本发明涉及光纤测试领域，特别是涉及一种用于光时域反射仪(opticaltimedomainreflectometer，otdr)测试的光纤耦合装置及方法。
背景技术：
多芯光缆在通信中是常用的通信载体，对于多芯光缆的性能测试主要使用otdr测试，光缆厂商在出厂时，会对每芯光纤的链路情况进行测试，得到各纤芯的损耗情况。由于需要测试光纤较多，如果采用每芯都熔接光纤接头，然后使用otdr的方法，效率较低。目前常用的方法是使用光纤v型槽连接器，v型槽一端固定光纤与otdr连接，另外一端与待测光纤连接。使用剥线钳将待测光纤剥至125um包层，然后用光纤切割刀将光纤切成指定长度，形成平整的端面，再将切好的光纤放入v型槽的另一端，用夹具固定光纤，最后使用otdr完成光纤性能测试。
该方法不用对待测光纤制作光纤接头，但是对每根光纤进行测试时，都需要完成剥纤、切割平整、放入v型槽对准等操作步骤，或者需要反复放置光纤，找到合适的连接位置，导致测试效率低。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种用于otdr测试的光纤耦合装置及方法，以解决每根光纤测试时，都需要放入v型槽对准或反复放置光纤带来的测试效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种用于otdr测试的光纤耦合装置，包括：光时域反射仪、连接器、准直透镜和可调反射转镜；
待测光纤通过所述连接器插入所述准直透镜的入射端面上；所述光时域反射仪通过所述连接器固定在所述准直透镜的入射端面上；所述可调反射转镜设置在所述准直透镜的出射光路上；所述准直透镜用于透过所述光时域反射仪发射的光脉冲；所述可调反射转镜用于接收所述准直透镜透过的光脉冲，将所述光脉冲通过所述准直透镜反射至所述待测光纤，并且接收所述准直透镜透过的所述待测光纤产生的散射光信号，将所述散射光信号通过所述准直透镜反射至所述光时域反射仪。
可选的，所述连接器包括公共端光纤、毛细管和准直器；所述公共端光纤的一端固定所述光时域反射仪；所述毛细管的一端插入所述待测光纤；所述公共端光纤的另一端、所述毛细管的另一端均插入所述准直器的入射端面；所述准直器的出射端面固定所述准直透镜。
可选的，所述用于otdr测试的光纤耦合装置还包括控制单元，所述控制单元与所述光时域反射仪、所述可调反射转镜电连接；所述控制单元用于控制所述可调反射转镜转动。
可选的，所述毛细管为一个或多个。
可选的，所述用于otdr测试的光纤耦合装置还包括夹具；所述夹具用于将所述待测光纤固定在所述毛细管的一端。
可选的，所述准直透镜为格林透镜或c透镜。
可选的，所述可调反射转镜为mems微镜。
可选的，所述的毛细管的内径为200um-400um。
可选的，所述的公共端光纤为长度为50m～2km的光纤。
本发明还提供了一种用于otdr测试的光纤耦合方法，所述方法用于上述所述的用于otdr测试的光纤耦合装置，所述方法包括：
控制可调反射转镜复位到初始位置；
控制光时域反射仪开启并发射光脉冲；
获取所述光时域反射仪得到的散射光信号，得到待测光纤的光时域反射曲线；
将公共端光纤所处的光时域反射曲线中的曲线段确定为公共端光纤曲线段；
将所述公共端光纤曲线段的中点确定为第一测试值；
将所述光时域反射曲线中的第一距离点值确定为第二测试值；所述第一距离点值为距离公共端光纤与准直器的连接点为100米处的点所处的光时域反射曲线中的值；
将所述光时域反射曲线中所述第一测试值与所述第二测试值之间的曲线段中的最大值确定第三测试值；
依据所述第一测试值、所述第二测试值和所述第三测试值控制所述光时域反射仪的转动角度，并在满足设定条件时停止转动，固定所述光时域反射仪的位置后，获取所述光时域反射仪得到的位置调整后的散射光信号；所述设定条件为x-y<5db且z-x<10db，其中，x表示第一测试值，y表示第二测试值，z表示第三测试值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出了一种用于otdr测试的光纤耦合装置及方法。所述装置包括：光时域反射仪、连接器、准直透镜和可调反射转镜；可调反射转镜用于接收准直透镜透过的光脉冲，将光脉冲通过准直透镜反射至待测光纤，并且接收准直透镜透过的待测光纤产生的散射光信号，将散射光信号通过准直透镜反射至光时域反射仪，通过设置可调反射转镜保证光时域反射仪和待测光纤的光通路连接，这样在每次测试光纤时，只需要按照固定的方向插入测试口即可，不需要进行对准操作或反复放置光纤，解决了每根光纤测试时，都需要放入v型槽对准或反复放置光纤带来的测试效率低的问题。
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，下面将对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性的前提下，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1提供的用于otdr测试的光纤耦合装置的结构图；
图2为本发明实施例1提供的用于otdr测试的光纤耦合装置光路示意图；
图3为本发明实施例2提供的用于otdr测试的光纤耦合装置的结构图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1为本发明实施例1用于otdr测试的光纤耦合装置的结构图。参见图1，本实施例提供的用于otdr测试的光纤耦合装置，包括：光时域反射仪(otdr)1和快速耦合器2。所述快速耦合器2包括连接器3、准直透镜4和可调反射转镜5。
待测光纤9通过所述连接器3插入所述准直透镜4的入射端面上；所述光时域反射仪1通过所述连接器3固定在所述准直透镜4的入射端面上；所述可调反射转镜5设置在所述准直透镜4的出射光路上；所述准直透镜4用于透过所述光时域反射仪1发射的光脉冲；所述可调反射转镜5用于接收所述准直透镜4透过的光脉冲，光脉冲在可调反射转镜5上形成光斑，所述可调反射转镜5用于将所述光脉冲通过所述准直透镜4反射至所述待测光纤9，所述可调反射转镜5用于接收所述准直透镜4透过的所述待测光纤9产生的散射光信号，所述可调反射转镜5还用于将所述散射光信号通过所述准直透镜4反射至所述光时域反射仪1。
所述连接器3包括公共端光纤6、毛细管7和准直器8；所述公共端光纤6的一端固定所述光时域反射仪1；所述毛细管7的一端插入所述待测光纤9；所述公共端光纤6的另一端、所述毛细管7的另一端均插入所述准直器8的入射端面；所述准直器8的出射端面固定所述准直透镜4。
作为一种可选的实施方式，所述毛细管7为一个或多个。当根据应用需求需要设置多个毛细管7时，测试时只需要完成待测光纤保护层的剥离和切割，能够同时完成多根待测光纤的测试，具有较高的测试效率。
作为一种可选的实施方式，所述用于otdr测试的光纤耦合装置还包括夹具10；所述夹具10用于将所述待测光纤9固定在所述毛细管7的一端，避免移动。
作为一种可选的实施方式，所述准直透镜4为格林透镜或c透镜。
作为一种可选的实施方式，所述可调反射转镜5为mems微镜。
作为一种可选的实施方式，所述的毛细管7的内径为200um-400um。
作为一种可选的实施方式，所述的公共端光纤6为长度为50m～2km的单模光纤。
图2为本发明实施例1用于otdr测试的光纤耦合装置光路示意的。结合图2，对其实现过程进行描述。本实施例提供的用于otdr测试的光纤耦合装置的实现过程为：由于本实施例的装置对光纤端面要求不高，只需要完成待测光纤9保护层剥离和切割，接口实现测试。因此，测试时，使用剥线钳将待测光纤9套管剥离，露出有涂覆层的光纤(外径250um)或裸光纤(外径125um)，使用光纤切割刀将端面切平，直接插入毛细管7(内径为200um-400um)，使待测光纤9末端与准直器8紧密接触，使用光纤夹具10固定待测光纤9。
调整可调反射转镜5的位置，使得光时域反射仪1发射的光脉冲能够经由准直器8和准直透镜4入射到反射转镜5上，并能被反射回准直透镜4，在准直器8上形成光斑，入射到待测光纤9中，从而构建光通路，使得光时域反射仪1和待测光纤9的光通路连接。此处可调反射转镜5位置的调整，采用能够构建光通路的任意一种现有方法均可，例如人工调整或现有的自动控制算法调整均可，在此不做限定。调整完毕后，固定可调反射转镜5的位置，此时光时域反射仪1由获取到的散射光信号即可得到光时域反射曲线(otdr曲线)，光时域反射曲线即为待测光纤9的待测光纤9的性能测试结果(待测光纤9的链路状态)，从而完成了一次测试。
每次更换测试光纤时，可以采用与光纤包层直径相近的毛细管，保证了待测光纤纤芯可以接收到光斑的大部分能量，不需要进行对准操作或反复放置光纤，解决了每根光纤测试时，需要放入v型槽对准或反复放置光纤带来的测试效率低的问题。
实施例2
图3为本发明实施例2用于otdr测试的光纤耦合装置的结构图。参见图3，本实施例与上述实施例1的不同之处在于，所述用于otdr测试的光纤耦合装置还包括控制单元11，所述控制单元11与所述光时域反射仪1、所述可调反射转镜5电连接；所述控制单元11用于控制所述可调反射转镜5转动。
本实施例中的用于otdr测试的光纤耦合装置的实现过程为：
测试时，使用剥线钳将待测光纤9套管剥离，露出有涂覆层的光纤(外径250um)或裸光纤(外径125um)，使用光纤切割刀将端面切平，直接插入毛细管7(内径为200um-400um)，使待测光纤9末端与准直器8紧密接触，使用光纤夹具10固定待测光纤9。
光时域反射仪1设置成实时模式，此时光时域反射仪1不断发射光脉冲，光脉冲经由准直器8和准直透镜4入射到反射转镜5上(准直器8主要完成光传输方向的锁定，可调反射转镜5由控制单元11控制不断发生偏转，使得发射的光脉冲以较小的损耗进行入待测光纤9中)，然后又被反射回准直透镜4，在准直器8上形成光斑，入射到待测光纤9中，构建了光通路，同时待测光纤9中产生的散射光信号经由反射转镜5、准直器8和公共端光纤6进入光时域反射仪1。光时域反射仪1通过分析接收信号的状态，发送指令给控制单元11，实现反射转镜5的角度调整。当光时域反射仪1接收到满足要求的光信号时，可调反射转镜5的角度固定，此时测试的otdr曲线即为待测光纤9的最终测试结果，从而完成了一次测试。
下面给出了控制单元11的一种具体的控制方式：
a)控制单元11将可调反射转镜5复位到初始位置，光时域反射仪1开始工作，接收到待测光纤9的otdr曲线。
b)光时域反射仪1实时模式工作，由于公共端光纤6的存在，光时域反射仪1与公共端光纤6连接处的反射峰和反射转镜5处的反射峰被区分开，取otdr测试曲线中的公共端光纤6曲线段，取公共端光纤6曲线的中点a值记为x。
f)取otdr曲线中公共端光纤6末端之后100米处b点的测试值，记为y。
g)取a点和b点之间otdr曲线的最大值，记为z。
h)通过控制单元11不断调节可调反射转镜5的角度，同时不断取otdr测试曲线的x、y、z三个测试值，判断其是否满足以下条件：x-y<5db且z-x<10db。
i)当otdr测试曲线满足以上条件时，就认为此时可调反射转镜5的位置满足了测试的精度要求。
本实施例的用于otdr测试的光纤耦合装置，通过控制单元11实现可调反射转镜5的位置的自动调整，实现了低损耗连接。上述的控制方式主要为了让反射透镜建立的光路是低损耗的(x-y<5db)，同时保证反射信号也较小(z-x<10db)，从而建立一个相比于人工调整的方式更能满足测试要求的临时光路，相比于实施例1，能自动完成光纤性能测试，进一步了提高测试效率，并且可以减小连接处的插损或反射，测试结果的准确度也有所提升。
实施例3
本实施例提供了一种用于otdr测试的光纤耦合方法，所述方法用于上述实施例2的用于otdr测试的光纤耦合装置，所述方法包括：
步骤101：控制可调反射转镜复位到初始位置。
步骤102：控制光时域反射仪开启并发射光脉冲。
步骤103：获取所述光时域反射仪得到的散射光信号，得到待测光纤的光时域反射曲线。
步骤104：将公共端光纤所处的光时域反射曲线中的曲线段确定为公共端光纤曲线段。
步骤105：将所述公共端光纤曲线段的中点确定为第一测试值；将所述光时域反射曲线中的第一距离点值确定为第二测试值；所述第一距离点值为距离公共端光纤与准直器的连接点为100米处的点所处的光时域反射曲线中的值；将所述光时域反射曲线中所述第一测试值与所述第二测试值之间的曲线段中的最大值确定第三测试值。
步骤106：依据所述第一测试值、所述第二测试值和所述第三测试值控制所述光时域反射仪的转动角度，并在满足设定条件时停止转动，固定所述光时域反射仪的位置后，获取所述光时域反射仪得到的位置调整后的散射光信号，所述位置调整后的散射光信号用于表示所述待测光纤的性能测试结果。所述设定条件为x-y<5db且z-x<10db，其中，x表示第一测试值，y表示第二测试值，z表示第三测试值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，包括：光时域反射仪、连接器、准直透镜和可调反射转镜；
待测光纤通过所述连接器插入所述准直透镜的入射端面上；所述光时域反射仪通过所述连接器固定在所述准直透镜的入射端面上；所述可调反射转镜设置在所述准直透镜的出射光路上；所述准直透镜用于透过所述光时域反射仪发射的光脉冲；所述可调反射转镜用于接收所述准直透镜透过的光脉冲，将所述光脉冲通过所述准直透镜反射至所述待测光纤，并且接收所述准直透镜透过的所述待测光纤产生的散射光信号，将所述散射光信号通过所述准直透镜反射至所述光时域反射仪。
2.根据权利要求1所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，所述连接器包括公共端光纤、毛细管和准直器；所述公共端光纤的一端固定所述光时域反射仪；所述毛细管的一端插入所述待测光纤；所述公共端光纤的另一端、所述毛细管的另一端均插入所述准直器的入射端面；所述准直器的出射端面固定所述准直透镜。
3.根据权利要求2所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元分别与所述光时域反射仪、所述可调反射转镜电连接；所述控制单元用于控制所述可调反射转镜转动。
4.根据权利要求2所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，所述毛细管为一个或多个。
5.根据权利要求2所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，还包括夹具；所述夹具用于将所述待测光纤固定在所述毛细管的一端。
6.根据权利要求1所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，所述准直透镜为格林透镜或c透镜。
7.根据权利要求1所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，所述可调反射转镜为mems微镜。
8.根据权利要求2所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，所述的毛细管的内径为200um-400um。
9.根据权利要求2所述的一种用于otdr测试的光纤耦合装置，其特征在于，所述的公共端光纤为长度为50m～2km的光纤。
10.一种用于otdr测试的光纤耦合方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求3中所述的用于otdr测试的光纤耦合装置，所述方法包括：
控制可调反射转镜复位到初始位置；
控制光时域反射仪开启并发射光脉冲；
获取所述光时域反射仪得到的散射光信号，得到待测光纤的光时域反射曲线；
将公共端光纤所处的光时域反射曲线中的曲线段确定为公共端光纤曲线段；
将所述公共端光纤曲线段的中点确定为第一测试值；
将所述光时域反射曲线中的第一距离点值确定为第二测试值；所述第一距离点值为距离公共端光纤与准直器的连接点为100米处的点所处的光时域反射曲线中的值；
将所述光时域反射曲线中所述第一测试值与所述第二测试值之间的曲线段中的最大值确定第三测试值；
依据所述第一测试值、所述第二测试值和所述第三测试值控制所述光时域反射仪的转动角度，并在满足设定条件时停止转动，固定所述光时域反射仪的位置后，获取所述光时域反射仪得到的位置调整后的散射光信号；所述设定条件为x-y<5db且z-x<10db，其中，x表示第一测试值，y表示第二测试值，z表示第三测试值。
技术总结