本實(shí)用新型涉及一種定位及測(cè)量系統(tǒng)，具體為一種光纖斷點(diǎn)定位及測(cè)量系統(tǒng)，屬于光通訊領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光時(shí)域反射儀是光纖通信系統(tǒng)中用于光纖光纜生產(chǎn)、施工、維護(hù)測(cè)試以及搶修的必不可少的測(cè)試儀器。光時(shí)域反射儀根據(jù)背向散射法，將窄脈沖光注入待測(cè)光纖，脈沖光在遇到連接器、平滑鏡截面、光纖終點(diǎn)等時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的菲涅爾反射光，在同一端檢測(cè)回返的散射光，再根據(jù)激光飛行時(shí)間法即可精確計(jì)算目標(biāo)的距離。隨著待測(cè)光纖長(zhǎng)度的增加，入射光及回返光傳輸損耗增加以致在光纖的同向端探測(cè)不到光纖遠(yuǎn)端返回的光信號(hào)，因此能否探測(cè)到經(jīng)長(zhǎng)距離傳輸衰減后的微弱信號(hào)光直接決定了光時(shí)域反射儀的最大探測(cè)距離。近年來(lái)，隨著光通訊設(shè)備生產(chǎn)成本的逐年降低，基于光纖的以太網(wǎng)技術(shù)正在向通信網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的"最后一公里"滲透，光纖逐漸取代傳統(tǒng)的雙絞線(xiàn)，成為企業(yè)以及家庭接入英特網(wǎng)絡(luò)的通道。最近興起的量子通信技術(shù)也將用到長(zhǎng)距離光纖進(jìn)行通信。如何在生產(chǎn)、施工、使用、維護(hù)中檢測(cè)光纖通路，是光纖應(yīng)用領(lǐng)域中最廣泛、最基本的一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)技術(shù)?；诠鈺r(shí)域反射原理的光纖測(cè)試以其非破壞性、僅需一端接入及直觀快速的優(yōu)點(diǎn)使其成為光纖光纜生產(chǎn)、施工、維護(hù)測(cè)試以及搶修中不可或缺的測(cè)試儀器。如何提高光纖的探測(cè)距離，進(jìn)而在較少的探測(cè)次數(shù)下對(duì)光纖故障點(diǎn)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位，是目前的光時(shí)域反射儀需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題克服現(xiàn)有的缺陷，提出一種光纖斷點(diǎn)定位及測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)有摻餌光纖放大器對(duì)入射脈沖激光進(jìn)行可調(diào)放大，并能夠在外部調(diào)節(jié)控制注入到待測(cè)光纖的入射光功率，能夠同時(shí)滿(mǎn)足近、中、遠(yuǎn)程光纖測(cè)試需求，提高了光纖的探測(cè)距離，通過(guò)設(shè)有摻鉺光纖放大器與衰減器控制增益系數(shù)，通過(guò)設(shè)有濾波器將脈沖信號(hào)進(jìn)一步處理，通過(guò)設(shè)有單光子探測(cè)器接收光纖背向散射光對(duì)事件點(diǎn)進(jìn)行定位，通過(guò)設(shè)有時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡對(duì)激光飛行時(shí)間進(jìn)行記錄，提高了精度與工作效率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案：

本實(shí)用新型一種光纖斷點(diǎn)定位及測(cè)量系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生器，所述信號(hào)發(fā)生器一側(cè)分別電性連接有激光器與時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡，所述激光器一側(cè)電性連接有摻鉺光纖放大器，所述摻鉺光纖放大器一側(cè)電性連接有衰減器，所述衰減器一側(cè)電性連接有濾波器，所述濾波器一側(cè)電性連接有環(huán)形器，所述環(huán)形器一側(cè)分別電性連接有單光子探測(cè)器與待測(cè)光纖，所述單光子探測(cè)器一側(cè)電性連接所述時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述衰減器為位移型光衰減器。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案， 所述激光器為波段為1550nm的近紅外激光器。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述摻鉺光纖放大器由摻鉺光纖與泵浦光源組成。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述單光子探測(cè)器的頻率為1GHz。

本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果是：此系統(tǒng)通過(guò)設(shè)有摻餌光纖放大器對(duì)入射脈沖激光進(jìn)行可調(diào)放大，并能夠在外部調(diào)節(jié)控制注入到待測(cè)光纖的入射光功率，能夠同時(shí)滿(mǎn)足近、中、遠(yuǎn)程光纖測(cè)試需求，提高了光纖的探測(cè)距離，通過(guò)設(shè)有摻鉺光纖放大器與衰減器控制增益系數(shù)，通過(guò)設(shè)有濾波器將脈沖信號(hào)進(jìn)一步處理，通過(guò)設(shè)有單光子探測(cè)器接收光纖背向散射光對(duì)事件點(diǎn)進(jìn)行定位，通過(guò)設(shè)有時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡對(duì)激光飛行時(shí)間進(jìn)行記錄，提高了精度與工作效率。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型測(cè)時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖；

圖中：1、信號(hào)發(fā)生器；2、激光器；3、時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡；4、摻鉺光纖放大器；5、衰減器；6、濾波器；7、環(huán)形器；8、單光子探測(cè)器；9、待測(cè)光纖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供一種光纖斷點(diǎn)定位及測(cè)量系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生器（1），信號(hào)發(fā)生器1一側(cè)分別電性連接有激光器2與時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡3，激光器2一側(cè)電性連接有摻鉺光纖放大器4，摻鉺光纖放大器4一側(cè)電性連接有衰減器5，衰減器5一側(cè)電性連接有濾波器6，濾波器6一側(cè)電性連接有環(huán)形器7，環(huán)形器7一側(cè)分別電性連接有單光子探測(cè)器8與待測(cè)光纖9，單光子探測(cè)器8一側(cè)電性連接時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡3。

衰減器5為位移型光衰減器，優(yōu)點(diǎn)在于回波損耗高。

激光器2為波段為1550nm的近紅外激光器，這樣在光纖中傳輸損耗非常小，同時(shí)為不見(jiàn)可光且，對(duì)人眼安全，具有很大的軍事及民用價(jià)值。

摻鉺光纖放大器4由摻鉺光纖與泵浦光源組成，利用摻鉺光纖放大器4實(shí)現(xiàn)基于外部增益的激光放大且增益系數(shù)能夠調(diào)控，這樣能夠同時(shí)滿(mǎn)足近、中、遠(yuǎn)程光纖測(cè)試需求。

單光子探測(cè)器8的頻率為1GHz，能夠高效地探測(cè)出微弱的回返光信號(hào)。

具體的，使用時(shí)，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器1產(chǎn)生兩路同樣的觸發(fā)信號(hào)，一路接到激光器2用于產(chǎn)生窄脈沖激光，另一路接到時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡3用于標(biāo)記激光飛行的起始時(shí)間，窄脈沖激光經(jīng)過(guò)摻餌光纖放大器4和衰減器5控制增益系數(shù)后，再經(jīng)過(guò)濾波器6處理之后接入到環(huán)形器7的輸入端，環(huán)形器7的公共端接到待測(cè)光纖9，光脈沖在待測(cè)光纖9中產(chǎn)生的回返光經(jīng)過(guò)環(huán)形器7的輸出端傳到單光子探測(cè)器8，通過(guò)單光子探測(cè)器8接收光纖背向散射光來(lái)對(duì)事件點(diǎn)進(jìn)行定位，回返光信號(hào)由單光子探測(cè)器8轉(zhuǎn)化成可探測(cè)的電信號(hào)后接入到時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡3的結(jié)束端，從而測(cè)量光纖的長(zhǎng)度， 時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡3記錄每個(gè)回返光的往返雙程時(shí)間，而輸入的光脈沖在經(jīng)過(guò)光纖中的活動(dòng)連接器、斷點(diǎn)、尾纖端面等等事件點(diǎn)時(shí)會(huì)更容易產(chǎn)生回返光，提高了光纖的探測(cè)距離，并能夠在外部調(diào)節(jié)控制注入到待測(cè)光纖的入射光功率，能夠同時(shí)滿(mǎn)足近、中、遠(yuǎn)程光纖測(cè)試需求，提高工作效率。

本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)有摻餌光纖放大器4對(duì)入射脈沖激光進(jìn)行可調(diào)放大，并能夠在外部調(diào)節(jié)控制注入到待測(cè)光纖的入射光功率，能夠同時(shí)滿(mǎn)足近、中、遠(yuǎn)程光纖測(cè)試需求，提高了光纖的探測(cè)距離，通過(guò)設(shè)有摻鉺光纖放大器4與衰減器5控制增益系數(shù)，通過(guò)設(shè)有濾波器6將脈沖信號(hào)進(jìn)一步處理，通過(guò)設(shè)有單光子探測(cè)器8接收光纖背向散射光對(duì)事件點(diǎn)進(jìn)行定位，通過(guò)設(shè)有時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)卡3對(duì)激光飛行時(shí)間進(jìn)行記錄，提高了精度與工作效率。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。