CN203573002U - 一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，包括设置于壳体（6）中的集成化WDM模块（1）、1×n光开关（8）、电路控制单元（5），所述1×n光开关（8）包括第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）、1×k光开关（4），其中k=2ⁱ，m=2^j，i与j均为正整数，所述第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）的n路输出端分别与所述集成化WDM模块（1）反射端相连接，其中n=km；第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）的输入端分别连接1×k光开关（4）的其中一路输出端；所述电路控制单元（5）同第一1×m光开关（2）、…、第k1×m光开关（3）、1×k光开关（4）控制连接，本实用新型装置可以在线实时对光纤光缆进行监测，有利于工程管理人员维护与管理。

Description

一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，本实用新型属于通信领域。

背景技术

光纤通信大容量、远距离、高质量的传输特点极大地满足了人们对宽带业务的巨大需求，光纤传输容量迅猛发展，网络铺设广泛延伸，目前全球光纤光缆敷设量巨大，光缆线路的故障次数在不断增加，光纤光缆的维护与管理问题日渐突出，传统光缆线路维护管理模式中故障查找困难，排障时间长，影响通信网的正常工作。如何更加高效地对光缆进行实时监测与管理，动态地观察光缆线路传输性能，及时发现和预报光缆隐患，缩短光缆故障的检测时间就显得尤为迫切。

目前广泛采用OTDR(Optical Time Domain Reflecti光时域反射)技术进行光缆在线监测，基本内容是通过光开关选择被测光纤，将OTDR发射的不同于通信光波长的检测光复用到传输光纤上，然后通过OTDR端口接收返回信息并生成测试曲线及数据进行分析，以对光链路故障进行定位，该技术能够实时监测光纤光缆链路故障，方便了工程人员维护与管理。目前很多专利针对光纤光缆在线监测进行了描述。申请号为201110059545.6的中国专利，专利名称：集中测量装置、故障监控方法和***，该发明提供了一种集中测量装置的故障监控***，包括光纤分析仪，光开关，耦合器，光纤光栅，网元管理装置来进行光纤链路的质量监控，该测量***的装置中光开关与合波器为各自独立单元。申请号为201110250346.3的中国专利，专利名称：基于集中光测量下光纤总配线架在线测试单元，描述了在光纤总配线架ODF/OMDF（Optical Distribution Frame光纤配线架）上增插内置波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）组件的光纤终端单元，将OLT（optical line terminal光线路终端）和集中光测量***的跳纤连接到光纤合波器单元，实现对传统ODF/OMDF功能升级，使之具备光纤线路在线测试功能，该专利也是仅通过增插内置波分复用WDM组件来对OLT和集中光测量***的跳纤做集中处理。上述专利中监控设备均是将波分复用单元与光开关单元分开单独设置，光路连通时波分复用器与光开关之间需要光纤跳线转接，随着通信量的快速扩容光纤链路数量也在急增，相应分立监控设备各单元的光通道之间的连纤也在不断增加，由此带来缺点包括有：光开关设备与波分复用设备分开放置占用了较多机架空间，不利于机房光纤布线，分立时光纤活动接头增多，不断的插拔连接增加微尘污染端面的风险，会带来光路插损的增大，过多外置跳线导致施工复杂，增加了人工参与度以及错连的风险，给维护与管理上增加困难，客观上都要求采用集中化的维护手段。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：包括设置于壳体中的集成化WDM模块、1×n光开关、电路控制单元，所述1×n光开关包括第一1×m光开关、…第k1×m光开关、1×k光开关，其中k=2ⁱ、m=2^j,i与j均为正整数，所述第一1×m光开关、…第k1×m光开关的n路输出端分别与所述集成化WDM模块反射端相连接，其中n=km；第一1×m光开关、…第k1×m光开关的输入端分别连接1×k光开关的其中一路输出端；所述电路控制单元同第一1×m光开关、…第k1×m光开关、1×k光开关控制连接。

所述集成化WDM模块包括三端口波分复用器WDM单元和金属盒组成，所述三端口波分复用器WDM单元包括公共端口、透射端口、反射端口，所述公共端口和透射端口的光纤尾端设置有光纤连接头。

所述三端口波分复用器WDM单元的引出光纤从金属盒的开孔中固定的多芯塑料套管中穿出，所述引出光纤在所述金属盒内部区域为250μm有涂覆层光纤，在所述金属盒外部区域设置包裹900μm套管，该900μm套管的一端固定在多芯塑料套管中。

所述公共端与透射端光纤连接头型号为SC型或LC型光纤连接头。

所述壳体的面板上设置有光输入适配器端口、光输出适配器端口、光输入测试适配器端口、控制接口，所述光输入适配器端口同集成化WDM模块的透射端相连接，所述光输出适配器端口同集成化WDM模块的公共端相连接，所述光输入测试适配器端口同1×k光开关输入端相连接，所述控制接口同电路控制单元相连接。

所述光输入适配器端口、光输出适配器端口、光输入测试适配器端口是SC型光纤适配器或LC型光纤适配器。

所述光输入测试适配器端口采用单工SC型法兰或者单工LC型法兰。

所述光输入适配器端口、光输出适配器端口采用双工SC法兰或者双工LC法兰或者4联LC法兰。

本实用新型具有下列优点：

1、本实用新型结构，将集成化波分复用器WDM模块与多通道光开关设计成多通道合波切换装置，可以直接应用于光缆监测***，配合OTDR设备，可以在线实时对光纤光缆进行监测。

2、本实用新型通过高度集成与模块化处理的方案明显减少设备间互连时需要布放较多的光纤，使得在有限空间范围内能够布局更多的光纤输入输出端口，同时也提供了较多的业务光传输通道和光缆监测通道，减少了监测光路中的光纤活动连接头，从而减小监测光路的插损，简化了多通道业务光与监测光合波及复用到光链路中的光路连接，有利于工程管理人员维护与管理，极大地提高了光纤光缆在线监测效率，很好地应用到实际工程中。

附图说明

图1是本实用新型用于无源光网络监测的多通道合波切换装置的结构示意图；

图2是本实用新型集成化WDM模块的结构示意图；

其中：

1、集成化WDM模块；                    2、第一1×m光开关；

3、第k 1×m光开关；                   4、1×k光开关；

5、电路控制单元；                     6、壳体；

7、三端口波分复用器WDM单元；          8、1×n光开关；

1-1、公共端；                         1-2、透射端；

1-3、反射端；                         1-4、金属盒；

1-5、多芯塑料套管；

6-1、光输入适配器端口；

6-2、光输出适配器端口；

6-3、光输入测试适配器端口；

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型。

本实用新型一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，包括设置于壳体6中的集成化WDM模块1、第一1×m光开关2、…第k1×m光开关3、1×k光开关4、电路控制单元5，其中k=2ⁱ、m=2^j，i与j均为正整数，第一1×m光开关2、…、第k1×m光开关3共k个1×m光开关，第一1×m光开关2、…、第k1×m光开关3、1×k光开关4组成1×n光开关8。所述第一1×m光开关2、…、第k1×m光开关3的n路输出端分别与所述集成化WDM模块1的反射端相连接，其中n=km；第一1×m光开关2、…、第k1×m光开关3的输入端分别连接1×k光开关4的其中一路输出端；所述电路控制单元5同第一1×m光开关2、…、第k1×m光开关3、1×k光开关4控制连接。

本实用新型用于无源光网络监测的多通道合波切换装置的壳体6是四方体外壳，其结构示意图如图1所示，所述四方体外壳的前面面板上接有三种类型的光端口，一种类型是光输入适配器端口6-1，数量有n个，可以表示为IN1、…、INm、…、INn-1、INn，这n个光输入端口都是由光纤适配器按从左至右整齐地固定在前面面板上构成，可以是整体布置在面板中偏上部份或者是面板中偏下部份，所述光输入适配器端口6-1的光纤适配器的特征是双工SC法兰，也可以是双工或4联LC法兰；

所述四方体外壳6的前面面板上设置有光输出适配器端口6-2，数量有n个，可以表示OUT1、…、OUTm、…、OUTn-1、OUTn，这n个光输出端口都是由光纤适配器按从左至右整齐地固定在前面面板上构成，可以是整体布置在面板中偏上部份或者是面板中偏下部份，所述光输出适配器端口6-2的光纤适配器的特征是双工SC法兰，也可以是双工或4联LC法兰；

所述四方体外壳的前面面板上接有光输入测试适配器端口6-3，数量为一个，可以表示为TEST，这一个测试端口也是由光纤适配器固定在面板上构成，可以是布置在面板的左侧或者是右侧，所述光输入测试适配器端口6-3的光纤适配器的特征是单工SC法兰或者单工LC法兰；

需要说明是，上述所有关于图1光端口描述的文字仅为一种表示符号，目的是起标示作用，让操作人员明白易懂，所有按照或基于图1的实施例在不背离其基本结构形式所作的其它实施例上，都是本实用新型保护的范畴。

本实用新型实施例中集成化WDM模块的具体结构如下：

所述集成化WDM模块的具体结构如图2所示，由n个三端口波分复用器WDM单元7高度集成，所述集成化WDM模块的外壳是一个金属盒，里面放置有n个三端口波分复用器WDM单元7。所述每个三端口波分复用器WDM单元都有一个公共端1-1，一个透射端1-2，一个反射端1-3，例如图2所示的一个三端口波分复用器WDM单元的公共端出纤C1，透射端出纤P1，反射端出纤R1。所述金属盒里的n个三端口波分复用器WDM单元的n个公共端、n个透射端、以及n个反射端的所有出纤全部通过金属盒1-4的开孔引出，所有开孔中固定有多芯塑料套管1-5。所述n个波分复用器WDM的所有引出光纤在金属盒内是250μm有涂覆层光纤（又称025纤），在金属盒外用900μm套管保护（又称09纤），900μm套管穿过多芯塑料套管向金属盒内测略伸出一部分，以便在金属盒内对900μm套管与多芯塑料套管的接触处进行胶粘固定，金属盒内的n个波分复用器WDM与025纤按盘纤工艺合理放置，密集排列，结构紧凑。上述处理方法既可以高度集成波分复用器WDM单元，缩小金属盒体积，又可以保护金属盒外的出纤。

所述金属盒里的n个三端口波分复用器WDM单元的n个公共端从固定于金属盒开孔中的多芯塑料套管中穿出，采用900μm套管保护，所穿出的n根09纤作为一组，其中每根光纤的尾端做成SC或LC型光纤连接头，图2所示的公共端1-1为n根带SC或LC型光纤连接头的出纤；所述金属盒里的n个三端口波分复用器WDM单元的n个透射端从固定于金属盒开孔中的多芯塑料套管中穿出，采用900μm套管保护，所穿出的n根09纤作为一组，其中每根光纤的尾端做成SC或LC型光纤连接头，图2所示的透射端1-2为n根带SC或LC型光纤连接头的出纤；所述金属盒里的n个三端口波分复用器WDM单元的n个反射端从固定于金属盒开孔中的多芯塑料套管中穿出，采用900μm套管保护，所穿出的n根09纤作为一组，这n个反射端的出纤尾端不做处理，如图2所示的反射端1-3的出纤。

本实用新型实施例中1×n光开关8的结构组成如下：

所述用于无源光网络监测的多通道合波切换装置内部的1×k光开关4有一个输入端与k个分支输出端（k可以取2或4），这一个输入端做成SC或LC型光纤连接头；所述用于无源光网络监测的多通道合波切换装置内部的第一1×m光开关2、…、以及第k1×m光开关3分别都有一个输入端与m个分支输出端；所述一个1×k光开关的k个分支输出端分别与第一1×m光开关2、…、以及第k1×m光开关3的每个输入端连接，光纤可以熔接连接，也可以是做成一体的；所述一个1×k光开关与k个1×m光开关构成一个n通道的1×n光开关8，其中n=km。当k=2时，m可以是4、8、16、32、64、128，对应地n通道为8、16、32、64、128、256；当k=4时，m可以是4、8、16、32、64，对应地n通道为16、32、64、128、256，需要说明的是本实用新型合波光开关的通道数n包括但不限于8、16、32、64、128、256，凡是具有本实用新型实施例相同或相近结构和技术方案的n通道合波光开关，都纳入本实用新型保护的范畴。

本实用新型采用一个1×k光开关与k个1×m光开关构成一个1×n光开关的结构，可以有效地利用现有1×k光开关与1×m光开关级联构成更高通道的光开关，节省多通道光开关的开发周期与开发成本。

本实用新型实施例中内部各单元构成一体的实施方式如下：

所述集成化WDM模块中的三端口波分复用器WDM单元包括公共端口、透射端口、反射端口，所述公共端口和透射端口的光纤尾端设置有光纤连接头，公共端口与透射端口的光纤连接头类型为SC或LC型光纤连接头。所述集成化WDM模块公共端的n个SC或LC型光纤连接头从内部插到所述整机外壳前面面板的n个光输出适配器端口对应的光纤适配器中，***顺序是一一对应的，将所述n个光输出适配器端口与所述集成化WDM模块公共端之间的n根光纤通过盘纤工艺固定在所述整机壳体里面的底部；

所述集成化WDM模块透射端的n个SC或LC型光纤连接头从内部插到整机外壳前面面板的n个光输入适配器端口对应的光纤适配器中，***顺序是一一对应的，将所述n个光输入适配器端口与所述集成化WDM模块透射端之间的n根光纤通过盘纤工艺固定在所述整机壳体里面的底部。

所述一个1×k光开关输入端设置成SC或LC型光纤连接头，所述一个1×k光开关输入端的SC或LC型光纤连接头从内部插到整机外壳前面面板的光输入测试适配器端口；所述一个1×k光开关的每一路输出端分别与第一1×m光开关、…、第k1×m光开关的输入端连接在一起，连接顺序是一一对应的，光纤可以是熔接连接，也可以是做成一体的，将所连接的k根光纤通过盘纤工艺固定在所述整机壳体里面的底部；所述k个1×m光开关的全部输出分支光纤与所述集成化WDM模块反射端的n根光纤连接在一起，连接顺序是一一对应的，光纤可以是熔接连接，也可以是做成一体的，将所连接的n根光纤通过盘纤工艺固定在所述整机壳体里面的底部。

本实用新型实施例中光合波及其光纤链路监测的实现过程具体如下：

从所述合波光开关测试适配器端口输入的测试光，经1×k光开关的一分支端输出到第一1×m光开关的一支光路中，如果控制电路选择1×k光开关的第k分支端输出，那对应的就是第k1×m光开关的一支光路，由于光路可逆，第一1×m光开关或者第k1×m光开关一支分路输出的测试光再经反射端进入到集成化WDM模块；另外从光输入适配器端口经透射端进入WDM模块的业务光，与测试光经集成化WDM模块合波后从公共端输出向后传播，遇到包括断纤在内的故障时发生反射，反射的测试光由于集成化WDM模块的作用返回到OTDR经分析和处理，给出故障信息，实现对光纤链路的故障监测。

本实用新型包括但不局限于上述实施方式，对于本领域专业技术人员应该可以理解，一切不脱离本实用新型的精神和范围仅在形式和细节上所作的技术方案及改进，均为本实用新型的权利要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：包括设置于壳体（6）中的集成化WDM模块（1）、1×n光开关（8）、电路控制单元（5），所述1×n光开关（8）包括第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）、1×k光开关（4），其中k=2ⁱ、m=2^j，i与j均为正整数，所述第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）的n路输出端分别与所述集成化WDM模块（1）反射端相连接，其中n=km；第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）的输入端分别连接1×k光开关（4）的其中一路输出端；所述电路控制单元（5）同第一1×m光开关（2）、…第k1×m光开关（3）、1×k光开关（4）控制连接。 

2.如权利要求1所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述集成化WDM模块（1）包括三端口波分复用器WDM单元（7）和金属盒（1-4）组成，所述三端口波分复用器WDM单元（7）包括公共端口（1-1）、透射端口（1-2）、反射端口（1-3），所述公共端口（1-1）和透射端口（1-2）的光纤尾端设置有光纤连接头。 

3.如权利要求2所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述三端口波分复用器WDM单元（7）的引出光纤从金属盒（1-4）的开孔中固定的多芯塑料套管（1-5）中穿出，所述引出光纤在所述金属盒（1-4）内部区域为250μm有涂覆层光纤，在所述金属盒（1-4）外部区域设置包裹900μm套管，该900μm套管的一端固定在多芯塑料套管（1-5）中。 

4.如权利要求2或3所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述公共端与透射端光纤连接头型号为SC型或LC型光纤连接头。 

5.如权利要求1或2或3所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述壳体（6）的面板上设置有光输入适配器端口、光输出适配器端口、光输入测试适配器端口、控制接口，所述光输入适配器端口同集成化WDM模块（1）的透射端相连接，所述光输出适配器端口同集成化 WDM模块（1）的公共端相连接，所述光输入测试适配器端口同1×K光开关（4）输入端相连接，所述控制接口同电路控制单元（5）相连接。 

6.如权利要求5所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述光输入适配器端口、光输出适配器端口、光输入测试适配器端口是SC型光纤适配器或LC型光纤适配器。 

7.如权利要求6所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述光输入测试适配器端口采用单工SC型法兰或者单工LC型法兰。 

8.如权利要求6所述的一种用于无源光网络监测的多通道合波切换装置，其特征在于：所述光输入适配器端口、光输出适配器端口采用双工SC法兰或者双工LC法兰或者4联LC法兰。 

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