[发明专利]一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法及装置，本发明一方面，通过在中心站监测瑞利散射产生的反射光功率监测光纤链路情况；另一方面，利用高功率能量光在光纤中的非线性效应，通过在中心站监控非线性效应产生的布里渊散射光功率与拉曼后向散射光功率，进而实时监测入纤光功率，避免由于光功率过高导致光纤爆裂造成的伤害。本发明在发射端利用简单的器件监控反射功率，为信能共传系统提供实时监测、低延迟控制的保护方案。

技术领域

本发明涉及光电技术领域和光纤通信技术领域，具体是一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法及装置。

背景技术

在新一代无线通信系统中，为了解决现有无线通信频谱资源短缺与数据流量业务爆炸式增长的矛盾，无线通信工作频段正向着毫米波乃至太赫兹频段拓展。随着射频信号工作频段的提升，信号在空气中的传输损耗大大增加，绕射能力减弱，导致单个基站的覆盖范围减小。为了保证覆盖面积，所需基站数量急剧增加，运营商将面临总功耗和硬件成本急剧上升，以及大量基站供电难的问题。此外，在自然灾害发生后的通信系统快速抢通中，以及偏远地区基站架设时，通信设备的本地取电存在困难。基于光纤的能量信息共传技术可以解决上述问题，通过一根光纤将光能与光信息一同传输至基站，既实现基站的远程自主供电，又实现中心站与基站的通信功能。

由于光纤能量信息共传系统所传输的能量光功率较高，一旦激光发生泄漏，将会对人的眼睛和皮肤造成严重损害，特别在室内微基站应用场景中具有安全隐患。而且，系统链路工作状态的实时监测和评估有利于故障的警示和响应。因此，本发明提出一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法及装置，在发射端利用简单的器件监控反射功率，为信能共传系统提供实时监测、低延迟控制的保护方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种光纤能量信息共传系统的安全监测方法，包括以下步骤：

S1：获取能量光在光纤中产生的瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼后向散射光；

S2：所述瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼后向散射光经过光耦合器到光环形器的第二端口并从光环形器的第三端口输出到第二光波分复用器，通过第二光波分复用器分成三路后分别进入供能激光器控制系统并得到瑞利散射光功率P_E1、布里渊散射光功率P_E2、拉曼后向散射光功率P_E3；

S3：供能激光器控制系统分别测量出瑞利散射光、布里渊散射光和拉曼后向散射光的瑞利阈值P_R、布里渊阈值P_SBS和拉曼阈值P_SRS并计算出瑞利散射光测量阈值P_E1-R＝γ₁*P_R、布里渊散射光测量阈值P_E2-SBS＝γ₂*P_SBS、拉曼后向散射光测量阈值P_E3-SRS＝γ₃*P_SRS，所述0.1γ₁0.5，0.1γ₂0.5，0.1γ₃0.5；

S4：所述瑞利散射光功率P_E1、布里渊散射光功率P_E2、拉曼后向散射光功率P_E3小于瑞利散射光测量阈值P_E1-R、布里渊散射光测量阈值P_E2-SBS、拉曼后向散射光测量阈值P_E3-SRS时，供能激光器正常工作。