專利名稱：光通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
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傳輸高強度光的 這類系統(tǒng)。
背景技術：
假如在光導中發(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，沿光導傳輸?shù)墓鈴姸韧喈數(shù)?，因此對修理的?員傷害風險低。然而，隨著光強度的增加，例如在由大量大功率激光器發(fā)生 的光沿公共光導傳輸?shù)腤DM (波分復用)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)復位，使得光傳輸 可以安全地恢復，不化費非常多的停機時間是困難的。

發(fā)明內容
本發(fā)明設法提供一種改進的光通信系統(tǒng)。 依照本發(fā)明，提供了 一種光通訊系統(tǒng)，它包括
a) 由光導連接的發(fā)送器和接收器；
b) 用來沿所述光導發(fā)送至少一個承載通信業(yè)務的信道和監(jiān)控光信道的
裝置；
c) 因為所述光導中的故障而用來停止至少一個承載通信業(yè)務的信道的 傳輸?shù)难b置；以及
d) 使用監(jiān)控光信道以決定光導何時可重新使用于通訊的裝置，
e) 其中上述發(fā)送器包括用于在沿上述光導傳輸之前^t大上述至少一個 承載通信業(yè)務的信道的一個光^:大器；和
f) 監(jiān)控光信道耦合到所述光^:大器的下游的所述光導中。 在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地包括多個承載通信業(yè)務的信道，和其中上述多個
承載通信業(yè)務的信道中的每一個的傳輸在檢測導故障時被停止。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)控光信道的光功率小于所述承載通信業(yè) 務的信道中的任何一個的功率。在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)控光信道由激光器產(chǎn)生，并且未經(jīng)》文大 就饋送到所述發(fā)送器的輸出端口 。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地， 一旦檢測到所述故障，所述承載通信業(yè)務的信 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。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)控光信道的每個脈沖具有足夠寬度以容 許幀對準的重新建立。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，提供兩根光導鏈接兩個位置，每個位置有所述 發(fā)送器和所述接收器，每根光導纟皮安排成承載單向信息，檢測到所安排的光 導中故障，就停止兩根光導中承載通信業(yè)務的信道的傳輸。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，提供單根雙向光導鏈接兩個位置，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。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種光通訊系統(tǒng)，它包括
a) 由光導連接的發(fā)送器和接收器；
b) 用來沿所述光導發(fā)送至少一個承載通信業(yè)務的信道和監(jiān)控光信道的
裝置；
c) 因為所述光導中的故障而用來停止至少一個承載通信業(yè)務的信道的
傳輸?shù)难b置；以及
d) 使用監(jiān)控光信道以決定光導何時可重新使用于通訊的裝置，
e ) —旦檢測到所述故障所述承載通信業(yè)務的信道的傳輸;故禁止并且接 著以脈沖方式發(fā)送所述監(jiān)控光信道的裝置，其脈沖信號占空比遠小于1。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)控光信道的每個脈沖具有足夠寬度以容 許幀對準的重新建立。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，包括多個承載通信業(yè)務的信道，上述多個承載 通信業(yè)務的信道中的每一個的傳輸在檢測導故障時被停止。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)控光信道的光功率小于所述承載通信業(yè) 務的信道中的任何一個的功率。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，上述發(fā)送器包括一個光放大器，用于在沿上述 光導傳輸之前放大上述至少一個承載通信業(yè)務的信道，且其中監(jiān)控光信道耦 合到所述光^:大器的下游的所述光導中。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)控光信道由激光器產(chǎn)生，并且未經(jīng);故大
5就饋送到所述發(fā)送器的輸出端口 。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，提供兩根光導鏈接兩個位置，每個位置有所述 發(fā)送器和所述接收器，每根光導被安排成承載單向信息，檢測到所安排的光 導中故障，就停止兩根光導中承載通信業(yè)務的信道的傳輸。
在上述系統(tǒng)中，優(yōu)選地，提供單根雙向光導鏈接兩個位置，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。
因為監(jiān)控光信道是單光信道，它可以處在對維修光導中斷或損壞的人員 安全的P艮度內，但最好它運行在低于每個承載通信業(yè)務的光信道的功率上。 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;^文大器的故障的影響。
使用兩根光導，每根光導有與其相關的發(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。然而，假如單根光導用于雙向工作，那么，監(jiān)控 光信道最好在遇有光導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，同時爿^v光導另一端發(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。 以下通過實例，參考舉例說明本發(fā)明光通信系統(tǒng)的一部分的附圖，進一
步敘述本發(fā)明。


圖l舉例說明根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的一部分。
具體實施例方式
參閱圖l,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)多路復用器或交叉連接開關3, 4。交換單元 1和2由采用光纖5和6形式的兩個光導連接，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/v/引出單元可以位于所示鏈路的一 端或兩端。單元1和2構成更大網(wǎng)絡的一部分，實際上所述更大網(wǎng)絡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3通過 未單獨示出的光多路復用器產(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。這些光信道以波分復用(WDM)形 式沿公共光導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4交低頻率(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4皮再生，反之岸義載通信業(yè)務的光信道載有高頻信號，并且在數(shù)據(jù)通信業(yè)務 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IO，而承載通信業(yè)務的光信道被輸送到放大器11，放大器ll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3類 似的開關4，在開關4按需要對光信道進行多路分解，轉換和路由選擇。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已被關閉，因 而相應地關閉》文大器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
7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。典型地通信系統(tǒng)中幀周期是125ps，但幀對準信號必須在 多個幀周期內存在，以使4矣收器和發(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 ^fe收監(jiān)控光信道時，它又用來啟動監(jiān)控插入單元9。響應監(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位和啟動。
權利要求
1. 一種波分復用光通訊系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括由光導鏈接的發(fā)送器和接收器；所述發(fā)送器包括a)用來沿所述光導發(fā)送多個承載通信業(yè)務的光信道的裝置，每條光信道具有各自的載波波長。b)用來在沿所述光導發(fā)送到所述接收器之前光學放大所述多個承載通信業(yè)務的光信道的光放大器，和c)用來產(chǎn)生耦合到所述光放大器的光導下游的監(jiān)控光信道的監(jiān)控插入單元；以及一旦在所述光導中發(fā)生故障，就用來禁止所述光放大器工作的控制裝置，所述控制裝置利用所述監(jiān)控光信道來判斷所述光導何時可重新用于通信用途；其中，一旦禁止了所述光放大器的工作，所述監(jiān)控插入單元可用于隨后以脈沖方式產(chǎn)生所述監(jiān)控光信道；其中，所述監(jiān)控光信道的每個脈沖具有足夠寬度以容許幀對準的重新建立。
2. 權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控光信道載有幀對準信
3. 上述權利要求中任何一項的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器包 括光學放大發(fā)送到所迷接收器的多個承載通信業(yè)務的光信道的光放 大器和提取在所述放大器的接收器上游的監(jiān)控光信道的監(jiān)控提取單 元。
4. 上述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其特征在于所述脈沖的監(jiān)控 光信道具有基本小于1的占空比。
5. 上述權利要求中任何一項的系統(tǒng)，其特征在于提供兩個光導 以鏈接兩個位置，每個位置有所述發(fā)送器和所述接收器，每個光導被 安排成承載單向信息，其中，安排檢測所述光導中的一個光導的故障， 為所述兩個光導禁止所述光放大器工作。
6. 權利要求1到4中任何一項的系統(tǒng)，其特征在于提供單根 雙向光導以鏈接兩個位置，每個位置有所述發(fā)送器和所述接收器，且 其中每個監(jiān)控插入單元發(fā)送唯一的標識符，以標識所述監(jiān)控信道源。
7. 上述權利要求中任何一項的系統(tǒng)，其特征在于沿所述光導 發(fā)送多個承載通信業(yè)務的光信道的裝置包括光引入/引出多路復用 器。
8. 權利要求1到6中任何一項的系統(tǒng)，其特征在于沿所述光 導發(fā)送多個承載通信業(yè)務的光信道的裝置包括光交叉連接開關。
9. 一種用于波分復用光通訊系統(tǒng)的發(fā)送器，該發(fā)送器由光導鏈 接到接收器；所述發(fā)送器包括a) 用來沿所述光導發(fā)送多個承載通信業(yè)務的光信道的裝置， 每條光信道具有各自的載波波長。b) 用來在沿所述光導發(fā)送到所述接收器之前光學放大所述多 個承載通信業(yè)務的光信道的光放大器，和c) 用來產(chǎn)生耦合到所述光放大器的光導下游的監(jiān)控光信道的 監(jiān)控插入單元；以及一旦在所述光導中發(fā)生故障，就用來禁止所述光放大器工作的控 制裝置，所述控制裝置利用所述監(jiān)控光信道來判斷所述光導何時可重 新用于通信用途；其中， 一旦禁止了所述光放大器的工作，所述監(jiān)控 插入單元可用于隨后以脈沖方式產(chǎn)生所述監(jiān)控光信道。
10. 權利要求9的發(fā)送器，其特征在于所述監(jiān)控光信道載有幀對 準信號。
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)務的光信道和監(jiān)控光信道的激光器被關閉，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H04B10/077GK101521542SQ20091000283
公開日2009年9月2日 申請日期2000年3月17日 優(yōu)先權日1999年3月19日
發(fā)明者D·J·馬多克斯, P·A·卡蘭 申請人:愛立信股份有限公司