CN116054993A - 一种光信号复用装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本申请提供一种光信号复用装置及控制方法，包括：分光件用于接收光信号并将所述光信号分为第一信号光和第二信号光；光感应器，连接于所述分光件，用于接收所述第一信号光并计算感光时长；光开关，连接于所述分光件，所述光开关包括至少两个相互独立的通光光路；以及控制单元，连接于所述光感应器和光开关，用于根据所述感光时长控制所述通光光路的通断，以使所述第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出。本发明能够通过单一的光纤实现控制信号和光信号的同时传输，从而减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

Description

一种光信号复用装置及控制方法

技术领域

本发明涉及光学器件领域，具体而言，涉及一种光信号复用装置及控制方法。

背景技术

光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作。

现有的光开关一般通过光纤连接，控制光路切换的控制信号与传输信息的光信号需要分别通过两条光纤分别传输，现有的光开关在与光信号源较远，且只有单一光纤线路时，无法实现控制信号和光信号同时传输。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光信号复用装置及控制方法，能够通过单一的光纤实现控制信号和光信号的同时传输，从而减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

本申请提供一种光信号复用装置，包括：

分光件，用于接收光信号并将所述光信号分为第一信号光和第二信号光；

光感应器，连接于所述分光件，用于接收所述第一信号光并计算感光时长；

光开关，连接于所述分光件，所述光开关包括至少两个相互独立的通光光路；以及

控制单元，连接于所述光感应器和光开关，用于根据所述感光时长控制所述通光光路的通断，以使所述第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出。

在上述技术方案中，分光件将光信号分为第一信号光和第二信号光，光感应器计算第一信号光的感光时长，控制单元根据感光时长控制通光光路的通断，以使第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出，从而通过单条光纤实现同时控制光开关及光信号传输，能够减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

进一步的，所述光感应器包括光放大器和光功率计，所述分光件、光放大器、光功率计、以及控制单元依次连接。

在上述技术方案中，光放大器能够放大第一信号光，并通过光功率计计算第一信号光的感光时长，结构简单，易于实现。

进一步的，所述分光件为分光器或光纤宏弯。

在上述技术方案中，分光器和光纤宏弯能够使光信号产生分离，从而形成第一信号光和第二信号光。

本申请还提供一种编码控制方法，采用上述的光信号复用装置，所述编码控制方法包括：

对光开关的各通光光路进行设置，使每个所述通光光路对应唯一的时长预设值；

分光件获取光信号，将光信号分为第一信号光和第二信号光并分别输出至光感应器和光开关；

光感应器获取第一信号光，计算第一信号光的感光时长并输出至控制电路；

控制电路根据感光时长，与全部通光光路的时长预设值比对，若感光时长与其中一个通光光路的时长预设值相匹配，则控制该通光光路连通，使所述第二信号光从对应的通光光路输出。

在上述技术方案中，对光开关的各通光光路进行设置，例如，光开关包括第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln，设置第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln对应的感光时长为1s、2s、3s...ns，通过光感应器计算第一信号光的感光时长，控制电路根据感光时长控制对应的通光光路连通，如感光时长为1s，则控制第一光路L1连通；感光时长为2s，则控制第二光路L2连通...以此类推，从而实现对光开关光路的有效控制，进而实现通过单一光纤同时输送光信号和控制光开关，有效节省通信线路使用量。

进一步的，若所述感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配，所述控制电路控制所述通光光路按顺序切换。

在上述技术方案中，能够在感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配的情况下，保持光开关的正常运作。

一种光信号复用装置，包括：

光开关，用于接收光信号，所述光开关包括检测光路、以及至少两个相互独立的通光光路；

光感应器，连接于所述检测光路的输出端，用于接收由所述检测光路输出的光信号并计算感光时长；以及

控制单元，连接于所述光感应器和光开关，用于根据所述感光时长控制所述通光光路的通断，以使光信号经与感光时长相对应的通光光路输出。

在上述技术方案中，将光开关的其中一个光路设置为检测光路，光信号先通过连通的检测光路进入光感应器，光感应器计算光信号的感光时长，控制单元根据感光时长控制对应的通光光路导通，同时断开检测光路，以使光信号经与感光时长相对应的通光光路输出，从而通过单条光纤实现同时控制光开关及光信号传输，能够减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

进一步的，所述光感应器包括光放大器和光功率计，所述检测光路、光放大器、光功率计、以及控制单元依次连接。

在上述技术方案中，光放大器能够放大第一信号光，并通过光功率计计算第一信号光的感光时长，结构简单，易于实现。

一种编码控制方法，采用上述的光信号复用装置，所述编码控制方法包括：

对光开关的各通光光路进行设置，使每个所述通光光路对应唯一的时长预设值；

连通检测光路并断开通光光路，使所述光感应器通过检测光路获取光信号，计算光信号的感光时长并输出至控制电路；

控制电路根据感光时长与全部通光光路的时长预设值比对，若感光时长与其中一个通光光路的时长预设值相匹配，则控制该通光光路连通，同时断开检测光路，使所述光信号从对应的通光光路输出。

在上述技术方案中，对光开关的各通光光路进行设置，例如，光开关包括第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln，设置第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln对应的感光时长为1s、2s、3s...ns，光信号先通过检测光路进入光感应器，通过光感应器计算光信号的感光时长，控制电路根据感光时长控制对应的通光光路连通，同时断开检测光路，如感光时长为1s，则控制第一光路L1连通；感光时长为2s，则控制第二光路L2连通...以此类推，从而实现对光开关光路的有效控制，进而实现通过单一光纤同时输送光信号和控制光开关，有效节省通信线路使用量。

进一步的，若所述感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配，所述控制电路控制所述通光光路按顺序切换。

在上述技术方案中，能够在感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配的情况下，保持光开关的正常运作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：分光件将光信号分为第一信号光和第二信号光，光感应器计算第一信号光的感光时长，控制单元根据感光时长控制通光光路的通断，以使第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出，从而通过单条光纤实现同时控制光开关及光信号传输，能够减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

附图说明

图1为本发明第一实施例的光信号复用装置第一光路连通状态的结构框图。

图2为本发明第一实施例的光信号复用装置第二光路连通状态的结构框图。

图3为本发明第二实施例的光信号复用装置第四光路连通状态的结构框图。

图4为本发明第二实施例的光信号复用装置第一光路连通状态的结构框图。

图5为本发明第一实施例的编码控制方法的流程图。

图6为本发明第二实施例的编码控制方法的流程图。

图7为本发明的光感应器的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

如图1和图2所示，本申请的第一实施例，本发明本申请提供一种光信号复用装置，包括分光件、光感应器、光开关、以及控制单元。其中，分光件用于接收光信号并将光信号分为第一信号光和第二信号光；光感应器连接于分光件，用于接收第一信号光并计算感光时长；光开关连接于分光件，光开关包括至少两个相互独立的通光光路；控制单元连接于光感应器和光开关，用于根据感光时长控制通光光路的通断，以使第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出。

需要说明的是，光信号可以是用于通信或测量的光信号，其通过复合，光学性质发生变化而调制形成可区分控制的光信号。

光感应器包括光放大器和光功率计，分光件、光放大器、光功率计、以及控制单元依次连接。光放大器能够放大第一信号光，并通过光功率计计算第一信号光的感光时长，结构简单，易于实现。

分光件为分光器或光纤宏弯，分光器和光纤宏弯能够使光信号产生分离，从而形成第一信号光和第二信号光。

本实施例的光信号复用装置还包括串口，串口与控制单元连接，控制单元可根据感光时长控制第二光信号从串口输出。

从上述技术方案可以看出，分光件将光信号分为第一信号光和第二信号光，光感应器计算第一信号光的感光时长，控制单元根据感光时长控制通光光路的通断，以使第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出，从而通过单条光纤实现同时控制光开关及光信号传输，能够减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

请参考图5，本申请第一实施例的编码控制方法，采用上述第一实施例的光信号复用装置，编码控制方法包括：

S11、对光开关的各通光光路进行设置，使每个通光光路对应唯一的时长预设值；

S12、分光件获取光信号，将光信号分为第一信号光和第二信号光并分别输出至光感应器和光开关；

S13、光感应器获取第一信号光，计算第一信号光的感光时长并输出至控制电路；

S14、控制电路根据感光时长，与全部通光光路的时长预设值比对，若感光时长与其中一个通光光路的时长预设值相匹配，则控制该通光光路连通，使第二信号光从对应的通光光路输出。

具体的，对光开关的各通光光路进行设置，例如，光开关包括第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln，设置第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln对应的感光时长为1s、2s、3s...ns。

分光件获取光信号后，将光信号分为第一信号光和第二信号光，并将第一信号光和第二信号光分别输出至光感应器和光开关。其中，第一信号光可以是光信号功率的1%~5%，以保证第二信号光有足够的传输功率。

通过光感应器计算第一信号光的感光时长，其中，感光时长可以通过计算开通、关闭光信号的时长或通过解调光开关的光信号作为控制信号。感光时长可以是光感应器接收光信号的时长或光感应器未接收光信号的时长。控制电路根据感光时长控制对应的通光光路连通，如感光时长为1s，则控制第一光路L1连通；感光时长为2s，则控制第二光路L2连通...以此类推，从而实现对光开关光路的有效控制，进而实现通过单一光纤同时输送光信号和控制光开关，有效节省通信线路使用量。

若感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配，控制电路控制通光光路按顺序切换，从而能够在感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配的情况下，保持光开关的正常运作。

需要说明的是，光感应器可通过光信号的光学特性如光强、光频等，并根据光信号的光学特性形成控制信号。

请参考图3和图4，本申请第二实施例的光信号复用装置，包括光开关、光感应器和控制单元。其中，光开关用于接收光信号，光开关包括检测光路、以及至少两个相互独立的通光光路；光感应器连接于检测光路的输出端，用于接收由检测光路输出的光信号并计算感光时长；控制单元连接于光感应器和光开关，用于根据感光时长控制通光光路的通断，以使光信号经与感光时长相对应的通光光路输出。

请参考图7光感应器包括光放大器和光功率计，检测光路、光放大器、光功率计、以及控制单元依次连接。光放大器能够放大第一信号光，并通过光功率计计算第一信号光的感光时长，结构简单，易于实现。

在本实施例中，将光开关的其中一个光路设置为检测光路，光信号先通过连通的检测光路进入光感应器，光感应器计算光信号的感光时长，控制单元根据感光时长控制对应的通光光路导通，同时断开检测光路，以使光信号经与感光时长相对应的通光光路输出，从而通过单条光纤实现同时控制光开关及光信号传输，能够减少通信线路使用量，减少施工时间和成本，且易于维护，有效降低运维成本、增强抗干扰和稳定性。

请参考图6，本申请第二实施例的编码控制方法，采用上述第二实施例的光信号复用装置，编码控制方法包括：

S21、对光开关的各通光光路进行设置，使每个通光光路对应唯一的时长预设值；

S22、连通检测光路并断开通光光路，使光感应器通过检测光路获取光信号，计算光信号的感光时长并输出至控制电路；

S23、控制电路根据感光时长与全部通光光路的时长预设值比对，若感光时长与其中一个通光光路的时长预设值相匹配，则控制该通光光路连通，同时断开检测光路，使光信号从对应的通光光路输出。

具体的，对光开关的各通光光路进行设置，例如，光开关包括第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln，设置第一光路L1、第二光路L2、第三光路L3...第N光路Ln对应的感光时长为1s、2s、3s...ns，光开关还包括检测光路，光信号先通过检测光路进入光感应器，通过光感应器计算光信号的感光时长，控制电路根据感光时长控制对应的通光光路连通，同时断开检测光路，如感光时长为1s，则控制第一光路L1连通；感光时长为2s，则控制第二光路L2连通...以此类推，从而实现对光开关光路的有效控制，进而实现通过单一光纤同时输送光信号和控制光开关，有效节省通信线路使用量。

若感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配，控制电路控制通光光路按顺序切换，从而能够在感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配的情况下，保持光开关的正常运作。

具体实施时，光开关的通光光路可用不同长度光纤，以识别当前通信光所采用的通光光路。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光信号复用装置，其特征在于，包括：

分光件，用于接收光信号并将所述光信号分为第一信号光和第二信号光；

光感应器，连接于所述分光件，用于接收所述第一信号光并计算感光时长；

光开关，连接于所述分光件，所述光开关包括至少两个相互独立的通光光路；以及

控制单元，连接于所述光感应器和光开关，用于根据所述感光时长控制所述通光光路的通断，以使所述第二信号光经与感光时长相对应的通光光路输出。

2.根据权利要求1所述的光信号复用装置，其特征在于，所述光感应器包括光放大器和光功率计，所述分光件、光放大器、光功率计、以及控制单元依次连接。

3.根据权利要求1所述的光信号复用装置，其特征在于，还包括串口，所述串口与所述控制单元连接，所述控制单元可根据所述感光时长控制所述第二光信号从串口输出。

4.一种编码控制方法，其特征在于，采用如权利要求1至3中任一项所述的光信号复用装置，所述编码控制方法包括：

对光开关的各通光光路进行设置，使每个所述通光光路对应唯一的时长预设值；

分光件获取光信号，将光信号分为第一信号光和第二信号光并分别输出至光感应器和光开关；

光感应器获取第一信号光，计算第一信号光的感光时长并输出至控制电路；

控制电路根据感光时长，与全部通光光路的时长预设值比对，若感光时长与其中一个通光光路的时长预设值相匹配，则控制该通光光路连通，使所述第二信号光从对应的通光光路输出。

5.根据权利要求4所述的编码控制方法，其特征在于，若所述感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配，所述控制电路控制所述通光光路按顺序切换。

6.根据权利要求4所述的编码控制方法，其特征在于，所述感光时长为所述光感应器接收光信号的时长或光感应器未接收光信号的时长。

7.一种光信号复用装置，其特征在于，包括：

光开关，用于接收光信号，所述光开关包括检测光路、以及至少两个相互独立的通光光路；

光感应器，连接于所述检测光路的输出端，用于接收由所述检测光路输出的光信号并计算感光时长；以及

控制单元，连接于所述光感应器和光开关，用于根据所述感光时长控制所述通光光路的通断，以使光信号经与感光时长相对应的通光光路输出。

8.根据权利要求7所述的光信号复用装置，其特征在于，所述光感应器包括光放大器和光功率计，所述检测光路、光放大器、光功率计、以及控制单元依次连接。

9.一种编码控制方法，其特征在于，采用如权利要求7或8所述的光信号复用装置，所述编码控制方法包括：

对光开关的各通光光路进行设置，使每个所述通光光路对应唯一的时长预设值；

连通检测光路并断开通光光路，使所述光感应器通过检测光路获取光信号，计算光信号的感光时长并输出至控制电路；

控制电路根据感光时长与全部通光光路的时长预设值比对，若感光时长与其中一个通光光路的时长预设值相匹配，则控制该通光光路连通，同时断开检测光路，使所述光信号从对应的通光光路输出。

10.根据权利要求9所述的编码控制方法，其特征在于，若所述感光时长与全部通光光路的时长预设值不匹配，所述控制电路控制所述通光光路按顺序切换。

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