CN113783605B - 一种光源保护装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光源保护装置以及方法，用于保护光通信系统的可靠性。该光源保护装置包括：至少两个主光源、至少一个备光源、至少两个合路器、至少一个选路器以及至少一个信号处理单元，其中，主光源与合路器一一对应，备光源与选路器一一对应；主光源输出第一连续CW光至与主光源对应的合路器；备光源输出第二CW光至选路器；选路器选择备光源的第二CW光输出至至少两个合路器中的一个合路器的输入端口；合路器提供合路输出通道，输出第一CW光或第二CW光至传输光纤；信号处理单元检测第一CW光的光功率，在第一CW光的光功率小于预设阈值时，信号处理单元控制主光源关闭，并控制备光源启动。

Description

一种光源保护装置以及方法

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种光源保护装置以及方法。

背景技术

随着通信技术的发展，光通信和数据通信设备的发展趋势是容量越来越大，端口数量越来越多，端口速率越来越高。以数据交换机为例，当前一个2U盒式交换机的交换容量已达到12.8Tbps，支持64个100GE四通道小封装可插拔(quad small form-factorpluggable，QSFP)封装的可插拔光模块端口。而随着业务带宽的持续增长，在未来几年内盒式交换机的容量预计需要支持100Tbps以上的超高容量。为了实现这一功能，目前业内提出了多种方案。具体示例方案中，包括如图1至图4所示的技术方案：图1所示的技术方案中，一个或多个在板光模块(on board optics，OBO)放在印制电路板(printed circuit board，PCB)，通过高速信号线与电芯片互联，光源作为单独模块通过光纤连接到OBO，提供OBO内部的调制器所需要的连续光(continuous wave，CW)；图2所示的技术方案中，光引擎(opticsengine，OE)与电芯片联合封装以提高集成度；图3所示的技术方案中，电芯片与光芯片做堆叠(即每个光芯片可包含多个OE)，这样比图2所示的技术方案具有更高的集成度；图4所示的技术方案中，进一步的将特殊应用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)与光芯片做集成，提供单芯片方案，同时，芯片内包含多个OE。由于图1至图4所示的OBO与OE都处于设备或单板内部，在本申请中统称为板内光模块。

由于板内光模块处于设备内部，模块失效后维护难度远高于传统的可插拔光模块架构，因此业内的观点是将最容易失效的光源从板内光模块中分割出来，作为多通道光源放在单板上，并优先地做成可插拔模块形态，方便失效后及时更换。

光源单独分离出来放在面板上做成可插拔模块时，一个光源输出会分成多路，做为多个调制器的输入光信号，一个光源失效将导致多路调制后的光信号无法正常工作。如何对光源进行保护成了一个急需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种光源保护装置以及方法，用于保护光通信系统的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供一种光源保护装置，具体包括：至少两个主光源、至少一个备光源、至少两个合路器、至少一个选路器以及至少一个信号处理单元，其中，该主光源与该合路器一一对应、该备光源与该选路器一一对应；所述主光源输出第一连续CW光至与所述主光源对应的合路器；所述备光源输出第二CW光至所述选路器；所述选路器选择所述备光源的第二CW光输出至所述至少两个合路器中的一个合路器的输入端口；所述合路器提供合路输出通道，输出所述第一CW光或所述第二CW光至传输光纤；所述信号处理单元检测所述第一CW光的光功率，在所述第一CW光的光功率小于预设阈值时，所述信号处理单元控制所述主光源关闭，并控制所述备光源启动。

本实施例中，该信号处理单元在该主光源异常时，可以关闭该主光源，然后启动该备光源从而使得该备光源可以替代该主光源保证该光通信系统中光源的稳定提供，从而实现光通信系统的可靠性。同时该合路器为无源光器件使得该光源保护装置可以减少控制电路，从而增加光源保护装置的集成度，且可以提供低插损合路通道。

可选的，该光源保护装置还包括至少两个调制单元，且该调制单元与该合路器一一对应；在该调制单元在该光源保护装置中接收该合路器输出的该第一CW光，并对该第一CW光进行调制；或者，该调制单元接收该合路器输出的该第二CW光，并对该第二CW光进行调制。

可选的，该调制单元中包括至少一个调制器，其中，该调制器可以为微环调制器。本实施例中，该微环调制器对输入波长、工作温度很敏感，并且微环调制器谐振曲线具有周期性，因此在切换到备用激光器后，微环调制器能够迅速调整工作温度，重新进行工作参数调节，使得输出调制后的光信号基本不变。

可选的，由于微环调制器可以选波长调制，因此本实施例中，该至少一个微环调制器可以组成级联微环调制器，从而实现该主光源和该备光源为多波长光源。

可选的，该信号处理单元在检测该第一CW光的光功率时，可以从多个节点进行检测，具体可以如下：一种可能实现方式中，该信号处理单元检测该合路器输出的该第一CW光的光功率；另一种可能实现方式中，该信号处理单元检测所述主光源输出的所述第一CW光的光功率；另一种可能实现方式中，所述信号处理单元检测所述调制单元接收到的所述第一CW光的光功率。本实施例中，该信号处理单元在检测该调制单元接收到的第一CW光时，具体可以通过该调制单元的探测器来获取该第一CW光，然后获取该第一CW光的光功率，最后反馈给该信号处理单元。同时，本实施例中，该信号处理单元可以通过上述三种可能实现方式中的至少一项来进行光功率检测，具体此处不做限定。

可选的，本实施例中，该主光源与该备光源之间的波长间隔满足预设间隔。比如，该主光源与该备光源发送的波长应相近或相同。

可选的，在该调制器为微环调制器时，该预设间隔满足如下公式：

ABS(λ₂-λ₁-n*FSR)≤0.5nm；

或，

ABS(λ₂-λ₁-n*FSR)≤0.3nm；其中，所述ABS用于指示绝对值函数，所述λ₂用于指示所述备光源输出的第二CW光的波长，所述λ₁用于指示所述主光源输出的第一CW光的波长，所述n为任意非零整数，所述FSR用于指示所述微环调制器的自由光谱区。

可选的，上述描述的光源保护装置可以进行如下集成：

一种可能实现方式中，该主光源、该备光源、所述合路器、所述选路器以及所述信号处理单元集成为集成光源模块，即该光源保护装置作为一个整体可插拔器件应用于光通信系统。

另一种可能实现方式中，将该至少两个主光源集成为主光源模块，将该至少一个备光源集成为备光源模块；然后该主光源模块、该备光源模块、该选路器、合路器以及该信号处理单元布放在面板或设备内。这样可以抵抗电源失效，当某个光源模块的电源失效时，仅主用激光器或备用激光器失效，调制单元不会因为无CW光输入导致业务中断。

另一种可能实现方式中，若该选路器为微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)(该MEMS可以通过较小的器件实现连续角度调节，从而实现将备光源输出不同的合路器输入端口)，则所述主光源和所述备光源、所述合路器以及所述选路器集成为集成光器件；然后该集成光器件与该信号处理单元布放在面板或设备内。这样可以有效的提高光源保护装置的集成度。

可选的，该集成光器件还包括透镜和传输光纤，其中，该透镜用于将该集成光器件中主光源和备光源输出的连续光转换为平行光；或者该透镜将该集成光器件中输出的平行光会聚输出至所述光纤。

可选的，该光纤为保偏光纤。保偏光纤可以使得调制单元光源的输入端只需要做单偏振对准的耦合即可，不需要特殊的偏振控制单元。

可选的，为了保证主光源和备光源的输出波长处于预设范围内，所述集成光器件还包括至少一个热电制冷器，所述至少一个热电制冷器用于对所述集成光器件中的主光源和备光源进行温度控制。即本实施例中，该集成光器件中可以采用一个热电制冷器对一个或多个激光器进行温度控制，也可以采用多个热电制冷器对一个或多个激光器进行温度控制。

可选的，为了保证任何偏振的光信号都可以耦合输入到调制单元的光波导，该光源保护装置还可以包括耦合结构，所述耦合结构包含于所述调制单元的输入端口，用于使得所述第一CW光或所述第二CW光耦合输入所述调制单元的光波导。

可选的，该耦合结构包括偏振分路旋转器(polarization splitter rotator，PSR)和多模干涉(Multimode Interference，MMI)。在该耦合结构中，光纤耦合输入后，经过一个PSR将输入光的偏振态分离为TE模和TM模，并将TM模旋转90度转换为TE模；PSR输出的两路光信号经过MMI重新合并一路光信号输出给调制单元。

第二方面，本申请提供一种光源保护方法，应用于上述第一方面所述的光源保护装置，其中该信号处理单元检测主光源的光功率；然后在检测到该主光源的光功率小于预设阈值时，该信号处理单元控制该主光源关闭，使得该主光源停止输出第一CW光；同时，该信号处理单元控制该备光源启动，使得该备光源输出第二CW光；该信号处理单元控制该选路器使得该备光源输出的第二CW光输出至该主光源对应的合路器，再经过该合路器输出。

本实施例中，该信号处理单元在该主光源异常时，可以关闭该主光源，然后启动该备光源从而使得该备光源可以替代该主光源保证该光通信系统中光源的稳定提供，从而实现光通信系统的可靠性。同时该合路器为无源光器件使得该光源保护装置可以减少控制电路，从而增加光源保护装置的集成度，且可以提供低插损合路通道。

可选的，该信号处理单元在检测该主光源的光功率时，可以采用如下几种方式中的至少一项：

一种可能实现方式中，该信号处理单元检测该合路器输出的第一CW光的光功率；

另一种可能实现方式中，该信号处理单元在主光源的输出口检测该第一CW光的光功率；

另一种可能实现方式中，若该光源保护装置中包括调制单元，则该信号处理单元可以检测该调制单元接收到的该第一CW光的光功率。

可选的，在该光源保护装置中包括至少一个热电制冷器时，该信号处理单元控制该至少一个热电制冷器对该主光源和该备光源进行温度控制。

附图说明

图1为板内光模块的一个示例性结构示意图；

图2为板内光模块的另一个示例性结构示意图；

图3为板内光模块的另一个示例性结构示意图；

图4为板内光模块的另一个示例性结构示意图；

图5为1:1保护模式下的光源保护的一个结构示意图；

图6为N：1保护模式下的光源保护的一个结构示意图；

图7为本申请实施例中光源保护装置的一个实施例示意图；

图8为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图9为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图10为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图11为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图12为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图13为本申请实施例中集成光模块的一个实施例示意图；

图14为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图15为本申请实施例中集成光器件的一个实施例示意图；

图16为本申请实施例中集成光器件的另一个实施例示意图；

图17为本申请实施例中光源保护装置的另一个实施例示意图；

图18为本申请实施例中光源保护装置的一个工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。本申请中所出现的单元的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的单元或子单元可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理单元，或者可以分布到多个电路单元中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本申请方案的目的。

随着通信技术的发展，光通信和数据通信设备的发展趋势是容量越来越大，端口数量越来越多，端口速率越来越高。而为了实现超高容量的光通信系统，业界提出了板内光模块的技术方案。而由于由于板内光模块处于设备内部，模块失效后维护难度远高于传统的可插拔光模块架构，因此业界普遍观点是：把最容易失效的光源单独从板内光模块中分割出来，作为多通道光源放在面板上，并优选地做成可插拔模块形态，方便失效后及时更换。为了降低光源内部及光源与板内光模块连接光纤数量，期望是光源的输出光功率尽可能大，光源输出到板内光模块的光链路的插损尽可能小，板内光模块内部的调制器插损、输出的耦合插损尽可能小，以提高板内光模块上的分光比。光源单独分离出来放在面板上做成可插拔模块形态，由于一个光源输出会分成多路，做为多个调制器的输入光信号，一个光源失效将导致多路调制后光信号无法正常工作。而是否对光源进行保护形成两种不同的观点。一种观点是不需要对光源额外的保护措施，而是依靠设备级、网络级的保护对业务进行保护，这种方式要求复杂的设备架构和网络架构，并且提供设备和网络冗余。而另一种观点则是借用光通信的1：1或者N：1保护模式对光源进行保护。具体结构如图5和图6所示。而这两种保护模式也存在相应的缺点：图5所示的1：1保护模式中，光源数翻倍，成本高且集成度低；图6所示的N：1保护模式中，多个二选一光开关需要额外的控制信号，不利于光源的小型化；并且二选一光开关的插损较大，不利于光源的高功率输出。

为了解决上述问题，本申请实施例提供如图7所示的光源保护装置700，该光源保护装置700包括：至少两个主光源701，至少一个备光源702、至少两个合路器703、至少一个选路器704以及至少一个信号处理单元705，其中，该主光源701与该合路器703一一对应、该备光源702与该选路器704一一对应。在此结构中，所述主光源701输出第一连续CW光至与所述主光源701对应的合路器703；所述备光源702输出第二CW光至所述选路器704；所述选路器704选择所述备光源702的第二CW光输出至所述至少两个合路器703中的一个合路器703的输入端口；所述合路器703提供合路输出通道，输出所述第一CW光或所述第二CW光至传输光纤；所述信号处理单元705检测所述第一CW光的光功率，在所述第一CW光的光功率小于预设阈值时，所述信号处理单元705控制所述主光源701关闭，并控制所述备光源702启动。

本实施例中，在发生故障的主光源701恢复正常之后，该信号处理单元705可以直接关闭该备光源702，启动该恢复正常的主光源701并关闭该备光源702；或者，该信号处理单元705将该恢复正常的主光源701当作新的备光源，在该处于工作状态的备光源出现故障时再启动该恢复正常的主光源701。

基于上述图7所示的光源保护装置700，如图8所示，该光源保护装置700还包括至少两个调制单元706，其中，该调制单元706与该合路器703一一对应。同时，在该主光源701正常工作时，该调制单元706接收该合路器703输出的该第一CW光，并对该第一CW光进行调制；而在该主光源701关闭，该备光源702工作时，该调制单元706接收该合路器703输出的该第二CW光，并对该第二CW光进行调制。可选的，该调制单元706中还可以如图9所示包括分路器7061、至少一个调制器7062、探测器7063以及控制器7064。在该调制单元706接收到该合路器703输出的CW光之后，通过该分路器7061将该CW光分为至少一路光信号，并将该至少一路光信号输出至该至少一个调制器7062。而该探测器7063可以接收到该合路器输出的CW，从而检测该调制单元706接收到的CW光的光功率，并将检测后的结果发送给信号处理单元705。

可选的，该调制单元706中的调制器7062可以为微环调制器。本实施例中，该微环调制器对输入波长、工作温度很敏感，并且微环调制器谐振曲线具有周期性，因此在切换到备用激光器后，微环调制器能够迅速调整工作温度，重新进行工作参数调节，使得输出调制后的光信号基本不变。同时由于微环调制器可以选波长调制，因此本实施例中，该至少一个微环调制器可以组成级联微环调制器，从而实现该主光源和该备光源为多波长光源。如图10所示的该级联微环调制器的工作示意图，输入该调制单元706的CW光中包括了λ₁至λ_p总共P个波长，微环调制器1至微环调制器P通过光波导串联起来，每个微环调制器选择其中一个波长进行调制后输出调制后的光信号。比如：微环调制器1对波长为λ₁的CW光进行调制，微环调制器2对波长为λ₁的CW光进行调制，微环调制器P对波长为λ_p的CW光进行调制。为了避免波长之间的调制串扰，通常要求CW光的波长(即λ₁至λ_p)都处于微环调制器的一个FSR之内。为了匹配这种应用，该主光源701相应地可以更改为主用多波长光源，而该备光源702相应地可以更改为备用多波长光源。而相应的该光源保护装置700可以如图11所示：在图11所示的结构中，该主用多波长光源1输出的CW光的波长为λ₁₁至λ_1p，主用多波长光源21输出的CW光的波长为λ₂₁至λ_2p，备用多波长光源1输出的CW光的波长为λ₃₁至λ_3p。在调制单元1内部，可以将多波长光源仅输入到调制单元1的级联的微环调制器11至微环调制器1P，或者在调制器单元分光后，再输入两组或两组以上的级联微环调制器。调制单元2内部的功能单元与调制单元1类似。

在图8所示的光源保护装置700中，该信号处理单元705在检测CW光的光功率时，可以从多个节点进行检测。具体情况可以如图12所示：一种可能实现方式中，该信号处理单元705检测该合路器703输出的CW光的光功率；另一种可能实现方式中，该信号处理单元705检测所述主光源701或备光源702输出的CW光的光功率；另一种可能实现方式中，所述信号处理单元检测所述调制单元706接收到的CW光的光功率。本实施例中，该信号处理单元705在检测该调制单元706接收到的CW光时，具体可以通过该调制单元的探测器7063来获取该CW光，然后获取该CW光的光功率，最后反馈给该信号处理单元。同时，本实施例中，该信号处理单元705可以通过上述三种可能实现方式中的至少一项来进行光功率检测，具体此处不做限定。

本实施例中，该光源保护装置700中的至少两个主光源701，至少一个备光源702、至少两个合路器703、至少一个选路器704以及至少一个信号处理单元705可以集成为一个集成光源模块，这样可以容易实现光源保护装置的小型化和高集成度。而该集成光源模块1300的一个实施例示意图可以如图13所示，该至少两个主光源701简化为图13中的主光源单元，该至少一个备光源702简化为图13中的备光源单元，该至少两个合路器703简化为图13中的合路单元，该至少一个选路器704简化为图13中的选路单元。该图13所示的主光源、备光源、合路器、选路器以及信号处理单元之间的连接关系与功能，与图7所示的主光源、备光源、合路器、选路器以及信号处理单元之间的连接关系与功能相同，此处不再赘述。同地，该集成光源模块1300可以布放在设备或单板的面板上，并做成可插拔模块形态，以便集成光源模块1300工作异常时可以及时更换。

同理，在基于图13的结构中，该集成光源模块1300还与调制单元706相连，该集成光源模块1300还与调制单元706之间的连接关系与上述图8中的连接关系相同，具体此处不再赘述。

本实施例中，该光源保护装置700中的至少两个主光源701可以集成一个主光源模块，至少一个备光源702可以集成为一个备光源模块；然后将该主光源模块、该备光源模块、信号处理单元、选路器、合路器布放在设备或单板的面板上，其具体结构可以如图14所示。这样可以抵抗电源失效，当某个光源模块的电源失效时，仅主用激光器或备用激光器失效，调制单元不会因为无CW光输入导致业务中断。同时该主光源模块、该备光源模块可做成可插拔模块形态，以便主光源模块或备光源模块工作异常时可以及时更换。

本实施例中，在该选路器704为微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)时，该光源保护装置700中的至少两个主光源701，至少一个备光源702、至少两个合路器703、至少一个选路器704可以更进一步的集成为一个集成光器件。而该集成光器件1500的一个实施例示意图可以如图15所示，图15中的LD-1和LD-2为主光源，该LD-B为备光源，该Mux1和Mux2为合波器，该MEMS为选路器。在图15中所示的集成光器件1500中，该集成光器件1500还包括透镜L1、L2、L3、L4和L5，输出光纤F1和F2，以及热电制冷器(Thermo ElectricCooler，TEC)。在该集成光器件1500中，该LD-1、LD-2分别输出CW光到透镜L1、L2，然后通过该透镜L1和透镜L2将该CW光转换为平行光，并输入到合波器Mux1、Mux2的一个输入端。本实施例中，该合波器Mux1、Mux2的输入端选择透射输入端。在该LD-1和该LD-2中存在至少一个工作异常时，LD-B输出CW光到透镜L5，并由该透镜L5将该CW光转换为平行光，再输入到MEMS，通过调节MEMS角度将L5输出的平行光反射到合波器Mux1或Mux2的另一端输入端。本实施例中，该合波器Mux1、Mux2的输入端选择反射输入端。Mux1、Mux2合波输出的平行光经过L2、L4会聚后分别输入到对应的输出光纤F1、F2。本实施例中，该输出光纤可以选用保偏光纤。选择保偏光纤可以使得调制单元的光源接收端口只需要做单偏振对准的耦合即可，不需要特殊的偏振控制单元。而为了保证LD-1、LD-2、LD-B的输出波长处于一定范围内，通常需要使用TEC进行温度控制。本实施例中，可以选择使用一片TEC对三个光源整体进行温度控制。即该集成光器件1500中可以选择至少一个TEC对该集成光器件中的光源进行温度控制。在图15的所示的示例方案中，使用两个主用光源和一个备用光源，并且备用光源处于两个主用光源的中间。而在具体实现中，可以有两个或两个以上的主用光源，备用光源可以处于两个或多个主用光源的中间，也可以处于两个或两个以上主用光源的一侧。如图16所示，一种示例方案中，该集成光器件1500包括二个主用光源、一个备用光源，且备用光源在右侧的示例。

本实施例中，该主光源701与该备光源702输出的第一CW光与该第二CW光之间波长间隔满足预设波长间隔。而该预设波长间隔需要使得该第一CW光与该第二CW光在经过该调制单元706的调制生成的光信号基本不变。而在该微环调制器作为调制器7062时，该第一CW光与该第二CW光的波长间隔需要满足如下公式：

ABS(λ₂-λ₁-n*FSR)≤0.5nm；

或，

ABS(λ₂-λ₁-n*FSR)≤0.3nm；其中，所述ABS用于指示绝对值函数，所述λ₂用于指示所述备光源输出的第二CW光的波长，所述λ₁用于指示所述主光源输出的第一CW光的波长，所述n为任意非零整数，所述FSR用于指示所述微环调制器的自由光谱区。

本实施例中，该调制单元706的输入端口中还包括耦合结构，其中，该耦合结构用于使得所述第一CW光或所述第二CW光耦合输入所述调制单元的光波导。如图17所示，该耦合结构包括偏振分路旋转器(polarization splitter rotator，PSR)和多模干涉(Multimode Interference，MMI)。在该耦合结构中，光纤耦合输入后，经过一个PSR将输入光的偏振态分离为TE模和TM模，并将TM模旋转90度转换为TE模；PSR输出的两路光信号经过MMI重新合并一路光信号输出给调制单元。

基于上述图7至图17中任一项所述的光源保护装置，该光源保护装置的工作流程可以如图18所示，该工作流程以两个主光源一个备光源进行说明，具体如下：

S1、在初始状态时，该主光源1和主光源2处于正常工作状态，而备光源处于待机状态，选路器处于断路状态，即选路器不选择任何一个端口作为信号输出端口；

S2、信号处理单元轮询探测低光功率告警1(即探测该主光源1输出的CW光的光功率是否低于预设阈值)和低光功率告警2(即探测该主光源2输出的CW光的光功率是否低于预设阈值)；

若该信号处理单元未探测到低光功率告警，则回到初始状态(即该主光源1和该主光源2正常工作，而备光源处于待机状态，选路器处于断路状态)，且继续轮询探测低光功率告警1和低光功率告警2。

若该信号处理单元探测到低光功率告警1，则说明该主光源1工作异常，此时，该信号处理单元执行如下流程：

S31、该信号处理单元控制该主光源1关闭，停止输出CW光；

S32、该信号处理单元控制该备光源启动，使其正常输出CW光；

S33、该信号处理单元控制该选路器，使该备光源的CW光输出到该主光源1对应的合路器1。可以理解的是，该步骤S31至步骤S33之间执行顺序并不限定。

S34、该合路器1将该备光源输出的CW光输出至该合路器1对应的调制单元1。

S35、可以理解的是，在该调制单元1可以调节调制器的工作参数，使得备光源输出的CW光经过该调制器之输出的光信号满足要求。

若该信号处理单元探测到低光功率告警2，则说明该主光源2工作异常，此时，该信号处理单元执行如下流程：

S41、该信号处理单元控制该主光源2关闭，停止输出CW光；

S42、该信号处理单元控制该备光源启动，使其正常输出CW光；

S43、该信号处理单元控制该选路器，使该备光源的CW光输出到该主光源2对应的合路器2。可以理解的是，该步骤S41至步骤S43之间执行顺序并不限定。

S44、该合路器2将该备光源输出的CW光输出至该合路器2对应的调制单元2。

S45、可以理解的是，在该调制单元2可以调节调制器的工作参数，使得备光源输出的CW光经过该调制器之输出的光信号满足要求。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (22)

1.一种光源保护装置，其特征在于，包括：

至少两个主光源、至少一个备光源、至少两个合路器、至少一个选路器以及至少一个信号处理单元，其中，所述主光源与所述合路器一一对应，所述备光源与所述选路器一一对应；

所述主光源输出第一CW光至与所述主光源对应的合路器；

所述备光源输出第二CW光至所述选路器；

所述选路器选择所述备光源的第二CW光输出至所述至少两个合路器中的一个合路器的输入端口；

所述合路器提供合路输出通道，输出所述第一CW光或所述第二CW光至传输光纤；

所述信号处理单元检测所述第一CW光的光功率，在所述第一CW光的光功率小于预设阈值时，所述信号处理单元控制所述主光源关闭，并控制所述备光源启动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少两个调制单元，所述调制单元与所述合路器一一对应；

所述调制单元接收所述合路器输出的所述第一CW光，并对所述第一CW光进行调制；

或，

所述调制单元接收所述合路器输出的所述第二CW光，并对所述第二CW光进行调制。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调制单元包括至少一个调制器。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调制器为微环调制器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个微环调制器组成级联微环调制器。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元检测所述第一CW光的光功率包括：

所述信号处理单元检测所述合路器输出的所述第一CW光的光功率；

或，

所述信号处理单元检测所述主光源输出的所述第一CW光的光功率；

或，

所述信号处理单元检测所述调制单元接收到的所述第一CW光的光功率。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述主光源与所述备光源之间的波长间隔满足预设间隔。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述调制单元包括的调制器为微环调制器时，所述预设间隔满足如下公式：

ABS(λ₂-λ₁-n*FSR)≤0.5nm；

或，

ABS(λ₂-λ₁-n*FSR)≤0.3nm；

其中，所述ABS用于指示绝对值函数，所述λ₂用于指示所述备光源输出的第二CW光的波长，所述λ₁用于指示所述主光源输出的第一CW光的波长，所述n为任意非零整数，所述FSR用于指示所述微环调制器的自由光谱区。

9.根据权利要求1至5或者8中任一项所述的装置，其特征在于，所述主光源、所述备光源、所述合路器、所述选路器以及所述信号处理单元集成为集成光源模块；

或，

所述至少两个主光源集成为主光源模块，所述至少一个备光源集成为备光源模块。

10.根据权利要求1至5或者8中任一项所述的装置，其特征在于，所述选路器为微机电系统MEMS。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述主光源和所述备光源、所述合路器以及所述选路器集成为集成光器件。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述集成光器件中还包括透镜和光纤，所述透镜用于将所述集成光器件中主光源和备光源输出的连续光转换为平行光；

或，

所述透镜将所述集成光器件中输出的平行光会聚输出至所述光纤。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述光纤为保偏光纤。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述集成光器件还包括至少一个热电制冷器，所述至少一个热电制冷器用于对所述集成光器件中的主光源和备光源进行温度控制。

15.根据权利要求2至5、8、11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少两个调制单元；

所述装置还包括耦合结构，所述耦合结构包含于所述调制单元的输入端口，用于使得所述第一CW光或所述第二CW光耦合输入所述调制单元的光波导。

16.根据权利要求15所述的装置，所述耦合结构包括偏振分路旋转器PSR和多模干涉MMI。

17.根据权利要求1至5、8、11至13、16中任一项所述的装置，其特征在于，所述选路器为光开关。

18.根据权利要求1至5、8、11至13、16中任一项所述的装置，其特征在于，所述合路器为合波器或者偏振复用器。

19.根据权利要求1至5、8、11至13、16中任一项所述的装置，其特征在于，所述主光源和所述备光源为单波长光源或多波长光源。

20.一种光源保护方法，应用于如权利要求1至权利要求19中任一项所述的光源保护装置，其特征在于，包括：

信号处理单元检测主光源的光功率；

在所述主光源的光功率小于预设阈值时，所述信号处理单元控制所述主光源关闭，停止输出第一CW光；

所述信号处理单元控制所述备光源启动，输出第二CW光经选路器输出至所述主光源对应的合路器。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述信号处理单元检测主光源的光功率包括：

所述信号处理单元检测合路器输出的所述第一CW光的光功率；

或，

所述信号处理单元检测所述主光源输出的所述第一CW光的光功率；

或，

在所述光源保护装置包括调制单元时，所述信号处理单元检测所述调制单元接收到的所述第一CW光的光功率。

22.根据权利要求20至21中任一项所述的方法，其特征在于，在所述光源保护装置中包括至少一个热电制冷器时，所述信号处理单元控制所述至少一个热电制冷器对所述主光源和备光源进行温度控制。

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