光纖偵聽裝置及其偵聽方法
2023-12-11 16:15:37
專利名稱：光纖偵聽裝置及其偵聽方法
光纖偵聽裝置及其偵聽方法技術領域備，更具體的說，涉及一種新的光纖偵聽裝置及其偵聽方法。
技術背景光纖的傳輸損耗特性是決定光網絡傳輸距離、傳輸穩定性和可靠性的最重要 因素之一。光纖傳輸損耗的產生原因是多方面的，在光纖通信網絡的建設和維護 中，最值得關注的是光纖使用中引起傳輸損耗的原因以及如何減少這些損耗。光 纖使用中引起的傳輸損耗主要有接續損耗(光纖的固有損耗、熔接損耗和活動接 頭損耗)和非接續損耗(彎曲損耗和其它施工因素和應用環境所造成的損耗)兩 類。彎曲造成的輻射損耗當光纖受到很大的彎折，彎曲半徑與其纖芯直徑具有可 比性時，它的傳輸特性會發生變化。大量的傳導模被轉化成輻射模，不再繼續傳 輸，而是進入包層被塗覆層或包層吸收，從而引起光纖的附加損耗。光纖的彎曲 損耗有宏彎曲損耗和微彎曲損耗兩種類型。光纖彎曲半徑過小，傳輸模式會被破壞，產生彎曲損耗，有部分側漏光會從 光纖中洩露出來。利用上述特性能夠在技術上實現對光纜的偵聽，在此基礎上能 夠實現對其他類型光纜的竊聽。但是，對於光纖彎曲所產生的側漏光的收集、 還原是一個難題。理論上可以用高靈敏度探測器和精確的定位系統可以實現。在 實驗中發現這樣的系統操作起來難度極大，使用不便而且成本高。鑑於此，為了解決以上問題，現提出一種結構簡單，價格低廉的光纖偵聽裝 置及其偵聽方法。發明內容本發明要解決的技術問題在於提供一種結構簡單，價格低廉光纖偵聽裝置，利用彎曲損耗，檢測出其側漏光並還原信號，在不破壞光纖結構的基礎上，達到 信號的拾取目的。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案 一種光纖偵聽裝置，該裝置包括光信號拾取裝置以及與光信號拾取裝置配套的光信號處理模塊，所述光信 號拾取裝置包括設有匹配液的耦合槽以及部分彎曲的收容於耦合槽內的通信光纖和耦合光纖，通信光纖和耦合光纖的彎曲部分接觸；所述光信號處理模塊包括 探測器以及與探測器相連的多極放大電路。作為本發明的優選方案之一，所述匹配液為甘油、四氯化^f友或液態石蠟中的 一種。作為本發明的優選方案之一，所述多極放大電路包括依次相連的前置放大器、主放大器、二級放大單元以及放大輸出單元。作為本發明的優選方案之一，該裝置進一步包括一個與放大輸出單元連接的RC濾波電路，用於抑制噪聲。本發明還包括一種光纖偵聽方法，該方法包括以下步驟， 將通信光纖的一部分彎曲的置於耦合槽內，所述耦合槽內預設有匹配液； 將耦合光纖的一部分彎曲的也置於耦合槽內，耦合光纖和通信光纖的彎曲部分接觸；光信號處理模塊中的探測器探測到耦合光纖傳遞過來的側漏光，經過光電變 換後輸入多極放大電路中；多極放大電路輸出完整的還原信號。作為本發明的優選方案之一，該方法進一步包括以下步驟，多極放大電路輸出端設有RC濾波電路，多極放大電路輸出完整的還原信號 後通過RC濾波電路實現噪聲抑制。本發明光纖偵聽裝置及方法完全可以收集到光纖彎曲所產生的洩露光，耦合 光纖中的信號經過光電變換、放大處理，可以完整地還原信號。採用這種方式拾 取側漏光方法簡便、易行而且可靠，裝置體積小、操作方便。
圖1為本發明光纖偵聽裝置結構示意圖；圖2為本發明光纖偵聽裝置中光信號處理模塊電路原理框圖;圖3為本發明光纖偵聽裝置中光信號拾取裝置結構示意圖。主要元件符號說明通信光纖1耦合光纖2耦合槽3匹配液31探測器4多招j文大電^各5前置放大器6主放大器7二級放大單元8放大輸出單元9具體實施方式
下面結合附圖進一 步說明本發明的具體實施步驟。一種光纖偵聽裝置，該裝置包括光信號拾取裝置以及與光信號拾取裝置配套的光信號處理模塊，所述光信號拾取裝置包括設有匹配液31的耦合槽3以及部 分彎曲的收容於耦合槽3內的通信光纖1和耦合光纖2,通信光纖1和耦合光纖 2的彎曲部分接觸；所述光信號處理模塊包括探測器4以及與探測器4相連的多 極放大電路5。所述匹配液31為甘油、四氯化碳或液態石蠟中的一種。其折射 率為1.457。所述多極放大電路5包括依次相連的前置放大器6、主放大器7、 二級放大 單元8以及放大輸出單元9。該裝置進一步包括一個與放大輸出單元連接的RC 濾波電路，用於抑制噪聲。本發明還包括一種光纖偵聽方法，將通信光纖的一部分彎曲的置於耦合槽 內，所述耦合槽內預設有匹配液；將耦合光纖的一部分彎曲的也置於耦合槽內， 耦合光纖和通信光纖的彎曲部分接觸；光信號處理模塊中的探測器探測到耦合光 纖傳遞過來的側漏光，經過光電變換後輸入多極放大電路中；多極放大電路輸出 完整的還原信號；多極放大電路輸出端設有RC濾波電路，多極放大電路輸出完整的還原信號後通過RC濾波電路實現噪聲抑制。在折射率匹配液的作用下，部分漏光被耦合i^禹合光纖，由耦合光纖再送入 高靈敏度探測器檢測，還原電信號，信號解密後，再經過放大、處理就能夠破譯 其中的信息。通過拾取裝置收集的光信號從光纖中送到電路處理部分，經過電路處理，就 得到信號光纖中原始電信號，根據需要可以進行解碼、石皮if、記錄，從中找出有 用的情報。由彎曲損耗產生的側漏光在折射率匹配液的作用下，先耦合到耦合光纖，由 光纖送入高靈敏度探測器檢測，進行光電變換，經低噪聲前置放大器放大，再經主放大器、二^i文大器;^文大，最後經過放大，輸出還原信號。4艮據需要我們可以 設計不同的電路，輸出各種標準電平，以利於分析研究。根據需要可以加入噪聲 抑制電路，防止噪聲對信號的幹擾。實驗證明這樣的拾取裝置完全可以收集到光纖彎曲所產生的洩露光，因為通 信系統都留有一定的餘量，這樣的裝置所產生的損耗極小，根本不影響原有的通信，而OTDR等常規儀器幾乎發現不了這種附加裝置帶來的監測值變化，耦合光 纖中的信號經過光電變換、放大處理，可以完整地還原信號。採用這種方式拾取 側漏光方法簡便、易行而且可靠，裝置體積小、操作方便。上述實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案。任何不脫離本發明精神 和範圍的技術方案均應涵蓋在本發明的專利申請範圍當中。
權利要求
1.一種光纖偵聽裝置，其特徵在於該裝置包括光信號拾取裝置以及與光信號拾取裝置配套的光信號處理模塊，所述光信號拾取裝置包括設有匹配液(31)的耦合槽(3)以及部分彎曲的收容於耦合槽(3)內的通信光纖(1)和耦合光纖(2)，通信光纖(1)和耦合光纖(2)的彎曲部分接觸；所述光信號處理模塊包括探測器(4)以及與探測器(4)相連的多極放大電路(5)。
2. 如權利要求1所述的光纖偵聽裝置，其特徵在於所述匹配液(31)為甘油、 四氯化碳或液態石蠟中的 一種。
3. 如權利要求l所述的光纖偵聽裝置，其特徵在於所述多極放大電路(5)包 括依次相連的前置放大器(6)、主放大器(7)、 二級放大單元(8)以及放大 輸出單元(9)。
4. 如權利要求1所述的光纖偵聽裝置，其特徵在於該裝置進一步包括一個與 放大輸出單元連接的RC濾波電路，用於抑制噪聲。
5. 如權利要求1所述的光纖偵聽裝置，其特徵在於所述匹配液(31)的折射 率為1. 457。
6. —種利用權利要求1所述的光纖偵聽裝置偵聽的方法，其特徵在於該方法 包括以下步驟， .1 )將通信光纖(1 )的一部分彎曲的置於耦合槽內，所述耦合槽內預設有匹配液；2 )將耦合光纖(2 )的一部分彎曲的也置於耦合槽內，耦合光纖(2 )和通信光纖(1)的彎曲部分接觸；3) 光信號處理模塊中的探測器探測到耦合光纖傳遞過來的側漏光，經過光電 變換後輸入多極放大電路中；4) 多極放大電路輸出完整的還原信號。
7. 如權利要求6所述的光纖偵聽裝置偵聽的方法，其特徵在於該方法進一步包 括以下步驟， '(5 )多極放大電路輸出端設有RC濾波電路，多極放大電路輸出完整的還原信號 後通過RC濾波電路實現噪聲抑制。
全文摘要
本發明涉及一種光纖偵聽裝置，該裝置包括光信號拾取裝置以及與光信號拾取裝置配套的光信號處理模塊，所述光信號拾取裝置包括設有匹配液的耦合槽以及部分彎曲的收容於耦合槽內的通信光纖和耦合光纖，通信光纖和耦合光纖的彎曲部分接觸；所述光信號處理模塊包括探測器以及與探測器相連的多極放大電路。本發明光信號拾取裝置完全可以收集到光纖彎曲所產生的洩露光，耦合光纖中的信號經過光電變換、放大處理，可以完整地還原信號。採用這種方式拾取側漏光方法簡便、易行而且可靠，裝置體積小、操作方便。
文檔編號H04B10/12GK101594181SQ200910054218
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者仝芳軒, 周正仙, 剛 席, 斌 楊, 魏 皋 申請人:上海華魏光纖傳感技術有限公司