專(zhuān)利名稱(chēng)：利用監(jiān)控信道的反向傳播動(dòng)態(tài)控制功率損耗的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量和/或者控制光信號(hào)傳輸線路中功率損耗的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光傳輸線路引起的光功率損耗會(huì)降低傳輸性能，并且可能導(dǎo)致處理誤差，甚至引起數(shù)據(jù)的丟失。這一點(diǎn)已經(jīng)得到了本領(lǐng)域的普遍認(rèn)知。一般來(lái)說(shuō)，光功率損耗與組成傳輸線路的各個(gè)部件(光纖、放大器等)的老化有關(guān)，并/或與保養(yǎng)或維修工作有關(guān)。
已經(jīng)提出利用監(jiān)控信道對(duì)所監(jiān)控的傳輸線路中變化的功率損耗進(jìn)行監(jiān)控，這個(gè)監(jiān)控信道專(zhuān)門(mén)用于傳輸二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)管理信息。更準(zhǔn)確地說(shuō)，已經(jīng)提出先測(cè)量到達(dá)傳輸光纖輸出端的代表待傳輸數(shù)據(jù)(稱(chēng)作有效載荷數(shù)據(jù))的“主要”光信號(hào)的功率，然后，將代表輸出功率的信息和監(jiān)控信號(hào)合在一起，通過(guò)另一光纖，將監(jiān)控信道傳送到包含主要信號(hào)的光纖上游(upstream)，以此來(lái)對(duì)輸出功率和先前已經(jīng)確定的輸入功率進(jìn)行比較。
這種方法并不令人滿意，因?yàn)閷⒋磔敵龉β实男畔⒑捅O(jiān)控信號(hào)合在一起，需要進(jìn)行模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換。而且，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及傳送功率信息所需要的時(shí)間不適于對(duì)光功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整這一過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上述問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種新的專(zhuān)門(mén)用于動(dòng)態(tài)測(cè)量包含光纖的光傳輸線路中功率損耗的系統(tǒng)，所述光纖具有第一端點(diǎn)和第二端點(diǎn)，分別適于從發(fā)送模塊接收主要光信號(hào)，以及發(fā)送該主要光信號(hào)給接收模塊。
本系統(tǒng)的特征在于，包括入射裝置，適于將監(jiān)控信號(hào)以選定的光功率入射到所述光纖的所述第二端點(diǎn)，還包括檢測(cè)裝置，適于將所述的監(jiān)控信號(hào)在光纖的所述第一端點(diǎn)處提取出來(lái)，來(lái)確定它們的光功率，并由此以及根據(jù)所述選定的光功率，推導(dǎo)出主要信息，所述主要信息代表光纖中監(jiān)控信號(hào)的光功率損耗。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，檢測(cè)裝置適于將主要信息和代表光纖標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值進(jìn)行比較，以便提供代表光纖中功率損耗變化的次要信息。因此，可以對(duì)由光纖引起的功率損耗的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤。
根據(jù)要求，檢測(cè)裝置適于傳送次要信息，次要信息可以代表主要信息與選定值之間差值的幅值，也可以呈現(xiàn)三種狀態(tài)，即，與主要信息和選定值之間的正的差值高于第一門(mén)限相關(guān)的第一狀態(tài)，與主要信息和選定值之間的負(fù)的差值低于第二門(mén)限相關(guān)的第二狀態(tài)，以及與第一門(mén)限和第二門(mén)限之間的差值相關(guān)的第三狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，本系統(tǒng)可以包含控制裝置，其與檢測(cè)裝置以及光纖的第一端點(diǎn)相連接，適于當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到光纖中監(jiān)控信號(hào)功率損耗的變化時(shí)，根據(jù)檢測(cè)到的功率損耗變化，修正入射到光纖的第一端點(diǎn)的主要信號(hào)的功率。
因此，光纖中監(jiān)控信號(hào)的功率損耗出現(xiàn)變化(通常是一個(gè)增量)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)動(dòng)態(tài)地調(diào)整主要信號(hào)的輸入功率，使其相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)輸出值，能夠基本保持恒定。
為實(shí)現(xiàn)這一調(diào)整，控制裝置可以包括例如連接到檢測(cè)裝置下游(downstream)的光纖的第一端點(diǎn)的可變光衰減器(VOA)。VOA衰減入射到光纖中的主要信號(hào)的功率，也可以應(yīng)比較裝置要求，當(dāng)次要信息處于其第一狀態(tài)時(shí)減小衰減量，或者，當(dāng)次要信息處于其第二狀態(tài)時(shí)，增加衰減量，或者，當(dāng)次要信息處于其第三狀態(tài)時(shí)，保持衰減量不變。
此外，檢測(cè)裝置包括光濾波器，其適于提取監(jiān)控信號(hào)；電路，與濾波器相連接，適于傳送主要信息；以及在需要時(shí)還包括比較裝置，用于比較主要信息和代表標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值，以此來(lái)提供次要信息。
系統(tǒng)同樣包括功率測(cè)量裝置，適于提供代表由監(jiān)控裝置傳送的監(jiān)控信號(hào)功率的測(cè)量值，還包括輔助入射裝置，適于當(dāng)?shù)诙它c(diǎn)處的主要信號(hào)的光功率處于所選定的區(qū)間時(shí)，將輔助信號(hào)應(yīng)用于第二端點(diǎn)下游(也就是在入射之前)的監(jiān)控信號(hào)。在這種情況下，檢測(cè)裝置有利地包括用于檢測(cè)輔助信號(hào)的裝置，當(dāng)其檢測(cè)到輔助信號(hào)時(shí)，能夠使控制裝置將次要信息考慮在內(nèi)。
或者，系統(tǒng)可以包括輔助入射裝置，適于將輔助信號(hào)應(yīng)用于第二端點(diǎn)下游的監(jiān)控信號(hào)，還包括控制裝置，適于控制由輔助入射裝置傳送的輔助信號(hào)的相對(duì)幅值，使這個(gè)相對(duì)幅值與監(jiān)控裝置所傳送的監(jiān)控信號(hào)的功率成反比，并使輔助信號(hào)具有基本恒定且與監(jiān)控信號(hào)的功率不相關(guān)的絕對(duì)幅值。在這種情況下，檢測(cè)裝置會(huì)有利地包括測(cè)量裝置，適于傳送代表應(yīng)用于監(jiān)控信號(hào)的輔助信號(hào)幅值的測(cè)量值(并且組成主要信息)。
舉例來(lái)說(shuō)，輔助入射裝置適于發(fā)出輔助信號(hào)來(lái)對(duì)監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅。
監(jiān)控裝置同樣包括反饋裝置，適于在監(jiān)控信號(hào)被入射到光纖的第二端點(diǎn)之前設(shè)定功率值。
本發(fā)明還提供一種用于動(dòng)態(tài)測(cè)量包含光纖的光傳輸線路的功率損耗的方法，所述光纖具有第一端點(diǎn)和第二端點(diǎn)，分別適于接收來(lái)自于發(fā)送模塊的主要光信號(hào)，以及發(fā)送該主要光信號(hào)給接收模塊。
本方法的特征在于包括將監(jiān)控信號(hào)以選定的光功率入射到光纖的第二端點(diǎn)，然后，將監(jiān)控信號(hào)在光纖的第一端點(diǎn)處提取出來(lái)，來(lái)確定它們的光功率，并由此以及根據(jù)選定的光功率，推導(dǎo)出主要信息，主要信息代表光纖中監(jiān)控信號(hào)的光功率損耗。
根據(jù)本方法的另一特征，將主要信息與代表光纖中標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值進(jìn)行比較，以此來(lái)提供代表光纖中功率損耗變化的次要信息。
在這種情況下，所發(fā)出的次要信息優(yōu)選地代表主要信息與選定的(標(biāo)稱(chēng))值之間的差值。例如，次要信息可以代表差值的幅值，或者呈現(xiàn)出上述三種狀態(tài)。
根據(jù)本方法的另一個(gè)特征，當(dāng)檢測(cè)到監(jiān)控信號(hào)功率損耗的變化時(shí)，入射到光纖第一端點(diǎn)的主要信號(hào)的功率會(huì)根據(jù)所檢測(cè)到的變化來(lái)進(jìn)行修正。
而且，當(dāng)次要信息處于其第一狀態(tài)時(shí)，減小主要信號(hào)的衰減；當(dāng)次要信息處于其第二狀態(tài)時(shí)，增加主要信號(hào)的衰減；當(dāng)次要信息處于其第三狀態(tài)時(shí)，主要信號(hào)的衰減會(huì)保持不變。
監(jiān)控信號(hào)的功率也可以在第二端點(diǎn)下游進(jìn)行測(cè)量，并且當(dāng)在第二端點(diǎn)的主要信號(hào)的光功率處于所選定的區(qū)間之內(nèi)時(shí)，輔助信號(hào)就應(yīng)用于從第二端點(diǎn)下游的監(jiān)控信號(hào)。在這種情況下，當(dāng)在第一端點(diǎn)的上游檢測(cè)到時(shí)輔助信號(hào)時(shí)，那么，就會(huì)根據(jù)次要信息，授權(quán)將入射到光纖第一端點(diǎn)的主要信號(hào)進(jìn)行修正。
或者，輔助信號(hào)被應(yīng)用于第二端點(diǎn)下游的監(jiān)控信號(hào)，并且對(duì)它們的相對(duì)幅值進(jìn)行控制，以使它們的值與入射到第二端點(diǎn)的監(jiān)控信號(hào)的功率成反比，同時(shí)，輔助信號(hào)的絕對(duì)幅值基本恒定，而且與監(jiān)控信號(hào)的功率無(wú)關(guān)。在這種情況下，應(yīng)用于監(jiān)控信號(hào)的輔助信號(hào)的幅值將在光纖第一端點(diǎn)上游進(jìn)行測(cè)量(這些測(cè)量結(jié)果組成了主要信息)。
監(jiān)控信號(hào)的功率也可以在它們?nèi)肷涞焦饫w的第二端點(diǎn)之前被設(shè)定。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法尤其適合用于在電信領(lǐng)域中測(cè)量和/或者動(dòng)態(tài)控制光傳輸線路中的功率損耗，尤其是當(dāng)所述線路傳送(密集)波分復(fù)用((D)WDM)數(shù)據(jù)信道時(shí)，但是并不限于此。


結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中圖1示出本發(fā)明的光纖系統(tǒng)的第一實(shí)施方式。
圖2示出本發(fā)明的光纖系統(tǒng)的第二實(shí)施方式。
圖3示出本發(fā)明的光纖系統(tǒng)的第三實(shí)施方式。
圖4示出本發(fā)明的光纖系統(tǒng)的第四實(shí)施方式。
附圖構(gòu)成本發(fā)明的說(shuō)明部分，而且如果必要的話，也用于限定本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明目的在于對(duì)光信號(hào)傳輸線路中的功率損耗進(jìn)行測(cè)量和/或控制。
所述傳輸線路在下面將被考慮為專(zhuān)用于傳送波分復(fù)用信道。
參考圖1，首先對(duì)本發(fā)明的光纖系統(tǒng)的第一實(shí)施方式進(jìn)行描述，它被安裝在WDM或DWDM電信網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)N1和N2之間的光傳輸線路L上。這里的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備單元，比如路由器、交換機(jī)、放大器或者再生器。
在這里，線路L包括雙向光纖FO，其具有連接到第一節(jié)點(diǎn)N1的第一端點(diǎn)E1，以及連接到第二節(jié)點(diǎn)N2的相對(duì)的第二端點(diǎn)E2。雖然光纖FO是雙向的，但它專(zhuān)用于傳輸代表待傳輸數(shù)據(jù)的主要光信號(hào)，例如，以波分復(fù)用(WDM)CSP信道(或集合(aggregates))的形式，從第一節(jié)點(diǎn)N1，或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，其發(fā)送模塊1，到第二節(jié)點(diǎn)N2，或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，其接收模塊2(箭頭F1所示)。
當(dāng)然，傳輸線路可以包括多段光纖，尤其是用于將主要信號(hào)從第二節(jié)點(diǎn)N2傳輸?shù)降谝还?jié)點(diǎn)N1。
光纖FO具有已知的標(biāo)稱(chēng)(nominal)功率損耗。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括通過(guò)插入設(shè)備4連接到光纖FO的第二端點(diǎn)E2的監(jiān)控模塊3，插入設(shè)備4例如是2×1的光耦合器或者是光濾波器。這里，監(jiān)控模塊3是安裝在第二節(jié)點(diǎn)N2中的，但是它也可以安裝在這個(gè)節(jié)點(diǎn)的外部。監(jiān)控模塊3適于向光纖FO的第二端點(diǎn)E2入射具有特定波長(zhǎng)的、包含監(jiān)控信號(hào)的監(jiān)控信道CS，該監(jiān)控信號(hào)代表二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)管理信息。這個(gè)信道CS的(選定的)光功率必須盡可能地恒定，這是因?yàn)楸O(jiān)控信道CS功率的任何變化都會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性?？梢栽O(shè)定監(jiān)控信道的功率來(lái)更準(zhǔn)確地測(cè)量傳輸線路L的損耗。例如，與用于發(fā)送監(jiān)控信號(hào)的監(jiān)控模塊3中的模塊11相連的控制模塊可以作此用途。
根據(jù)本發(fā)明，針對(duì)包含主要信號(hào)的復(fù)用的CSP信道(箭頭F1)，監(jiān)控信道CS在光纖FO中是反向傳輸?shù)?箭頭F2)。通過(guò)本發(fā)明光系統(tǒng)的檢測(cè)模塊5，監(jiān)控信道CS在光纖FO的第一端點(diǎn)E1被接收到。
這里，檢測(cè)模塊5是安裝在第一節(jié)點(diǎn)N1中的，但是它也可以在這個(gè)節(jié)點(diǎn)的外部。檢測(cè)模塊5適于從光纖FO中提取出監(jiān)控信號(hào)，尤其是據(jù)此推算出代表它們光輸出功率的主要信息。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，檢測(cè)模塊5包括例如解復(fù)用器6，適于從光纖FO中僅提取出監(jiān)控信道CS，來(lái)將其包含的監(jiān)控信號(hào)傳送給電路7，這個(gè)電路最好是光電二極管電路，其不僅用于檢測(cè)二進(jìn)制監(jiān)控信息，而且可以測(cè)量其平均輸出功率。當(dāng)由監(jiān)控模塊3所產(chǎn)生的監(jiān)控信號(hào)的標(biāo)稱(chēng)功率以及監(jiān)控信道CS的插入和提取損耗(由校準(zhǔn)(calibration)確定)已知時(shí)，電路7就能推導(dǎo)出由光纖FO引起的真實(shí)的功率損耗。這樣，它傳送的主要信息不僅代表監(jiān)控信號(hào)平均功率，而且也代表由光纖FO引起的真實(shí)的功率損耗。
如這里所示的檢測(cè)模塊5，也適于將由電路7發(fā)出的主要信息和代表光纖FO標(biāo)稱(chēng)光功率損耗的值C進(jìn)行比較，來(lái)傳送代表所述光纖FO中監(jiān)控信號(hào)功率損耗變化的次要信息。這樣，變化的功率損耗就能得到動(dòng)態(tài)的跟蹤。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，檢測(cè)模塊5可以包括連接到電路7輸出端的比較器8，適于將它所發(fā)出的主要信息和代表光纖FO中監(jiān)控信號(hào)標(biāo)稱(chēng)光功率損耗的設(shè)定值C相比較。
主要信息和設(shè)定值C優(yōu)選地分別被饋送到比較器8的正向輸入端(+)和反向輸入端(-)。這樣，這個(gè)設(shè)定值C就使比較器8能夠估計(jì)光纖FO的標(biāo)稱(chēng)損耗和由光纖引起的真實(shí)的損耗之間的差值。
這樣，比較器8接收主要信息，將其與設(shè)定值C進(jìn)行比較，并且提供次要信息，該次要信息代表了主要信息與設(shè)定值C之間的差值，也就是代表了光纖FO的功率損耗相對(duì)于選定的標(biāo)稱(chēng)值的變化。次要信息可以直接代表所測(cè)量的差值的幅值，或者呈現(xiàn)三種狀態(tài)，即，與主要信息和選定標(biāo)稱(chēng)值之間的正的差值高于第一門(mén)限S1相關(guān)的第一狀態(tài)；與主要信息和選定標(biāo)稱(chēng)值之間的負(fù)的差值低于第二門(mén)限S2相關(guān)的第二狀態(tài)；以及與在第一門(mén)限S1和第二門(mén)限S2之間的差值相關(guān)的第三狀態(tài)。
在第一實(shí)施方式中，本發(fā)明的系統(tǒng)包括在光纖FO的兩個(gè)端點(diǎn)E1和E2處的與插入設(shè)備4相關(guān)的監(jiān)控模塊3和檢測(cè)模塊5。
在圖2所示的第二實(shí)施方式中，本發(fā)明的系統(tǒng)還調(diào)整光纖FO的第一端點(diǎn)E1處的主要信號(hào)的功率。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，系統(tǒng)包括了控制模塊9，適于在主要信號(hào)入射到光纖FO的第一端點(diǎn)E1之前，對(duì)其功率進(jìn)行修正?？刂颇K9例如包括可變光衰減器(VOA)。
在這個(gè)實(shí)施方式中，檢測(cè)設(shè)備5將不再置于第一節(jié)點(diǎn)N1的內(nèi)部。現(xiàn)在，它是放在第一節(jié)點(diǎn)N1的外部，而且是處于第一放大器A1和控制模塊9之間。再有就是，監(jiān)控模塊3不再是在第二模塊M2的內(nèi)部了。它現(xiàn)在是位于光纖FO的第二端點(diǎn)E2處，恰好是處于安裝在第二節(jié)點(diǎn)N2輸入端的第二放大器A2的前面。
由于這個(gè)安排，由檢測(cè)模塊5中的解復(fù)用器6取樣的監(jiān)控信號(hào)預(yù)先被VOA(控制模塊)9衰減。從而，當(dāng)檢測(cè)到光纖FO中功率損耗的變化時(shí)(通常是增量)，VOA 9會(huì)減小衰減(也就是，補(bǔ)償了光纖中功率損耗的增加)，這樣等同于在第一端點(diǎn)E1處對(duì)(被調(diào)制的)主要信號(hào)進(jìn)行放大，以使其在經(jīng)光纖FO傳輸之后，在第二端點(diǎn)E2處具有標(biāo)稱(chēng)輸出功率。
因此，當(dāng)比較器8傳送例如處于第一狀態(tài)的次要信息給控制模塊(VOA)9時(shí)，控制模塊使衰減量降低一個(gè)選定量，例如，大約是1dB。相反，當(dāng)比較器8發(fā)出處于第二狀態(tài)的次要信息給控制模塊(VOA)9時(shí)，控制模塊會(huì)使衰減量增加一個(gè)選定量，例如，大約是1dB。如果比較器8發(fā)出處于第三狀態(tài)的次要信號(hào)給控制模塊(VOA)9時(shí)，控制模塊使衰減量保持不變。
或者是，當(dāng)次要信息代表了光纖的標(biāo)稱(chēng)損耗(C)和真實(shí)損耗之間的差值的幅值時(shí)，控制模塊(VOA)9使衰減量減小基本與這個(gè)差相等的量。這樣，只有光纖FO引起的功率損耗變化會(huì)導(dǎo)致衰減的自動(dòng)調(diào)整。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括光纖FO的第二端點(diǎn)E2處的監(jiān)控模塊3，以及在光纖FO的第一端點(diǎn)E1處的檢測(cè)模塊5和控制模塊9。
本發(fā)明系統(tǒng)的第三實(shí)施方式將隨后參照?qǐng)D3進(jìn)行描述。這個(gè)實(shí)施方式實(shí)際上是上述參照?qǐng)D2進(jìn)行描述的第二實(shí)施方式的變形。
第三實(shí)施方式具有第二實(shí)施方式系統(tǒng)的全部，并在此基礎(chǔ)之上增加了輔助入射模塊10以及輔助檢測(cè)模塊13。
更精確的說(shuō)，輔助入射模塊10適于當(dāng)監(jiān)控信道的功率被認(rèn)為已經(jīng)足夠接近標(biāo)稱(chēng)值時(shí)，對(duì)由監(jiān)控模塊3中的發(fā)送模塊11所發(fā)出的監(jiān)控信道CS進(jìn)行幅值(音頻)調(diào)制。這個(gè)組成輔助信號(hào)的音頻，可以是具有低幅值的(典型值是監(jiān)控信道CS功率的5％)正弦信號(hào)，并直接應(yīng)用于監(jiān)控模塊31的發(fā)送模塊11，如這里所示。
為了確定監(jiān)控信道CS的功率是否可接受，功率將由測(cè)量模塊12(可以是在監(jiān)控模塊3的內(nèi)部，如在這里所示出的，也可以是通過(guò)監(jiān)控模塊3中的發(fā)送模塊11和插入設(shè)備4之間的耦合器)進(jìn)行測(cè)量，然后與以標(biāo)稱(chēng)值為中心的功率區(qū)間進(jìn)行比較。當(dāng)所測(cè)量的監(jiān)控信道CS的功率在標(biāo)稱(chēng)值的區(qū)間內(nèi)時(shí)，音頻將會(huì)被輔助入射模塊10所應(yīng)用。如果監(jiān)控信道CS的功率在區(qū)間之外(就是說(shuō)，太高或者太低)，那么，音頻就不會(huì)被應(yīng)用，因?yàn)樗鶞y(cè)量的由檢測(cè)模塊5所檢測(cè)的監(jiān)控信道CS的功率所推導(dǎo)出的光纖FO的損耗會(huì)不準(zhǔn)確。
檢測(cè)模塊5包括音頻檢測(cè)電路13，其與電路7的輸出端以及比較器8相連接，適于確定宣稱(chēng)的光纖FO損耗的測(cè)量值是否可靠。這樣，當(dāng)音頻被檢測(cè)到時(shí)，音頻檢測(cè)電路13激活控制模塊9來(lái)補(bǔ)償所檢測(cè)到的功率變化。而當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到音頻時(shí)，音頻檢測(cè)電路13停止使用(鎖定)控制模塊9，這是因?yàn)楣饫wFO損耗的測(cè)量值已經(jīng)被宣稱(chēng)為不可靠的。
這樣，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，音頻有兩種狀態(tài)，激活的和非激活的。在激活的狀態(tài)下，監(jiān)控信道CS的功率在標(biāo)稱(chēng)區(qū)間內(nèi)。因此光纖FO的損耗測(cè)量值是可靠的，而且輔助入射模塊10調(diào)制監(jiān)控信道CS(典型地是使用幅值接近5％的正弦信號(hào))。在非激活的狀態(tài)下，監(jiān)控信道CS的功率在標(biāo)稱(chēng)區(qū)間之外。在這種情況下，光纖FO的損耗測(cè)量值是不可靠的，輔助入射模塊10將不會(huì)對(duì)監(jiān)控信道CS進(jìn)行調(diào)制。
這里，本發(fā)明的系統(tǒng)包括在光纖FO的第二端點(diǎn)E2處的監(jiān)控模塊3、功率測(cè)量模塊12和輔助入射模塊10，以及在光纖FO的第一端點(diǎn)E1處的包含了音頻檢測(cè)模塊13的檢測(cè)模塊5和控制模塊9。
本發(fā)明系統(tǒng)的第四實(shí)施方式隨后參照?qǐng)D4進(jìn)行描述。這個(gè)實(shí)施方式實(shí)際上是上述參照?qǐng)D3所描述的第三實(shí)施方式的變形。這個(gè)變形將使其更加可靠。
在這個(gè)變形中，又組成輔助信號(hào)的音頻將不再具有兩個(gè)狀態(tài)(激活的和非激活的)。調(diào)制的相對(duì)幅值(典型地是從1到10％)現(xiàn)在與監(jiān)控模塊3的發(fā)送模塊11所發(fā)出的監(jiān)控信道CS的功率成反比，使得在光纖FO的輸入端點(diǎn)E2處，音頻的絕對(duì)幅值恒定，并且與監(jiān)控信道CS的功率不相關(guān)。因此，功率測(cè)量模塊12此處將被用來(lái)驅(qū)動(dòng)輔助入射模塊10的音頻控制模塊12’所代替。
從而，在這個(gè)變形中，為了估計(jì)光纖FO的損耗，并驅(qū)動(dòng)控制模塊9，檢測(cè)模塊5是基于應(yīng)用于監(jiān)控信道CS的音頻的(調(diào)制)幅值，而不是其功率值。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，檢測(cè)模塊5包括電路13’，其傳送代表組成主要信息的音頻幅值的測(cè)量值。因此，電路7的輸出送入音頻測(cè)量電路13，而后又提供代表音頻幅值的主要信息給比較器8，比較器8將對(duì)主要信息和設(shè)定值C進(jìn)行比較，來(lái)產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)控制模塊(VOA)9的次要信息。
在這里，本發(fā)明的系統(tǒng)包括在光纖FO的第二端點(diǎn)E2處的監(jiān)控模塊3、音頻控制模塊12’和輔助入射模塊10，以及在光纖FO的第一端點(diǎn)E1處的包括有音頻測(cè)量電路13’的檢測(cè)模塊5和控制模塊9。
有一點(diǎn)非常重要的就是，必須要注意，在圖2到圖4所示的實(shí)施方式中，檢測(cè)模塊5和/或放大器A1和/或控制模塊(VOA)9可以被集成到第一節(jié)點(diǎn)N1中。相似地，在圖3和圖4所示的實(shí)施方式中，監(jiān)控模塊3和它的插入設(shè)備4和/或輔助入射模塊10和/或功率測(cè)量模塊12(或者音頻控制模塊12’)和/或放大器A2可以被集成到第二節(jié)點(diǎn)N2中。
本發(fā)明還提供了一種專(zhuān)用于動(dòng)態(tài)測(cè)量包含光纖FO的光傳輸線路L功率損耗的方法。
本方法可以利用上面所述系統(tǒng)、傳輸線路L以及節(jié)點(diǎn)N1和N2來(lái)實(shí)現(xiàn)。本方法中所有步驟的主要的以及可選的功能和子功能與組成本系統(tǒng)和/或節(jié)點(diǎn)N1和N2的裝置基本上相同，所以下面只對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的主要功能的步驟進(jìn)行總結(jié)。
本方法在于以選定的光功率，將監(jiān)控信號(hào)入射到光纖FO的第二端點(diǎn)E2中，然后再?gòu)墓饫wFO的第一端點(diǎn)E1處提取出監(jiān)控信號(hào)，以確定它們的光功率，再由此以及根據(jù)所選定的光功率，推導(dǎo)出代表光纖中監(jiān)控信號(hào)光功率損耗的主要信息，并在合適的情況下，將主要信息與代表光纖FO標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值進(jìn)行比較，以此來(lái)提供代表光纖FO功率損耗變化的次要信息。
本方法可以同樣包括補(bǔ)充調(diào)整(校準(zhǔn))步驟，在這一步驟中，當(dāng)檢測(cè)到由光纖FO引起的(未經(jīng)授權(quán)的)功率損耗的變化時(shí)，就會(huì)根據(jù)檢測(cè)到的變化，修正入射到光纖FO的第一端點(diǎn)E1的信號(hào)功率。
本發(fā)明并不只限于上文通過(guò)例證所描述的系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式，而是包括了本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的所有變形，它們都落入了所附權(quán)利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種光系統(tǒng)，用于動(dòng)態(tài)測(cè)量包含光纖(FO)的光傳輸線路(L)的功率損耗，所述光纖(FO)具有第一端點(diǎn)(E1)和第二端點(diǎn)(E2)，分別適于從發(fā)送模塊(1)接收主要光信號(hào)，以及發(fā)送該主要光信號(hào)給接收模塊(2)，所述系統(tǒng)的特征在于，其包括入射裝置(3)，適于以選定的光功率將監(jiān)控信號(hào)入射到所述光纖(FO)的所述第二端點(diǎn)(E2)；以及檢測(cè)裝置(5)，適于在光纖(FO)的所述第一端點(diǎn)(E1)處提取所述監(jiān)控信號(hào)，以便確定它們的光功率，并據(jù)此以及根據(jù)所述選定的光功率，推導(dǎo)出主要信息，所述主要信息代表光纖(FO)中監(jiān)控信號(hào)的光功率損耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)適于將所述主要信息和代表光纖(FO)標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值進(jìn)行比較，來(lái)提供代表在所述光纖(FO)中功率損耗變化的次要信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)適于傳送代表所述主要信息和所述代表值之間的差值的次要信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)適于傳送代表所述差值的幅值的次要信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)適于傳送具有三種狀態(tài)的次要信息，即與所述主要信息和所述代表值之間的正的差值高于第一門(mén)限相關(guān)的第一狀態(tài)；與所述主要信息和所述代表值之間的負(fù)的差值低于第二門(mén)限相關(guān)的第二狀態(tài)；以及與處于所述第一門(mén)限和所述第二門(mén)限之間的差值相關(guān)的第三狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，包括控制裝置(9)，所述控制裝置(9)連接到所述檢測(cè)裝置(5)和所述光纖(FO)的所述第一端點(diǎn)(E1)，適于在所述檢測(cè)裝置(5)檢測(cè)到光纖(FO)中監(jiān)控信號(hào)功率損耗變化的情況下，根據(jù)所述檢測(cè)到的功率損耗變化，修正入射到光纖(FO)的第一端點(diǎn)(E1)的主要信號(hào)的功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(9)包括可變光衰減器，其連接到光纖(FO)的所述第一端點(diǎn)(E1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5和7的結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(9)適于在所述次要信息處于其第一狀態(tài)時(shí)減小衰減量；在所述次要信息處于其第二狀態(tài)時(shí)增加衰減量；以及在所述次要信息處于其第三狀態(tài)時(shí)，保持衰減量不變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)包括光濾波器(6)，用于提取所述監(jiān)控信號(hào)；以及電路(7)，與所述光濾波器(6)相連接，適于提供所述主要信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求2和9的結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)包括比較裝置(8)，其與所述電路(7)相連接，適于比較所述主要信息和代表標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值，來(lái)提供所述次要信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，包括功率測(cè)量裝置(12)，適于提供代表由所述監(jiān)控裝置(3)傳送的所述監(jiān)控信號(hào)的功率的測(cè)量值；以及輔助入射裝置(10)，適于當(dāng)所述第二端點(diǎn)(E2)處的主要信號(hào)具有其值處于選定區(qū)間內(nèi)的光功率時(shí)，應(yīng)用輔助信號(hào)到所述光纖(FO)的所述第二端點(diǎn)(E2)下游的所述監(jiān)控信號(hào)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)包括用于檢測(cè)所述輔助信號(hào)的裝置(13)，適于當(dāng)其檢測(cè)到所述輔助信號(hào)時(shí)，使所述控制裝置(9)將所述次要信息考慮在內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，包括輔助入射裝置(10)，適于應(yīng)用所述輔助信號(hào)到所述第二端點(diǎn)(E2)下游的所述監(jiān)控信號(hào)中；以及控制裝置(12’)，適于控制由所述輔助入射裝置(10)所傳送的所述輔助信號(hào)的相對(duì)幅值，使得所述相對(duì)幅值與所述監(jiān)控裝置(3)傳送的監(jiān)控信號(hào)的功率成反比，并且，所述輔助信號(hào)具有與所述監(jiān)控信號(hào)的功率不相關(guān)的、基本恒定的絕對(duì)幅值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(5)包括測(cè)量裝置(13’)，適于提供代表所述輔助信號(hào)幅值的測(cè)量值，該輔助信號(hào)應(yīng)用到所述監(jiān)控信號(hào)中并且組成所述主要信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助入射裝置(10)適于提供用來(lái)調(diào)制所述監(jiān)控信號(hào)幅值的輔助信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置(3)包括反饋裝置，適于在所述監(jiān)控信號(hào)入射到所述光纖(FO)之前，設(shè)定所述監(jiān)控信號(hào)的功率。
17.一種方法，用于動(dòng)態(tài)測(cè)量包含光纖(FO)的光傳輸線路(L)中的功率損耗，所述光纖(FO)具有第一端點(diǎn)(E1)和第二端點(diǎn)(E2)，分別適于從發(fā)送模塊(1)接收主要光信號(hào)以及將該主要光信號(hào)發(fā)送到接收模塊(2)，該方法的特征在于，將監(jiān)控信號(hào)以選定的光功率入射到所述光纖(FO)的所述第二端點(diǎn)(E2)，然后，在光纖(FO)的所述第一端點(diǎn)(E1)處提取出所述監(jiān)控信號(hào)，來(lái)確定它們的光功率，并由此以及根據(jù)所述選定的光功率，推導(dǎo)出代表光纖(FO)中監(jiān)控信號(hào)光功率損耗的主要信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，將所述主要信息與代表光纖(FO)標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值進(jìn)行比較，由此提供代表所述光纖(FO)功率損耗變化的次要信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于，所述次要信息代表所述主要信息和所述代表值之間的差值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，次要信息代表所述差值的幅值。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，次要信息具有三種狀態(tài)，即與所述主要信息和所述代表值之間的正的差值高于第一門(mén)限相關(guān)的第一狀態(tài)，與所述主要信息和所述代表值之間的負(fù)的差值低于第二門(mén)限相關(guān)的第二狀態(tài)，以及與所述第一門(mén)限和所述第二門(mén)限之間的差值相關(guān)的第三狀態(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在檢測(cè)到光纖(FO)中監(jiān)控信號(hào)功率損耗變化的情況下，根據(jù)所述檢測(cè)到的功率損耗變化，修正入射到光纖(FO)的第一端點(diǎn)(E1)的主要信號(hào)的功率。
23.根據(jù)權(quán)利要求21和22的結(jié)合的方法，其特征在于，當(dāng)所述次要信息處于其第一狀態(tài)時(shí)，減小主要信號(hào)的衰減量；當(dāng)所述次要信息處于其第二狀態(tài)時(shí)，增加主要信號(hào)的衰減量；當(dāng)所述次要信息處于其第三狀態(tài)時(shí)，保持主要信號(hào)的衰減量不變。
24.根據(jù)權(quán)利要求17至21的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在光纖(FO)的所述第二端點(diǎn)(E2)下游測(cè)量所述監(jiān)控信號(hào)的功率，并且當(dāng)主要信號(hào)在所述第二端點(diǎn)(E2)處的光功率其值處于所選定的區(qū)間時(shí)，輔助信號(hào)被應(yīng)用到所述第二端點(diǎn)(E2)下游的所述監(jiān)控信號(hào)中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于，在光纖(FO)的所述第一端點(diǎn)(E1)上游檢測(cè)到所述輔助信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述次要信息，授權(quán)修正入射到光纖(FO)的第一端點(diǎn)處的主要信號(hào)的功率。
26.根據(jù)權(quán)利要求17至21的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，輔助信號(hào)應(yīng)用到所述第二端點(diǎn)(E2)下游的所述監(jiān)控信號(hào)中，它們的相對(duì)幅值與在第二端點(diǎn)(E2)處入射的監(jiān)控信號(hào)的功率成反比，并且，所述輔助信號(hào)具有與所述監(jiān)控信號(hào)的功率不相關(guān)的、基本恒定的絕對(duì)幅值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其特征在于，在光纖(FO)的所述第一端點(diǎn)(E1)上游測(cè)量應(yīng)用于所述監(jiān)控信號(hào)的所述輔助信號(hào)的幅值，所述測(cè)量結(jié)果組成所述主要信息。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于，所述輔助信號(hào)調(diào)制所述監(jiān)控信號(hào)的幅值。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至21的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述輔助信號(hào)的功率在其入射到所述光纖(FO)之前被設(shè)定。
30.在電信領(lǐng)域之內(nèi)根據(jù)上述任一個(gè)權(quán)利要求的系統(tǒng)和方法的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于動(dòng)態(tài)測(cè)量光纖(FO)的功率損耗的光系統(tǒng)，所述光纖(FO)具有第一端點(diǎn)(E1)和第二端點(diǎn)(E2)，分別適于接收和發(fā)送主要光信號(hào)。該系統(tǒng)包括入射裝置(3)，用于將監(jiān)控信號(hào)以選定的光功率入射到光纖(FO)的第二端點(diǎn)(E2)；以及檢測(cè)裝置(5)，適于在光纖(FO)的第一端點(diǎn)(E1)處提取監(jiān)控信號(hào)，來(lái)確定它們的光功率，并由此以及根據(jù)所選定的光功率，推導(dǎo)出代表了光纖(FO)中監(jiān)控信號(hào)光功率損耗的主要信息，同時(shí)用于比較主要信息和代表了光纖(FO)的標(biāo)稱(chēng)功率損耗的值，來(lái)提供代表光纖功率損耗變化的次要信息。
文檔編號(hào)H04B10/00GK1585307SQ200410058479
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者阿諾·比松, 埃馬紐埃爾·羅西, 居伊·巴蘭 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司