。

光纖鏈路損耗測(cè)試是光纖通信網(wǎng)絡(luò)研制鋪設(shè)與日常維護(hù)中的必測(cè)項(xiàng)目，而傳統(tǒng)的光纖損耗測(cè)試儀表波長(zhǎng)單一、測(cè)試效率低下，不夠方便、智能。針對(duì)上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一款三波長(zhǎng)一體化的插回?fù)p測(cè)試儀，其具備快速測(cè)試功能，可一鍵實(shí)現(xiàn)光纖鏈路中1 310 nm、1 490 nm、1 550 nm三波長(zhǎng)的插入損耗、回波損耗以及光纖長(zhǎng)度的測(cè)試，可有效提高光纖通信網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測(cè)試效率。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于損耗測(cè)試原理，本系統(tǒng)主要從光路和電路2個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.1 光路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)光路設(shè)計(jì)如圖1所示，LD1為1 490 nm光源，LD2為1 550 nm光源，C1為波分復(fù)用器，C2為Y型耦合器，C3為1∶1的2×2耦合器，PD1和PD2為光電探測(cè)器。C1用于將LD1的輸出光P1 490和LD2的輸出光P1 550耦合進(jìn)C2，LD3的輸出光P1 310通過(guò)C2的另一端進(jìn)入C2耦合器，3個(gè)波段的一部分輸出光通過(guò)耦合器C3傳輸?shù)蕉丝赟1進(jìn)入待測(cè)光纖，一部分進(jìn)入PD2，用于監(jiān)測(cè)輸出光源的穩(wěn)定性。待測(cè)光纖的回波光功率和插損測(cè)試時(shí)的透射光功率由PD1接收。

光路系統(tǒng)中耦合器等無(wú)源器件優(yōu)選方向性大于60 dB的器件，以減小回波對(duì)損耗測(cè)試精度的影響；激光器采用內(nèi)置隔離器設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低回波對(duì)輸出光穩(wěn)定性的干擾；探測(cè)器件選擇暗電流高于1 nA、響應(yīng)效率高于0.9 A/W的器件，以提高弱信號(hào)探測(cè)能力。

1.2 電路設(shè)計(jì)

圖2為電路設(shè)計(jì)原理圖，儀器系統(tǒng)控制模塊由嵌入式ARM工控板和FPGA器件組成。其中，工控板實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與顯示，F(xiàn)PGA器件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制。激光器驅(qū)動(dòng)電路采用受控驅(qū)動(dòng)模式設(shè)計(jì)，由FPGA具體管腳控制激光器驅(qū)動(dòng)電路的通斷，進(jìn)而決定3個(gè)光源的輸出時(shí)序。功率接收電路采用復(fù)用設(shè)計(jì)，既可接收數(shù)字信號(hào)，又可進(jìn)行功率測(cè)試，由控制系統(tǒng)控制，由此可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)試時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)的接收與光功率的測(cè)試。

2 試驗(yàn)與測(cè)試結(jié)果

如圖3所示，對(duì)本測(cè)試儀器進(jìn)行連接。光纖長(zhǎng)度為5.091 km，三波段波長(zhǎng)由低到高的平均插入損耗依次為0.329 dB/km、

0.205 dB/km、0.186 dB/km。操作儀器進(jìn)入損耗測(cè)試界面，單擊啟動(dòng)測(cè)試后，測(cè)試結(jié)果如表1所示。試驗(yàn)共進(jìn)行3次測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的三波長(zhǎng)一體化插回?fù)p測(cè)試儀可實(shí)現(xiàn)一鍵快速插損、回?fù)p及長(zhǎng)度測(cè)試。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一款可快速實(shí)現(xiàn)光纖通信網(wǎng)絡(luò)三波段插回?fù)p測(cè)試的儀表。試驗(yàn)表明，儀表測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、測(cè)試速度快，可有效提高光纖通信網(wǎng)絡(luò)中光參數(shù)測(cè)試效率，具有較好的市場(chǎng)推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：徐瑞（1986—），男，長(zhǎng)期從事光纖通信測(cè)試儀器的研制研發(fā)工作。

〔編輯：劉曉芳〕