[發明專利]包括多光纜站和多傳輸段的海底光傳輸系統的COTDR裝置

無效

• 申請號: 200680023015.3
• 申請日: 2006-04-27
• 公開（公告）號: CN101208884A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: M·J·諾伊貝爾特
• 申請（專利權）人: 紅天系統公司
• 主分類號: H04B10/00
• 分類號: H04B10/00;H04B10/08;H04B13/02;H04B17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳;王小衡

技術領域

本發明一般而言涉及光傳輸系統，更特別地涉及這樣的裝置的使用，所述裝置允許相干光時域反射測量法(COTDR)被用來檢測在由多個光纖跨段和光放大器構成的光傳輸系統的光傳輸路徑中的故障。

背景技術

典型的長距離光傳輸系統包括一對支持在相反方向上傳播的光信號的單向光纖。由于光信號在長距離上發生衰減，因此光傳輸線路通常將包括中繼器，這些中繼器恢復由于光纖衰減而引起的信號功率損耗，并且沿著傳輸線路以某一適當的距離彼此間隔開。中繼器包括光放大器。中繼器還包括將光信號的傳播限制在單個方向上的光隔離器。

在長距離光傳輸鏈路中，監視系統的正常狀況是重要的。例如，監視可以檢測光纖光纜中的故障或中斷、由于光纜中的急彎所導致的局部衰減增大、或者光部件的退化。放大器性能也必須被監視。對于長距離海底光纜而言，在使用中進行監視有兩種基本方法：由中繼器執行的、并將結果通過遙測信道發送給傳輸終端的監視，以及岸基監視，其中將專用信號沿線路發送，然后接收并且對性能數據進行分析。

相干光時域反射測量法(COTDR)是一種被用來遠程檢測光傳輸系統中的故障的岸基技術。在COTDR中，將光探測脈沖發射到光纖中，并監視返回到發射端的反向散射信號。倘若在光纖中存在諸如故障或拼接之類的不連續，則反向散射量通常會發生變化，并且這種變化在監視信號中被檢測到。反向散射和反射還可能由于諸如耦合器之類的分立元件而出現，這會產生獨特的特征。通過比較所監視的COTDR與參考記錄來確定鏈路的正常狀況或性能。所監視的信號電平中的新峰值和其他變化表示光纖路徑中的變化，這通常指示一個故障。

當在各個跨段由中繼器串聯的多跨段傳輸線路中使用COTDR時，一個新增的困難在于，位于每個中繼器下游的光隔離器阻止了反向散射信號沿著光探測脈沖最初被發射在其上的同一根光纖返回。為了克服該問題，每個中繼器均包括將該中繼器連接至相反走向光纖中的類似耦合器的雙向耦合器，由此提供反向散射光的光路徑，從而它可以返回到傳輸終端中的COTDR單元。在使用這種返回路徑的大多數DWDM鏈路中，在耦合器之后可能還緊跟有濾波器，從而僅將COTDR信號耦合到返回路徑上，由此避免如果來自一根光纖的信號被耦合到返回路徑光纖上可能會發生的干擾。由此，將由發射到一根光纖上的COTDR光探測脈沖的反向散射和反射所生成的信號耦合到相反走向的光纖上，以便返回給COTDR單元進行分析。

可以應用COTDR技術的一種高度專用的光傳輸網絡是海底或水下光傳輸系統，其中包含光纖的光纜被敷設在洋底。中繼器沿著光纜放置，它包含為光信號提供放大以克服光纖損耗的光放大器。

陸基終端(“干設備”)??以及海底光纜和中繼器(“濕設備”)的設計通常基于逐一系統被定制，并且使用高度專用的終端在海底光傳輸路徑上發送數據。為此，通常由充當系統集成者的單個實體來提供濕設備和干設備。因此，海底系統的所有元件都可以被高度集成以便一起發揮作用。例如，所有這些元件都可以交換信息和命令，以便監視服務質量、檢測故障、以及定位有故障的設備。這樣，可以保證端到端(即從一個陸基終端到另一個)的服務質量。而且，由于涉及單個系統集成者，因此系統操作者總能知道在發生故障時要聯系誰。

近來，已經提出其中濕設備可以獨立于干設備而被設計的海底光傳輸系統。具體而言，濕設備被設計為單獨的獨立的網絡元件，并且對干設備透明。這樣，濕設備可以適應于各種各樣不同的陸基終端。為了實現這種普遍透明性，在濕設備與終端之間提供光接口設備。包括光接口設備的干設備通常位于坐落在海岸附近的光纜站中。

一些使用光接口設備的海底光傳輸系統具有多個光纜站，以便互連多個島嶼或者避開不穩定的地質或政治路線。在這些系統中，COTDR單元通常將需要位于每個光纜站中，以便詢問與其相關聯的濕設備。由于COTDR單元通常非常昂貴，因此減少在具有多個包含光接口設備的光纜站的光傳輸系統中所需要的單元的數目是有利的。

發明內容