WO2023138114A1 - 用于光纤质量监测的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于光纤质量监测的设备和方法。该光纤质量监测设备包括：激光源，其被配置成以时分方式发射多个探测光；光传输选择器件，其耦合至所述激光源和多个光纤，并且被配置成将从所述激光源接收的所述多个探测光分别沿不同方向发送至所述多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光；以及光接收机，其耦合至所述光传输选择器件，并且被配置成处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。

Description

用于光纤质量监测的设备和方法

本申请要求于2022年1月24日提交中国国家知识产权局、申请号为202210077991.8、申请名称为“用于光纤质量监测的设备和方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开涉及光纤质量监测领域，更具体地涉及一种光纤质量监测的设备和方法。

背景技术

在光传输网络系统中，光纤用于承载用户的业务信号。光纤的老化、外破损伤、光纤卷曲、大角度弯折以及承担较大拉力等问题可能造成光纤衰减增加、业务误码率升高，甚至引起业务中断，进而影响网络的正常运行。

因此，对光纤质量的监控非常重要。譬如，如果在光缆施工阶段不能检测光纤质量，则将来可能无法开通业务；同样地，如果在网络运维阶段不能监控光纤质量，则光纤故障发生之后无法确定故障点，不能及时修复故障，会导致业务长时间受损。

发明内容

本公开的目的之一在于提供一种改进的光纤质量监测设备，其至少可以并行且实时地实现多个光纤中的每个光纤的质量监测。

根据本公开的第一方面，提供了一种光纤质量监测设备。该光纤质量监测设备包括：激光源，其被配置成以时分方式发射多个探测光；光传输选择器件，其耦合至所述激光源和多个光纤，并且被配置成将从所述激光源接收的所述多个探测光分别沿不同方向发送至所述多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光；以及光接收机，其耦合至所述光传输选择器件，并且被配置成处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。

利用本公开的光纤质量监测设备，其可以以时分方式发射多个探测光，并且可以通过监测来自多个光纤的多个反射和/或散射光，来实现针对多个光纤中的每个光纤的质量的监测。以这种方式，不仅可以并行且实时地监测多个光纤中的每个光纤的质量，而且光纤质量监测设备还具有体积小和低成本的优点。

在一些实施例中，激光源还被配置成以预定周期重复地以所述时分方式发射所述多个探测光。在该些实施例中，多个探测光由此可以被周期性发射到多个光纤中，从而可以实现针对每个光纤的多个反射和/或散射光的收集和监测。

在一些实施例中，每个所述探测光具有发射持续时间，所述多个探测光所对应的多个发射持续时间彼此相同。以这种方式，可以简化对激光源的控制。

在一些实施例中，所述预定周期可以等于所述发射持续时间乘以所述多个探测光的 数目。根据该设计，可以以最短的周期来实现针对多个光纤的多个探测光的发射。

在一些实施例中，发射持续时间至少为10ms。该10ms的持续时间阈值允许以较短的持续时间来发射适于进行监测的探测光。

在一些实施例中，所述多个探测光的数目与所述多个光纤的数目相同，并且所述多个光纤的数目在2至32的范围内。

在一些实施例中，所述光接收机还被配置成：基于对从所述光传输选择器件接收的针对每个光纤的至少300个反射和/或散射光的处理，来实现对每个光纤的质量的监测。通过对至少300个反射和/或散射光的处理，可以实现对每个光纤的更高精度的质量监测。

在一些实施例中，还包括光环形器，所述光环形器被设置在所述激光源和所述光传输选择器件之间，并且还被配置成：透射所述多个探测光至所述光传输选择器件，以及反射所述多个反射和/或散射光至所述光接收机。以这种方式，可以实现结构更为紧凑的光纤质量监测设备。

在一些实施例中，所述多个探测光中的任意两个探测光的主波长彼此不同，并且所述光传输选择器件是1：n滤波器或者光开关，其中n等于所述多个光纤的数目。在又一些实施例中，所述多个探测光中的主波长相同，并且所述光传输选择器件是光开关。在这些实施例中，可以根据波长的需要来选择合适的光传输选择器件。

根据本公开的第二方面，提供了一种光纤质量监测方法，包括：利用激光源以时分方式发射多个探测光；利用光传输选择器件将从所述激光源接收的所述多个探测光分别沿不同方向发送至多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光；以及利用光接收机处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。

在一些实施例中，利用激光源以时分方式发射多个探测光包括：利用所述激光源以预定周期重复地以所述时分方式发射所述多个探测光。

在一些实施例中，其中利用光接收机处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光包括：

基于对从所述光传输选择器件接收的、针对每个光纤的至少300个反射和/或散射光的处理，来实现对每个光纤的质量的监测。

在一些实施例中，所述多个探测光中的任意两个探测光的主波长彼此不同，并且所述光传输选择器件是1：n滤波器或者光开关，其中n等于所述多个光纤的数目。

在一些实施例中，所述多个探测光中的主波长相同，并且所述光传输选择器件是光开关。

在一些实施例中，使用光环形器来透射所述多个探测光至所述光传输选择器件，以及反射所述多个反射和/或散射光至所述光接收机

根据本公开的第三方面，提供了一种用于光纤的光通信设备，其包括根据第一方面所述的光纤质量监测设备。

还应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了利用单独的光时域反射仪来进行光纤质量监测的示意图；

图2示出了利用在线随路OTDR模块来进行光纤质量监测的示意图；

图3示出了根据本公开的示例实施例的光纤质量监测设备的结构示意图；

图4示出了本公开的光纤质量监测设备在光传输选择器件为1：n滤波器的情况下以间隙时分方式所发射的多个探测光的发送时序示意图；

图5示出了本公开的光纤质量监测设备在光传输选择器件为1：n滤波器的情况下所接收的多个反射和/或散射光的接收时序示意图；

图6示出了本公开的光纤质量监测设备在光通信设备中的应用示例；以及

图7示出了根据本公开的示例实施例的光纤质量监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

如前所述的，不管是在光缆施工阶段还是在网络运维阶段，对光纤质量的监控非常重要。对于光纤质量的监控，通常基于光时域反射(OTDR)的原理来进行。具体地，从光纤的一端发射的光信号在光纤传播的过程中会产生瑞利散射和/或菲涅尔反射，而基于在光纤的所述一端所接收的反射和/或散射光，即可以实现对光纤长度、传输衰减、接头衰减等故障的检测，并且确定故障发生的位置。

常见的基于OTDR设备，譬如有单独的光时域反射仪(即OTDR仪表)。图1示出了利用单独的光时域反射仪来进行光纤质量监测的示意图。如图1所示，光纤可以接入到该单独的OTDR仪表，然后实现对光纤质量的监测。容易理解，这种单独的OTDR仪表对光纤质量的监测比较适合验收性测试，这是因为在验收性测试时光纤尚未开通业务，故使得光纤从光传输设备的拔除不成问题；而对于维护性测试，其则要求在线监测，因为光纤有故障时业务可能还没有中断，不能直接把光纤从光传输设备拔下来接到OTDR仪表上。因此，单独的OTDR仪表，无法实现在不影响业务前提下的在线检测。

图2示出了利用在线随路OTDR模块来进行光纤质量监测的示意图。如图2所示，该OTDR模块可以被集成到光通信设备的支路设备中。在监测过程中，该OTDR模块可以发射具有不同于业务波长的特有波长(称为OTDR波长)的探测光，随后该OTDR波长的探测光可以和业务波长的信号光合波，从而并行地在光纤中进行传输。同样地，可以基于OTDR的原理来探测光纤质量，例如检测光纤损耗变化的大小和位置。此外，还可以将检测数据上报网管，从而实现对光纤质量的远程监测。在线随路OTDR模块相对于单独的OTDR仪表有两个显著优势：a.可在网管中心远程监测光纤质量，不用进入机房，故障定位效率大幅提升；b.可在线检测光纤质量，并且检测光纤质量时不影响业务。

然而，在线随路OTDR解决方案有如下几个缺陷：

1、成本：其要求对光传输设备所接入的多个光纤中的每个光纤配置一个OTDR模块，它们不共用器件，这导致成本高昂；

2、架构：由于需要在光通信设备中针对所接入光纤的每个光纤配置一个OTDR模块/板卡，其占用的设备空间较大；

3、非实时：OTDR模块通常还同时承担光监控信道(OSC)的通信等其他功能，这些功能会受到OTDR功能的影响，因此模块不能长时间被OTDR功能独占，因此不能实时监测。随路OTDR解决方案的典型检测时间在5分钟左右，意味着本次OTDR检测的结果是5分钟之前的光纤质量状态。

本公开的目的在于提供一种改进的光纤质量监测设备和方法，其至少可以实现对所接入的多个光纤中的每个光纤的光纤质量的并行和实时监测。为此，本公开的构思在于：利用激光源以时分方式发送多个探测光，选择适当的光传输选择器件将上述时分方式发送的多个探测光分别沿不同方向发送至所连接的多个光纤，然后使用光接收机处理来自多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。以这种方式，其不仅可以并行且实时地监测多个光纤中的每个光纤的质量，而且光纤质量监测设备还具有体积小和低成本的优点。

图3示出了根据本公开的示例实施例的光纤质量监测设备100的结构示意图。

如图3所示，该光纤质量监测设备100可以主要包括激光源10、光传输选择器件20以及光接收机30。将会理解，在光纤质量监测设备100的该结构布置下，本公开的光纤质量监测设备100既可以以类似于图1所示的OTDR仪表的方式独立存在，也可以以类似于图2的OTDR模块的方式而被集成到光通信设备中。

激光源10的作用在于以时分方式发射预定主波长(或称为OTDR波长)的多个探测光。在一些实施例中，该探测光可以例如是具有预定OTDR波长的光脉冲。取决于后面所要使用的光传输选择器件20的类型，该多个探测光的预定OTDR波长可以相同或不同。

一般而言，OTDR波长与业务波长不同是有利的，这可以避免OTDR波长对业务波长的干扰。仅作为示例，业务波长例如可以选自1524nm至1626nm的范围，而OTDR波长可以譬如为1511nm、1491nm或1620nm。特别地，OTDR波长被选择为接近业务波长可能是有利的，因为这可以帮助更为精确地确定在正常业务通信过程中的光纤传输状态。

光传输选择器件20可以耦合至激光源10和多个光纤f1……fn，其作用在于：接收来自激光源10发射的多个探测光并且将多个探测光沿不同方向发送至多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光。根据本公开的设计，多个光纤f1……fn的数目n可以在2至32的范围内，并且激光源10所发射的探测光的数目可以与多个光纤f1……fn的数目相同。

作为光传输选择器件20的典型示例，其例如可以为1：n滤波器或者光开关，n可以等于多个光纤f1……fn的数目。典型地，1：n滤波器可以为梳状滤波器。

在光传输选择器件20为1：n滤波器的情况下，激光源10所发射的多个探测光例如可以分别具有彼此不同的OTDR波长，例如λ1、λ2、λn。容易理解，1：n滤波器本身具有使得不同波长的光朝向不同方向传输的特性，因此在不同方向上耦合以相应的光纤，就可以使得不同波长的探测光经由1：n滤波器而被耦合到不同的光纤。例如，在这种情况下，光纤f1可以接收波长为λ1的探测光、光纤f2可以接收波长为λ2的探测 光、……、光纤fn可以接收波长为λn的探测光。

在光传输选择器件20为光开关的情况下，激光源10所发射的多个探测光的OTDR波长可以相同或不同，这是因为光开关为有源开关元件，其可以根据需要来操纵光开关(例如，微机械反射镜MEMS)对探测光的反射方向，从而使得：即便是针对相同OTDR波长的不同探测光，也可以实现不同探测光到不同方向的光纤的耦合。

与1：n滤波器相比，光开关的使用可以减轻对激光源10的要求。譬如，在一些实施例中，激光源10可以不需要以时分方式工作，即可以持续地输出相同OTDR波长的探测光。然而，以这种方式，则对光开关和光接收机两者提出了较高的要求，其在于：要达到实时监测各方向光纤质量的效果，光开关需要在各方向快速循环切换，给每个方向分配一定时间(例如，50ms)；同时光接收机30必须与光开关完全同步，否则会有造成混乱(比如，光接收机切换晚于光开关切换时，接收机收到的光来自方向2却误认为是来自方向1，从而得不到正确的结果)。

为了使得整个光纤质量监测设备100的结构更为紧凑，光传输选择器件20可以选择经由透射/反射器件40而间接地耦合至激光源10，该透射/反射器件40可以一方面透射多个探测光至光传输选择器件20，而另一方面可以反射从光传输选择器件20接收的、来自多个光纤的多个反射和/或散射光至光接收机30。作为示例，透射/反射器件40例如可以为光环形器；作为又一示例，透射/反射器件40可以例如为偏振器件，其适于透过被构造成具有第一偏振方向的探测光，而反射具有第二偏振方向的多个反射和/或散射光。

容易理解，光传输选择器件20不经由透射/反射器件40而直接地耦合至激光源10也是可能的，但这种结构有可能增加了光传输选择器件20设计的复杂性。

光传输选择器件20可以直接或间接地耦合至多个光纤f1……fn。在光传输选择器件20可以间接地耦合至多个光纤f1……fn的实施例中，这可以例如是光传输选择器件20被集成在光通信设备中的情形，此时光传输选择器件20可以经由光通信设备中的光耦合器件(其可以包括合波器件)而连接至多个光纤f1……fn。

光接收机30的作用在于基于OTDR的原理接收并处理从光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对多个光纤中的每个光纤的质量的监测。在一些实施例中，光接收机30可以例如经由透射/反射器件40而耦合至光传输选择器件，从而实现对来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光的接收和处理。容易理解，在特定的实施例中，光接收机30直接耦合至光传输选择器件20也是可能的。

为了更进一步地理解本公开的原理，下面将以1：n滤波器作为光传输选择器件20的示例，来描述激光源10所发射的多个探测光的发送时序和光接收机30所接收的多个反射和/或散射光的接收时序。

图4示出了本公开的光纤质量监测设备在光传输选择器件为1：n滤波器的情况下以时分方式所发射的多个探测光的发送时序示意图。

如图4所示，在光传输选择器件20为1：n滤波器的情形下，激光源10可以例如经由透射/反射器件40在第一时间段T1以时分方式朝向光传输选择器件20发送n个探测光。

这里假设n＝10，那么在第一时间段T1内将有10个以时分的方式发射的探测光。例如，激光源10可以在第一时间段T1内的t1时刻发出波长为λ1的探测光，该波长为λ 1的探测光将正向传播进入1：n滤波器，而后该滤波器会将该波长为λ1的探测光过滤出来并耦合进入光纤f1；而在第一时间段T1内的t2时刻发出波长为λ2的探测光，该波长为λ2的探测光将正向传播进入1：n滤波器，而后该滤波器会将该波长为λ2的探测光过滤出来并耦合进入光纤f2；依次类推，可以在第一时间段T1内的t10时刻发出波长为λ10的探测光，该波长为λ10的探测光将正向传播进入1：n滤波器，而后该滤波器会将该波长为λ10的探测光过滤出来并耦合进入光纤f10。

在一些实施例中，每个探测光可以具有预定的发射持续时间(其又可以称为发射时隙，同时，该发射持续时间类似于“脉冲持续时间”)，多个探测光所对应的多个发射持续时间彼此相同。这可以方便激光源对多个探测光的发射的控制。然而，容易理解，不同探测光的发射持续时间彼此不同也是可能的。进一步地，在一些实施例中，每个发射持续时间可以被设置为至少大于等于某个阈值，例如10ms，20ms，50ms等。

在一些实施例中，除了第一时间段T1发射多个探测光之外，激光源10还可以在第一时间段T1之后的第二时间段T2、第二时间段T2之后的第三时间段T3等等，乃至第m-1时间段Tm-1之后的第m时间段Tm，以类似于第一时间段T1的时分方式发射多个探测光。也就是说，以时分方式发射的多个探测光是可以被重复地进行的，重复次数为m，其中m可以大于等于1。在一些实施例中，m可以至少大于300，500或600。将会理解，重复次数m的值越大，从每一光纤接收的反射和/或散射光的样本越多，这有利于更为精确地监测每一光纤的光纤质量。

在又一些实施例中，以时分方式发射的多个探测光还可以以预定周期T来重复地进行。在这种情况下，第一时间段T1、第二时间段T2、第三时间段T3、第m时间段Tm例如可以等于该预定周期T。假设多个探测光中对应的多个发射持续时间彼此相同，那么预定周期T还可以等于发射持续时间乘以多个探测光的数目(或者，多个光纤的数目n)。譬如，在n＝10、多个发射持续时间彼此相同且每个发射持续时间等于50ms的情况下，预定周期T可以等于50ms×10＝500ms，即0.5s。

容易理解，在其他实施例中，上述以时分方式发射的多个探测光不以预定周期(或不定周期地)来重复地进行也是有可能的。譬如，可以有：前一时间段Tm-1的时间长度可以不同于后一时间段Tm的时间长度，其中m大于1。

响应于每个探测光在对应的光纤中的传输，每个光纤将会相应地产生一个对应的反射和/或散射光。多个探测光将会产生多个对应的反射和/或散射光，这些反射和/或散射光将会沿着对应的光纤反向传播回光传输选择器件20，而后经由光传输选择器件20(或者，进一步经由例如光环形器)而被光接收机30接收。

图5示出了本公开的光纤质量监测设备在光传输选择器件为1：n滤波器的情况下所接收的多个反射和/或散射光的接收时序示意图。

结合图4和图5，容易理解，在上述第一时间段T1内的t1时刻发出的波长为λ1的探测光将会导致光接收机30在第一时间段T1’内的t1’时刻接收到波长为λ1的反射和/或散射光；在上述第一时间段T1内的t2时刻发出的波长为λ2的探测光将会导致光接收机30在第一时间段T1’内的t2’时刻接收到波长为λ2的反射和/或散射光；依此类推，在上述第一时间段T1内的t10时刻发出的波长为λ10的探测光将会导致光接收机30在第一时间段T1’内的t10’时刻接收到波长为λ10的反射和/或散射光。

类似地，在上述第二时间段T2内的t 11时刻发出的波长为λ1的探测光将会导致光接收机30在第二时间段T2’内的t11’时刻接收到波长为λ1的反射和/或散射光；在上述第二时间段T2内的t12时刻发出的波长为λ2的探测光将会导致光接收机30在第二时间段T2’内的t12’时刻接收到波长为λ2的反射和/或散射光；依此类推，在上述第二时间段T2内的t10时刻发出的波长为λ10的探测光将会导致光接收机30在第二时间段T2’内的t10’时刻接收到波长为λ10的反射和/或散射光。也就是说，在以时分方式发射的多个探测光被重复地进行m次的情况下，光接收机30可以针对光纤f1……fn中每个光纤接收到m个反射和/或散射光。如前所述的，m可以大于等于1。而在一些实施例中，m例如至少大于300、400、500或600。容易理解，针对每个光纤接收到越多的反射和/或散射光可以有助于实现对光纤质量的越精确监测。

在多个探测光对应的多个发射持续时间彼此相同的情形中，多个反射和/或散射光中的每个反射和/或散射光的接收持续时间也大致是相同的，并且可以大致等于每个探测光的发射持续时间。进一步地，在以时分方式发射的多个探测光被以预定周期T来重复地进行的情形中，多个反射和/或散射光也将会以预定周期T’被光接收机30所接收，其中预定周期T’大致等于预定周期T。

尽管上面以1：n滤波器作为光传输选择器件的示例描述了多个探测光的接收时序以及对应的多个反射和/或散射光的接收时序，但是如前所述的，光传输选择器件20还可能被选择为除1：n滤波器之外的其他光传输选择器件，例如光开关。在使用光开关的实施例中，针对多个光纤的探测光的接收时序以及对应的反射和/或散射光的接收时序可以大致相同，但有所不同的是，针对多个不同光纤的探测光的波长可以可选地保持相同，此时激光源10可以可选地以时分或不以时分方式工作。注意：尽管激光源10有可能可以不以时分方式来实现相同OTDR波长的探测光的持续输出，但是可以通过光开关的操作来使得相同OTDR的多个探测光被分别沿不同方向传送到多个光纤中的对应光纤中，此时多个探测光可以被视为是由光开关以时分方式发射的。

容易理解，借助于以时分方式发射的多个探测光，本公开的上述光纤监测设备100可以实现对多个光纤f1……fn的质量的并行监测。此外，还可以理解，由于本公开的光纤质量监测方案中的多个探测光可以以预定周期重复地进行，这意味着：光接收机30可以始终基于最近一个预定周期T内所接收的反射和/或散射光的数据来重复地评估每个光纤的质量，该重复地评估的周期可以等于上述探测光的预定周期T。因此，光接收机30所评估的每个光纤的质量可以至少反映最近一个周期(例如500ms＝0.5ms)之前的光纤状态。容易理解，在本公开的各实施例中，预定周期T可以被设计为是如此的短，以至于针对多个光纤的每个光纤的光纤质量监测都可以被认为是实时监测。

还容易理解，从上述光接收机30获得的光纤质量监测结构还可以被传送至网管中心，从而可以在网管中心远程地实现对所连接的多个光纤的并行和实时监测。

还容易理解，本公开的光纤质量监测设备可以以仪表的形式单独地呈现或者集成在光通信设备中。下面将参照图6来简单地描述本公开的光纤质量监测设备在光通信设备中的应用示例。

如图6所示，该光纤质量监测设备100可以被集成在诸如网元A的光通信设备中，该网元A可以例如经由光纤f1连接到网元B，经由光纤f2连接至网元C、经由光纤f3 连接至网元D。

为了实现对多个光纤f1、f2、f3中的每个光纤的质量的并行和实时监测，光纤质量监测设备100可以经由设置在方向1上的过渡光纤110而耦接至光传输设备D1，经由设置在方向2上的过渡光纤120而耦接至光传输设备D2，以及经由设置在方向3上的过渡光纤130而耦接至光传输设备D3。具有OTDR波长的探测光随后可以在过渡光纤110、120、130中传播，并且分别在光传输设备D1、D2和D3中与具有业务波长的业务信号合波，然后分别经由光纤f1、f2、f3朝向网元B、C、D传播。相应地，源自于光纤f1、f2、f3的多个反射和/或散射光将会反向传输回光纤质量监测设备100的光接收机30内。

一旦光纤f1、f2、f3中的任一个或多个光纤出现故障，则光纤质量监测设备100的光接收机30则可以基于所检测的来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，来判断究竟是所述多个光纤中的哪一个或哪些光纤的质量存在问题，从而实现对多个光纤中的每个光纤的质量的监测。

容易理解，设置在光通信设备中的光纤质量监测设备100不会对光通信设备的正常业务往来造成影响。例如，来自网元B、C、D的业务信号可以基于设置在网元A内的波长选择开关WSS而自由地向期望的网元方向切换，而不受到光纤质量监测设备100的影响。

下面将简单地参照图7来描述根据本公开的示例实施例的光纤质量监测方法700的流程。

如图7所示，在框710，利用激光源10以时分方式发射多个探测光。

在一些实施例中，该探测光例如可以是具有预定主波长(或称为OTDR波长)的光脉冲。取决于被耦接至待测光纤的光传输选择器件20的类型，该多个探测光的预定OTDR波长可以相同或不同。

一般而言，OTDR波长与业务波长有所不同是有利的，这可以避免OTDR波长对业务波长的干扰，但同时OTDR波长也尽可能地被选择为接近业务波长，以便模拟业务波长在光纤中的通信状态。

在一些实施例中，该框710还可以进一步包括：利用所述激光源以预定周期重复地以时分方式发射多个探测光。作为示例，以预定周期重复的次数m例如可以大于300、400、500或600个。以这种方式，可以有助于光接收机接收到更多个的反射和/或散射光，从而提高针对每个光纤的质量的监测精度。

在框720，利用光传输选择器件将从激光源接收的所述多个探测光分别沿不同方向发送至多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光。

该光传输选择器件20可以耦合至激光源10和多个光纤f1……fn，用以接收来自激光源10发射的多个探测光并且将多个探测光沿不同方向发送至多个光纤，并且还可以用于接收来自多个光纤的多个反射和/或散射光。在一些实施例中，多个探测光的数目可以与多个光纤的数目相同。在又一些实施例中，多个光纤的数目可以在2至32的范围内。

作为光传输选择器件的示例，光传输选择器件20可以例如为1：n滤波器或光开关。

在光传输选择器件20为1：n滤波器的情形中，上述激光源10所发射的多个探测光的OTDR波长可以被设计为彼此不同，以便1：n滤波器能够从不同方向过滤出所需的OTDR波长。而对于光传输选择器件20为光开关的情形，多个探测光的OTDR波长彼此相 同则是可能的，因为光开关可以被操纵而使得：即便是相同波长的多个探测光也能够沿不同方向被反射至对应的光纤。

在框730，利用光接收机处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。

光接收机30可以基于OTDR的原理来接收并处理所接收的多个反射和/或散射光。容易理解，多个反射和/或散射光中的每一个反射和/或散射光可以反映光纤质量监测设备所耦合的对应光纤的链路质量。因此，通过处理所接收的多个反射和/或散射光即可以实现对多个光纤中每个光纤的质量的监测。

在一些实施例中，该框730可以进一步包括：基于对从所述光传输选择器件接收的、针对每个光纤的至少300个反射和/或散射光的处理，来实现对每个光纤的质量的监测。容易理解，基于越多的反射和/或散射光的处理，可以实现对光纤的质量的更为精确地监测。

除了上述框710至框730的步骤之外，该方法700还可以包括：使用诸如光环形器的透射/反射器件40来透射多个探测光至光传输选择器件，以及反射多个反射和/或散射光至所述光接收机。容易理解，这可以通过将诸如光环形器的透射/反射器件40设置在光传输选择器件20和激光源10之间来实现。还容易理解，以这种方式，可以使得整个光纤质量监测设备100的结构变得更为紧凑。

以上已经描述了根据本公开的光纤质量监测的方法的流程。容易理解，本公开的光纤质量监测的方法可以实现上述本公开的光纤质量检测设备的所有相应优点。此外，上面关于光纤质量检测设备所描述的实施例中的所有相关特征可以适应性地适用于光纤质量监测的方法的实施例中。

还容易理解，上面描述的方法和装置仅仅是示例。尽管说明书中以特定的顺序描述了方法的步骤，但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

此外，在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本发明的范围。

Claims (17)

1. 一种光纤质量监测设备，包括：

   激光源，其被配置成以时分方式发射多个探测光；

   光传输选择器件，其耦合至所述激光源和多个光纤，并且被配置成将从所述激光源接收的所述多个探测光分别沿不同方向发送至所述多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光；以及

   光接收机，其耦合至所述光传输选择器件，并且被配置成处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。
2. 根据权利要求1所述的光纤质量监测设备，其中所述激光源还被配置成以预定周期重复地以所述时分方式发射所述多个探测光。
3. 根据权利要求2所述的光纤质量监测设备，其中每个所述探测光具有发射持续时间，所述多个探测光所对应的多个发射持续时间彼此相同。
4. 根据权利要求3所述的光纤质量监测设备，其中所述预定周期等于所述发射持续时间乘以所述多个探测光的数目。
5. 根据权利要求3-4中任一项所述的光纤质量监测设备，其中所述发射持续时间至少为10ms。
6. 根据权利要求1-4中任一项所述的光纤质量监测设备，其中所述多个探测光的数目与所述多个光纤的数目相同，并且所述多个光纤的数目在2至32的范围内。
7. 根据权利要求1-4中任一项所述的光纤质量监测设备，所述光接收机还被配置成：基于对从所述光传输选择器件接收的针对每个光纤的至少300个反射和/或散射光的处理，来实现对每个光纤的质量的监测。
8. 根据权利要求1-4中任一项所述的光纤质量监测设备，还包括光环形器，所述光环形器被设置在所述激光源和所述光传输选择器件之间，并且还被配置成：透射所述多个探测光至所述光传输选择器件，以及反射所述多个反射和/或散射光至所述光接收机。
9. 根据权利要求1-4中任一项所述的光纤质量监测设备，其中所述多个探测光中的任意两个探测光的主波长彼此不同，并且所述光传输选择器件是1：n滤波器或者光开关，其中n等于所述多个光纤的数目。
10. 根据权利要求1-4中任一项所述的光纤质量监测设备，其中所述多个探测光中的主波长相同，并且所述光传输选择器件是光开关。
11. 一种光纤质量监测方法，包括，

    利用激光源以时分方式发射多个探测光；

    利用光传输选择器件将从所述激光源接收的所述多个探测光分别沿不同方向发送至多个光纤，使得一个光纤对应地接收一个探测光；以及

    利用光接收机处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光，以便实现对所述多个光纤中的每个光纤的质量的监测。
12. 根据权利要求11所述的光纤质量监测方法，其中利用激光源以时分方式发射多 个探测光包括：

    利用所述激光源以预定周期重复地以所述时分方式发射所述多个探测光。
13. 根据权利要求11所述的光纤质量监测方法，其中利用光接收机处理从所述光传输选择器件接收的、来自所述多个光纤的多个反射和/或散射光包括：

    基于对从所述光传输选择器件接收的、针对每个光纤的至少300个反射和/或散射光的处理，来实现对每个光纤的质量的监测。
14. 根据权利要求11-13中任一项所述的光纤质量监测方法，其中所述多个探测光中的任意两个探测光的主波长彼此不同，并且所述光传输选择器件是1：n滤波器或者光开关，其中n等于所述多个光纤的数目。
15. 根据权利要求11-13中任一项所述的光纤质量监测方法，其中所述多个探测光中的主波长相同，并且所述光传输选择器件是光开关。
16. 根据权利要求11-13中任一项所述的光纤质量监测方法，使用光环形器来透射所述多个探测光至所述光传输选择器件，以及反射所述多个反射和/或散射光至所述光接收机。
17. 一种用于光纤的光通信设备，其包括根据权利要求1-10中任一项所述的光纤质量监测设备。

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