CN108534989A - 一种光缆智能识别的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能识别光缆的方法，该方法包括至少一个宽带光源，高速光开关1，环形器，光缆，光纤编码，高速光开2，衰耗器，解调仪，数据处理模块组成。通过识别一组光纤编码的中心波长、空间位置以及反射能量，实现识别光缆的功能，本发明采用了和通信信号波长正交的探测光，因此不影响光缆通讯，同时结构简单，成本低廉，使用效果好。

Description

一种光缆智能识别的方法

技术领域

本发明涉及一种光缆智能识别的方法，属于光纤维护监测技术领域。

背景技术

现有技术中，光纤识别主要是利用第三方介质——电子标签对光纤进行标识，现有国内市场主要以华为IODN为主，已拥有多项国内外标准，其方法主要在光纤配线盘内嵌入电子标签读写器，在光纤跳线上套上电子标签环，以实现光缆的识别，该技术存在一种必须使用第三方介质的严重缺陷，必须将光纤跳线两端电子标签进行配对且必须不得脱落，这就严重影响该技术的使用。

在例如申请号为CN201210207967.8的专利申请中，其通过在iODF设备中设置端口标识，将端口中关联的跳纤配置信息等进行存储，并且当跳纤正确时，即端口标识关联的信息与插口上设置的适配器卡携带的信息一致时，表明端口正确，该方案通过在端口中设置额外的物理器件来实现对光纤的正确识别，从而保证端口配接的正确性。又例如申请号为CN200910002203.3的专利申请中，其通过在光纤网络中设置SSFBG以及加热模块、温度传感器、温度控制器的方式，通过对光纤中的SSFBG进行温度控制，以改变其反射波长，从而实现对光纤的编码，而这种方式，需要对温度控制非常精确，否则必然发生编码错误、或者无法对编码有效识别的问题，在实际应用中，对器件的密封性、应用环境的稳定性有很高的要求，不能适应现阶段对光纤网络的使用要求。

基于现有技术中存在的上述问题，需要一种从光缆本质上进行光缆识别的方法。本发明就在这种技术背景下对现有的技术进行了改进。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种光缆智能识别的方法，在不影响信号传播的前提下，以光缆自身作为识别介质，以克服现有技术的不足。具体而言，本发明提供了以下技术方案。

首先，本发明提供了一种光缆智能识别方法，其特征在于，其特征在于，所述方法基于包括宽带光源、高速光开关1、环形器、光缆、光纤编码、高速光开关2、衰耗器、解调仪、数据处理模块的系统实现；

其中，宽带光源、高速光开关1、环形器、高速光开关2、衰耗器、解调仪、数据处理模块组成识别方法，对光缆上的光纤编码进行识别，进而实现光缆的识别；

其中，光缆上制作有光纤编码，光纤编码由光纤和多个不同波长的光纤光栅组成。

所述光纤编码是由光缆纤芯中植入单个或者多个光纤光栅组成。此处，光纤编码为一优选的实施方式，本领域技术人员应当明了，能够植入光纤光栅的任一结构的光缆纤芯，均能够作为一光纤编码，并且，该光纤编码可以是额外在光缆中加入的器件，例如在一段光纤的接口处等，也可以是在光缆生产之初，就刻写在光缆中的一个或多个光纤光栅构成，即，该光纤编码可以是生产之初就与光缆是一体的，也可以是额外器件连接至光缆中形成的，此处不以上述结构为限，能够使得光纤光栅嵌入或接入光缆纤芯中，以形成反射光的任何现有技术，均能够适用于此，并均应当视为落入本发明的保护范围之内。

优选地，所述方法中用于检测的测试光波长与光缆中用于通信业务的光信号波长相异，这样，就不会对正常的光通信造成影响。

所述宽带光源、高速光开关1、环形器相连接；

其中高速光开关1对宽带光源所发光进行高速开与关处理，形成特殊的脉冲光源，经环形器输入至光缆中。

优选地，所述光源包含至少一个宽带光源，所述宽带光源与高速光开关1连接；

优选地，所述数据处理模块中，数据处理模块通过调节所述高速光开关1的开关时间，进行输出光波长强度锁定。

所述高速光开关2、衰耗器、解调仪相连，接入环形器；

其中，通过环形器接收光纤编码反射回的光纤编码相对应波长；

其中，衰耗器对反射回的光波进行衰减，确保进入高速光开关2的光强不能损害高速光开关2；

其中，高速光开关2由数据处理模块控制开与关，确保进入解调仪的光波为所测定光纤编码反射回的光波；

其中，解调仪识别光纤编码反射回的光波波长组成，实现光缆中光纤编码的光波波长识别；

其中，解调仪同时实现光纤编码回射能量的测定。

优选地，所述通过解调仪解调来自光纤编码的反射光，并获得所述光纤编码反射光的参数，所述参数至少包括光纤编码的波长、光纤编码的空间位置、反射能量。

所述高速光开关2由数据处理模块控制开与关，确保进入解调仪的光波为所测定光纤编码反射回的光波；

其中，高速光开关2与高速光开关1同时开启，然后高速光开关2按一定的开关频率进行开关，当解调仪接收到光纤编码反射波长后方停止。

其中，高速光开关2与高速光开关1同时开启，然后高速光开关2按一定的开关频率进行开关，当解调仪接收到光纤编码反射波长后方停止。

优选地，所述解调仪通过高速光开关2接收来自所述光纤编码的反射光，并对该反射光进行解调，将依据反射光得到的信号反馈到数据处理模块中，实现数据处理模块对高速光开关1、高速光开关2开关时间锁定的反馈控制。

所述高速光开关1与高速光开关2通过数据处理模块进行控制，数据处理模块控制高速光开关1与高速光开关2的开关时间；

其中，高速光开关1与高速光开关2同时开启，经光纤编码反射回的光纤波长由解调仪识别，高速光开关1开启时间与解调仪识别时间存在时间差，该时间差为光纤编码与解调仪的之间的光速来回路径差，进而测定光纤编码距离解调仪的距离。

优选的，波长强度锁定可以采取步进的方式，即依据设置的光纤编码波长，设置一起始延时，按照一预设的步长，逐渐改变延时，以进行波长测试；或者，根据预设的光纤编码的固有波长，从最小波长或最大波长开始，根据已存储的设置的光纤光栅的波长长度，逐个进行对应的延时控制，以实现波长测试。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、可以实现对单根光缆中的不同段光纤进行有效识别，并且识别精度高，可以自动识别对应的光缆信息，大大提高了识别精度；

2、无需增加额外的第三方识别设备，在有效提高识别精度的情况下，大大节省成本。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式的方法结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式的光纤编码结构示意图。

其中：

图1中的标记为：

1-宽带光源、2-高速光开关1、3-环形器、4-光缆、5-光纤编码、6-高速光开关2、7-衰耗器、8-解调仪、9-数据处理模块。

图2中的标记为：

5-1-光纤、5-2-光栅。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。

以下通过各个具体的实施例，对本发明的可供优选的实施方式进行详细阐述。以下在各具体实施例中所涉及到的各具体参数数值，仅作为例举而用，以方便对本发明实施方式的解释说明，并不作为本发明保护范围的限定。

实施例1

在一具体的实施方式中，如图1所示，本发明提出的一种智能识别光缆的方法，可以如下例子方式实现：

考虑到传输的信号波长为1550nm，为了避免影响信号传输，因此该宽带光源(1)采用的光源的中心波长为1590nm，输出功率在20mW左右。高速光开关1(2)是将直流光源调制成脉冲输出的光源，脉宽为20ns，脉冲频率为20KHz；耦合器(5)的作用是将光源的光耦合进入光缆，其中心波长为1590nm；光缆(4)为工作介质，通信号光1550nm以及测试光1590nm,长度为20km；光纤编码(5)是用来进行光缆识别的关键器件，在本发明中是由一组光纤光栅组构成，如图2所示，根据前面发明内容的理论的分析与讨论，在本设计中采用的光纤光栅采用了三个光纤光栅的方案，中心波长分别为1581nm，1582nm，1587nm，而经过计算，光纤光栅受外界干扰形成波长变化，为此参与光纤编码的光纤光栅波长以1nm位间距；高速光开关2(6)是用来检测光纤光栅反射脉冲的，参数取得和高速光开关1(2)一样；解调仪(8)是用来解调光纤光栅波长的，经过计算和优化，本方法中采用的参数为：波长范围1585nm-1625nm，绝对波长精度40pm，功率动态范围30dBm，扫描频率2.5Hz，波长分辨率1pm；数据处理模块采用的是以Stm32为核心的Arm板，能够接收来自解调仪(8)的信号，同时发出控制信号控制两个光开关的开关时间。

实施例2

本发明的主要原理是通过在光缆中植入光纤光栅组，通过对光纤光栅特征参数的识别从而构成光纤编码。如图2所示，即为本发明一具体的实施方式中的一种光纤编码结构，其中5-1为光纤，5-2为多个光纤光栅，光纤光栅的波长可以设置为各不相同，也可设置为相同或部分相同，只要能实现编码的方式，均可以适用于本实施例中。具体而言，所述光纤编码是由光缆纤芯中植入单个或者多个光纤光栅组成，此处光纤编码为一优选的实施方式，本领域技术人员应当明了，能够植入光纤光栅的任一结构的光缆纤芯，均能够作为一光纤编码，并且，该光纤编码可以是额外在光缆中加入的器件，例如在一段光纤的接口处等，也可以是在光缆生产之初，就刻写在光缆中的一个或多个光纤光栅构成，即，该光纤编码可以是生产之初就与光缆是一体的，也可以是额外器件连接至光缆中形成的，此处不以上述结构为限，能够使得光纤光栅嵌入或接入光缆纤芯中，以形成反射光的任何现有技术，均能够适用于此，并均应当视为落入本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种光缆智能识别的方法，其特征在于，所述方法通过包括宽带光源、高速光开关1、环形器、光缆、光纤编码、高速光开关2、衰耗器、解调仪、数据处理模块的系统实现；

其中，光缆上制作有光纤编码，光纤编码由光纤和多个不同波长的光纤光栅组成；

其中，该系统对光缆上的光纤编码进行识别，进而实现光缆的识别。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

数据处理模块与宽带光源、高速光开关1、环形器、高速光开关2、衰耗器、解调仪相连，对宽带光源、高速光开关1、环形器、高速光开关2、衰耗器、解调仪分别进行控制；

其中，数据处理模块获取解调仪相关数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：宽带光源、高速光开关1、环形器相连接；

其中，高速光开关1对宽带光源所发光进行高速开与关处理，形成特殊的脉冲光源，经环形器输入至光缆中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：光缆与环形器相连接受高速光开关1的脉冲光源，并通过光缆中的光纤编码；

其中，该脉冲光源通过光缆经光缆上的光纤编码反射回光纤编码相对应的波长。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：高速光开关2、衰耗器、解调仪相连，接入环形器；

其中，通过环形器接收光纤编码反射回的光纤编码相对应波长；

其中，衰耗器对反射回的光波进行衰减，确保进入高速光开关2的光强不能损害高速光开关2；

其中，高速光开关2由数据处理模块控制开与关，确保进入解调仪的光波为所测定光纤编码反射回的光波；

其中，解调仪识别光纤编码反射回的光波波长组成，实现光缆中光纤编码的光波波长识别；

其中，解调仪同时实现光纤编码回射能量的测定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：高速光开关2由数据处理模块控制开与关，确保进入解调仪的光波为所测定光纤编码反射回的光波；

其中，高速光开关2与高速光开关1同时开启，然后高速光开关2按一定的开关频率进行开关，当解调仪接收到光纤编码反射波长后方停止。

其中，高速光开关2与高速光开关1同时开启，然后高速光开关2按一定的开关频率进行开关，当解调仪接收到光纤编码反射波长后方停止。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：高速光开关1与高速光开关2通过数据处理模块进行控制，数据处理模块控制高速光开关1与高速光开关2的开关时间；

其中，高速光开关1与高速光开关2同时开启，经光纤编码反射回的光纤波长由解调仪识别，高速光开关1开启时间与解调仪识别时间存在时间差，该时间差为光纤编码与解调仪的之间的光速来回路径差，进而测定光纤编码距离解调仪的距离。