CN102100018A - 长中继器跨距的高损耗环回 - Google Patents

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Abstract

公开各种高损耗环回(HLLB)中继器架构，它们实现来自光通信系统的入局和出局方向的Rayleigh信号的选择性监测(例如测量、分析等等)。在一个这种实施例中，结合选择性滤波来使用第一和第二光测试信号频率(或范围)，用于分别监测出局和入局路径。中继器架构允许光时域反射测定(OTDR)监测技术被用于例如特别长的中继器跨距，例如长度超过90km的跨距。

Description

长中继器跨距的高损耗环回
技术领域
本申请涉及2008年2月11日提交的标题为“System and Method for Fault Identification in Optical Communication Systems(光通信系统中的故障识别的系统和方法)”的美国申请No.12/029151，通过引用将其完整地结合到本文中。
本申请涉及通信系统，更具体来说，涉及光通信系统中的故障识别。
背景技术
在长距离光通信系统中，监测系统的健康会是重要的。例如，监测可用于检测光传输电缆、故障中继器(repeater)或放大器中的故障或断裂、或者系统的其它问题。已知的监测方法包括使用光时域反射测定(OTDR)设备和技术。
更详细来说并且按照常规OTDR技术，OTDR信号源生成测试或探测信号、如光脉冲或者特殊调制光载波，并且使测试信号进入路径对(path pair)的出局光路(outbound optical path)。出局路径中的元件可反射(例如后向散射)OTDR测试信号的部分。后向散射信号部分可被返回(例如在相同的出局路径或者不同路径、如入局路径)，并且在OTDR接收器中检测。路径中的各元件的传输特性例如通过衰减测试信号或反射的信号，还可影响在那个元件之后的点所反射的信号量。来自沿光路的点各元件或点的后向散射或反射信号的幅值可用作表征光路的量度。相干光时域反射测定(COTDR)是OTDR的增强型，并且可用于长程WDM系统、如海底光通信系统。COTDR将特殊光调制方案用于它的测试信号并且使用相干光检测接收器，以便改进接收器灵敏度。改进的灵敏度实现超低水平的后向散射信号的测量并且因而实现超长光纤的检查(即使光纤处于远离COTDR设备的光路径的部分中(例如在光放大器之外))。由于来自传输路径中的光纤的Rayleigh后向散射可由OTDR或COTDR来检测，所以系统监测的这种方式提供一种允许用户检查中继器之间的光纤的诊断工具。
海底光缆系统和其它这类长程通信系统的成本受到中继器的数量极大影响。因此，持续地需要扩大中继器之间的间距，使得减少中继器的数量。近来，最大可能的中继器跨距从大约50km增加到超过150km且引入了例如差分相移键控(DPSK)等高级调制格式以及增加的泵浦功率和两级放大。但是，OTDR设备的测量能力没有跟上改进，并且一般仍然限制在90km之内。因此，中继器跨距的大约一半可能是不可测量的。此外，当前可用中继器内部的高损耗环回(HLLB)路径仅允许测量来自出局方向的反射Rayleigh信号，因为常规架构一般仅具有一条路径从中继器的一个放大器输出端连接到那个中继器的另一个放大器输出端。因此，常规架构可能无法测量来自入局光纤的Rayleigh信号。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例所配置的用于监测长中继器跨距的OTDR系统的框图。
图2a是根据本公开的一个实施例所配置的图1的系统中所示的中继器的框图。
图2b示出根据本公开的一个实施例、通过图2a的中继器的测试信号和来自入局光纤的反射Rayleigh信号的路径。
图2c示出根据本公开的一个实施例、通过图2a的中继器的测试信号和来自出局光纤的反射Rayleigh信号的路径。
图3a是根据本公开的另一个实施例所配置的图1的系统中所示的中继器的框图。
图3b示出根据本公开的一个实施例、通过图3a的中继器的测试信号和来自入局光纤的反射Rayleigh信号的路径以及HLLB测试信号的路径。
图3c示出根据本公开的一个实施例、通过图3a的中继器的测试信号和来自出局光纤的反射Rayleigh信号的路径。
图3d示出根据本公开的一个实施例、来自入局光纤的示例测量的反射Rayleigh信号以及示例HLLB测试信号。
图3e示出根据本公开的一个实施例、来自出局光纤的示例测量的反射Rayleigh信号。
图4a是根据本公开的另一个实施例所配置的图1的系统中所示的中继器的框图。
图4b示出根据本公开的一个实施例、来通过图4a的中继器中包含的双波长光滤波器的示例信号流。
图4c示出根据本公开的一个实施例、通过图4a的中继器的测试信号和来自入局光纤的反射Rayleigh信号的路径。
图4d示出根据本公开的一个实施例、通过图4a的中继器的测试信号和来自出局光纤的反射Rayleigh信号的路径。
图5是根据本公开的一个实施例所配置的双级中继器的框图。
具体实施方式
公开各种HLLB架构，它们实现来自光通信系统的入局和出局方向的Rayleigh信号的监测(例如测量、分析等等)。
如前面所述，在目标传输线的各端简单地部署OTDR设备并且尝试从各方向测量一半中继器跨距存在问题。例如，当前可用中继器内部的HLLB路径仅允许测量来自出局方向的反射Rayleigh信号，因为这类中继器架构一般仅具有一条路径从中继器的一个放大器输出端连接到那个中继器的另一个放大器输出端。因此，常规中继器架构无法测量来自入局光纤的Rayleigh信号。因此，OTDR线路监测设备只能测量来自中继器的输出端的中继器跨距的前一半(特别是在给定中继器之间增加的间距的情况下)。
图1是根据本公开的一个实施例所配置的用于监测中继器跨距的OTDR系统的框图。可以看到，该系统具有包括如通常情况那样在操作上经由光纤耦合的两个中继器(中继器1和中继器2)的跨距。跨距部分1、2、3和4各表示总跨距长度的一部分，并且在一种特定情况下，各跨距部分表示中继器之间的距离的大约一半。中继器1和2的架构的一个有益效果在于，它们可用于便于监测长中继器跨距(它们整体超过90km)。大家会理解，根据本公开，本文所述的技术和架构可与大量网络部件和配置配合使用，并且给定系统可包括多个中继器、可变长度的跨距和/或在系统末端的例如收发器等其它部件。本公开的实施例并不是要局限于任何特定的这类部件和/或配置。
进一步参照图1所示的示例系统，测试信号可由部署在系统的各端的测试设备(测试设备1和测试设备2)提供到该跨距中，并且反射信号可返回被相应测试设备接收。测试设备1和测试设备2的每个可采用常规技术来实现，并且在一个具体实施例中，两者均能够提供在中继器的通带的边缘存在的测试信号波长，使得不干扰实际数据信号，特别是当希望在系统使用期间(所谓的“服务中模式”)执行测试时，这与没有实际数据通信量存在时(所谓的“不在服务模式”)执行的测试相反。一般来说并且如前面所述，反射信号(例如Rayleigh信号)包括信息，它允许监测系统计算例如与光路(包括中继器、高损耗环回路径、光纤以及光路中的其它项)关联的环路增益等参数，或者以其它方式评估由测试信号所行进的光路。环路增益的变化或其它相干参数可用于生成指示系统中的故障的告警。
从测试设备1的角度来看，出局光纤包括跨距部分1和2，并且入局光纤包括跨距部分4和3。从测试设备2的角度来看，出局光纤包括跨距部分4和3，并且入局光纤包括跨距部分1和2。根据本公开的一个实施例，HLLB架构允许OTDR测试设备通过调整测试/探测信号的光学频率，来选择从出局光纤或者入局光纤所反射的Rayleigh信号。例如，测试设备1能够测量跨距部分1和3，并且测试设备2能够测量跨距部分2和4。因此，监测系统的总测量范围在两个通信方向覆盖整个中继器跨距。可例如通过服务中模式以超高空间分辨率(～100m)来测量入局(incoming或inbound)OTDR，并且可通过不在服务模式来测量出局(outgoing或outbound)OTDR。多径干扰(MPI)和相对强度噪声(RIN)与常规HLLB架构是可比的。
根据本公开的原理所配置的HLLB架构可通过多种方式来实现。图2a-b、图3a-e和图4a-c各示出中继器的示例实施例，依次对它们进行论述。一般来说，这些示例中继器的每个展示一种HLLB架构，它允许监测来自光通信系统的入局和出局方向这两个方向的反射信号。按照本公开，其它架构将是显而易见的。
图2a是根据本公开的一个实施例所配置的图1的系统中所示的中继器的框图。可以看到，中继器包括放大器对(放大器A和B)、四个光耦合器(耦合器1、2、3和4)、两个循环器(循环器1和2)以及两个波长选择性滤波器(滤波器1和2)。提供第一HLLB路径，用于将放大器A的输出端耦合到放大器B的输入端。提供第二HLLB路径，用于将放大器B的输出端耦合到放大器A的输入端。提供第三HLLB路径，用于将放大器A的输出端耦合到放大器B的输出端。
第一HLLB路径包括耦合器2，它将放大器A的输出端处的信号的总光功率的小百分比(例如1％或10％)耦合到第一HLLB路径。由耦合器2耦合到第一HLLB路径的信号通过循环器2传递给滤波器2。滤波器2和循环器2实际上作为双通带滤波器进行操作，以便将期望波长的信号从耦合器2的10％端口传递给耦合器4的1％端口。在这个具体示例实施例中，滤波器2仅反射(或通过)来自测试设备1的测试信号波长λ1和λ2。滤波器2可采取各种已知滤波器配置的任一种，并且在一个具体实施例中，采用光纤布拉格光栅滤波器(fiber Bragg grating filter)来实现。滤波器2未反射的(或拒绝)的波长提供给第三HLLB路径，将依次进行论述。由滤波器2所反射的波长λ1和λ2又回传给循环器2，并且由耦合器4耦合到放大器B的输入端，耦合器4将其中一部分(例如总光功率的1％或10％)注入到入局光纤中。当监测入局光纤(从测试设备1的角度)时，并且将参照图2b进行论述，来自测试设备1的测试信号波长λ1和λ2通过中继器的第一HLLB路径(前面刚才所述的)并且沿入局光纤向下传播，以及来自入局光纤的对应反射Rayleigh信号波长通过耦合器4、放大器B和耦合器3又被返回提供给测试设备1供分析，因此如果需要的话可采取适当动作(例如光纤的修复)。
第二HLLB路径包括耦合器3，它将放大器B的输出端处的信号的总光功率的小百分比(例如1％或10％)耦合到第二HLLB路径。由耦合器3耦合到第二HLLB路径的信号通过循环1传递给滤波器1。滤波器1和循环器1作为双通带滤波器进行操作，以便将期望波长的信号从耦合器3的10％端口传递给耦合器1的1％端口。在这个具体示例实施例中，滤波器1仅反射来自测试设备2的测试信号波长λ1和λ2。滤波器1可采取各种已知滤波器配置的任一种，并且在一个具体实施例中，作为光纤布拉格光栅滤波器来实现。滤波器1未反射的波长提供给第三HLLB路径，将依次进行论述。由滤波器1所反射的波长λ1和λ2又回传给循环器1，并且由耦合器1耦合到放大器A的输入端，耦合器1将其中一部分(例如总光功率的1％或10％)注入到出局光纤(如图2b所标记的)中。注意，图2a-2c中的入局和出局光纤相对于测试设备1来标记。这些标记相对于传播到测试设备2以及从测试设备2传播的测试信号是相反的。例如并且记住这些相反的标记，来自测试设备2的测试信号波长λ1和λ2将通过耦合器4、放大器B和中继器的第二HLLB路径(前面刚才所述)并且沿入局光纤向下传播，以及来自入局光纤的对应反射Rayleigh信号波长被返回提供给测试设备2供分析(通过耦合器1、放大器A和耦合器2)，因此如果需要的话可采取适当动作(例如光纤的修复)。
第三HLLB路径包括耦合器2，它将放大器A的输出端处的信号的总光功率的小百分比(例如10％或以下)耦合到第三HLLB路径。在这个具体示例实施例中，耦合到第三HLLB路径的所有波长被允许通过(即，第三HLLB路径上不存在滤波器)。通过耦合器2耦合到第三HLLB路径的Rayleigh信号传递给耦合器3，它将第三HLLB路径的信号的小部分(例如10％或以下)耦合到朝向测试设备1的入局光纤。当监测出局光纤(从测试设备1的角度)时，并且将参照图2c进行论述，来自测试设备1的测试信号波长(它们设置成不等于λ1和λ2)沿出局光纤向下传播，以及来自出局光纤的对应反射Rayleigh信号波长通过第三HLLB路径被返回提供给测试设备1供分析，因此如果需要的话可采取适当矫正动作。注意，第一HLLB路径对于不等于λ1和λ2的测试信号波长实际上是开路，使得监测过程可集中于从出局光纤所反射的信号。
大家会理解，第三HLLB路径按照当监测从测试设备2的角度的出局光纤时相似的方式进行操作。例如，来自测试设备2的测试信号波长(它们设置成不等于λ1和λ2)通过耦合器4、放大器B和耦合器3沿出局光纤向下传播。来自出局光纤的对应反射Rayleigh信号波长通过第三HLLB路径被返回提供给测试设备2供分析，因此如果需要的话可采取适当矫正动作。正如第一HLLB路径一样，第二HLLB路径对于不等于λ1和λ2的测试信号波长实际上也是开路，使得监测过程可集中于从出局光纤所反射的信号。注意，本描述是从测试设备2的角度进行的，并且交换了图2c所示的出局光纤和入局光纤标记。
图2b示出根据本公开的一个实施例、通过图2a的中继器的测试信号和来自入局光纤(从测试设备1的角度)的反射Rayleigh信号的路径。为了测量从入局光纤所反射的Rayleigh信号，选择由测试设备1所生成的测试信号波长(或多个波长)作为滤波器2的中心频率(或通带)(例如在这个具体实施例中为1和λ2)。因此，测试信号通过耦合器2的10％端口、循环器2、滤波器2、耦合器4的1％端口以及到达入局光纤来从放大器A的输出端耦合到入局光纤，如图2b中的虚线所示。来自入局光纤的反射Rayleigh信号由放大器B放大，并且经由耦合器3被返回提供给测试设备1。这些反射Rayleigh信号在图2b中表示为入局OTDR信号。
对于150km中继器跨距并且根据本公开的一个具体实施例，来自入局光纤的所接收Rayleigh信号获得大约30dB的中继器放大和30dB的衰减(因经过耦合器2的10％端口和耦合器4的1％端口)。因此，有效衰减为0dB。另一方面，来自出局光纤的反射Rayleigh信号具有20dB的衰减(由于经过耦合器2的10％端口和耦合器3的10％端口)，因而可忽略。
图2c示出根据本公开的一个实施例、通过图2a的中继器的测试信号和来自出局光纤(从测试设备1的角度)的反射Rayleigh信号的路径。为了测量从出局光纤所反射的Rayleigh信号，选择与波长选择性滤波器2的波长(或通带)不同的、由测试设备1所生成的测试信号波长(或多个波长)(即λ≠λ1和λ2)。在所示的示例实施例中，所返回的Rayleigh信号经过两个10％耦合器端口(耦合器2和耦合器3)，它提供大约20dB衰减。这些反射Rayleigh信号在图2c中表示为出局OTDR信号。
在图2a-2c所示的示例实施例中，耦合器1和4各在中继器的相应输入端采用99％-1％(20dB)耦合器来实现，以及耦合器2和3各在中继器的相应输出端采用90％-10％(10dB)耦合器来实现。在中继器的输入端的1％耦合器的选择使因增加光学组件引起的噪声指数损耗为最小；否则，在中继器的输入端的10％或更高的耦合器可引起大约0.4dB附加插入损失。因此，耦合器1和4可根据系统需求相应地来选择。另外要注意，循环器1和2、耦合器1、2、3和4以及放大器A和B可采用常规技术来实现，并且在给定例如操作波长范围、功率级、中继器之间的跨距长度等具体细节的情况下，使用适合所探讨的应用的光纤和连接技术在操作上耦合。
图3a是根据本公开的另一个实施例所配置的图1的系统中所示的中继器的框图。可以看到，中继器包括放大器对(放大器A和B)、六个光耦合器(耦合器1、2、3、4、5和6)以及两个波长选择性滤波器(滤波器1和2)。提供第一HLLB路径，用于将放大器A的输出端耦合到放大器B的输入端。提供第二HLLB路径，用于将放大器B的输出端耦合到放大器A的输入端。提供第三HLLB路径，用于将放大器A的输出端耦合到放大器B的输出端。
一般来说，图3a的HLLB架构与图2a相似，但是图2a的循环器1和2分别由耦合器(耦合器5和6)取代。在一个具体实施例中，耦合器5和6采用具有下列传输损耗特性的30/70耦合器来实现：端口A与X之间具有1.5dB损耗(70％)；在端口A与Y之间具有5.2dB损耗(30％)；在端口B与X之间具有5.2dB损耗(30％)；以及在端口B与Y之间具有1.5dB损耗(70％)。因此，第一HLLB路径包括耦合器2，它将放大器A的输出端处的信号的总光功率的小百分比(例如1％或10％)耦合到第一HLLB路径。由耦合器2耦合到第一HLLB路径的信号被传递给耦合器6的端口A，到输出端口Y以及传递给滤波器2。滤波器2和耦合器6实际上作为双通带滤波器进行操作，以便将期望波长的信号从耦合器2的10％端口传递给耦合器4的1％端口。由滤波器2所反射的波长λ1和λ2回传给耦合器6的端口Y并且在耦合器6的端口B输出，以及由耦合器4耦合到放大器B的输入端。前面参照图2a-2c、针对图2a-c、图3a-c所示的两个架构和信号流之间的共同点的论述在这里同样可适用。
当监测入局光纤(从测试设备1的角度)时，并且参照图3b，来自测试设备1的测试信号波长λ1和λ2通过中继器的第一HLLB路径(前面刚才所述)并且沿入局光纤向下传播，以及来自入局光纤的对应反射Rayleigh信号波长通过耦合器4、放大器B和耦合器3被返回提供给测试设备1供分析，因此如果需要的话可采取适当矫正动作。这些反射Rayleigh信号在图3b中表示为入局OTDR信号。与如图3a-c所示使用耦合器5和6关联的一种附加有益效果必须通过除了入局OTDR信号之外还提供HLLB测试信号来进行。更详细来说，并且参照图3b，HLLB测试信号(示为点划线)由滤波器2反射，并且到达耦合器6的端口Y中。这个HLLB测试信号在耦合器6的端口A输出，并且提供给耦合器2的10％端口，并且提供给第三HLLB路径(如前面所述)，然后被返回提供给测试设备1。在诊断与HLLB架构关联的问题或可能的问题时，这个HLLB测试信号可按照与OTDR测试信号相似的方式来使用。当监测出局光纤(从测试设备1的角度)时，并且参照图3c，来自测试设备1、设置成不等于λ1和λ2的测试信号波长沿出局光纤向下传播，以及来自出局光纤的对应反射Rayleigh信号波长通过第三HLLB路径被返回提供给测试设备1供分析，因此如果需要的话可采取适当动作。
如前面针对图2a-2c所述，图3a-3c中的入局和出局光纤相对于测试设备1来标记。这些标记相对于传播到测试设备2以及从测试设备2传播的测试信号是相反的。另外，信号流是与前面针对测试设备1所述的那些是可比的，但是在相反方向。
图3d和图3e共同示出具有六个跨距的系统的分别的入局和出局光纤的监测结果。跨距1、2和3根据入局OTDR信号来监测，而跨距4、5和6根据出局OTDR信号来监测。更具体来说，图3d示出根据本公开的一个实施例、来自入局光纤(包括跨距1、2和3)的示例测量反射Rayleigh信号以及示例HLLB测试信号。测试信号频率如前面所述设置成滤波器频率(滤波器1和2)，以便允许对应测试设备测量图3d所示的入局OTDR信号和HLLB测试信号。在这个具体示例中，跨距3的测量图表上所示的点A指示负色散光纤(IDF)(～30μm2)与正色散光纤(SLA)(～100μm2)之间的模式失配，这引起反射信号功率的显著下降。图3e示出根据本公开的一个实施例、来自出局光纤(包括跨距4、5和6)的示例测量的反射Rayleigh信号。在这种情况下，信号频率设置成与如前面所述滤波器频率(滤波器1和2)不同的频率，以便允许对应测试设备测量图3e所示的出局OTDR信号。
图4a是根据本公开的另一个实施例所配置的图1的系统中所示的中继器的框图。可以看到，中继器包括放大器对(放大器A和B)、四个光耦合器(耦合器1、2、3和4)以及两个双波长光学滤波器(滤波器A和B)。提供第一HLLB路径，用于将放大器A的输出端耦合到放大器B的输入端。提供第二HLLB路径，用于将放大器B的输出端耦合到放大器A的输入端。提供第三HLLB路径，用于将放大器A的输出端耦合到放大器B的输出端。
一般来说，图4a的HLLB架构与图2a相似，但不同的是图2a的滤波器1和2以及循环器1和2分别由双波长光学滤波器(滤波器A和B)取代。在一个具体的这种实施例中，滤波器A和B各采用两个级联3端口薄膜DWDM滤波器(滤波器λ1和滤波器λ2)来实现，但是许多可比的滤波器配置根据本公开将是显而易见的。通过各滤波器A和B的信号流细节如图4b所示。可以看到，信号的聚合从耦合器2(对于滤波器B)的10％端口或者耦合器3(对于滤波器A)的10％端口提供给滤波器λ1的输入端。信号的这个聚合可包括多个波长，其中包含λ1和λ2。滤波器λ1的EXP端口是使除了λ1之外的所有信号通过的零值滤波器(null-filter)。滤波器λ1的Drop端口是仅使λ1通过的信号波长滤波器。因此，滤波器λ2的Add端口接收包括λ2(但不包括λ1)的多个波长，而滤波器λ2的Exp端口仅接收λ1。滤波器λ2的输出为λ1和λ2。注意，发射方向也可反转，使得信号波长从DROP端口丢弃，而多个波长信号的其余部分从EXP端口通过。通过如图4a-4d所示级联两个3端口滤波器，实现双通带光学滤波器。前面参照图2a-2c、针对图2a-c、图4a-d所示的两个架构和信号流之间的共同点的论述在这里同样可适用。
如前面所述，放大器A和B可采用常规技术来实现，并且在一个具体实施例中，采用一个或多个掺铒光纤放大器(EDFA)或者其它掺杂稀土元素光纤放大器、拉曼放大器或半导体光学放大器来实现。另外，并且按照本公开将会理解，本公开的实施例可与单级中继器以及双级中继器配合使用。例如，图5示出根据本公开的一个实施例所配置的双级中继器的框图。可以看到，这个示例双级配置与图3a所示的架构相似，但是还包括放大器A1和B1，它们构成中继器的第一级。第二级分别由放大器A2和B2提供。注意，图5所示的耦合器2和4与耦合器3和1之间的选择性耦合和/或滤波可采用本文所述、例如图2a和图4a所示的任何数量的部件和架构来实现。
为了简洁起见，各个附图中所示的放大器(例如A、B、A1、A2、B2和B2)已经是概括的。实际上，并且大家会理解，放大级可使用例如掺铒光纤和激光泵浦配置按照通常做法来实现。另外，并且参照双级配置，未示出操作上耦合放大器级的其它部件，例如噪声滤波(例如ASE滤波器)、隔离器和增益平坦滤波器，但是可按照通常做法来实现。另外，并且针对将信号从一个光纤耦合到另一个光纤的第一、第二和第三HLLB路径，要注意，放大器的“输出端”一般表示单级实施例的放大器自身的输出端或者双级实施例的第二级放大器的输出端。同样，放大器的“输入端”一般表示单级实施例的放大器自身的输入端或者双级实施例的第一级放大器的输出端。
因此，并且根据本文所提供的论述，本公开的一个实施例提供光通信系统的中继器。中继器包括：第一放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；以及第二放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号。这些第一和第二放大器各可配置为例如单级或双级放大器。第一高损耗环回(HLLB)路径用于将第一放大器的输出端耦合到第二放大器的输入端。第二HLLB路径用于将第二放大器的输出端耦合到第一放大器的输入端。提供第三HLLB路径，用于将第一放大器的输出端耦合到第二放大器的输出端。在一个这种情况下，中继器与长度超过90km跨距关联并且能够进行双向通信，并且整个跨距可根据与从两个通信方向所施加的测试信号对应的反射信号来监测。在一个这种情况下，测试信号及其对应反射信号是光时域反射测定(OTDR)信号。在另一个具体情况下，中继器能够在操作上耦合到关于给定通信方向的入局光纤和出局光纤。第一HLLB路径和第二HLLB路径的每个包括用于仅使期望波长的信号通过的选择性滤波器、用于将信号的总光功率的一定百分比从出局光纤耦合到选择性滤波器的输入端的第一光耦合器以及用于将选择性滤波器所通过的信号的一定百分比耦合到入局光纤的第二光耦合器。在一个这种情况下，没有被选择性滤波器通过的信号的至少一部分由第一光耦合器耦合到第三HLLB路径。在这里，由第一光耦合器耦合到第三HLLB路径的信号的至少一部分可耦合到第二放大器的输出端。选择性滤波器可包括多个选择性滤波部件，例如操作上耦合到布拉格光栅滤波器的循环器或者操作上耦合到布拉格光栅滤波器的耦合器或者双波长光学滤波器(例如两个级联3端口DWDM滤波器)。在另一个具体情况下，中继器能够关于可通过第一HLLB路径的波长范围中的所施加测试信号在操作上耦合到入局光纤和出局光纤，测试信号的一定百分比由第一HLLB路径从出局光纤耦合到入局光纤，并且来自入局光纤的对应反射信号可用于评估入局光纤。在一种这样的情况下，由第一HLLB路径从出局光纤耦合到入局光纤的测试信号的至少一部分从第一HLLB路径传递到第三HLLB路径，以便提供HLLB测试信号。在另一个具体情况下，中继器能够关于在不可通过第一HLLB路径的波长范围中的所施加测试信号在操作上耦合到入局光纤和出局光纤，与测试信号对应的反射信号的一定百分比由第三HLLB路径从出局光纤耦合到入局光纤，并且那些反射信号的至少一定百分比可用于评估出局光纤。本文所述的这种功能性和架构以及其它变化和特征的许多组合根据本公开将是显而易见的。
例如，本公开的另一个实施例提供一种光通信系统。该系统包括操作上耦合以提供中继器跨距的第一和第二中继器。各中继器可按照上述方式来配置。该系统还包括操作上耦合到第一中继器的第一线路监测设备以及操作上耦合到第二中继器的第二线路监测设备。整个中继器跨距可根据与从第一和第二线路监测设备的至少一个所施加的测试信号对应的反射信号来监测。在一个这种情况下，中继器跨距的长度超过90km，并且整个跨距可根据与从第一和第二线路监测设备二者所施加的光时域反射测定(OTDR)测试信号对应的反射信号来监测。
本文描述了实施例，但是其中一部分利用本公开，并且作为说明而不是限制来提出。可进行本领域的技术人员显而易见的许多其它实施例，而没有实质背离本公开的精神和范围。另外，本文所使用的术语“耦合”或“操作上耦合”表示将一个系统元件所携带的信号赋予“被耦合的”元件(或多个元件)所采用的任何连接、耦合、链路等等。这类“被耦合的”装置不一定相互直接连接，而是可由可操纵或修改这类信号的中间部件或装置分离。

Claims (20)

1.一种用于光通信系统的中继器，所述中继器包括：
第一放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；
第二放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；
第一高损耗环回(HLLB)路径，用于将所述第一放大器的输出端耦合到所述第二放大器的输入端；
第二HLLB路径，用于将所述第二放大器的输出端耦合到所述第一放大器的输入端；以及
第三HLLB路径，用于将所述第一放大器的输出端耦合到所述第二放大器的输出端。
2.如权利要求1所述的中继器，其中，所述中继器实现来自所述光通信系统的入局和出局方向的Rayleigh信号的监测。
3.如权利要求1所述的中继器，其中，所述中继器与长度超过90km的跨距关联并且能够进行双向通信，并且整个跨距可基于与从两个通信方向所施加的测试信号对应的反射信号来监测。
4.如权利要求3所述的中继器，其中，所述测试信号及其对应反射信号是光时域反射测定(OTDR)信号。
5.如权利要求1所述的中继器，其中，所述中继器能够在操作上耦合到关于给定通信方向的入局光纤和出局光纤，并且所述第一HLLB路径和所述第二HLLB路径的每个包括：
选择性滤波器，用于仅使期望波长的信号通过；
第一光耦合器，用于将信号的总光功率的一定百分比从所述出局光纤耦合到所述选择性滤波器的输入端；以及
第二光耦合器，用于将被所述选择性滤波器通过的该信号的一定百分比耦合到所述入局光纤。
6.如权利要求5所述的中继器，其中，没有被所述选择性滤波器通过的信号的至少一部分由所述第一光耦合器耦合到所述第三HLLB路径。
7.如权利要求6所述的中继器，其中，由所述第一光耦合器耦合到所述第三HLLB路径的信号的至少一部分耦合到所述第二放大器的输出端。
8.如权利要求5所述的中继器，其中，所述选择性滤波器包括：循环器，其操作上耦合到布拉格光栅滤波器。
9.如权利要求5所述的中继器，其中，所述选择性滤波器包括：
耦合器，其操作上耦合到布拉格光栅滤波器。
10.如权利要求5所述的中继器，其中，所述选择性滤波器包括：
双波长光学滤波器。
11.如权利要求10所述的中继器，其中，所述双波长光学滤波器包括两个级联3端口DWDM滤波器。
12.如权利要求1所述的中继器，其中，所述中继器能够关于可通过所述第一HLLB路径的波长范围中的所施加测试信号在操作上耦合到入局光纤和出局光纤，并且所述测试信号的一定百分比由所述第一HLLB路径从所述出局光纤耦合到所述入局光纤，并且来自所述入局光纤的对应反射信号可用于评估所述入局光纤。
13.如权利要求12所述的中继器，其中，由所述第一HLLB路径从所述出局光纤耦合到所述入局光纤的所述测试信号的至少一部分从所述第一HLLB路径传递到所述第三HLLB路径，以便提供HLLB测试信号。
14.如权利要求1所述的中继器，其中，所述中继器能够关于不可通过所述第一HLLB路径的波长范围中的所施加测试信号在操作上耦合到入局光纤和出局光纤，并且与所述测试信号对应的反射信号的一定百分比由所述第三HLLB路径从所述出局光纤耦合到所述入局光纤，并且那些反射信号的至少一定百分比可用于评估所述出局光纤。
15.一种用于光通信系统的中继器，所述中继器包括：
第一放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；
第二放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；
第一高损耗环回(HLLB)路径，用于将所述第一放大器的输出端耦合到所述第二放大器的输入端；
第二HLLB路径，用于将所述第二放大器的输出端耦合到所述第一放大器的输入端；以及
提供第三HLLB路径，用于将所述第一放大器的输出端耦合到所述第二放大器的输出端；
其中，所述中继器能够关于可通过所述第一HLLB路径的波长范围中的第一所施加测试信号在操作上耦合到入局光纤和出局光纤，并且所述第一测试信号的一定百分比由所述第一HLLB路径从所述出局光纤耦合到所述入局光纤，并且来自所述入局光纤的对应反射信号可用于评估所述入局光纤；
其中来自所述第一HLLB路径的所述第一测试信号的至少一部分从所述第一HLLB路径传递给所述第三HLLB路径，以便提供HLLB测试信号；
其中与不可通过所述第一HLLB路径的波长范围中的第二所施加测试信号对应的反射信号的一定百分比由所述第三HLLB路径从所述出局光纤耦合到所述入局光纤，并且那些反射信号的至少一定百分比可用于评估所述出局光纤。
16.如权利要求15所述的中继器，其中，所述中继器与长度超过90km的跨距关联并且能够进行双向通信，并且整个跨距可基于与从两个通信方向所施加的测试信号对应的反射信号来监测。
17.如权利要求16所述的中继器，其中，所述第一和第二所施加测试信号及其对应反射信号的每个是光时域反射测定(OTDR)信号。
18.如权利要求15所述的中继器，其中，所述第一HLLB路径和所述第二HLLB路径的每个包括：
选择性滤波器，用于仅使期望波长的信号通过；
第一光耦合器，用于将信号的总光功率的一定百分比从所述出局光纤耦合到所述选择性滤波器的输入端；以及
第二光耦合器，用于将被所述选择性滤波器通过的该信号的一定百分比耦合到所述入局光纤。
19.一种光通信系统，包括：
操作上耦合以提供中继器跨距的第一和第二中继器，各中继器包括：
第一放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；
第二放大器，具有输入端和输出端，并且用于放大光信号；
第一高损耗环回(HLLB)路径，用于将所述第一放大器的输出端耦合到所述第二放大器的输入端；
第二HLLB路径，用于将所述第二放大器的输出端耦合到所述第一放大器的输入端；以及
提供第三HLLB路径，用于将所述第一放大器的输出端耦合到所述第二放大器的输出端；
第一线路监测设备，操作上耦合到所述第一中继器；以及
第二线路监测设备，操作上耦合到所述第二中继器；
其中，整个中继器跨距可基于与从所述第一和第二线路监测设备的至少一个所施加的测试信号对应的反射信号来监测。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述中继器跨距的长度超过90km，并且整个跨距可基于与从所述第一和第二线路监测设备二者所施加的光时域反射测定(OTDR)测试信号对应的反射信号来监测。
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