專利名稱：光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)，特別涉及沿著例如光纖的光導(dǎo)傳輸高強度光的這類系統(tǒng)。假如在光導(dǎo)中發(fā)生斷路，或在發(fā)送器和接收器之間的在線元件損壞，就必須要進行修理。過去，沿光導(dǎo)傳輸?shù)墓鈴姸韧喈數(shù)停虼藢π蘩淼娜藛T傷害風險低。然而，隨著光強度的增加，例如在由大量大功率激光器產(chǎn)生的光沿公共光導(dǎo)傳輸?shù)腤DM(波分復(fù)用)光通信系統(tǒng)中，受傷害的風險明顯提高。萬一檢測到光通路中斷，光傳輸停止，而要使系統(tǒng)復(fù)位，使得光傳輸可以安全地恢復(fù)，不花費非常多的停機時間是困難的。
本發(fā)明設(shè)法提供一種改進的光通信系統(tǒng)。
依照本發(fā)明，一種光通信系統(tǒng)包括由光導(dǎo)連接的發(fā)送器和接收器；用來沿所述光導(dǎo)發(fā)送承載通信業(yè)務(wù)的光信道和監(jiān)控光信道的裝置；因為光導(dǎo)中故障而用來停止承載通信業(yè)務(wù)的光信道的傳輸?shù)难b置；以及使用監(jiān)控光信道以決定光導(dǎo)何時可重新使用于通信目的裝置，其中，監(jiān)控光信道耦合到所述發(fā)送器中用來放大承載通信業(yè)務(wù)的光信道的激光放大器的下游所述光導(dǎo)中。
因為監(jiān)控光信道是單光信道，它可以處在對維修光導(dǎo)中斷或損壞的人員安全的限度內(nèi)，但最好它運行在低于每個承載通信業(yè)務(wù)的光信道的功率上。在檢測到故障以后，監(jiān)控光信道最好工作在脈沖方式下。這減小其平均功率至較低的安全值。
所述光導(dǎo)最好是光纖。這種光纖極易受到損壞或折斷、引起妨礙數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)正常傳輸?shù)墓收稀?br> 將監(jiān)控光信道耦合到放大承載通信業(yè)務(wù)的光信道至其要求值的功率放大器下游的光纖中，這極大地提高監(jiān)控光信道的可靠性，因為它不會受到大功率光放大器的故障的影響。
使用兩根光導(dǎo)，每根光導(dǎo)有與其相關(guān)的發(fā)送器和接收器，可以在兩點之間雙向發(fā)送數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。然而，假如單根光導(dǎo)用于雙向工作，那么，監(jiān)控光信道最好在遇有光導(dǎo)故障時載有標識符信號，該標識符對于兩個傳輸方向是不同的。在光導(dǎo)局部損壞時，從一端發(fā)送的光會部分地從損壞位置反射回發(fā)送端，同時從光導(dǎo)另一端發(fā)送的光可以通過局部損壞而部分地發(fā)送。在監(jiān)控光信道上使用不同標識符信號，使得有可能區(qū)分反射和發(fā)送信號。
下面參考示意地圖解說明本發(fā)明光通信系統(tǒng)的一部分的附圖，進一步舉例敘述本發(fā)明。


圖1舉例說明根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的一部分。
參閱圖1，圖中所示光通信系統(tǒng)有二個交換單元1和2，每個交換單元可以包括光引入/引出(add/drop)多路復(fù)用器或交叉連接開關(guān)3，4。交換單元1和2由采用光纖5和6形式的兩個光導(dǎo)連接，實際上單元1和2可以相距幾公里。然而，相反中繼器或簡單的引入/引出單元可以位于所示鏈路的一端或兩端。單元1和2構(gòu)成更大網(wǎng)絡(luò)的一部分，實際上所述更大網(wǎng)絡(luò)可以包含許多路由節(jié)點，每個節(jié)點可以包含交換單元或引入/引出單元。開關(guān)3通過未單獨示出的光多路復(fù)用器產(chǎn)生具有不同光載波波長的若干分開的光信道，每個光信道載有語音和/或數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。這些光信道以波分復(fù)用(WDM)形式沿公共光導(dǎo)7送往光放大器8，光放大器8通過大功率激光器將光信號放大到高功率電平，以便供通過光纖5送向遠距的交換單元2。
在包括激光源的監(jiān)控插入單元9產(chǎn)生較小功率的監(jiān)控信道信號，監(jiān)控信道信號通過光耦合器30加入光纖5，對于每個承載通信業(yè)務(wù)的光信道，監(jiān)控信號具有不同的載波長。監(jiān)控光信道具有比每個承載通信業(yè)務(wù)的光信道低得多的光功率。在正常運行時，監(jiān)控光信道載有較低頻率(例如2M bit)通路和路由信息以及幀對準信號，并且僅從一個節(jié)點傳向下一個節(jié)點，在下一節(jié)點它被再生，反之承載通信業(yè)務(wù)的光信道載有高頻信號，并且在數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)被再生之前可以通過幾個節(jié)點。
在交換單元2，監(jiān)控光信道由光耦合器31取出，并且被輸送到提提取單元10，而承載通信業(yè)務(wù)的光信道被輸送到放大器11，放大器11補償由于光纖5衰減引起的光信號電平的任何減小。經(jīng)放大的信號輸送到與開關(guān)3類似的開關(guān)4，在開關(guān)4按需要對光信道進行多路分解，轉(zhuǎn)換和路由選擇。光耦合器31是頻率選擇的，并且用來將監(jiān)控光信道導(dǎo)向提取單元10。
光纖5載有從交換單元1至交換單元2的單向信號。相同的光纖6載有從交換單元2至交換單元1的單向信號，光纖6以類似方式與放大器15，監(jiān)控插入單元16，光耦合器32和33，監(jiān)控提取單元17和放大器18連接。
由放大器8和15產(chǎn)生的光信號是非常強的激光束，必須注意使它們不傷害人員。萬一由于局部損壞發(fā)生光纖5中斷20或其他故障，在激光控制單元22檢測到信號丟失。同時激光控制單元22檢測到來自監(jiān)控提取單元10的幀狀態(tài)的丟失。當在激光控制單元22檢測到信號狀態(tài)丟失和幀狀態(tài)丟失兩者時，該控制單元22切斷來自放大器15的大功率激光束并且關(guān)閉監(jiān)控插入單元16中激光器。
激光控制單元21通過檢測其在放大器18的信號丟失而檢測到放大器15已被關(guān)閉，并且通過檢測幀狀態(tài)丟失而檢測到監(jiān)控單元16已被關(guān)閉，因而相應(yīng)地關(guān)閉放大器8和監(jiān)控插入單元9中激光器。
光纖5，6的中斷和任何損壞可以由人員安全地修理。在維修期間，放大器8和15被禁用，但監(jiān)控光信道繼續(xù)以其低電平發(fā)送，并且它以脈沖方式發(fā)送，以便進一步顯著地降低其平均功率電平。典型地監(jiān)控光信道脈沖約每分鐘持續(xù)2秒種，因為這樣的脈沖在鏈路遠端接收到信號時已有足夠時間容許幀對準恢復(fù)。典型地通信系統(tǒng)中幀周期是125μs，但幀對準信號必須在多個幀周期內(nèi)存在，以使接收器和發(fā)送器之間的信號鎖定和同步得以實現(xiàn)。
其效果是從交換單元1發(fā)送的幀對準信號在修理光纖時在鏈路遠端被接收，這被激光控制單元22用于接通監(jiān)控插入單元16。當激光控制單元21接收監(jiān)控光信道時，它又用來啟動監(jiān)控插入單元9。響應(yīng)監(jiān)控光信道回路的正確接通，放大器8和15工作，通信系統(tǒng)運行重新開始。耦合器30和31位于放大器8和15的下游和盡可能地靠近交換單元1和2的輸出端口，因此即使在交換單元中發(fā)生故障，特別是在大功率放大器中發(fā)生故障，監(jiān)控光信道仍保持。因而，監(jiān)控插入單元包括調(diào)制后的激光器，其輸出不經(jīng)進一步放大而直接耦合到交換單元1或2輸出端的各自光纖中。
在使用單根光纖承載雙向通信業(yè)務(wù)的光通信系統(tǒng)中，上述系統(tǒng)要進行修改，因為光纖中斷或損壞會造成發(fā)送信號一部分反射回接收電路。因此，接收電路即使在中斷情況會繼續(xù)接收信號。
通過在監(jiān)控光信道發(fā)送唯一地標識特定發(fā)送器的標識符信號來克服這種困難。萬一光纖中斷或損壞，接收到不同于正常運行時的標識符信號，使激光放大器停止工作。如同上述，監(jiān)控光信道產(chǎn)生脈沖信號，用于檢測光纖的修理，并且使大功率光放大器復(fù)位和啟動。
權(quán)利要求
1.一種光通信系統(tǒng)，它包括由光導(dǎo)連接的發(fā)送器和接收器；用來沿所述光導(dǎo)發(fā)送承載通信業(yè)務(wù)的信道和監(jiān)控光信道的裝置；因為所述光導(dǎo)中的故障而用來停止承載通信業(yè)務(wù)的信道的傳輸?shù)难b置；以及使用監(jiān)控光信道以決定光導(dǎo)何時可重新用于通信的裝置，其特征在于監(jiān)控光信道耦合到所述發(fā)送器中用來放大承載通信業(yè)務(wù)的信道的激光放大器下游的所述光導(dǎo)中。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于包括若干承載通信業(yè)務(wù)的信道。
3.權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控光信道的光功率小于所述承載通信業(yè)務(wù)的信道中的任何一個的功率。
4.上述權(quán)利要求中任一個的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控光信道由激光器產(chǎn)生，并且未經(jīng)放大就饋送到所述發(fā)送器的輸出端口。
5.上述權(quán)利要求中任何一個的系統(tǒng)，其特征在于一旦檢測到所述故障，所述承載通信業(yè)務(wù)的信道的傳輸被禁止，并且接著以脈沖方式發(fā)送所述監(jiān)控光信道，其脈沖信號占空比遠小于1。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控光信道的每個脈沖具有足夠?qū)挾纫匀菰S幀對準的重新建立。
7.上述權(quán)利要求中任何一個的系統(tǒng)，其特征在于提供兩根光導(dǎo)鏈接兩個位置，每個位置有所述發(fā)送器和所述接收器，每根光導(dǎo)被安排成承載單向信息，檢測到所安排的光導(dǎo)中故障，就停止兩根光導(dǎo)中承載通信業(yè)務(wù)的信道的傳輸。
8.權(quán)利要求1至6中任何一個的系統(tǒng)，其特征在于提供單根雙向光導(dǎo)鏈接兩個位置，每個位置有所述發(fā)送器和所述接收器，以及每個發(fā)送器發(fā)送標識符信號，以標識所發(fā)送的光信道的源。
全文摘要
在雙向光通訊系統(tǒng)發(fā)生故障后,產(chǎn)生承載通信業(yè)務(wù)的光信道和監(jiān)控光信道的激光器被關(guān)閉,以容許人員進行安全修理。每隔一段時間啟動小功率監(jiān)控光信道,以決定故障是否仍存在,但假定接收器能根據(jù)這樣的脈沖正確地恢復(fù)幀對準,相反方向的監(jiān)控光信道被啟動,隨著兩個方向的幀對準,安全地接通主激光器。
文檔編號H04B10/077GK1267981SQ0010432
公開日2000年9月27日 申請日期2000年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月19日
發(fā)明者P·A·卡蘭, D·J·馬多克斯 申請人:馬科尼通訊有限公司