CN203278840U - 光纤通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光纤通信设备，该光纤通信设备包括第一光收发组件、第二光收发组件、故障检测器、光组件切换器和信息处理器故障检测器分别与第一光收发组件和第二光收发组件相连，光组件切换器具有控制端口、第一信号端口、第二信号端口和第三信号端口和切换开关，第一信号端口与第一光收发组件相连，第二信号端口与第二光收发组件相连，切换开关为包括第一通路和第二通路的双向开关，第一通路连接在第一信号端口和第三信号端口之间，第二通路连接在第二信号端口和第三信号端口之间，切换开关与控制端口相连，信息处理器与第三信号端口相连。本实用新型提供的光纤通信设备，实现了对光收发组件的自动倒换，提高了光纤通信设备的可靠性。

Description

光纤通信设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术，尤其涉及一种光纤通信设备。

背景技术

随着通信技术的不断发展，信息化给世界生产力和人类社会的发展带来了极大的推动。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。光纤通信是以激光为载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，与电缆或者微波等点通信相比，光纤通信具有传输频带宽、信号串扰弱、抗电磁干扰、通信容量大、传输衰减小和传输距离远等优点。

光组件是光纤通信设备的重要组件，其实现需要考虑复杂信号完整性、可靠性和干扰等问题。现有的光通信设备中，当光组件出现问题时，只能中断网络进行维护，光纤通信网络无法正常运行。

实用新型内容

本实用新型提供一种光纤通信设备，以实现对光收发组件的自动倒换，避免由于光收发组件故障造成的网络终端，提高光纤通信设备的可靠性。

本实用新型一种光纤通信设备，包括：

第一光收发组件和第二光收发组件，分别用于接收下行光信号并将所述下行光信号转换为输入信号，以及将输出信号转换为上行光信号并发射；

故障检测器，分别与所述第一光收发组件和所述第二光收发组件相连，用于对所述第一光收发组件进行检测，在检测到所述第一光收发组件处于故障状态下，产生切换控制信号；

光组件切换器，具有控制端口、第一信号端口、第二信号端口和第三信号端口和切换开关；

所述第一信号端口与所述第一光收发组件相连；

所述第二信号端口与所述第二光收发组件相连；

所述切换开关为包括第一通路和第二通路的双向开关，所述第一通路连接在所述第一信号端口和所述第三信号端口之间，所述第二通路连接在所述第二信号端口和所述第三信号端口之间，所述切换开关与所述控制端口相连，在所述切换控制信号的控制下从所述第一通路切换到所述第二通路；

信息处理器，与所述第三信号端口相连，用于对从所述第三信号端口输入的所述输入信号进行处理得到下行信息，或将上行信息进行处理得到所述输出信号从所述第三信号端口输出。

如上所述光纤通信设备，所述第一光收发组件包括：第一波分复用滤波器、第一激光器和第一接收器，所述第一波分复用滤波器设置在所述第一激光器的上行光路上，所述第一接收器设置在所述第一波分复用滤波器的下行光路上；

所述第一激光器与所述光组件切换器的所述第一信号端口相连，用于将所述第一信号端口输出的所述输出信号转换为所述上行光信号并发射给所述第一波分复用滤波器；

所述第一接收器与所述光组件切换器的第一信号端口相连，用于将通过所述第一波分复用滤波器接收到的所述下行光信号转换为所述输入信号，并通过所述第一信号端口输出。

如上所述的光纤通信设备，所述第一光收发组件还包括：

第一干扰光滤波器，设置在所述第一接收器和所述第一波分复用滤波器之间的下行光路上。

如上所述的光纤通信设备，所述第二光收发组件包括：第二波分复用滤波器、第二激光器和第二接收器，所述第二波分复用滤波器设置在所述第二激光器的上行光路上，所述第二接收器设置在所述第二波分复用滤波器的下行光路上；

所述第二激光器与所述光组件切换器的所述第二信号端口相连，用于将所述第二信号端口输出的所述输出信号转换为所述上行光信号并发射给所述第二波分复用滤波器；

所述第二接收器与所述光组件切换器的第二信号端口相连，用于将通过所述第二波分复用滤波器接收到的所述下行光信号转换为所述输入信号，并通过所述第二信号端口输出。

如上所述的光纤通信设备，所述第二光收发组件还包括：

第二干扰光滤波器，设置在所述第二接收器和所述第二波分复用滤波器之间的下行光路上。

如上所述的光纤通信设备，其中，所述第一干扰光滤波器为波导光栅或马赫曾德干扰仪。

如上所述的光纤通信设备，其中，所述第二干扰光滤波器为波导光栅或马赫曾德干扰仪。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的光纤通信设备，通过两个光收发组件、故障检测器和光组件切换器的设置，故障检测器可以对光收发组件的工作状况进行检测，当光收发组件出现故障时，控制光组件切换器切换到另一个光收发组件，实现了对光收发组件的自动倒换，避免了由于光收发组件故障造成的网络终端，提高了光纤通信设备的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种光纤通信设备结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种第一光收发组件结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种第二光收发组件结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例提供的一种光纤通信设备结构示意图。如图1所示，本实施例提供的光纤通信设备具体包括：第一光收发组件11、第二光收发组件12、故障检测器13、光组件切换器14和信息处理器15。其中，第一光收发组件11和第二光收发组件12分别用于接收下行光信号并将所述下行光信号转换为输入信号，以及将输出信号转换为上行光信号并发射。故障检测器13分别与所述第一光收发组件11和所述第二光收发组件12相连，用于对所述第一光收发组件11进行检测，在检测到所述第一光收发组件11处于故障状态下，产生切换控制信号。光组件切换器14具有控制端口C、第一信号端口P1、第二信号端口P2和第三信号端口P3和切换开关SW。所述第一信号端口P1与所述第一光收发组件11相连，所述第二信号端口P2与所述第二光收发组件12相连。所述切换开关SW为包括第一通路和第二通路的双向开关，所述第一通路连接在所述第一信号端口P1和所述第三信号端口P3之间，所述第二通路连接在所述第二信号端口P2和所述第三信号端口P3之间，所述切换开关SW与所述控制端口C相连，在所述切换控制信号的控制下从所述第一通路切换到所述第二通路。信息处理器15与所述第三信号端口P3相连，用于对从所述第三信号端口P3输入的所述输入信号进行处理得到下行信息，或将上行信息进行处理得到所述输出信号从所述第三信号端口P3输出。

具体地，光纤通信网络中设置有多个光纤通信设备，不同的光纤通信设备可以实现不同的功能，例如数据转发和信息处理等。光纤通信设备之间通过光纤连接，进行通信。对于一个光纤通信设备来说，该光纤通信设备可以接收其他光纤通信设备发送的光信号，还可以产生光信号发送给其他光纤通信设备。为了描述方便，该光纤通信设备接收到的光信号为下行光信号，发送的光信号为上行光信号。

该光纤通信设备中设置有两个光收发组件，两个光收发组件中的一个可以处于工作状态，另一个处于休眠状态。处于工作状态的光收发组件为主用光收发组件，处于休眠状态的光收发组件为备用光收发组件。两个光收发组件的功能相同，均可以将通过光纤从其他光纤通信设备接收到的下行光信号转换为输入信号，将输出信号转换为上行光信号，再通过光纤发送给其他光纤通信设备。

以两个光收发组件分别为第一光收发组件11和第二光收发组件12为例，第一光收发组件11工作，第一光收发组件11为主用光收发组件，第二光收发组件12为备用光收发组件。第一光收发组件11通过光组件切换器14的第一通路与信息处理器15相连。第一光收发组件11将接收到的下行光信号转换为输入信号，通过第一通路将该输入信号发给信息处理器15，信息处理器15将该输入信号进行解包和解码等处理得到下行信息。若该光纤通信设备用于数据转发，则信息处理器15可以将下行信息重新进行编码和打包等处理后转发出去，也可以直接将上述输入信号转发出去。对于需要该光纤通信转发或者该光纤通信设备自己产生的上行信息，信息处理器15可以将该上行信息进行编码和打包等处理后得到输出信号，通过第一通路将输出信号发送给第一光收发组件11，第一光收发组件11将该输出信号转换为上行光信号，通过光纤发送给其他光纤通信设备。

故障检测器13可以对第一光收发组件11进行工作状况进行实时检测，也可以以预设时间周期进行检测，当第一光收发组件11发生故障时，故障检测器13产生切换控制信号给光组件切换器14，光组件切换器14在该切换控制信号的控制下，从第一通路切换到第二通路。此时，第二光收发组件12工作，第二光收发组件12为主用光收发组件，第一光收发组件11为备用光收发组件。第二光收发组件12通过第二通路与信息处理器15相连。第二光收发组件12作为主用光收发组件的工作过程具体可以参照第一光收发组件11的工作过程，具体不再赘述。

本实施例提供的光纤通信设备，通过两个光收发组件、故障检测器和光组件切换器的设置，故障检测器可以对光收发组件的工作状况进行检测，当光收发组件出现故障时，控制光组件切换器切换到另一个光收发组件，实现了对光收发组件的自动倒换，避免了由于光收发组件故障造成的网络终端，提高了光纤通信设备的可靠性。

图2为本实用新型实施例提供的一种第一光收发组件结构示意图。结合图1和图2所示，在本实施例中，所述第一光收发组件11具体可以包括：第一波分复用滤波器21、第一激光器22和第一接收器23，所述第一波分复用滤波器21设置在所述第一激光器22的上行光路上，所述第一接收器23设置在所述第一波分复用滤波器21的下行光路上。所述第一激光器22与所述光组件切换器14的所述第一信号端口P1相连，用于将所述第一信号端口P1输出的所述输出信号转换为所述上行光信号并发射给所述第一波分复用滤波器21。所述第一接收器23与所述光组件切换器14的第一信号端口P1相连，用于将通过所述第一波分复用滤波器21接收到的所述下行光信号转换为所述输入信号，并通过所述第一信号端口P1输出。

具体地，在第一光收发组件11工作时，第一激光器22将从第一信号端口P1接收到的输出信号调制到发射光上得到上行光信号并发射，该上行光信号的波长例如为λ₁，第一波分复用滤波器21可以将不同波长的上行光信号和下行光信号进行分离，将该上行光信号通过光纤发送出去，第一波分复用滤波器21还可以将光纤中的下行光信号分离出来，该下行光信号的波长例如为λ₂。第一波分复用滤波器21将该下行光信号发送给第一接收器23，第一接收器23从该下行光信号中解输入信号，经由光组件切换器14的第一信号端口P1，第一通路和第三信号端口P3，将输入信号发送给信息处理器15。

在本实施例中，所述第一光收发组件11还包括第一干扰光滤波器24，所述第一干扰光滤波器24，设置在所述第一接收器23和所述第一波分复用滤波器21之间的下行光路上。

具体地，下行光信号可能会受到干扰光的干扰，该干扰光可以为第一激光器22发射的上行光信号，也可以为其他干扰光。则在第一波分复用滤波器21和第一接收器23之间设置第一干扰光滤波器24，该第一干扰光滤波器24可以将预设波长的光滤除，或者只让预设波长的光通过，以实现对干扰光的滤除，提高抗干扰效果。

图3为本实用新型实施例提供的一种第二光收发组件结构示意图。结合图1和图3所示，在本实施例中，所述第二光收发组件12具体可以包括：第二波分复用滤波器31、第二激光器32和第二接收器33，所述第二波分复用滤波器31设置在所述第二激光器32的上行光路上，所述第二接收器33设置在所述第二波分复用滤波器31的下行光路上。所述第二激光器32与所述光组件切换器14的所述第二信号端口P2相连，用于将所述第二信号端口P2输出的所述输出信号转换为所述上行光信号并发射给所述第二波分复用滤波器31。所述第二接收器33与所述光组件切换器14的第二信号端口P2相连，用于将通过所述第二波分复用滤波器31接收到的所述下行光信号转换为所述输入信号，并通过所述第二信号端口P2输出。

具体地，在第二光收发组件12工作时，第二激光器32将从第二信号端口P2接收到的输出信号调制到发射光上得到上行光信号并发射，第二波分复用滤波器31可以将不同波长的上行光信号和下行光信号进行分离，将该上行光信号通过光纤发送出去，第二波分复用滤波器31还可以将光纤中的下行光信号分离出来。第二波分复用滤波器31将该下行光信号发送给第二接收器33，第二接收器33从该下行光信号中解输入信号，经由光组件切换器14的第二信号端口P2，第二通路和第三信号端口P3，将输入信号发送给信息处理器15。

在本实施例中，所述第二光收发组件12还可以包括第二干扰光滤波器34，所述第二干扰光滤波器34设置在所述第二接收器33和所述第二波分复用滤波器31之间的下行光路上。

具体地，下行光信号可能会受到干扰光的干扰，该干扰光可以为第二激光器32发射的上行光信号，也可以为其他干扰光。则在第二波分复用滤波器31和第二接收器33之间设置第二干扰光滤波器34，该第二干扰光滤波器34可以将预设波长的光滤除，或者只让预设波长的光通过，以实现对干扰光的滤除，提高抗干扰效果。

在本实施例中，所述第一干扰光滤波器24可以为波导光栅或马赫曾德干扰仪（Mach-Zehnder Interferometer，简称MZI）。

在本实施例中，所述第二干扰光滤波器34可以为波导光栅或马赫曾德干扰仪。

具体地，波导光栅是一维周期性波导结构，其折射率沿着波导周期性变化。这种周期性的折射率变化可以导致入射波和反射波产生相干加强或者相干减弱的效应。当入射波长满足Bragg反射条件时，入射光将被反射。Bragg反射条件为：

$\mathrm{\λ}=\frac{{2n}_{\mathrm{eff}}A}{n}$ m=1,2,3,...；

其中，λ为入射光波波长，n_eff为波导的有效折射率，A为光栅的周期，m为光栅的阶数。如果入射光中包含不同波长的光波信号，其中满足Bragg反射条件的光波将被波导光栅反射，而其他光波将透过波导光栅。可以通过设置波导光栅的参数实现该波导光栅反射的入射光的波长为干扰光的波长，以通过波导光栅将下行光信号中的干扰光滤除。

MZI具有一个输入端和两个输出端，分别为输出端1和输出端2。通过输入端进来的入射光被分到MZI的两个支路上，由于这两个支路的光程差ne_ffΔL产生的相位差为：

其中，λ是入射光波波长，n_eff是波导的有效折射率,ΔL是两路波导的长度差。如果入射光的光强为P_in，MZI的两个输出端的光强分别为：

对于不同的波长，MZI两个支路的光程差所引起的相位差不同，当λ₁满足：

m=1,2,3,...；

波长为λ₁的入射光从端口1输出；

当λ₂满足：

m=1,2,3,...；

波长为λ₂的入射光从端口2输出。

可以通过设置MZI的参数实现MZI将波长为下行光信号的波长的光通过端口1输出，该端口1将下行光信号发送给接收器，MZI将波长为干扰光的波长的光通过端口2输入，并消耗掉，以实现对干扰光的滤除。

在实际应用过程中，第一干扰光滤波器24和第二干扰光滤波器34均可以为可调干扰光滤波器。以第一光收发组件11为例，第一接收器23还用于测量第一激光器22关闭时的第一平均接收功率和第一激光器22工作时的第二平均接收功率，控制第一干扰光滤波器24调节参数，以使得第一平均接收功率和第二平均功率相等或差值最小。第一接收器23还可以从下行光信号中解调出输入信号，确定输入信号的误码率，并根据误码率控制第一干扰光滤波器24调节参数，以使得所述误码率最小。

由于干扰光的波长可能随时间或者环境（如温度）的变化而变化，因此对第一干扰光滤波器24的滤波参数进行适应性地调整，可以提高对干扰光的滤除效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种光纤通信设备，其特征在于，包括：

第一光收发组件和第二光收发组件，分别用于接收下行光信号并将所述下行光信号转换为输入信号，以及将输出信号转换为上行光信号并发射；

故障检测器，分别与所述第一光收发组件和所述第二光收发组件相连，用于对所述第一光收发组件进行检测，在检测到所述第一光收发组件处于故障状态下，产生切换控制信号；

光组件切换器，具有控制端口、第一信号端口、第二信号端口和第三信号端口和切换开关；

所述第一信号端口与所述第一光收发组件相连；

所述第二信号端口与所述第二光收发组件相连；

所述切换开关为包括第一通路和第二通路的双向开关，所述第一通路连接在所述第一信号端口和所述第三信号端口之间，所述第二通路连接在所述第二信号端口和所述第三信号端口之间，所述切换开关与所述控制端口相连，在所述切换控制信号的控制下从所述第一通路切换到所述第二通路；

信息处理器，与所述第三信号端口相连，用于对从所述第三信号端口输入的所述输入信号进行处理得到下行信息，或将上行信息进行处理得到所述输出信号从所述第三信号端口输出。

2.根据权利要求1所述的光纤通信设备，其特征在于，所述第一光收发组件包括：第一波分复用滤波器、第一激光器和第一接收器，所述第一波分复用滤波器设置在所述第一激光器的上行光路上，所述第一接收器设置在所述第一波分复用滤波器的下行光路上；

所述第一激光器与所述光组件切换器的所述第一信号端口相连，用于将所述第一信号端口输出的所述输出信号转换为所述上行光信号并发射给所述第一波分复用滤波器；

所述第一接收器与所述光组件切换器的第一信号端口相连，用于将通过所述第一波分复用滤波器接收到的所述下行光信号转换为所述输入信号，并通过所述第一信号端口输出。

3.根据权利要求2所述的光纤通信设备，其特征在于，所述第一光收发组件还包括：

第一干扰光滤波器，设置在所述第一接收器和所述第一波分复用滤波器之间的下行光路上。

4.根据权利要求3所述的光纤通信设备，其特征在于，所述第二光收发组件包括：第二波分复用滤波器、第二激光器和第二接收器，所述第二波分复用滤波器设置在所述第二激光器的上行光路上，所述第二接收器设置在所述第二波分复用滤波器的下行光路上；

所述第二激光器与所述光组件切换器的所述第二信号端口相连，用于将所述第二信号端口输出的所述输出信号转换为所述上行光信号并发射给所述第二波分复用滤波器；

所述第二接收器与所述光组件切换器的第二信号端口相连，用于将通过所述第二波分复用滤波器接收到的所述下行光信号转换为所述输入信号，并通过所述第二信号端口输出。

5.根据权利要求4所述的光纤通信设备，其特征在于，所述第二光收发组件还包括：

第二干扰光滤波器，设置在所述第二接收器和所述第二波分复用滤波器之间的下行光路上。

6.根据权利要求3所述的光纤通信设备，其特征在于，所述第一干扰光滤波器为波导光栅或马赫曾德干扰仪。

7.根据权利要求5所述的光纤通信设备，其特征在于，所述第二干扰光滤波器为波导光栅或马赫曾德干扰仪。

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