CN109660294B

CN109660294B - 一种光纤智能匹配系统、方法及装置

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Publication number: CN109660294B
Application number: CN201910151718.3A
Authority: CN
Inventors: 肖家宾
Original assignee: Beijing Fanzaiyun Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Fanzaiyun Technology Co ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: CN109660294A

Abstract

本发明公开了一种光纤智能匹配系统，包括光源；设置在光纤第二端口的全反射端子阵列，其中，每个光纤第二端口连接的全反射端子可反射的光波波长不同；接收各个光纤第一端口的反射检测光的光谱分析仪；分别和光谱分析仪以及光源相连接，控制光源向各个光纤第一端口发射光波，并根据反射检测光的波长确定各个光纤第一端口和各个光纤第二端口之间的链路对应关系的处理器。本发明中提供的光纤智能匹配系统，能够简单快速的确定出ODF中各个端口之间的链路关系，在很大程度上减少了工作人员的工作量，并提高工作人员的工作效率。本发明中还提供了一种光纤智能匹配方法及装置，具有上述有益效果。

Description

一种光纤智能匹配系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，特别是涉及一种光纤智能匹配系统、方法及装置。

背景技术

光通信光纤配线架(ODF)的光纤端口数量众多，互联关系复杂，机房管理工作庞杂耗时。由于历史原因常常存在误接、虚接以及性能劣化等现象，资源浪费现象明显。

传统机房管理中ODF之间的互联关系匹配，采用的方法是在一端的ODF每个端口上依次接入光源，在另一端ODF逐个端口进行接收，如果检测到光信号，则记录两个端口之间的匹配关系。这种方式需要人工手动对各个端口进行接入操作，效率低下，出错率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤智能匹配系统、方法及装置，解决了光纤端口匹配检测时，工作量大工作效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光纤智能匹配系统，包括：

从光纤第一端口向光纤中发射光波的光源；

设置在光纤第二端口的全反射端子阵列，其中，每个所述光纤第二端口连接的全反射端子可反射的光波波长不同；

设置在光纤第一端口，接收各个所述光纤第一端口的反射检测光的光谱分析仪；其中，所述反射检测光为各个光纤中从所述光纤第一端口发射并传输至所述全反射端子后，反射回所述光纤第一端口的光波，所述光谱分析仪为可识别光频率以及光功率的装置；

分别和所述光谱分析仪以及所述光源相连接，控制所述光源向各个所述光纤第一端口发射光波，并根据所述反射检测光的波长确定各个所述光纤第一端口和各个所述光纤第二端口之间的链路对应关系的处理器。

其中，所述全反射端子包括光纤光栅和/或全反射膜层。

其中，所述光源为宽谱光源。

其中，还包括和所述处理器相连接的光时域反射仪，用于检测存在断路的光纤的断路位置。

本发明还提供了一种光纤智能匹配方法，包括：

控制光源向各个光纤第一端口均输入光线，使得所述光线在所述光纤中传输至光纤第二端口的反射端子后，反射特定波长的反射检测光；其中，各个所述光纤第二端口的反射端子可反射的光波的波长不同；

从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光；

根据各个所述反射检测光的波长和各个反射端子可反射波长的对应关系，确定各个所述光纤第一端口和各个所述光纤第二端口的对应关系。

其中，在从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光之后，还包括：

根据各个所述反射检测光的功率获得各个光纤的衰减信息。

若存在特定光纤第一端口无法检测到反射检测光，则确定所述特定光纤第一端口对应的光纤出现链路断路故障。

其中，在确定所述特定光纤第一端口对应的光纤出现断路故障之后，还包括：

基于光时域反射技术，检测出现链路断路故障的光纤断路位置距离光纤第一端口的距离。

本发明还提供了一种光纤智能匹配装置，包括：

光源控制模块，用于控制光源向各个光纤第一端口均输入光线，使得所述光线在所述光纤中传输至光纤第二端口的反射端子后，反射特定波长的反射检测光；其中，各个所述光纤第二端口的反射端子可反射的光波的波长不同；

光线检测模块，用于从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光；

端口匹配模块，用于根据各个所述反射检测光的波长和各个反射端子可反射波长的对应关系，确定各个所述光纤第一端口和各个所述光纤第二端口的对应关系。

本发明还提供了一种光纤智能匹配设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现执行上述光纤智能匹配的方法的操作。

本发明所提供的光纤智能匹配系统，通过在光纤第二端口设置上全反射端子，并从光纤第一端口处输入光源，那么光波在光纤中传播后到达光纤第二端口，光波中特定波长的部分光波就会被全反射端子反射回来。因为，每个光纤第二端口的全反射端子能够反射的光波的波长是各不相同的，因此，通过在光纤第一端口接收的反射检测光的波长即可找到设置有对应全反射端子的光纤第二端口，也就可以确定光纤第一端口和光纤第二端口的一一对应关系。

相对于现有技术而言，本发明中提供的光纤智能匹配系统，能够简单快速的确定出ODF中各个端口之间的链路关系，在很大程度上减少了工作人员的工作量，并提高工作人员的工作效率。

本发明中还提供了一种光纤智能匹配方法及装置，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光纤匹配系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的光纤智能匹配方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的光纤智能匹配装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的光纤匹配系统的结构框图，该光纤智能匹配系统可以包括：

从光纤第一端口向光纤中发射光波的光源；

设置在光纤第二端口的全反射端子阵列，其中，每个光纤第二端口连接的全反射端子可反射的光波波长不同；

设置在光纤第一端口，接收各个光纤第一端口的反射检测光的光谱分析仪；其中，反射检测光为各个光纤中从所述光纤第一端口发射并传输至全反射端子后，反射回光纤第一端口的光波，所述光谱分析仪为可识别光频率以及光功率的装置；

分别和光谱分析仪以及光源相连接，控制光源向各个光纤第一端口发射光波，并根据反射检测光的波长确定各个光纤第一端口和各个光纤第二端口之间的链路对应关系的处理器。

具体地，如图1所示，本实施例中的处理器具体可以是光纤智能匹配系统中的主机，其中，光源通过该主机控制，光谱分析仪可以是直接和主机相连接，也可以是主机的内置功能模块。

本实施例中可以将光纤的近端作为光纤的第一端口，远端作为光纤的第二端口。

需要说明的是，光通信光纤配线架中光纤的数量较多，对应地光纤端口的数量也就较多，互联关系较为复杂，进而无法判断哪个光纤近端和哪个光纤远端属于同一根光纤缆线的两端。

另外，对于光谱分析仪模块可以是近似于光谱检测仪的设置，但是由于本实施例中对光谱分析仪识别光频率和光功率的精度要求并不高，因此，光谱分析仪模块可以是相对于光谱分析更简单体积更小的政治，但是能够完成相似的功能。本实施例中通过光谱分析仪获得反射检测光的光频率，根据光频率和光波长之间的关系，即可获得发生检测光的波长。

本实施例中通过主机控制光源向光纤第一端口中射入光线，光线在光纤中传播后到达光纤第二端口，而光纤第二端口上连接有反射端子，能够将光线中特定波长的光波进行反射，形成反射检测光，该反射检测光再通过光纤内部传播即可传播至光纤第一端口，通过光纤第一端口的光谱分析仪，即可检测出各个光纤第一端口反射回来的反射检测光的波长，将反射检测光的波长和各个光纤第二端口的反射端子能够反射的波长进行一一对应，即可判断出各个光纤第一端口和各个光纤第二端口之间的一一对应关系，也就明确了光纤链路中的端口匹配的问题。

传统机房管理中ODF之间的互联关系匹配，采用的方法是在一端的ODF每个端口上依次接入光源，在另一端ODF逐个端口进行接收，如果检测到光信号，则记录两个端口之间的匹配关系。以256x256连接容量为例，若采用手工方式，平均需要16448次接纤测量。以每次10秒计算，则大约需要1个周的工作量才能完成。效率低下，出错率高。

相对于现有技术而言，本实施例中通过在光纤的远端设置反射端子，根据各个光纤能够反射回来的光波的波长不同，即可快速的检测出光纤端口之间的匹配关系，无需人工依次逐个检测，在很大程度上减小了工作人员的工作量，提高了对光纤端口匹配检测的工作效率。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，全反射端子具体可以包括：

光纤光栅和/或全反射膜层。

需要说明的是，因每次检测需要对多个光纤第二端口上均设置上全反射端子，各个全反射端子共同构成全反射阵列。其中每个全反射端子可以是光纤光栅也可以是全反射膜层，只要能够对某一特定波长的光波发生全反射即可，且整个全反射端子阵列中任意两个全反射端子可以反射的光波的波长应当均不相同。

并且，在实际操作过程中，可以对各个全反射端子进行编号，以便在检测反射检测光之后，根据波长查找对应的全反射端子。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，用于向光纤中发射光线的光源为宽谱光源。

需要说明的是，因为各个全反射端子能够反射的光波波长各不相同，那么从光纤第一端口发送的光线的波长范围应当至少覆盖各个全反射端子能够反射的光波波长。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以进一步地包括：

和处理器相连接的光时域反射仪，用于检测存在断路的光纤的断路位置。

需要说明的是，在各个光纤中不可避免的存在故障光纤，使得光纤两个端口处于断路的状态，那么从光纤第一端口发射光线后，由于光线无法传输至光纤第二端口并反射，在光纤第一端口就无法接收到反射检测光。

此时，即可采用光时域反射仪检测光纤断路位置距离光纤第一端口的距离，进而准确判断出光纤的故障点。

光时域反射仪(英文名称：optical time-domain reflectometer；OTDR)是通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。它根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。

光时域反射仪的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱。

光时域反射仪的基本原理是利用分析光纤中后向散射光或前向散射光的方法测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗，当光纤某一点受温度或应力作用时，该点的散射特性将发生变化，因此通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息。

光时域反射仪测试是通过发射光脉冲到光纤内，然后在光时域反射仪端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到光时域反射仪中。返回的有用信息由光时域反射仪的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。

本发明中的光时域反射仪可以是和主机直接相连接的外接设备，也可以是集成于主机内部的功能模块，对此本发明中不做限定。

本发明中还提供了一种光纤智能匹配方法，如图2所示，图2为本发明实施例提供的光纤智能匹配方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S1：控制光源向各个光纤第一端口均输入光线。

具体地，需要进行匹配的光纤为光通信光纤配线架多个光纤端口，其中各个光纤中的两个光纤端口的光纤第二端口设置有全反射端子。每个光纤的光纤第二端口设置的全反射端子可反射的光波的波长各不相同。

通过各个光纤第一端口发射光线，光线即可在光纤中传输到达光纤第二端口并经过全反射端子反射特定波长的反射检测光，反射检测光再光纤中传输，即可传输至光纤第一端口。

步骤S2：从光纤第一端口检测各个反射检测光。

步骤S3：根据各个反射检测光的波长和各个反射端子可反射波长的对应关系，确定光纤第一端口和光纤第二端口的对应关系。

因为每个光纤第二端口处的全反射端子可反射的光波波长均不相同，因此，根据每个光纤第一端口的反射检测光的波长，即可确定出光纤第一端口对应的光纤第二端口。

本实施例中基于光纤第二端口各个不同的全反射端子可反射不同波长的光线为依据，对各个光纤第二端口进行区分，进而将各个光纤第一端口和各个光纤第二端口进行一一对应匹配，无需工作人员逐个手动检测，在很大程度上减小了工作人员的工作量，并提高了工作效率。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，在上述步骤S2之后，还可以进一步地包括：

根据各个反射检测光的功率获得各个光纤的衰减信息。

因为光纤第一端口和光纤第二端口之间间距是一定的，在接收到各个光纤第一端口的反射检测光之后，根据各个反射检测光的功率，即可获得各个光纤的衰减信息，从而完成对各个光纤链路性能的监测。

若存在特定光纤第一端口无法检测到反射检测光，则确定特定光纤第一端口对应的光纤出现链路断路故障。

因为，只要各个光纤保持正常的信号传输功能，从光纤第一端口必然能够接收到反射回来的反射检测光，如果不能接收到反射检测光，则说明该光纤存在断路故障。

进一步地，在判断出光纤存在断路故障之后，还可以进一步地包括：

具体地，可以采用光时域反射仪检测光纤断路的具体位置，以便工作人员及时进行维修。

下面对本发明实施例提供的光纤智能匹配装置进行介绍，下文描述的光纤智能匹配装置与上文描述的光纤智能匹配方法可相互对应参照。

图3为本发明实施例提供的光纤智能匹配装置的结构框图，参照图3光纤智能匹配装置可以包括：

光源控制模块100，用于控制光源向各个光纤第一端口均输入光线，使得所述光线在所述光纤中传输至光纤第二端口的反射端子后，反射特定波长的反射检测光；其中，各个所述光纤第二端口的反射端子可反射的光波的波长不同；

光线检测模块200，用于从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光；

端口匹配模块300，用于根据各个所述反射检测光的波长和各个反射端子可反射波长的对应关系，确定各个所述光纤第一端口和各个所述光纤第二端口的对应关系。

本实施例的光纤智能匹配装置用于实现前述的光纤智能匹配方法，因此光纤智能匹配装置中的具体实施方式可见前文中的光纤智能匹配方法的实施例部分，例如，光源控制模块100，光线检测模块200，端口匹配模块300，分别用于实现上述光纤智能匹配方法中步骤S1，S2和S3，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本发明还提供了一种光纤智能匹配设备的实施例，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现执行以下光纤智能匹配的方法的操作步骤：

步骤一：控制光源向各个光纤第一端口均输入光线。

光线在光纤中传输至光纤第二端口的反射端子后，反射特定波长的反射检测光；其中，各个光纤第二端口的反射端子可反射的光波的波长不同；

步骤二：从光纤第一端口检测各个反射检测光。

步骤三，根据各个反射检测光的波长和各个反射端子可反射波长的对应关系，确定各个光纤第一端口和各个光纤第二端口的对应关系。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种光纤智能匹配系统，其特征在于，包括：

从光纤第一端口向光纤中发射光波的光源；

设置在所述光纤第一端口，接收各个所述光纤第一端口的反射检测光的光谱分析仪；其中，所述反射检测光为各个所述光纤中从所述光纤第一端口发射并传输至所述全反射端子后，反射回所述光纤第一端口的光波；所述光谱分析仪为可识别光频率和光功率的装置；

分别和所述光谱分析仪以及所述光源相连接，控制所述光源向各个所述光纤第一端口发射光波，并根据所述反射检测光的波长确定各个所述光纤第一端口和各个所述光纤第二端口之间的链路对应关系的处理器；

所述光源为宽谱光源。

2.如权利要求1所述的光纤智能匹配系统，其特征在于，所述全反射端子包括光纤光栅和/或全反射膜层。

3.如权利要求1或2所述的光纤智能匹配系统，其特征在于，还包括和所述处理器相连接的光时域反射仪，用于检测存在断路故障的光纤的断路位置。

4.一种光纤智能匹配方法，其特征在于，包括：

控制光源向各个光纤第一端口均输入光线，使得所述光线在所述光纤中传输至光纤第二端口的反射端子后，反射特定波长的反射检测光；其中，各个所述光纤第二端口的反射端子可反射的光波的波长不同；所述光源为宽谱光源；

从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光；

5.如权利要求4所述的光纤智能匹配方法，其特征在于，在从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光之后，还包括：

根据各个所述反射检测光的功率获得各个光纤的衰减信息。

6.如权利要求4所述的光纤智能匹配方法，其特征在于，在从所述光纤第一端口检测各个所述反射检测光之后，还包括：

7.如权利要求6所述的光纤智能匹配方法，其特征在于，在确定所述特定光纤第一端口对应的光纤出现断路故障之后，还包括：

8.一种光纤智能匹配装置，其特征在于，包括：

光源控制模块，用于控制光源向各个光纤第一端口均输入光线，使得所述光线在所述光纤中传输至光纤第二端口的反射端子后，反射特定波长的反射检测光；其中，各个所述光纤第二端口的反射端子可反射的光波的波长不同；所述光源为宽谱光源；

9.一种光纤智能匹配设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现执行上述权利要求4所述的光纤智能匹配的方法的操作。