三波长一体化插回损测试仪的设计与实现

徐瑞+张一琪

摘 要：现今光纤通信网络已普及，而链路损耗测试是光纤通信网络研制铺设与日常维护中的必测项目。针对当前光纤通信网络中链路损耗测试仪表功能单一、效率低下问题，设计并实现了三波长一体化的插回损测试仪，波长覆盖1 310 nm、1 490 nm、1 550 nm，可快速实现光纤链路的插损、回损及光纤长度测试。试验结果表明，该测试仪操作简便、测试效率高，具有一定的推广应用价值。

关键词：插入损耗；回波损耗；光纖通信；长度测试

中图分类号：TN29 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.132

近年来，随着FTTH网络技术的飞速发展，光纤通信网络已遍及各个领域，对网络运营商而言，光纤网络日常维护测试与故障排查压力越来越大，对高集成度、高效率的专用测试仪表的需求也越来越强烈。

光纤链路损耗测试是光纤通信网络研制铺设与日常维护中的必测项目，而传统的光纤损耗测试仪表波长单一、测试效率低下，不够方便、智能。针对上述问题，本文设计了一款三波长一体化的插回损测试仪，其具备快速测试功能，可一键实现光纤链路中1 310 nm、1 490 nm、1 550 nm三波长的插入损耗、回波损耗以及光纤长度的测试，可有效提高光纤通信网络参数测试效率。

1 系统设计

基于损耗测试原理，本系统主要从光路和电路2个方面进行设计。

1.1 光路设计

系统光路设计如图1所示，LD1为1 490 nm光源，LD2为1 550 nm光源，C1为波分复用器，C2为Y型耦合器，C3为1∶1的2×2耦合器，PD1和PD2为光电探测器。C1用于将LD1的输出光P1 490和LD2的输出光P1 550耦合进C2，LD3的输出光P1 310通过C2的另一端进入C2耦合器，3个波段的一部分输出光通过耦合器C3传输到端口S1进入待测光纤，一部分进入PD2，用于监测输出光源的稳定性。待测光纤的回波光功率和插损测试时的透射光功率由PD1接收。

光路系统中耦合器等无源器件优选方向性大于60 dB的器件，以减小回波对损耗测试精度的影响；激光器采用内置隔离器设计，进一步降低回波对输出光稳定性的干扰；探测器件选择暗电流高于1 nA、响应效率高于0.9 A/W的器件，以提高弱信号探测能力。

1.2 电路设计

图2为电路设计原理图，仪器系统控制模块由嵌入式ARM工控板和FPGA器件组成。其中，工控板实现数据处理与显示，FPGA器件实现数据采集与控制。激光器驱动电路采用受控驱动模式设计，由FPGA具体管脚控制激光器驱动电路的通断，进而决定3个光源的输出时序。功率接收电路采用复用设计，既可接收数字信号，又可进行功率测试，由控制系统控制，由此可实现快速测试时数据信号的接收与光功率的测试。

2 试验与测试结果

如图3所示，对本测试仪器进行连接。光纤长度为5.091 km，三波段波长由低到高的平均插入损耗依次为0.329 dB/km、

0.205 dB/km、0.186 dB/km。操作仪器进入损耗测试界面，单击启动测试后，测试结果如表1所示。试验共进行3次测试。测试结果表明，本文设计的三波长一体化插回损测试仪可实现一键快速插损、回损及长度测试。

3 结束语

本文设计了一款可快速实现光纤通信网络三波段插回损测试的仪表。试验表明，仪表测试结果准确、测试速度快，可有效提高光纤通信网络中光参数测试效率，具有较好的市场推广应用价值。

参考文献

[1]徐团胜，魏亚昆，吴华.光损耗/回损测试仪表的研究[J].光纤与电缆及其应用技术，1996，6（6）.

[2]张洪喜.一种新颖的光回波损耗测量方法[J].测试与校准，2006，26（2）.

[3]王延恒，贺家礼，徐刚.光纤通信技术及其在电力系统中的应用[M].北京：中国电力出版社，2005.

————————

作者简介：徐瑞（1986—），男，长期从事光纤通信测试仪器的研制研发工作。

〔编辑：刘晓芳〕