[实用新型]基于光学标记法的PON线路故障监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤通信技术领域，具体涉及一种基于光学标记法的PON线路故障监测装置。

背景技术

“光进铜退”是宽带接入技术发展的必然趋势。随着PON（Passive Optical Network，无源光纤网络）覆盖范围的扩展，对其线路故障的实时监测变得尤为重要。PON具有线路分支多，结构复杂且易受到用户地理分布影响的特点，这些增加了其线路维护和管理的复杂性。下一代PON技术的分光比将达到1:128，迫切需要一种有效支持大分光比网络的光层自动监测方案。光纤线路故障在各类传输故障中占很大比重，线路故障具有较强的突发性和不确定性。光纤线路故障监测的基本内容是发现故障并定位。PON线路监测面临的主要困难是如何判断故障所属的支路。随着OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪）技术的应用成熟而广泛，许多设备厂商研究基于OTDR的PON集中式监测方法。OTDR先向光纤中发射光脉冲信号，通过接收分析反射和背向散射信号，可以测量光纤长度、线路损耗等参数，并且能对故障进行定位。这类方案使用带外波长作为测试光，在OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）和ONU（Optical Network Unit，光网络单元）中加入波长选择器，以消除测试光对通信光的干扰。但在点到多点的光网络（如PON）中，CO（中心局）内的OTDR跟踪到的反射和背向散射信号是所有分支线路信号功率的叠加，这增加了线路故障定位的难度。此外，OTDR在PON的监测中，主要面临的困难是PON系统中连接点较集中，必须采用高分辨率和盲区小的OTDR才能区分多个损耗事件，而且系统中的光分路器插入损耗较高，缩短了OTDR的测量范围；因此，对于大分光比的光网络，OTDR不能提供精确的光线线路故障信息。

为此，公开号为CN1980094A公开的“一种无源光网络PON系统的光纤回路断线之侦测装置”，该装置首先在各光纤回路上设置不同反射波长的光纤光栅，光纤回路反射回的侦测数据具有不同的反射波长；然后通过光功率计同时接收各回路光纤的返回的侦测数据，并利用光纤光栅对侦测光波的反射光强度，来判断光纤回路是否断线及光纤回路损耗是否过大，以明确PON系统是否出问题。该装置虽然也能够实现对无源光网络PON系统的光纤回路断线进行侦测，但在光纤支路较多的情况下，布放不同反射波长的光纤光栅，这会限制无源光网络PON系统的用户容量。此外，这种监测方式依赖光功率计的测量精度与测量的波长范围，对光功率计的性能要求较高，因此若要让功能单一的光功率计能够在如此复杂的信号中，提取出各个光纤回路的所对应的监测数据是相当困难的。本方案会随着无源光网络PON系统中光纤回路的增大，其精度和可操作性逐渐降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于光学标记法的PON线路故障监测装置，其具有精度高和操作方便的特点。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

基于光学标记法的PON线路故障监测装置，包括监测系统、波长选择器、1:2光纤耦合器、1：N光分路器和N个光纤光栅，其中N的个数与所需监测的光网络单元的个数相同；

上述监测系统的输入输出口共用一个接口，其主要由激光光源、光纤放大器、光环行器、光电检测器、数据采集系统和上位机组成；激光光源的输出端经光纤放大器连接光环行器的第一端口，光环行器的第二端口与波长选择器的第一端口相连接，光环行器的第三端口连接到光电检测器的输入端口；光电检测器的输出端与数据采集系统的输入端连接，数据采集系统的输出端连接至上位机；

光线路终端连接在1:2光纤耦合器的第一分路端上，波长选择器的第二端口连接在1:2光纤耦合器的第二分路端上，1:2光纤耦合器的合路端经一条光纤干路与1：N光分路器的合路端相连；1：N光分路器的N个输出端分别经一条光纤支路与一个光网络单元相连；

N个光纤光栅分别串接在N条光纤支路上的光网络单元前端，且N个光纤光栅距离1：N光分路器的距离各不相同、相邻光纤支路上的光纤光栅到1：N光分路器的距离差ΔL满足：