CN109889295A - 一种通信与分布式传感的光纤复用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种通信与分布式传感的光纤复用方法，包括分布式光纤传感设备以及若干组光纤复用装置；所述分布式光纤传感器设备通过长距离传感光纤一次连接有若干组光纤复用装置，相邻的两组所述光纤复用装置为串联连接或并联连接；所述光纤复用装置包括波分复用器、环形器以及光电收发模块，所述波分复用器与环形器连接，所述环形器分别与光电收发模块的发射端与接收端连接；第一组所述波分复用器与分布式光纤传感设备连接；当相邻两组光纤复用装置为串联连接时，第一组所述波分复用器通过长距离传感光纤依次连接若干组光纤复用装置，本发明通过环行器实现光电收发模块的同波长同芯传输，有利于光通信的传输信道增加与传输速度提升。
Description
技术领域
本发明属于光纤应用领域，具体涉及一种通信与分布式传感的光纤复用方法。
背景技术
随着人类对光学及纤维光学认知的不断加深，分布式光纤传感技术得到了迅猛发展，包括分布式温度、应变、振动、声波等。近年来，分布式光纤传感技术得到了多个领域的广泛关注，如地球物理探测、铁路运输、周界安防、结构健康监测等。当前的分布式光纤传感技术可以采用特定敷设光缆或既有的冗余通信光纤作为传感介质，需要占据单独的光纤资源，存在许多缺陷。比如：（1）单独敷设光缆的施工复杂、成本高，不利于长距离大规模应用；（2）单独敷设光缆的纤芯少，难以为视频监控、语音通信等其他功能提供便利，功能价值单一；（3）通信系统的光纤资源通常比较紧张，难以确保存在冗余光纤，导致应用场景受限；（4）仅能对整个光缆的通断进行间接判断，无法实现对通信光纤状态的直接监测。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种通信与分布式传感的光纤复用方法，在同一光纤内同时实现光通信与分布式光纤传感，可以极大减少传感系统对光纤资源的占用，提升传感光纤的功能价值。
技术方案：本发明所述一种通信与分布式传感的光纤复用方法，包括分布式光纤传感设备以及若干组光纤复用装置；所述分布式光纤传感器设备通过长距离传感光纤一次连接有若干组光纤复用装置，相邻的两组所述光纤复用装置为串联连接或并联连接；所述光纤复用装置包括波分复用器、环形器以及光电收发模块，所述波分复用器与环形器连接，所述环形器分别与光电收发模块的发射端与接收端连接；第一组所述波分复用器与分布式光纤传感设备连接；当相邻两组光纤复用装置为串联连接时，第一组所述波分复用器通过长距离传感光纤依次连接若干组光纤复用装置，光纤复用装置中的波分复用器与长距离传感光纤连接；当相邻两组光纤复用装置为并联连接时，至少两组光纤复用装置公共同一波分复用器组成多组光纤复用装置，然后通过长距离传感光纤一次连接多组光纤复用装置。
优选地，光纤复用装置包括第一波分复用器、第一环形器、第一光电收发模块、第二波分复用器、第二环形器、以及第二光电收发模块，所述分布式光纤传感设备与第一波分复用器连接，第一波分复用器通过长距离传感光纤与第二波分复用器连接，所述第一波分复用器连接有第一环形器，所述第一环形器分别与第一光电收发模块的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器与第二环形器连接，所述第二环形器分别与第二光电收发模块的发射端与接收端连接。
优选地，还包括第三环形器、第三光电收发模块、第四环形器以及第四收发模块；所述第一波分复用器与第三环形器连接，第三环形器分别与第三光电收发模块的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器与第四环形器连接，所述第四环形器分别与第四光电模块的发射端与接收端连接。
优选地，所述第一/第二波分复用器均包括4个端口，第一/第二/第三/第四环形器均包括3个接口；所述分布式光纤传感设备的光纤端口与第一波分复用器的1端口连接，所述第一波分复用器的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器2端口连接，所述第二波分复用器的3端口与第一环形器的2端口连接，其4端口与第三环形器的2端口连接，所述第一环形器的1/3端口分别与第一光电收发模块的发射端与接收端连接，所述第三环形器的1/3端口分别与第三光电收发模块的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器的2端口连接，所述第二波分复用器的1端口通过长距离传感光纤与下一组多组光纤复用装置连接，所述第二波分复用器的3端口与第二环形器的2端口连接，其4端口与第四环形器的2端口连接，所述第二环形器的1/端口分别与第二光电收发模块的发射端与接收端连接，所述第四环形器的1/3端口分别与第四光电收发模块的发射端与接收端连接。
优选地，所述第一/第二波分复用器均包括3个端口，第一/第二环形器均包括3个接口，所述分布式光纤传感设备的光纤接口与第一波分复用器的1端口连接，所述第一波分复用器的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器的2端口连接；所述第一波分复用器的3端口与第一环形器的2端口连接，所述第一环形器的1端口与第一光电收发模块的发射端连接，所述第一环形器的3端口与第一光电收发模块的接收端连接；第二波分复用器的3端口与第二环形器的2端口连接，第二波分复用器的1端口通过长距离传感纤维与下一组光纤复用装置连接，所述第二环形器的1端口与第二光电收发模块的发射端连接，所述第二环形器的3端口与第二光电收发模块的接收端连接。
有益效果：（1）本发明提供的光纤复用方法，通过串联多组光纤复用装置和并联多组光纤复用装置，可以在一芯光纤内同时实现光通信与分布式光纤传感，且互不干扰，有利于极大节省光纤资源；
（2）本发明通过环行器分别与光电收发模块的发射端与接收端连接，环形器实现光电收发模块的同波长同芯传输，同波长同芯传输能有效降低光通信对光谱资源和光纤资源的占用，有利于光通信的传输信道增加与传输速度提升。
附图说明
图1为本发明所述光纤复用方法实施例1的结构示意图；
图2为本发明中实施例2的结构示意图。
其中，1-分布式光纤传感设备； 2-第一波分复用器；3-第一环行器；4第一光电收发模块；6-第二环行器；5-第二波分复用器；7-第二光电收发模块；8-第三波分复用器；9-第四波分复用器；10-第三光电收发模块；11-第三环行器；12-第四光电收发模块；13-第四环行器。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：根据附图1中可知，本实施例中的一种通信与分布式传感的光纤复用方法，包括分布式光纤传感设备1以及2组光纤复用装置；第一组所述波分复用器与分布式光纤传感设备1连接；当相邻两组光纤复用装置为串联连接时，第一组所述波分复用器通过长距离传感光纤依次连接若干组光纤复用装置，光纤复用装置中的波分复用器与长距离传感光纤连接；
光纤复用装置包括第一波分复用器2、第一环形器3、第一光电收发模块4、第二波分复用器5、第二环形器6、以及第二光电收发模块7，所述分布式光纤传感设备1与第一波分复用器2连接，第一波分复用器2通过长距离传感光纤与第二波分复用器5连接，所述第一波分复用器2连接有第一环形器3，所述第一环形器3分别与第一光电收发模块4的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器5与第二环形器6连接，所述第二环形器6分别与第二光电收发模块7的发射端与接收端连接。
所述第一/第二波分复用器5均包括3个端口，第一/第二环形器6均包括3个接口，所述分布式光纤传感设备1的光纤接口与第一波分复用器2的1端口连接，所述第一波分复用器2的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器5的2端口连接；所述第一波分复用器2的3端口与第一环形器3的2端口连接，所述第一环形器3的1端口与第一光电收发模块4的发射端连接，所述第一环形器3的3端口与第一光电收发模块4的接收端连接；第二波分复用器5的3端口与第二环形器6的2端口连接，第二波分复用器5的1端口通过长距离传感纤维与下一组光纤复用装置连接，所述第二环形器6的1端口与第二光电收发模块7的发射端连接，所述第二环形器6的3端口与第二光电收发模块7的接收端连接。
实施例2：根据附图2可知，本实施例中的一种通信与分布式传感的光纤复用方法，包括分布式光纤传感设备1以及2组多组光纤复用装置；第一组所述波分复用器与分布式光纤传感设备1连接；当相邻两组光纤复用装置为并联连接时，至少两组光纤复用装置公共同一波分复用器组成多组光纤复用装置，然后通过长距离传感光纤一次连接多组光纤复用装置。
光纤复用装置包括第三波分复用器8、第一环形器3、第一光电收发模块4、第四波分复用器9、第二环形器6、第二光电收发模块7，第三环形器11、第三光电收发模块10、第四环形器13以及第四收发模块；所述分布式光纤传感设备1与第三波分复用器8连接，第三波分复用器8通过长距离传感光纤与第四波分复用器9连接，所述第三波分复用器8连接有第一环形器3，所述第一环形器3分别与第一光电收发模块4的发射端与接收端连接；所述第四波分复用器9与第二环形器6连接，所述第二环形器6分别与第二光电收发模块7的发射端与接收端连接；所述第三波分复用器8与第三环形器11连接，第三环形器11分别与第三光电收发模块10的发射端与接收端连接；所述第四波分复用器9与第四环形器13连接，所述第四环形器13分别与第四光电模块的发射端与接收端连接。
所述第三波分复用器8和第四波分复用器9均包括4个端口，第一/第二/第三/第四环形器13均包括3个接口；所述分布式光纤传感设备1的光纤端口与第三波分复用器8的1端口连接，所述第三波分复用器8的2端口通过长距离传感光纤与第四波分复用器92端口连接，所述第四波分复用器9的3端口与第一环形器3的2端口连接，其4端口与第三环形器11的2端口连接，所述第一环形器3的1/3端口分别与第一光电收发模块4的发射端与接收端连接，所述第三环形器11的1/3端口分别与第三光电收发模块10的发射端与接收端连接；所述第四波分复用器9的2端口通过长距离传感光纤与第四波分复用器9的2端口连接，所述第四波分复用器9的1端口通过长距离传感光纤与下一组多组光纤复用装置连接，所述第四波分复用器9的3端口与第二环形器6的2端口连接，其4端口与第四环形器13的2端口连接，所述第二环形器6的1/端口分别与第二光电收发模块7的发射端与接收端连接，所述第四环形器13的1/3端口分别与第四光电收发模块12的发射端与接收端连接。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (5)
1.一种通信与分布式传感的光纤复用方法，其特征在于：包括分布式光纤传感设备以及若干组光纤复用装置；所述分布式光纤传感器设备通过长距离传感光纤一次连接有若干组光纤复用装置，相邻的两组所述光纤复用装置为串联连接或并联连接；所述光纤复用装置包括波分复用器、环形器以及光电收发模块，所述波分复用器与环形器连接，所述环形器分别与光电收发模块的发射端与接收端连接；第一组所述波分复用器与分布式光纤传感设备连接；当相邻两组光纤复用装置为串联连接时，第一组所述波分复用器通过长距离传感光纤依次连接若干组光纤复用装置，光纤复用装置中的波分复用器与长距离传感光纤连接；当相邻两组光纤复用装置为并联连接时，至少两组光纤复用装置公共同一波分复用器组成多组光纤复用装置，然后通过长距离传感光纤一次连接多组光纤复用装置。
2.根据权利要求1所述的光纤复用方法，其特征在于：光纤复用装置包括第一波分复用器、第一环形器、第一光电收发模块、第二波分复用器、第二环形器、以及第二光电收发模块，所述分布式光纤传感设备与第一波分复用器连接，第一波分复用器通过长距离传感光纤与第二波分复用器连接，所述第一波分复用器连接有第一环形器，所述第一环形器分别与第一光电收发模块的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器与第二环形器连接，所述第二环形器分别与第二光电收发模块的发射端与接收端连接。
3.根据权利要求2所述的光纤复用方法，其特征在于：还包括第三环形器、第三光电收发模块、第四环形器以及第四收发模块；所述第一波分复用器与第三环形器连接，第三环形器分别与第三光电收发模块的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器与第四环形器连接，所述第四环形器分别与第四光电模块的发射端与接收端连接。
4.根据权利要求3所述的光纤复用方法，其特征在于：所述第一/第二波分复用器均包括4个端口，第一/第二/第三/第四环形器均包括3个接口；所述分布式光纤传感设备的光纤端口与第一波分复用器的1端口连接，所述第一波分复用器的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器2端口连接，所述第二波分复用器的3端口与第一环形器的2端口连接，其4端口与第三环形器的2端口连接，所述第一环形器的1/3端口分别与第一光电收发模块的发射端与接收端连接，所述第三环形器的1/3端口分别与第三光电收发模块的发射端与接收端连接；所述第二波分复用器的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器的2端口连接，所述第二波分复用器的1端口通过长距离传感光纤与下一组多组光纤复用装置连接，所述第二波分复用器的3端口与第二环形器的2端口连接，其4端口与第四环形器的2端口连接，所述第二环形器的1/端口分别与第二光电收发模块的发射端与接收端连接，所述第四环形器的1/3端口分别与第四光电收发模块的发射端与接收端连接。
5.根据权利要求2所述的光纤复用方法，其特征在于：所述第一/第二波分复用器均包括3个端口，第一/第二环形器均包括3个接口，所述分布式光纤传感设备的光纤接口与第一波分复用器的1端口连接，所述第一波分复用器的2端口通过长距离传感光纤与第二波分复用器的2端口连接；所述第一波分复用器的3端口与第一环形器的2端口连接，所述第一环形器的1端口与第一光电收发模块的发射端连接，所述第一环形器的3端口与第一光电收发模块的接收端连接；第二波分复用器的3端口与第二环形器的2端口连接，第二波分复用器的1端口通过长距离传感纤维与下一组光纤复用装置连接，所述第二环形器的1端口与第二光电收发模块的发射端连接，所述第二环形器的3端口与第二光电收发模块的接收端连接。
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