三波長一體化插回損測試儀的設計與實現(xiàn)

徐瑞+張一琪

摘 要：現(xiàn)今光纖通信網(wǎng)絡已普及，而鏈路損耗測試是光纖通信網(wǎng)絡研制鋪設與日常維護中的必測項目。針對當前光纖通信網(wǎng)絡中鏈路損耗測試儀表功能單一、效率低下問題，設計并實現(xiàn)了三波長一體化的插回損測試儀，波長覆蓋1 310 nm、1 490 nm、1 550 nm，可快速實現(xiàn)光纖鏈路的插損、回損及光纖長度測試。試驗結(jié)果表明，該測試儀操作簡便、測試效率高，具有一定的推廣應用價值。

關(guān)鍵詞：插入損耗；回波損耗；光纖通信；長度測試

中圖分類號：TN29 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.132

近年來，隨著FTTH網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖通信網(wǎng)絡已遍及各個領(lǐng)域，對網(wǎng)絡運營商而言，光纖網(wǎng)絡日常維護測試與故障排查壓力越來越大，對高集成度、高效率的專用測試儀表的需求也越來越強烈。

光纖鏈路損耗測試是光纖通信網(wǎng)絡研制鋪設與日常維護中的必測項目，而傳統(tǒng)的光纖損耗測試儀表波長單一、測試效率低下，不夠方便、智能。針對上述問題，本文設計了一款三波長一體化的插回損測試儀，其具備快速測試功能，可一鍵實現(xiàn)光纖鏈路中1 310 nm、1 490 nm、1 550 nm三波長的插入損耗、回波損耗以及光纖長度的測試，可有效提高光纖通信網(wǎng)絡參數(shù)測試效率。

1 系統(tǒng)設計

基于損耗測試原理，本系統(tǒng)主要從光路和電路2個方面進行設計。

1.1 光路設計

系統(tǒng)光路設計如圖1所示，LD1為1 490 nm光源，LD2為1 550 nm光源，C1為波分復用器，C2為Y型耦合器，C3為1∶1的2×2耦合器，PD1和PD2為光電探測器。C1用于將LD1的輸出光P1 490和LD2的輸出光P1 550耦合進C2，LD3的輸出光P1 310通過C2的另一端進入C2耦合器，3個波段的一部分輸出光通過耦合器C3傳輸?shù)蕉丝赟1進入待測光纖，一部分進入PD2，用于監(jiān)測輸出光源的穩(wěn)定性。待測光纖的回波光功率和插損測試時的透射光功率由PD1接收。

光路系統(tǒng)中耦合器等無源器件優(yōu)選方向性大于60 dB的器件，以減小回波對損耗測試精度的影響；激光器采用內(nèi)置隔離器設計，進一步降低回波對輸出光穩(wěn)定性的干擾；探測器件選擇暗電流高于1 nA、響應效率高于0.9 A/W的器件，以提高弱信號探測能力。

1.2 電路設計

圖2為電路設計原理圖，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，工控板實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與顯示，F(xiàn)PGA器件實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制。激光器驅(qū)動電路采用受控驅(qū)動模式設計，由FPGA具體管腳控制激光器驅(qū)動電路的通斷，進而決定3個光源的輸出時序。功率接收電路采用復用設計，既可接收數(shù)字信號，又可進行功率測試，由控制系統(tǒng)控制，由此可實現(xiàn)快速測試時數(shù)據(jù)信號的接收與光功率的測試。

2 試驗與測試結(jié)果

如圖3所示，對本測試儀器進行連接。光纖長度為5.091 km，三波段波長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。操作儀器進入損耗測試界面，單擊啟動測試后，測試結(jié)果如表1所示。試驗共進行3次測試。測試結(jié)果表明，本文設計的三波長一體化插回損測試儀可實現(xiàn)一鍵快速插損、回損及長度測試。

3 結(jié)束語

本文設計了一款可快速實現(xiàn)光纖通信網(wǎng)絡三波段插回損測試的儀表。試驗表明，儀表測試結(jié)果準確、測試速度快，可有效提高光纖通信網(wǎng)絡中光參數(shù)測試效率，具有較好的市場推廣應用價值。

參考文獻

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[3]王延恒，賀家禮，徐剛.光纖通信技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應用[M].北京：中國電力出版社，2005.

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作者簡介：徐瑞（1986—），男，長期從事光纖通信測試儀器的研制研發(fā)工作。

〔編輯：劉曉芳〕