用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷狀態的裝置和方法
2023-06-28 15:40:56
專利名稱：用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷狀態的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及光傳輸系統，具體涉及用於顯示自動雷射關斷(automatic laser shutdown)(ALS)狀態的裝置和方法。本發明能夠將ALS狀態直觀顯示給位於光纖切斷位置的操作員。
背景技術：
今天，採用光纖的光傳輸系統構成大型通信系統的基礎。隨著光傳輸系統容量的增加，通過光纖傳輸的主信號的功率也成比例增長。例如，對于波分復用光傳輸系統來說，流經光纖的主信號功率已增至數個瓦特。由於如此高的功率流經極小截面的光纖，因而當光纖被切斷時，保護位於切斷位置的操作員的眼睛和皮膚就變得至關重要。
因此，本文特此引用ITU-T G.681(國際電信聯盟-電信G.681)建議書，該建議書聲明當傳輸系統的光纖被切斷時，傳輸終端應進入自動雷射關斷(ALS)狀態，該狀態斷開主光信號。
圖1示出了具有一系列主光信號傳輸單元1和2的光傳輸系統。主光信號傳輸單元1和2通過光纖介質互聯。如果光纖在A點被切斷，致使流經這兩個傳輸單元1和2之間的主光信號被阻塞，那麼根據ITU-T G.681建議書，傳輸系統1檢測該阻塞狀態並禁止主光信號的傳輸。這樣，光傳輸系統就進入ALS狀態。該過程被稱為自動雷射關斷。同樣，對於在光傳輸系統中這兩個傳輸單元1和2之間出現的任何類型的主光信號阻塞，均可啟動ALS過程。
為了確定傳輸單元1，2是否已進入ALS狀態和停止了傳輸，操作員必須要麼通過設備的用戶接口檢查傳輸單元1，2的ALS狀態，要麼測量通過光纖傳輸的光功率。通常，用戶接口不提供一種簡便方式用以檢查傳輸單元1和2的ALS狀態，例如，當用戶接口遠離光纖切斷位置時。如果在處理光纖之前未確認ALS狀態，那麼操作員可能會因疏忽大意而使自己暴露於高功率光信號之下，受到傷害。因此，就在ALS狀態被設置之後，需要使用一種用於直觀確認ALS狀態的裝置。
發明綜述本發明的目的是至少解決上述問題和/或缺點，並至少提供下述優點。
本發明的目的是提供用於在切斷位置顯示ALS狀態的裝置和方法。本發明的另一目的是提供用於顯示ALS狀態的裝置和方法，該裝置和方法易於在使切斷的光纖復原的過程中使用。
為實現上述目的，當ALS狀態有效時，通過光纖傳送低功率可見光。操作員可在切斷點，通過光纖表面看到該可見光。由於可見光以低功率傳輸，因而不會傷害操作員。可見光的存在，肯定表明ALS狀態有效；可見光不存在，肯定表明ALS狀態無效。
在第一實施例中，本發明具有主光信號發送/接收單元，用於發送和接收高功率的主光信號；ALS顯示光源單元，用於輸出ALS可見光；ALS顯示連接單元，用於根據系統狀態選擇性輸出主光信號和ALS可見光；以及控制單元，用於控制整個系統的運行。
在第二實施例中，本發明具有可見光源，用於產生ALS可見光；光環行單元(optical circulating unit)，用於朝切斷的光纖輸出ALS可見光；光檢測器，用於測量從光纖切斷表面反射的ALS可見光的功率；光源驅動單元，用於調節可見光的輸出功率；以及信號處理單元，用於通過對各位置測得的可見光功率電平進行比較，計算出在可見光源和光纖切斷位置之間的距離。
本發明的第三實施例是用於顯示ALS狀態的方法，具有如下步驟當光纖被切斷時，將ALS可見光傳輸到光纖；通過對從切斷位置的光纖表面反射的ALS可見光的功率進行測量，檢查光纖的切斷位置；以及當光纖被復原時，將主光信號傳輸到光纖。
本發明的目的可全部或部分地由用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的裝置實現，該裝置包括可見光源，用於輸出可見光；主信號源，用於輸出高功率光信號；以及ALS連接單元，用於在正常系統狀態下將主信號源與光介質相連，以及用於當ALS狀態被啟動時，將主信號源與光介質斷開，並將可見光源與光介質相連。
本發明的目的可全部或部分地由用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的方法實現，該方法包括檢測光介質的不連續性；當檢測出不連續性時，將主功率信號源與光介質斷開；以及在主信號源與光介質斷開之後，連接可見光源，該可見光源將可見光輸出到光介質。
本發明的其他優點、目的和特徵將在以下說明中作部分陳述，部分內容對於那些在本領域掌握一般技術的人員在審查下文時容易領會，或者說可以從本發明的實施中獲取知識。正如在所附具體指出的那樣，本發明的目的和優點可予以實現和獲得。
圖3更詳細地示出了圖2中的ALS顯示光源單元；圖4更詳細地示出了圖2中的ALS顯示連接單元；圖5示出了用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷狀態的方法的流程。
圖3更詳細地示出了圖2中的ALS可見光源單元12。可見光源單元12包括光環行單元20，光檢測器22，可見光源24，可見光碟機動電路28，以及信號處理單元26。光環行單元20從可見光源24接收可見光，並通過顯示連接單元14和光纖介質，將該光傳送到切斷的光纖。在該切斷位置，可見光由切斷的光纖反射回到產生可見光的光傳輸系統100，200。該反射光由光環行單元20通過顯示連接單元14接收，並傳送到光檢測器22。光檢測器22測量所接收的可見光的功率，並將測得值告知信號處理單元26。信號處理單元26有兩個用途。首先，它通過被提供給可見光碟機動電路28的控制信號，調節由可見光源24產生的可見光的功率。可見光源24與驅動電路28一起工作，根據控制信號對可見光的傳輸功率電平進行調製。其次，信號處理單元通過對傳輸光及其反射光的相對功率電平進行比較，計算出在切斷位置和傳輸系統100，200之間的距離。最好是，可見光源產生波長為400-900nm的光，用光耦合器實現光環行單元20，可見光源24使用雷射二極體或發光二極體。
如圖4所示，ALS顯示連接單元14最好是由光開關30構成。光開關30在正常狀態下傳送主光信號，並在ALS狀態下傳送ALS可見光。ALS顯示連接單元14也可以最好是由光復用器構成。可以使用光復用器的原因在於，主光信號的波長範圍最好是從1300nm到1700nm，而且ALS可見光的波長範圍是從400nm到900nm。
圖5示出了當ALS狀態有效時，由圖2中的傳輸單元100，200執行的工作過程。此外，圖5的流程圖示出了當ALS狀態無效時即當正常狀態存在時，傳輸單元100，200的工作情況。
如圖2所示，當光傳輸系統100，200處於正常狀態時，從主光信號發送/接收單元10輸出的主光信號通過ALS顯示連接單元14傳輸到光纖。然而，如果光纖在A點被切斷，或者把連接器從發送/接收設備上取下，那麼流經光纖的主高功率光信號便被發出該信號的傳輸系統100，200禁止，而且發出該信號的傳輸系統100，200轉變為ALS狀態。因此，如果檢測到流經光纖的主光信號出現斷開情況，那麼光傳輸系統100的控制單元(未顯示)便轉換為ALS狀態，並且從主光信號發送/接收單元10輸出的主光信號在步驟S10和步驟S11中被禁止。
為禁止主光信號的傳輸，控制單元通過在步驟S12中控制ALS顯示連接單元14，將光開關30從傳送發送/接收單元10的主光信號切換為傳送ALS顯示光源單元12的可見光。
一旦完成切換操作，信號處理單元26就將指示特定驅動電平的控制信號發送到可見光碟機動電路28。而驅動電路28使可見光源產生具有某一功率電平的可見光。產生的可見光在途徑光環行單元20之後，由ALS顯示連接單元14傳送到切斷的光纖。為提高安全性，ALS可見光的功率可保持低水平。上述過程如圖5中的步驟S13所示。
之後，如果ALS可見光從光纖的切斷表面反射，那麼反射的ALS可見光通過光開關單元30和光環行單元20被輸入到光檢測器22。如步驟S14所示，光檢測器22測量該反射ALS可見光的功率，並將測得值輸出到信號處理單元26。
如步驟S15所示，信號處理單元26通過對光檢測器22檢測出的反射ALS可見光的功率與從可見光源24輸出的ALS可見光的功率進行比較，計算出在傳輸系統100，200和光纖切斷位置反射表面之間的距離。換句話說，信號處理單元26根據ALS可見光的傳輸損耗、光學器件的插入損耗、從可見光源24發出的ALS可見光的輸出功率、以及由光檢測器22測得的反射ALS可見光的功率，計算出在其位置和光纖切斷表面之間的距離。一旦完成距離計算，信號處理單元26就調節可見光源24的輸出功率，以使其達到預定電平。信號處理單元26通過在步驟S16中控制光源驅動電路28來調節功率。
操作員可通過查找從光纖切斷表面流出的ALS可見光來確定ALS狀態。如光纖中存在可見光，則表明ALS狀態有效；如不存在可見光，則表明ALS狀態無效。此外，操作員還可通過從信號處理單元26獲得所算距離的讀出結果，確定光纖切斷的大致位置。操作員在知道近似距離後，便可更容易地找到切斷位置並使光纖恢復到工作狀態。並且，操作員通過在切斷現場目視確定ALS狀態，可避免因傳輸主光信號時的疏忽大意而受傷。
在步驟S17中控制單元不斷檢查切斷的光纖是否復原。如果切斷的光纖未恢復正常，那麼便重複執行步驟S13-S16。如果光纖恢復正常，那麼在步驟S17中ALS可見光被關閉。然後，在步驟S18控制單元切換ALS顯示連接單元14的光開關30，以便傳送主光信號。最後，如果ALS狀態被釋放，那麼在步驟S19控制單元通過驅動主光信號發送/接收單元10，執行正常的光傳輸操作。
這樣，當系統轉變為ALS狀態時，本發明通過斷開主光信號，通過將ALS可見光傳送到光纖，並通過在光纖的切斷位置發出ALS可見光，向操作員直觀告知ALS狀態。如果ALS顯示連接單元使用光復用器而不使用光開關，那麼步驟S12和S19可從上述過程中省略。
如上所述，根據本發明，用於顯示ALS狀態的裝置和方法是行之有效的，這體現在當光纖被切斷時，通過將表示ALS狀態的ALS可見光傳送到光纖，可以使位於光纖切斷位置的操作員目視獲知ALS狀態。另外，本發明行之有效還體現在通過對從光纖切斷表面反射的ALS可見光的功率與傳輸ALS可見光的功率進行比較，計算出在傳輸系統100，200和切斷位置之間的距離，從而可容易地把切斷的光纖復原。
以上實施例和優點僅是典型示例，並不應被視為使本發明受到限制。本發明可方便地適用於其他類型的裝置。對本發明的描述旨在起說明作用，而不是限制權利要求的範圍。許多替代方案、修改和變動對於本領域技術人員來說都是容易領會的。在權利要求中，裝置加功能條款旨在涵蓋本文描述的執行上述功能的裝置，不僅包括結構的等同物也包括等同的結構。
權利要求
1.一種用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的裝置，包括主光信號發送/接收單元，用於向從光纖發送和接收具有高功率的主光信號；ALS顯示光源單元，用於產生第一ALS可見光；以及ALS顯示連接單元，用於根據系統狀態，將主光信號或第一ALS可見光選擇性輸出到光纖。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，ALS顯示光源單元包括可見光源，用於產生第一ALS可見光；光環行單元，用於將產生的第一ALS可見光輸出到光纖；光檢測器，用於輸入和測量從光纖切斷表面反射並通過光環行單元接收的第二ALS可見光的功率；信號處理單元，用於通過對第一和第二ALS可見光的功率進行比較，計算出在該裝置位置和光纖切斷表面之間的距離，並且信號處理單元還產生可見光源的驅動信號；以及光源驅動單元，用於根據驅動信號調節可見光源的輸出功率，其中，第二ALS可見光是第一ALS可見光的反射光。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，光環行單元由光耦合器、光開關或光環行器構成。
4.如權利要求2所述的裝置，其中，可見光源是雷射二極體或發光二極體，用於產生波長為400nm-900nm的可見光。
5.如權利要求1所述的裝置，其中，ALS顯示連接單元在正常狀態下將主光信號輸出到光纖，並在ALS狀態下將第一ALS可見光輸出到光纖。
6.如權利要求1所述的裝置，其中，ALS顯示連接單元由光開關、光耦合器或光復用器構成。
7.一種用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的裝置，包括主光信號發送和接收單元，用於發送和接收高功率的主光信號；ALS顯示光源單元，用於輸出第一ALS可見光；ALS顯示連接單元，用於在正常狀態下將主光信號輸出到光纖，並在ALS狀態下將第一ALS可見光輸出到光纖；其中，ALS顯示光源單元包括可見光源，用於產生第一ALS可見光；光環行單元，用於將產生的第一ALS可見光輸出到光纖；光檢測器，用於測量從光纖切斷表面反射並通過光環行單元接收的第二ALS可見光的功率；光源驅動單元，用於調節第一可見光源的輸出功率；以及信號處理單元，用於通過對第一和第二ALS可見光的功率進行比較，計算出在該裝置位置和光纖切斷位置之間的距離，並且信號處理單元還控制光源驅動單元，其中，第二ALS可見光是第一ALS可見光的反射光。
8.如權利要求7所述的裝置，其中，光環行單元由光耦合器、光開關或光環行器構成。
9.如權利要求7所述的裝置，其中，可見光源是雷射二極體或發光二極體。
10.如權利要求7所述的裝置，其中，ALS顯示連接單元由光開關、光耦合器或光復用器構成。
11.一種用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的方法，包括當檢測到ALS狀態時斷開主光信號，並將第一ALS可見光傳輸到光纖；檢測從光纖切斷表面反射的第二ALS可見光，該第二ALS可見光是第一ALS可見光的反射光；調節第一ALS可見光的輸出功率，以使第二ALS可見光的功率達到預定電平；以及對第一和第二ALS可見光的功率進行比較。
12.如權利要求11所述的方法，其中，主光信號的波長為1300nm-1700nm，第一ALS可見光的波長為400nm-900nm。
13.如權利要求11所述的方法，其中，第一ALS可見光由雷射二極體或發光二極體產生。
14.一種用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的方法，包括當檢測到ALS狀態時，將第一ALS可見光傳輸到光纖；檢測從光纖切斷表面反射的第二ALS可見光，該第二ALS可見光是第一ALS可見光的反射光；通過對第一和第二ALS可見光的各自功率進行比較，確定光纖的切斷位置；以及使切斷的光纖復原。
15.如權利要求14所述的方法，還包括調節第一ALS可見光的輸出功率，以使第二ALS可見光的功率達到預定電平。
16.如權利要求14所述的方法，還包括當光纖恢復正常時，斷開第一ALS可見光，並將主光信號傳輸到光纖。
17.如權利要求14所述的方法，其中，第一ALS可見光由雷射二極體或發光二極體產生。
18.如權利要求14所述的方法，其中，根據第一和第二ALS可見光的功率，第一和第二ALS可見光的傳輸損耗，以及光學器件的插入損耗，計算出光纖的切斷位置。
19.一種用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的裝置，包括可見光源，用於輸出可見光；主信號源，用於輸出高功率光信號；以及ALS連接單元，用於在正常系統狀態下將主信號源與光介質相連，以及在當ALS狀態啟動時，將主信號源與光介質斷開，並將可見光源與光介質相連。
20.如權利要求19所述的裝置，還包括檢測器，用於將可見光源輸出的可見光的功率電平與由於光介質的不連續性而反射回到該裝置的可見光的功率電平進行比較。
21.如權利要求20所述的裝置，還包括處理器，用於根據可見光源輸出的可見光的相對功率電平以及反射回到該裝置的可見光的相對功率電平，確定在該裝置和不連續性位置之間的距離。
22.如權利要求19所述的裝置，其中，主信號源產生波長為1300nm-1700nm且具有數個瓦特輸出功率的光。
23.如權利要求19所述的裝置，其中，當光介質中出現不連續性時，該裝置自動在正常狀態和ALS狀態之間轉換，並且當光介質復原時，該裝置自動從ALS狀態轉換到正常狀態。
24.一種用於在光傳輸系統中顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的方法，包括檢測光介質中的不連續性；當檢測出不連續性時，將主功率信號源與光介質斷開；以及在主信號源與光介質斷開之後，連接可見光源，可見光源將可見光輸出到光介質。
25.如權利要求24所述的方法，還包括對由於不連續性而反射回到該裝置的可見光的功率電平進行測量；以及根據可見光源輸出的可見光的相對功率電平以及反射光的測得功率電平，確定在該裝置和不連續性位置之間的距離。
26.如權利要求25所述的方法，還包括根據確定的距離，查明不連續性位置。以存在從不連續性位置發出的可見光為依據，檢測ALS狀態；以及以不存在從不連續性位置發出的可見光為依據，檢測正常狀態，其中，ALS狀態表示主功率信號源與光介質斷開，而正常狀態表示主功率信號源與光介質相連。
27.如權利要求24所述的方法，還包括以存在從不連續性位置發出的可見光為依據，檢測ALS狀態；以及以不存在從不連續性位置發出的可見光為依據，檢測正常狀態，其中，ALS狀態表示主功率信號源與光介質斷開，而正常狀態表示主功率信號源與光介質相連。
28.如權利要求24所述的方法，還包括檢測不連續性位置何時修復；當不連續性位置修復時，將可見光源與光介質斷開；以及在可見光源與光介質斷開之後，將主信號源與光介質相連。
29.如權利要求28所述的方法，其中檢測不連續性以及修復不連續性位置都是自動執行的。
30.如權利要求27所述的方法，其中，主信號源產生波長為1300nm-1700nm且具有數個瓦特功率的光。
全文摘要
揭示了用於顯示自動雷射關斷(ALS)狀態的裝置和方法。通過將低功率可見光傳輸到光纖進而從光纖切斷位置發出,使操作員獲知ALS狀態。操作員通過對從光纖切斷表面反射的ALS可見光的功率與傳輸ALS可見光的功率進行比較,識別光纖的切斷位置,從而在該識別位置使切斷的光纖復原。
文檔編號H04B10/08GK1340726SQ0113100
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月27日 優先權日2000年8月31日
發明者李炳卓, 金種勳, 玄昌培 申請人:Lg電子株式會社