CN111934759B - 一种通过plc芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法 - Google Patents

一种通过plc芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其包括输入光纤阵列、PLC芯片和输出光纤阵列，所述PLC芯片设于输入光纤阵列和输出光纤阵列之间；所述PLC芯片包括第一PLC芯片和第二PLC芯片，所述第一PLC芯片和第二PLC芯片之间设有转接光纤阵列，所述转接光纤阵列邻接第一PLC芯片端设有N个传输光路，所述转接光纤阵列邻接第二PLC芯片端对应设有N个传输光路和N个反馈光路，且所述转接光纤阵列两端的N个传输光路分别对应同轴贯通设置。其体积小巧、结构简单、横截面小；通过设置对应数量的反馈光路，实现对各路传输光路进行实时监控，以达到快速发现对应故障点的效果；该监测方法，实现对各光路的快速、精准的监测及达到光路同进同出的效果。

Description

一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法
技术领域
本发明涉及光传输监测技术领域，具体的涉及一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法。
背景技术
PLC分路器采用半导体工艺(光刻、腐蚀、显影等技术)制作。光波导阵列位于芯片的上表面，分路功能集成在芯片上，也就是在一只芯片上实现1、1等分路；然后，在芯片两端分别耦合输入端以及输出端的多通道光纤阵列并进行封装。
在目前PLC分路器的应用中，其优点具体如下：损耗对光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；分光均匀，可以将信号均匀分配给用户；结构紧凑，体积小，可以直接安装在现有的各种交接箱内；单只器件分路通道很多，可以达到32路以上；多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。
然而在PLC分路器的应用中，由于分路通道很多，各路光纤一起，若其中一路或若干路出现故障，并不能精准的找到故障点。为此在维修过程中，会产生大量的维修费用，且以亿计，同时需要投入大量的人力、物力，耗时长，解决问题不及时，效率低下。且一些大的公司，为保证光纤的顺利正常，通常也会采用多路或配合软件进行切换备用，待出现故障时，及时进行切换，而后再报修，如此依然是由客户进行举报投诉，对于光纤监控仍没有实质解决的进步空间。
由于光不能简单尖锐的进行拐弯，在方向转变上通常都会有一定的弧度；目前做法，大致方向依然是绕光纤；但因为光纤不可大幅度弯折、易断，故若通过绕线方式，则光路布置占用空间大；然通常简单的分路器装置内部空间有限，不适合大力发展。
为此，针对上述所述需求，设计一种装置/方法，用于解决实际光分路实际应用中，一方面通过该装置可实现对每一光路进行一一监控，若光路出现故障，可及时实时进行反馈；另一方面，保证该装置的大小体积，便于推广应用，成为一种迫切需求。因此，一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置具有很大挑战，但确实成为了目前技术人员的创新设计理念。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法，其针对采用PLC芯片实现光传输的技术，解决了现有技术中，光分路通道很多，各路光纤一起，若其中一路或若干路出现故障，并不能精准的找到故障点；监测分路装置内部空间有限，从而对光路设置方案有进一步要求等问题；针对采用PLC芯片进行光传输分路的同时，可对每一光路进行一一监控，且体积小巧。
鉴于上述问题，本发明提供一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法。
第一方面，本发明提供一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其包括输入光纤阵列、PLC芯片和输出光纤阵列，所述PLC芯片设于输入光纤阵列和输出光纤阵列之间；所述PLC芯片包括第一PLC芯片和第二PLC芯片，所述第一PLC芯片和第二PLC芯片之间设有转接光纤阵列，所述转接光纤阵列邻接第一PLC芯片端设有N个传输光路，所述转接光纤阵列邻接第二PLC芯片端对应设有N个传输光路和N个反馈光路，且所述转接光纤阵列两端的N个传输光路分别对应同轴贯通设置。
优选地，所述转接光纤阵列呈凹型设置；其中，所述转接光纤阵列内部的N个传输光路沿凹型两端的凸起方向且贯穿凹部底面并列设置，所述转接光纤阵列内部邻接第二PLC芯片端的N个反馈光路与所述转接光纤阵列上的传输光路依次间隔设置。
优选地，该监测装置的输入端还包括监控设备，所述反馈光路于转接光纤阵列的凹型缺口处输出至监控设备，且所述监控设备设置有功率计。
优选地，所述转接光纤阵列内部的传输光路、反馈光路、传输光路和反馈光路之间均无交叉。
优选地，所述第一PLC芯片内部设置1*N分路的传输光路，且所述第一PLC芯片内部的N个传输光路与转接光纤阵列的传输光路同轴。
优选地，所述第二PLC芯片内部设置N个倒置的1*2分路的Y型光路，其中，所述第二PLC芯片内部的光路包括传输光路和反馈光路；且所述第二PLC芯片内部的N个传输光路与转接光纤阵列内部的N个传输光路对应同轴，所述第二PLC芯片内部的N个反馈光路与转接光纤阵列的内部的N个反馈光路对应同轴。
优选地，所述第一PLC芯片为均分光分路器芯片，所述第二PLC芯片为不均分光分路器芯片。
第二方面，本发明还另提供了一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测方法，采用上述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，具体步骤如下：
(1)根据需要设计系统参数，将所述监测装置设置为N条传输光路；
(2)输入光源，经第一PLC芯片时，被分为N条传输光路；
(3)经转换光纤阵列，光束经对应的传输光路，一部分继续传输至第二PLC芯片内对应的传输光路，另一部分经反馈光路传输至监控设备；
(4)通过功率计监控反馈光路的能量变化，实时监控输出光路的传输情况。
优选地，所述步骤1中，参数的设定，包括对第二PLC芯片的分光比进行设置，通过功率计固定反馈光路的能量值。
该发明记载技术方案所带来的有益效果：
1、本发明监测装置，针对现有采用PLC芯片实现光传输的技术问题，增加设置了对应数量的反馈光路，从而实现对各路传输光路进行实时监控，从而，在光分路通道很多时，若其中一路或若干路出现故障，可精确的找到故障点，高效、快速实施维修工作。
2、本发明监测装置，通过设有倒置的1*2分路的Y型光路，解决了由于监测分路装置内部空间有限，从而对该监测装置内部反馈光路设置的局限性问题，实现该监测装置体积小巧、功能齐全的设计。
3、采用本发明监测装置，其横截面小，且可实现光路的同进同出，具有广泛应用前景。
4、采用本发明监测方法具有广泛应用性，可在光路传输及监测过程中，实现快速、精准、同进同出的效果。
本发明所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法，该装置体积小巧、结构简单、横截面小；其通过设置对应数量的反馈光路，从而实现对各路传输光路进行实时监控，以达到快速发现对应故障点的效果；采用该监测方法，可实现对各光路的快速、精准的监测及达到光路同进同出的效果，便于推广应用。
附图说明
图1是本发明一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置一较佳实施方式结构示意图。
图2是本发明一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置一较佳实施方式装置主视图。
图3为图2中A-A剖视结构示意图。
图4为本发明一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置一较佳实施方式装置俯视图。
其中：1-输入光纤阵列，2-第一PLC芯片，3-转接光纤阵列，4-第二PLC芯片，5-输出光纤阵列，6-传输光路，7-反馈光路。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置及方法，用于解决现有技术中，在光传输信号故障的监测装置中，光分路通道很多，各路光纤一起，若其中一路或若干路出现故障，并不能精准的找到故障点；且监测分路装置内部空间有限，从而对光路设置方案有进一步要求等问题；本发明提供的技术方案总体思路如下：
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其包括输入光纤阵列1、PLC芯片和输出光纤阵列5，所述PLC芯片设于输入光纤阵列1和输出光纤阵列5之间；所述PLC芯片包括第一PLC芯片2和第二PLC芯片4，所述第一PLC芯片2和第二PLC芯片4之间设有转接光纤阵列3，所述转接光纤阵列3邻接第一PLC芯片2端设有N个传输光路6，所述转接光纤阵列3邻接第二PLC芯片4端对应设有N个传输光路6和N个反馈光路7，且所述转接光纤阵列3两端的N个传输光路6分别对应同轴贯通设置。
该监测装置，针对现有采用PLC芯片实现光传输的技术问题，增加设置了对应数量的反馈光路7，从而实现对各路传输光路6进行实时监控，从而，在光分路通道很多时，若其中一路或若干路出现故障，可精确的找到故障点，高效、快速实施维修工作。
具体的，为便于附图展示，选取传输光路6为3个，反馈光路7亦为3个，如图1-4所示，如下亦以此为具体实施方式阐述。
由于激光光源一旦有反馈光返回，会对光源的芯片造成老化等损伤、影响寿命；在该装置光源的输入端设置隔离器，阻断反馈光的返回。为对每条光路进行故障监控，本发明设置转接光纤阵列3，增设反馈光路7，以实现对每一光路一一监控。
具体的，如图1和2所示，所述转接光纤阵列3呈凹型设置；其中，所述转接光纤阵列3内部的3个传输光路6沿凹型两端的凸起方向且贯穿凹部底面并列设置，所述转接光纤阵列3内部邻接第二PLC芯片4端的3个反馈光路7与所述转接光纤阵列3上的传输光路6依次间隔设置。
为解决在光路出现故障时，可及时实时进行反馈，该监测装置的输入端还包括监控设备，所述反馈光路7于转接光纤阵列3的凹型缺口处输出至监控设备，且所述监控设备设置有功率计。即在每条光路上设置一个对应的监控，以达到对每条光路独立进行监控。
其中，如图3所示，所述转接光纤阵列3内部的传输光路6、反馈光路7、传输光路6和反馈光路7之间均无交叉。从而保证各光路正常进行传输，及各反馈光路7独立的对应反馈光路7信号，以达到各光路信号的完整独立，不受干扰。
具体的，如图3所示，所述第一PLC芯片2内部设置1*3分路的传输光路6，即由一条光路均分为3路传输光路6，且所述第一PLC芯片2内部的3个传输光路6与转接光纤阵列3的传输光路6同轴。该装置采用微米级对准，从而确保其传输精确度，减少光纤减损，保证传输质量。
具体的，如图3所示，所述第二PLC芯片4内部设置3个倒置的1*2分路的Y型光路，其中，所述第二PLC芯片4内部的光路包括传输光路6和反馈光路7；且所述第二PLC芯片4内部的3个传输光路6与转接光纤阵列3内部的3个传输光路6对应同轴，所述第二PLC芯片4内部的3个反馈光路7与转接光纤阵列3的内部的3个反馈光路7对应同轴。从而构成完整的光信号的传输路线及反馈路线的同进同出，进行实时监控；且分叉各路光纤间距为微米级，解决了由于监测分路装置内部空间有限，从而对该监测装置内部反馈光路7设置的局限性问题，实现该监测装置体积小巧、功能齐全的设计。
具体到本实施例中，该装置的端面(横截面)仅为2*3(毫米为单位)，且分叉各路光纤间距为微米级，仅为250微米，即0.25mm；其中，输入光纤阵列1、第一PLC芯片2、转接光纤阵列3、第二PLC芯片4和输出光纤阵列5之间采用胶水粘结，并以微米级对准。
其中，所述第一PLC芯片2为均分光分路器芯片，即保证各光路的传输能量；所述第二PLC芯片4为不均分光分路器芯片，从而根据客户要求不同，可相应调整反馈光路7的能量占比，例如95:5或90:10等，通过监控设备的功率计，以进行实时监控。
具体的，若能量占比为90:10，则在反馈光路7终端输出信号光路反馈10％能量，换算成功率，显示在功率计上；若光路正常稳定，则功率计上为一定值；若光纤出现衰减，有一定的故障，则反馈至功率计上的值也会相应减小。
本发明提供的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，该装置体积小巧、结构简单、横截面小；通过设置对应数量的反馈光路7，从而实现对各路传输光路6进行实时监控，以达到快速发现对应故障点的效果。
实施例二：
本发明还另提供了一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测方法，采用上述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，具体步骤如下：
(1)根据需要设计系统参数，将所述监测装置设置为3条传输光路6；
(2)输入光源，经第一PLC芯片2时，被分为3条传输光路6；
(3)经转换光纤阵列，光束经对应的传输光路6，一部分继续传输至第二PLC芯片4内对应的传输光路6，另一部分经反馈光路7传输至监控设备；
(4)通过功率计监控反馈光路7的能量变化，实时监控输出光路的传输情况。
其中，所述步骤1中，参数的设定，包括对第二PLC芯片4的分光比进行设置，通过功率计固定反馈光路7的能量值。
采用本发明所述通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，通过该方法，可以实时监控输出光在光纤传输的情况；可在光路传输及监测过程中，实现快速、精准、同进同出的效果；具有广泛应用性。
文中尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其包括输入光纤阵列、PLC芯片和输出光纤阵列，所述PLC芯片设于输入光纤阵列和输出光纤阵列之间；其特征在于：所述PLC芯片包括第一PLC芯片和第二PLC芯片，所述第一PLC芯片和第二PLC芯片之间设有转接光纤阵列，所述转接光纤阵列邻接第一PLC芯片端设有N个传输光路，所述转接光纤阵列邻接第二PLC芯片端对应设有N个传输光路和N个反馈光路，且所述转接光纤阵列两端的N个传输光路分别对应同轴贯通设置；所述转接光纤阵列呈凹型设置；其中，所述转接光纤阵列内部的N个传输光路沿凹型两端的凸起方向且贯穿凹部底面并列设置，所述转接光纤阵列内部邻接第二PLC芯片端的N个反馈光路与所述转接光纤阵列上的传输光路依次间隔设置；所述转接光纤阵列内部的传输光路、反馈光路、传输光路和反馈光路之间均无交叉。
2.根据权利要求1所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其特征在于：该监测装置的输入端还包括监控设备，所述反馈光路于转接光纤阵列的凹型缺口处输出至监控设备，且所述监控设备设置有功率计。
3.根据权利要求1所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其特征在于：所述第一PLC芯片内部设置1*N分路的传输光路，且所述第一PLC芯片内部的N个传输光路与转接光纤阵列的传输光路同轴。
4.根据权利要求1所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其特征在于：所述第二PLC芯片内部设置N个倒置的1*2分路的Y型光路，其中，所述第二PLC芯片内部的光路包括传输光路和反馈光路；且所述第二PLC芯片内部的N个传输光路与转接光纤阵列内部的N个传输光路对应同轴，所述第二PLC芯片内部的N个反馈光路与转接光纤阵列的内部的N个反馈光路对应同轴。
5.根据权利要求1所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，其特征在于：所述第一PLC芯片为均分光分路器芯片，所述第二PLC芯片为不均分光分路器芯片。
6.一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测装置，具体步骤如下：
(1)根据需要设计系统参数，将所述监测装置设置为N条传输光路；
(2)输入光源，经第一PLC芯片时，被分为N条传输光路；
(3)经转换光纤阵列，光束经对应的传输光路，一部分继续传输至第二PLC芯片内对应的传输光路，另一部分经反馈光路传输至监控设备；
(4)通过功率计监控反馈光路的能量变化，实时监控输出光路的传输情况。
7.根据权利要求6所述的一种通过PLC芯片实现光传输信号故障的监测方法，其特征在于：所述步骤( 1) 中，参数的设定，包括对第二PLC芯片的分光比进行设置，通过功率计固定反馈光路的能量值。
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