DE19933268A1

DE19933268A1 - Circuit arrangement and method for detecting an interruption in an optical fiber link

Info

Publication number: DE19933268A1
Application number: DE19933268A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Cremer; Guido Gentner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-01-25
Also published as: WO2001006681A1

Abstract

The invention relates to a circuit and corresponding method for identifying an interruption of an optical waveguide line. According to the invention, an optical test signal is injected into the optical data signal at the beginning of the optical waveguide line. An evaluation of the portion of the test signal reflected by a rupture or separation of the optical waveguide line provides a criterion for switching off the first transmitting unit which transmits the optical data signals.

Description

Bei Glasfaserübertragungssysteme mit großen Abständen zwi schen Sende- und Empfangseinheiten, muß ein Sender eine sehr hohe Lichtleistung abstrahlen, damit am Empfänger noch genü gend Licht zur fehlerfreien Signalerkennung ankommt. Im Fall einer Unterbrechung, hervorgerufen z. B. durch einen Bruch oder ein Auftrennen einer Lichtwellenleiterstrecke, kann La serlicht mit einer hohen Lichtleistung aus einer Faser aus treten und beim Menschen zu gesundheitlichen Schäden führen.For fiber optic transmission systems with large distances between between transmitter and receiver units, a transmitter must be a very emit high light output, so that the receiver still has enough power enough light for error-free signal detection arrives. In the case an interruption caused e.g. B. by a break or a separation of an optical fiber link, La serlicht from a fiber with a high light output kick and lead to health damage in humans.

Zur Vermeidung von gesundheitlichen Schäden wurde bisher zu sätzlich eine Lichtwellenleiterstrecke oder ein separater Überwachungskanal entlang einer Lichtwellenleiterstrecke ein gerichtet, die oder der einen geschlossenen Zustand der Über tragungsstrecke überwacht. Diese Überwachungseinrichtungen bringen jedoch den Nachteil mit sich, daß bei sehr langen Streckenlängen einer Lichtwellenleiterverbindung der schal tungstechnische Aufwand zur Regeneration und Auswertung der Lichtsignale sehr groß ist.To prevent health damage has so far been too additionally an optical fiber link or a separate one Monitoring channel along an optical fiber route directed to a closed state of over line monitored. These monitoring devices However, they have the disadvantage that they are very long Section lengths of an optical fiber connection of the scarf technical effort for regeneration and evaluation of Light signals is very large.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan ordnung und ein dazugehöriges Verfahren zur Überwachung einer Lichtwellenleiterverbindung anzugeben.The invention has for its object a circuit regulation and an associated method for monitoring a Specify fiber optic connection.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Pa tentanspruchs 1 oder 8.The solution to the problem results from the characteristics of Pa claims 1 or 8.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß kein separater Überwachungskanal entlang einer Lichtwellenleiterstrecke ein gerichtet werden muß. The invention has the advantage that no separate Monitoring channel along an optical fiber route must be judged.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß beliebig lange Lichtwellenleiterstrecken mit einem minimalen schaltungstech nischen Aufwand überwacht werden können.The invention has the advantage that any length Optical fiber lines with minimal circuit technology African effort can be monitored.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß nur der erste Übertragungsabschnitt einer Lichtwellenleiterstrecke über wacht zu werden braucht.The invention has the advantage that only the first Transmission section of an optical fiber link over needs to be watched.

Die Erfindung bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß eine schnelle Abschaltung des optischen Senders erfolgt.The invention has the further advantage that a the optical transmitter is switched off quickly.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Über wachungseinheit, nicht von Einrichtungen wie z. B. Empfänger-, Rücksende- oder Regeleinheiten abhängig ist.The invention has the advantage that the over guard unit, not from facilities such as B. recipient, Return or control units is dependent.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß bei Ausfall eines Lichtwellenleiters nur die optische Sendeeinheit die in diesen Lichtwellenleiter Licht einspeist abgeschaltet wird. Eine Sendeeinheit einer intakten optischen Lichtwellenleiter verbindung beispielsweise in umgekehrter Übertragungsrich tung, bleibt im Betrieb.The invention has the advantage that in the event of failure of an optical fiber, only the optical transmitter unit in this fiber optic light is turned off. A transmission unit of an intact optical fiber connection in reverse transmission direction, for example tion remains in operation.

Weitere Besonderheiten sind in den Unteransprüchen angegeben.Further special features are specified in the subclaims.

Die Anordnung zur Überwachung einer Lichtwellenleiterverbin dung und das dazugehörige Verfahren wird aus einer nachfol genden näheren Erläuterung zu einem Ausführungsbeispiel er sichtlich.The arrangement for monitoring an optical fiber connection dung and the associated procedure is a successor ing detailed explanation of an embodiment he visibly.

In der gezeigten Abbildung sind wegen der Übersichtlichkeit nur die wesentlichen Elemente eines optischen Senders mit einer Schaltungsanordnung bzw. einem Modul zum Erkennen von einer Unterbrechung entlang eines Lichtwellenleiters gezeigt. Die hier gezeigte Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Lichtwellenleiters einer Lichtwellenleiterstrecke bzw. einer Faser einer Lichtwellenleiterverbindung beruht auf dem Opti cal Time Domain Reflectometry Prinzip. In the illustration shown are for clarity only the essential elements of an optical transmitter a circuit arrangement or a module for recognizing an interruption along an optical fiber is shown. The circuit arrangement shown here for monitoring a Optical fiber of an optical fiber section or one Fiber of an optical fiber connection is based on the Opti cal time domain reflectometry principle.

Der optische Sender weist eine ersten Daten- bzw. Lichtsig nale abgebende Sendeeinheit S1 auf. Nach dieser Sendeeinheit. S1 werden die Daten- bzw. Lichtsignale über eine Verstär kereinheit V verstärkt und in eine Faser F einer Lichtwellen leiterstrecke eingespeist. Das Laserlicht weist eine erste Lichtwellenlänge λ1 auf.The optical transmitter has a first data or light signal nale emitting transmission unit S1. After this sending unit. S1 the data or light signals are amplified ker unit V amplified and into a fiber F of a light wave conductor route fed. The laser light has a first one Light wavelength λ1.

Die das Prüfsignal erzeugende zweite Sendeeinheit S2 ist auf dem Modul OTDR angeordnet. Das Laserlicht der zweiten Sende einheit S2 wird über eine erste Koppeleinheit K1 in die Faser F eingespeist.The second transmission unit S2 generating the test signal is on arranged the module OTDR. The laser light from the second transmission Unit S2 is in the fiber via a first coupling unit K1 F fed.

Auf dem Modul OTDR ist unter anderem eine Empfangseinheit E angeordnet die die rückgestreuten Anteile des Prüfsignals der zweiten optischen Sendeeinheit S2 empfängt und zur Auswertung weiterleitet. Diese Empfangseinheit E weist eine licht empfindliche Photodiode PIN auf und ist über die erste Koppeleinheit. K1 mit der Faser F verbunden.Among other things, a receiving unit E is located on the OTDR module arranged the backscattered portions of the test signal of the receives second optical transmission unit S2 and for evaluation forwards. This receiving unit E has a light sensitive photodiode PIN and is over the first Coupling unit. K1 connected to the fiber F.

Die zweite optische Sendeeinheit S2 wird mit einer pulsenden Laserdiode LDλ2 gebildet, das Laserlicht weist eine zweite Lichtwellenlänge λ2 auf.The second optical transmitter unit S2 is pulsed Laser diode LDλ2 formed, the laser light has a second Light wavelength λ2.

Über einen zweiten Koppler K2 im Modul OTDR wird der rückge streute Anteil des Prüfsignals zur Auswertung einer Photo diode PIN zugeführt.The return is via a second coupler K2 in the OTDR module Scattered portion of the test signal for evaluating a photo diode PIN supplied.

Sollte die Nebensprechdämpfung des ersten Kopplers K1 nicht ausreichen, um die Lichtsignale des Verstärkers so weit zu unterdrücken; daß die lichtempfindliche Photodiode PIN nicht gestört wird, so können zusätzliche Filter vor dem zweiten Koppler K2 oder der Photodiode PIN dieses Störlicht unter drücken.Should the crosstalk attenuation of the first coupler K1 not are sufficient to the light signals of the amplifier so far suppress; that the photosensitive photodiode PIN is not is disturbed, so additional filters can be added before the second Coupler K2 or the photodiode PIN this interference light to press.

Bevor und während des Betriebes des ersten optischen Senders S1 werden mit dem zweiten optischen Sender S2 Prüfsignale ge bildet aus intensiven kurzen Lichtimpulsen erzeugt und in die das Laserlicht des ersten optischen Senders S1 führende Faser F mit Hilfe der Koppeleinheit K1 eingekoppelt.Before and during the operation of the first optical transmitter S1 are test signals with the second optical transmitter S2 forms from intense short light impulses and into the the fiber guiding the laser light of the first optical transmitter S1 F coupled in with the aid of the coupling unit K1.

Das vom zweiten optischen Sender S2 abgegebene Prüfsignal weist optische Lichtimpulse mit einer mittleren optischen Leistung auf die außerhalb einer gesundheitsgefährdenden Strahlung für den Menschen liegt. Diese Lichtimpulse führen beispielsweise an Bruchstellen zu einer Rayleigh-Rückstreuung in der optischen Faser F.The test signal emitted by the second optical transmitter S2 exhibits optical light pulses with a medium optical Performance on the outside of a health hazard Radiation for humans. These light impulses lead for example at break points to a Rayleigh backscatter in the optical fiber F.

Die Rayleigh-Rückstreuung der Datensignale wird von der Rayleigh-Rückstreuung des optischen Prüfsignals getrennt er faßt und jeweils zeitlich ausgewertet. Ausgehend von den be kannten Signalgeschwindigkeiten der optischen Signale des er sten und zweiten optischen Senders S1, S2 wird in einer hier nicht näher dargestellten Auswerteeinheit die Rayleigh-Rück streuung jeweils in eine Ortsinformation umgerechnet.The Rayleigh backscatter of the data signals is from the Rayleigh backscatter the optical test signal separately summarizes and evaluated over time. Based on the be knew signal speeds of the optical signals of the he most and second optical transmitter S1, S2 is in one here the Rayleigh-Rück evaluation unit, not shown scatter converted into location information.

Aufgrund der Beschaffenheit der optischen Faser F kann be reits bei Einrichtung einer optischen Lichtwellenleiter strecke die Länge X0 der optischen Faser F bestimmt werden, bei der ein Austritt des Laserlichtes der ersten Sendeeinheit S1 eine Gesundheitsschädigung hervorruft.Due to the nature of the optical fiber F can be riding an optical fiber stretch the length X0 of the optical fiber F can be determined an exit of the laser light from the first transmission unit S1 causes damage to health.

Aufgrund der Rayleigh-Rückstreuung des optischen Prüfsignals des zweiten Senders S2 kann über die verstrichene Zeit zwischen Aussendung des Prüfsignals und Empfang der Rayleigh- Rückstreuung des optischen Prüfsignals die Entfernung der Trennstelle in der Faser von der Sendeeinheit ermittelt werden.Due to the Rayleigh backscattering of the optical test signal of the second transmitter S2 can over the elapsed time between sending the test signal and receiving the Rayleigh Backscattering the optical test signal the distance of the Separation point in the fiber determined by the transmitter unit become.

Wird eine Entfernung ermittelt die kürzer als die kritische Entfernung X0 von dem Sender ist, so wird sofort der erste, optische Sender S1 abgeschaltet. Bei einer größeren als die kritische Entfernung X0 kann der erste optische Sender S1 in Betrieb bleiben, da keine gesundheitliche Gefährdung für Per sonen besteht.If a distance is determined that is shorter than the critical one Distance X0 from the transmitter, the first optical transmitter S1 switched off. Larger than that critical distance X0 can the first optical transmitter S1 in Stay in operation because there is no health risk for Per son exists.

Claims

1. A circuit arrangement for detecting an interruption in an optical waveguide section with a first optical transmission unit (S1) which feeds data signals into a fiber of the optical waveguide section, characterized in that
that a second optical transmission unit (S2) for emitting an optical test signal into the fiber (F) of the optical waveguide section is provided,
that a receiving unit (E) in the immediate vicinity of the first transmitting unit (S1) for evaluating reflected parts of the optical test signal is caused by an interruption in the course of the optical waveguide section.

2. Arrangement according to claim 1, characterized, that the optical transmission emitting the optical test signal is unit (S2) at the beginning of an optical transmission section of the optical fiber section is arranged.

3. Arrangement according to claim 1, characterized, that the second optical transmitter unit (S2) is configured in this way is that the optical test signal emitted by it a sequence of short light pulses is formed, whereby this is the mean optical light output of the test signal below a harmful radiation for one People lies.

4. Arrangement according to claim 1, characterized, that the second optical transmitter unit (S2) via a first Coupling unit (K1) with the fiber (F) to be monitored Optical fiber link is connected.

5. Arrangement according to claim 1, characterized, that a second coupling unit (K2) in the receiving unit (E) to filter out the reflected parts of the optical Test signal is provided.

6. Arrangement according to claim 5, characterized, that the second coupling unit (K2) between the first Coupling unit (K1) and the first optical transmission unit (S1) is arranged.

7. Arrangement according to claim 1, characterized, that the receiving unit (E) for evaluating the reflected Signal components of the optical test signal a photodiode (PIN) having.

8. A method for recognizing an interruption in an optical waveguide section with a first optical transmission unit (S1) which feeds data signals into a fiber (F) of the optical waveguide section, characterized in that
that an optical test signal is fed into the fiber (F) of the light waveguide path,
that reflected portions of the optical test signal cause a break in the course of the Lichtwellenlei terstrecke in the immediate vicinity of the first optical transmitter unit (S1) is evaluated.

9. The method according to claim 8, characterized, that the reflected portions of the optical test signal Criterion for switching off the first optical transmission unit (S1) returns.

10. The method according to claim 8, characterized, that the optical test signal at the beginning of an optical Transmission path of the fiber optic link fed becomes.

11. The method according to claim 8, characterized, that the optical test signal from a sequence of short on successive light pulses is formed, this an average optical light output below a healthy radiation that is hazardous to human health.