OTDR内部光路检测方法及系统与流程

本发明涉及光纤领域，尤其涉及的是一种OTDR内部光路检测方法及系统。

背景技术：

在当前4G或者未来更高速传输数据时代，需要高速传输的介质来进行数据传输，光纤在高速通信中起到了重要的作用。光纤决定了光信号的传输的质量好坏，目前使用非常广泛。铺光纤的过程中会使用到OTDR(光时域反射仪)产品，来进行光纤的长度、事件损耗、通断性等的测试，而OTDR的产品内部有光纤光路。

现在的光路在熔接好之后，就直接进行盘光路，然后制作半成品，在半成品制作之后，机器检测盘好的光路的好坏，如果是合格的光路，则就进行组装成品，如果不合格，则需要分析。但是光路可能在盘光路或者光路熔接处都有可能出问题，无法定位问题具体在哪一步骤，返修光路耗时长；

由于需要返修光路，可能出问题的地方有如下：光纤在某处可能断了，可能发生在光路熔接、或者盘光路步骤；在分析、检查具体问题时，需要耗费非常长的时间，无法确定问题点出在哪一步骤，降低了工厂生产效率，增加了生产产品的不良率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种OTDR内部光路检测方法及系统，提高生产OTDR的内部光纤光路效率，降低产品不良率。

为解决上述问题，本发明提出一种OTDR内部光路检测方法，包括以下步骤：

S1：将光路所需的各模块的光纤熔接起来，形成一散状光路，所述散状光路上具有若干熔接点，且所述散状光路上熔接有用以接收光路反射光信号的APD激光器；

S2：连接所述散状光路到光路检测模块中，配置所述APD激光器的工作电压；

S3：控制所述散状光路进入发光工作状态，采集所述APD激光器产生的电信号，根据采集的电信号获得相应损耗值；比较熔接后损耗值与预设损耗值，若差值小于第一可接受误差范围，则该散状光路合格，进入步骤S4；否则该散状光路不合格；

S4：将所述散状光路盘至光路夹具中，盘成圆形或椭圆形，形成一盘状光路；

S5：连接所述盘状光路到所述光路检测模块中，控制所述盘状光路进入发光工作状态，采集所述APD激光器产生的电信号，根据电信号获得相应损耗值；比较弯曲后损耗值与预设损耗值，若差值小于第二可接受误差范围，则该盘状光路合格，否则该盘状光路不合格。

根据本发明的一个实施例，所述光路检测模块包括信号链单元和AD采集单元；所述信号链单元连接所述APD激光器，用以接收APD激光器产生的电信号，并对电信号进行放大，输出信号链电压；所述AD采集单元连接所述信号链单元，用以采集所述信号链电压，分析生成相应损耗值。

根据本发明的一个实施例，所述信号链单元对电信号进行可选择地放大。

根据本发明的一个实施例，所述信号链单元具有至少两个不同放大倍数的信号放大通道，所述AD采集单元采集信号链电压判断电信号大小，若过小则选择较大放大倍数的信号放大通道，若过大则选择较小放大倍数的信号放大通道；信号链单元通过所选的信号放大通道对电信号进行放大并传输信号链电压给AD采集单元。

根据本发明的一个实施例，还包括信号链电压输出调节步骤：在APD激光器的电压为0V时，AD采集单元采集信号链电压，如果采集到的信号链电压没有达到0V，则调节信号链单元上的输出，使AD采集单元采集到的电压为0V。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S2中，配置所述APD激光器的工作电压进一步包括步骤S22：提供APD激光器的击穿电压值V，得到或更新对应的击穿电压寄存器的值J1，根据击穿电压值V与正常工作电压的之间安全范围设置定值系数K1，得到APD激光器负极电压寄存器的值J2＝J1-K1，根据负极电压寄存器的值J2确定APD激光器工作电压。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S2中，在所述步骤S22之前还包括步骤S21：

在光路中没有发出光信号时，初设APD激光器的击穿电压寄存器的值，对应APD激光器的电压是第一电压V1，AD采集单元采集信号链电压，采集到的值是第二电压V2，设定当APD激光器极限击穿时，AD采集单元采集到的值是第三电压V3；

若V3–V2>0V，则第一电压V1没有达到APD激光器的极限电压，增大APD激光器的击穿电压寄存器的值，使得APD激光器的电压增大；

若V3–V2＝0V，则第一电压V1就是APD激光器的极限电压，作为步骤S22中的所述击穿电压值V，对应的APD激光器的击穿电压寄存器的值是J1；

若V3–V2<0V，则第一电压V1超过APD激光器的极限电压，减小APD激光器的击穿电压寄存器的值，使得APD激光器的电压减小。

根据本发明的一个实施例，所述散状光路包括：LD激光器，APD激光器，耦合器，延长光纤，接口模块，及辅助光纤模块；

所述LD激光器与所述耦合器进行光纤熔接，形成第一熔接点；所述APD激光器与所述耦合器进行光纤熔接，形成第二熔接点；所述耦合器与所述延长光纤的一端进行光纤熔接，形成第三熔接点；所述延长光纤的另一端与所述接口模块进行光纤熔接，形成第四熔接点；所述接口模块还与所述辅助光纤模块连接；

光信号由所述LD激光器发出后传输给所述耦合器，经耦合器进行光耦合后传输到延长光纤中，光信号经过延长光纤到接口模块中，然后传输到辅助光纤模块中；在辅助光纤模块末端发生菲涅尔反射，将大部分光反射回来，反射的光信号按原路径反向传输回来；

所述APD激光器在光传输的过程中一直处于工作状态，采集光路中的光信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S5之后还包括S6：将盘好的合格的所述盘状光路直接作为OTDR的内部光路进行制作。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S6包括以下步骤：

S61：将盘好的检测合格后的所述盘状光路，直接作为内部光路制作OTDR的半成品；

S62：制作半成品之后不进行光路检测，直接将所述半成品组装成为成品。

本发明还提供一种OTDR内部光路检测系统，包括：

光纤熔接机，将光路所需的各模块的光纤熔接起来，形成具有若干熔接点的光路，且所述光路上熔接有用以接收光路反射光信号的APD激光器；

信号链单元连接所述APD激光器，用以接收APD激光器在光路传输光信号过程中产生的电信号，并对电信号进行放大，输出信号链电压；

AD采集单元连接所述信号链单元，用以采集所述信号链电压，分析生成相应损耗值，根据熔接后散状光路的损耗值及盘成盘状光路后的损耗值，确定散状光路是否合格或盘状光路是否合格。

根据本发明的一个实施例，所述信号链单元对电信号进行可选择地放大。

根据本发明的一个实施例，所述信号链单元具有至少两个不同放大倍数的信号放大通道，所述AD采集单元采集信号链电压判断电信号大小，若过小则选择较大放大倍数的信号放大通道，若过大则选择较小放大倍数的信号放大通道；信号链单元通过所选的信号放大通道对电信号进行放大并传输信号链电压给AD采集单元。

根据本发明的一个实施例，所述散状光路包括：LD激光器，APD激光器，耦合器，延长光纤，接口模块，及辅助光纤模块；

所述LD激光器与所述耦合器进行光纤熔接，形成第一熔接点；所述APD激光器与所述耦合器进行光纤熔接，形成第二熔接点；所述耦合器与所述延长光纤的一端进行光纤熔接，形成第三熔接点；所述延长光纤的另一端与所述接口模块进行光纤熔接，形成第四熔接点；所述接口模块还与所述辅助光纤模块连接；

光信号由所述LD激光器发出后传输给所述耦合器，经耦合器进行光耦合后传输到延长光纤中，光信号经过延长光纤到接口模块中，然后传输到辅助光纤模块中；在辅助光纤模块末端发生菲涅尔反射，将大部分光反射回来，反射的光信号按原路径反向传输回来；

所述APD激光器在光传输的过程中一直处于工作状态，采集光路中的光信号。

根据本发明的一个实施例，所述盘状光路将所述散状光路盘成圆形或椭圆形后的光路。

采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：在OTDR产品的光路制作过程中进行光路检测，在光路各模块熔接之后，控制光路发光可进行光路通断性的测试，对熔接形成的散状光路进行损耗检测，可以得到光纤熔接的熔接损耗检测，如果损耗值与理想值相差太大，则说明熔接步骤便出现了问题，如果没有问题再对散状光路进行盘光路，对盘状光路进行损耗检测，可以得到盘状光路的光纤弯曲损耗，可能光纤弯曲角度不合适，便可及时调整盘光路，分析检测的时间更快，并且返修光路的周期也缩短了，提高工厂生产效率，降低人工成本，降低批量生产盘光路及OTDR整个产品的不良率。

附图说明

图1是本发明一实施例的OTDR内部光路检测方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例的光路的结构框图；

图3是本发明一实施例的OTDR内部光路检测系统的连接框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，本发明实施例的OTDR内部光路检测方法，包括以下步骤：

S1：将光路所需的各模块的光纤熔接起来，形成一散状光路，所述散状光路上具有若干熔接点，且所述散状光路上熔接有用以接收光路反射光信号的APD激光器；

S2：连接所述散状光路到光路检测模块中，配置所述APD激光器的工作电压；

S3：控制所述散状光路进入发光工作状态，采集所述APD激光器产生的电信号，根据采集的电信号获得相应损耗值；比较熔接后损耗值与预设损耗值，若差值小于第一可接受误差范围，则该散状光路合格，进入步骤S4；否则该散状光路不合格；

S4：将所述散状光路盘至光路夹具中，盘成圆形或椭圆形，形成一盘状光路；

S5：连接所述盘状光路到所述光路检测模块中，控制所述盘状光路进入发光工作状态，采集所述APD激光器产生的电信号，根据电信号获得相应损耗值；比较弯曲后损耗值与预设损耗值，若差值小于第二可接受误差范围，则该盘状光路合格，否则该盘状光路不合格。

下面结合附图1-3对本发明实施例的OTDR内部光路检测方法进行具体的描述，但不以此为限。

首先进行光路熔接。光路中包括若干模块，可以通过熔接机将各模块熔接起来，具体通过各模块带的光纤相互熔接起来，形成一散状光路。散状光路上具有若干熔接点，熔接点的数目和模块之间的连接点的数目相对应。散状光路上熔接有用以接收光路反射光信号的APD激光器(雪崩光电二极管)。

在一个实施例中，参看图2，光路可以包括：LD激光器11(半导体激光器，又称激光二极管)，APD激光器12，耦合器13，延长光纤14，接口模块15，及辅助光纤模块16。各模块之间使用光纤连接，形成了一个散状光路。可以理解，该光路仅是本实施例优选的一个光路形式，其还可以包括更多模块，或者，可以采用其他相同功能的部件对其中的模块进行替换。

具体的，LD激光器11与耦合器13进行光纤熔接，形成第一熔接点；APD激光器12与耦合器13进行光纤熔接，形成第二熔接点；耦合器13与延长光纤14的一端进行光纤熔接，形成第三熔接点；延长光纤14的另一端与接口模块15进行光纤熔接，形成第四熔接点；接口模块15还与辅助光纤模块16连接，若还有更多的模块，则会有更多的熔接点。

接着进行散状光路的检测。将熔接起来的散状光路安装到光路检测模块中，APD激光器12的一方面是位于光路中，另一方面起到为光路检测模块获得光信号作用。

光信号由LD激光器11发出后传输给耦合器13，经耦合器13进行光耦合后传输到延长光纤14中，光信号经过延长光纤14的传输，进入到接口模块15中，然后传输到辅助光纤模块16中。在辅助光纤模块16末端发生菲涅尔反射，将大部分光反射回来，反射的光信号按原路径反向传输回来。

反射的光传输到耦合器13的时候，有一部分的光传输给了APD激光器12。光在光路的传输过程中，根据瑞丽反射原理会发生瑞丽反射，APD激光器12在光传输的过程中一直处于工作状态，也就是从LD激光器11发出光信号开始，就一直在采集光路中的光信号。APD激光器12接收到光信号后，发生光信号转换为电信号，电信号进入到光电检测模块中。

在一个实施例中，参看图3，光路检测模块可以包括信号链单元21和AD采集单元22。信号链单元21连接APD激光器12，用以接收APD激光器12产生的电信号，并对电信号进行放大，输出信号链电压。AD采集单元22连接信号链单元，用以采集信号链电压，分析生成相应损耗值。

较佳的，信号链单元21对电信号进行可选择地放大。具体的，信号链单元21具有至少两个不同放大倍数的信号放大通道，AD采集单元22采集信号链电压判断电信号大小，若过小则选择较大放大倍数的信号放大通道，若过大则选择较小放大倍数的信号放大通道；信号链单元21通过所选的信号放大通道对电信号进行放大并传输信号链电压给AD采集单元22。AD采集单元22对信号链单元21的反馈，实现信号链单元21放大倍数的自适应调整，且通道预设，倍数调整速度很快。

由于光路已经连接起来，因而检测一下光路中是否能够传输光信号，便可进行光路通断性的测试。如果通断性没有问题的话，便可进行散状光路的检测，在散状光路检测之前，首先要配置APD激光器12的工作电压。

在步骤S2中，配置APD激光器12的工作电压进一步可以包括步骤S22：提供APD激光器12的击穿电压值V，得到或更新对应的击穿电压寄存器的值J1，根据击穿电压值V与正常工作电压的之间安全范围设置定值系数K1，得到APD激光器12负极电压寄存器的值J2＝J1-K1，根据负极电压寄存器的值J2确定APD激光器12工作电压。

如：J1、J2、K1都是十六进制的，J1＝0800，K1＝0015；

J2＝J1–K1＝0800–0015＝07eb；

即得到了所需要的APD激光器12负极电压寄存器的值是J2。

进一步的，还需要确定APD激光器12的击穿电压值V，因此，在步骤S22之前还包括步骤S21：

在光路中没有发出光信号时，初设APD激光器12的击穿电压寄存器的值，对应APD激光器12的电压是第一电压V1，AD采集单元22采集信号链电压，采集到的值是第二电压V2，设定当APD激光器12极限击穿时，AD采集单元22采集到的值是第三电压V3；

若V3–V2>0V，如：V3＝10.0mV，V2＝3.0mV，V3–V2＝7.0mV>0V；则第一电压V1没有达到APD激光器12的极限电压，增大APD激光器12的击穿电压寄存器的值，使得APD激光器12的电压增大；

若V3–V2＝0V，如：V3＝10.0mV，V2＝10mV，V3–V2＝0V；则第一电压V1就是APD激光器12的极限电压，作为步骤S22中的所述击穿电压值V，对应的APD激光器12的击穿电压寄存器的值是J1；

若V3–V2<0V，如：V3＝10.0mV，V2＝15mV，V3–V2＝-5mV<0mV；则第一电压V1超过APD激光器12的极限电压，减小APD激光器12的击穿电压寄存器的值，使得APD激光器12的电压减小。

找到负极电压寄存器的值J2后，控制散状光路进入发光工作状态，LD激光器11开始发出光信号，APD激光器12将接收到的光信号转换为电信号，采集APD激光器12产生的电信号，根据采集的电信号获得相应损耗值；比较熔接后损耗值与预设损耗值，若差值小于第一可接受误差范围，则该散状光路合格，否则该散状光路不合格。

具体的，APD激光器12产生的电信号，经过信号链单元21找到合适的放大倍数，AD采集单元22采集到当前值，开始做分析：

设定在光路熔接比较理想情况下，AD采集单元22得到的值是K；在实际散状光路检测中，AD采集单元22得到的值是L1；第一可接受误差范围值是W1；

检测结果做如下分析：

情况1：K–L1≤W1，则认为是散状光路的熔接损耗是合格的；

如：K＝10.0dB，L1＝9.8dB，W1＝0.5dB；公式计算：K–L1＝10dB–9.8dB＝0.2dB<0.5dB，说明散状光路的熔接损耗是合格的；

情况2：K–L1>W1，则认为是散状光路的熔接损耗是不合格的；

如：K＝10.0dB，L1＝9.2dB，W1＝0.5dB；公式计算：K–L1＝10dB–9.2dB＝0.8dB>0.5dB，说明散状光路的熔接损耗是不合格的。

如果散状光路是合格的，则接着进行盘状光路的检测，否则可以进行光路返修，检测光路中的熔接点，找出熔接损耗过大的熔接点，提高OTDR产品生产效率。

将散状光路盘至光路夹具中，包括各个模块、光纤、熔接点等，均盘到光路夹具，盘成圆形或椭圆形，形成一盘状光路。光路夹具即为用于容纳光路，并将其盘成圆形或椭圆形的状态的夹具，可以使得盘状光路的弯曲度有个初步标准，可以快速盘成，避免人工盘绕效率低。

将盘状光路安装到光路检测模块中，该光路检测模块可以是之前检测散状光路的光路检测模块，或者也可以是另外的光路检测模块。控制盘状光路进入发光工作状态，采集APD激光器12产生的电信号，根据电信号获得相应损耗值。比较弯曲后损耗值与预设损耗值，若差值小于第二可接受误差范围，则该盘状光路合格，否则该盘状光路不合格。光路检测模块的原理与之前的检测散状光路的相同，在此不再赘述。

在光路检测模块检测盘状光路过程中，AD采集单元21检测到当前值，分析如下；

在盘状光路检测中，实测AD采集单元21得到的值是L2；第二可接受误差范围的值是W2；

检测结果做如下分析：

情况3：K–L2≤W2，则认为是盘状光路的弯曲损耗是合格的；

如：K＝10.0dB，L2＝9.6dB，W2＝0.7dB；公式计算：K–L2＝10dB–9.6dB＝0.4dB<0.7dB，说明盘状光路的弯曲损耗是合格的；

情况4：K–L2>W2，则认为是盘光路的弯曲损耗是不合格的；

如：K＝10.0dB，L2＝9.0dB，W2＝0.7dB；公式计算：K–L2＝10dB–9.0dB＝1.0dB>0.7dB，说明盘状光路的弯曲损耗是不合格的。

在一个实施例中，还包括信号链电压输出调节步骤：在APD激光器12的电压为0V时，AD采集单元22采集信号链电压，如果采集到的信号链电压没有达到0V，则调节信号链单元21上的输出，使AD采集单元22采集到的电压为0V。该信号链电压输出调节步骤可以是在步骤S3和S5的信号采集过程中，或者也可以是在其他的步骤中。

在步骤S5之后还包括S6：将盘好的合格的盘状光路直接作为OTDR的内部光路进行制作。如果盘状光路检测不合格，说明在盘光路阶段，光纤的弯曲损耗过大，造成光信号被减弱，需要返工，重新调整光纤在光路夹具里面的角度，使其弯曲损耗较小，达到可接受的误差范围。

具体的，步骤S6包括以下步骤：

S61：将盘好的检测合格后的所述盘状光路，直接作为内部光路制作OTDR的半成品；

S62：制作半成品之后不进行光路检测，直接将所述半成品组装成为成品。

本发明还提供一种OTDR内部光路检测系统，包括：

光纤熔接机，将光路所需的各模块的光纤熔接起来，形成具有若干熔接点的光路，且所述光路上熔接有用以接收光路反射光信号的APD激光器；

信号链单元连接所述APD激光器，用以接收APD激光器在光路传输光信号过程中产生的电信号，并对电信号进行放大，输出信号链电压；

AD采集单元连接所述信号链单元，用以采集所述信号链电压，分析生成相应损耗值，根据熔接后散状光路的损耗值及盘成盘状光路后的损耗值，确定散状光路是否合格或盘状光路是否合格。

根据本发明的一个实施例，所述信号链单元对电信号进行可选择地放大。

根据本发明的一个实施例，所述信号链单元具有至少两个不同放大倍数的信号放大通道，所述AD采集单元采集信号链电压判断电信号大小，若过小则选择较大放大倍数的信号放大通道，若过大则选择较小放大倍数的信号放大通道；信号链单元通过所选的信号放大通道对电信号进行放大并传输信号链电压给AD采集单元。

根据本发明的一个实施例，所述散状光路包括：LD激光器，APD激光器，耦合器，延长光纤，接口模块，及辅助光纤模块；

所述LD激光器与所述耦合器进行光纤熔接，形成第一熔接点；所述APD激光器与所述耦合器进行光纤熔接，形成第二熔接点；所述耦合器与所述延长光纤的一端进行光纤熔接，形成第三熔接点；所述延长光纤的另一端与所述接口模块进行光纤熔接，形成第四熔接点；所述接口模块还与所述辅助光纤模块连接；

光信号由所述LD激光器发出后传输给所述耦合器，经耦合器进行光耦合后传输到延长光纤中，光信号经过延长光纤到接口模块中，然后传输到辅助光纤模块中；在辅助光纤模块末端发生菲涅尔反射，将大部分光反射回来，反射的光信号按原路径反向传输回来；

所述APD激光器在光传输的过程中一直处于工作状态，采集光路中的光信号。

根据本发明的一个实施例，所述盘状光路将所述散状光路盘成圆形或椭圆形后的光路。

关于本发明的OTDR内部光路检测系统的具体内容可以参看前述的OTDR内部光路检测方法部分的实施例描述内容，在此不再赘述。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。