JP6093041B2

JP6093041B2 - 光送受信装置および方法

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Publication number: JP6093041B2
Application number: JP2015558329A
Authority: JP
Inventors: クンリー; ジミンフー; レイチェン; グオホワクワーン; ジンソンベイ; チェンドンユー
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: EP2953278A2; US20150381271A1; EP2953278A4; WO2013189423A3; JP2016513417A; WO2013189423A2; CN104009804A

Description

本発明は、光通信技術分野に関し、特に光送受信装置および方法に関する。

インターネットサービスおよび様々な付加価値サービスの継続的な発展に伴い、ネットワークに対して要求された帯域幅も広くなり、光ファイバネットワークの急速な発展を促進している。同時に、省エネルギーおよび環境保護概念の普及に伴い、コアネットワーク、ベアラネットワークからアクセスネットワークまで全て光ファイバネットワークを使用することは、基本的なコンセンサスとなっている。

光ファイバネットワークが普及された後、伝送媒体光ファイバは、不可避的にリンク故障が発生して光信号の伝送に影響を与え、それに伴って光ファイバの故障検出が多くなる。故障位置を正確に決めるために、専用の光時間領域反射計（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ、ＯＴＤＲと略称される）を用いて検出して位置を決める必要がある。そもそもの外部ＯＴＤＲの故障検出方法は、高価なＯＴＤＲ、複雑な配線、および伝送装置と互換性がないなどで、大量の光ファイバネットワーク故障検出の現状に適応できなく、それによってオペレータの維持管理コストの増加を引き起こす。

この現状に対応するために、光ファイバ故障検出ステップを簡略化し、維持管理コストを低減させることは、現在のオペレータの最も差し迫ったニーズの一つとなる。この背景において、ＯＴＤＲ技術と光伝送装置を組み合わせ、すなわちＯＴＤＲ光路検出向け光モジュール技術は、現れる。当該技術は、従来の外部ＯＴＤＲの解決策を置換するが、元の技術の測定精度を最大限に保持するとともに、外部ＯＴＤＲ技術の関連欠点を避けて、コストを低減させ、それによって装置配線が大量に簡略化される。光モジュールがＯＴＤＲの検出機能を集約するので、元の光伝送装置は、外部にプラグ式光モジュールを追加するだけで、ＯＴＤＲの検出機能を備えることができ、これにより光伝送装置のアップグレードコストを大幅に削減させ、同時に光モジュールは検出すべき光ファイバネットワークにおいて単独で使用されることができる。光モジュールにおけるＯＴＤＲ光路検出向け光送受信一体要素は、その中のキー技術となる。

本発明の実施形態は、ＯＴＤＲ検出光信号を送信および受信するとともに、少なくとも主光路におけるサービス光信号とテスト光信号の伝送が相互に影響を受けないことを保証する光送受信装置および方法を提供する。

本発明の実施形態による光送受信装置は、光時間領域反射計（ＯＴＤＲ）送信側、ＯＴＤＲ受信側、入力光インターフェース、出力光インターフェース、チューブ本体、ビームスプリッターおよびサイドバンドフィルタープレートを含み、ＯＴＤＲ送信側は、外部電気信号を検出光信号に変換し、サイドバンドフィルタープレートに伝送し、サイドバンドフィルタープレートから反射された光を隔離するように構成され、ＯＴＤＲ受信側は、ビームスプリッターから出力された反射部分の光を電気信号に変換するように構成され、入力光インターフェースは、検出すべき光ファイバネットワークに接続され、サービス光信号の正常伝送を行うように構成され、出力光インターフェースは、検出すべき光ファイバネットワークに接続され、サービス光信号の正常伝送を行い、受信された検出光信号を検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号をビームスプリッターに伝送するように構成され、ビームスプリッターは、サービス光信号を全て双方向透過させ、透過されたサービス光信号を入力光インターフェースまたは出力光インターフェースに伝送し、検出光信号を特定の割合で反射および透過させ、透過部分の検出光信号を出力光インターフェースに伝送し、散乱光信号および反射光信号を特定の割合で反射および透過させ、反射部分の光をＯＴＤＲ受信側に伝送し、透過部分の光伝送をサイドバンドフィルタープレートに伝送するように構成され、サイドバンドフィルタープレートは、サービス光信号を全て双方向透過させ、透過されたサービス光信号を入力光インターフェースまたは出力光インターフェースに伝送し、ＯＴＤＲ送信側から送信された検出光信号を全てビームスプリッターに反射し、ビームスプリッターから送信された透過部分の光をＯＴＤＲ送信側に伝送するように構成され、チューブ本体は、光送受信装置の光路構造の外部をパッケージングし、ビームスプリッターから反射された部分の検出光信号を吸収するように構成される。

好ましくは、ＯＴＤＲ送信側は、外部電気信号を検出光信号に変換するように構成されるＯＴＤＲ送信ＴＯと、ＯＴＤＲ送信ＴＯから送信された検出光信号を送信方向に沿って一方向伝送させ、サイドバンドフィルタープレートから反射された光を隔離するように構成されるアイソレーターと、検出光信号を平行光に変換してサイドバンドフィルタープレートに伝送するように構成される第一のＣレンズと、を含む。

好ましくは、ＯＴＤＲ受信側は、ＯＴＤＲ受信ＴＯ、バンドパスフィルター、および第二のＣレンズを含み、第二のＣレンズは、ビームスプリッターから出力された反射部分の光を収束するように構成され、バンドパスフィルターは、反射部分の光のうちの検出光信号をＯＴＤＲ受信ＴＯに伝送するように構成され、ＯＴＤＲ受信ＴＯは、バンドパスフィルターから出力された検出光信号を電気信号に変換するように構成される。

好ましくは、入力光インターフェースは、入力光インターフェース側レセプタクルおよび第三のＣレンズを含み、入力光インターフェース側レセプタクルは、サービス光信号の正常伝送を行うように構成され、第三のＣレンズは、入力光インターフェース側レセプタクルに入った光信号を収束し、入力光インターフェース側レセプタクルから放出された光信号を平行光に変換するように構成される。

好ましくは、出力光インターフェースは、出力光インターフェース側レセプタクルおよび第四のＣレンズを含み、出力光インターフェース側レセプタクルは、サービス光信号の正常伝送を行い、受信された検出光信号を検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号をビームスプリッターに伝送するように構成され、第四のＣレンズは、出力光インターフェース側レセプタクルに入った光信号を収束し、出力光インターフェース側レセプタクルから放出された光信号を平行光に変換するように構成される。

好ましくは、ビームスプリッターは、ＯＴＤＲ送信側、ＯＴＤＲ受信側、入力光インターフェースおよび出力光インターフェースと４５度の角度で置かれ、サイドバンドフィルタープレートは、ＯＴＤＲ送信側、ＯＴＤＲ受信側、入力光インターフェース、および光インターフェースと４５度の角度で置かれる。

好ましくは、ＯＴＤＲ送信側は、アイソレーターおよび第一のＣレンズを支持するように構成される第一の金属支持体をさらに含む。

好ましくは、ＯＴＤＲ受信側は、バンドパスフィルターおよび第二のＣレンズを支持するように構成される第二の金属支持体をさらに含む。

好ましくは、入力光インターフェースは、入力光インターフェース側レセプタクルを支持するように構成される第三の金属支持体をさらに含む。

好ましくは、出力光インターフェースは、出力光インターフェース側レセプタクルを支持するように構成される第四の金属支持体をさらに含む。

本実施形態による前記光送受信装置に用いられる光送受信方法は、
検出すべき光ファイバネットワークのサービス光信号が出力光インターフェースを介してビームスプリッターとサイドバンドフィルターに放出され、ビームスプリッターとサイドバンドフィルターがサービス光信号を全て入力光インターフェースに透過させ、入力光インターフェースを介して検出すべき光ファイバネットワークに伝送し、または、サービス光信号が入力光インターフェースを介してサイドバンドフィルターとビームスプリッターに放出され、サイドバンドフィルターとビームスプリッターがサービス光信号を全て出力光インターフェースに透過させ、出力光インターフェースを介して検出すべき光ファイバネットワークに伝送されることと、
ＯＴＤＲ送信側が外部電気信号を検出光信号に変換し、サイドバンドフィルターに伝送し、サイドバンドフィルターが検出光信号を全て反射し、反射された検出光信号がメインチャネルのサービス光の光路でビームスプリッターに伝送され、ビームスプリッターが検出光信号を特定の割合で反射および透過させ、透過部分の検出光信号を出力光インターフェースを介して検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、反射部分の検出光信号をチューブ本体に伝送して吸収することと、
ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号が出力光インターフェースを介してビームスプリッターに放出され、ビームスプリッターが散乱光信号および反射光信号を特定の割合で反射および透過させ、反射部分の光をＯＴＤＲ受信側に伝送し、透過部分の光をサイドバンドフィルターに伝送し、ＯＴＤＲ受信側がビームスプリッターから出力された反射部分の光を電気信号に変換し、サイドバンドフィルターが透過部分の光をＯＴＤＲ送信側に反射し、ＯＴＤＲ送信側がサイドバンドフィルターから反射された光を隔離することとを含む。

本発明の実施形態の有益な効果は、つぎの通りである。

本発明の実施形態の光学部品は、ＯＴＤＲ検出光信号送信および受信機能を備え、検出光信号とサービス光信号の多重化／逆多重化をサポートし、主光路におけるサービス光信号と検出光信号の伝送が相互に影響を受けないことを保証し、光モジュールの重要な部材として光伝送システム装置に集積されることができ、それによってＯＴＤＲ検出機能がシステムに内蔵されることができ、光ファイバ故障検出の維持管理コストを削減させる

本発明の実施形態による光送受信装置の構造図である；本発明の実施形態によるＯＴＤＲ光路検出向け光送受信一体装置の実施形態１の構造図である；本発明の実施形態によるフィルターの透過率を示す図である；本発明の実施形態による主光チャネルにおけるシステムサービス光の光路の動作を示す図である；本発明の実施形態による実施形態１の検出光の送信光路の動作を示す図である；本発明の実施形態による実施形態１の検出光の受信光路の動作を示す図である；本発明の実施形態によるＯＴＤＲ光路検出向け光送受信一体装置の実施形態２の構造図である；本発明の実施形態による実施形態２の検出光の送信光路の動作を示す図である；本発明の実施形態による光送受信方法のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の例示的な実施形態をさらに詳しく説明する。本発明の例示的な実施形態が図面に示されるが、ここに記載される実施形態に限定されなく、様々な形態で本発明を実現することができると理解すべきである。逆に、これらの実施形態は、本発明をより十分に理解することができ、且つ本発明の範囲を完全に当業者に伝えることができるために提供される。

ＯＴＤＲ検出光信号を送信および受信するとともに、主光路におけるサービス光信号とテスト光信号の伝送が相互に影響を受けないことを保証することができるように、本発明の実施形態は、光送受信装置および方法を提供する。当該装置は、ＯＴＤＲ送信側、ＯＴＤＲ受信側、入力光インターフェース、出力光インターフェース、チューブ本体、２つの４５°フィルターを含む。ＯＴＤＲ送信側は、ＯＴＤＲ送信ＴＯ（トランジスタ素子）、アイソレーター、Ｃレンズ（Ｃ―ｌｅｎｓ）を含む。ＯＴＤＲ受信側は、ＯＴＤＲ受信ＴＯ、バンドパスフィルター、Ｃ―ｌｅｎｓを含む。入力光インターフェースは、レセプタクル、Ｃ―ｌｅｎｓを含み、出力光インターフェースは、レセプタクル、Ｃ―ｌｅｎｓを含む。チューブ本体は、パッケージケースとする金具を含む。２つの４５°フィルターは、ＯＴＤＲ受信側に用いられる特定割合ビームスプリッターとＯＴＤＲ送信側に用いられるサイドバンドフィルタープレートを含む。

ＯＴＤＲ送信側は、外部電気信号をＯＴＤＲテストシステム要求を満たす検出光信号に変換することができ、波長が１６２５ｎｍ〜１６７５ｎｍである。ＯＴＤＲ受信側は、反射された検出光信号をシステムで検出可能な電気信号に変換することができる。入力光インターフェースと出力光インターフェースは、検出すべき光ファイバネットワークに接続され、システムのサービス光信号が正常に伝送されることができることを保証するように構成される。出力光インターフェースは、検出すべき光ファイバネットワークの一端に接続され、検出光信号が検出すべき光ファイバネットワークに入ることが可能となり、検出により生成された散乱光、反射光信号が光学部品に返信されることが可能となるように構成される。チューブ本体は、光路構造の外部パッケージングに用いられる。４５°フィルターは、ＯＴＤＲテスト光信号を特定の透過および反射割合で分割するとともに、伝送システムのサービス光信号が全て通過することが可能となるように構成されるＯＴＤＲ受信側の特定割合ビームスプリッターを含む。ＯＴＤＲ送信側のサイドバンドフィルタープレートは、ＯＴＤＲ送信側から送信された信号を反射し、サービス光信号が全て通過することが可能となるように構成される。以下、図面および実施形態を参照して、本発明をさらに詳しく説明する。ここに記載される具体的な実施形態は、本発明を説明するためだけであって、本発明を限定しないと理解すべきである。

装置の実施形態
本発明の実施形態によれば、光送受信装置が提供される。図１は本発明の実施形態による光送受信装置の構造図である。図１に示すように、本発明の実施形態による光送受信装置は、ＯＴＤＲ送信側１、ＯＴＤＲ受信側２、入力光インターフェース３、出力光インターフェース４、チューブ本体５、ビームスプリッター６およびサイドバンドフィルタープレート７を含む。以下、本発明の実施形態の各モジュールを詳しく説明する。

具体的には、ＯＴＤＲ送信側１は、外部電気信号を検出光信号に変換し、サイドバンドフィルタープレート７に伝送し、サイドバンドフィルタープレート７から反射された光を隔離するように構成される。

ＯＴＤＲ送信側１は、具体的にＯＴＤＲ送信ＴＯ、アイソレーターおよび第一のＣレンズを含む。

ＯＴＤＲ送信ＴＯは、外部電気信号を検出光信号に変換するように構成される。

アイソレーターは、ＯＴＤＲ送信ＴＯから送信された検出光信号を送信方向に沿って一方向伝送させ、サイドバンドフィルタープレート７から反射された光を隔離するように構成される。

第一のＣレンズは、検出光信号を平行光に変換してサイドバンドフィルタープレート７に伝送するように構成される。

ＯＴＤＲ送信側１は、アイソレーターおよび第一のＣレンズを支持するように構成される第一の金属支持体をさらに含む。

ＯＴＤＲ受信側２は、ビームスプリッター６から出力された反射部分の光を電気信号に変換するように構成される。

ＯＴＤＲ受信側２は、具体的に、ＯＴＤＲ受信ＴＯ、バンドパスフィルターおよび第二のＣレンズを含む。

第二のＣレンズは、ビームスプリッター６から出力された反射部分の光を収束するように構成される。

バンドパスフィルターは、反射部分の光のうちの検出光信号をＯＴＤＲ受信ＴＯに伝送するように構成される。

ＯＴＤＲ受信ＴＯは、バンドパスフィルターから出力された検出光信号を電気信号に変換するように構成される。

ＯＴＤＲ受信側２は、バンドパスフィルターと第二のＣレンズを支持するように構成される第二の金属支持体をさらに含む。

入力光インターフェース３は、検出すべき光ファイバネットワークに接続され、サービス光信号の正常伝送を行うように構成される。

入力光インターフェース３は、具体的に、入力光インターフェース３レセプタクルおよび第三のＣレンズを含む。

入力光インターフェース３レセプタクルは、サービス光信号の正常伝送を行うように構成される。

第三のＣレンズは、入力光インターフェース３レセプタクルに入った光信号を収束し、入力光インターフェース３レセプタクルから放出された光信号を平行光に変換するように構成される。

入力光インターフェース３は、入力光インターフェース３レセプタクルを支持するように構成される第三の金属支持体をさらに含む。

出力光インターフェース４は、検出すべき光ファイバネットワークに接続され、サービス光信号の正常伝送を行い、受信された検出光信号を検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号をビームスプリッター６に伝送するように構成される。

出力光インターフェース４は、具体的に出力光インターフェース４レセプタクルおよび第四のＣレンズを含む。

出力光インターフェース４レセプタクルは、サービス光信号の正常伝送を行い、受信された検出光信号を検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号をビームスプリッター６に伝送するように構成される。

第四のＣレンズは、出力光インターフェース４レセプタクルに入った光信号を収束し、出力光インターフェース４レセプタクルから放出された光信号を平行光に変換するように構成される。

出力光インターフェース４は、出力光インターフェース４レセプタクルを支持するように構成される第四の金属支持体をさらに含む。

ビームスプリッター６は、サービス光信号を全て双方向透過させ、透過されたサービス光信号を入力光インターフェース３または出力光インターフェース４に伝送し、検出光信号を特定の割合で反射および透過させ、透過部分の検出光信号を出力光インターフェース４に伝送し、散乱光信号および反射光信号を特定の割合で反射および透過させ、反射部分の光をＯＴＤＲ受信側２に伝送し、透過部分の光をサイドバンドフィルタープレート７に伝送するように構成される。

サイドバンドフィルタープレート７は、サービス光信号を全て双方向透過させ、透過されたサービス光信号を入力光インターフェース３または出力光インターフェース４に伝送し、ＯＴＤＲ送信側１から送信された検出光信号を全てビームスプリッター６に反射し、ビームスプリッター６から送信された透過部分の光をＯＴＤＲ送信側１に伝送するように構成される。

なお、ビームスプリッター６は、ＯＴＤＲ送信側１、ＯＴＤＲ受信側２、入力光インターフェース３および出力光インターフェース４と４５度の角度で置かれ、
サイドバンドフィルタープレート７は、ＯＴＤＲ送信側１、ＯＴＤＲ受信側２、入力光インターフェース３および出力光インターフェース４と４５度の角度で置かれる。

チューブ本体５は、光送受信装置の光路構造の外部をパッケージングし、ビームスプリッター６から反射された部分の検出光信号を吸収するように構成される。

上述したように、本発明の実施形態の技術的解決策により、サービス光信号が正常に伝送されることを保証でき、同時にＯＴＤＲの送信および受信機能を備え、検出すべき光ファイバネットワークに対してＯＴＤＲ検出を行うことができる。

図１を参照して、本発明の実施形態の技術的解決策を例に挙げて説明する。

実施形態１
図２は本発明の実施形態によるＯＴＤＲ光路検出向け光送受信一体装置の実施形態１の構造図である。図２に示すように、当該構造は、出力光インターフェース側レセプタクル１１、金属支持体１２、Ｃレンズ１３、フィルター１４、フィルター１５、Ｃレンズ１６、金属支持体１７、入力光インターフェース側レセプタクル１８、ＬＤＴＯ２１、アイソレーター２２、金属支持体２３、Ｃレンズ２４、Ｃレンズ２５、金属支持体２６、フィルター２７、ＡＰＤＴＯ２８、チューブ本体２９を含む。

ここで、Ｃレンズ１３が出力光インターフェース側の第四のＣレンズであり、Ｃレンズ１６が入力光インターフェース側の第三のＣレンズであり、Ｃレンズ２４がＯＴＤＲ送信側の第一のＣレンズであり、Ｃレンズ２５がＯＴＤＲ受信側の第二のＣレンズであり、金属支持体１２が出力光インターフェース側レセプタクル１１を支持するように構成される第四の金属支持体であり、金属支持体１７が入力光インターフェース側レセプタクル１８を支持するように構成される第三の金属支持体であり、金属支持体２３がＯＴＤＲ送信側の第一の金属支持体であり、金属支持体２６がＯＴＤＲ受信側の第二の金属支持体である。

図３は本発明の実施形態によるフィルターの透過率を示す図である。本発明の実施形態に用いられるフィルター１４、１５および２７の透過性が図３に示される。フィルター１４は、４５°ビームスプリッターであり、サービス光信号を全て透過でき、検出光信号を特定の割合で反射および透過させる。フィルター１５は、４５°バンドパスフィルターであり、サービス光信号が全て透過されることができ、検出光信号が全て反射される。フィルター２７は、０°バンドパスフィルターであり、検出光信号が全て透過されることができ、他のバンドの光信号が反射される。

図４は本発明の実施形態による主光チャネルにおけるシステムサービス光の光路の動作を示す図である。図４に示すように、検出すべき光ファイバネットワークのλ１伝送光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１を経過して、Ｃレンズ１３に結合されて、平行光になってフィルター１４に放出される。フィルター１４および１５は、サービス伝送光信号λ１を全て透過させることができ、λ１光信号が光路に沿ってＣレンズ１６に伝送されて入力光インターフェース側レセプタクル１８に収束され、光ファイバネットワークの検出すべきノードの他端に伝送される。光ファイバネットワークにおいて逆方向伝送されるλ２光信号の伝送は、λ１光信号の原理と同じであるが、方向が逆になっているだけである。双方向伝送されたサービス光信号は、光学部品において小さい挿入損失コストで伝送されることができる。

図５は本発明の実施形態による実施形態１の検出光の送信光路の動作を示す図である。図５に示すように、ＯＴＤＲ検出が行われた光信号は、ＬＤＴＯ２１から送信され、アイソレーター２２を経過してＣレンズ２４に入り、収束光が平行光に変換されてフィルター１５に放出される。４５°フィルター１５が検出光バンドを全て反射するので、ビームが反射されてメインチャネルのサービス光の光路に伝送される。フィルター１４に伝送された後に反射および透過を特定の割合で分割し、透過部分の光がＣレンズ１３に入って出力光インターフェース側レセプタクル１１に結合され、検出すべき光ファイバネットワークに伝送されて検出される。

図６は本発明の実施形態による実施形態１の検出光の受信光路の動作を示す図である。図６に示すように、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光および反射光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１によってＣレンズ１３に伝送されて平行光に変換されてフィルター１４に放出される。フィルター１４は、反射および透過部分を特定の割合で分割し、反射された光信号がＣレンズ２５に入り、フィルター２７を経過してＡＰＤＴＯ２８に収束されて電気信号に変換される。

実施形態２
図７は本発明の実施形態によるＯＴＤＲ光路検出向け光送受信一体装置の実施形態２の構造図である。図７に示すように、当該構造は、出力光インターフェース側レセプタクル１１、金属支持体１２、Ｃレンズ１３、フィルター１４、フィルター１５、Ｃレンズ１６、金属支持体１７、入力光インターフェース側レセプタクル１８、ＬＤＴＯ２１、アイソレーター２２、金属支持体２３、Ｃレンズ２４、Ｃレンズ２５、金属支持体２６、フィルター２７、ＡＰＤＴＯ２８、チューブ本体２９を含む。

本発明の実施形態に用いられるフィルター１４、１５および２７の透過性が図３に示される。フィルター１４は、４５°ビームスプリッターであり、サービス光信号を全て透過でき、検出光信号を特定の割合で反射および透過させる。フィルター１５が４５°バンドパスフィルターであり、サービス光信号が全て透過されることができ、検出光信号が全て反射される。フィルター２７は、０°バンドパスフィルターであり、検出光信号が全て透過されることができ、他のバンドの光信号が反射される。

図４に示すように、検出すべき光ファイバネットワークのλ１伝送光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１を経過して、Ｃレンズ１３に結合されて、平行光になってフィルター１４に放出される。フィルター１４および１５は、サービス伝送光信号λ１を全て透過させることができ、λ１光信号が光路に沿ってＣレンズ１６に伝送されて入力光インターフェース側レセプタクル１８に収束され、光ファイバネットワークの検出すべきノードの他端に伝送される。光ファイバネットワークに逆方向伝送されるλ２光信号の伝送は、λ１光信号の原理と同じであるが、方向が逆になっているだけである。双方向伝送されたサービス光信号は、光学部品において小さい挿入損失コストで伝送されることができる。

図８は本発明の実施形態による実施形態２の検出光の送信光路の動作を示す図である。図８に示すように、ＯＴＤＲ検出が行われた光信号は、ＬＤＴＯ２１から送信され、アイソレーター２２を経過してＣレンズ２４に入り、収束光が平行光に変換されてフィルター１５に放出される。４５°フィルター１５が検出光バンドを全て反射するので、ビームが反射されてメインチャネルのサービス光の光路に伝送される。フィルター１４に伝送されて反射および透過部分を特定の割合で分割し、透過部分の光がＣレンズ１３に入って出力光インターフェース側レセプタクル１１に結合され、検出すべき光ファイバネットワークに伝送されて検出される。

図６に示すように、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光および反射光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１によってＣレンズ１３に伝送されて平行光に変換されてフィルター１４に放出される。フィルター１４は特定の割合で分割した後、反射された光信号がＣレンズ２５に入り、フィルター２７を経過してＡＰＤＴＯ２８に収束されて電気信号に変換される。

本発明の実施形態において、ＯＴＤＲ検出光路と主光路の接続にはフィルター１４が用いられ、サービス光の正常伝送を保証する過程に検出光信号を分割させることにより、ＯＴＤＲ検出中に送信および受信の正常動作が保証され、特定の分割割合により、システムのＯＴＤＲ検出を行う光路伝送効率は最も高くなる。

また、本発明の実施形態のＯＴＤＲ受信部分ＡＰＤＴＯ２８の前にフィルター２７が置かれるので、検出光信号のみが当該フィルターを通過することができ、それによって検出信号が他の光信号の影響を受けないことが保証される。送信部分のＬＤＴＯ２１の前にアイソレーター２２が置かれるので、光信号がＬＤ送信方向のみに一方向伝送されることができ、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱および反射光が送信光路に伝送されることが抑制され、それによって散乱および反射光の放射レーザーに対する影響を防止する。

方法の実施形態
本発明の実施形態によれば、前記装置の実施形態の光送受信装置に用いられる光送受信方法が提供される。図９は本発明の実施形態の光送受信方法のフローチャートである。図９に示すように、本発明の実施形態による光送受信方法は、以下の処理を含む。

ステップ９０１において、検出すべき光ファイバネットワークのサービス光信号が出力光インターフェースを介してビームスプリッターとサイドバンドフィルタープレートに放出され、前記ビームスプリッターと前記サイドバンドフィルタープレートが前記サービス光信号を全て入力光インターフェースに透過させ、前記入力光インターフェースを介して前記検出すべき光ファイバネットワークに伝送され、または、前記サービス光信号が入力光インターフェースを介して前記サイドバンドフィルタープレートと前記ビームスプリッターに放出され、前記サイドバンドフィルタープレートと前記ビームスプリッターが前記サービス光信号を全て出力光インターフェースに透過させ、前記出力光インターフェースを介して前記検出すべき光ファイバネットワークに伝送する。

ステップ９０２において、ＯＴＤＲ送信側は、外部電気信号を検出光信号に変換し、前記サイドバンドフィルタープレートに伝送し、前記サイドバンドフィルタープレートが前記検出光信号を全て反射し、反射された前記検出光信号がメインチャネルのサービス光の光路に前記ビームスプリッターに伝送され、前記ビームスプリッターが前記検出光信号を特定の割合で反射および透過させ、透過部分の検出光信号を前記出力光インターフェースを介して検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、反射部分の検出光信号をチューブ本体に伝送して吸収する。

ステップ９０３において、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号が出力光インターフェースを介して前記ビームスプリッターに放出され、前記ビームスプリッターが前記散乱光信号および前記反射光信号を特定の割合で反射および透過させ、反射部分の光を前記ＯＴＤＲ受信側に伝送し、透過部分の光を前記サイドバンドフィルタープレートに伝送し、前記ＯＴＤＲ受信側が前記ビームスプリッターから出力された前記反射部分の光を電気信号に変換し、前記サイドバンドフィルタープレートが前記透過部分の光を前記ＯＴＤＲ送信側に反射し、前記ＯＴＤＲ送信側が前記サイドバンドフィルタープレートから反射された光を隔離する。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による技術的解決策を詳細に説明する。

実施形態１
図２は本発明の実施形態に係るＯＴＤＲ光路検出向け光送受信一体装置の実施形態１の構造図である。図２に示すように、当該構造は、出力光インターフェース側レセプタクル１１、金属支持体１２、Ｃレンズ１３、フィルター１４、フィルター１５、Ｃレンズ１６、金属支持体１７、入力光インターフェース側レセプタクル１８、ＬＤＴＯ２１、アイソレーター２２、金属支持体２３、Ｃレンズ２４、Ｃレンズ２５、金属支持体２６、フィルター２７、ＡＰＤＴＯ２８、チューブ本体２９を含む。

図３は本発明の実施形態に係るフィルターの透過率を示す図である。本発明の実施形態に用いられるフィルター１４、１５および２７の透過性が図３に示される。フィルター１４は、４５°ビームスプリッターであり、サービス光信号を全て透過でき、検出光信号を特定の割合で反射および透過させる。フィルター１５は、４５°バンドパスフィルターであり、サービス光信号が全て透過されることができ、検出光信号が全て反射される。フィルター２７は、０°バンドパスフィルターであり、検出光信号が全て透過されることができ、他のバンドの光信号が反射される。

図４は本発明の実施形態による主光チャネルにおけるシステムサービス光の光路の動作を示す図である。図４に示すように、検出すべき光ファイバネットワークのλ１伝送光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１を経過して、Ｃレンズ１３に結合されて、平行光になってフィルター１４に放出される。フィルター１４および１５は、サービス伝送光信号λ１を全て透過させることができ、λ１光信号が光路に沿ってＣレンズ１６に伝送されて入力光インターフェース側レセプタクル１８に収束され、光ファイバネットワークの検出すべきノードの他端に伝送される。光ファイバネットワークに逆方向伝送されるλ２光信号の伝送は、λ１光信号の原理と同じであるが、方向が逆になっているだけである。双方向伝送されたサービス光信号は、光学部品において小さい挿入損失コストで伝送されることができる。

図５は本発明の実施形態による実施形態１の検出光の送信光路の動作を示す図である。図５に示すように、ＯＴＤＲ検出が行われた光信号は、ＬＤＴＯ２１から送信され、アイソレーター２２を経過してＣレンズ２４に入り、収束光が平行光に変換されてフィルター１５に放出される。４５°フィルター１５が検出光バンドを全て反射するので、ビームが反射されてメインチャネルのサービス光の光路に伝送される。フィルター１４に伝送されて反射および透過部分を特定の割合で分割し、透過部分の光がＣレンズ１３に入って出力光インターフェース側レセプタクル１１に結合され、検出すべき光ファイバネットワークに伝送されて検出される。

図６は本発明の実施形態による実施形態１の検出光の受信光路の動作を示す図である。図６に示すように、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光および反射光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１によってＣレンズ１３に伝送されて平行光に変換されてフィルター１４に放出される。フィルター１４は、反射および透過を特定の割合で分割した後、反射された光信号がＣレンズ２５に入り、フィルター２７を経過してＡＰＤＴＯ２８に収束されて電気信号に変換される。

本発明の実施形態に用いられるフィルター１４、１５および２７の透過性が図３に示される。フィルター１４は、４５°ビームスプリッターであり、サービス光信号を全て透過でき、検出光信号を特定の割合で反射および透過させる。フィルター１５は、４５°バンドパスフィルターであり、サービス光信号が全て透過されることができ、検出光信号が全て反射される。フィルター２７は、０°バンドパスフィルターであり、検出光信号が全て透過されることができ、他のバンドの光信号が反射される。

図６に示すように、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光および反射光信号は、出力光インターフェース側レセプタクル１１によってＣレンズ１３に伝送されて平行光に変換されてフィルター１４に放出される。フィルター１４が反射および透過を特定の割合で分割した後、反射された光信号がＣレンズ２５に入り、フィルター２７を経過してＡＰＤＴＯ２８に収束されて電気信号に変換される。

上述したように、本発明の技術的解決策により、検出光信号およびサービス光信号の多重化／逆多重化をサポートでき、主光路におけるサービス光信号と検出光信号の伝送が相互に影響を受けないことを保証し、光モジュールの重要な部材として光伝送システム装置に集積されることができ、それによってＯＴＤＲ検出機能がシステムに内蔵されることができ、光ファイバ故障検出の維持管理コストを削減させる。

ここで提供されるアルゴリズムと表示は、いかなる特定のコンピュータ、仮想システムまたは他の装置に固有に関連付けられる。様々な汎用システムは、これに基づく教示と一緒に使用されることができる。上記の説明によれば、このようなシステムによって要求された構造を構成すことが明らかである。また、本発明は、いかなる特定のプログラミング言語に対するものではない。様々なプログラミング言語を使用してここに記載される本発明の内容を実現し、且つ特定言語に対する上記の説明が本発明の最適な実施形態を開示するためであると理解すべきである。

ここに提供される明細書において、多くの具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細がない場合で実践されることができると理解できる。いくつかの実施形態において、この説明の理解を不明瞭にしないように、公知の方法、構造と技術が詳しく示されない。

同様に、この開示を簡素化して各発明方面のうちの１つ以上に対する理解に役立つために、本発明の例示的な実施形態に対する上記の説明において、本発明の各特徴が一緒に単一の実施形態、図またはそれに対する説明にグループ化さることがあると理解すべきである。しかしながら、開示された当該方法は、保護を受けようと請求する本発明が各請求項に明確に記載される特徴より多い特徴を請求するという意図を反映すると説明されるべきではない。より具体的には、以下の特許請求の範囲で反映されるように、発明は、この前に開示される単一の実施形態の全ての特徴より少ないことにある。したがって、具体的な実施形態に従う特許要求の範囲は、これにより明確に当該具体的な実施形態に組み込まれ、その中の各特許請求自体が本発明の単独の実施形態とされる。

当業者は、実施形態における装置のモジュールを適応的に変更し且つそれらを当該実施形態と異なる１つ以上の装置に設置することができると理解すべきである。実施形態におけるモジュールまたはユニットまたは要素を１つのモジュールまたはユニットまたは要素に組み合わせることができ、またそれらを複数のサブモジュールまたはサブユニットまたはサブ要素に分割することができる。このような特徴および／またはプロセスまたはユニットのうちの少なくともいくつかが相互に除外する以外、いかなる組み合わせを採用して本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示される全ての特徴およびこのように開示されるいかなる方法または装置の全てのプロセスまたはユニットを組み合わせることができる。特に明確に述べられない限り、本明細書（付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示される各特徴は、同じ、同等または同様の目的を提供する代替特徴で代替されることができる。

また、当業者は、ここに記載されるいくつかの実施形態が他の特徴ではなく他の実施形態に含まれるある特徴を含むが、異なる実施形態の特徴の組み合わせが本発明の範囲にあり且つ異なる実施形態を形成することを意味していると理解すべきである。例えば、以下の特許要求の範囲において、特許請求される実施形態のいずれかの一つは、いずれからの組み合わせモードで使用されることができる。

本発明の各部材の実施形態は、ハードウェアで実現され、または１つ以上のプロセッサに運行されているソフトウェアモジュールで実現され、またはそれらの組み合わせで実現されることができる。当業者は、実際にマイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用して本発明の実施形態による光送受信装置のいくつかまたは全ての部材のいくつかまたは全ての機能を実現することができると理解すべきである。本発明は、ここに記載される方法を実行するための一部または全ての装置または装置プログラム（例えば、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品）として実現されることができる。このように実現すると、本発明のプログラムがコンピュータ読み取り可能媒体に記憶され、または１つ以上の信号の形態を備えることができる。このような信号は、インターネットサイからダウンロードされ、またはキャリア信号において提供され、またはいかなる形態で提供されることができる。

前記実施形態は、本発明を説明するが、本発明を限定しなく、且つ当業者が添付の特許請求の範囲から逸脱することない場合で代替実施例を設計することができると注意すべきである。特許請求の範囲において、括弧の間にあるいかなる参照記号を特許請求の範囲に対する制限として構成すべきではない。単語「含む」は、特許請求の範囲に示されない素子またはステップが存在することを排除しないものである。素子の前にある単語「一」または「１つ」は、複数のこのような素子が存在することを排除しないものである。本発明は、若干の異なる素子が含まれるハードウェアおよび適切にプログラムされたコンピュータにより実現されることができる。若干の装置のユニットを示す特許請求の範囲において、これらの装置のうちの若干は、１つのハードウェアで具体的に体現されることができる。単語第一、第二および第三などの使用は、いかなる順番を表しなく、これらの単語を名称と解釈することができる。

Claims

光送受信装置であって、光時間領域反射計（ＯＴＤＲ）送信側、ＯＴＤＲ受信側、入力光インターフェース、出力光インターフェース、チューブ本体、ビームスプリッターおよびサイドバンドフィルタープレートを含み、
前記ＯＴＤＲ送信側は、外部電気信号を検出光信号に変換し、前記サイドバンドフィルタープレートに伝送し、前記サイドバンドフィルタープレートから反射された光を隔離するように構成され、
前記ＯＴＤＲ受信側は、前記ビームスプリッターから出力された反射部分の光を電気信号に変換するように構成され、
前記入力光インターフェースは、検出すべき光ファイバネットワークに接続され、サービス光信号の正常伝送を行うように構成され、
前記出力光インターフェースは、前記検出すべき光ファイバネットワークに接続され、前記サービス光信号の正常伝送を行い、受信された前記検出光信号を前記検出すべき光ファイバネットワークに伝送してＯＴＤＲ検出を行い、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号を前記ビームスプリッターに伝送するように構成され、
前記ビームスプリッターは、前記サービス光信号を全て双方向透過させ、透過された前記サービス光信号を前記入力光インターフェースまたは前記出力光インターフェースに伝送し、前記検出光信号を特定の割合で反射および透過させ、透過部分の検出光信号を前記出力光インターフェースに伝送し、前記散乱光信号および前記反射光信号を特定の割合で反射および透過させ、反射部分の光を前記ＯＴＤＲ受信側に伝送し、透過部分の光を前記サイドバンドフィルタープレートに伝送するように構成され、
前記サイドバンドフィルタープレートは、前記サービス光信号を全て双方向透過させ、透過された前記サービス光信号を前記入力光インターフェースまたは前記出力光インターフェースに伝送し、前記ＯＴＤＲ送信側から送信された前記検出光信号を全て前記ビームスプリッターに反射し、前記ビームスプリッターから送信された透過部分の光を全て前記ＯＴＤＲ送信側に伝送するように構成され、
前記チューブ本体は、前記光送受信装置の光路構造の外部をパッケージングし、前記ビームスプリッターから反射された部分の検出光信号を吸収するように構成される、前記光送受信装置。
前記ＯＴＤＲ送信側は、ＯＴＤＲ送信トランジスタ装置（ＴＯ）、アイソレーターおよび第一のＣレンズを含み、
前記ＯＴＤＲ送信ＴＯは、外部電気信号を検出光信号に変換するように構成され、
前記アイソレーターは、前記ＯＴＤＲ送信ＴＯから送信された検出光信号を送信方向に沿って一方向伝送させ、前記サイドバンドフィルタープレートから反射された光を隔離するように構成され、
前記第一のＣレンズは、前記検出光信号を平行光に変換して前記サイドバンドフィルタープレートに伝送するように構成されることを特徴とする
請求項１に記載の光送受信装置。
前記ＯＴＤＲ受信側は、ＯＴＤＲ受信ＴＯ、バンドパスフィルターおよび第二のＣレンズを含み、
前記第二のＣレンズは、前記ビームスプリッターから出力された前記反射部分の光を収束するように構成され、
前記バンドパスフィルターは、前記反射部分の光のうちの検出光信号を前記ＯＴＤＲ受信ＴＯに伝送するように構成され、
前記ＯＴＤＲ受信ＴＯは、前記バンドパスフィルターから出力された前記検出光信号を電気信号に変換するように構成されることを特徴とする
請求項１に記載の光送受信装置。
前記入力光インターフェースは、入力光インターフェース側レセプタクルおよび第三のＣレンズを含み、
前記入力光インターフェース側レセプタクルは、前記サービス光信号の正常伝送を行うように構成され、
前記第三のＣレンズは、前記入力光インターフェース側レセプタクルに入った光信号を収束し、前記入力光インターフェース側レセプタクルから放出された光信号を平行光に変換するように構成されることを特徴とする
請求項１に記載の光送受信装置。
前記出力光インターフェースは、出力光インターフェース側レセプタクルおよび第四のＣレンズを含み、
前記出力光インターフェース側レセプタクルは、前記サービス光信号の正常伝送を行い、受信された前記検出光信号を前記検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号を前記ビームスプリッターに伝送するように構成され、
前記第四のＣレンズは、前記出力光インターフェース側レセプタクルに入った光信号を収束し、前記出力光インターフェース側レセプタクルから放出された光信号を平行光に変換するように構成されることを特徴とする
請求項１に記載の光送受信装置。
前記ビームスプリッターは、前記ＯＴＤＲ送信側、前記ＯＴＤＲ受信側、前記入力光インターフェースおよび前記出力光インターフェースと４５度の角度で置かれ、
前記サイドバンドフィルタープレートは、前記ＯＴＤＲ送信側、前記ＯＴＤＲ受信側、前記入力光インターフェースおよび前記光インターフェースと４５度の角度で置かれることを特徴とする
請求項１に記載の光送受信装置。
前記ＯＴＤＲ送信側は、前記アイソレーターおよび前記第一のＣレンズを支持するように構成される第一の金属支持体をさらに含むことを特徴とする
請求項２に記載の光送受信装置。
前記ＯＴＤＲ受信側は、前記バンドパスフィルターおよび前記第二のＣレンズを支持するように構成される第二の金属支持体をさらに含むことを特徴とする
請求項３に記載の光送受信装置。
前記入力光インターフェースは、前記入力光インターフェース側レセプタクルを支持するように構成される第三の金属支持体をさらに含むことを特徴とする
請求項４に記載の光送受信装置。
前記出力光インターフェースは、前記出力光インターフェース側レセプタクルを支持するように構成される第四の金属支持体をさらに含むことを特徴とする
請求項５に記載の光送受信装置。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光送受信装置に用いられる光送受信方法であって、
検出すべき光ファイバネットワークのサービス光信号が出力光インターフェースを介してビームスプリッターとサイドバンドフィルターに放出され、前記ビームスプリッターと前記サイドバンドフィルターが前記サービス光信号を全て入力光インターフェースに透過させ、前記入力光インターフェースを介して前記検出すべき光ファイバネットワークに伝送し、または、前記サービス光信号が入力光インターフェースを介して前記サイドバンドフィルターと前記ビームスプリッターに放出され、前記サイドバンドフィルターと前記ビームスプリッターが前記サービス光信号を全て前記出力光インターフェースに透過させ、前記出力光インターフェースを介して前記検出すべき光ファイバネットワークに伝送されることと、
光時間領域反射計（ＯＴＤＲ）送信側が外部電気信号を検出光信号に変換し、前記サイドバンドフィルターに伝送し、前記サイドバンドフィルターが前記検出光信号を全て反射し、反射された前記検出光信号がメインチャネルのサービス光の光路で前記ビームスプリッターに伝送され、前記ビームスプリッターが前記検出光信号を特定の割合で反射および透過させ、透過部分の検出光信号を前記出力光インターフェースを介して検出すべき光ファイバネットワークに伝送して検出し、反射部分の検出光信号をチューブ本体に伝送して吸収することと、
ＯＴＤＲ検出により生成された散乱光信号と反射光信号が出力光インターフェースを介して前記ビームスプリッターに放出され、前記ビームスプリッターが前記散乱光信号および前記反射光信号を特定の割合で反射および透過させ、反射部分の光を前記ＯＴＤＲ受信側に伝送し、透過部分の光を前記サイドバンドフィルターに伝送し、前記ＯＴＤＲ受信側が前記ビームスプリッターから出力された反射部分の光を電気信号に変換し、前記サイドバンドフィルターが前記透過部分の光を前記ＯＴＤＲ送信側に反射し、前記ＯＴＤＲ送信側が前記サイドバンドフィルターから反射された光を隔離することとを含む、前記光送受信方法。