CN202798724U - 内嵌光时域反射功能的光线路终端光电器件 - Google Patents

内嵌光时域反射功能的光线路终端光电器件 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种光线路终端光电器件,包括发射下行光信号的第一激光器,接收上行光信号的第一光电探测器,传送上行光信号和下行光信号的光接口,光线路终端光电器件还包括:第一至第三滤光片;位于第二滤光片下方的第二激光器,发射光时域检测信号;位于第一滤光片上方的第二光电探测器,接收反射的光时域检测信号;第一光电探测器位于第三滤光片的上方;第一滤光片对下行光完全透射,并对光时域反射信号完全反射,第二滤光片对下行光信号完全透射,并对光时域反射信号部分透射部分反射,第三滤光片对下行光信号和光时域反射信号完全透射,对上行光信号完全反射。本实用新型可以对其所工作的光网络内的每一路光线路和网络单元实时在线检测和监控,易于对光网络线路故障诊断。

Description

内嵌光时域反射功能的光线路终端光电器件
技术领域
[0001] 本实用新型涉及光通信技术领域,具体地说,涉及一种带光时域反射功能的光线路终端(OLT)单纤双向光电器件。
背景技术
[0002] 随着光通信的迅猛发展,FTTx用户日益增多,要求运营商对光纤线路及用户有良好的把控能力,即能实时发现和解决线路和用户故障,保证光纤线路及设备的正常运营。由于在光纤通信系统中,光的传输介质即光纤/光缆往往铺设在户外或者海底,难免出现链路故障或者传输设备故障等问题。为了能够精确定位出现故障或者断点的位置,目前通常 采用光纤线路测试的专用仪器,例如光时域反射计(0TDR),进行检测定位。
[0003]目前,光时域反射测量有两种方法方法。一种是传统的测试方法,即利用光时域反射计发射具有一定波长的光脉冲并注入被测光纤,然后通过检测光纤中反射回的光信号功率沿时间轴的分布曲线,即可探知被测光纤的长度及损耗等物理特性。但是,这种方法OTDR设备价格昂贵,并且体积庞大,只能在线路出现问题后才会被动检测,在进行断点分析时,需要首先将光纤与系统断开,然后通过OTDR发射光脉冲到光纤中,利用OTDR接收到的返回信息进行分析测试。
[0004] 另一种新兴的方法是在局端OLT前通过WDM再外挂一个OTDR检测单元,来实现对光纤线路的实时监测功能。但是,使用这种方式,导致设备体积庞大,集成度低,并需要对现有运行系统进行大规模改造。由于额外增加了 WDM器件,成本增加明显,非常不经济。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的实施例提供了一种内嵌光时域反射功能的光线路终端光电器件,来实现对光纤线路中的断点的实时监测。
[0006] 根据本实用新型的实施例,提供了一种内嵌光时域反射功能的光线路终端光电器件,所述光线路终端光电器件包括:用于发射下行光信号的第一激光器,用于接收上行光信号的第一光电探测器,用于传送上行光信号和下行光信号的光接口,所述光线路终端光电器件还包括:
[0007] 第二激光器,用于发射光时域检测信号;
[0008] 第二光电探测器,用于接收反射回来的光时域检测信号;和
[0009] 第一至第五滤光片,
[0010] 其中,沿第一激光器的光轴方向依次设置第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片和所述光接口,第一滤光片和第三滤光片的法线分别与第一激光器的光轴角度为45度,第二滤光片的法线与第一激光器的光轴角度为135度;其中,第二激光器位于第二滤光片下方,第一光电探测器位于第三滤光片的上方,第二光电探测器位于第一滤光片的上方;第一滤光片对第一激光器发出的下行光完全透射,并且对光时域反射信号完全反射,第二滤光片对所述下行光信号完全透射,并且对所述光时域反射信号部分透射部分反射,第三滤光片对所述下行光信号和光时域反射信号完全透射,对上行光信号完全反射。[0011] 其中,第二滤光片对所述光时域反射信号的透射率为A,对所述光时域反射信号的反射率为B,并且A+B=l。[0012] 其中,所述光时域反射信号的透射率A在10%至90%之间,并且所述光时域反射信号的透射率B在90%至10%之间。[0013] 其中,在第三滤光片与第一光电探测器之间设置有对下行光信号和光时域反射检测信号完全反射,并且对上行光信号完全透射的第四滤光片,所述第四滤光片与第一光电探测器的光轴方向相垂直并且平行于第一激光器的光轴。[0014] 其中,在第一 滤光片与第二光电探测器之间设置有对下行和上行光信号完全反射,对所述光时域反射检测信号完全透射的第五滤光片,所述第五滤光片与第二光电探测器的光轴方向相垂直并且平行于第一激光器的光轴。[0015] 其中,所述下行光信号波长为1490nm,所述上行光信号波长为1310nm,所述光时域反射检测信号波长为1625nm或1650nm。[0016] 其中,所述1490nm的下行光信号为正常数字信号,所述1625nm或1650nm的光时域反射检测信号为OTDR检测脉冲光信号。[0017] 其中,第一光电探测器为APD/TIA型探测器,第二光电探测器为APD型探测器。[0018] 其中,所述光接口是SC插拔型、LC插拔型、SC/UPC尾纤型和SC/APC尾纤型中的任意一种。[0019] 其中,第一光电探测器和第二光电探测器与金属壳体之间是绝缘的。[0020] 本实用新型通过在OLT光电器件中内嵌光时域信号发射和接收功能,使得PON系统局端在光线路检测和监控过程中不再需要使用传统的专用光时域反射计即可实现对每一路光线路和网络单元实时在线检测和监控,易于运营商对光网络线路故障诊断和ONU用户的定位,大幅降低了运营成本。并且,本实用新型的光电器件采用小型化封装结构,可实现模块设备的密集化。附图说明[0021] 图I是根据本实用新型的内嵌光时域反射功能的OLT光电器件的结构原理示意图。[0022] 图2是根据本实用新型的内嵌光时域反射功能的OLT光电器件的外形结构示意图。[0023] 图3是根据本实用新型的内嵌光时域反射功能的OLT光电器件的光路原理示意图。具体实施方式[0024] 为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举出优选实施例,对本实用新型进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。[0025] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地说明。[0026] 图I示出了根据本实用新型的内嵌光时域反射功能的OLT (光线路终端)光电器件。如图I所示,OLT光电器件包括用于发射下行光信号的第一激光器1,用于发射光时域反射用的光信号(以下称OTDR检测光信号)的第二激光器8,用于接收上行光信号的光电探测器4及用于接收上行OTDR检测光信号(即通过光纤链路反射回来的OTDR检测光信号)的光电探测器9。沿第一激光器I的光轴方向依次设置第一滤光片2、第二滤光片3、第三滤光片6和光接口 7。其中,第一滤光片2的法线与第一激光器I的光轴夹角为45度,并且具有对下行光完全透射、对上行的光信号和OTDR检测光信号完全反射的特性;第二滤光片3的法线与第一激光器I的光轴夹角为135度,并且具有对下行光完全透射、对上行光信号反射,和对下行的OTDR检测光信号部分透射部分反射的特性;第三滤光片6的法线与第一激光器I的光轴夹角为45度,并且具有对下行光和对上行的OTDR检测光信号完全透射、对上行光信号完全反射的特性。所述OLT光电器件还包括与第二滤光片3相对并与水平光轴垂直方向设置的第二激光器8,与第三滤光片6相对并与水平光轴垂直方向设置的第一 光电探测器4,与第一滤光片2相对并与水平光轴垂直方向设置的第二光电探测器9。在第一光电探测器4和第二光电探测器9前分别沿各自光轴方向分别设置有第四滤光片5和第五滤光片10。其中,第四滤光片5的法线垂直于第一激光器I的光轴,并且具有对上行光完全透射、对下行的光信号和OTDR检测光信号完全反射的特性;第五滤光片10的法线垂直于第一激光器I的光轴,并且具有对OTDR检测光信号完全透射,对下行光和上行光信号完全反射特性。
[0027] 作为一个典型的光接入网络,其光线路终端OLT使用的下行光波长为1490nm,光网络单元ONU使用的上行光波长为1310nm。而本实用新型使用的OTDR光检测信号波长为1625nm或1650nm。因此,本实施例设定第一激光器I发射1480_1500nm的光波,第二激光器8发射1625nm或1650nm的光波。OLT光电器件中的第一光电探测器4和第二光电探测器9分别接收上行的1310nm光信号和上行的1625nm或1650nm光信号。因此,除可实现对上行光信号的实时接收外,OLT光电器件还可以对光纤链路反射回来的OTDR检测光信号进行连续、实时地接收。
[0028] 为了满足OTDR光检测信号下行光的传输设计要求,假设第二滤光片3对OTDR检测光信号的透射率为A、反射率为B,则应满足A+B=l的条件。其中,所述透射率A优选在10%至90%之间取值;所述反射率B优选在90%至10%之间取值。
[0029] 作为一种优选设计方案,所述第二滤光片3对1625nm或1650nm光信号的90%反射,对1625nm或1650nm光信号的10%透射;同时,对1490nm的下行光100%透射,对13IOnm的上行光100%反射。
[0030] 第一光电探测器4为APD/TIA型探测器,第二光电探测器9为APD型探测器。
[0031] 参见图2,示出了根据本实用新型的内嵌光时域反射功能的OLT光电器件的外形结构示意图。第一光电探测器4以及第二光电探测器固定在金属壳体上,并且第一光电探测器4以及第二光电探测器与金属壳体之间是绝缘的。
[0032] 下面结合附图I和3对上述实施例的OLT光电器件进行更为详细的描述。在下文中,以第一激光器I发射波长为1490nm的光信号为正常数字信号,第二激光器8发射波长为1625nm的光信号为OTDR检测脉冲光信号为例进行说明。
[0033] 参见图1,第一激光器I发射波长为1490nm的数字光信号,入射到第一滤光片2。所述1490nm的数字光信号的能量被第一滤光片2完全透射,然后入射到第二滤光片3。从第一滤光片2出射的光信号的能量被第二滤光片3完全透射,并入射到第三滤光片6。从第二滤光片3出射的光信号的能量也被第三滤光片6完全透射,并耦合至光接口 7,进入光网络。[0034] 第二激光器8设置在第二滤光片3下方,并与第一激光器I的水平光轴垂直,发射波长为1625nm的脉冲光信号,入射到第二滤光片3。第二激光器8发出的脉冲光信号的能量的90%被第二滤光片3反射,能量的10%被第二滤光片3透射。被反射的90%能量的1625nm 脉冲光信号入射到第三滤光片6,入射到第三滤光片6的90%能量的1625nm脉冲光信号被第三滤光片6完全透射,并耦合至光接口 7,进入光网络。被透射的10%能量的1625nm光信号被金属壳体吸收。[0035] 再次参见图1,由光网络进入所述OLT光电器件的上行1310nm光信号,入射到第三滤光片6表面,其能量被第三滤光片6完全反射,并向上沿与第一激光器I的水平光轴垂直的方向入射到第四滤光片5,其能量被第四滤光片5完全透射,进入第一光电探测器4,完成上行光信号接收工作。[0036] 在光网络中发生故障存在断点时,OLT光电器件所发射的1625nm或1650nm光信号被从光网络中反射回来。反射回来的1625nm或1650nm光信号,进入所述OLT光电器件。 具体地,反射回来的OTDR光信号首先入射到第三滤光片6的表面,其能量被第三滤光片6 完全透射。被第三滤光片6透射的OTDR反射光信号入射到第二滤光片3表面,其能量的 90%被第二滤光片3反射,10%的能量被第二滤光片3透射。被透射的10%能量的1625nm 或1650nm光信号入射到第一滤光片2,其能量被第一滤光片2完全反射,并向上沿与第一激光器I的水平光轴垂直的方向入射到第五滤光片10。入射到第五滤光片10的光信号的能量被第五滤光片10完全透射,进入光第二电电探测器9,从而完成OTDR光检测信号的接收工作。[0037] 本实用新型的实施例中的光接口 7可以采用SC 口或者LC 口中的任一种,作为光电器件的公共输入/输出端口与外部光纤连接,实现单纤双向传输功能。·[0038] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1. 一种内嵌光时域反射功能的光线路终端光电器件,所述光线路终端光电器件包括: 用于发射下行光信号的第一激光器,用于接收上行光信号的第一光电探测器,用于传送上行光信号和下行光信号的光接口,其特征在于,所述光线路终端光电器件还包括:第二激光器,用于发射光时域检测信号;第二光电探测器,用于接收反射回来的光时域检测信号;和第一至第三滤光片,其中,沿第一激光器的光轴方向依次设置第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片和所述光接口,第一滤光片和第三滤光片的法线分别与第一激光器的光轴角度为45度,第二滤光片的法线与第一激光器的光轴角度为135度;其中,第二激光器位于第二滤光片下方,第一光电探测器位于第三滤光片的上方,第二光电探测器位于第一滤光片的上方;第一滤光片对第一激光器发出的下行光完全透射,并且对光时域反射信号完全反射,第二滤光片对所述下行光信号完全透射,并且对所述光时域反射信号部分透射部分反射,第三滤光片对所述下行光信号和光时域反射信号完全透射,对上行光信号完全反射。
2.根据权利要求I所述的光线路终端光电器件,其特征在于:第二滤光片对所述光时域反射信号的透射率为A,对所述光时域反射信号的反射率为B,并且A+B=l。
3.根据权利要求2所述的光线路终端光电器件,其特征在于:所述光时域反射信号的透射率A在10%至90%之间,并且所述光时域反射信号的透射率B在90%至10%之间。
4.根据权利要求I所述的光线路终端光电器件,其特征在于:在第三滤光片与第一光电探测器之间设置有对下行光信号和光时域反射检测信号完全反射,并且对上行光信号完全透射的第四滤光片,所述第四滤光片与第一光电探测器的光轴方向相垂直并且平行于第一激光器的光轴。
5.根据权利要求I所述的光线路终端光电器件,其特征在于:在第一滤光片与第二光电探测器之间设置有对下行和上行光信号完全反射,对所述光时域反射检测信号完全透射的第五滤光片,所述第五滤光片与第二光电探测器的光轴方向相垂直并且平行于第一激光器的光轴。
6.根据权利要求I所述的光线路终端光电器件,其特征在于:所述下行光信号波长为1490nm,所述上行光信号波长为1310nm,所述光时域反射检测信号波长为1625nm或 1650nmo
7.根据权利要求6所述的光线路终端光电器件,其特征在于:所述1490nm的下行光信号为正常数字信号,所述1625nm或1650nm的光时域反射检测信号为OTDR检测脉冲光信号。
8.根据权利要求I所述的光线路终端光电器件,其特征在于:第一光电探测器为APD/ TIA型探测器,第二光电探测器为APD型探测器。
9.根据权利要求I所述的光电器件,其特征在于:所述光接口是SC插拔型、LC插拔型、 SC/UPC尾纤型和SC/APC尾纤型中的任意一种。
10.根据权利要求I所述的光电器件,其特征在于:第一光电探测器和第二光电探测器与金属壳体之间是绝缘的。
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CN103338070A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 苏州优康网络电子商务有限公司 反射功能式光网络光电器设备
CN105278036A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光模块
CN109525309A (zh) * 2018-11-27 2019-03-26 武汉光迅科技股份有限公司 一种otdr组合装置

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