CN209117915U - 用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，包括陶瓷插芯和预埋光纤；预埋光纤自陶瓷插芯的对接面安插在陶瓷插芯中心的微孔中，且预埋光纤带有一截光纤光栅；接入光纤自陶瓷插芯的尾端与预埋光纤对接；通信信号从接入光纤输入，经过对接点到达预埋光纤，再经过光纤光栅后从陶瓷插芯的对接面输出；故障监测信号从接入光纤输入，经过对接点到达预埋光纤，且经过光纤光栅时返回，再次经过对接点后从接入光纤返回到发射点。本实用新型可作为一个故障监测装置，当本链路信号异常时，实时反馈到位于网路提供商售后维护处的主机上，大幅降低了网络失效时间，提高了用户使用体验。

Description

用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯

技术领域

本实用新型涉及一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，是一个用于光纤连接类产品内的部件，多数用于机械型预埋式光纤快速连接器，尤其适用于第五代智能光网络，属于光纤通信领域。

背景技术

光纤通信是现在的主要通信方式，并有完全替代铜缆通信的趋势。光通信网络具有容量大，组网成本低，体积小，信号不受环境影响等优点，但有一个很大的缺陷：光通信器件基本全是无源器件，无法像电信号通信一样在节点增加一个器件即可在远端检测通信是否异常。在光网络的使用过程中，如果网络链路出现故障，需要终端用户反馈通信异常后，工作人员才能到组网现场用光功率计逐段排查故障点，或用光时域反射仪(ODTR)检测本链路上典型的损耗点在离测试点的大致距离，再在此位置寻找导致通信失败的具体原因后逐步排查。上述流程与现时代的产品和服务理念不符，显得被动和落后。这同样也是现光通信网络的严重缺陷，因此在下一代智能光网络中，网络自身能自主发现并快速解决异常显得尤为关键。

但是，在光网络增加自检或监测功能难度较大，目前有两种方式：第一种是增加一路供电线路后在链路上串入一个光信号监测器件，第二种是使用无源的光监测器件。第一种方式有三个缺陷：一是额外再增加一路供电后，网络结构变的复杂，成本增加，小容量物理网络的整体空间占比相对于原电通信可能更大；二是光监测器件是一个复杂、高难度的器件，往往成本高且环境要求苛刻；三是网络整体结构变得复杂，故障率高，维护成本高。对比第一种方式，第二种方式使用无源光监测器件具有明显的优势，尤其是在线器件的方式更方便，基本无需改变网络构架且后续几乎无需二次维护。

目前，华为提出一种华为光链路故障监测方案(专利号CN102104421A)，如图1：在终端安装一个具有透射和反射功能的器件(专利号CN206421066U)，远端发射故障检测信号，通过终端的反馈信号来判断网络运行是否异常。但缺陷是需额外增加一个此类器件，网络器件本身和安装空间的追求方向是越来越小和越来越紧凑，此方式不符合发展的需要。用于此方案的反射式光器件也有集成于光纤连接器于一体的装置，如集成于蝶形引入光缆一体的的连接器(专利号 CN206960742U)、集成到SC光纤连接器于一体的连接器(专利号CN202372663U) 和集成于FC光纤连接器于一体的连接器(专利号CN205453697U)，这类专利虽是集成器件，但其仅适合在需要增加连接器转接的应用场景，无法应用于光纤到户的、需要在光缆终端成端的场景。另有一款产品(专利号CN102854566A)的光纤快速连接器式故障监测器件，他可以应用于任何需要成端的场景，但其缺点是滤波片式，其制作成本高且稳定性和一致性不好。

因此，亟待研发出一种新的适用于市场需求的光纤快速故障在线监测装置。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，是基于光纤光栅反射器式的、集成光纤快速连接器于一体的故障在线监测装置，以达到在完成光纤连接功能的同时也具有光信号在线监测功能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，包括陶瓷插芯和预埋光纤；预埋光纤自陶瓷插芯的对接面安插在陶瓷插芯中心的微孔中，且预埋光纤带有一截光纤光栅；接入光纤自陶瓷插芯的尾端与预埋光纤对接；通信信号从接入光纤输入，经过对接点到达预埋光纤，再经过光纤光栅后从陶瓷插芯的对接面输出；故障监测信号从接入光纤输入，经过对接点到达预埋光纤，且经过光纤光栅时返回，再次经过对接点后从接入光纤返回到发射点。

本实用新型的改进点是在陶瓷插芯内部使用带有光纤光栅的预埋光纤，基本原理是利用布拉格反射原理，在陶瓷插芯的预埋光纤上写入一段固定周期的格栅，远端的故障检测点不间断的向光纤快速连接器端发送特定波长的光信号，信号到达陶瓷插芯内部的光栅位置后会返回，如果主机收到反射信号则说明链路正常，如果无信号返回则标识链路不通。因此本实用新型可用于光纤快速连接器，能够对光纤快速连接器的运行状态进行实时监测，实现无需人工反馈，秒级反馈当前链路的运行状态的功用。

进一步，所述的光纤光栅刻写在预埋光纤离陶瓷插芯对接面2mm的位置。

更进一步，所述的预埋光纤作为故障监测功能器件时，采用周期长度小于 100um的短周期光纤光栅。

进一步，所述的陶瓷插芯采用2.5mm或1.25mm直径的单芯插芯，或者采用多芯插芯。

与传统产品相比，本实用新型不同点在于：陶瓷插芯内部的预埋光纤带有一段光纤光栅，此段光纤光栅是一种短周期光栅，作为反射器使用。通信信号和故障监测信号一同耦合入光路内，从远端输入到光纤快速连接器，经过对接点后到达预埋插芯，两个信号通过光纤光栅时，通信信号不受影响正常通过光栅到达对接面，而故障监测信号被光纤光栅返回，再次经过对接点返回到光路中后到达发射点，发射点处的解析设备通过对返回信号的分析来判断光链路的状态。

综上所述，本实用新型不仅实现了传统光纤快速连接器的功能，还是一个全新的产品，具有以下技术优势：

1、不影响原有光纤快速连接器的所有基础功能的前提下，本实用新型只需在预埋插芯内部增加一截光纤光栅即可作为反射器使用；

2、本实用新型可作为光纤快速连接器的故障监测装置，当本链路信号异常时，实时反馈到位于网路提供商售后维护处的主机上，故障发现时效甚至比终端用户都快；

3、大幅的降低了网络失效的时间，以及提高了用户的使用体验。

附图说明

图1为现有技术中华为光链路故障监测方案图；

图2为本实用新型的结构剖视图；

图3为本实用新型与接入光纤对接的示意图；

图4为本实用新型光纤光栅作为反射器的原理图；

图5为本实用新型应用在光纤快速连接器中的示意图；

图中：1、陶瓷插芯，2、预埋光纤，3、光纤光栅，4、接入光纤，5、对接点，6、连接器主体，7、光缆夹持件。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3所示，本实用新型的核心部件是一个符合行业标准的陶瓷插芯1，用环氧树脂将一截带有光纤光栅3的预埋光纤2自陶瓷插芯1的对接面11固定在其中心微孔中。如图2所示，接入光纤4自陶瓷插芯1的尾端与预埋光纤2的对接面对接，并形成对接点。

其中，陶瓷插芯1可以为2.5mm、1.25mm直径的单芯插芯，也可以为多芯插芯，陶瓷插芯1的对接面11被研磨成需要的形状。

预埋光纤2的对接面已在工厂用切割或研磨的方式预处理成与光纤柱面垂直的平面，在预埋光纤2上距离陶瓷插芯1对接面11处2mm的位置刻写光纤光栅3。如：作为故障监测功能器件，光纤光栅3为周期长度小于100um的短周期光纤光栅；作为反射器使用，光纤光栅3具体周期长度可根据需求商的需求订制。光纤光栅3也可为其他类型，通过透射波长选择功能，在光纤快速连接器上增加其他在线光器件功能。

如图4所示，光纤光栅3作为反射器使用的原理是根据“布拉格定律 (2dsinθ＝n*λ)”，当一束宽谱带光波在光栅中传输时，符合定律的入射光在相应的频率上被反射回来，其余的不受影响从光栅的另外一端透射出来，光纤光栅3的反射条件设置为1550nm，接入光纤4和陶瓷插芯1对接后，入射1310nm 的通信波长和1550nm的故障监测波长，两个波长的光在经过光纤光栅3时，只有1550nm的光被反射回来，而1550nm波长以外的光不受影响。反射光的波长根据光纤光栅3的周期长度不同而不同，在线故障监测功能我们一般选择与通信波长相差较大的波段。

如图5所示，实施时，本实用新型可用于光纤快速连接器，将接入光纤4 安插在光缆夹持件7中，其对接面经连接器主体6与安插在陶瓷插芯1中的预埋光纤2的对接面对接，各部件组装完成后得到光纤快速连接器成品。成品检测合格后，确认并记录本接头到监测点的光路距离。使用时，在远端的故障检测点，与光信号一起间断性的发送一个符合本产品光纤光栅3反射条件的光信号。如：通信波长是1310nm，本产品的光纤光栅3反射波长为1550nm，那么在远端发送 1310nm的通信信号的同时再耦合入一个1550nm的故障监测信号，两路信号从接入光纤4输入后到达光纤光栅3位置，通信信号不符合光纤光栅3的反射条件则通过光纤光栅3后到达陶瓷插芯1的对接面11，故障监测信号符合光纤光栅3 的反射条件，如顺利经过对接点到达光纤光栅3则故障监测信号被返回，并从接入光纤4返回。远端的故障监测装置监测1550nm光信号的返回情况，如果在预想的时间返回，则说明光路正常，如在预定的时间内无返回，则说明光路故障。因是通过返回时间来判断产品的状态，且时间的计算方式以nm为单位，因此非常准确，一个光路上可接入多个接头，数量可多达万级。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，其特征在于，包括陶瓷插芯和预埋光纤；预埋光纤自陶瓷插芯的对接面安插在陶瓷插芯中心的微孔中，且预埋光纤带有一截光纤光栅；接入光纤自陶瓷插芯的尾端与预埋光纤对接；

通信信号从接入光纤输入，经过对接点到达预埋光纤，再经过光纤光栅后从陶瓷插芯的对接面输出；故障监测信号从接入光纤输入，经过对接点到达预埋光纤，且经过光纤光栅时返回，再次经过对接点后从接入光纤返回到发射点。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，其特征在于，所述的光纤光栅刻写在预埋光纤离陶瓷插芯对接面2mm的位置。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，其特征在于，所述的预埋光纤作为故障监测功能器件时，采用周期长度小于100um的短周期光纤光栅。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能光网络的有在线性能及故障监测功能的带纤插芯，其特征在于，所述的陶瓷插芯采用2.5mm或1.25mm直径的单芯插芯，或者采用多芯插芯。