專利名稱：無源兼容光網(wǎng)絡及其光網(wǎng)絡單元光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)，尤其涉及一種無源兼容光網(wǎng)絡及其光網(wǎng)絡單元光模塊。
背景技術(shù)：
在光纖通信系統(tǒng)中，光的傳輸介質(zhì)，如光纖/光纜，往往鋪設在郊外或者海底，難免出現(xiàn)鏈路故障或者傳輸設備故障等問題，為了能夠精確定位出現(xiàn)故障或者斷點的位置，通常采用光時域反射儀(OTDR)進行斷點檢測。在如圖1所示的光纖通信系統(tǒng)中，OLT (Optical Line Terminator,光線路終端)通常設置在光纖通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)系統(tǒng)的中心局，OLT負責將交換機中的電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為光信號數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并且接收外部傳送來的光信號，將其轉(zhuǎn)化為電信號輸送給交換機。OLT通過ODN (光饋線網(wǎng)絡)與ONU (opticalnet unit，光網(wǎng)絡單元)相連，ONU通常設置在局端，即用戶端或者大樓；Splitter為“分光器” 一般有2N個均分端口，如果輸入端口的光強為I，則每個輸出端口的光強為1/N。對于一個光接入系統(tǒng),一般是I個OLT放在電信中心局，然后通過分光器，一般至少是I分32，或者I分64甚至I分128，即I個OLT帶32或64或128個0NU。一個ONU中通常包括ONU光模塊和ONU系統(tǒng)設備。其中，從OLT到spliter之間，有一段IOkm長的光纖，spliter到ONUl之間的距離為lkm, spliter到ONU2之間的距離為2km, spilter到ONU3之間的距離為IOkm0假設在spilter到0NU3之間的光纖在7km處發(fā)生了光纖斷裂，現(xiàn)有技術(shù)的斷點檢測方法的示意圖如圖2所示:斷開OLT與光纖之間的連接，將OTDR (Optical Time DomainReflectometer,光時域反射儀)接入到光纖通信系統(tǒng)中。OTDR通過發(fā)射光脈沖到光纖內(nèi)，然后在OTDR端口接收返回的信息來進行分析。當光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時，會由于光纖本身的性質(zhì)、連接器、接合點、彎曲或其它類似的事件而產(chǎn)生散射、反射，其中一部分的散射和反射就會返回到OTDR中，返回的有用信息由OTDR的探測器來測量，它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時間或曲線片斷。OTDR使用瑞利散射和菲涅爾反射來表征光纖的特性。瑞利散射是由于光信號沿著光纖產(chǎn)生無規(guī)律的散射而形成。OTDR就測量回到OTDR端口的一部分散射光。這些背向散射信號就表明了由光纖而導致的衰減(損耗/距離)程度。菲涅爾反射是離散的反射，它是由整條光纖中的個別點而引起的，這些點是由造成反向系數(shù)改變的因素組成。在這些點上，會有很強的背向散射光被反射回來。因此，OTDR就是利用菲涅爾反射的信息來定位連接點，光纖終端或斷點?，F(xiàn)有技術(shù)的光纖斷點檢測方法，在進行斷點檢測的過程中不得不先斷開系統(tǒng)網(wǎng)絡，然后接上OTDR進行檢測，檢測過程復雜，使得檢測人員檢測工作繁瑣。而且，檢測期間還會影響到其它沒有斷點處的網(wǎng)絡的信號的正常傳輸。例如，上述例子中，僅是spilter到0NU3之間的光纖發(fā)生了光纖斷裂，然而在檢測期間由于將OLT從網(wǎng)絡中斷開，從而也造成了 0NU1、0NU2的信號中斷。因此，綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的斷點檢測方法，在進行斷點檢測過程中會影響到其它沒有斷點處的網(wǎng)絡的信號的正常傳輸；而且，檢測過程復雜，使得檢測人員檢測工作繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種無源兼容光網(wǎng)絡及其光網(wǎng)絡單元光模塊，用以使得光纖斷點檢測更為方便，并不影響到其它沒有斷點處的光纖網(wǎng)絡的信號的正常傳輸。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種無源兼容光網(wǎng)絡，包括:光線路終端和光網(wǎng)絡單元，其中，所述光線路終端的光模塊，用于發(fā)射第一波長和第四波長的光信號作為下行光信號，并接收第二波長和第五波長的光信號作為上行光信號；以及還發(fā)射用于檢測斷點的第三波長的光信號，并接收反射回來的第三波長的光信號后，對反射的第三波長的光信號進行采樣、分析，確定出光纖斷點位置；所述光網(wǎng)絡單元的光模塊，用于接收第一波長/第四波長的光信號、發(fā)射第二波長/第五波長的光信號，并反射第三波長的光信號。其中，所述光線路終端的光模塊包括:光路組件，其與光纖相連；第一激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于接收交換機輸入的電信號并將其轉(zhuǎn)換為第一波長的光信號后輸出，經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖；第一激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收第二波長的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出到所述交換機；其中，第二波長的光信號是從所述光纖經(jīng)所述光路組件傳輸?shù)降谝患す馓綔y器的；第二激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于發(fā)射第三波長的光信號；第三波長的光信號經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖；第二激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收反射的第三波長的光信號，并將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出；所述反射的第三波長的光信號是從所述光纖經(jīng)所述光路組件傳輸?shù)降诙す馓綔y器的；斷點檢測模塊，用于對第二激光探測器輸出的電信號進行采樣、分析，確定出光纖斷點位置；第三激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于接收交換機輸入的電信號并將其轉(zhuǎn)換為第四波長的光信號后輸出，經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖；第三激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收第五波長的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出到所述交換機；其中，第五波長的光信號是從所述光纖經(jīng)所述光路組件傳輸?shù)降谌す馓綔y器的。所述光網(wǎng)絡單元的光模塊包括:光路組件，通過其光接口與光纖相連，用于透射第一波長/第四波長、第二波長/第五波長的光信號，反射第三波長的光信號；激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于接收光網(wǎng)絡單元系統(tǒng)設備發(fā)送的電信號并將其轉(zhuǎn)換為第二波長/第五波長的光信號后輸出，經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖;激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收第一波長/第四波長的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出到所述光網(wǎng)絡單元系統(tǒng)設備。其中，光網(wǎng)絡單元的光模塊中的光路組件包括:第一波分復用元件，設置于沿所述光路組件的光接口的光軸方向上，對第一波長和第二波長的光信號透射，對第三波長的光信號反射；同軸型鐳射二極管模組T0-CAN5，其中封裝有所述激光發(fā)射器的DFB發(fā)射光源和第五光學透鏡；所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸與所述光路組件1403的光接口的光軸位于同一直線；同軸型鐳射二極管模組T0-CAN6，其中封裝有所述激光探測器中的APD接收探測器和第六光學透鏡；所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直；第二波分復用元件，設置于所述T0-CAN5與所述光路組件的光接口之間，其中心與第四交點相重合，并且與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的夾角為銳角；其中，第四交點為所述T0-CAN6中封裝的AH)接收探測器的光軸與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的交點；第二波分復用元件用于透射所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長的光信號，反射第一波長的光信號到所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器。進一步，光網(wǎng)絡單元的光模塊中的光路組件還包括:第三波分復用元件，設置于第四交點與所述T0-CAN6之間，并與所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸垂直，用于透射第一波長/第四波長的光信號，對其它波段的光信號反射。較佳地，所述無源兼容光網(wǎng)絡具體為兼容吉比特和十吉比特的無源光網(wǎng)絡；其中，第一波長的光信號為1490nm的光信號,第二波長的光信號為1310nm的光信號,第三波長的光信號為1625nm的光信號,第四波長的光信號為1577nm的光信號，第五波長的光信號為1270nm的光信號。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種光網(wǎng)絡單元光模塊，包括:激光發(fā)射器和激光探測器；以及還包括:光路組件；所述光路組件包括:第一波分復用元件，設置于沿所述光路組件的光接口的光軸方向上，對第一波長/第四波長和第二波長/第五波長的光信號透射，對第三波長的光信號反射；同軸型鐳射二極管模組T0-CAN5，其中封裝有所述激光發(fā)射器的DFB發(fā)射光源和第五光學透鏡；所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸與所述光路組件1403的光接口的光軸位于同一直線；同軸型鐳射二極管模組T0-CAN6，其中封裝有所述激光探測器中的APD接收探測器和第六光學透鏡；所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直；第二波分復用元件，設置于所述T0-CAN5與所述光路組件的光接口之間，其中心與第四交點相重合，并且與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的夾角為銳角；其中，第四交點為所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的交點；第二波分復用元件用于透射所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長/第五波長的光信號，反射第一波長/第四波長的光信號到所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器。其中，所述光路組件還包括:第三波分復用元件，設置于第四交點與所述T0-CAN6之間，并與所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸垂直，用于透射第一波長/第四波長的光信號，對其它波段的光信號反射；隔離器，設置于第四交點與所述T0-CAN5之間，并與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直，用于單方向透射所述DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長/第五波長的光信號。較佳地，第一波分復用元件為鍍有反射膜的濾光片或者薄膜，或者為所述光接口的陶瓷插芯端面上的鍍膜；以及所述第一波分復用元件對第三波長的光信號的反射率大于等于10% ；以及第二波分復用元件為鍍有第一波長/第四波長和第二波長/第五波長的增透膜、第三波長的增反膜的濾光片；以及第三波分復用元件為鍍有第一波長/第四波長的增透膜的濾光片。較佳地，所述光路組件封裝于BOSA中；以及所述T0-CAN5固定在所述BOSA的金屬殼體的左側(cè)；所述光接口固定在所述BOSA的金屬殼體的右側(cè)；所述T0-CAN6固定在所述金屬殼體的上側(cè)；第二、第三波分復用元件固定在所述金屬殼體的內(nèi)部托架上。本發(fā)明實施例由于OLT可以在不影響傳輸上、下行光信號時發(fā)射和接收用于檢測斷點的第三波長的光信號，使得在進行光纖斷點檢測時不必斷開光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)，并可以保證其它沒有斷點處的網(wǎng)絡的信號的正常傳輸，更便于進行斷點檢測；而且，ONU光模塊可對用于檢測斷點的光信號進行反射，便于確定ONU在光網(wǎng)絡中的位置，以ONU的位置為基礎，更便于斷點檢測。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的光纖通信系統(tǒng)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的光纖斷點檢測示意圖；圖3a為本發(fā)明實施例的無源光網(wǎng)絡中OLT與ONU之間的光信號傳輸不意圖；圖3b為本發(fā)明實施例的光線路終端光模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路框圖；圖4為本發(fā)明實施例的DFB發(fā)射光源及其驅(qū)動電路的電路示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的APD接收探測器和限幅放大電路的電路示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源及其驅(qū)動電路的電路示意圖；圖7為本發(fā)明實施例的OTDR APD探測器和斷點檢測模塊的電路示意圖；圖8為本發(fā)明實施例的光接入網(wǎng)的以太無源光網(wǎng)絡中光纖斷裂示意圖；圖9、10為本發(fā)明實施例的0TDRAPD探測器接收的信號的示意圖；圖11為本發(fā)明實施例的ONU光模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路框圖；圖12、13為本發(fā)明實施例的ONU光模塊中的光路組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細節(jié)僅僅是為了使讀者對本發(fā)明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細節(jié)也可以實現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。本申請使用的“模塊”、“系統(tǒng)”等術(shù)語旨在包括與計算機相關(guān)的實體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于:處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。舉例來說，計算設備上運行的應用程序和此計算設備都可以是模塊。一個或多個模塊可以位于執(zhí)行中的一個進程和/或線程內(nèi)，一個模塊也可以位于一臺計算機上和/或分布于兩臺或更多臺計算機之間。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中，將OTDR功能集成到OLT的光模塊(簡稱OLT光模塊)中，并通過一種可收發(fā)多路光信號的光路組件，實現(xiàn)通信的光信號與檢測斷點的光信號同時在光纖中傳輸；從而在進行斷點檢測時，不必再斷開0LT，使得斷點檢測更為方便，并不影響到其它沒有斷點處的網(wǎng)絡的信號的正常傳輸。而且，在ONU的光模塊(簡稱ONU光模塊)中對OLT的光模塊發(fā)射的檢測斷點的光信號進行反射，便于確定ONU在光網(wǎng)絡中的位置，以ONU的位置為基礎，更便于斷點檢測。本發(fā)明實施例提供的無源兼容光網(wǎng)絡中，集成了 OTDR功能的OLT與可以反射用于檢測斷點的光信號的ONU的光模塊之間的光信號的傳輸，如圖3a所示。OLT的光模塊發(fā)射第一波長和第四波長的光信號作為下行光信號；第一波長和第四波長的光信號在光纖中傳輸，到達ONU后，ONU的光模塊用于接收OLT發(fā)送的第一波長/第四波長(即第一波長或第四波長)的下行光信號；ONU的光模塊向OLT發(fā)送第二波長/第五波長(即第二波長或第五波長)的光信號，作為上行光信號；第二波長/第五波長的光信號在光纖中傳輸，到達OLT后，OLT的光模塊用于接收ONU發(fā)送的第二波長/第五波長的光信號作為上行光信號。上述的第一、四波長的下行光信號與第二、五波長的上行光信號為OLT與ONU之間用于進行信息傳送的通信光信號。OLT的光模塊還發(fā)射用于檢測斷點的第三波長的光信號；第三波長的光信號在光纖中傳輸，若光纖中存在斷裂點或設備故障處，則在斷裂點或設備故障處被反射；此外，光纖中的第三波長的光信號還可由ONU的光模塊反射。OLT的光模塊接收到反射回來的第三波長的光信號后，對反射的第三波長的光信號進行采樣、分析，確定出光纖斷點位置:0LT的光模塊接收到反射的第三波長的光信號后，對反射的第三波長的光信號進行采樣、分析，根據(jù)反射峰距離第三波長的光信號的發(fā)射時間的時長，從中確定出不是ONU的光模塊反射的反射峰，作為斷點反射峰，進而判斷斷點的距離和位置。下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例的光線路終端光模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路框圖，如圖3b所示，包括:第一激光發(fā)射器301、第一激光探測器302、第二激光發(fā)射器303、第二激光探測器304、斷點檢測模塊305、光路組件306、第三激光發(fā)射器307、第三激光探測器308。光路組件306與光纖相連；光路組件306與第一激光發(fā)射器301光路相通、與第一激光探測器302光路相通、與第二激光發(fā)射器303光路相通、與第二激光探測器304光路相通、與第三激光發(fā)射器307光路相通、與第三激光探測器308光路相通。第一激光發(fā)射器301用以接收設置在光纖通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)系統(tǒng)的中心局的交換機傳送的電信號，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后，將接收的電信號轉(zhuǎn)換為第一波長的光信號進行發(fā)射。第一激光發(fā)射器301發(fā)射的光信號經(jīng)光路組件306耦合后進入到光纖進行傳播。具體地，第一激光發(fā)射器301接收交換機中的SerDes (串化器/解串化器，或稱數(shù)據(jù)交換設備)發(fā)送的電信號，將接收的電信號轉(zhuǎn)換為第一波長的光信號進行發(fā)射。第三激光發(fā)射器307用以接收設置在光纖通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)系統(tǒng)的中心局的交換機傳送的電信號，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后，將接收的電信號轉(zhuǎn)換為第四波長的光信號進行發(fā)射。第三激光發(fā)射器307發(fā)射的光信號經(jīng)光路組件306耦合后進入到光纖進行傳播。從光纖傳輸過來的第二波長光信號經(jīng)光路組件306的分光作用后，第二波長的光信號被傳送到第一激光探測器302。第一激光探測器302將接收的第二波長的光信號，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給交換機，交換機的SerDes (數(shù)據(jù)交換設備)進行數(shù)據(jù)分析。從光纖傳輸過來的第五波長光信號經(jīng)光路組件306的分光作用后，第五波長的光信號被傳送到第三激光探測器308。第三激光探測器308將接收的第五波長的光信號，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給交換機。交換機通過第一激光發(fā)射器301和第一激光探測器302，以及第三激光發(fā)射器307和第三激光探測器308實現(xiàn)了信號發(fā)送與接收的通信功能。也就是說，第一激光發(fā)射器301和第三激光發(fā)射器307接收交換機發(fā)送的用于通信的電信號，將其轉(zhuǎn)換為用于通信的光信號；第一激光探測器302和第三激光探測器308接收用于通信的光信號，將其轉(zhuǎn)換為用于通信的電信號發(fā)送給交換機。第二激光發(fā)射器303用于發(fā)射第三波長的光信號，該第三波長的光信號為用于檢測斷點的光信號。第二激光探測器304發(fā)射的第三波長的光信號經(jīng)光路組件306耦合后進入到光纖進行傳播。第三波長的光信號在光纖中傳輸，在光纖的斷裂點或設備的故障處或者其它地方被反射，被反射的第三波長的光信號在光纖中傳輸，返回到光路組件306后，經(jīng)光路組件306的分光作用，被反射回的第三波長的光信號被傳送到第二激光探測器304。具體地，第二激光發(fā)射器303接收交換機發(fā)送的用于進行斷點檢測的電信號，并將接收的電信號轉(zhuǎn)換為第三波長的光信號:交換機中的MAC (MediaAccess Control,媒體存取控制器)在進行斷點檢測時，向第二激光發(fā)射器303發(fā)送用于進行斷點檢測的電信號，第二激光發(fā)射器303將接收的電信號轉(zhuǎn)換為第三波長的光信號進行發(fā)射。第二激光探測器304收到反射回來的第三波長的光信號后，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后輸出電信號。斷點檢測模塊305對第二激光探測器304輸出的電信號進行采樣、分析:將采樣的電信號與預先保存的正常情況下的電信號進行比較，從而確定斷點或故障點的位置。上述無源兼容光網(wǎng)絡具體可以是兼容吉比特和十吉比特的無源光網(wǎng)絡；其中，第一波長的光信號具體可以是1490nm的光信號,第二波長的光信號具體可以是1310nm的光信號，第三波長的光信號具體可以是1625nm的光信號；第四波長的光信號為1577nm的光信號，第五波長的光信號為1270nm的光信號。光線路終端光模塊的第一激光發(fā)射器301或第三激光發(fā)射器307中的內(nèi)部具體電路如圖4所不；其中，第一激光發(fā)射器301可以包括:發(fā)射第一波長的光信號的DFB(Distribute FeedBack Laser,分布反饋式激光器)發(fā)射光源及其驅(qū)動電路。第三激光發(fā)射器307可以包括:發(fā)射第四波長的光信號的DFB發(fā)射光源及其驅(qū)動電路。光線路終端光模塊的第一激光探測器302或第三激光探測器308中的內(nèi)部具體電路如圖5所示；其中，第一激光探測器302可以包括:接收第二波長的光信號的APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光電二極管)接收探測器和限幅放大電路。第三激光探測器308可以包括:接收第五波長的光信號的APD接收探測器和限幅放大電路。光線路終端光模塊的第二激光發(fā)射器303具體可以包括:發(fā)射第三波長的光信號的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源及其驅(qū)動電路；具體可以是1625nm的OTDR DFB,該1625nm的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源的驅(qū)動電路，驅(qū)動該OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源發(fā)射第三波長為1625nm的光信號。具體地，1625nm的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源的驅(qū)動電路接收交換機的MAC發(fā)送的用于進行斷點檢測的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動該OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源發(fā)射第三波長為1625nm的光信號。在進行斷點檢測時，MAC通過TX_Dis_0TDR信號線(或稱引腳)控制1625nm的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源的驅(qū)動電路使能，并通過Data_0TDR信號線向該驅(qū)動電路發(fā)送用于進行斷點檢測的電信號；該驅(qū)動電路根據(jù)接收的電信號驅(qū)動OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源發(fā)射第三波長為1625nm的光信號。1625nm的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源及其驅(qū)動電路的電路示意圖如圖6所示，由于1625nm的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源及其驅(qū)動電路為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的電路，此處不再詳細介紹。光線路終端光模塊的第二激光探測器304具體為接收第三波長的光信號的0TDRAPD探測器。具體可以是1625nm的0TDRAPD，該1625nm的0TDRAPD探測器收到反射回來的第三波長為1625nm的光信號后,經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后輸出電信號。光線路終端光模塊的斷點檢測模塊305具體可以包括:增益電路和ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換)電路，以及邏輯陣列電路和MCU控制電路。1625nm的0TDRAPD探測器和斷點檢測模塊305的電路示意圖如圖7所示，由于1625nm的OTDR APD探測器電路為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的電路，此處不再詳細介紹。斷點檢測模塊305的增益電路將1625nm的OTDR APD探測器輸出的電信號進行放大，輸入到ADC電路中，ADC電路對電信號進行采樣，得到數(shù)字信號，并將采樣的數(shù)字信號存儲到邏輯陣列電路中。邏輯陣列電路將ADC電路存入的數(shù)字信號與預先存儲在存儲介質(zhì)如FLASH (閃存)中的正常情況下的信號進行比較，通過邏輯運算，確定出光纖斷點或故障點的位置，并通過與MCU控制電路之間的接口將斷點或故障點的位置發(fā)送給MCU控制電路進行保存。交換機的MAC可以通過訪問MCU控制電路獲得光纖斷點或故障點的位置。邏輯陣列電路具體可以是FPGA (Field Programmable GataArray,現(xiàn)場可編程門陣列)、PAL (可編程陣列邏輯)等電路。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其它器件，如單片機、處理器、微控器等計算芯片來實現(xiàn)信號比較，確定斷點或故障點位置的功能。MCU控制電路從邏輯陣列電路獲取斷點或故障點的位置進行存儲。MCU控制電路具體可以是各種型號的單片機、控制器、處理器等。此外，MCU控制電路還可以與交換機的MAC通信，將光線路終端光模塊的狀態(tài)信號上報給MAC，同時接收MAC發(fā)來的指令，根據(jù)指令控制第一激光發(fā)射器301的工作，或者第二激光發(fā)射器303的工作。本發(fā)明實施例提供的光線路終端光模塊的工作原理如下:該光線路終端光模塊可在發(fā)射第一波長和第四波長的下行光信號，接收第二波長和第五波長的上行光信號，進行通信的同時，還可通過發(fā)射第三波長的光信號進行斷點檢測:1625nm的OTDR DFB突發(fā)發(fā)射光源在其驅(qū)動電路的作用下發(fā)送一系列突發(fā)激光；激光經(jīng)過光纖鏈路中的斷點時，由于瑞利散射和菲涅爾反射，會有一部分回損光反射回光纖，反射的激光進而返回到1625nm的OTDR APD探測器。1625nm的OTDR APD探測器收到反射回來的光，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化，形成電信號，然后經(jīng)過增益電路放大和ADC電路的采樣，得到數(shù)字信號傳遞給邏輯陣列電路FPGA。FPGA將接收到的信號與Flash中存放的正常情況下的信號進行比較，找到發(fā)生斷點的位置，F(xiàn)PGA通過SPI接口將斷點位置傳遞給MCU控制電路。交換機的MAC通過訪問MCU控制電路，得知斷點發(fā)生的位置。

圖8示出光接入網(wǎng)的以太無源光網(wǎng)絡中光纖斷裂情況:應用于光接入網(wǎng)的以太無源光網(wǎng)絡的光線路終端光模塊到spliter之間，有一段IOkm長的光纖，spliter到ONUl之間的距離為lkm, spliter到0NU2之間的距離為2km, spilter到0NU3之間的距離為IOkm,但是在7km處發(fā)生了光纖斷裂。當我們使用該光模塊的OTDR功能時，1625nm的DFB激光器發(fā)射激光信號，OTDR AH)探測器收到如圖9所示的信號。從圖9所示的信號可以看出，在光線路終端光模塊距離IOkm處，由于spliter的反射,探測到一個菲尼爾反射峰,在Ilkm處，探測到ONUl的反射峰，在12km處，探測到0NU2的反射峰，在17km處，探測到光纖斷裂造成的反射峰。對比系統(tǒng)布局，正常情況的信號應該是:在光線路終端光模塊距離IOkm處，由于spliter的反射,探測到一個反射峰,在Ilkm處,我們探測到ONUl的反射峰,在12km處,我們探測到0NU2的反射峰，在20km處，探測到0NU3的反射峰。由此，可以判定是spliter到0NU3之間的線路出現(xiàn)了斷點，該斷點距離光線路終端光模塊17km。假設自OTDR發(fā)光之后，在T2時間點收到斷點的反射峰(如圖10所示)，那么斷點處距離光線路終端光模塊的距離根據(jù)如下公式I計算得到:

(公式1)d=c*t2/2*n公式I中，c=3X108m/s，為光速，η為光纖纖芯的折射率，d計算出來的數(shù)值就是斷點距離光線路終端光模塊的距離。在實際應用中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，OLT的光模塊發(fā)射的用于斷點檢測的第三波長的光信號，有時可能會被ONU完全吸收，而不會向OLT反射第三波長的光信號；這樣，將導致OLT的光模塊由于接收不到ONU反射的第三波長的光信號，也就無法計算ONU與spliter的距離，也就不能較好地根據(jù)ONU的反射峰，以及斷點的反射峰來判斷斷點的位置和距離。因此，本發(fā)明還提供了可以反射第三波長的光信號的ONU的光模塊；本發(fā)明的ONU的光模塊的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)將在后續(xù)進行介紹。本發(fā)明實施例的ONU光模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖11所示，包括:激光發(fā)射器1401、激光探測器1402、光路組件1403。
光路組件1403與光纖相連；光路組件1403與激光發(fā)射器1401光路相通、與激光探測器1402光路相通。光路組件1403可以透射從光纖向ONU光模塊傳輸?shù)牡谝徊ㄩL/第四波長的光信號，以及從ONU光模塊向光纖傳輸?shù)牡诙ㄩL/第五波長的光信號；同時光路組件1403可以反射從光纖傳輸過來的第三波長的光信號。激光發(fā)射器1401用以接收ONU系統(tǒng)設備發(fā)送的電信號，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后，將接收的電信號轉(zhuǎn)換為第二波長/第五波長的光信號進行發(fā)射。激光發(fā)射器1401發(fā)射的光信號經(jīng)光路組件1403耦合后進入到光纖進行傳播。從光纖傳輸過來的第一波長/第四波長的光信號經(jīng)光路組件1403傳送到激光探測器1402。激光探測器1402將接收的第一波長/第四波長的光信號，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給ONU系統(tǒng)設備進行處理。激光發(fā)射器1401具體包括:發(fā)射第二波長/第五波長的光信號的DFB發(fā)射光源及其驅(qū)動電路。激光探測器1402具體包括:探測接收第一波長/第四波長的光信號的AH)接收探測器和限幅放大電路。光路組件1403的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖12所示，其中包括:2個TO-CAN和2個波分復用元件；2個TO-CAN分別為T0-CAN5、T0-CAN6 ；2個波分復用元件分別為第一波分復用元件1501、第二波分復用元件1502。光路組件1403的光接口作為ONU光模塊的光接口，通過其光接口與光纖相連。第一波分復用元件1501設置于沿光路組件1403的光接口的光軸方向上，對第一波長/第四波長和第二波長/第五波長的光信號透射，對第三波長的光信號反射。ONU光模塊的光接口用于與光纖連接，第一波分復用元件1501可以透射從光纖向ONU光模塊傳輸?shù)牡谝徊ㄩL/第四波長的光信號，以及從ONU光模塊向光纖傳輸?shù)牡诙ㄩL/第五波長的光信號；同時第一波分復用元件1501還可以反射從光纖傳輸過來的第三波長的光信號。T0-CAN5中封裝有激光發(fā)射器1401的DFB發(fā)射光源和第五光學透鏡；T0_CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸與光路組件1403的光接口的光軸位于同一直線；T0-CAN6中封裝有激光探測器1402中的ATO接收探測器和第六光學透鏡；T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直；T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的交點稱為第四交點；第二波分復用元件1502設置于T0-CAN5與光路組件1403的光接口之間，第二波分復用元件1502的中心與第四交點相重合，并且與T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的夾角為銳角，較佳地，該銳角為45°角。第二波分復用元件1502的一面朝向T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源，另一面朝向T0-CAN6中封裝的APD接收探測器和第一波分復用元件。第二波分復用元件1502用于第一波長/第四波長與第二波長/第五波長的光信號的分光:透射所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長/第五波長的光信號，反射第一波長/第四波長的光信號到所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器。具體地，由激光發(fā)射器1401的DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長/第五波長的光信號，經(jīng)第二波分復用元件1502的透射、第一波分復用元件1501的透射傳送至光纖；第一波長/第四波長的光信號由光纖傳入、經(jīng)第一波分復用元件1501的透射后到達第二波分復用元件1502，第二波分復用元件1502對第一波長/第四波長的光信號進行反射，反射后的第一波長/第四波長的光信號沿TO-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸進入到激光探測器1402中的APD接收探測器被探測接收，轉(zhuǎn)為電信號后被限幅放大器放大輸出。第二波分復用元件1502具體可以是鍍有第一波長/第四波長和第二波長/第五波長的增透膜、第三波長的增反膜的濾光片。進一步，光路組件1403中還可包括第三波分復用元件1503。第三波分復用元件1503設置于第四交點與T0-CAN6之間，并與T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸垂直，用于透射第一波長/第四波長的光信號，對其它波段的光信號反射，以助于減少進入到激光探測器1402中的干擾光信號。第三波分復用元件具體可以是鍍有第一波長的增透膜的濾光片。較佳地，如圖13所示，光路組件1403中還可包括:隔離器1504。隔離器1504設置于第四交點與T0-CAN5之間，并與T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直，用于單方向透射T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源所發(fā)射的第一波長/第四波長的光信號，以防止DFB發(fā)射光源所發(fā)射的第一波長/第四波長的光信號被第二波分復用元件1502反射回DFB發(fā)射光源造成器件損壞。較佳地，為了提高對光時域檢測信號的反射率，盡量減小光電器件的體積，可以將上述的第一波分復用元件1501緊貼光接口的端面設置，且安裝角度最好順應光接口端面自身的傾斜角；也可以將第一波分復用元件1501設置在光接口的陶瓷插芯中間。第一波分復用元件1501具體可以是鍍有反射第三波長光信號的反射膜的濾光片或者薄膜，也可以采用直接在光接口的陶瓷插芯端面上鍍膜的方式實現(xiàn)(如圖13所示)，即第一波分復用元件1501為光接口的陶瓷插芯端面上的鍍膜。較佳地，所述第一波分復用元件對用于檢測斷點的第三波長的光信號的反射率大于等于10%。較佳地，光路組件1403 封裝于 BOSA (Bidirectional OpticalSubassemblyAssemble,單纖雙向光電器件)中；T0-CAN5優(yōu)選固定在BOSA的金屬殼體的左側(cè)；光接口固定在BOSA的金屬殼體的右側(cè)，外接光纖；T0-CAN6固定在金屬殼體的上側(cè)；所述第二、第三波分復用元件固定在金屬殼體的內(nèi)部托架上。本發(fā)明實施例由于在光線路終端光模塊中不但設置有用于進行光信號通信的激光發(fā)射器和激光探測器，而且，還同時設置了可用于斷點檢測的激光發(fā)射器和激光探測器，并通過光路組件可以實現(xiàn)多路光信號的收發(fā)，因此，在光線路終端光模塊進行光信號通信時，也可進行斷點檢測工作。所以，使用本發(fā)明實施例的光線路終端光模塊在進行光纖斷點檢測時不必斷開光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)，而且，在進行斷點檢測時，可以保證其它沒有斷點處的網(wǎng)絡的信號的正常傳輸。而且,在ONU光模塊中對OLT的光模塊發(fā)射的檢測斷點的光信號進行反射,便于確定ONU在光網(wǎng)絡中的位置，以ONU的位置為基礎，更便于斷點檢測。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，如:R0M/RAM、磁碟、光盤等。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種無源兼容光網(wǎng)絡，包括:光線路終端和光網(wǎng)絡單元，其特征在于， 所述光線路終端的光模塊，用于發(fā)射第一波長和第四波長的光信號作為下行光信號，并接收第二波長和第五波長的光信號作為上行光信號；以及還發(fā)射用于檢測斷點的第三波長的光信號，并接收反射回來的第三波長的光信號后，對反射的第三波長的光信號進行采樣、分析，確定出光纖斷點位置； 所述光網(wǎng)絡單元的光模塊，用于接收第一波長/第四波長的光信號、發(fā)射第二波長/第五波長的光信號，并反射第三波長的光信號。
2.如權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡，其特征在于，所述光線路終端的光模塊包括: 光路組件，其與光纖相連； 第一激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于接收交換機輸入的電信號并將其轉(zhuǎn)換為第一波長的光信號后輸出，經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖； 第一激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收第二波長的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出到所述交換機；其中，第二波長的光信號是從所述光纖經(jīng)所述光路組件傳輸?shù)降谝患す馓綔y器的； 第二激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于發(fā)射第三波長的光信號；第三波長的光信號經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖； 第二激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收反射的第三波長的光信號，并將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出；所述反射的第三波長的光信號是從所述光纖經(jīng)所述光路組件傳輸?shù)降诙す馓綔y器的； 斷點檢測模塊，用于對第二激光探測器輸出的電信號進行采樣、分析，確定出光纖斷點位置；` 第三激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于接收交換機輸入的電信號并將其轉(zhuǎn)換為第四波長的光信號后輸出，經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖； 第三激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收第五波長的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出到所述交換機；其中，第五波長的光信號是從所述光纖經(jīng)所述光路組件傳輸?shù)降谌す馓綔y器的。
3.如權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡，其特征在于，所述光網(wǎng)絡單元的光模塊包括: 光路組件，通過其光接口與光纖相連，用于透射第一波長/第四波長、第二波長/第五波長的光信號，反射第三波長的光信號； 激光發(fā)射器，與所述光路組件光路相通，用于接收光網(wǎng)絡單元系統(tǒng)設備發(fā)送的電信號并將其轉(zhuǎn)換為第二波長/第五波長的光信號后輸出，經(jīng)所述光路組件耦合后進入所述光纖; 激光探測器，與所述光路組件光路相通，用于接收第一波長/第四波長的光信號，將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出到所述光網(wǎng)絡單元系統(tǒng)設備。
4.如權(quán)利要求3所述的光網(wǎng)絡，其特征在于，所述光路組件包括: 第一波分復用元件，設置于沿所述光路組件的光接口的光軸方向上，對第一波長和第二波長的光信號透射，對第三波長的光信號反射； 同軸型鐳射二極管模組T0-CAN5，其中封裝有所述激光發(fā)射器的DFB發(fā)射光源和第五光學透鏡；所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸與所述光路組件1403的光接口的光軸位于同一直線； 同軸型鐳射二極管模組T0-CAN6，其中封裝有所述激光探測器中的APD接收探測器和第六光學透鏡；所述T0-CAN6中封裝的AH)接收探測器的光軸與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直； 第二波分復用元件，設置于所述T0-CAN5與所述光路組件的光接口之間，其中心與第四交點相重合，并且與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的夾角為銳角；其中，第四交點為所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的交點；第二波分復用元件用于透射所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長的光信號，反射第一波長的光信號到所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器。
5.如權(quán)利要求4所述的光網(wǎng)絡，其特征在于，所述光路組件還包括: 第三波分復用元件，設置于第四交點與所述T0-CAN6之間，并與所述T0-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸垂直，用于透射第一波長/第四波長的光信號，對其它波段的光信號反射。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的光網(wǎng)絡，其特征在于，所述無源兼容光網(wǎng)絡具體為兼容吉比特和十吉比特的無源光網(wǎng)絡；其中，第一波長的光信號為1490nm的光信號，第二波長的光信號為1310nm的光信號,第三波長的光信號為1625nm的光信號,第四波長的光信號為1577nm的光信號,第五波長的光信號為1270nm的光信號。
7.—種光網(wǎng)絡單元光模塊，包括:激光發(fā)射器和激光探測器；其特征在于，還包括:光路組件；所述光路組件包括: 第一波分復用元件，設置于沿所述光路組件的光接口的光軸方向上，對第一波長/第四波長和第二波長/第五波 長的光信號透射，對第三波長的光信號反射； 同軸型鐳射二極管模組T0-CAN5，其中封裝有所述激光發(fā)射器的DFB發(fā)射光源和第五光學透鏡；所述T0-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸與所述光路組件1403的光接口的光軸位于同一直線； 同軸型鐳射二極管模組TO-CAN6，其中封裝有所述激光探測器中的APD接收探測器和第六光學透鏡；所述TO-CAN6中封裝的AH)接收探測器的光軸與所述TO-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直； 第二波分復用元件，設置于所述TO-CAN5與所述光路組件的光接口之間，其中心與第四交點相重合，并且與所述TO-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的夾角為銳角；其中，第四交點為所述TO-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸與所述TO-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸的交點；第二波分復用元件用于透射所述TO-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長/第五波長的光信號，反射第一波長/第四波長的光信號到所述TO-CAN6中封裝的APD接收探測器。
8.如權(quán)利要求7所述的光模塊，其特征在于，所述光路組件還包括: 第三波分復用元件，設置于第四交點與所述TO-CAN6之間，并與所述TO-CAN6中封裝的APD接收探測器的光軸垂直，用于透射第一波長/第四波長的光信號，對其它波段的光信號反射； 隔離器，設置于第四交點與所述TO-CAN5之間，并與所述TO-CAN5中封裝的DFB發(fā)射光源的光軸垂直，用于單方向透射所述DFB發(fā)射光源發(fā)射的第二波長/第五波長的光信號。
9.如權(quán)利要求8所述的光模塊,其特征在于,第一波分復用兀件為鍍有反射膜的濾光片或者薄膜，或者為所述光接口的陶瓷插芯端面上的鍍膜；以及 所述第一波分復用元件對第三波長的光信號的反射率大于等于10% ;以及第二波分復用兀件為鍍有第一波長/第四波長和第二波長/第五波長的增透膜、第三波長的增反膜的濾光片；以及 第三波分復用元件為鍍有第一波長/第四波長的增透膜的濾光片。
10.如權(quán)利要求6-9任一所述的光模塊，其特征在于，所述光路組件封裝于BOSA中；以及 所述T0-CAN5固定在所述BOSA的金屬殼體的左側(cè)；所述光接口固定在所述BOSA的金屬殼體的右側(cè)；所述T0-CAN6固定在所述金屬殼體的上側(cè)；第二、第三波分復用元件固定在所述金屬殼體的內(nèi)部 托架上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無源兼容光網(wǎng)絡及其光網(wǎng)絡單元光模塊，所述光網(wǎng)絡中，光線路終端的光模塊，用于發(fā)射第一波長和第四波長的光信號作為下行光信號，并接收第二波長和第五波長的光信號作為上行光信號；以及還發(fā)射用于檢測斷點的第三波長的光信號，并接收反射回來的第三波長的光信號后，對反射的第三波長的光信號進行采樣、分析，確定出光纖斷點位置；光網(wǎng)絡單元的光模塊，用于接收第一波長/第四波長的光信號、發(fā)射第二波長/第五波長的光信號，并反射第三波長的光信號。由于OLT可以在不影響傳輸上、下行光信號時發(fā)射和接收用于檢測斷點的第三波長的光信號，ONU光模塊可對用于檢測斷點的光信號進行反射，使得光纖斷點檢測更為方便。
文檔編號H04B10/071GK103078676SQ20131003385
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者趙其圣, 薛登山, 張強, 楊思更, 宋琛 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司