專利名稱：光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的制作方法
光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
背景技術(shù)：
本公開涉及光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。光纖網(wǎng)絡(luò)通常包括連接至若干分支光纖的主光纖。通過光纖網(wǎng)絡(luò)，信號能夠從源 位置廣播至多個目的地位置。通常，光纖網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)被監(jiān)控。監(jiān)控器可以位于網(wǎng)絡(luò)中的一 個位置，例如，位于廣播位置。監(jiān)控器遠(yuǎn)程(例如，從廣播位置)監(jiān)控光纖網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。光時(shí)域反射計(jì)(“0TDR”)通常用于檢查單根光纖。使用OTDR裝置，光的短脈沖被 傳輸至光纖。針對光纖中故障的突變指示，使用OTDR裝置監(jiān)控來自光纖中光脈沖的反向散 射光。對于光纖網(wǎng)絡(luò)，由于光脈沖分路并且傳播至所有分支，所檢測的反向散射光來源于所 有的分支。因此，即使在檢測到故障時(shí)，也不可能與特定分支光纖相關(guān)地來識別故障。

發(fā)明內(nèi)容
本說明書描述了與光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控相關(guān)的技術(shù)。一般而言，本說明書中所述主題的 一個方面可以在監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，該監(jiān)控系統(tǒng)包括光纖網(wǎng)絡(luò)，包括與光纖網(wǎng)絡(luò)的主光纖耦 合的多個分支光纖和主站，主站被配置成將通信信號廣播至與多個分支光纖中各自分支光 纖耦合的多個分站。監(jiān)控系統(tǒng)還包括監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置被配置成傳輸監(jiān)控信號和檢測 監(jiān)控信號的被反射部分，從而監(jiān)控信號的被接收部分具體地識別多個分支光纖中特定分支 光纖的狀態(tài)；以及耦合至各自分支光纖的多個濾波裝置，每個濾波裝置包括被配置成傳遞 多個通信波長的傳輸窗口和監(jiān)控信號的獨(dú)特波長，并且阻止剩余波長，其中獨(dú)特波長不在 傳輸窗口內(nèi)，其中獨(dú)特波長標(biāo)識各自分支光纖。該方面的其它實(shí)施例包括相應(yīng)的方法和設(shè) 備。這些和其它實(shí)施例可選地可以包括一個或更多個下列特征。監(jiān)控信號的強(qiáng)度可以 通過調(diào)制函數(shù)來調(diào)制。調(diào)制函數(shù)可以是周期性的。監(jiān)控裝置可以包括耦合在信號源和接收 器之間的環(huán)行器。監(jiān)控系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被配置成將監(jiān)控信號分路至多個分支光纖中的每一個 的分路器。監(jiān)控系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括多個反射元件，每個反射元件沿著相應(yīng)的分支光纖而 放置，每個反射元件被配置成反射由分支光纖的相應(yīng)濾波裝置傳遞的特定波長。每個濾波裝置可以包括第一光纖；對離開第一光纖的光進(jìn)行校準(zhǔn)的第一透鏡； 根據(jù)特定傳輸函數(shù)部分地傳輸一個或更多個傳輸波長以及反射所校準(zhǔn)光的一個或更多個 反射波長的濾波器，并且其中反射波長不離開濾波裝置；對包括由濾波器傳輸?shù)囊粋€或更 多個傳輸波長的過濾光進(jìn)行聚焦的第二透鏡；以及接收由第二透鏡聚焦的聚焦光的第二光 纖。濾波裝置可以被配置成傳輸輸入至第一光纖和第二光纖的特定波長而同時(shí)阻止 其它波長。濾波器的傳輸函數(shù)包括與特定監(jiān)控波長對應(yīng)的傳輸窗口和已定義寬度峰值， 其中傳輸窗口與峰值分開非傳遞波長的特定范圍。傳輸窗口可以基本上位于1250nm和 1585nm之間?？梢詾橐讯x寬度峰值的基本上25%通過率上的峰寬小于lOnm。濾波器的 傳輸窗口基本上可以覆蓋S波段和C波段，并且可以包括基本上位于1561nm和1700nm之間的已定義寬度峰值。濾波器可以是薄膜濾波器。濾波裝置可以被配置成耦合從包含SC、 LC、ST和MU的組中選擇的光纖連接器。 一般而言，本說明書中所述主題的一個方面可以在包括如下動作的方法中實(shí)現(xiàn) 在第一方向接收一個或更多個通信信號，通信信號具有傳輸窗口內(nèi)的波長；在該第一方向 接收監(jiān)控信號，該監(jiān)控信號包括與傳輸窗口的波長不同的一個或更多個波長，其中傳輸窗 口的波長和監(jiān)控信號的波長分開特定的波長范圍；傳遞通信信號；傳遞監(jiān)控信號的特定波 長；以及阻止其它所有波長。該方面的其它實(shí)施例包括相應(yīng)的系統(tǒng)和設(shè)備。
這些和其他實(shí)施例可選地可以包括一個或更多個下列特征。該方法可以進(jìn)一步包 括從第二方向接收被反射的監(jiān)控信號以及傳遞被反射的監(jiān)控信號。監(jiān)控信號的強(qiáng)度可以通 過調(diào)制函數(shù)來調(diào)制。一般而言，本說明書中所述主題的一個方面可以實(shí)現(xiàn)在包括具有特定傳輸函數(shù)的 薄膜濾波器的設(shè)備中，所述特定傳輸函數(shù)包括覆蓋S波段和C波段的傳輸窗口和與特定監(jiān) 控信號對應(yīng)且不在傳輸窗口內(nèi)的特定波長上的已定義寬度峰值。這些和其它實(shí)施例可選地可以包括下列特征。該設(shè)備能夠被配置成耦合從包含 SC、LC、ST和MU的組中選擇的光纖連接器。一般而言，本說明書中所述主題的一個方面能夠在包括如下特征的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) 源，被配置成提供具有多個波長的光信號；多個濾波器，布置在光纖網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同位置上， 每個濾波器用于根據(jù)特定傳輸函數(shù)部分地傳輸光信號的一個或更多個傳輸波長和反射光 信號的一個或更多個反射波長，其中多個濾波器中每個濾波器的傳輸函數(shù)包括傳輸窗口和 與各自濾波器的各自監(jiān)控波長對應(yīng)的不同傳輸峰值，所述傳輸窗口包括一個或更多個通信 波長；以及監(jiān)控器，被配置成根據(jù)從多個濾波器返回的光信號的波長識別光纖網(wǎng)絡(luò)中特定 位置上的問題。該方面的其它實(shí)施例包括相應(yīng)的方法和設(shè)備。這些和其它實(shí)施例可選地可以包括下列特征。光信號的強(qiáng)度可以通過調(diào)制函數(shù)來 調(diào)制。可以實(shí)施本說明書中所述主題的特定實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)一個或更多個下列優(yōu)點(diǎn)。在相 對廉價(jià)、易于安裝和易于操作的光纖網(wǎng)絡(luò)中提供用于監(jiān)控和識別單個分支的濾波裝置。濾波裝置可以包括能夠與各種類型的光纖連接器配對的多個端口。因而，安裝者 能夠輕松地增加或改變光纖網(wǎng)絡(luò)中的濾波裝置。濾波裝置能夠用于基本同時(shí)地識別和監(jiān)控 光纖網(wǎng)絡(luò)中的單個分支。濾波器能夠被設(shè)計(jì)和制造成提供通信信號的傳輸窗口和監(jiān)控信號 的窄傳輸峰值，所述監(jiān)控信號具有對光纖網(wǎng)絡(luò)中特定分支進(jìn)行編碼的特定波長。濾波裝置 的平行光學(xué)可以被設(shè)計(jì)和打包成提供傳輸峰值的極窄寬度，從而等級上基本處于25%的峰 寬可以是Inm或更少。此外，濾波裝置的打包可以利用WMD裝置打包的成熟技術(shù)，其在較寬 的溫度和濕度范圍內(nèi)可以比較穩(wěn)定。來自光纖網(wǎng)絡(luò)中所有分支的累積泄漏信號可以產(chǎn)生假警報(bào)。波長濾波裝置可以在 正向和反向上對光信號濾波兩次。因而，濾波器傳遞一個特定的復(fù)合波長并且在兩個方向 上濾去監(jiān)控信號的其它復(fù)合波長。其它復(fù)合波長的泄漏可以被抑制?？梢哉{(diào)制監(jiān)控信號的強(qiáng)度來增加信噪比。如果發(fā)生包括光纖斷裂或受損的故障 時(shí)，所反射的強(qiáng)度調(diào)制信號可以提供推斷出故障位置的信息而無需使用昂貴的OTDR裝置。在附圖和下文描述中闡明本發(fā)明一個或更多個實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)說明書、附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1顯示了使用傳統(tǒng)監(jiān)控的示例性光纖網(wǎng)絡(luò)的框圖。圖2顯示了包括單個分支監(jiān)控的示例性光纖網(wǎng)絡(luò)的框圖。圖3顯示了監(jiān)控光纖網(wǎng)絡(luò)中的分支的示例性方法的流程圖。圖4顯示了識別和監(jiān)控光纖網(wǎng)絡(luò)中單個分支的濾波器的示例性傳輸函數(shù)的顯示。圖5顯示了示例性薄膜濾波器的框圖。圖6顯示了濾波器的示例性傳輸函數(shù)。圖7顯示了示例性濾波裝置。圖8顯示了與光纖連接器配對的示例性濾波裝置。圖9顯示了示例性監(jiān)控裝置。各圖中相似的參考標(biāo)號和名稱表示相似的元件。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了使用傳統(tǒng)監(jiān)控的示例性光纖網(wǎng)絡(luò)10的框圖。光纖網(wǎng)絡(luò)10包括耦合至 多個分支光纖的主光纖20，例如，四個分支光纖22、24、沈和28。分支光纖22、24、沈和28 中的每一個耦合至各自分站32、34、36和38。通過主光纖20和分支光纖22、24J6和觀， 網(wǎng)絡(luò)10連接主站30和分站32、34、36和38。在某些實(shí)現(xiàn)中，光纖網(wǎng)絡(luò)10可以是用于“光纖到邊”(“FTTX”)應(yīng)用的無源光網(wǎng) 絡(luò)。例如，主站30可以是光線路終端(“01^”)，而每一個分站32、34、36或38可以是光網(wǎng) 絡(luò)單元(“0NU”)。監(jiān)控裝置40相對于主站30被放置以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。例如，監(jiān)控裝置40可以是 主站30的一部分或者耦合至主站30。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)包括監(jiān)控主站30與分站22、24J6 和洲之間的連接是否處于正常狀態(tài)(即，沒有斷開、意外損失或者其它故障)。然而，使用 例如光時(shí)域反射的傳統(tǒng)監(jiān)控裝置40僅僅將光纖網(wǎng)絡(luò)作為一個整體來監(jiān)控并且不能監(jiān)控單 個分支光纖。圖2顯示了包括單個分支監(jiān)控的示例性光纖網(wǎng)絡(luò)11的框圖。光纖網(wǎng)絡(luò)11也包括 通過光分路器50連接至分支光纖22、24J6和28的主光纖20。通過主光纖20和分支光纖 22、24、沈和觀，網(wǎng)絡(luò)11連接主站30和分站32、34、36和38。此外，光纖網(wǎng)絡(luò)11包括沿著 各自分支光纖22、24、沈和28放置的波長濾波裝置42、44、46和48。類似于圖1中的網(wǎng)絡(luò)10，圖2中的網(wǎng)絡(luò)11可以是用于FTTX應(yīng)用的無源光網(wǎng)絡(luò) (“Ρ0Ν”)。主站30可以是0LT，而分站32、34、36或38中的一個或更多個可以是0NU。監(jiān)控裝置40位于或接近主站30以監(jiān)控光纖網(wǎng)絡(luò)11的狀態(tài)。監(jiān)控可以包括確定 主站和所有分站之間的連接是否處于正常狀態(tài)(例如，沒有斷開、意外損失或者網(wǎng)絡(luò)中出 現(xiàn)的其它故障)。在某些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)控裝置40可以通過主光纖20發(fā)射監(jiān)控信號60。監(jiān)控信號60可 以由與多個被監(jiān)控分支對應(yīng)的多個波長組成，例如，分別用于監(jiān)控分支光纖22、24J6和觀 的四個波長λ 、λ2、λ3和λ4。分路器50將監(jiān)控信號60分路至分支光纖22、24、沈和28中的每一個。在某些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)控裝置40可以順序地發(fā)射一連串監(jiān)控信號60，其中每個信號僅 具有一個獨(dú)特的波長，例如，λ 1、λ 2、λ 3和λ 4?？梢匝刂髯苑种Ч饫w的光路放置波長濾波裝置。例如，波長濾波裝置42可以放 置在分路器50和分站32之間的光路22上。波長濾波裝置42可以包括兩個端口。每個端 口與分支光纖22同軸(in-line)連接。濾波裝置42僅僅傳輸一個波長，例如，監(jiān)控信號60 中四個復(fù)合波長λ 1、λ 2、λ 3和λ 4中的λ 1。濾波裝置42阻止其它波長(例如，入2、 λ 3和λ 4)。因此，濾波裝置42傳遞僅僅具有一個波長(例如λ 1)的已過濾信號62。同樣，每一個其它分支光纖包括傳輸監(jiān)控信號60的單個波長的各自波長濾波裝 置。分支光纖M包括波長濾波裝置44，其傳輸具有波長λ 2的已過濾信號64。分支光纖 26包括波長濾波裝置46，其傳輸具有波長λ 3的已過濾信號66，分支光纖觀包括波長濾波 裝置49，其傳輸具有波長λ 4的已過濾信號68。反射元件52設(shè)置在濾波裝置42和站32之間的光路22上。在某些實(shí)現(xiàn)中，反射 元件52可以是具有兩個端口的裝置，其也連接至光纖22。在某些其它實(shí)現(xiàn)中，反射元件52 可以是濾波裝置42和站32之間的任何元件表面上的附加涂層。反射元件52可以反射或 者具有λ 1、λ 2、λ 3和λ 4中任一波長的信號，或者僅僅具有一個特定波長(例如，入1) 的信號，而同時(shí)傳遞光纖網(wǎng)絡(luò)的光通信信號。下面將更加詳細(xì)地討論通信信號。當(dāng)分支光纖22處于正常狀態(tài)，例如，分支光纖22中沒有故障，反射元件52反射已 過濾信號62。所反射的信號通過濾波裝置42和分路器50來回傳。已過濾信號62從分路 器50開始在主光纖20中反向傳播并且使用監(jiān)控裝置40來檢測(例如，在主站30)。如果光纖22(光路22)中存在問題(例如，故障)，則波長為λ 1的已過濾信號62 將不返回至監(jiān)控裝置40且將不被監(jiān)控裝置40所檢測到。替代地，所返回的已過濾信號62 可以具有較大的損失，從而僅僅返回一個非常微弱的信號至監(jiān)控裝置40。每個分支僅僅反 射一個特定波長。因此，所反射的具有特定波長的已過濾信號的檢測允許對來自主站30的 特定分支的狀態(tài)的監(jiān)控。相反地，如果網(wǎng)絡(luò)的特定分支中存在問題，則對應(yīng)波長的信號將受 到嚴(yán)重?fù)p失或者不被檢測到。由于光纖網(wǎng)絡(luò)通常用于從一個位置向另一個位置傳輸通信信號，這些通信信號在 沒有顯著損失的情況下通過波長濾波裝置42、44、46或48。例如，典型的通信信號是在S波 段(1280-1350nm)和C波段(1528-1561nm)中傳輸。因此，在某些實(shí)現(xiàn)中，濾波裝置42、44、 46和48具有分別覆蓋S波段和C波段的兩個傳輸窗口。替代地，在某些其它實(shí)現(xiàn)中，濾波 裝置42、44、46和48具有基本上覆蓋1280-1561nm的單個傳輸窗口。圖3是監(jiān)控光纖網(wǎng)絡(luò)中的分支的示例性方法300的流程圖。為方便起見，結(jié)合執(zhí) 行監(jiān)控的裝置(例如，圖2的監(jiān)控裝置40)來描述方法300。監(jiān)控裝置傳輸302具有多個獨(dú)特波長的光信號。在某些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)控裝置傳輸具 有獨(dú)特波長的數(shù)目與將要被監(jiān)控的分支光纖數(shù)目相等的光信號。光信號的波長可以在用于 光纖網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通信的波長范圍之外。監(jiān)控裝置檢測304從所傳輸?shù)墓庑盘柗瓷涞牟ㄩL。例如，所反射的波長在例如使 用分路器和濾波裝置(例如，圖2中的分路器50和濾波裝置4 被濾波至光纖網(wǎng)絡(luò)的單個 分支之后被返回，并且通過使用反射元件(例如，圖2中的反射元件)被反射回來。
監(jiān)控裝置確定306是否沒有檢測到所傳輸?shù)墓庑盘柕囊粋€或更多個波長。替代 地，監(jiān)控裝置可以確定所接收的波長是否具有比特定閾值小的信號強(qiáng)度，指示由相應(yīng)分支 光纖中的問題所導(dǎo)致的較高級別的損失。如果檢測到所有的波長，那么光纖網(wǎng)絡(luò)的所有分支在運(yùn)行308。然而，如果沒有檢 測到一個或更多個波長，或者較弱地檢測到一個或更多個波長，則監(jiān)控裝置識別310與丟 失/微弱波長對應(yīng)的分支光纖。每個分支光纖使用濾波裝置來傳遞從監(jiān)控裝置傳輸?shù)男盘?的特定波長。因此，監(jiān)控裝置可以識別哪個分支光纖對應(yīng)丟失或微弱的波長。監(jiān)控裝置生成312用于識別光纖網(wǎng)絡(luò)中與丟失或微弱波長對應(yīng)的分支光纖中的 故障的警告。在某些實(shí)現(xiàn)中，警告可以是給網(wǎng)絡(luò)管理員的信號、警報(bào)、記錄故障或者其它動 作。在某些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)控裝置可以監(jiān)控包括在各種間隔上傳輸光信號的光纖網(wǎng)絡(luò)。例 如，監(jiān)控可以是頻繁的或者偶爾的。在某些實(shí)現(xiàn)中，使用網(wǎng)絡(luò)性能的一些其它指示來觸發(fā)監(jiān) 控，例如，在一個或更多個分站(例如，分站32、34、36和38)上比預(yù)期的信號強(qiáng)度要弱。圖4按照線性比例顯示了濾波裝置(例如，濾波裝置42)的示例性傳輸函數(shù)400 的顯示。結(jié)合X軸上的波長和y軸上的透光率來呈現(xiàn)傳輸函數(shù)400。濾波裝置在從點(diǎn)A 402(例如，基本上為1280nm)到B 404(例如，基本上為1585nm或者1561nm禾口 1585nm之間 的任何波長)的傳輸窗口中傳輸光。從點(diǎn)A 402到點(diǎn)B 404的窗口基本上覆蓋用于通信信 號的波長。此外，傳輸具有特定波長或者位于點(diǎn)C406(例如，C =Al = 1602nm，具有25% 等級上的Inm寬度)的較窄波長范圍的光。沒有從濾波裝置傳輸?shù)墓?例如，光波長在傳 輸窗口之外)被阻止，例如，被離軸反射回來。在某些實(shí)現(xiàn)中，傳輸函數(shù)400覆蓋S波段(U80-1350nm)和C波段(1528_1561nm) 波長。在某些其它實(shí)現(xiàn)中，傳輸函數(shù)400包括從基本上1350nm到基本上的波長范 圍，其為S波段和C波段之間的間隙，可以為任何值，因?yàn)樵摬ㄩL跨度內(nèi)沒有任何通信信號。 例如，基本上1350nm至基本上的間隔中的傳輸函數(shù)400 (虛線)可以是曲線傳輸函 數(shù)，或者任何其它傳輸函數(shù)。在某些實(shí)現(xiàn)中，濾波裝置被配置成應(yīng)用于從點(diǎn)A 402至點(diǎn)D 408的波長跨度內(nèi)的 光信號。因此，所關(guān)心的僅僅是從點(diǎn)A 402到點(diǎn)D 408的波長范疇內(nèi)的傳輸函數(shù)400。點(diǎn)的 相應(yīng)波長A < B < C < D，從而點(diǎn)C 406的波長λ 1不在點(diǎn)A 402和點(diǎn)B 404之間的傳輸窗 口中。從點(diǎn)A 402到點(diǎn)B 404的窗口覆蓋S波段和C波段，而點(diǎn)C 406的波長λ 1對應(yīng)于 包括多個波長的特定監(jiān)控信號(例如，監(jiān)控信號60)的波長。例如，監(jiān)控信號可以位于具有在點(diǎn)A 402到點(diǎn)B 404的傳輸窗口之外的分量波長 的L波段(1561-1620nm)。然而，監(jiān)控信號可以由任何波長組成，只要這些波長不包括在從 點(diǎn)A 402到點(diǎn)B 404的傳輸窗口中，而同時(shí)在給定光纖的傳輸窗口中。在某些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)控 信號基本上在156Inm和1700nm之間。圖5顯示了示例性薄膜濾波器500的框圖?；?02上涂有薄膜504。薄膜504上 進(jìn)一步涂有第二層薄膜506，如此等等?；?02上可以順序地涂有多層薄膜，例如膜504、 506、508和510。每層薄膜可以具有不同的厚度。此外，兩層連續(xù)的膜可以具有不同的折射 率。在某些實(shí)現(xiàn)中，每一薄膜層的厚度在基本上從IOOnm到IOOOnm的范圍內(nèi)。此外，給定 的薄膜濾波器可以在基本上10到20層之間。
當(dāng)輸入光512入射至濾波器500時(shí)，在具有不同折射率的兩層膜的每個接口處部 分地反射光。從所有接口局部反射的光由射線514、516、518、520和522來表示。所反射的 光發(fā)生干涉以形成反射光524。每層薄膜的厚度和折射率的選擇，其可以通過使用例如計(jì)算機(jī)程序來完成，導(dǎo)致 具有對反射光524的相長干涉的特定波長(例如，λ2)。因而，事實(shí)上，具有特定波長λ 2 的光將被完全反射且被包含在反射光5Μ中。所傳輸?shù)墓? 將不具有所反射波長的分量， 因?yàn)榉瓷涔?M和所傳輸?shù)墓? 之和與輸入光512相同。個人可以設(shè)計(jì)薄膜濾波器(例如，使用某些計(jì)算機(jī)程序)，其將反射特定波長并且 傳輸其它波長。然而，特定傳輸曲線可能難以設(shè)計(jì)和構(gòu)造。例如，標(biāo)準(zhǔn)傳輸曲線僅僅具有波 段(窗口)或峰值，但不具有波段和峰值兩者(例如，分開某些特定范圍的波長)。然而，如 圖6所示，濾波器的薄膜結(jié)構(gòu)可以提供具有波段和峰值的獨(dú)特傳輸曲線。圖6顯示了薄膜濾波器的示例性對數(shù)傳輸函數(shù)600。傳輸函數(shù)600可以通過與濾 波器的薄膜結(jié)構(gòu)，例如，每層薄膜的厚度和折射率相關(guān)聯(lián)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來計(jì)算(例如，使用計(jì) 算機(jī))。濾波裝置(例如，圖2的濾波裝置4 包括具有特定傳輸函數(shù)的薄膜濾波器。傳輸 函數(shù)600顯示了濾波裝置中特定薄膜濾波器的傳輸通過率。注意，OdB表示100 %通過，-6dB 是 25%，-20dB 是 1%，以及-40dB 是 0. 01%。例如，與圖4的傳輸函數(shù)400相比，濾波器被特別設(shè)計(jì)為提供從圖4中點(diǎn)A 402到 點(diǎn)D 408(對應(yīng)于圖6的點(diǎn)A 602至點(diǎn)D 608)的波長跨度內(nèi)的傳輸函數(shù)，其中點(diǎn)A和D基 本上分別位于1250nm和1620nm。這對應(yīng)于圖6的傳輸函數(shù)600中所示的范圍。同樣，如圖 4所示，濾波器具有從點(diǎn)A 402到點(diǎn)B 404的傳輸窗口，其中點(diǎn)B 404基本上位于1585nm。 在某些實(shí)現(xiàn)中，在從156Inm到1585nm的范圍中選擇點(diǎn)B的位置。傳輸函數(shù)600的傳輸窗口顯示為具有從602到604的基本上100%的傳輸比。在 該示例中，圖4中點(diǎn)C 406基本上位于1602nm，其對應(yīng)于圖6中的點(diǎn)C 606。在某些實(shí)現(xiàn)中， 選擇點(diǎn)C 606的位置，從而點(diǎn)B 604的對應(yīng)波長小于點(diǎn)C 606的波長而點(diǎn)C 606的波長小 于點(diǎn)D 608的波長。點(diǎn)C 606上基本上處于25% (_6dB)通過率等級的峰寬基本上為lnm。 在某些實(shí)現(xiàn)中，峰寬具有比基本上IOnm小的值。圖4和6中所示的薄膜濾波器的傳輸函數(shù)是示例?？梢允褂镁哂胁煌瑐鬏敽瘮?shù)的 其它薄膜濾波器，例如，具有多個傳輸窗口或峰值。在某些實(shí)現(xiàn)中，可以選擇監(jiān)控信號為具有從1585nm到1700nm的窗口內(nèi)的波長。當(dāng) 兩個相鄰的監(jiān)控信號分開Inm(25%等級的峰寬)時(shí)，那么可以使用總數(shù)為55個的不同監(jiān)控 信號。其結(jié)果，可以單獨(dú)地監(jiān)控光纖網(wǎng)絡(luò)最多55個分支。在某些實(shí)現(xiàn)中，可以增加監(jiān)控信 號的數(shù)目。例如，濾波器可以被構(gòu)造為更窄峰寬(即，光學(xué)地減少串?dāng)_)，或者監(jiān)控系統(tǒng)可以 使用差別檢測電路(即，電子地消除串?dāng)_)。在差別電路中，可以檢測所有的監(jiān)控信號(例 如，λ 1、λ 2、λ 3禾Π λ 4)，例如，電子處理器可以挑選超過特定閾值的信號。圖7顯示了示例性濾波裝置700。濾波裝置700包括套圈120、第一透鏡128、濾波 器130、第二透鏡132和第二套圈136。第一套圈120被配置成保持第一光纖124。第二套 圈136被配置成保持第二光纖134。使用透鏡1 校準(zhǔn)從濾波裝置外進(jìn)入光纖124并且接著離開光纖124的光126。 已校準(zhǔn)光入射至濾波器130。濾波器可以位于與入射的已校準(zhǔn)光的軸相應(yīng)的角度，從而濾波器130和已校準(zhǔn)光形成角度α (其中α不等于90度)，因此已校準(zhǔn)光不垂直于濾波器 130。對于具有傳輸函數(shù)(例如，如圖4和6所示)中描述的傳輸波長的入射光，已校準(zhǔn) 光傳輸通過濾波器130。傳輸通過濾波器130的已校準(zhǔn)光通過使用透鏡132來聚焦并且進(jìn) 入使用第二套圈136來固定的第二光纖134。光138從光纖134離開濾波裝置700。對于具有根據(jù)傳輸函數(shù)(例如，如圖4和6所示)不被傳輸?shù)牟ㄩL的入射光，濾波 器130反射已校準(zhǔn)光。由于已校準(zhǔn)光不垂直于濾波器130，所反射的光122離開軸并且因而 不再進(jìn)入光纖124。類似地，當(dāng)光140通過光纖134進(jìn)入濾波裝置700時(shí)，所傳輸?shù)墓?例如，濾波器 130的傳輸波段中的光)如光142 —樣離開光纖124。從濾波器130所反射的光離開軸并 且不再進(jìn)入光纖134。在某些實(shí)現(xiàn)中，如果不校準(zhǔn)入射至圖7中濾波器130的光，即，光的入射角度不一 致，則可以擴(kuò)寬點(diǎn)C(圖4的406)的峰值。該擴(kuò)寬直接與光的發(fā)散成比例。然而，點(diǎn)C上峰 值的擴(kuò)寬可能增加監(jiān)控信號，例如，λ 、λ2、λ3和λ 4之間的串?dāng)_，其轉(zhuǎn)而減少了光纖網(wǎng) 絡(luò)(例如，圖2中的光纖網(wǎng)絡(luò)11)中可識別分支的數(shù)目。圖8顯示了濾波裝置700的一種實(shí)現(xiàn)，位于濾波裝置700的第一側(cè)的第一光纖202 以及位于濾波裝置700的第二側(cè)的第二光纖204接合。第一光纖202的一端保持在第一連 接器210的第一套圈206中。類似地，第二光纖204的一端保持在第二連接器212的第二 套圈208中。使用第一適配器214保持第一光纖202的第一套圈206和濾波裝置700的第 一套圈120并且保持在適當(dāng)位置。在某些實(shí)現(xiàn)中，第一適配器214包括對準(zhǔn)和固定套圈的 對準(zhǔn)套筒。類似地，使用第二適配器216接合和保持第二光纖204和濾波裝置700。替代 地，第一和第二適配器214和216可以包括在濾波裝置100的機(jī)械外殼中。如圖2所示，在光纖網(wǎng)絡(luò)11不包括濾波裝置的情況下，分支光纖22、24J6和28常 常通過諸如SC(用戶連接器或單耦合),LC(朗訊連接器)、ST(直通連接器或刺入并旋轉(zhuǎn)) 以及MU (小型單元耦合)類型的連接器的標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器連接至分路器50。因而，每個分 支光纖可以輕松地從分路器斷開并且再次連接至分路器，從而可以輕松地實(shí)施分支光纖或 網(wǎng)絡(luò)組件的安裝、升級或修復(fù)。如圖8所示，濾波裝置700的第一和第二套圈120和136以及它們所附的各自部 分(未示出)可以被配置成按照或者PC(物理接觸)或者APC(成角度的研磨連接器)配 置與例如SC、LC、ST、MU和其它的各種類型的連接器配對。因此，安裝者可以輕松地在光纖 網(wǎng)絡(luò)中包括濾波裝置700，例如，通過首先斷開分支光纖22和分路器50 (圖2)，并且接著通 過光纖連接器分別將濾波裝置700的一側(cè)連接至分路器50以及將裝置700的另一側(cè)連接 至光纖22。在另一個實(shí)施例中，圖7所示的濾波裝置700可以包括替代連接器就緒 (connector-ready)的第一和第二套圈120和136的兩個光纖尾纖。在又一個實(shí)現(xiàn)中，圖7中所示的濾波裝置700在具有圖4或6中所示的傳輸特性的 濾波器之外可以替代地或附加地包括另一個濾波器。例如，可以使用波分復(fù)用(WDM)濾波 器或其它。例如，連接器就緒的濾波裝置700可以包括作為濾波器130的WDM濾波器。裝 置700可以是兩端口 WDM濾波器并且連接至光纖網(wǎng)絡(luò)中的接收器(Rx)。
在進(jìn)一步的另一個實(shí)現(xiàn)中，在諸如圖7或8所示的濾波裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)中不一定 需要設(shè)置具有圖4或6所示的傳輸特性的濾波器。例如，濾波器可以作為獨(dú)立元件來使用 或者與光學(xué)結(jié)構(gòu)或裝置中的其他元件相結(jié)合地來使用。在某些實(shí)現(xiàn)中，還可以使用OTDR裝置來檢測波長編碼光纖中的故障。圖9顯示了示例性的監(jiān)控裝置900。監(jiān)控裝置900可以是與圖2中的監(jiān)控裝置40 相似的特定類型的監(jiān)控裝置。監(jiān)控裝置900包括信號源920、環(huán)行器922和接收器924。信 號源920傳輸具有多個波長的監(jiān)控信號960。替代地，信號源920順序地傳輸一連串監(jiān)控信 號960，其中每個信號僅僅具有一個獨(dú)特的波長。通過在某些實(shí)現(xiàn)中與圖2中的主站30和主光纖20對應(yīng)的主站930和主光纖932， 環(huán)行器922將監(jiān)控信號960導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)反射的監(jiān)控信號961通過主光纖932和主站 930回傳至環(huán)行器922。環(huán)行器922將反射的監(jiān)控信號961導(dǎo)向接收器924，信號在其中被 檢測和處理。接收器擬4可以識別所反射的監(jiān)控信號961的波長。在某些實(shí)現(xiàn)中，可以在信號源920中調(diào)制所傳輸?shù)谋O(jiān)控信號960的強(qiáng)度。調(diào)制函 數(shù)優(yōu)選地為正弦函數(shù)，盡管其它函數(shù)，例如鋸齒波、方形或者其它周期函數(shù)或非周期函數(shù)可 以用來作為調(diào)制函數(shù)。來自反射器(例如圖2中的反射元件52)的反射監(jiān)控信號961的強(qiáng) 度調(diào)制函數(shù)的相位(不是光波的相位)是已知的，因?yàn)樾盘栐?20到反射器以及反射器到 接收器924的距離是已知的。信號源920和接收器擬4通過通信信道926電接合，因此接 收器924中的處理器可以參考信號源920的強(qiáng)度調(diào)制函數(shù)的相位。因此，可以從網(wǎng)絡(luò)中的 其它散射或隨機(jī)反射信號中提取來自反射器的信號。監(jiān)控信號的強(qiáng)度調(diào)制將提高用于信號 檢測的信噪比。此外，如果在特定光纖(例如，斷裂或受損光纖)中發(fā)生故障，對所反射的監(jiān)控信 號的強(qiáng)度調(diào)制函數(shù)的相位進(jìn)行分析使得故障的位置被識別。因而，監(jiān)控信號的強(qiáng)度調(diào)制將 能夠識別故障的位置而不使用OTDR裝置。盡管本說明書包含很多細(xì)節(jié)，但這些不應(yīng)當(dāng)構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制或所要 求保護(hù)的內(nèi)容，而只是對特定于本發(fā)明特定實(shí)施例的特征的描述。本說明書中在不同實(shí)施 例的情況下描述的某些特征也可以在單個實(shí)施例中組合實(shí)現(xiàn)。相反，在單個實(shí)施例的情況 下描述的各種特征也可以在多個不同的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)或者以任何適當(dāng)?shù)淖咏M合來實(shí)現(xiàn)。而 且，盡管特征可以如上述一樣以特定組合來動作并且甚至初步地請求保護(hù)為這樣，但在某 些情況下，所請求保護(hù)的組合中的一個或更多個特征可以從組合中刪除，并且所請求保護(hù) 的組合可以涉及子組合或者子組合的變形。類似地，盡管在附圖中以特定次序描述了操作，但這不應(yīng)當(dāng)被理解為需要以所示 的特定次序或以順序次序來執(zhí)行這些操作，或者為了達(dá)到期望的結(jié)果，需要執(zhí)行所有示出 的操作。而且，上述實(shí)施例中各個系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)當(dāng)被理解為在所有的實(shí)施例中需要 這樣的分離。因而，描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。其它實(shí)施例落入在下附權(quán)利要求的范圍中。例 如，可以按照不同的次序執(zhí)行權(quán)利要求中列舉的動作并且仍然達(dá)到期望的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括包括多個分支光纖的光纖網(wǎng)絡(luò)；與所述光纖網(wǎng)絡(luò)的主光纖耦合的主站，該主站被配置成將通信信號廣播至與所述多個 分支光纖中的相應(yīng)的分支光纖耦合的多個分站；監(jiān)控裝置，被配置成傳輸監(jiān)控信號和檢測該監(jiān)控信號的被反射部分，使得所述監(jiān)控信 號的被接收部分具體地識別所述多個分支光纖中的特定分支光纖的狀態(tài)；以及耦合至每個相應(yīng)的分支光纖的多個濾波裝置，每個濾波裝置包括被配置成傳遞多個通 信波長的傳輸窗口和所述監(jiān)控信號的獨(dú)特波長并且阻止剩余波長，其中所述獨(dú)特波長不在 所述傳輸窗口內(nèi)，其中所述獨(dú)特波長標(biāo)識相應(yīng)的分支光纖。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號的強(qiáng)度由調(diào)制函數(shù)調(diào)制。
3.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述調(diào)制函數(shù)是周期性的。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控裝置包括耦合在信號源和接收器之間 的環(huán)行器。
5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，還包括分路器，被配置成將所述監(jiān)控信號分路至所述多個分支光纖中的每一個。
6.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，還包括多個反射元件，每個反射元件沿著相應(yīng)的分支光纖而放置，每個反射元件被配置成反 射由所述分支光纖的相應(yīng)濾波裝置傳遞的特定波長。
7.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其中每個濾波裝置包括第一光纖；對離開第一光纖的光進(jìn)行校準(zhǔn)的第一透鏡；根據(jù)特定傳輸函數(shù)部分地傳輸一個或更多個傳輸波長以及反射已校準(zhǔn)光的一個或更 多個反射波長的濾波器，并且其中所述反射波長不離開所述濾波裝置；對包括由所述濾波器傳輸?shù)囊粋€或更多個傳輸波長的過濾光進(jìn)行聚焦的第二透鏡；以及接收由第二透鏡聚焦的聚焦光的第二光纖。
8.如權(quán)利要求7所述的濾波裝置，其中所述濾波裝置被配置成傳輸被輸入至第一光纖 和第二光纖二者的特定波長并阻止其它波長。
9.如權(quán)利要求7所述的濾波裝置，其中所述濾波器的傳輸函數(shù)包括與特定監(jiān)控波長對 應(yīng)的傳輸窗口和已定義寬度峰值，其中所述傳輸窗口和所述峰值分開特定的非傳遞波長范 圍。
10.如權(quán)利要求9所述的濾波裝置，其中所述傳輸窗口基本上位于1250nm和1585nm之間。
11.如權(quán)利要求9所述的濾波裝置，其中所述已定義寬度峰值在基本上25%通過率時(shí) 的峰寬小于10nm。
12.如權(quán)利要求9所述的濾波裝置，其中所述濾波器的傳輸函數(shù)基本上覆蓋S波段和C 波段，并且包括基本上位于1561nm和1700nm之間的已定義寬度峰值。
13.如權(quán)利要求9所述的濾波裝置，其中所述濾波器是薄膜濾波器。
14.如權(quán)利要求7所述的濾波裝置，其中所述濾波器被配置成耦合從包含SC、LC、ST和MU的組中選擇的光纖連接器。
15.一種方法，包括在第一方向接收一個或更多個通信信號，所述通信信號具有傳輸窗口內(nèi)的波長； 在第一方向接收監(jiān)控信號，該監(jiān)控信號包括不同于所述傳輸窗口的波長的一個或更多 個波長，其中所述傳輸窗口的波長和所述監(jiān)控信號的波長分開特定的波長范圍； 傳遞所述通信信號； 傳遞所述監(jiān)控信號的特定波長；以及 阻止所有其它波長。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括 從第二方向接收所反射的監(jiān)控信號；以及 傳遞被反射的監(jiān)控信號。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中由調(diào)制函數(shù)調(diào)制所述監(jiān)控信號的強(qiáng)度。
18.一種設(shè)備，包含具有特定傳輸函數(shù)的薄膜濾波器，所述特定傳輸函數(shù)包括覆蓋S波段和C波段的傳輸 窗口和與特定監(jiān)控信號對應(yīng)且不在所述傳輸窗口內(nèi)的特定波長處的已定義寬度峰值。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備被配置成耦合從包含SC、LC、ST和MU的 組中選擇的光纖連接器。
20.一種系統(tǒng)，包含源，被配置成提供具有多個波長的光信號；多個濾波器，布置在光纖網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同位置上，每個濾波器用于根據(jù)特定傳輸函數(shù)部 分地傳輸所述光信號的一個或更多個傳輸波長和反射所述光信號的一個或更多個反射波 長，其中所述多個濾波器中的每個濾波器的傳輸函數(shù)包括傳輸窗口和與相應(yīng)的濾波器的相 應(yīng)監(jiān)控波長對應(yīng)的獨(dú)特傳輸峰值，所述傳輸窗口包括一個或更多個通信波長；以及監(jiān)控器，被配置成根據(jù)從所述多個濾波器返回的光信號的波長識別所述光纖網(wǎng)絡(luò)中的 特定位置上的問題。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述光信號的強(qiáng)度由調(diào)制函數(shù)調(diào)制。
全文摘要
本說明書描述了涉及光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的技術(shù)。提供了一種監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)包括包括多個分支光纖的光纖網(wǎng)絡(luò)和耦合至光纖網(wǎng)絡(luò)的主光纖以將通信信號廣播至多個分站的主站。監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控裝置，被配置成傳輸監(jiān)控信號和檢測監(jiān)控信號的被反射部分，使得被接收部分具體地識別多個分支光纖中特定分支光纖的狀態(tài)，以及耦合至各自分支光纖的多個濾波裝置，每個濾波裝置包括被配置成傳遞多個通信波長的傳輸窗口和監(jiān)控信號的獨(dú)特波長并且阻止剩余波長，其中獨(dú)特波長不在傳輸窗口內(nèi)，其中獨(dú)特波長標(biāo)識相應(yīng)的分支光纖。
文檔編號H04B10/08GK102067483SQ200880129687
公開日2011年5月18日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者吳佩玲, 朱天, 王鵬 申請人:奧普林克通信公司