RU2671855C1 - Method of simplex communication through cable line optical fiber - Google Patents
Method of simplex communication through cable line optical fiber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671855C1 RU2671855C1 RU2017129866A RU2017129866A RU2671855C1 RU 2671855 C1 RU2671855 C1 RU 2671855C1 RU 2017129866 A RU2017129866 A RU 2017129866A RU 2017129866 A RU2017129866 A RU 2017129866A RU 2671855 C1 RU2671855 C1 RU 2671855C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical fiber
- optical
- signal
- cable
- phase
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 title abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи, в частности к способам передачи информации по линиям связи, а именно к низкоскоростной передаче данных по оптическим волокнам кабельных линий.The invention relates to communication technology, in particular to methods for transmitting information over communication lines, namely, low-speed data transmission over optical fibers of cable lines.
Известен устройство [1] измерения спектров акустических сигналов, наводимых в оптическом волокне на участках волоконно-оптической кабельной линии, заключающийся в том, что в распределенном датчике акустических и вибрационных воздействий, содержащем чувствительный элемент в виде волоконно-оптического кабеля и оптически соединенный с ним через оптический интерфейс когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр, содержащий оптически соединенные с интерфейсом источник периодической последовательности оптических импульсов и приемник рассеянного излучения с фотодетектором, предназначенный для преобразования рассеянного оптического излучения в электрический сигнал, подаваемый в блок обработки, причем источник периодической последовательности оптических импульсов и блок обработки электрически соединены с блоком управления и синхронизации, а источник периодической последовательности оптических импульсов и/или приемник рассеянного излучения выполнен многоканальным с числом каналов не менее двух и с возможностью регистрации рефлекто-грамм, формирующихся в каждом из каналов, приемник рассеянного излучения содержит неравноплечный интерферометр Маха-Цендера или Майкель-сона с фарадеевскими зеркалами, при этом интерферометр имеет два выходных канала: синфазный и противофазный, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки синфазного и противофазного каналов, или интерферометр имеет три выходных канала: синфазный и со сдвигами фазы +120 градусов и -120 градусов, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки трех выходных каналов, или интерферометр имеет четыре выходных канала со сдвигами фазы 0 градусов, +90 градусов, -90 градусов и 180 градусов, каждый из которых соединен с фотодетектором, а блок управления и синхронизации выполнен с возможностью обеспечения разделения и независимой обработки четырех выходных каналов, или в длинном плече интерферометра содержится фазовый модулятор. Однако, данное устройство не предназначено для передачи данных.A known device [1] measuring the spectra of acoustic signals induced in an optical fiber in sections of a fiber optic cable line, which consists in the fact that in a distributed sensor of acoustic and vibration effects, containing a sensing element in the form of a fiber optic cable and optically connected to it through optical interface coherent phase-sensitive optical reflectometer containing a source of a periodic sequence of optical pulses optically connected to the interface and a scattered radiation receiver with a photodetector, designed to convert the scattered optical radiation into an electrical signal supplied to the processing unit, the source of the periodic sequence of optical pulses and the processing unit being electrically connected to the control and synchronization unit, and the source of the periodic sequence of optical pulses and / or the receiver of scattered radiation made by multichannel with the number of channels of at least two and with the possibility of recording reflectograms formed in each channel, the scattered radiation receiver contains a non-shoulder Mach-Zehnder or Michelson interferometer with Faraday mirrors, while the interferometer has two output channels: in-phase and antiphase, each of which is connected to a photodetector, and the control and synchronization unit is configured to provide separation and independent processing of in-phase and antiphase channels, or the interferometer has three output channels: common-mode and with phase shifts of +120 degrees and -120 degrees, each of which is connected with a photodetector, and the control and synchronization unit is configured to separate and independently process the three output channels, or the interferometer has four output channels with phase shifts of 0 degrees, +90 degrees, -90 degrees and 180 degrees, each of which is connected to a photodetector, and the control and synchronization unit is configured to separate and independently process the four output channels, or a phase modulator is contained in the long arm of the interferometer. However, this device is not intended for data transmission.
Известен способ передачи или воспроизведения звукового сигнала, заключающийся в том, что оптическое излучение от когерентного источника оптического излучения вводят в оптическое волокно волоконно-оптического кабеля, на дальнем конце это оптическое волокно подключают это волокно к устройству, обеспечивающему отражение оптического излучения и передачу его в волокне в обратном направлении, воздействуют через волоконно-оптический кабель на оптическое волокно на локальном участке кабельной линии акусто-вибрационным сигналом от передатчика, расположенного на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля, в результате чего дважды модулируют по фазе распространяющееся в оптическом волокне оптическое излучение вибро-акустическим сигналом, как при распространении в прямом направлении, так и в обратном, принимают этот дважды модулированный по фазе с задержкой более 75 мкс сигнал фазочувствительным когерентным приемником, с помощью которого выделяют звуковой сигнал передатчика. К недостаткам способа следует отнести уменьшение энергетического потенциала системы передачи из-за необходимости распространения оптического излучения по волокну в прямом и обратном направлении, а также дополнительных потерь на отражение. Кроме того, передатчик не может быть расположен на расстоянии менее 1 км от ближнего конца кабельной линии. Все это, в итоге, ограничивает область применения способа.A known method of transmitting or reproducing an audio signal is that optical radiation from a coherent source of optical radiation is introduced into an optical fiber of a fiber optic cable, at the far end this optical fiber connects this fiber to a device that provides reflection of optical radiation and its transmission in the fiber in the opposite direction, they act through the optical fiber cable on the optical fiber in the local section of the cable line with an acoustic-vibrational signal from the transmitter a telescope located at some distance from the fiber optic cable, as a result of which the optical radiation propagating in the optical fiber is double-modulated in phase by a vibro-acoustic signal, both during forward and backward propagation, this double-phase-modulated delayed signal is received more than 75 μs signal by a phase-sensitive coherent receiver, with which help emit a sound signal from the transmitter. The disadvantages of the method include a decrease in the energy potential of the transmission system due to the need for the propagation of optical radiation along the fiber in the forward and reverse directions, as well as additional reflection losses. In addition, the transmitter cannot be located less than 1 km from the proximal end of the cable line. All this, in the end, limits the scope of the method.
Сущностью предполагаемого изобретения является расширение области применения.The essence of the alleged invention is the expansion of the scope.
Эта сущность достигается тем, что, согласно способу симплексной передачи данных по оптическому волокну кабельной линии, заключающемуся в том, что оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения вводят в оптическое волокно волоконно-оптического кабеля, воздействуют через волоконно-оптический кабель на оптическое волокно на локальном участке кабельной линии акусто-вибрационным сигналом от передатчика, расположенного на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля, в результате чего модулируют по фазе распространяющееся в оптическом волокне оптическое излучение вибро-акустическим сигналом, и принимают модулированное оптическое излучение фазочувствительным когерентным приемником, с помощью которого выделяют передаваемый сигнал, при этом оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения перед вводом в оптическое волокно модулируют по фазе сигналом с постоянным периодом, а распространяющийся по оптическому волокну сигнал принимают фазочувствительным когерентным приемником на дальнем конце кабельной линии.This essence is achieved by the fact that, according to the method of simplex data transmission over an optical fiber of a cable line, which consists in the fact that optical radiation from a coherent optical radiation source is introduced into an optical fiber of an optical fiber cable, they act on the local fiber through the optical fiber cable a section of the cable line with an acousto-vibrational signal from a transmitter located at a certain distance from the fiber-optic cable, as a result of which the phase is modulated the optical radiation propagated in the optical fiber by a vibro-acoustic signal, and modulated optical radiation is received by a phase-sensitive coherent receiver, with which a transmitted signal is isolated, while optical radiation from a source of coherent optical radiation is phase-modulated by a signal with a constant period before being introduced into the optical fiber, and The signal propagating through the optical fiber is received by a phase-sensitive coherent receiver at the far end of the cable line.
На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method.
Устройство содержит волоконно-оптический кабель 1 с оптическим волокном 2, источник когерентного оптического излучения 3, блок модуляции оптического излучения по фазе сигналом с постоянным периодом 4, фазочув-ствительный когерентный приемник 5, передатчик, формирующий акусто-вибрационный сигнал звуковых частот 6. Причем выход источника когерентного оптического излучения 3 соединен со входом блок модуляции оптического излучения по фазе сигналом с постоянным периодом 4, к выходу которого на ближнем конце волоконно-оптического кабеля 1 подключено оптическое волокно 2 волоконно-оптического кабеля 1, а на дальнем конце оптическое волокно 2 волоконно-оптического кабеля 1 подключено ко входу фазочувствительного когерентного приемника 5. При этом передатчик, формирующий низкочастотный акусто-вибрационный сигнал 6 размещают на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля 1 на локальном участке в пределах длины волоконно-оптического кабеля 1.The device comprises a fiber
Способ осуществляется следующим образом. Оптическое излучение от источника когерентного оптического излучения 3 поступает в блок модуляции оптического излучения по фазе сигналом с постоянным периодом 4, из которого, модулированное по фазе сигналом с постоянным периодом когерентное оптическое излучение на ближнем конце волоконно-оптического кабеля 1 вводится в оптическое волокно 2. Это оптическое излучение распространяется по оптическому волокну 2 к дальнему концу волоконно-оптического кабеля 1. На некотором локальном участке в пределах длины волоконно-оптического кабеля 1, где на некотором расстоянии от волоконно-оптического кабеля 1 размещен передатчик, формирующий низкоскоростной акусто-вибрационный сигнал 6, оптическое излучение при прохождении этого локального участка модулируется под действием акусто-вибрационный сигнала по фазе. Это модулированное по фазе сначала в блоке модуляции оптического излучения по фазе сигналом с постоянным периодом 4, а затем на локальном участке сигналом передатчика, формирующего низкоскоростной акусто-вибрационный сигнал 6, оптическое излучение поступает на дальнем конце волоконно-оптического кабеля 1 на вход фазочувствительного когерентного приемника 5, в котором из него выделяется низкоскоростной сигнал передатчика.The method is as follows. The optical radiation from the coherent
В отличие от известного способа, которым является прототип, в предлагаемом способе оптическое излучение распространяется в оптическом волокне только в прямом направлении и отсутствуют потери на отражение. В результате увеличивается энергетический потенциал системы передачи по сравнению с прототипом. При этом расстояние от передатчика до любого из каналов кабельной линии может составлять несколько метров. В общем случае передатчик может перемещаться вдоль линии. Все это расширяет область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.In contrast to the known method, which is the prototype, in the proposed method, optical radiation propagates in the optical fiber only in the forward direction and there are no reflection losses. As a result, the energy potential of the transmission system increases compared to the prototype. In this case, the distance from the transmitter to any of the channels of the cable line can be several meters. In general, a transmitter can move along a line. All this extends the scope of the proposed method in comparison with the prototype.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. RU 2532562.1. RU 2532562.
2. US 8000609.2. US 8000609.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129866A RU2671855C1 (en) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Method of simplex communication through cable line optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129866A RU2671855C1 (en) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Method of simplex communication through cable line optical fiber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671855C1 true RU2671855C1 (en) | 2018-11-07 |
Family
ID=64103117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129866A RU2671855C1 (en) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Method of simplex communication through cable line optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671855C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722922C1 (en) * | 2020-01-30 | 2020-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method of simplex transmitting data over an optical fiber of a cable line |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2012023C1 (en) * | 1991-01-22 | 1994-04-30 | Леонид Александрович Суслин | Optical data transmitting device (options) |
| WO1997010651A1 (en) * | 1995-09-15 | 1997-03-20 | Pllb Elettronica S.P.A. | System, method and device for monitoring a fiber optic cable |
| RU2432562C2 (en) * | 2009-03-05 | 2011-10-27 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Control method of gas-turbine unit technical condition |
| RU2620569C1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-05-26 | Николай Александрович Иванов | Method of measuring the convergence of speech |
-
2017
- 2017-08-23 RU RU2017129866A patent/RU2671855C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2012023C1 (en) * | 1991-01-22 | 1994-04-30 | Леонид Александрович Суслин | Optical data transmitting device (options) |
| WO1997010651A1 (en) * | 1995-09-15 | 1997-03-20 | Pllb Elettronica S.P.A. | System, method and device for monitoring a fiber optic cable |
| RU2432562C2 (en) * | 2009-03-05 | 2011-10-27 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Control method of gas-turbine unit technical condition |
| RU2620569C1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-05-26 | Николай Александрович Иванов | Method of measuring the convergence of speech |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722922C1 (en) * | 2020-01-30 | 2020-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method of simplex transmitting data over an optical fiber of a cable line |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1987317B1 (en) | Sensing a disturbance | |
| US10018558B2 (en) | Distributed acoustic sensing in a multicore optical fiber using distributed mode coupling, delay, and simultaneous pulsing with selectable spatial modes | |
| JP6989703B2 (en) | Distributed optical sensing system and method | |
| US10393574B2 (en) | Method and apparatus for optical sensing | |
| US10718658B2 (en) | Optical fiber sensor, seismic prospecting method, method of measuring distribution of petroleum/natural gas reservoir layer, strain detection method, and method of specifying position of a fissure in stratum | |
| EP0977022B1 (en) | Optical waveguide vibration sensor system for remote detection | |
| US5345522A (en) | Reduced noise fiber optic towed array and method of using same | |
| EP1747445B1 (en) | Evaluating the position of a time-varying disturbance | |
| JP4630151B2 (en) | Method for measuring Brillouin spectrum of optical fiber, and apparatus using the method | |
| US20080018908A1 (en) | Optical System | |
| US20210364702A1 (en) | System and method for optically reading a sensor array | |
| CA2387944A1 (en) | Optical method for the transmission of signals from remote arrays of electrical sensors | |
| CN108344558A (en) | A kind of optical fiber optical time domain reflectometer detecting system and method based on linear FM signal | |
| WO2018156099A1 (en) | Distributed acoustic sensing system with phase modulator for mitigating faded channels | |
| RU2671855C1 (en) | Method of simplex communication through cable line optical fiber | |
| CN103175555B (en) | Multi-parameter distributed fiber-optic sensor based on multi-mechanism fusion | |
| US9506779B2 (en) | Optical waveguide system for interrogating a plurality of sensor nodes wherein a location of the received input signal is determined | |
| AU2015200314B2 (en) | Method and apparatus for optical sensing | |
| RU2722922C1 (en) | Method of simplex transmitting data over an optical fiber of a cable line | |
| US20040247223A1 (en) | System and method for multiplexing optical sensor array signals | |
| RU2702983C1 (en) | Method of simplex date transmission over an optical fiber of a cable line | |
| CN210464657U (en) | Vibration sensing system based on distributed optical fiber acoustic wave sensing system | |
| WO2005124410A2 (en) | Extended intensity-based optical sensor | |
| Oda et al. | Brillouin optical time domain reflectometry for estimating loss and crosstalk at the splice point in few-mode fibers | |
| Wu et al. | Quasi-distributed fiber-optic acoustic sensor using ultra-weak reflecting point array |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200824 |