CN103675974B - 一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片 - Google Patents

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Abstract

一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片，是用于无源光纤网络系统监控的滤波片，所述的滤波片满足下述条件：对于1310nm、1490nm和1550nm波长的入射光信号，有98.5%～99.5%的光功率反射回至所述该滤波片的同一侧，而占入射光0.5%～1.5%的光功率透射至所述该滤波片的另一侧，对于1650波长的入射光信号，全部光功率透射至所述该滤波片的另一侧。本发明在应用于PON系统监控时，不仅可实现系统业务信号与监控信号的合波功能并将监控信号透射至OTDR，而且其可同时将上行业务信号，及下行业务信号分出一部分用于监控，或接入ONU模块用于仿真。本发明制作方法简单，成本低廉，其规模应用将使得PON系统监控设备结构更加紧凑，成本更加低廉，具有广阔的应用前景。

Description

一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片
技术领域
本发明涉及一种滤波片。特别是涉及一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片。
背景技术
无源光网络PON(PassiveOpticalNetwork)作为光网络中的一种点到多点的传输技术，因其具有的安全性高，共用带宽资源，工程综合成本低等优点，从出现之初起铺设量逐年上升，已经成为FTTH(FiberToTheHome)的主流技术，其发展前景广阔，市场潜力巨大。
典型的PON网络系统，其传输信号包括三个，即下行的1490nm和1550nm信号，上行的1310nm信号，硬件系统包括无源光网络光缆终端设备OLT(OpticalLineTerminal)，光分配节点系统ODN(OpticalDivisionNote)及光接入终端用户ONU(OpticalNetUnit)或ONT(OpticalNetTerminal)
近年随着PON网络铺设量的逐年上升，其在光接入网络终端用户ONT及OLT处故障的多样性，系统维护的繁琐性，及成本逐渐上升，成为制约PON网络发展的瓶颈，为此各系统商纷纷提出了PON系统故障检测及维护的检测方案。
目前比较典型的方案，如发明专利，公开号102594452A“一种自诊断无源光网络”及美国专利US20050146711A1，“Methodforautomatictestingofopticalfibersinmultibranchnetworks”其模型如图1所示，均采用WDM（wavelengthdivisionmultiplexer）器件将从OTDR（OpticalTimeDomainReflector）发出的1650nm监测光与下行的1490nm和1550nm信号光合波后发送至ONT，将自ONT发出的1310信号光透射至OLT，同时自ONT故障点反射回来的1650监测光通过该WDM器件原路返回至OTDR用于信号监测，该方案虽然可以通过光开关的切换同时对多个ONT通道进行监测，但是并不能同时监控OLT发来下行1490nm和1550nm业务信号及ONT发来上行1310业务信号。这一方案的基础上如需对这两个信号进行监控，需要再另行分光，这样将导致成本大幅提升，且制造，维护繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片，当该膜系滤波片用于PON(PassiveOpticalNet)系统业务信号，与监控信号合波时，不仅可实现系统业务信号与监控信号的合波功能并将监控信号透射至OTDR，而且其可同时将上行业务信号，及下行业务信号分出一部分用于仿真或监控。
本发明所采用的技术方案是：一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片，是用于无源光纤网络系统监控的滤波片，所述的滤波片满足下述条件：对于1310nm、1490nm和1550nm波长的入射光信号，有98.5%～99.5%的光功率反射回至所述该滤波片的同一侧，而占入射光0.5%～1.5%的光功率透射至所述该滤波片的另一侧，对于1650波长的入射光信号，全部光功率透射至所述该滤波片的另一侧。
所述入射波长1310nm、1490nm、1550nm和1650nm的入射光具有±10nm的带宽。
所述的滤波片具有入射方向无关性，即光信号从所述滤波片两侧任一侧入射时，滤波片光学特性不变。
所述的滤波片同时实现将从光时域反射仪发出的1650nm监测光与下行的1490nm和1550nm信号光合波后发送至光网络单元，将自实际或仿真光网络单元发出的1310信号光透射至光线路终端，将自光网络设备故障点反射回来的1650监测光原路返回至光时域反射仪用于信号监测，并同时分出部分下行1490nm和1550nm信号光和上行1310信号光用于监控，同时分出部分下行1490nm和1550nm信号光和上行1310信号光用于仿真或监控的功能在不增加成本及系统复杂度的前提下，对现有PON监控系统进行功能升级。
本发明的一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片，在应用于PON系统监控时，不仅可实现系统业务信号与监控信号的合波功能并将监控信号透射至OTDR，而且其可同时将上行业务信号，及下行业务信号分出一部分用于监控，或接入ONU模块用于仿真。其膜系设计及制作方法简单，为业内所共知。且成本低廉，其规模应用将使得PON系统监控设备结构更加紧凑，成本更加低廉，故具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是现有技术的一种无源光网络模型示意图；
图2是本发明滤波片透射和反射的示意图；
图3a是本发明第一应用实例中WDM滤波器反射端；
图3b是本发明第一应用实例中WDM滤波器透射端；
图3c是图3a的断面示意图；
图3d是图3b的断面示意图；
图4是本发明PON中的应用实例；
图5a是本发明膜片典型膜系的反射谱线；
图5b是本发明膜片典型膜系的透射谱线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片做出详细说明。
本发明的一种可同时用于合波及双向信号监控的滤波片，是用于PON（PassiveOpticalNetwork：无源光纤网络）系统监控的滤波片，所述的滤波片满足下述条件：对于1310nm、1490nm和1550nm波长的入射光信号，有98.5%～99.5%的光功率反射回至所述该滤波片的同一侧，而占入射光0.5%～1.5%的光功率透射至所述该滤波片的另一侧，对于1650波长的入射光信号，全部光功率透射至所述该滤波片的另一侧。并且，本发明所述入射波长1310nm、1490nm、1550nm和1650nm的入射光具有±10nm的带宽。所述的滤波片还具有入射方向无关性，即光信号从所述滤波片两侧任一侧入射时，滤波片光学特性不变。
具体是本发明所述的滤波片同时实现器件将从OTDR（OpticalTimeDomainReflector光时域反射仪）发出的1650nm监测光与下行的1490nm和1550nm信号光合波后发送至ONU(OpticalNetworkUnit光网络单元)，将自实际或仿真光网络单元发出的1310信号光透射至OLT（opticallineterminal光线路终端），将自ONT（Opticalnetworkterminal，光网络设备）故障点反射回来的1650监测光原路返回至OTDR用于信号监测，并同时分出部分下行1490nm和1550nm信号光和上行1310信号光用于监控，其同时分出部分下行1490nm和1550nm信号光和上行1310信号光用于仿真或监控的功能可在不增加成本及系统复杂度的前提下，对现有PON监控系统进行功能升级监控系统进行功能升级。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本实施例提供的滤波片如图2所示，对于波长1310nm，1490nm，1550nm的入射光信号，其大部分光功率将反射回至滤波片的同一侧，而有一小部分光功率将透射至滤波片的另一侧。对于1650波长的入射光信号，其将全部透射至滤波片的另一侧。该滤波片的这一性质是方向不相关的，即光信号从滤波片两侧射入所具有的性质相同。
具体到实现滤波功能的光器件中，该膜片将这样应用。如图3a、图3b、图3c、图3d所示，膜片26与透镜25，双芯毛细管24，玻璃管23，光纤27、28组成WDM滤波器反射端，膜片26粘接于透镜25表面，与双芯毛细管24共同固定于玻璃管23中，光纤27、28分别穿过双芯毛细管24的两个孔，并粘接。透镜22，双芯毛细管21，玻璃管20，光纤18、19组成WDM滤波器透射端。透镜22，双芯毛细管21共同固定于玻璃管20中，光纤18、19分别穿过毛细管21的两个孔。该WDM滤波器反射端与该WDM滤波器透射端，共同组成WDM滤波器件，其中光纤27光信号与光纤18光信号实现光路耦合，光纤28光信号与光纤19光信号实现光路耦合。
上述光器件应用于PON系统故障检测时，其在系统中所处位置，如图4中WDM器件相同，这样从OLT发出的下行1490nm、1550nm信号光，从各WDM器件的光纤27输入，由于膜片26的作用大部分反射至光纤28输出至ONU，其余部分将“漏至”光纤18，并输出用于下行信号监控。从ONU发出的上行1310nm信号光，从各WDM器件的光纤28输入，由于膜片26的作用大部分反射至光纤27输出至OLT，其余部分将“漏至”光纤19。图中光开关各输出端口相接，这部分漏光信号将出光开关IN端口输出。从OTDR发出的1650nm故障检测信号光从经光开关IN端口及各输出端口后，从各WDM器件的光纤19输入，由于膜片26的作用全部透射至光纤28输出至ONU，从ONU反射端子或故障点反射后，延原路回到光纤19，从光开关IN端口输出。这样通过光开关IN端口输出的有两个波长的光信号，分别为上行的1310nm漏出光，和1650nm故障检测信号光，可采用普通WDM器件将这两个波长的光信号分开，分别输出至上行1310nm信号监控设备及OTDR。或者，由于滤波片所具有的方向不相关特性，及光路可逆特性，可将用于仿真的ONU模块，与光纤18相连，其发射出的1310nm波长信号将经由普通膜片26后，将有一小部分漏至光纤27，以实现对ONU模块的仿真功能。
该实施例膜片的具体设计中，除需保证上述特性外，还需保证在各反射，透射及“漏出”波长处，具有一定带宽，以保证在实际应用中膜片功能不受信号偏离其理论波长影响，而具有实用性。图5膜系即为该类膜片典型膜系的反射谱线及透射谱线，上述带宽在图5a、图5b所示膜系中为±10nm3dB，其各膜系材料及厚度为：
H185.33
L260.80
H347.08
L307.48
H285.73
L296.17
H201.72
L477.56
H211.67
L272.68
H187.01
L252.26
H155.95
L74.14
H178.86
L277.78
H208.09
L290.25
H196.44
L263.21
H181.79
L247.43
H169.33
L226.87
H147.42
L212.12
H161.90
L239.19
H174.83
L249.29
H177.94
L252.29
H179.92
L250.92
H178.11
L534.73
H181.44
L253.01
H177.03
L219.84
H85.13
L194.34
H176.72
L257.74
H186.05
HTA2O5LSIO2
图5a、图5b膜系的设计采用业内通用的膜系设计软件，其设计及制作方法为业内所共知。
综上，一方面，与现有技术相比，本发明在应用于PON系统监控时，不仅可实现系统业务信号与监控信号的合波功能并将监控信号透射至OTDR，而且其可同时将上行业务信号，及下行业务信号分出一部分用于监控，或接入ONU模块用于仿真。其膜系设计及制作方法简单，为业内所共知。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种能够同时用于合波及双向信号监控的滤波片，是用于无源光纤网络系统监控的滤波片，其特征在于，所述的滤波片满足下述条件：对于1310nm、1490nm和1550nm波长的入射光信号，有98.5%～99.5%的光功率反射回至所述滤波片的同一侧，而占入射光0.5%～1.5%的光功率透射至所述滤波片的另一侧，对于1650nm波长的入射光信号，全部光功率透射至所述滤波片的另一侧。
2.根据权利要求1所述的能够同时用于合波及双向信号监控的滤波片，其特征在于，所述入射波长1310nm、1490nm、1550nm和1650nm的入射光具有±10nm的带宽。
3.根据权利要求1所述的能够同时用于合波及双向信号监控的滤波片，其特征在于，所述的滤波片具有入射方向无关性，即光信号从所述滤波片两侧任一侧入射时，滤波片光学特性不变。
4.根据权利要求1所述的能够同时用于合波及双向信号监控的滤波片，其特征在于，所述的滤波片同时实现将从光时域反射仪发出的1650nm监测光与下行的1490nm和1550nm信号光合波后发送至光网络单元，将自实际或仿真光网络单元发出的1310nm信号光透射至光线路终端，将自光网络设备故障点反射回来的1650nm监测光原路返回至光时域反射仪用于信号监测，并同时分出部分下行1490nm和1550nm信号光和上行1310nm信号光用于监控，同时分出部分下行1490nm和1550nm信号光和上行1310nm信号光用于仿真或监控的功能在不增加成本及系统复杂度的前提下，对现有PON监控系统进行功能升级。
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