CN1980094A - 一种无源光网络pon系统光纤回路断线之侦测装置 - Google Patents

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廖虹惠
刘一鸣
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Abstract

一种无源光网络PON(Passive Optical Network)系统光纤回路断线之侦测装置，是利用光纤光栅对侦测光波的反射光强度，来判定光纤回路是否断线及光纤回路之光损失是否过大，以明确区隔电系统控制亦或光纤回路出问题；本发明使用1550nm光纤光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)为主要组件，并包括1550nm光带通滤波器、光学循环器、可调式激光光源及光波光功率计，是一种低成本且可大量复制组装使用的光纤回路断线之侦测技术，并可在一般机房即可侦测光纤用户回路是否断线及光纤回路之光损失是否过大，可大大降低户外维护检修的成本。

Description

一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置
技术领域
本发明是关于一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，特别是指一种低成本且使用简便的无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，配合光纤到家无源光网络PON系统布放，当系统有问题时，在一般机房即可侦测光纤用户回路是否断线及光纤回路的光损失是否过大，明确区隔电系统控制亦或光纤回路出问题，如此可大大降低户外维护检修的成本。
背景技术
随着全球网际网络的急剧成长，传统网络已无法应付通讯革命造成对高速信息传输应用的需求，光电产业技术的成熟及产品应用的多样化，适时为急剧成长的全球网际网络、高品质多媒体网络及各种数据通讯所需要的大量频宽，提供了最佳的解决之道。各种配合LAN(Local Area Network，局域网)与MAN(Metropolitan AreaNetwork，城域网)网络光纤化的光收发信模块蕴含着无限的商机，此低价量大的光收发信模块，将是未来光通讯网络系统发展中的主轴。其中又以无源光网络PON系统最被看好，为配合PON系统未来大量使用后，有必要发明能方便侦测无源光网络PON系统光纤用户回路是否断线。目前市场主要仍以系统中的软件加电系统作自动侦测，所以当系统有问题时，无法确认是电系统控制问题，亦或光纤回路出问题，徒增侦测的困难，实非良善的设计，有待改进。
综上所述，提供一种低成本且使用简便的无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置实为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，提出一种低成本且使用简便的无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，配合光纤到家无源光网络PON系统布放，当系统有问题时，在一般机房即可侦测光纤用户回路是否断线及光纤回路的光损失是否过大，明确区隔电系统控制亦或光纤回路出问题，如此可大大降低户外维护检修成本者。
可达成上述发明目的之一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，包括光纤光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)、1550nm光带通滤波器(Optical Band Pass Filter)、光学循环器(OpticalCirculator)、可调式激光(Tunable Laser)光源及光波光功率计；利用现在市场已大量生产的1550nm WDM光纤光栅为主要组件，搭配1550nm光带通滤波器、光学循环器、可调式激光光源及光波光功率计，共构出『一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置』，每个光纤网络单元(ONU_X)依序搭配一个光纤光栅，利用光纤光栅对侦测光波的反射光强度，来判定光纤回路是否断线。以目前PON布放效率较佳的1(OLT)×32(ONU)方式来看，避开光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)使用波长1480nm～1500nm；自1520nm～1600nm光纤光栅均可以用来作侦测的波长范围；选用WDM波长为侦测波长主要是其为市场上之标准量产产品，可大大降低成本，由于侦测光源为未经信号调变的连续光波CW(Continue Wave)，有相当高灵敏度(High Sensitivity)的功率接收能力，因此只需极小的光输出功率的侦测光源，完全不会影响OLT及ONU的光信号接收品质。
本发明所提供的一种具有可靠性以及完整性的无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，与现有技术相比较时，具有下列优点：
本发明是利用现有市场已成熟量产的光组件来建构，因此量产良率极高，成本极低。
1.光纤光栅体积极小，极富弹性，可搭配不同型式的光接头，连接在ONU光接头即可，不需更改任何PON光纤网络装置，不会对光纤网络布放带来不便。
2.波长自1520nm至1600nm，对不同的OLT均使用同一组波长的光纤光栅(FBG_1，...FBG_n)，故对交换机房而言，无论多少套OLT系统，仅需一套侦测装置，即可分别侦测任何一套OLT其第ONU_X的光纤回路。
3.对任何一个OLT均使用同一组光纤光栅(目前常用为16波长及32波长)，因此可大大降低制造成本。
4.在一般机房即可侦测光纤用户回路是否断线及光纤回路的光损失是否过大，明确区隔电系统控制亦或光纤回路出问题，如此可大大降低户外维护检修的成本。
本发明亦可以程控可调式激光光源及光波光功率计作为PON系统的光回路自动侦测监控系统。
附图说明
图1为本发明一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的架构示意图；
图2为该一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的侦测光波及信号光波的路径示意图；
图3为该一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的侦测实施示意图；
图4为该一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的光回路自动侦测监控示意图。
具体实施方法
请参阅图1，为本发明一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的架构示意图，由图中可知，本发明一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置1，包括光纤光栅(Fiber BraggGrating，FBG)11、1550nm光带通滤波器(Optical Band Pass Filter)12、光学循环器(Optical Circulator)13、可调式激光(Tunable Laser)光源14及光波光功率计15；在光纤传输当中，应用光纤光栅11对光反射及透射的特性结合光带通滤波器12，光学循环器13，可调式激光光源14等光组件，共构出无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置1，依不同侦测光波反射的光功率强度反应显示即可判光纤回路是否断线。图1为一标准PON光网络布放架构，光线路终端(OLT)18下传1490nm光波信号IN_1，经过一个2xN的光分路器(Optical Splitter)16，以放射状方式连接客户端的光网络单元17(ONU_1～ONU_N)，本发明侦测装置1即是在光纤连接每个光网络单元17(ONU_X)前先搭配连接一个光纤光栅(λx)11。
若以欲侦测ONU_5的光回路是否有断线为例，测试程序如下：
1.将可调式激光光源的光波长调至侦测光波长λ5；
2.λ5光波长由2xN的光分路器IN_2入射，当λ5光波长打到ONU_5前置之FBG_5，则此λ5光波长将会被FBG_5完全反射；
3.λ5光波长反射回分光器IN_2经1550nm光带通滤波器由光学循环器λ5光波长引出即可由波长功率变化，确认光纤回路是否断线。
判断依据如下：
A.光纤回路正常：λ5光波长回测功率＝λ5光波长入射功率-正常光纤回路总损失。
B.光纤回路断线：无λ5光波长反射功率。
请参阅图2及图3，为本发明一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的侦测光波及信号光波的路径示意图及侦测实施示意图，由图2中可知，该信号光波21及侦测光波22分别由IN_1及IN_2进入光分路器16将光耦合后，再分光至各个光网络单元(ONU)17，取其中第五个光网络单元(ONU_5)175的光路径来分析，当耦合光波23入射至第五个光纤光栅(FBG_5)115时，信号光波21完全通过第五个光纤光栅115入射至第五个光网络单元(ONU_5)175，侦测光波22则被第五个光纤光栅(FBG_5)115完全反射，被反射回来的侦测光波24，将由光波光功率计15侦测，侦测方式如图3所示，被反射回来的侦测光波24经过光分路器16会将1/2光波强度反射至光线路终端(OLT)18(因功率极低，不会影响OLT的品质)，另外1/2光波强度反射回1550nm光带通滤波器12经由光学循环器13将λ5光波长引出即可由波长功率变化，确认光纤回路是否断线。
请参阅图4，为本发明一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置的光回路自动侦测监控示意图，由图中可知，本发明另一实施方式，是以程控可调式激光光源14a及光波光功率计15a，可调式激光光源14a于固定时间间距不断重复依序输出配合光纤光栅所反射的波长λl至λn，经由光波光功率计15a所侦测到的反射波长λl至λn的光功率再输入计算机3作运算，即可依其反射光功率值来判定光纤回路是否断线，以达成PON系统之光回路自动侦测监控的功能。

Claims (5)

1.一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，是应用光纤光栅对光反射及透射的特性结合光带通滤波器、光学循环器、可调式激光光源及光波光功率计等光组件，共构出无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，并依不同侦测光波反射的光功率强度反应显示以判定光纤回路是否断线及光纤回路的光损失是否过大。
2.如权利要求1所述的一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，其中该光纤光栅组件波长为一般WDM常用波长1550nm，可避开OLT数字传输用的1490nm波长。
3.如权利要求1所述的一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，其中该光纤光栅可搭配不同型式的光接头，连接在光网络单元光接头，不需更改任何PON光纤网络装置。
4.如权利要求1所述的一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，其中对不同的光线路终端均使用同一组波长的光纤光栅，在对应多套光线路终端系统时，亦仅需一套侦测装置，即可分别侦测到任何一套光线路终端的任一光网络单元的光纤回路。
5.如权利要求1所述的一种无源光网络PON系统光纤回路断线之侦测装置，其中可以程控可调式激光光源及光波光功率计，作为PON系统的光回路自动侦测监控系统。
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