CN1349689A - 光纤通信链路的内部安全保证 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光波导系统,用于保护在光纤通信链路中使用的光纤避免被篡改和分路数据。该通信链路包括一个波导(1000),它从一个位置延伸到另一个以传输数据信号。一个数据发送器(20)向光纤(1000)发送数据信号,一个数据接收器(22)接收数据信号。一个传感信号发送器(40)向光纤(1000)发送传感信号,一个传感信号接收器(42)接收光纤(1000)的传感信号。发送器(20和40)通过波长多路复用/多路分解耦合器(30)经过耦合器(30)的输入臂(76和77)连接到光纤(1000)。信号通过又一个波长多路复用/多路分解耦合器(32)经过输出臂(7c和6c)传输到接收器(22和42)。耦合器(30和32)保证以最小的功率损失信号将合成并分离用于也以最小的功率损失传输到检测器,基本上所有的数据信号传输到接收器(22)且所有的传感信号传输到接收器(42)。

Description

光纤通信链路的内部安全保证
技术领域
本发明涉及多个光波导系统，它们形成用于保证在光纤通信链路中使用的光纤避免被篡改(tampering)和分接(tapping-off)数据。
                     背景技术
光学器件一般地用于工业和科学活动中，包括激光器共振腔、光波导、透镜、滤光器和其他光学元件以及它们的组合。这些光学器件使用于多种仪器和装备中。
光电技术已经为通信和传感器领域带来了革命。这主要是因为光学与光电器件的迅速发展。可以获得各种各样玻璃材料、掺杂材料和波导结构，本临时说明书涉及一种光波导系统，它形成用于保证在光纤通信链路中使用的光纤避免被篡改和分接数据。
使用光纤的通信与传统通信装置相比有多个吸引人的特性和优点。这些优点包括：
●更大的带宽和容量
●电隔离
●低错误率
●对外部影响的抗扰性
●对干扰和串扰的抗扰性
●信号安全性
●坚固性和柔软性
●潜在的低成本
对于光纤在通信系统中作为信息载体的高期望已经在过去的20年里通过其性能证明是合适的。由于光纤的宽带宽、低衰减和机械特性，在电信系统中每条光纤能够代替超过1000条铜线。有了这些特点，就不惊讶光纤已经成为电信领域可获得的最有力和有效的媒体。而且，光纤技术的增长的容量、系统扩展的容易性、安装和操作以及维护的低成本也在业内造成很大影响，代替了许多传统的通信系统。
在大多数通信系统中使用光纤作为主干已经意味着大量的信息可以有效和低成本地从点到点传输。现代光纤通信网络在全世界使用了超过几百万公里的光纤，运载着政府、军事、金融和个人的重要和保密信息，虽然最初以为光纤传输是固有安全的，但现在我们知道在对光纤信号的干扰可忽略的情况下较为容易从光纤分流出信息。现在显然，为了提取100％的经过光缆传输的信息，仅需稍微弯曲光缆或沿着其长度在任何点夹住它就足够了，光子就会漏入入侵者的接收器中。即使当仅有0.1 dB(2％)的信号在泄漏，它也会包含在每个光子中传输的所有的信息。另一端的用户将永远不知道它的信息已经被篡改，因为他们没有在通信中经受明显的干扰。0.1 dB的损失代表了通过现代测试设备和网络管理系统在光纤系统中可实际检测到的最小光学损耗。同一技术也可以使用以引入假信息或掺杂现有的信息流动。这可以对光纤通信系统的用户带来严重的实质安全，尤其是电信公司、银行、经纪人事物所、金库、国防组织、政府组织、使馆和公司，这里仅列出一小部分。所有这些信息的载体和用户都易于受到对它们的数据的入侵、篡改和分接。这种易损性的问题到现在还没有公开提出，因为提供者和用户还不明白其潜在的威胁，还因为尚无有效的解决方案。今天大多数人们还相信光纤是最安全的通信手段，这实际上是不对的。
到最近为止，仅有的防止对光纤电信的入侵的技术包括使用：
●对传输信息的加密；
●基于物理屏障的物理安全系统(如，对光纤的更厚的涂敷、在光缆上加上更厚和更坚固的护套和将光缆置入导管中)；
●使用光时域反射计(OTDR)的对静态或缓慢变化方面的测量，以检测纤维断裂、急弯、光纤衰减或连接器损耗。
各加密技术可能成本很高，它们经常使系统速度显著/不能接受地慢下来而且并不是完全安全的。
物理安全方法在未发现光通信链路的被篡改方面并非真正有效，因为它们要求在问题可以检测到之前光纤要割断、破裂或严重弯曲。
OTDR在检测对光缆的动态或瞬态干扰方面不是有效的。另外，它们的功能将其限定于仅测量光损耗，但是灵敏度较低，因此它们在实践中限于检测光缆上明显的和永久的或变化很慢(且经常是破坏性的)的影响。
全世界已使用了几百万公里的光纤，因此对于光缆损害、完整性和对故障与损伤的开始的预测的监测对光纤通信系统的安全性和可靠性是很关键的。用于监测光缆损害或完整性的大多数当今的技术基于使用OTDR的对静态或缓慢变化方面的测量。然而如果能够获得实时的、准静态的和动态的关于沿着光缆的任何地方的非破坏性的干扰的信息，这将是一个技术上的突破。这将还具有监测对光缆或者光缆附近的或光缆附着的结构或材料的任何干扰的优点。这种能力还能够使够进行同时的、实时的光纤通信和传感应用，如结构完整性监测、泄漏检测、地面监测、机器状态监测和侵入检测。
这是可能的，因为光纤可以不仅仅用作信号的载体。发射到和限定于光纤芯的光沿着光纤长度无扰地传播，除非外部影响所作用。可以配置专用的传感仪表，以可以监测改变引导的光某些特性(如幅度、相位、波长、偏振、模式分布和飞行时间)的对光纤的任何干扰，并且可以与干扰影响的大小相关。
对光这样的调制使得对于很多事件和状态的宽范围的能进行测量，其中包括：
●应变/残余应变
●位移
●损伤
●破裂
●振动/频率
●变形
●冲击
●声发射
●液位
●压力
●温度
●负荷
光纤传感器技术在上一个十年中迅速发展。不同结构的光纤传感器件已经发展用于监测多个特定的参数，每一个按照光调制原理而不同。光纤传感器可以是固有的或非固有的，这分别依赖于光纤是传感元件还信息载体。它们当传感计量长度位于分立的地区时称为为“点”传感器。如果该传感器能够在其整个长度内持续检测一个被测区域，它称为“分布”传感器；“准分布”传感器利用在沿着光纤长度的不同位置的点传感器。光纤传感器可以是发送式的或可以用于通过镜面反射光纤端面的反射结构中。
因此，光纤传感器实际上是一类传感器件。它们不象许多传统的传感器如电气式应变计和压电换能器那样局限于单一的配置和操作中。因而，光纤现在正在取代传统的传感应用方面的电气器件的功月，其程度已达到我们现在看到大量的传感技术和应用被开发研究，用于获得实际的效益。
然而，到现在为止，大多光纤传感系统基于点传感器件，因此需要大量的传感器来覆盖所关注的大地区或大长度。这样的系统的后续成本和复杂性经常起限制作用或不实用。
很少的分布技术已经开发和商业应用。在那些已开发的技术之中，大多仅监测温度，更少的技术有能力真正地定位沿着光纤长度的传感参数或干扰的地区或位置，它们仅仅对已经发生的一个事件进行检测、提醒和有时量化。而且，由于测量和平均极窄的和低功率的向回反射光脉冲的飞行时间的需要，许多这样的技术(大多基于OTDR原理)经常局限于检测静态或缓慢变化的参数。
然而，如果能够也获得关于对光纤的任何形式的干扰和它们的位置、尤其是瞬态事件——它们发生得太快以至使用OTDR技术难以检测——的实时、准静态和动态的信息，这将是重大的进步。这可以通过将不能定位事件的分布传感技术与能够定位事件的兼容技术相结合来实现。这样的能力将真正能够分布传感应用，如对光缆损害或第三方干扰的检测，并提供监测光纤附近或光纤附着的结构或材料这一另外的优点(如高安全地区的结构完整性监测、管线泄漏检测、地面监测、机器状态监测和侵入监测)。
我们的编号为PCT/AU95/00568的国际申请公开了光纤分布振动传感技术。该传感技术基于独特的光纤模式测量式(modlmetric)传感器结构。此技术克服了大多数多模光纤传感器的固有缺点，提供真正定位的、机械上稳定的和线性的传感。该传感通过使用模式测量干扰作用来获得，这是基于由外部微扰进行的在多模光纤中模式分布的调制(有效地改变了强度)。在此方法中，传感器响应是在光纤的敏感部分的扰动的正函数。该扰动可能以物理运动(如，(径向的或轴向的)压缩、延伸、扭曲、振动等)或颤噪作用(如行进应力波或声发射)的形式存在。改变传感长度以适应特殊应用需要的能力是这种技术的一个主要和独特的优点。这一点在如果要求长传感长度时尤其如此，当将传感技术与光纤通信相结合的时候就是这样。对于传感长度的仅有限制在于系统对光功率的预先安排。因此，如果期望有更长的传感长度，则要求有更高功率的激光。
此国际申请的系统提供了一个简单的、有效的和便宜的技术用以检测和鉴定在沿着光缆的整个长度的任何地方的任何光缆上的大小干扰，而且这是实时的。这提供了利用光纤通信光缆同时作为一个损害提醒、侵入提醒或完整性测试传感光缆的能力，因此提供了持续的、实时的对光缆和任何接近光缆的结构(如，地面、隧道、管道、管线、建筑、设备、容器等)的监测。
本技术的一个关键特征是它的配置灵活性，因为它的波长是独立的。这使得使用任何类型的光纤都是可能的，因此它可以同时改装和集成到任何现有的光纤通信光缆中，而不需要新光缆的安装和费用。
其后，本技术准备能够同时利用在同一光纤或光缆中的通信系统使用，为任何通信系统增加了重要的安全方面的价值并能够使将分布传感技术容易地集成到现有的光纤网络中。为了达到这一点，他们展示了一个波长多路复用的光纤系统，它能够用在标准单模(9/125微米)和标准多模(62.5/125微米)光纤系统中以用于同时通信和传感。
图1表示用于展示一个同时光纤通信和传感的系统的配置。该系统配置包括光纤链路1——单模或多模——在其每一端的标准3dB(50％的分光比)、2×2光纤耦合器3a、3b以便能够在发送器和接收器端对两个波长的分别多路复用和多路分解。传感波长的选择是很重要的，因为要求可以忽略在通信信道中的InGaAs检测器2b的在该传感波长的响应。因此，通信信道2a选择在波长为1300纳米之处工作，同时传感信道4a选择在633纳米或850纳米之处工作。这保证了信道内部的串扰可以忽略，因为传感信道中使用的Si4b检测器不对1300纳米的通信信号响应。
图2表示当振动干扰施加到光纤链路的一个短部分时来自如图1所示的传感装置的结果。一个振动干扰利用悬臂梁装置施加到光纤链路的一个小部分(5cm)。光纤仅仅沿着臂长纵向分接。图2a表示一个28公里的单模(SM)链路的典型的传感器响应，图2c表示一个53公里的多模(MM)光纤链路的典型的传感器响应。可以看出，获得了很好的信号质量。另外，快速傅里叶变换(FTT)(图2b和2d)清楚地识别出梁的固有频率对于两个链路都是约18Hz。
同时，非干扰通信和传感因此分别利用633纳米和850纳米的传感波长，成功地在一个通信数据速率为50Mb/s的SM光纤链路和一个500MHz的模拟通信信道带宽系统上展示。
虽然本技术本身已经证明在保证光纤通信光缆安全方面是有效的，它仍然有一个重大的局限限制了它的商业吸引力；它不能对光纤的干扰的位置定点。为了克服这一主要局限，我们的编号为PCT/AU99/01028的国际申请公开了一个兼容的方法和技术，用于地位在光纤传感系统中的干扰。该技术依赖于对于由带有两端的光纤装置中的同一事件影响的可传送的(transmissive)反向传输光信号之间的时延或时间差的测量。在这个新装置中，如图3所示，连续波(CW)光信号S和S1同时发射——最好来自一个单光源——到一个传感光纤1或一组光纤的对端并由同步光检测器同时检测。光信号的脉冲调制是不必要的，虽然它可能在某些装置中采用。任何用于改变反向传播的信号的传感的参数P将以同样方式影响两个信号，但是因为每个被影响的反向传播的信号必须继续在光纤长度的剩余部分行进到它们各自的光检测器，所以会在检测的信号之间形成有一个时延或时间差。该时延与沿着光纤长度的传感事件的位置成正比。因此，如果时延或时间差检测到或测量到，事件的位置就可以判定。同时，如果利用兼容的传感机理，传感的事件可以量化和/或识别(如，应力、振动、声发射、温度瞬变等)。另外，为了在可传送的反向传播信号之间添加附加的延迟和提供不敏感的引导光纤，可将非敏感光纤延迟线L连接到传感光纤的一端或两端。
本技术使任何分布光纤传感系统中的动态和瞬态的事件能够实际上定位，它的可传送的反向传输技术不具有OTDR原理的局限和复杂性。
该系统具有下列优点：
●运行在实际上任何现有类型的可传送的分布光纤传感器，使能够检测、量化、鉴定和定位沿着光纤长度的任何地方的的动态和瞬态事件。
●在可传送的配置中运行，因此将整个光信号和功率送回到检测器并且不要求信号平均。
●通过在由同一干扰产生的反向光信号之间测量的时延判定事件的位置。因此空间的分辨率由数据获取系统的速度所限定和设置。
●不要求激光脉冲调制，虽然它能够利用脉冲技术运行。
利用所述两个优点，已有建议提出通过利用光缆上的非工作(non-active)(“黑(dark)”)光纤监测和定位对光纤通信光缆的干扰的一种可能配置，如图4所示。然而业内的反馈意见还着重于对在某些情况下检测工作(live)(“活”)光纤的愿望。
对这一要求的一个简单解决方案是利用如图1所示的波长多路复用方法。然而，使用3dB的耦合器带来了6dB的附加最小光损耗，它可能严重影响大多通信系统的光功率预先安排。归根到底，如果在使通信系统的光功率损耗最小的一个光学装置中实现模式测量传感技术和定位技术则是可取的。同样，如果该装置也使传感系统的光功率损耗最小，那么就有可能为了将传感光纤长度延伸到一个通信结点之外而为传感信号设计和配置一个通信结点或连接旁路装置。这对于环路形拓扑网络尤其有用。
                        发明内容
本发明的目的在于提供多个光波导系统，它们形成用于保证在光纤通信链路中使用的光纤避免被篡改和分接数据，同时使对于通信和传感信号的光功率损耗最小化。
本发明提供了一种光波导通信链路，包括：
一个波导，用于从一个位置向另一位置传输信号；
一个数据发送器，用于发送一个第一波长的数据信号到波导；
一个数据接收器，用于从波导接收数据信号；
一个传感信号发送器，用于发送一个与第一波长不同的第二波长的传感信号到波导；
一个传感信号检测器，用于在传感信号穿过波导后检测传感信号；
信号分路装置，位于波导和数据接收器及传感信号检测器之间，以便通过信号分路装置把第一波长的信号与第二波长的传感信号分离，因此以基本上没有明显损失和没有任何传感信号明显分量的方式将所有的数据信号引导到数据接收器，而且以基本上没有明显损失和没有任何数据信号明显分量的方式将所有的传感信号引导到传感信号检测器。
因此，按照本发明，传感信号和通信信号都可以发送到单一的波导和沿着波导传输，因此系统将传感信号和数据信号的专用波长分量分离以传输到它们各自的数据接收器和信号传感检测器，以便不受另一信号明显损害且具有最小的光功率损失的方式接收两个信号。因此，所传输的数据信号和传感信号的敏感度极大地增进，因而能够进行适当的数据通信以及防止对波导的任何干扰以从波导分接数据的任何企图进行适当传感。
在本发明的优选实施例中，信号分路装置包括一个波长多路复用/多路分解波导耦合器。
按照本发明的优选实施例，来自波导的数据信号和来自传感信号发送器的传感信号由一个波长多路复用/多路分解耦合器接收以将信号合成来沿着波导传输。
波长多路复用/多路分解(WDM)波导器件的使用以合成和分离同一光纤中的通信和传感信号的专用波长分量，使得光功率损耗最小化。例如，当一个典型的2×2耦合器将在任一方向传输的光分成两个大致相等的信号(50/50％功率分离)时，一个WDM耦合器以相当小的损耗(通常约为10％)有效地对特定的波长分接或插入。
在本发明的一个实施例中，传感信号发送器和传感信号检测器分别位于所述的一个位置和所述的另一位置。
然而，在另一个实施例中，传感信号发送器和传感信号检测器都位于所述位置或所述另一位置中的其中一个或另一个，并且其中提供了一个反射器，用于在使用信号分路装置将传感信号与数据信号分离后将传感信号向回反射通过波导。
最好反射器包括一个反射镜。
在一个实施例中，传感信号发送器包括一个反向传播传感信号发送器，用于发送反向传输信号到波导并以相反方向行述通过波导，以便能够利用在两个逆向传感信号中检测到的微扰传感事件的时间之间的差别来判定对波导的任何干扰的位置。
最好，提供处理装置用于处理传感信号以判定该信号中参数的变化，因而识别损害波导的对波导的干扰。
在本发明的一个实施例中，通信链路包括多个通信结点，至少一个结点包括一个所述数据发送器；一个第二结点，包括一个所述的数据接收器和另一个所述的数据发送器；一个第三结点，包括至少另一个所述数据接收器，波导与每个结点互相连接以便便传感信号从第一结点穿过波导传输到第三结点。
在又一个实施例中，波导形成一个连续的环路，包括沿着环路排列的多个通信结点，至少环路的一个结点有一个所述的传感信号发送器和一个所述的传感信号检测器。
最好，提供所述的信号合成装置，用于将在一个结点上来自数据发送器的一个数据信号引导到在另一个结点上的所述数据接收器。
本发明也可归属于一个光波导通信链路，该光波导通信链路包括：
一个波导，用于从一个位置向另一位置传输信号；
一个数据发送器，用于发送一个数据信号到波导；
与波导连接的一个第一波长多路复用/多路分解波导器件，该波导器件有第一输出臂和第二输出臂；
一个传感信号发送器，用于发送一个具有与数据信号波长不同的波长的传感信号到波导，用于与数据信号一同沿着波导传输；
一个连接到第一输出臂的数据接收器，用于从波导器件接收数据信号；
一个连接到第二输出臂的传感信号检测器，用于从波导器件接收传感信号。
最好，波导器件包括一个波长多路复用/多路分解耦合器。
最好，第二波导器件连接到远离第一波导器件的波导，第二波导器件有第一输入臂和一个第二输入臂，第一输入臂连接到数据发送器，第二输入臂连接到传感信号发送器，以便数据信号和传感信号传输到第二波导器件，以便发送到波导中。
最好，第二波导器件通过一个输出臂连接到波导，它从第二波导器件接收数据信号和传感信号。
最好，第一波导器件通过一个输入臂连接到波导，以便传感信号和数据信号通过输入臂传输到第一波导器件。
最好，第一波导器件包括一个第一波长多路复用/多路分解(WDM)耦合器，该耦合器带有输入臂和第一及第二输出臂。
最好，第二波导器件包括一个第二波长多路复用/多路分解(WDM)耦合器，该耦合器带有第一输入臂、第二输入臂和输出臂。
最好，波导包括一条光纤。该光纤可能是一条单模光纤或多模光纤。
在一个实施例中，第一WDM耦合器的第二输出臂连接到一个反射器，以通过该WDM耦合器向回反射传感信号到波导，第二WDM耦合器的第二输入臂连接到一个辅助耦合器，辅助耦合器有第一和第二辅助输入臂，第一辅助输入臂连接到传感信号发送器而且第二辅助输入臂连接到传感信号检测器，以便从反射器反射回来的传感信号穿过第一WDM耦合器、穿过第二WDM耦合器到第二输入臂、穿过辅助耦合器到第二辅助臂然后到传感信号检测器。
本发明的优选实施例提供了一个波导系统，用于保证使用的光纤在光纤通信链路上避免被篡改和分接数据，该系统可包括：
●提供一个传感系统光源，它运行在与通信系统光源不同的波长上；
●提供一个波长多路复用波导分光器或耦合器(单模或多模)，它有效地将传感和通信信号合成入一个波导中；
●提供一个石英波导(单模或多模)，用于从波长多路复用波导分光器或耦合器接收光，石英波导能够按照要求的方式沿着其长度传输传感和通信信号，但是特别是传感波长和波导特性要满足前述的模式测量传感和定位技术的要求且不影响通信信号；
●提供一个波长多路分解波导分光器或耦合器(单模或多模)，它有效地将传感和通信信号分离或分离到两个输出波导端口，同时使通信和传感信号的光功率损失最小化；
●提供检测器装置，用于检测由同一参数影响的传感信号，和(如果要求的话)反向传播的传感光信号，并用于为了判定传感事件的位置而判定信号间的时延或时间差。
最好，为了提供不敏感的引导波导，和(如果适用的话)在可传送的反向传输信号之间添加附加的延迟，更多的石英波导连接到第一个石英波导的一端或两端。
在另一个实施例中，波长多路分解波导耦合器的传感波长输出端口端接一个反射镜，以便在反射模式下使用此传感技术。类似地，一个带有镜面的波导可以连接到波长多路分解波导耦合器的传感波长输出端口。
如果仅有传感技术使用，最好检测器装置包括：
●一个光检测器，用于从石英波导的传感信号接收传输的或反射的照射光；
●处理装置，用于为了注册传感的事件而从光检测器接收信号和分析信号。
如果使用了定位技术以及传感技术，最好检测器装置包括：
●第一和第二光检测器，用于同时接收从石英波导中的反向传输的信号中同时接收照射光；
●处理装置，用于为了注册传感的事件而从第一和第二光检测器接收信号和分析信号，还用于判定同一干扰影响的反向传输信号之间的时延或时间差，因此判定传感事件的位置。
在一个优选实施例中，石英波导是一个传感波长的多模光纤，引导波导是传感波长的单模光纤。
在一个优选实施例中，分布传感技术基于利用将不敏感单模光纤熔化接合到敏感多模光纤的模式测量技术，但本发明并不局限于此。
在另一个优选实施例中，使用了用于定位事件的可传送的反向传输信号方法，在系统的一端或两端使用了合适的光学器件以检测信号。
在一个优选实施例中，波长多路复用/多路分解(WDM)耦合器是2×1WDM耦合器。在另一个实施例中，它们可是任何合适的多端口器件，如2×2、3×1、4×2等。
在一个优选实施例中，所有光纤和光纤器件通过熔化接头连接。在另一个实施例中，光纤和光纤器件可通过任何适当的或合适的技术连接，如机械接头、带有连接器的尾光纤和直通适配器等。
在另一个实施例中，WDM耦合器可以由另外的波长滤光、调节、合成、分路或引导器件所取代。
在另一个实施例中，多个WDM耦合器用于环路形拓扑网络中，为了将传感光纤长度延展到一个通信结点之外而形成用于传感信号的连接旁路装置。
最好，波导包括至少一条光纤和/或至少一个光纤器件。在本发明的一些实施例中，波导可仅包括一条光纤而没有任何其他元件。然而，光纤可以包括沿着其长度的无源器件和有源器件。而且，光纤可以包括沿着其长度的传感元件，这些传感元件可以包括多个器件，这些器件将响应应用环路境中期望参数的变化并影响波导中传播的传感电磁辐射的属性和特征，因而提供参数变化的指示。
最好，可以使用任何合适的CW或脉冲调制的单个或多个波长光源。在一个优选实施例中，利用CW或脉冲调制的相干激光二极管以提供光信号，但本发明并不局限于此。在一个替代的装置中，相同或不同波长的多个光源可用于产生一个或多个传感信号。在其他多个实施例中，有可能将传感发送器和数据发送器合成到一个发送器件中。
本发明的优选实施例提供了利用全光纤、低成本光学器件协同激光二极管、光发射二极管、光检测器、耦合器、WDM耦合器、隔离器和滤光器的潜力。
在本发明的优选实施例中，任何合适的光源、耦合器和光检测器装置可与传感器和定位系统一同使用。在一个优选实施例中，所要求的光源属性为光可以发射到单模波导中和在单模波导中传播。为了定位，在单模光纤中传播的光必须在在单模光纤中行进的整个时间段中保持单模。一旦光从单模光纤发射到多模光纤，可能激发几个模式且多模光纤将对各种不同的参数敏感。一旦光从多模光纤向回发射到单模光纤，仅有支持单模并行进到系统的光学元件。在这种方式中，实现了导入/导出光纤的敏感度降低和传感器的定位。在实际应用中，为了改进信噪比，应当使单模光纤足够长以衰减所有的包层模。此优选实施例适用于可传送的反向传播光信号两个方向的传播。
在波导传感器中传播的电磁辐射的属性和特点的利用使得能够在非破坏方式下的监测。因此，传感器不必为了监测和定位期望的参数而损伤、破裂或破坏。
在另一个实施例中，多模光纤两条单模光纤和耦合器取代，传感按照相位干涉测量原理发生。
在该方法中，按照本发明的优选实施例，传感波长的电磁辐射从光源发送到光波导(单模或多模)中并沿着光波导传播，光源如带尾光纤的激光二极管、光纤激光器或发光二极管，光波导如光纤。光波导熔化接合(fusionspliced)或按另外方式连接(暂时或永久地)到一个光波导波长多路复用分光器或耦合器(单模或多模)的一个输入臂，并且当电磁辐射到达耦合器时，电磁辐射可以分路到耦合器的输出波导臂。同时，通信波长的电磁辐射从一个光源发送到另一个波导(单模或多模)并沿着光波导传播，光源如带尾光纤的激光二极管、光纤激光器或发光二极管，光波导如光纤。光波导熔化接合或按另外方式连接(暂时或永久地)到波长多路复用耦合器的第二输入臂，并且当电磁辐射到达耦合器时，电磁辐射可以象传感信号那样同样地分路到耦合器的同一输出波导臂。因此，波长多路复用耦合器有效地将传感和通信信号合成到一个单输出波导臂中。如果使用一个带有两个输出臂的波长多路复用耦合器，那么将那个未使用的臂形成断面(fracture)或按另外方式终止，以避免向回的反射。波长多路复用耦合器的输出臂直接熔化接合或按另外方式连接(暂时或永久地)到主波导传输链路(对于通信信号为单模或多模，对于传感信号为多模)。传感信号和通信信号都沿着波导的整个长度传播，相互不干扰，直到它们到达链路的对端。主波导随后熔化接合或按另外方式连接(暂时或永久地)到波长多路分解耦合器的输入臂，并且当信号到达耦合器时，它们有效地分离和分路到耦合器的两个分离的输出臂。波长多路分解耦合器的输出臂随后端接在适当的光检测器。利用适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号以获得期望的信息。
在一个优选实施例中，WDM耦合器是2×1WDM耦合器。在另一个耦合器中，它们可能是任何合适的多端口器件，如2×2、3×1、4×2等。
在其他多个实施例中，利用了多个WDM耦合器以形成传感信号的连接旁路装置，以便延展传感光纤长度到一个通信结点之外。
在一个优选实施例中，所有的光纤和光纤器件通过熔化接头连接。在另一个实施例中，光纤和光纤器件通过任何合适的或适当的技术连接，如机械接头、带有连接器的尾光纤和直通适配器等。
在另一个实施例中，WDM耦合器的传感波长输出端口与一个反射镜端接，以便在反射模式下使用传感技术。类似地，一个带有镜面的光纤可以连接到WDM耦合器的输出端口。
在另一个实施例中，使用了用以定位事件的可传送的反向传输信号方法，并且在系统的一端或两端使用了合适的光学器件以检测信号。
在另一个实施例中，WDM耦合器可以用另外的波长滤光、调节、合成、分路或引导器件所取代。
最好，仪器的光学和电子装置将利用噪音最小化技术。
最好，所有的光电部件将定位在一个单一的仪器控制盒内，并带有独立的光纤输入/输出端口。
也可以在系统中利用光学器件、光电器件、声光器件、磁光器件和/或集成的光学器件。
                     附图说明
将结合示例参照附图进一步说明本发明的多个优选实施例，其中：
图1表示利用模式测量传感技术的一个集成的光纤传感和通信系统；
图2a、图2b、图2c和图2d表示当一个振动干扰施加到光纤链路的一个短部分时来自如图1所示的传感装置的结果的曲线图；
图3表示用于定位光纤传感系统中的事件的波导发送反向传输信号方法的基本原理；
图4表示一个合成的光纤传感和通信装置，它利用了模式测量传感技术和使用图3的方法形成的定位干扰的能力；
图5表示本发明的一个一般实施例，用于在单模光纤电信链路上运行的发送传感装置；
图6表示本发明的一个一般实施例，用于在单模光纤电信链路上运行的反射传感装置；
图7表示本发明的一个一般实施例，用于在单模光纤电信链路上运行的带两端的反向传输传感和定位装置；
图8表示本发明的一个一般实施例，用于在单模光纤电信链路上运行的带单端的反向传输传感和定位装置；
图9表示本发明的另一个一般实施例，用于在多模光纤电信链路上运行的发送传感装置；
图10表示本发明的另一个一般实施例，用于在多模光纤电信链路上运行的反射传感装置；
图11表示本发明的另一个一般实施例，用于在多模光纤电信链路上运行的带两端的反向传输传感和定位装置；
图12表示本发明的另一个一般实施例，用于在多模光纤电信链路上运行的带单端的反向传输传感和定位装置；
图13表示本发明的又一个一般实施例，利用了在一个单模光纤、三结点、点到点网络装置中的多个WDM耦合器，形成了传感信号的连接旁路装置以便将传感光纤长度延展到一个通信结点之外；
图14表示本发明的又一个一般实施例，利用了在一个多模光纤、三结点、点到点网络中的多个WDM耦合器，形成了传感信号的连接旁路装置以便将传感光纤长度延展到一个通信结点之外；
图15表示本发明的另外又一个一般实施例，利用一个可传送的传感装置和在一个光纤环状拓扑网络中的多个WDM耦合器，形成了传感信号的几个连接旁路装置以便将整个传感光纤长度延展穿过整个环状拓扑网络；
图16表示本发明的另外又一个一般实施例，利用一个反向传播传感和定位装置和在一个光纤环状拓扑网络装置中的多个WDM耦合器，形成了传感信号的几个连接旁路装置以便将整个传感光纤长度延展穿过整个环状拓扑网络。
                      优选实施例详细说明
以下，参照所述附图来进一步说明本发明的多个优选实施例，但本发明并不局限于此。以一般的形式提供附图与下面的实施例，以避免混乱。虽然在下面的实施例和附图中可能不具体描述或说明，在优选实施例中利用而且不有意省略了下列特性，其中：
●分布传感技术基于利用了将不敏感的单模光纤熔化接合到敏感的多模光纤的的模式测量技术；
●在合适之处使用了定位事件的可传送反向信号方法，并在系统的一端或两端使用了适当的光学器件，以检测和处理信号；
●更多的石英波导连接到主石英波导通信链路的一端或两端，以便提供不敏感的引导波导和(如果可行的话)在可传送的反向传输信号之间添加附加的延迟；
●任何适当的光源、耦合器和光检测器装置可以与传感器和定位系统一同使用。在一个优选实施例中，所要求的光源的光特性为光可以发送到单模波导中和在单模波导中传播。为了定位，在单模光纤中传播的光必须在在单模光纤中传播的整个时间段中保持单模。一旦光从单模光纤发送到多模光纤可能激发几种模式，多模光纤可能对不同的参数敏感。一旦光从多模光纤向回发送到单模光纤时，仅支持单模且传播到系统的光学元件。在这种方式中实现导入/导出光纤的敏感度降低和传感器定位。在实际应用中，单模光纤应当足够长以衰减所有的包层模，以便改进信噪比。此优选实施例适用于其中利用了此技术的可传送的反向传播光信号传播的两个方向。
●在波导传感器中传播的电磁辐射的属性和特点的利用，使得能够在非破坏方式下的监测。因此，传感器不必为了监测和定位期望的参数而损伤、破裂或破坏；
●利用全光纤、低成本光学器件协同激光二极管、光发射二极管、光检测器、耦合器、WDM耦合器、隔离器和滤光器；
●波长多路复用/多路分解(WDM)耦合器是2×1WDM耦合器。在另一个实施例中，它们可能是任何合适的多端口器件，如2×2、3×1、4×2等；以及
●光纤和光纤器件通过熔化接头连接。在另一个实施例中，光纤和光纤器件可能通过任何适当的或合适的技术连接，如机械接头、带有连接器的尾光纤和直通适配器等；
图1表示用于一个同时存在的光纤通信和传感系统的配置。该系统配置包括光纤链路1(单模或多模)，与在每一端的标准3dB(50％的分光比)、2×2光纤耦合器3a、3b以便能在发送器2a和4a和接收器端2b和4b对两个波长分别进行多路复用和多路分解。传感波长的选择是很重要的，因为在通信信道中的InGaAs检测器2b的响应性需要在该传感波长上可以忽略。因此通信信道2a选择在波长为1300纳米之处工作，同时传感信道4a选择在633纳米或850纳米之处工作。这保证了信道内部的串扰可以忽略，因为传感信道中利用的Si检测器4b不对1300纳米的通信信号响应。
我们的所述编号为PCT/AU95/00568和PCT/AU99/01028的国际申请的内容并入本说明书中作为引证。
图2a至2b表示当振动干扰施加到光纤链路的一个短部分时来自如图1所示的传感装置的结果。一个振动干扰利用悬臂梁装置施加到光纤链路的一个小部分。光纤仅仅沿着臂长纵向分接。示出一个28公里的单模(SM)链路和一个53公里的多模(MM)光纤链路的的结果。可以看出，获得了很好的信号质量。另外，快速傅里叶变换(FTT)清楚地识别出臂的固有频率对于两个链路都是-18Hz。
图3表示用于定位光纤传感系统中的事件的波导发送反向传输信号方法的基本原理。该技术依赖于对于由两端的光纤装置中的同一事件影响的可传送的反向传输光信号之间的时延或时间差的测量。在这个新装置中，连续波(CW)光信号同时发出(最好来自一个单光源)进入一个传感光纤1或一组光纤的对端并由同步光检测器同时检测。任何用于改变反向传播的信号的传感的参数P将以同样方式影响两个信号，但是因为每个受影响的反向传播的信号必须继续在光纤长度的剩余部分行进到它们各自的光检测器，所以会在检测的信号之间形成有一个时延或时间差。按照下面公式，该时延与沿着光纤长度的传感事件的以端口1为参照的位置成正比：
Figure A0080708300211
其中dx是光纤链路的整个长度，Δt是检测信号之间形成的时延或时间差，v是由c/n光纤给出的光信号的速度，其中c是真空中的光速(3×108m/s)，n光纤是光纤的有效折射率。
类似地，以端口2为参照的干扰点由下面给出：
Figure A0080708300212
因此，如果将时延或时间差检测到或测量到，事件的位置可以决定。同时，如果使用了兼容的传感机理，传感的事件可以量化和/或识别(如，应力、振动、声发射、温度瞬变等)。另外，为了在可传送的反向传播信号之间添加附加的延迟和提供不敏感的引导光纤，可将非敏感光纤延迟线连接到传感光纤的一端或两端。这可能有助于将此技术具体实施成一个实用的工作系统。dx
应关注提示：此结果说明了仅要求知道整个光纤链路的长度dx，而不是系统中各种敏感和不敏感光纤区域的各自的长度。这一信息可以在项目的设计和安装时间段容易地得到，或在安装后使用OTDR得到。因此，一旦知道了整个长度，时延Δt由系统测量。使用方程1或2直接计算以决定传感事件的位置。
图4表示一个合并的光纤传感和通信装置，它利用了一个模式测量传感技术和使用图3的方法形成的定位干扰的能力。在本技术的一个实际应用中，通常期望反向传播信号的两个发射点在同一个物理位置。可以轻易解决此问题的一个方法是通过使用一个多纤光缆，它将有效地形成一个单端的系统。在此装置中，一个单模光纤1用来作为通信光纤，而两条光纤2和3(一个是单模一个是多模)要求在特定的关注区域(在套筒4之内)建立模式测量侵入传感器(事件检测和位置判定)。沿着多模光纤套筒4的任何地方的微扰P将产生两个反向传输的微扰信号。测量在链路的发送器端它们各自的到达时间之间的时间差将使得可以判定干扰的位置。
图5表示本发明的一个一般实施例，用于在单模光纤电信链路上运行的发送传感装置。按照本发明的优选实施例，参照图5，传感波长980纳米的相干激光从带有选用的集成隔离器40的带尾光纤的激光二极管发送到一个980纳米的单模光纤6a，并沿着光纤6a传播。光纤6a在57熔化接合到一个980/1550纳米的单模光纤波长多路复用耦合器30的一个输入臂6b，当传感波长的光到达耦合器30时，它分路到耦合器30的输出臂5a。同时，通信波长1550纳米的激光从带有选用的集成隔离器20的带尾光纤的激光二极管发送到一个1550纳米的单模光纤7a，并沿着光纤7a传播。光纤7a在50熔化接合到一个980/1550纳米的单模光纤波长多路复用耦合器30的第二输入臂7b，当通信波长的光到达耦合器30时，它分路到与传感信号相同的耦合器30的同一输出臂5a。因此，波长多路复用耦合器30有效地将传感和通信信号合并到单一的输出耦合器臂5a。波长多路复用耦合器30的输出臂5a随后在52直接熔化接合到主要的1550纳米单模光纤传输链路1000。通信和传感信号沿着1550纳米单模光纤传输链路1000的整个长度传播，互不干扰，直到它们达到链路1000的另一端。1550纳米单模光纤传输链路1000随后在54熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路分解耦合器32的一个输入臂5b，并当信号到达耦合器32时，它们有效地分离和分路到耦合器32的两个分离的输出臂6c和7c。波长多路分解耦合器32的980纳米传感信号输出臂6c随后在58熔化接合到一个980纳米单模光纤6d的带尾光纤的InGaAs检测器42。类似地，波长多路分解耦合器32的1550纳米通信信号输出臂7c随后在56熔化接合到一个1550纳米单模光纤7d，7d连接到带尾光纤的InGaAs检测器22。最后，利用适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号，以获得期望的信息。
图6表示本发明的一个一般实施例，用于在单模光纤电信链路上运行的一个反射传感装置。在图6的实施例中，按照本发明的一个优先配置，传感波长980纳米的相干激光从带有可选择的集成隔离器40的带有尾光纤的激光二极管发射到一个980纳米单模光纤6a并沿着光纤6a传播。光纤6a在60熔化接合到980纳米单模耦合器44的一个输入臂6e，并且当传感波长的光到达耦合器44时，它分路出到耦合器44的输出臂6g。如果使用了一个带有两个输出臂的波长多路复用耦合器，那么未使用的臂形成断面或按其它方式终止，以防止反射。传感波长的光随后沿着光纤6g传播。光纤6g在62熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路复用耦合器30的一个输入臂6b，并当传感波长的光到达耦合器30时，它分路到耦合器30的输出臂5a。同时，通信波长1550纳米的激光从带有可选用的集成隔离器20的带有尾光纤的激光二极管发射到1550纳米单模光纤7a，并沿着光纤7a传播。光纤7a在50熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路复用耦合器30的第二输入臂7b，并当通信波长的光到达耦合器30时，它象传感信号一样同样地分路到耦合器30的同一输出臂5a。因此，波长多路复用耦合器30有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂5a。波长多路复用耦合器30的输出臂5a随后直接在52熔化接合到主1550纳米单模光纤传输链路1000。通信和传感信号都沿着1550纳米单模光纤传输链路1000的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路1000的另一端。1550纳米单模光纤传输链路1000随后在54熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路分解耦合器32的输入臂5b，并当信号到达耦合器32时，它们有效地分离和分路出到耦合器32的两个分离输出臂6c和7c。波长多路分解耦合器32的1550纳米通信信号输出臂7c随后在56熔化接合到一个1550纳米单模光纤7d的带有尾光纤的InGaAs检测器22。波长多路分解耦合器32的980纳米传感信号输出臂6c随后在64熔化接合到端接一个反射镜46的980纳米单模光纤6h。传感信号因此沿着光纤6h、6c、5b、1000、5a、6b和6g以相反方向反射回去，并通过耦合器44分路到输出臂6f。因此，传感信号沿着1550纳米单模光纤传输链路1000的整个长度传播两次，有效地将灵敏度加倍。耦合器44的输出臂6f随后在66熔化接合到一个980纳米单模光纤6d的带有尾光纤的InGaAs检测器42。最后，利用适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号，以获得期望的信息。
图7表示本发明的另一个一般实施例，用于按照图3所示方法的、在一个单模光纤电信链路上运行的、带两端的反向传播传感和定位装置。一个980纳米反向传播传感系统300用于按1550纳米单模光纤传输链路1000的一个方向发射传感信号，系统300与第二980纳米反向传播传感系统320在时间上恰当地同步，反向传播传感系统320沿1550纳米单模光纤传输链路1000的相反方向发射传感信号。改变沿着链路1000的反向传输传感信号的任何干扰P将以同样方式影响两个信号。然而，因为每个受影响的反向传输信号必须继续在光纤长度的剩余部分传播到它们各自的在系统300和320中的光检测器，所以在检测的信号之间存在一个形成的时间延迟和时间差。如前所述，该时间延迟与沿着光纤长度的传感事件的位置成正比。系统300和320之间的时间同步在判定反向传播信号之间的时间差方面非常重要。
图8表示本发明的又一个一般实施例，用于按照图4所示的方法的、在单模光纤电信链路上运行的一个带单端的反向传播传感和定位装置。一个带单端的980纳米反向传播传感系统350用于同时发射、传播和监测1550纳米单模光纤传输链路1000中的两个反向传播传感信号，链路1000在74熔化接合到同一或附近光缆1200中的另一个光纤(单模或多模)。改变沿着链路1000和/或1200的反向传输传感信号的任何干扰P将以同样方式影响两个信号。然而，因为每个受影响的反向传输信号必须继续在光纤长度的剩余部分传播到它们各自的在系统350中的光检测器，所以在检测的信号之间存在一个形成的时间延迟和时间差。如前所述，该时间延迟与沿着光纤长度的传感事件的位置成正比。这种情况下的时间同步可以通过利用一个公共信号获取系统而容易地获得。
图9表示本发明的另一个一般实施例，用于一个在多模光纤电信链路上运行的可传送的传感装置。参照图9，按照本发明的又一个优选实施例，传感波长1310纳米的相干激光从带有可选用的集成隔离器41的带有尾光纤的激光二极管发射到一个1310纳米单模光纤8a，并沿着光纤8a传播。光纤8a熔化接合在84熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器34的一个输入臂8b，并当传感波长的光到达耦合器34时，它分路出到耦合器34的输出臂5c。同时，通信波长850纳米的激光从带有可选用的集成隔离器25的一个带有尾光纤的激光二极管发射到一个多模光纤9a，并沿着光纤9a传播。光纤9a熔化接合在80熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器34的第二输入臂9b，并当通信波长的光到达耦合器34时，它象传感信号一样同样地分路出到耦合器34的同一输出臂5c。因此，波长多路复用耦合器34有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂5c。波长多路复用耦合器34的输出臂5c随后直接在81熔化接合到主多模光纤传输链路1500。通信和传感信号沿着多模光纤传输链路1500的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路1500的另一端。多模光纤传输链路1500随后在82熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路分解耦合器36的输入臂5d，并当信号到达耦合器36时，它们有效地分离和分路出到耦合器36的两个分离的输出臂8c和9c。波长多路分解耦合器36的1310纳米传感信号输出臂8c随后在88熔化接合到一个1310纳米单模光纤8d的带尾光纤的InGaAs检测器43。类似地，波长多路分解耦合器36的850纳米通信信号输出臂9c随后在83熔化接合到一个多模光纤9d的带有尾光纤的或带有插头的Si检测器27。最后，利用适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号，以获得期望的信息。
图10表示本发明的另一个一般实施例，用于一个在多模光纤电信链路上运行的反射传感装置。在图10的实施例中，按照本发明的又一个优选装置，传感波长1310纳米的相干激光从带有可选用的集成隔离器41的带有尾光纤的激光二极管发射到一个1310纳米单模光纤8a，并沿着光纤8a传播。光纤8a在86熔化接合到1310纳米的单模耦合器45的一个输入臂8e，并当传感波长的光到达耦合器45时，它分路出到耦合器45的输出臂8g。如果使用带有两个输出臂的一个耦合器，那么未使用的臂形成断面或按另外方式终止，以防止向回反射。传感波长的光随后沿着光纤8g传播。光纤8g随后在87熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器34的一个输入臂8b，并当传感波长的光到达耦合器34时，它分路出到耦合器34的输出臂5c。如果使用一个带有两个输出臂的波长多路复用耦合器，那么未使用的臂形成断面或按另外方式终止，以防止向回的反射。同时，通信波长850纳米的激光从带有可选用的集成隔离器25的一个带有尾光纤的激光二极管发射到一个多模光纤9a，并沿着光纤9a传播。光纤9a在80熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器34的第二输入臂9b，并当通信波长的光到达耦合器34时，它象传感信号一样同样地分路出到耦合器34的同一输出臂5c。因此，波长多路复用耦合器34有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂5c。波长多路复用耦合器34的输出臂5c随后在81直接熔化接合到主多模光纤传输链路1500。通信和传感信号沿着多模光纤传输链路1500的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路1500的另一端。多模光纤传输链路1500随后在82熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路分解耦合器36的输入臂5d，并当信号到达耦合器36时，它们有效地分离和分路到耦合器36的两个分离的输出臂8c和9c。波长多路分解耦合器36的850纳米通信信号输出臂9c随后在83熔化接合到一个带有尾光纤的多模光纤9d的或带有插头的Si检测器27。波长多路分解耦合器36的1310纳米传感信号输出臂8c随后在88熔化接合到端接一个用反射镜47的1310纳米单模或多模光纤8h。传感信号随后沿着光纤8h、8c、5d、1500、5c、8b和8g以相反方向反射回去，并分路通过耦合器45到输出臂8f。因此，传感信号沿着1500纳米单模光纤传输链路1000的整个长度传播两次，有效地将灵敏度加倍。耦合器45的输出臂8f随后在89熔化接合到一个1310纳米单模光纤8d的带有尾光纤的InGaAs检测器43。最后，利用适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号以获得期望的信息。
图11表示本发明的另一个一般实施例，用于按照图3所示方法的、在一个多模光纤电信链路上运行的、带两端的反向传播传感和定位装置。一个1310纳米反向传播传感系统400用于沿主多模光纤传输链路1500的一个方向发射传感信号，传感系统400与第二1310纳米反向传播传感系统420在时间上恰当地同步，传感系统420沿主多模光纤传输链路1500的相反方向发射传感信号。改变沿着链路1500的反向传输传感信号的任何干扰将以同样方式影响两个信号。然而，因为每个受影响的反向传输信号必须继续在光纤长度的剩余部分传播到它们各自的在系统400和420中的光检测器，所以在检测的信号之间存在一个导致的时间延迟和时间差。如前所述，该时间延迟与沿着光纤长度的传感事件的位置成正比。系统400和420之间的时间同步在判定反向传播信号之间的时间差方面非常重要。
图12表示本发明的又一个一般实施例，用于按照图4所示的方法的、在多模光纤电信链路上运行的一个带单端的反向传播传感和定位装置。一个带单端的1310纳米反向传播传感系统450用于同时发射、传播和监测主多模光纤传输链路1500的两个反向传播传感信号，链路1500在94熔化接合到同一或附近光缆1700中的另一个光纤(单模或多模)。改变沿着链路1500和/或1700的反向传输传感信号的任何干扰将以同样方式影响两个信号。然而，因为每个受影响的反向传输信号必须继续在光纤长度的剩余部分传播到它们各自的在系统450中的光检测器，所以在检测的信号之间存在一个形成的时间延迟和时间差。如前所述，该时间延迟与沿着光纤长度的传感事件的位置成正比。这种情况下的时间同步通过利用一个公共信号获取系统可以容易地实现。
图13表示本发明的又一个一般实施例，利用了在单模光纤、三结点、点到点网络设备中的多个WDM耦合器，形成了一个传感信号的连接旁路装置，以便扩展传感光纤的长度到一个通信结点之外。参照图13，按照本发明的又一个优选实施例，从通信结点1 N1开始，传感波长980纳米的相干激光从一个带有可选用的集成隔离器140的带有尾光纤的激光二极管发射到一个980纳米单模光纤16a，并沿着光纤16a传播。光纤16a在157熔化接合到一个980/1550纳米单模光纤波长多路复用耦合器130的输入臂16b，并当传感波长的光到达耦合器130时，它分路出到耦合器130的输出臂15a。同时，在通信结点1，通信波长1550纳米的激光从带有可选用的集成隔离器120的一个带有尾光纤的激光二极管发射到一个1550纳米单模光纤17a，并沿着光纤17a传播。光纤17a在150熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路复用耦合器130的第二输入臂17b，并当通信波长的光到达耦合器130时，它象传感信号一样同样地分路出到耦合器130的同一输出臂15a。因此，波长多路复用耦合器130有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂15a。波长多路复用耦合器130的输出臂15a随后在152直接熔化接合到主1550纳米单模光纤传输链路2000。通信和传感信号沿着1550纳米单模光纤传输链路2000的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路2000的另一端。1550纳米单模光纤传输链路2000随后在154熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路分解耦合器132的输入臂15b，并当信号到达耦合器132时，它们有效地分离和分路出到耦合器132的两个分离的输出臂16c和17c。波长多路分解耦合器132的1550纳米通信信号输出臂17c随后在156熔化接合到在通信结点2 N2的1550纳米单模光纤17d的带有尾光纤的InGaAs检测器122，在此，利用合适的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器122的信号以获得期望的通信信息。波长多路分解耦合器132的980纳米传感信号输出臂16c随后在158熔化接合到一个980纳米或1550纳米单模光纤2001，它用以旁路通信结点2，以便传感信号持续向通信结点3 N3传播。下面继续，传感信号因此沿着连接旁路光纤2001传播直到光纤2001熔化接合在257熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路复用耦合器230的一个输入臂116b，并当传感波长的光到达耦合器230时，它分路出到耦合器230的输出臂115a。同时，在通信结点2，通信波长1550纳米的激光从带有可选择的集成隔离器220的带有尾光纤的激光二极管发射到一个1550纳米单模光纤117a并沿着光纤117a传播。光纤117a在250熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路复用耦合器230的第二输入臂117b，并当通信波长的光到达耦合器230时，它象传感信号一样同样地分路到耦合器230的同一输出臂115a。因此，波长多路复用耦合器230有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂115a。波长多路复用耦合器230的输出臂115a随后在252直接熔化接合到第二主1550纳米单模光纤传输链路2002。通信和传感信号沿着1550纳米单模光纤传输链路2002的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路2002的另一端。1550纳米单模光纤传输链路2002随后熔化接合在254熔化接合到980/1550纳米单模光纤波长多路分解耦合器232的输入臂115b，并当信号到达耦合器232时，它们有效地分离和分路出到耦合器232的两个分离的输出臂116c和117c。波长多路分解耦合器232的1550纳米通信信号输出臂117c随后在256熔化接合到在通信结点3的1550纳米单模光纤117d的带有尾光纤的InGaAs检测器222。类似地，波长多路分解耦合器232的980纳米通信信号输出臂116c随后在258熔化接合到980纳米单模光纤116d的带有尾光纤的InGaAs检测器242。最后，利用在通信结点3的适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号以获得期望的信息。在此方法中，传感信号沿着两个光纤链路2000和2002传播，同时还利用了仅一个发送器140端和一个检测器242端。在980纳米传感波长上，如果通信系统在一个多模链路上运行，有可能还使用真正的多模光纤代替单模光纤2000、2001和2002。
图14表示本发明的又一个一般实施例，利用了在一个多模光纤、三结点、点到点网络中的多个WDM耦合器，形成了传感信号的连接旁路装置以便将传感光纤长度延展到一个通信结点之外。参见图14，按照本发明的又一个优选实施例，从通信结点1开始，传感波长1310纳米的相干激光从一个带有可选用的集成隔离器141的带有尾光纤的激光二极管发射到一个多模光纤18a，并沿着光纤18a传播。光纤18a在184熔化接合到一个850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器134的输入臂18b，并当传感波长的光到达耦合器134时，它分路出到耦合器134的输出臂15c。同时，在通信结点1，通信波长850纳米的激光从带有可选用的集成隔离器125的一个带有尾光纤的激光二极管发射到一个多模光纤19a，并沿着光纤19a传播。光纤19a在180熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器134的第二输入臂19b，并当通信波长的光到达耦合器134时，它象传感信号一样同样地分路出到耦合器134的同一输出臂15c。因此，波长多路复用耦合器134有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂15c。波长多路复用耦合器134的输出臂15c随后在181直接熔化接合到主多模光纤传输链路2150。通信和传感信号沿着多模光纤传输链路2150的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路2150的另一端。多模光纤传输链路2150随后在182熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路分解耦合器136的输入臂15d，并当信号到达耦合器136时，它们有效地分离和分路出到耦合器136的两个分离的输出臂18c和19c。波长多路分解耦合器136的850纳米通信信号输出臂19c随后在183熔化接合到在通信结点2的带有尾光纤的多模光纤19d的或带有插头的Si检测器127，在此，利用合适的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器127的信号，以获得期望的通信信息。波长多路分解耦合器136的1310纳米传感信号输出臂18c随后在188熔化接合到多模或1310纳米单模光纤2160，它用以旁路通信结点2以便传感信号持续向通信结点3传播。下面继续，传感信号因此沿着连接旁路光纤2160传播直到光纤2160，光纤2160熔化接合在284熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器234的一个输入臂118b，并当传感波长的光到达耦合器234时，它分路出到耦合器234的输出臂115c。同时，在通信结点2，通信波长850纳米的激光从带有可选择的集成隔离器225的带有尾光纤的激光二极管发射到一个多模光纤119a并沿着光纤119a传播。光纤119a在280熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路复用耦合器234的第二输入臂119a，并当通信波长的光到达耦合器234时，它象传感信号一样同样地分路到耦合器234的同一输出臂115c。因此，波长多路复用耦合器234有效地将传感和通信信号合成到一个耦合器单输出臂115c。波长多路复用耦合器234的输出臂115c随后在281直接熔化接合到第二主多模光纤传输链路2170。通信和传感信号沿着多模光纤传输链路2170的整个长度传播，互不干扰，直到它们到达链路2170的另一端。多模光纤传输链路2170随后在282熔化接合到850/1310纳米多模光纤波长多路分解耦合器236的输入臂115d，并当信号到达耦合器236时，它们有效地分离和分路出到耦合器236的两个分离的输出臂118c和119c。波长多路分解耦合器236的850纳米通信信号输出臂119c随后在283熔化接合到在通信结点3的多模光纤119d的带有尾光纤的或带有插头的InGaAs检测器227。类似地，波长多路分解耦合器236的1310纳米传感信号输出臂118c随后在288熔化接合到一个多模或1310纳米单模光纤118d的带有尾光纤的InGaAs检测器243。最后，在通信结点3利用适当的电子设备、信号处理方案和算法处理来自光检测器的信号以获得期望的信息。在此方法中，传感信号沿着两个光纤链路2150和2170传播，同时还利用了仅一个发送器141端和一个检测器243端。
图15表示本发明的又一个一般实施例，利用了一个可传送的传感装置和在光纤环状拓扑网络中的多个WDM耦合器，形成了几个传感信号的连接旁路装置，以便延伸整个传感光纤长度穿过整个环状拓扑网络。在此装置中，环状拓扑网络(RTN)结点500、502、504、506、508和510经过光纤(单模或多模)链路600、602、604、606、608和610由逻辑序列的适当WDM耦合器550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570和572相互连接。同时，一个传感信号从带有可选择的集成隔离器520的带有尾光纤的激光二极管围绕网络光纤600、602、604、606、608和610由相同逻辑序列的适当WDM耦合器550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570和572以及连接旁路光纤(单模或多模)650、652、654、656和658发射，直到最后在检测器540接收该信号，方式与图13和14所详细说明的类似。本装置的优点在于所有的传感光纤长度延伸穿过整个环状拓扑网络，而仅使用了一个发送器520端和一个检测器540端。
图16表示本发明的又一个一般实施例，利用了一个反向传输传感和定位装置以及在光纤环状拓扑网络中的多个WDM耦合器，形成了几个传感信号的连接旁路装置以便延伸整个传感光纤长度穿过整个环状拓扑网络。在此装置中，环状拓扑网络(RTN)结点700、702、704、706、708和710经过光纤(单模或多模)链路800、802、804、806、808和810由逻辑序列的适当WDM耦合器750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、770和772相互连接。同时，一个反向传输传感系统720同时围绕网络光纤800、802、804、806、808和810由相同逻辑序列的适当WDM耦合器750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、770和772以及连接旁路光纤(单模或多模)850、852、854、856和858发射反向传输传感信号，直到由该信号最后在反向传输传感系统720的多个同步检测器接收，方式与其他附图所详细说明的类似。本装置的优点在于所有的传感光纤长度延伸穿过整个环状拓扑网络，而使用了仅一个单仪器控制盒与多个单独的光纤输入/输出端口。
                 优选实施例的应用
使用光纤的通信与传统通信方式相比具有多个吸引人的特性和优点，它们的性能已经在过去20年里得到证实。这些系统提供的价值现在通过实时同时监测光缆的完整性以及靠近或光缆附着的任何结构或材料的能力而得到提高。这一吸引人的和有用的新特征将增加对此技术的需求。
下列例子不是包括一切的，而是指示性的，它们说明了合成通信和传感(双)系统可以在其中使用的多个应用：任何需要监测，防止和检测侵入、篡改和从光纤的信息分路的光纤通信系统，如：
单模或多模信息技术(IT)网络和链路
单模局域网(LAN)
多模局域网(LAN)
单模广域网(WAN)
多模广域网(WAN)
短程电信
远程电信
专用光纤链路和网络
公用光纤链路和网络
商用光纤链路和网络
政府用光纤链路和网络
军用光纤链路和网络
国防用光纤链路和网络
使馆用光纤链路和网络
工业用光纤链路和网络
金融机构用光纤链路和网络
任何也被用于传感应用的光纤通信系统，包括：
●公共电信
●专用电信
●信息技术网络
●国家安全
●工业安全
●法律实施
●反谍报
●物理周界安全
●侵入检测和定位
●管线完整性监测
●管线第三方干扰检测和定位
●管线泄漏检测和定位
●公共道路管理局
●专用道路企业
●铁路管理和货运商
●公路运输运营商任何也用于电信的光纤传感系统，包括：
●公共电信
●专用电信
●信息技术网络
●国家安全
●工业安全
●法律实施
●反谍报
●物理周界安全
●侵入检测和定位
●管线完整性监测
●管线第三方干扰检测和定位
●管线泄漏检测和定位
●陆地与近海建筑物结构完整性监测和设计
●机器性能监测和设计
●铁路库存监测(平点检测)
●发电和输电公司
●石化和工业工厂监测和设计机构
●航天/航空设计和维护机构
●公共道路管理局
●专用道路管理局
●铁路管理局和货运商
●公路运输运营商
●航空运营商
●采矿公司
●地震监测机构
●海洋公司
由于领域内的技术人员可以在本发明精神和范围内容易地实现改进，应该理解本发明不局限于所述举例说明的具体实施例。

Claims (21)

1.一种光波导通信链路，包括：
一个用于从一个位置向另一个位置传输信号的波导；
一个用于向所述波导发射第一波长的数据信号的数据发送器；
一个用于从波导接收数据信号的数据接收器；
一个用于向所述波导发射与第一波长不同的第二波长的传感信号的传感信号发送器；
一个传感信号检测器，用于在传感信号已经传输通过所述波导后检测传感信号；
信号分路装置，位于波导和数据接收器及传感信号检测器之间，以便通过信号分路装置将第一波长的信号与第二波长的传感信号分离，因此以基本上没有明显损失和没有任何传感信号明显分量的方式将所有的数据信号引导到数据接收器，而且以基本上没有明显损失和没有任何数据信号明显分量的方式将所有的传感信号引导到传感信号检测器。
2.如权利要求1所述的链路，其中信号分路装置包括一个波长多路复用/多路分解波导耦合器。
3.如权利要求1所述的链路，其中来自波导的数据信号和来自传感信号发送器的传感信号由一个波长多路复用/多路分解波导耦合器接收以合成信号以便沿着波导传输。
4.如权利要求1所述的链路，其中传感信号发送器和传感信号检测器分别位于所述的一个位置和所述的另一个位置。
5.如权利要求1所述的链路，其中传感信号发送器和传感信号检测器都位于所述的一个位置或另一个位置中的一个或另一个，并且其中提供了一个反射器，用于在传感信号通过信号分路装置与数据信号分离后向回反射传感信号通过波导。
6.如权利要求5所述的链路，其中发射器包括一个反射镜。
7.如权利要求1至5中的任何一个所述的链路，其中传感信号发送器包括：一个反向传输传感信号发送器，用于向波导发射反向传输传感信号并以相反方向传输通过波导，以便对波导的任何干扰的位置能利用在两个逆向流动的传感信号中所检测的微扰传感事件时间之间的差来判定。
8.如权利要求1所述的链路，其中提供处理装置，用于处理传感信号，以判定信号中的参数的变化，从而识别指示损害波导的对波导的一个干扰。
9.如权利要求1所述的链路，其中通信链路包括多个通信结点、至少一个结点包括一个所述数据发送器、一个包括一个所述数据接收器和又一个所述数据发送器的第二结点和一个包括至少一个又一所述数据接收器的第三结点，波导互连各结点以便从第一结点向第三结点穿过该波导传输信号。
10.如权利要求1所述的链路，其中波导形成一个连续的环路，包括多个沿着环路排列的通信结点，至少环路上的一个结点有一个所述传感信号发送器和一个所述传感信号检测器。
11.一种所述信号合成装置，提供用于将来自在其中一个结点的数据发送器的数据信号引导到在另一个结点的一个所述数据接收器。
12.一种光波导通信链路，包括：
一个用于从一个位置向另一个位置传输信号的波导；
一个用于向所述波导发射数据信号的数据发送器；
一个连接到波导的第一波长多路复用/多路分解波导器件，该波导器件有一个第一输出臂和一个第二输出臂；
一个传感信号发送器，用于向所述波导发射与数据信号不同波长的传感信号以和数据信号一道沿着波导传输；
一个数据接收器，连接到第一输出臂，用于从波导器件接收数据信号；
一个传感信号检测器，连接到第二传输臂，用于从波导器件接收传感信号；
13.如权利要求12所述的链路，波导器件包括一个波长多路复用/多路分解耦合器。
14.如权利要求12所述的链路，其中一个第二波导器件连接到远离第一波导器件的波导，第二波导器件有一个第一输入臂和一个第二输入臂，第一输入臂连接到数据发送器，第二输入臂连接到传感信号发送器，以便将数据信号和传感信号发送到第二波导器件，以发送到波导中。
15.如权利要求14所述的链路，其中第二波导器件通过一个输出臂连接到波导，该输出臂从第二波导器件接收数据信号和传感信号。
16.如权利要求12所述的链路，其中第一波导器件通过一个输入臂连接到波导，以便传感信号和数据信号传输通过输入臂到达第一波导器件。
17.如权利要求14所述的链路，其中第一波导器件包括一个第一波长多路复用/多路分解(WDM)耦合器，它有输入臂以及第一和第二输出臂。
18.如权利要求17所述的链路，其中该第二波导器件包括一个第二波长多路复用/多路分解(WDM)耦合器，它有第一输入臂、第二输入臂和输出臂。
19.如权利要求12至18中的任一个所述的链路，其中波导包括一条光纤。
20.如权利要求18所述的链路，其中第一WDM耦合器的第二输出臂连接到一个反射器，以通过WDM耦合器向回反射传感信号到波导，第二WDM耦合器的第二输入臂连接到一个辅助耦合器，该辅助耦合器有第一和第二辅助输入臂，第一辅助输入臂连接到传感信号发送器，第二辅助输入臂连接到传感信号检测器，因此从反射器向回反射的传感信号穿过第一WDM耦合器、穿过第二WDM耦合器到达第二输入臂、穿过辅助耦合器到达第二辅助臂并随后到达传感信号检测器。
21.一种用于保护在光纤通信链路中使用的光纤避免数据被篡改和分路的方法，包括：
提供一个波长与通信系统链路光源不同的传感系统光源；
提供一个波长多路复用波导分光器或耦合器(单模或多模)，它有效地将传感和通信信号合成到一个波导中；
提供一个石英波导(单模或多模)，用于从波长多路复用波导分光器或耦合器接收光，石英波导能够传输传感和通信信号；
提供一个波长多路分解波导分光器或耦合器(单模或多模)，它将传感和通信信号分离或分离到两个输出波导端口，同时使通信和传感信号的光功率损失最小化；
检测传感信号，以判定是否已经发生任何对石英波导的损害。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460913C (zh) * 2006-06-30 2009-02-11 中国石油天然气集团公司 光纤安全预警相位控制系统
CN101098195B (zh) * 2006-06-30 2011-10-05 中国石油天然气集团公司 光纤安全预警系统
CN103582808A (zh) * 2011-05-31 2014-02-12 日本电信电话株式会社 光线路特性分析装置及其分析方法
CN106972976A (zh) * 2017-05-19 2017-07-21 烽火通信科技股份有限公司 智能光配线系统及用光纤传感器取代电子标签的实现方法
CN110261671A (zh) * 2019-07-15 2019-09-20 中国计量科学研究院 一种微波功率量子测量方法和真空腔体测量装置
CN113075762A (zh) * 2020-01-03 2021-07-06 莱尼电缆有限公司 采用量子点纳米复合材料的光纤温度测量

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1179205C (zh) * 1998-12-18 2004-12-08 未来纤维技术有限公司 用定位事件的反向传播信号方法来监视结构的设备和方法
AUPR357801A0 (en) 2001-03-07 2001-04-05 Future Fibre Technologies Pty Ltd Perimeter security system and perimeter monitoring method
KR100857522B1 (ko) * 2002-01-04 2008-09-08 퓨쳐 파이브레 테크놀로지스 피티와이 엘티디 주변 보안 시스템 및 주변 모니터링 방법
EP1385277B1 (en) * 2002-07-22 2005-06-08 Agilent Technologies, Inc. - a Delaware corporation - Transmission of supervisory data in an optical communication system
US6934426B2 (en) 2002-10-09 2005-08-23 Senstar-Stellar Corporation Fiber optic security sensor and system with integrated secure data transmission and power cables
US7403675B2 (en) 2003-07-18 2008-07-22 Network Integrity Systems Inc. Method of high order mode excitation for multimode intrusion detection
US7403674B2 (en) 2003-07-18 2008-07-22 Network Integrity Systems Inc. Intrusion detection system for a multimode optical fiber using a bulk optical wavelength division multiplexer for maintaining modal power distribution
US7376293B2 (en) 2003-07-18 2008-05-20 Network Intergrity Systems Inc. Remote location of active section of fiber in a multimode intrusion detection system
CA2529654C (en) 2003-07-18 2012-04-03 Network Integrity Systems Inc. Multimode fiber optic intrusion detection system
US7965944B2 (en) * 2007-05-18 2011-06-21 Corning Incorporated System for passive scrambling and unscrambling of an optical signal

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2453403A1 (fr) * 1979-04-06 1980-10-31 Bertin & Cie Procede et dispositif de verification d'une fibre optique transmettant une information
FR2520114A1 (fr) * 1982-01-18 1983-07-22 Lignes Telegraph Telephon Dispositif de localisation d'une cassure d'une fibre optique et utilisation d'un tel dispositif
GB8709900D0 (en) * 1987-04-27 1987-08-05 British Telecomm Surveillance system
GB8805844D0 (en) * 1988-03-11 1988-04-13 British Telecomm Detection of stress applied to optical fibre
US4965856A (en) * 1989-05-23 1990-10-23 Arbus Inc. Secure optical-fiber communication system
US5455698A (en) * 1989-12-27 1995-10-03 Mcdonnell Douglas Corporation Secure communication alarm system
DE4427514A1 (de) * 1994-08-03 1996-02-08 Siemens Ag Verfahren zum Überwachen einer Lichtwellenleiter-Kabelanlage
US5751454A (en) * 1996-10-10 1998-05-12 Northern Telecom Limited Wavelength bypassed ring networks

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460913C (zh) * 2006-06-30 2009-02-11 中国石油天然气集团公司 光纤安全预警相位控制系统
CN101098195B (zh) * 2006-06-30 2011-10-05 中国石油天然气集团公司 光纤安全预警系统
CN103582808A (zh) * 2011-05-31 2014-02-12 日本电信电话株式会社 光线路特性分析装置及其分析方法
CN103582808B (zh) * 2011-05-31 2016-06-01 日本电信电话株式会社 光线路特性分析装置及其分析方法
CN106972976A (zh) * 2017-05-19 2017-07-21 烽火通信科技股份有限公司 智能光配线系统及用光纤传感器取代电子标签的实现方法
CN106972976B (zh) * 2017-05-19 2019-09-27 烽火通信科技股份有限公司 智能光配线系统及用光纤传感器取代电子标签的实现方法
CN110261671A (zh) * 2019-07-15 2019-09-20 中国计量科学研究院 一种微波功率量子测量方法和真空腔体测量装置
CN110261671B (zh) * 2019-07-15 2021-07-27 中国计量科学研究院 一种微波功率量子测量方法和真空腔体测量装置
CN113075762A (zh) * 2020-01-03 2021-07-06 莱尼电缆有限公司 采用量子点纳米复合材料的光纤温度测量
US11993535B2 (en) 2020-01-03 2024-05-28 Weinert Industries Ag Fiber optic temperature measurement with quantum dot nanocomposite

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