專利名稱：光纖線路故障檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信傳輸領(lǐng)域，具體涉及光纖線路故障檢測。
目前，光纖線路故障檢測一般是采用監(jiān)測光信號功率的方法，即檢測到信號光功率小于某閾值則認(rèn)為發(fā)生了光纖斷裂或器件損壞等的光纖線路故障。但在有摻鉺光纖放大器(EDFA)的光纖傳輸線路上，如果光纖在某處發(fā)生斷裂，各EDFA將逐級關(guān)斷，這樣在終端檢測到的光功率是逐漸下降的。經(jīng)過實驗證明，若在終端仍以檢測光功率小于特定閾值判定發(fā)生線路故障，則線路故障發(fā)生時刻到終端檢測到該故障約需100ms的時間，無法滿足電信系統(tǒng)中故障檢測及保護(hù)倒換時間小于50ms的要求。
本發(fā)明的目的是針對有EDFA的光纖傳輸線路提出一種新的檢測裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中檢測時間過長的缺點，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)所要求的故障檢測及保護(hù)倒換小于50ms的規(guī)定。
本發(fā)明所公開的裝置包括依次相連接的ASE濾波器、光電探測器和幅度比較器，所述ASE濾波器接收來自EDFA放大器的含有光信號和ASE噪聲的輸出信號，經(jīng)ASE濾波器濾波后濾出的ASE噪聲送給所述光電探測器進(jìn)行光電變換，再輸入到所述幅度比較器進(jìn)行比較判決，輸出故障顯示；從而實現(xiàn)故障檢測，而經(jīng)所述ASE濾波器濾波后輸出的光信號則被繼續(xù)送至后級設(shè)備。
本發(fā)明所述裝置，利用含有EDFA的光纖傳輸線路上發(fā)生故障時ASE噪聲瞬間增大的特點，檢測光傳輸系統(tǒng)中是否發(fā)生了線路故障，克服現(xiàn)有技術(shù)檢測故障時間過長的的缺點，本發(fā)明為具有EDFA的光傳輸系統(tǒng)中的線路故障檢測和判決提供了一種新的解決方案，實現(xiàn)線路故障檢測及倒換時間小于10mS，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出ITU-T有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而實現(xiàn)了DWDM系統(tǒng)的快速保護(hù)倒換(50mS內(nèi))。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述

圖1是線路故障時檢測ASE噪聲得到的波形；圖2是本發(fā)明故障檢測裝置的原理框圖；圖3是利用本發(fā)明故障檢測裝置實現(xiàn)線路1+1保護(hù)的系統(tǒng)框圖；圖4是圖3中光保護(hù)單元實現(xiàn)故障檢測和保護(hù)的框圖。
本發(fā)明利用密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中EDFA瞬態(tài)特性實現(xiàn)的。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時，EDFA中已被泵浦到亞穩(wěn)態(tài)的鉺離子主要以受激輻射形式為主，泵浦能量絕大部分被轉(zhuǎn)化為信號能量實現(xiàn)信號放大，其余部分能量轉(zhuǎn)化為自發(fā)輻射噪聲(ASE)，該部分能量很小。但當(dāng)線路發(fā)生故障時(例如在某處光纖發(fā)生斷裂)，由于信號光突然消失而泵浦并未立即關(guān)死，被泵浦到亞穩(wěn)態(tài)的鉺離子將全部以自發(fā)輻射的形式發(fā)射，泵浦能量在瞬間被全部轉(zhuǎn)化為ASE噪聲，使ASE噪聲瞬間增大，而后才會隨著EDFA關(guān)泵而逐漸減小為零，本發(fā)明利用上述原理，通過對ASE噪聲進(jìn)行檢測實現(xiàn)線路故障的快速判定。
圖1是在含有EDFA的DWDM系統(tǒng)中，線路始端發(fā)生斷裂故障時線路終端檢測ASE噪聲得到的波形。橫坐標(biāo)為時間，單位為mS；縱坐標(biāo)為ASE噪聲光功率，單位為dBm，SASE表示ASE噪聲功率；LOS是在線路終端通過接收機檢測到的信號丟失信號，Sf指失效指示信號。
經(jīng)試驗證明發(fā)生故障延時約2ms后，ASE噪聲將在1.6ms之內(nèi)上升約13dBm，然后再緩慢下降，最終降到無光；而故障發(fā)生后延時約4ms在終端接收機才出現(xiàn)信號丟失信號(LOS)，ASE的瞬態(tài)上升比LOS出現(xiàn)提前2ms，可見用檢測ASE的瞬態(tài)上升作為判據(jù)將大大縮短故障檢測時間。
本發(fā)明所公開裝置的原理框圖如圖2所示。
EDFA放大器的輸出包括光信號和ASE噪聲，將其輸入至本發(fā)明所述裝置，經(jīng)ASE濾波器后，濾出的ASE噪聲送給光電探測器進(jìn)行光電變換，再輸入到幅度比較器進(jìn)行幅度比較，從而實現(xiàn)故障檢測，而經(jīng)ASE濾波器后濾出的光信號則被繼續(xù)送至后級設(shè)備。
本發(fā)明所述裝置中，所述ASE濾波器可以選用中心波長在EDFA增益譜內(nèi)、但通帶內(nèi)不包含DWDM信號波長的窄帶濾波器。
對于不同的EDFA和不同的光傳輸系統(tǒng)，ASE噪聲判決閾值是不同的，因此通過調(diào)整判決閾值，可以使該線路故障檢測裝置適應(yīng)不同工作場合。
圖3是本發(fā)明所述的故障檢測裝置的一個應(yīng)用實施例，即用來實現(xiàn)線路1+1保護(hù)的系統(tǒng)框圖。各信道光由光轉(zhuǎn)發(fā)單元OUT送至合波器OMU，合成主光通道，在系統(tǒng)發(fā)端由1∶2耦合器分成兩路，分別送給工作線路和保護(hù)線路。兩路分別敷設(shè)于不同路徑，經(jīng)由數(shù)個EDFA(包括光功率放大器OBA，光線路放大器OLA，光前置放大器OPA等)傳至收端。在收端由光保護(hù)單元OP采用本發(fā)明的故障檢測裝置，對ASE噪聲進(jìn)行實時監(jiān)測和判決，并根據(jù)判決結(jié)果控制光開關(guān)切換至無故障線路，最終由分波器ODU分出各信道光，送給各接收機RX，即實現(xiàn)了線路1+1保護(hù)。
圖4是其中光保護(hù)單元OP采用本發(fā)明裝置實現(xiàn)故障檢測和保護(hù)的具體框圖。其中兩路具有相同的結(jié)構(gòu)，以工作中的一路為例，ASE濾波器將線路光分為ASE噪聲信號和主光信號兩束，主光信號送給光開關(guān)，ASE噪聲信號由光電探測器變換為電信號，再由幅度比較器來判斷是否發(fā)生線路故障，切換控制單元根據(jù)幅度比較器的判決情況來控制光開關(guān)的切換，以選出無故障的線路。
權(quán)利要求
1.光纖線路故障檢測裝置，其特征在于包括依次連接的ASE濾波器、光電探測器和幅度比較器；所述ASE濾波器接收來自EDFA放大器的含有光信號和ASE噪聲的輸出信號，經(jīng)所述ASE濾波器濾波后，濾出的ASE噪聲送給所述光電探測器進(jìn)行光電變換，再通過所述幅度比較器進(jìn)行比較判決，輸出故障顯示；而經(jīng)所述ASE濾波器濾波后輸出的光信號則被送至后級設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖線路故障檢測裝置，其特征在于所述ASE濾波器可以選用中心波長在EDFA增益譜內(nèi)、但通帶內(nèi)不包含DWDM信號波長的窄帶濾波器。
全文摘要
光纖線路故障檢測裝置,涉及光通信傳輸領(lǐng)域;包括ASE濾波器、光電探測器和幅度比較器,EDFA放大器的輸出包括光信號和ASE噪聲,經(jīng)ASE濾波器后濾出的ASE噪聲送給光電探測器進(jìn)行光電變換,再到幅度比較器進(jìn)行幅度比較,從而實現(xiàn)故障檢測,而經(jīng)ASE濾波器后濾出的光信號則被繼續(xù)送至后級設(shè)備;本發(fā)明可以克服現(xiàn)有技術(shù)檢測故障時間過長的問題,實現(xiàn)線路故障檢測及倒換時間小于10mS。
文檔編號G01N21/84GK1376908SQ0110571
公開日2002年10月30日 申請日期2001年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者陳寶忠, 鄧雪松 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司