CN102067483A - 光纤网络监控 - Google Patents

Abstract

本说明书描述了涉及光纤网络监控的技术。提供了一种监控系统。监控系统包括：包括多个分支光纤的光纤网络和耦合至光纤网络的主光纤以将通信信号广播至多个分站的主站。监控系统包括监控装置，被配置成传输监控信号和检测监控信号的被反射部分，使得被接收部分具体地识别多个分支光纤中特定分支光纤的状态，以及耦合至各自分支光纤的多个滤波装置，每个滤波装置包括被配置成传递多个通信波长的传输窗口和监控信号的独特波长并且阻止剩余波长，其中独特波长不在传输窗口内，其中独特波长标识相应的分支光纤。

Description

光纤网络监控

发明背景

本公开涉及光纤网络监控。

光纤网络通常包括连接至若干分支光纤的主光纤。通过光纤网络，信号能够从源位置广播至多个目的地位置。通常，光纤网络的状态被监控。监控器可以位于网络中的一个位置，例如，位于广播位置。监控器远程(例如，从广播位置)监控光纤网络的状态。

光时域反射计(“OTDR”)通常用于检查单根光纤。使用OTDR装置，光的短脉冲被传输至光纤。针对光纤中故障的突变指示，使用OTDR装置监控来自光纤中光脉冲的反向散射光。对于光纤网络，由于光脉冲分路并且传播至所有分支，所检测的反向散射光来源于所有的分支。因此，即使在检测到故障时，也不可能与特定分支光纤相关地来识别故障。

发明内容

本说明书描述了与光纤网络监控相关的技术。一般而言，本说明书中所述主题的一个方面可以在监控系统中实现，该监控系统包括：光纤网络，包括与光纤网络的主光纤耦合的多个分支光纤和主站，主站被配置成将通信信号广播至与多个分支光纤中各自分支光纤耦合的多个分站。监控系统还包括：监控装置，该监控装置被配置成传输监控信号和检测监控信号的被反射部分，从而监控信号的被接收部分具体地识别多个分支光纤中特定分支光纤的状态；以及耦合至各自分支光纤的多个滤波装置，每个滤波装置包括被配置成传递多个通信波长的传输窗口和监控信号的独特波长，并且阻止剩余波长，其中独特波长不在传输窗口内，其中独特波长标识各自分支光纤。该方面的其它实施例包括相应的方法和设备。

这些和其它实施例可选地可以包括一个或更多个下列特征。监控信号的强度可以通过调制函数来调制。调制函数可以是周期性的。监控装置可以包括耦合在信号源和接收器之间的环行器。

监控系统可以进一步包括被配置成将监控信号分路至多个分支光纤中的每一个的分路器。监控系统可以进一步包括多个反射元件，每个反射元件沿着相应的分支光纤而放置，每个反射元件被配置成反射由分支光纤的相应滤波装置传递的特定波长。

每个滤波装置可以包括：第一光纤；对离开第一光纤的光进行校准的第一透镜；根据特定传输函数部分地传输一个或更多个传输波长以及反射所校准光的一个或更多个反射波长的滤波器，并且其中反射波长不离开滤波装置；对包括由滤波器传输的一个或更多个传输波长的过滤光进行聚焦的第二透镜；以及接收由第二透镜聚焦的聚焦光的第二光纤。

滤波装置可以被配置成传输输入至第一光纤和第二光纤的特定波长而同时阻止其它波长。滤波器的传输函数包括与特定监控波长对应的传输窗口和已定义宽度峰值，其中传输窗口与峰值分开非传递波长的特定范围。传输窗口可以基本上位于1250nm和1585nm之间。可以为已定义宽度峰值的基本上25％通过率上的峰宽小于10nm。滤波器的传输窗口基本上可以覆盖S波段和C波段，并且可以包括基本上位于1561nm和1700nm之间的已定义宽度峰值。滤波器可以是薄膜滤波器。滤波装置可以被配置成耦合从包含SC、LC、ST和MU的组中选择的光纤连接器。

一般而言，本说明书中所述主题的一个方面可以在包括如下动作的方法中实现：在第一方向接收一个或更多个通信信号，通信信号具有传输窗口内的波长；在该第一方向接收监控信号，该监控信号包括与传输窗口的波长不同的一个或更多个波长，其中传输窗口的波长和监控信号的波长分开特定的波长范围；传递通信信号；传递监控信号的特定波长；以及阻止其它所有波长。该方面的其它实施例包括相应的系统和设备。

这些和其他实施例可选地可以包括一个或更多个下列特征。该方法可以进一步包括从第二方向接收被反射的监控信号以及传递被反射的监控信号。监控信号的强度可以通过调制函数来调制。

一般而言，本说明书中所述主题的一个方面可以实现在包括具有特定传输函数的薄膜滤波器的设备中，所述特定传输函数包括覆盖S波段和C波段的传输窗口和与特定监控信号对应且不在传输窗口内的特定波长上的已定义宽度峰值。

这些和其它实施例可选地可以包括下列特征。该设备能够被配置成耦合从包含SC、LC、ST和MU的组中选择的光纤连接器。

一般而言，本说明书中所述主题的一个方面能够在包括如下特征的系统中实现：源，被配置成提供具有多个波长的光信号；多个滤波器，布置在光纤网络内的不同位置上，每个滤波器用于根据特定传输函数部分地传输光信号的一个或更多个传输波长和反射光信号的一个或更多个反射波长，其中多个滤波器中每个滤波器的传输函数包括传输窗口和与各自滤波器的各自监控波长对应的不同传输峰值，所述传输窗口包括一个或更多个通信波长；以及监控器，被配置成根据从多个滤波器返回的光信号的波长识别光纤网络中特定位置上的问题。该方面的其它实施例包括相应的方法和设备。

这些和其它实施例可选地可以包括下列特征。光信号的强度可以通过调制函数来调制。

可以实施本说明书中所述主题的特定实施例来实现一个或更多个下列优点。在相对廉价、易于安装和易于操作的光纤网络中提供用于监控和识别单个分支的滤波装置。

滤波装置可以包括能够与各种类型的光纤连接器配对的多个端口。因而，安装者能够轻松地增加或改变光纤网络中的滤波装置。滤波装置能够用于基本同时地识别和监控光纤网络中的单个分支。滤波器能够被设计和制造成提供通信信号的传输窗口和监控信号的窄传输峰值，所述监控信号具有对光纤网络中特定分支进行编码的特定波长。滤波装置的平行光学可以被设计和打包成提供传输峰值的极窄宽度，从而等级上基本处于25％的峰宽可以是1nm或更少。此外，滤波装置的打包可以利用WMD装置打包的成熟技术，其在较宽的温度和湿度范围内可以比较稳定。

来自光纤网络中所有分支的累积泄漏信号可以产生假警报。波长滤波装置可以在正向和反向上对光信号滤波两次。因而，滤波器传递一个特定的复合波长并且在两个方向上滤去监控信号的其它复合波长。其它复合波长的泄漏可以被抑制。

可以调制监控信号的强度来增加信噪比。如果发生包括光纤断裂或受损的故障时，所反射的强度调制信号可以提供推断出故障位置的信息而无需使用昂贵的OTDR装置。

在附图和下文描述中阐明本发明一个或更多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，本发明的其它特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1显示了使用传统监控的示例性光纤网络的框图。

图2显示了包括单个分支监控的示例性光纤网络的框图。

图3显示了监控光纤网络中的分支的示例性方法的流程图。

图4显示了识别和监控光纤网络中单个分支的滤波器的示例性传输函数的显示。

图5显示了示例性薄膜滤波器的框图。

图6显示了滤波器的示例性传输函数。

图7显示了示例性滤波装置。

图8显示了与光纤连接器配对的示例性滤波装置。

图9显示了示例性监控装置。

各图中相似的参考标号和名称表示相似的元件。

具体实施方式

图1显示了使用传统监控的示例性光纤网络10的框图。光纤网络10包括耦合至多个分支光纤的主光纤20，例如，四个分支光纤22、24、26和28。分支光纤22、24、26和28中的每一个耦合至各自分站32、34、36和38。通过主光纤20和分支光纤22、24、26和28，网络10连接主站30和分站32、34、36和38。

在某些实现中，光纤网络10可以是用于“光纤到边”(“FTTX”)应用的无源光网络。例如，主站30可以是光线路终端(“OLT”)，而每一个分站32、34、36或38可以是光网络单元(“ONU”)。

监控装置40相对于主站30被放置以监控网络的状态。例如，监控装置40可以是主站30的一部分或者耦合至主站30。监控网络的状态包括监控主站30与分站22、24、26和28之间的连接是否处于正常状态(即，没有断开、意外损失或者其它故障)。然而，使用例如光时域反射的传统监控装置40仅仅将光纤网络作为一个整体来监控并且不能监控单个分支光纤。

图2显示了包括单个分支监控的示例性光纤网络11的框图。光纤网络11也包括通过光分路器50连接至分支光纤22、24、26和28的主光纤20。通过主光纤20和分支光纤22、24、26和28，网络11连接主站30和分站32、34、36和38。此外，光纤网络11包括沿着各自分支光纤22、24、26和28放置的波长滤波装置42、44、46和48。

类似于图1中的网络10，图2中的网络11可以是用于FTTX应用的无源光网络(“PON”)。主站30可以是OLT，而分站32、34、36或38中的一个或更多个可以是ONU。

监控装置40位于或接近主站30以监控光纤网络11的状态。监控可以包括确定主站和所有分站之间的连接是否处于正常状态(例如，没有断开、意外损失或者网络中出现的其它故障)。

在某些实现中，监控装置40可以通过主光纤20发射监控信号60。监控信号60可以由与多个被监控分支对应的多个波长组成，例如，分别用于监控分支光纤22、24、26和28的四个波长λ1、λ2、λ3和λ4。分路器50将监控信号60分路至分支光纤22、24、26和28中的每一个。

在某些实现中，监控装置40可以顺序地发射一连串监控信号60，其中每个信号仅具有一个独特的波长，例如，λ1、λ2、λ3和λ4。

可以沿着各自分支光纤的光路放置波长滤波装置。例如，波长滤波装置42可以放置在分路器50和分站32之间的光路22上。波长滤波装置42可以包括两个端口。每个端口与分支光纤22同轴(in-line)连接。滤波装置42仅仅传输一个波长，例如，监控信号60中四个复合波长λ1、λ2、λ3和λ4中的λ1。滤波装置42阻止其它波长(例如，λ2、λ3和λ4)。因此，滤波装置42传递仅仅具有一个波长(例如λ1)的已过滤信号62。

同样，每一个其它分支光纤包括传输监控信号60的单个波长的各自波长滤波装置。分支光纤24包括波长滤波装置44，其传输具有波长λ2的已过滤信号64。分支光纤26包括波长滤波装置46，其传输具有波长λ3的已过滤信号66，分支光纤28包括波长滤波装置49，其传输具有波长λ4的已过滤信号68。

反射元件52设置在滤波装置42和站32之间的光路22上。在某些实现中，反射元件52可以是具有两个端口的装置，其也连接至光纤22。在某些其它实现中，反射元件52可以是滤波装置42和站32之间的任何元件表面上的附加涂层。反射元件52可以反射或者具有λ1、λ2、λ3和λ4中任一波长的信号，或者仅仅具有一个特定波长(例如，λ1)的信号，而同时传递光纤网络的光通信信号。下面将更加详细地讨论通信信号。

当分支光纤22处于正常状态，例如，分支光纤22中没有故障，反射元件52反射已过滤信号62。所反射的信号通过滤波装置42和分路器50来回传。已过滤信号62从分路器50开始在主光纤20中反向传播并且使用监控装置40来检测(例如，在主站30)。

如果光纤22(光路22)中存在问题(例如，故障)，则波长为λ1的已过滤信号62将不返回至监控装置40且将不被监控装置40所检测到。替代地，所返回的已过滤信号62可以具有较大的损失，从而仅仅返回一个非常微弱的信号至监控装置40。每个分支仅仅反射一个特定波长。因此，所反射的具有特定波长的已过滤信号的检测允许对来自主站30的特定分支的状态的监控。相反地，如果网络的特定分支中存在问题，则对应波长的信号将受到严重损失或者不被检测到。

由于光纤网络通常用于从一个位置向另一个位置传输通信信号，这些通信信号在没有显著损失的情况下通过波长滤波装置42、44、46或48。例如，典型的通信信号是在S波段(1280-1350nm)和C波段(1528-1561nm)中传输。因此，在某些实现中，滤波装置42、44、46和48具有分别覆盖S波段和C波段的两个传输窗口。替代地，在某些其它实现中，滤波装置42、44、46和48具有基本上覆盖1280-1561nm的单个传输窗口。

图3是监控光纤网络中的分支的示例性方法300的流程图。为方便起见，结合执行监控的装置(例如，图2的监控装置40)来描述方法300。

监控装置传输302具有多个独特波长的光信号。在某些实现中，监控装置传输具有独特波长的数目与将要被监控的分支光纤数目相等的光信号。光信号的波长可以在用于光纤网络上的数据通信的波长范围之外。

监控装置检测304从所传输的光信号反射的波长。例如，所反射的波长在例如使用分路器和滤波装置(例如，图2中的分路器50和滤波装置42)被滤波至光纤网络的单个分支之后被返回，并且通过使用反射元件(例如，图2中的反射元件)被反射回来。

监控装置确定306是否没有检测到所传输的光信号的一个或更多个波长。替代地，监控装置可以确定所接收的波长是否具有比特定阈值小的信号强度，指示由相应分支光纤中的问题所导致的较高级别的损失。

如果检测到所有的波长，那么光纤网络的所有分支在运行308。然而，如果没有检测到一个或更多个波长，或者较弱地检测到一个或更多个波长，则监控装置识别310与丢失/微弱波长对应的分支光纤。每个分支光纤使用滤波装置来传递从监控装置传输的信号的特定波长。因此，监控装置可以识别哪个分支光纤对应丢失或微弱的波长。

监控装置生成312用于识别光纤网络中与丢失或微弱波长对应的分支光纤中的故障的警告。在某些实现中，警告可以是给网络管理员的信号、警报、记录故障或者其它动作。

在某些实现中，监控装置可以监控包括在各种间隔上传输光信号的光纤网络。例如，监控可以是频繁的或者偶尔的。在某些实现中，使用网络性能的一些其它指示来触发监控，例如，在一个或更多个分站(例如，分站32、34、36和38)上比预期的信号强度要弱。

图4按照线性比例显示了滤波装置(例如，滤波装置42)的示例性传输函数400的显示。结合x轴上的波长和y轴上的透光率来呈现传输函数400。滤波装置在从点A 402(例如，基本上为1280nm)到B 404(例如，基本上为1585nm或者1561nm和1585nm之间的任何波长)的传输窗口中传输光。从点A 402到点B 404的窗口基本上覆盖用于通信信号的波长。此外，传输具有特定波长或者位于点C406(例如，C＝λ1＝1602nm，具有25％等级上的1nm宽度)的较窄波长范围的光。没有从滤波装置传输的光(例如，光波长在传输窗口之外)被阻止，例如，被离轴反射回来。

在某些实现中，传输函数400覆盖S波段(1280-1350nm)和C波段(1528-1561nm)波长。在某些其它实现中，传输函数400包括从基本上1350nm到基本上1528nm的波长范围，其为S波段和C波段之间的间隙，可以为任何值，因为该波长跨度内没有任何通信信号。例如，基本上1350nm至基本上1528nm的间隔中的传输函数400(虚线)可以是曲线传输函数，或者任何其它传输函数。

在某些实现中，滤波装置被配置成应用于从点A 402至点D 408的波长跨度内的光信号。因此，所关心的仅仅是从点A 402到点D 408的波长范畴内的传输函数400。点的相应波长A＜B＜C＜D，从而点C 406的波长λ1不在点A 402和点B 404之间的传输窗口中。从点A 402到点B 404的窗口覆盖S波段和C波段，而点C 406的波长λ1对应于包括多个波长的特定监控信号(例如，监控信号60)的波长。

例如，监控信号可以位于具有在点A 402到点B 404的传输窗口之外的分量波长的L波段(1561-1620nm)。然而，监控信号可以由任何波长组成，只要这些波长不包括在从点A 402到点B 404的传输窗口中，而同时在给定光纤的传输窗口中。在某些实现中，监控信号基本上在1561nm和1700nm之间。

图5显示了示例性薄膜滤波器500的框图。基片502上涂有薄膜504。薄膜504上进一步涂有第二层薄膜506，如此等等。基片502上可以顺序地涂有多层薄膜，例如膜504、506、508和510。每层薄膜可以具有不同的厚度。此外，两层连续的膜可以具有不同的折射率。在某些实现中，每一薄膜层的厚度在基本上从100nm到1000nm的范围内。此外，给定的薄膜滤波器可以在基本上10到20层之间。

当输入光512入射至滤波器500时，在具有不同折射率的两层膜的每个接口处部分地反射光。从所有接口局部反射的光由射线514、516、518、520和522来表示。所反射的光发生干涉以形成反射光524。

每层薄膜的厚度和折射率的选择，其可以通过使用例如计算机程序来完成，导致具有对反射光524的相长干涉的特定波长(例如，λ2)。因而，事实上，具有特定波长λ2的光将被完全反射且被包含在反射光524中。所传输的光526将不具有所反射波长的分量，因为反射光524和所传输的光526之和与输入光512相同。

个人可以设计薄膜滤波器(例如，使用某些计算机程序)，其将反射特定波长并且传输其它波长。然而，特定传输曲线可能难以设计和构造。例如，标准传输曲线仅仅具有波段(窗口)或峰值，但不具有波段和峰值两者(例如，分开某些特定范围的波长)。然而，如图6所示，滤波器的薄膜结构可以提供具有波段和峰值的独特传输曲线。

图6显示了薄膜滤波器的示例性对数传输函数600。传输函数600可以通过与滤波器的薄膜结构，例如，每层薄膜的厚度和折射率相关联的数字数据来计算(例如，使用计算机)。滤波装置(例如，图2的滤波装置42)包括具有特定传输函数的薄膜滤波器。传输函数600显示了滤波装置中特定薄膜滤波器的传输通过率。注意，0dB表示100％通过，-6dB是25％，-20dB是1％，以及-40dB是0.01％。

例如，与图4的传输函数400相比，滤波器被特别设计为提供从图4中点A 402到点D 408(对应于图6的点A 602至点D 608)的波长跨度内的传输函数，其中点A和D基本上分别位于1250nm和1620nm。这对应于图6的传输函数600中所示的范围。同样，如图4所示，滤波器具有从点A 402到点B 404的传输窗口，其中点B 404基本上位于1585nm。在某些实现中，在从1561nm到1585nm的范围中选择点B的位置。

传输函数600的传输窗口显示为具有从602到604的基本上100％的传输比。在该示例中，图4中点C 406基本上位于1602nm，其对应于图6中的点C 606。在某些实现中，选择点C 606的位置，从而点B 604的对应波长小于点C 606的波长而点C 606的波长小于点D 608的波长。点C 606上基本上处于25％(-6dB)通过率等级的峰宽基本上为1nm。在某些实现中，峰宽具有比基本上10nm小的值。

图4和6中所示的薄膜滤波器的传输函数是示例。可以使用具有不同传输函数的其它薄膜滤波器，例如，具有多个传输窗口或峰值。

在某些实现中，可以选择监控信号为具有从1585nm到1700nm的窗口内的波长。当两个相邻的监控信号分开1nm(25％等级的峰宽)时，那么可以使用总数为55个的不同监控信号。其结果，可以单独地监控光纤网络最多55个分支。在某些实现中，可以增加监控信号的数目。例如，滤波器可以被构造为更窄峰宽(即，光学地减少串扰)，或者监控系统可以使用差别检测电路(即，电子地消除串扰)。在差别电路中，可以检测所有的监控信号(例如，λ1、λ2、λ3和λ4)，例如，电子处理器可以挑选超过特定阈值的信号。

图7显示了示例性滤波装置700。滤波装置700包括套圈120、第一透镜128、滤波器130、第二透镜132和第二套圈136。第一套圈120被配置成保持第一光纤124。第二套圈136被配置成保持第二光纤134。

使用透镜128校准从滤波装置外进入光纤124并且接着离开光纤124的光126。已校准光入射至滤波器130。滤波器可以位于与入射的已校准光的轴相应的角度，从而滤波器130和已校准光形成角度α(其中α不等于90度)，因此已校准光不垂直于滤波器130。

对于具有传输函数(例如，如图4和6所示)中描述的传输波长的入射光，已校准光传输通过滤波器130。传输通过滤波器130的已校准光通过使用透镜132来聚焦并且进入使用第二套圈136来固定的第二光纤134。光138从光纤134离开滤波装置700。

对于具有根据传输函数(例如，如图4和6所示)不被传输的波长的入射光，滤波器130反射已校准光。由于已校准光不垂直于滤波器130，所反射的光122离开轴并且因而不再进入光纤124。

类似地，当光140通过光纤134进入滤波装置700时，所传输的光(例如，滤波器130的传输波段中的光)如光142一样离开光纤124。从滤波器130所反射的光离开轴并且不再进入光纤134。

在某些实现中，如果不校准入射至图7中滤波器130的光，即，光的入射角度不一致，则可以扩宽点C(图4的406)的峰值。该扩宽直接与光的发散成比例。然而，点C上峰值的扩宽可能增加监控信号，例如，λ1、λ2、λ3和λ4之间的串扰，其转而减少了光纤网络(例如，图2中的光纤网络11)中可识别分支的数目。

图8显示了滤波装置700的一种实现，位于滤波装置700的第一侧的第一光纤202以及位于滤波装置700的第二侧的第二光纤204接合。第一光纤202的一端保持在第一连接器210的第一套圈206中。类似地，第二光纤204的一端保持在第二连接器212的第二套圈208中。使用第一适配器214保持第一光纤202的第一套圈206和滤波装置700的第一套圈120并且保持在适当位置。在某些实现中，第一适配器214包括对准和固定套圈的对准套筒。类似地，使用第二适配器216接合和保持第二光纤204和滤波装置700。替代地，第一和第二适配器214和216可以包括在滤波装置100的机械外壳中。

如图2所示，在光纤网络11不包括滤波装置的情况下，分支光纤22、24、26和28常常通过诸如SC(用户连接器或单耦合)、LC(朗讯连接器)、ST(直通连接器或刺入并旋转)以及MU(小型单元耦合)类型的连接器的标准光纤连接器连接至分路器50。因而，每个分支光纤可以轻松地从分路器断开并且再次连接至分路器，从而可以轻松地实施分支光纤或网络组件的安装、升级或修复。

如图8所示，滤波装置700的第一和第二套圈120和136以及它们所附的各自部分(未示出)可以被配置成按照或者PC(物理接触)或者APC(成角度的研磨连接器)配置与例如SC、LC、ST、MU和其它的各种类型的连接器配对。因此，安装者可以轻松地在光纤网络中包括滤波装置700，例如，通过首先断开分支光纤22和分路器50(图2)，并且接着通过光纤连接器分别将滤波装置700的一侧连接至分路器50以及将装置700的另一侧连接至光纤22。

在另一个实施例中，图7所示的滤波装置700可以包括替代连接器就绪(connector-ready)的第一和第二套圈120和136的两个光纤尾纤。

在又一个实现中，图7中所示的滤波装置700在具有图4或6中所示的传输特性的滤波器之外可以替代地或附加地包括另一个滤波器。例如，可以使用波分复用(WDM)滤波器或其它。例如，连接器就绪的滤波装置700可以包括作为滤波器130的WDM滤波器。装置700可以是两端口WDM滤波器并且连接至光纤网络中的接收器(Rx)。

在进一步的另一个实现中，在诸如图7或8所示的滤波装置的光学结构中不一定需要设置具有图4或6所示的传输特性的滤波器。例如，滤波器可以作为独立元件来使用或者与光学结构或装置中的其他元件相结合地来使用。

在某些实现中，还可以使用OTDR装置来检测波长编码光纤中的故障。

图9显示了示例性的监控装置900。监控装置900可以是与图2中的监控装置40相似的特定类型的监控装置。监控装置900包括信号源920、环行器922和接收器924。信号源920传输具有多个波长的监控信号960。替代地，信号源920顺序地传输一连串监控信号960，其中每个信号仅仅具有一个独特的波长。

通过在某些实现中与图2中的主站30和主光纤20对应的主站930和主光纤932，环行器922将监控信号960导向网络。从网络反射的监控信号961通过主光纤932和主站930回传至环行器922。环行器922将反射的监控信号961导向接收器924，信号在其中被检测和处理。接收器924可以识别所反射的监控信号961的波长。

在某些实现中，可以在信号源920中调制所传输的监控信号960的强度。调制函数优选地为正弦函数，尽管其它函数，例如锯齿波、方形或者其它周期函数或非周期函数可以用来作为调制函数。来自反射器(例如图2中的反射元件52)的反射监控信号961的强度调制函数的相位(不是光波的相位)是已知的，因为信号源920到反射器以及反射器到接收器924的距离是已知的。信号源920和接收器924通过通信信道926电接合，因此接收器924中的处理器可以参考信号源920的强度调制函数的相位。因此，可以从网络中的其它散射或随机反射信号中提取来自反射器的信号。监控信号的强度调制将提高用于信号检测的信噪比。

此外，如果在特定光纤(例如，断裂或受损光纤)中发生故障，对所反射的监控信号的强度调制函数的相位进行分析使得故障的位置被识别。因而，监控信号的强度调制将能够识别故障的位置而不使用OTDR装置。

尽管本说明书包含很多细节，但这些不应当构成对本发明保护范围的限制或所要求保护的内容，而只是对特定于本发明特定实施例的特征的描述。本说明书中在不同实施例的情况下描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的情况下描述的各种特征也可以在多个不同的实施例中实现或者以任何适当的子组合来实现。而且，尽管特征可以如上述一样以特定组合来动作并且甚至初步地请求保护为这样，但在某些情况下，所请求保护的组合中的一个或更多个特征可以从组合中删除，并且所请求保护的组合可以涉及子组合或者子组合的变形。

类似地，尽管在附图中以特定次序描述了操作，但这不应当被理解为需要以所示的特定次序或以顺序次序来执行这些操作，或者为了达到期望的结果，需要执行所有示出的操作。而且，上述实施例中各个系统组件的分离不应当被理解为在所有的实施例中需要这样的分离。

因而，描述了本发明的特定实施例。其它实施例落入在下附权利要求的范围中。例如，可以按照不同的次序执行权利要求中列举的动作并且仍然达到期望的结果。

Claims (21)

1.一种监控系统，包括：

包括多个分支光纤的光纤网络；

与所述光纤网络的主光纤耦合的主站，该主站被配置成将通信信号广播至与所述多个分支光纤中的相应的分支光纤耦合的多个分站；

监控装置，被配置成传输监控信号和检测该监控信号的被反射部分，使得所述监控信号的被接收部分具体地识别所述多个分支光纤中的特定分支光纤的状态；以及

耦合至每个相应的分支光纤的多个滤波装置，每个滤波装置包括被配置成传递多个通信波长的传输窗口和所述监控信号的独特波长并且阻止剩余波长，其中所述独特波长不在所述传输窗口内，其中所述独特波长标识相应的分支光纤。

2.如权利要求1所述的监控系统，其中所述监控信号的强度由调制函数调制。

3.如权利要求2所述的监控系统，其中所述调制函数是周期性的。

4.如权利要求1所述的监控系统，其中所述监控装置包括耦合在信号源和接收器之间的环行器。

5.如权利要求1所述的监控系统，还包括：

分路器，被配置成将所述监控信号分路至所述多个分支光纤中的每一个。

6.如权利要求1所述的监控系统，还包括：

多个反射元件，每个反射元件沿着相应的分支光纤而放置，每个反射元件被配置成反射由所述分支光纤的相应滤波装置传递的特定波长。

7.如权利要求1所述的监控系统，其中每个滤波装置包括：

第一光纤；

对离开第一光纤的光进行校准的第一透镜；

根据特定传输函数部分地传输一个或更多个传输波长以及反射已校准光的一个或更多个反射波长的滤波器，并且其中所述反射波长不离开所述滤波装置；

对包括由所述滤波器传输的一个或更多个传输波长的过滤光进行聚焦的第二透镜；以及

接收由第二透镜聚焦的聚焦光的第二光纤。

8.如权利要求7所述的滤波装置，其中所述滤波装置被配置成传输被输入至第一光纤和第二光纤二者的特定波长并阻止其它波长。

9.如权利要求7所述的滤波装置，其中所述滤波器的传输函数包括与特定监控波长对应的传输窗口和已定义宽度峰值，其中所述传输窗口和所述峰值分开特定的非传递波长范围。

10.如权利要求9所述的滤波装置，其中所述传输窗口基本上位于1250nm和1585nm之间。

11.如权利要求9所述的滤波装置，其中所述已定义宽度峰值在基本上25％通过率时的峰宽小于10nm。

12.如权利要求9所述的滤波装置，其中所述滤波器的传输函数基本上覆盖S波段和C波段，并且包括基本上位于1561nm和1700nm之间的已定义宽度峰值。

13.如权利要求9所述的滤波装置，其中所述滤波器是薄膜滤波器。

14.如权利要求7所述的滤波装置，其中所述滤波器被配置成耦合从包含SC、LC、ST和MU的组中选择的光纤连接器。

15.一种方法，包括：

在第一方向接收一个或更多个通信信号，所述通信信号具有传输窗口内的波长；

在第一方向接收监控信号，该监控信号包括不同于所述传输窗口的波长的一个或更多个波长，其中所述传输窗口的波长和所述监控信号的波长分开特定的波长范围；

传递所述通信信号；

传递所述监控信号的特定波长；以及

阻止所有其它波长。

16.如权利要求15所述的方法，还包括：

从第二方向接收所反射的监控信号；以及

传递被反射的监控信号。

17.如权利要求15所述的方法，其中由调制函数调制所述监控信号的强度。

18.一种设备，包含：

具有特定传输函数的薄膜滤波器，所述特定传输函数包括覆盖S波段和C波段的传输窗口和与特定监控信号对应且不在所述传输窗口内的特定波长处的已定义宽度峰值。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述设备被配置成耦合从包含SC、LC、ST和MU的组中选择的光纤连接器。

20.一种系统，包含：

源，被配置成提供具有多个波长的光信号；

多个滤波器，布置在光纤网络内的不同位置上，每个滤波器用于根据特定传输函数部分地传输所述光信号的一个或更多个传输波长和反射所述光信号的一个或更多个反射波长，其中所述多个滤波器中的每个滤波器的传输函数包括传输窗口和与相应的滤波器的相应监控波长对应的独特传输峰值，所述传输窗口包括一个或更多个通信波长；以及

监控器，被配置成根据从所述多个滤波器返回的光信号的波长识别所述光纤网络中的特定位置上的问题。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述光信号的强度由调制函数调制。

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