冯志勇 (中国广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼, Guangdong 9, 518129, CN)
QIU, Shaofeng (Huawei Administration Building, Bantian Longgan, Shenzhen Guangdong 9, 518129, CN)
华为技术有限公司 (中国广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼, Guangdong 9, 518129, CN)
FENG, Zhiyong (Huawei Administration Building, Bantian Longgan, Shenzhen Guangdong 9, 518129, CN)
冯志勇 (中国广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼, Guangdong 9, 518129, CN)
| 权 利 要 求 1、 一种相干光时域反射仪， 其特征在于， 包括： 控制单元、 驱动单元、 连续光激光器和探测脉冲产生单元； 所述控制单元， 用于产生周期 T相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号， 所 述第二脉冲信号滞后于所述第一脉冲信号， 且所述第一脉冲信号和第二脉冲 信号的周期 T ^t+2L/C, t为所述连续光激光器的光源调整时间， L为待探测光 纤的长度， C为光波在光纤中的传播速度； 所述驱动单元， 用于根据所述第一脉冲信号产生频率变化驱动信号； 所述连续光激光器， 用于在所述频率变化驱动信号的驱动下， 产生频率 变化频谱宽度不变的连续光； 所述探测脉冲产生单元， 用于根据所述第二脉冲信号对所述连续光进行 调制产生探测脉冲。 2、 如权利要求 1所述的相干光时域反射仪， 其特征在于， 所述第二脉冲 信号滞后于所述第一脉冲信号至少一个 t。 3、 如权利要求 1所述的相干光时域反射仪， 其特征在于， 所述控制单元 具体包括： 第一脉冲产生子单元， 用于产生所述第一脉冲信号； 第二脉冲产生子单元， 用于产生所述第二脉冲信号。 4、 如权利要求 1所述的相干光时域反射仪， 其特征在于， 所述控制单元 具体包括： 脉冲产生子单元， 用于产生所述第一脉冲信号； 分路子单元， 用于将所述第一脉冲信号分成两路； 延时子单元， 用于对所述分路子单元得到的所述两路中的一路进行延时， 得到所述第二脉冲信号。 5、 如权利要求 1至 4任一项所述的相干光时域反射仪， 其特征在于， 所述 驱动单元包括： 计数单元， 用于对所述第一脉冲信号进行脉冲计数； 数模转换器， 用于对将所述计数单元的计数结果进行数模转换得到所述 频率变化驱动信号。 6、 如权利要求 5所述的相干光时域反射仪， 其特征在于， 还进一步包括： 相干接收机， 用于接收光纤中散射和 /或反射回来的光信号， 并将其与所 述连续光器产生的所述连续光进行相干得到电信号； 信号处理单元， 用于对所述电信号进行信号处理， 获取瑞利散射信号和 / 或端面反射信号。 7、 一种探测脉冲的产生方法， 其特征在于， 所述方法包括： 产生周期 T相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号， 所述第二脉冲信号滞后 于所述第一脉冲信号， 且所述第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期 t+2L/C, t为连续光激光器的光源调整时间， L为待探测光纤的长度， C为光 波在光纤中的传播速度； 根据所述第一脉冲信号产生频率变化驱动信号； 用所述频率变化驱动信号驱动所述连续光激光器， 使得所述连续光激光 器产生频率变化频谱宽度不变的连续光； 根据所述第二脉冲信号对所述连续光进行调制， 得到探测脉冲。 8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述第二脉冲信号具体滞后 于所述第一脉冲信号至少一个^ 9、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述频率变化驱动 信号驱动所述连续光激光器， 使得所述连续光激光器产生频率变化频谱宽度 保持不变的连续光具体包括： 根据所述频率变化驱动信号驱动连续光激光器， 使得所述连续光激光器 产生频率呈线性锯齿状或者正弦状变化， 且频谱宽度保持不变的连续光。 10、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述连续光激光器产生的所 述连续光的频率为位于区间 [f+B/2,f-B/2] ,所述 f为所述连续光激光器的固有中 心频率， 所述 B为待探测光纤路径中的线路滤波器带宽。 11、 如权利要求 7至 10任一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述第 一脉冲信号产生频率变化驱动信号具体包括： 对所述第一脉冲信号进行脉冲计数； 对脉冲计数的结果进行数模转换得到频率变化驱动信号。 12、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述方法还进一步包括： 接收光纤中散射和 /或反射回来的光信号； 从所述连续光激光器产生的连续光中分出一部分和所述光纤中散射回来 的散射和 /或反射回来的光信号进行相干， 得到电信号； 对所述电信号进行信号处理， 获取瑞利散射信号和 /或端面反射信号。 |
技术领域
本发明涉及通信传输领域， 尤其涉及一种探测脉冲的产生方法和相干光 时域反射仪。
背景技术
COTDR ( Coherent Optical Time Domain Reflectometer, 相干光时 i或反射 仪）和 OTDR通常用于对光纤光缆线路故障 （比如， 断纤）进行定位。 OTDR 和 COTDR均是通过周期性地向光纤中发送探测脉冲 探测脉冲在光纤中各点 会发生瑞利散射， COTDR和 OTDR再接收从光纤中散射回来的光信号中提取 瑞利散射信号， 然后根据瑞利散射信号进行分析实现光纤故障 定位。 COTDR 相比于普通的 OTDR, 具有定位距离长等优点， 但是， 由于是釆用相干技术对 瑞利散射信号进行接收处理， 因此， 要求 COTDR的光源线宽很窄， 通常要求 其线宽在 ΙΟΚΗζ ~ ΙΟΟΚΗζ的范围内。
由于探测脉冲的光波频率成分单一， 光纤中各点散射回来的瑞利散射信 号的频率相同，也就会导致某些点散射回来的 瑞利散射信号在到达 OTDR或者 COTDR时会发生相消干涉或者相长干涉， 也就使得瑞利散射信号会体现出类 噪声特性， 即具有一定的随机性， 这种噪声称之为相干衰落噪声。 相干衰落 噪声会造成 COTDR和 OTDR无法分辨光纤故障， 从而就不能对光纤故障进行 准确定位。 因此， 需要通过某种手段以减弱这种类噪声特性， 以提高 COTDR 和 OTDR对光纤故障分辨率和定位准确度。
现有技术中提供了一种直接利用改变激光器驱 动脉冲形状的技术降低 OTDR系统的相干衰落噪声的方案，其具体为通 一个驱动控制电路产生一个 緩变调制脉冲去驱动脉冲调制器对激光器进行 调制控制， 使得激光器输出的 探测脉冲包含各种不同频率成份的光波， 达到减小相干衰落噪声的目的。
但是， 上述现有技术会导致光源输出光波的频语展宽 ， 不符合 COTDR对 光源窄线宽的要求， 当其应用于 COTDR时， 不仅不能提高 COTDR对光纤故障 的分辨率和定位准确度， 还会劣化 COTDR的工作性能。
发明内容 - - 本发明提供一种相干光时域反射仪， 其包括： 控制单元、 驱动单元、 连 续光激光器和探测脉冲产生单元；
所述控制单元， 用于产生周期 T相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号， 所 述第二脉冲信号滞后于所述第一脉冲信号， 且所述第一脉冲信号和第二脉冲 信号的周期 T ^t+2L/C, t为所述连续光激光器的光源调整时间， L为待探测光 纤的长度， C为光波在光纤中的传播速度；
所述驱动单元， 用于根据所述第一脉冲信号产生频率变化驱动 信号； 所述连续光激光器， 用于在所述频率变化驱动信号的驱动下， 产生频率 变化频谱宽度不变的连续光；
所述探测脉冲产生单元， 用于根据所述第二脉冲信号对所述连续光进行 调制产生探测脉冲。
本发明还提供一种探测脉冲的产生方法， 包括：
产生周期 T相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号， 所述第二脉冲信号滞后 于所述第一脉冲信号， 且所述第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期 t+2L/C, t为连续光激光器的光源调整时间， L为待探测光纤的长度， C为光 波在光纤中的传播速度；
根据所述第一脉冲信号产生频率变化驱动信号 ；
用所述频率变化驱动信号驱动所述连续光激光 器， 使得所述连续光激光 器产生频率变化频谱宽度不变的连续光；
根据所述第二脉冲信号对所述连续光进行调制 ， 得到探测脉冲。 频率进行控制， 使得每一个探测脉冲包含单一频率成份的光波 ， 而不同探测 脉冲包含的光波的频率不相同， 而不是使得连续光激光器输出的探测脉冲包 含不同频率成份的光波， 通过控制第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期 干光时域仪后才发送下一个探测脉冲， 从而避免了不同探测脉冲对应的散射 和 /或光信号之间发生叠加， 因此， 不仅能有效的降低相干衰落噪声， 同时又 不会导致连续光激光器输出的光波的频语展宽 ， 极大地提高了相干光时域反 射仪对光纤故障的分辨率和定位准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将实施 - - 例中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳 动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例一提供的相干光时域反射仪 结构图；
图 2为本发明实施例中探测脉冲产生原理示意图
图 3为本发明实施例二提供的相干光时域反射仪 结构图；
图 4为本发明实施例三提供的相干光时域反射仪 结构图； 图 6为本发明实施例中连续光频率变化示意图； 图 8为本发明实施例提供的一种探测脉冲的产生 法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而 不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作 出创造性老童前提下所获得的所有其它实施例 ， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种相干光时域反射仪， 其结构如图 1所述， 该装置包 括： 控制单元 10, 驱动单元 11 , 连续光激光器 12, 探测脉冲产生单元 13。
控制单元 10, 用于产生周期 T相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号， 第二 脉冲信号滞后于第一脉冲信号。
控制单元 10产生第一脉冲信号和第二脉冲信号时， 还可以具体控制第一 脉冲信号和第二脉冲信号的周期 T ^t + 2L/C。 其中， L为待探测光纤的长度， C为光波在光纤中的传播速度， t为连续光激光器的光源调整时间。 光源调整 时间为激光器从稳定输出一种频率的光到稳定 输出另一种频率的光所经历的 时间， 是每个激光器固有的描述参数。
其中， 控制单元 10在产生这两个脉冲信号时， 还可以具体控制第二脉冲 信号滞后于第一脉冲信号至少一个 t。
驱动单元 11 , 用于根据第一脉冲信号产生频率变化驱动信号 。 由于频率 变化驱动信号是施加在激光器上控制激光器输 出的连续光的频率的， 所以只 要频率变化驱动信号不同， 就能使得激光器输出的连续光的频率不同。 因此， 驱动单元 11在第一脉冲信号的触发下， 可以有规律地改变其输出的频率变化 一 一 驱动信号， 例如， 可以线性递增或者线性递减地改变其输出的频 率变化驱动 信号。 当然， 驱动单元 11在第一脉冲信号的触发下， 也可以随机地改变其输 出的频率变化驱动信号。
连续光激光器 12, 在驱动单元 11产生的频率变化驱动信号的控制下， 输 出频率变化频谱宽度不变的连续光。
由于频率变化驱动信号是在第一脉冲信号的触 发下进行改变的， 即检测 到一个第一脉冲信号的脉冲， 就改变上一个脉冲触发下产生的频率变化驱动 信号， 并保持改变后的频率变化驱动信号不变直到第 一脉冲信号的下一个脉 冲到来。 因此， 在第一脉冲信号的一个周期内， 连续光激光器 12在稳定状态 下输出的连续光的频率是单一的且频谱宽度不 变， 而对应第一脉冲信号的不 同周期， 连续光激光器输出的连续光的频率又是不一样 的。
其中， 频率变化驱动信号通过改变连续光激光器 12的温度、 连续光激光 器 12的驱动电路的电流 /电压、 谐振腔长度等方式， 使得连续光激光器 12输出 的连续光的频率发生变化。
探测脉冲产生单元 13 , 根据控制单元 10产生的第二脉冲信号对连续光激 光器 12输出的连续光进行调制产生探测脉冲。 探测脉冲产生单元 13对连续光 即进行调制时， 可以釆取简单的 OOK ( ON-OFF Keying , 通断键控）调制方 式， 由第二脉冲信号决定一个调制周期内有光和无 光的时间， 或者高光功率 和低光功率的时间。 一步的说明。
控制单元 10产生的第一脉冲信号是和第二脉冲信号的时 关系如图 2所 示。 在图 2中， 第二脉冲信号是刚好滞后于第一脉冲信号一个 t的时间， 在其它 的实施例中第二脉冲信号滞后于第一脉冲信号 的时间可以大于一个
第一脉冲信号的每个脉冲到来的时刻， 连续光激光器 12就根据驱动单元
11产生的频率变化驱动信号改变其输出连续 的频率。 由于频率变化驱动信 号施加到连续光激光器 12上时， 并不能使得连续光激光器 12立刻达到稳定输 出状态， 需要经过光源调整时间 t才能稳定地输出在某一特定频率变化驱动信 号下所对应频率的连续光。 在光源调整时间 t内， 连续光激光器 12处于不稳定 输出状态， 其各个时刻输出的连续光的频率是不确定的， 且输出的连续光包 含多种频率成份， 如图 2中条紋格表示连续光激光器 12输出的连续光包含多种 频率成份； 经过光源调整时间 t后， 连续光激光器 12就已经达到了稳定输出状 态， 此时输出的连续光是单一频率成份的且频率稳 定， 直到有一个不同的频 率变化驱动信号施加到连续光激光器 12上时连续光激光器 12才又进入不稳定 输出状态。 如图 2所示， 第一脉冲信号的第一个脉冲到来时， 连续光激光器 12 就开始改变其输出连续光的频率， 经过一个光源调整时间 t后， 其输出的连续 光的频率一直稳定在 fl上直到第一脉冲信号的第二个脉冲到来。 需要说明的 是， 连续光的频率 fl是由施加在连续光激光器 12上的频率变化驱动信号确定 的， 频率变化驱动信号的值大小决定了连续光激光 器在稳定输出状态下的连 续光的频率。
第二脉冲信号具体是用来控制探测脉冲产生单 元 13对连续光激光器 12输 出的连续光进行 OOK调制， 探测脉冲产生单元 13产生的探测脉冲的波形就和 第二脉冲信号的波形相同。 由于第二脉冲信号滞后于第一脉冲信号一个光 源 调整时间 t, 所以刚好避开了连续光激光器 12不稳定输出时期， 此时得到的探 测脉冲是单一频率成份的光波， 如图 2中所示， 第二脉冲信号的第一个脉冲对 应得到的是频率为 fl的探测脉冲，第二个脉冲对应得到的是频率 £2的探测脉 冲， 第三个脉冲对应得到的是频率为 β的探测脉冲。
本发明实施例提供了又一种相干光时域反射仪 ， 其结构如图 3所示， 与图 1所示结构的相干光时域反射仪相比， 不同之处在于： 控制单元 10包括第一脉 冲产生子单元 101和第二脉冲产生子单元 102。
第一脉冲产生子单元 101产生第一脉冲信号， 并将该第一脉冲信号输入到 驱动单元 11中； 第二脉冲产生子单元 102产生第二脉冲信号， 并将该第二脉冲 信号提供给探测脉冲产生单元 13。
本发明实施例提供的另一种相干光时域反射仪 ， 其结构如图 4所示， 与图 1所示结构的相干光时域反射仪相比， 不同之处在于： 控制单元 10包括脉冲产 生子单元 103、 分路子单元 104和延时子单元 105。
脉冲产生子单元 103产生第一脉冲信号并将其输入到分路子单元 104, 分 路子单元 104将该第一脉冲信号分成两路， 一路直接输入到驱动单元 11 , 另一 路输入到延时子单元 105 , 延时子单元 105该第一脉冲信号进行延时得到第二 脉冲信号并将其提供给探测脉冲产生单元 13。
本发明实施例提供的再一种相干光时域反射仪 ， 其结构如图 5所示， 与图 1所示结构的相干光时域反射仪相比， 其不同之处在于： 驱动单元 11包括计数 一 一 单元 111和数模转换器 112。
计数单元 111对第一脉冲信号进行脉冲计数， 数模转换器 112对计数单元 111的计数结果进行数模转换得到模拟信号 , 即频率变化驱动信号。
计数单元 111可以釆用计数器来实现， 比如 4进制计数器、 8进制计数器， 16进制计数器等， 本申请不做具体限定。 例如在一实施例中， 计数单元 111釆 用 16进制计数器实现， 计数单元 111输出 0、 1、 2... 15共 16种结果。 数模转换 器 112对将上述 16种数值转换为模拟信号， 转换时可以釆取线性转换， 例如将 每种结果乘以一个固定的模拟量， 此种情况下数模转换器 112输出的信号就呈 线性变化； 数模转换器 112在进行数模转换时还可以釆取非线性转换， 例如， 可以将计数单元输出的数字信号转换为呈正弦 状或者余弦状变化的模拟信 号。
当数模转换器 112输出的频率变化驱动信号呈线性变化或者正 弦状变化 或者余弦状变化时， 在频率变化驱动信号控制下连续光激光器 12输出连续光
12输出的连续光进行调制产生探测脉冲， 该探测脉冲需要耦合进待探测光纤， 以实现故障探测， 因此， 当待探测光纤路径上包含有滤波器时， 需要考虑连 续光的频率是否位于待探测光纤路径上滤波器 的带宽范围之内， 如果连续光 的频率位于待探测光纤路径上线路滤波器的带 宽范围之外， 探测脉冲就会作 为噪声被线路滤波器所滤除而无法实现故障探 测。 故驱动单元 11输出的频率 变化驱动号需要控制连续光激光器 12, 使得其输出的连续光的频率是在线路 滤波器的带宽范围之内变化， 如图 6所示， 其中 B为待探测光纤所在路径的线 路滤波器带宽， f为连续光激光器 13的固有中心频率， 也就是连续光激光器在 不做任何调制时输出的连续光的中心频率。线 路滤波器带宽 B是依据待探测光 纤所在路径上的滤波器规格来确定的， 例如待探测光纤所在路径上有多个滤 波器， 取这多个滤波器带宽的交集为线路滤波器的带 宽 B。 示结构的相干光时域反射仪中的驱动单元的实 现结构。
本发明实施例提供的又一种相干光时域反射仪 ， 其结构如图 7所示， 与图 1所示结构的相干光时域反射仪相比， 其不同之处在于还包括相干接收机 14和 信号处理单元 15。 在该相干光时域反射仪中， 连续光激光器 12输出的连续光 还作为本振光提供给相干接收机 14 , 相干接收机 14接收所探测光纤中散射和 / 或反射回来的光信号， 并将该反射或散射回来的光信号和连续光激光 器 12输 出的连续光进行相干接收转换为电信号， 信号处理单元 15对该电信号进行信 号处理， 以获取瑞利散射信号和 /或端面反射信号。 探测脉冲期间， 相干光时 域反射仪发送的光信号在途径光纤各点时会发 生瑞利散射形成瑞利散射信 号， 在光纤熔接处、 连接处、 断纤处等会发生端面反射形成端面反射信号。 瑞利散射信号和端面反射信号在沿光纤向相干 时域反射仪传播的过程中， 由 于各种噪声的影响， 相干光时域反射仪接收到的光信号中不仅包含 了瑞利散 射信号和 /或端面反射信号， 还包括了各种噪声。 因此， 需要在利用信号处理 单元 15对相干接收机 14得到的电信号进行处理， 从中提取瑞利散射信号和 /或 端面反射信号， 以便后续根据提取的瑞利散射信号和 /或端面反射信号对光纤 状态进行分析。 其中， 相干接收机 14和信号处理单元 15的详细工作过程均是 现有现有技术， 本申请中不做赘述。
需要说明的是， 图 3、 图 4和图 5所示结构相干光时域反射仪还可以包括相 干接收机 114和信号处理单元 15。
在图 1、 图 3、 图 4、 图 5和图 7所示结构的相干光时域反射仪中， 控制单元 可以通过 FPGA ( Field Programmable Gate Array, 现场可编程门阵列）或者 CPLD ( Complex Programmable Logic Device, 复杂可编程逻辑器件）或者 DSP ( Digital Signal Processor, 数字信号处理器）以数字逻辑的方式来产生脉 冲信 号， 当然控制单元也可以通过模拟器件组成的电路 来产生脉冲信号。 在图 5中 所涉及到的计数单元同样可以通过 FPGA、 CPLD , DSP等以数字逻辑的方式 实现计数功能， 也可以通过模拟器件来实现计数功能。 光的频率进行控制， 使得每一个探测脉冲包含单一频率成份的光波 ， 而不同 探测脉冲包含的光波的频率不相同， 而不是使得连续光激光器输出的探测脉 冲包含不同频率成份的光波，通过控制第一脉 冲信号和第二脉冲信号的周期 T ≥ t+2L/C , 使得一个探测脉冲对应的散射和 /或反射的光信号回到相干光时域 仪后才发送下一个探测脉冲， 从而避免了不同探测脉冲对应的散射和 /或光信 号之间发生叠加， 因此， 不仅能有效的降低相干衰落噪声， 同时又不会导致 连续光激光器输出的光波的频语展宽， 极大地提高了相干光时域反射仪对光 纤故障的分辨率和定位准确度。 当本实施例提供的相干光时域反射仪中的控 一 一 制单元产生的第二脉冲信号滞后于第一脉冲信 号至少一个光源调整时间 t时， 从而使得探测脉冲产生单元是对连续光激光器 处于稳定输出状态下输出的连 续光进行调制产生探测脉冲， 就进一步降低了相干衰落噪声， 提高了相干光 时域仪的性能。 本发明实施例还提供了一种产生探测脉冲的方 法， 其流程如图 8所示， 包 括：
步骤 S601 : 产生周期 T相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号， 第二脉冲信 号滞后于第一脉冲信号， 且第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期 T ^t + 2L/C。 其中， L为待探测光纤的长度， C为光波在光纤中的传播速度， t为连续光激光 器的光源调整时间。 光源调整时间为激光器从稳定输出一种频率的 光到稳定 输出另一种频率的光所经历的时间， 是每个激光器固有的描述参数。
在本步骤中， 产生的第一脉冲信号是对相干光时域反射仪中 的连续光激 光器输出连续光的频率进行控制的源头， 产生的第二脉冲信号是用来对相干 光时域反射仪中连续光激光器输出的连续光进 行调制控制以产生探测脉冲。
在本步骤中， 可以由两个独立的脉冲源分别产生第一脉冲信 号和第二脉 冲信号， 也可以由一个脉冲源先产生第一脉冲信号， 然后再将该第一脉冲信 号分成两路， 其中一路经过一个预定的延时后就可以得到第 二脉冲信号。
由于当一个信号施加到连续光激光器上对其输 出连续光的频率进行调整 控制时， 连续光激光器需要经过一段时间才能达到稳定 输出状态。 因此， 在 该步骤中还可以具体控制具体控制第二脉冲信 号滞后于第一脉冲信号至少一 个^
步骤 S602: 根据第一脉冲信号产生频率变化驱动信号。
本步骤中产生的频率变化驱动信号是施加连续 光激光器上对其输出连续 光的频率进行控制的， 只要频率变化驱动信号不同， 就能使得激光器输出的 连续光的频率不同。 因此， 每收到第一脉冲信号的一个脉冲， 就改变当前输 出的频率变化驱动信号， 可以有规律地改变输出的频率变化驱动信号， 例如， 可以使得频率变化驱动信号呈线性或者正弦状 变化或者线性锯齿状变化； 也 可以随机地改变输出的频率变化驱动信号。
在一种具体实施例中， 本步骤还可以具体包括：
对第一脉冲信号进行脉冲计数； 对脉冲计数的结果进行数模转换得到频 - - 率变化驱动信号。
在对脉冲计数的结果进行数模转换时， 可以将这些结果转换成呈规律性 变化的频率变化驱动信号， 也可以将这些结果转换成随机变化的频率变化 驱 动信号。 当频率变化驱动信号呈规律性变化时， 相应的在该频率变化驱动信 号的驱动下连续光激光器输出的连续光的频率 也将呈现规律性变化； 当频率 变化驱动信号随机变化时， 相应的在该频率变化驱动信号的驱动下连续光 激 光器输出的连续光的频率也将随机变化。
步骤 S603 : 根据频率变化驱动信号驱动连续光激光器， 使得连续光激光 器产生频率变化频谱宽度保持不变的连续光。
由于频率变化驱动信号是在第一脉冲信号的触 发下进行改变的， 即检测 到一个第一脉冲信号的脉冲， 就改变上一个脉冲触发下产生的频率变化驱动 信号， 并保持改变后的频率变化驱动信号不变直到第 一脉冲信号的下一个脉 冲到来。 因此， 在第一脉冲信号的一个周期内， 连续光激光器在稳定状态下 输出的连续光的频率是单一的且频谱宽度不变 ， 而对应第一脉冲信号的不同 周期， 连续光激光器输出的连续光的频率又是不一样 的。
在本步骤中， 频率变化驱动信号通过改变激光器的温度、 激光器的驱动 电路的电流 /电压、 谐振腔长度等方式， 使得激光器输出的连续光的频率发生 变化。
在一具体的实施例中， 连续光激光器输出在一具体的频率变化驱动信 号 的驱动下， 连续光激光器输出的连续光的频率呈线性锯齿 状或者正弦状变化， 如图 6所示。
步骤 S604: 根据所述第二脉冲信号对所述连续光进行调制 ， 得到探测脉 冲。
在本步骤中， 根据第二脉冲信号对连续光进行调制时， 可以釆取简单的 OOK调制方式， 又第二脉冲信号决定一个调制周期内有光和无 光的时间， 或 者高光功率和低光功率的时间。
本发明实施例中产生的探测脉冲耦合进待探测 光纤实现故障探测， 因此， 当待探测光纤路径上有滤波器时， 需要考虑连续光激光器产生的连续光的频 率是否位于待探测光纤路径上线路滤波器的带 宽范围之内， 如果连续光的频 率位于待探测光纤路径上线路滤波器的带宽范 围之外， 探测脉冲就会作为噪 声被线路滤波器所滤除而无法实现故障探测。 故步骤 603在具体实现时还可以 - - 通过频率变化驱动信号在驱动连续光激光器时 ， 具体控制连续光激光器输出 连续光的频率位于区间 [f+B/2,f-B/2] , 如图 6所示， 其中 B为待探测光纤所在路 径的线路滤波器带宽， f为连续光激光器的固有中心频率， 也就是连续光激光 器在不做任何调制时输出的连续光的中心频率 。线路滤波器带宽 B是依据待探 测光纤所在路径上的滤波器规格来确定的， 例如待探测光纤所在路径上有多 个滤波器， 取这多个滤波器带宽的交集为线路滤波器的带 宽 B。
本发明实施例中提供的探测脉冲信号的产生方 法， 还可以进一步包括： 从步骤 S603中产生的连续光分出一部分， 将分出的该部分连续光和从光纤中 散射或反射回来的光信号进行相干接收， 得到电信号； 对该电信号进行信号 处理， 获取瑞利散射信号和 /或端面反射信号。
本发明实施例产生探测脉冲时， 由于是对连续光激光器输出连续光的频 率进行控制， 使得每一个探测脉冲包含单一频率成份的光波 ， 而不同探测脉 冲包含的光波的频率不相同， 而不是使得连续光激光器输出的探测脉冲包含 不同频率成份的光波， 通过控制第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期 t+2L/C , 使得一个探测脉冲对应的散射和 /或反射的光信号回到相干光时域仪 后才发送下一个探测脉冲， 从而避免了不同探测脉冲对应的散射和 /或光信号 之间发生叠加， 因此， 不仅能有效的降低相干衰落噪声， 同时又不会导致连 续光激光器输出的光波的频语展宽。 当本实施例提供的的第二脉冲信号滞后 于第一脉冲信号至少一个光源调整时间 t时， 从而使得是对连续光激光器处于 衰落噪声。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不 局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内， 可 轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明 的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准 。