[发明专利]光通信系统

说明书

本发明涉及光通信系统，特别涉及沿着例如光纤的光导传输高强度光的这类系统。假如在光导中发生断路，或在发送器和接收器之间的在线元件损坏，就必须要进行修理。过去，沿光导传输的光强度往往相当低，因此对修理的人员伤害风险低。然而，随着光强度的增加，例如在由大量大功率激光器产生的光沿公共光导传输的WDM(波分复用)光通信系统中，受伤害的风险明显提高。万一检测到光通路中断，光传输停止，而要使系统复位，使得光传输可以安全地恢复，不花费非常多的停机时间是困难的。

本发明设法提供一种改进的光通信系统。

依照本发明，一种光通信系统包括：由光导连接的发送器和接收器；用来沿所述光导发送承载通信业务的光信道和监控光信道的装置；因为光导中故障而用来停止承载通信业务的光信道的传输的装置；以及使用监控光信道以决定光导何时可重新使用于通信目的装置，其中，监控光信道耦合到所述发送器中用来放大承载通信业务的光信道的激光放大器的下游所述光导中。

因为监控光信道是单光信道，它可以处在对维修光导中断或损坏的人员安全的限度内，但最好它运行在低于每个承载通信业务的光信道的功率上。在检测到故障以后，监控光信道最好工作在脉冲方式下。这减小其平均功率至较低的安全值。

所述光导最好是光纤。这种光纤极易受到损坏或折断、引起妨碍数据通信业务正常传输的故障。

将监控光信道耦合到放大承载通信业务的光信道至其要求值的功率放大器下游的光纤中，这极大地提高监控光信道的可靠性，因为它不会受到大功率光放大器的故障的影响。

使用两根光导，每根光导有与其相关的发送器和接收器，可以在两点之间双向发送数据通信业务。然而，假如单根光导用于双向工作，那么，监控光信道最好在遇有光导故障时载有标识符信号，该标识符对于两个传输方向是不同的。在光导局部损坏时，从一端发送的光会部分地从损坏位置反射回发送端，同时从光导另一端发送的光可以通过局部损坏而部分地发送。在监控光信道上使用不同标识符信号，使得有可能区分反射和发送信号。

下面参考示意地图解说明本发明光通信系统的一部分的附图，进一步举例叙述本发明。

图1举例说明根据本发明的光通信系统的一部分。

参阅图1，图中所示光通信系统有二个交换单元1和2，每个交换单元可以包括光引入/引出(add/drop)多路复用器或交叉连接开关3，4。交换单元1和2由采用光纤5和6形式的两个光导连接，实际上单元1和2可以相距几公里。然而，相反中继器或简单的引入/引出单元可以位于所示链路的一端或两端。单元1和2构成更大网络的一部分，实际上所述更大网络可以包含许多路由节点，每个节点可以包含交换单元或引入/引出单元。开关3通过未单独示出的光多路复用器产生具有不同光载波波长的若干分开的光信道，每个光信道载有语音和/或数据通信业务。这些光信道以波分复用(WDM)形式沿公共光导7送往光放大器8，光放大器8通过大功率激光器将光信号放大到高功率电平，以便供通过光纤5送向远距的交换单元2。

在包括激光源的监控插入单元9产生较小功率的监控信道信号，监控信道信号通过光耦合器30加入光纤5，对于每个承载通信业务的光信道，监控信号具有不同的载波长。监控光信道具有比每个承载通信业务的光信道低得多的光功率。在正常运行时，监控光信道载有较低频率(例如2M bit)通路和路由信息以及帧对准信号，并且仅从一个节点传向下一个节点，在下一节点它被再生，反之承载通信业务的光信道载有高频信号，并且在数据通信业务被再生之前可以通过几个节点。

在交换单元2，监控光信道由光耦合器31取出，并且被输送到提提取单元10，而承载通信业务的光信道被输送到放大器11，放大器11补偿由于光纤5衰减引起的光信号电平的任何减小。经放大的信号输送到与开关3类似的开关4，在开关4按需要对光信道进行多路分解，转换和路由选择。光耦合器31是频率选择的，并且用来将监控光信道导向提取单元10。

光纤5载有从交换单元1至交换单元2的单向信号。相同的光纤6载有从交换单元2至交换单元1的单向信号，光纤6以类似方式与放大器15，监控插入单元16，光耦合器32和33，监控提取单元17和放大器18连接。

由放大器8和15产生的光信号是非常强的激光束，必须注意使它们不伤害人员。万一由于局部损坏发生光纤5中断20或其他故障，在激光控制单元22检测到信号丢失。同时激光控制单元22检测到来自监控提取单元10的帧状态的丢失。当在激光控制单元22检测到信号状态丢失和帧状态丢失两者时，该控制单元22切断来自放大器15的大功率激光束并且关闭监控插入单元16中激光器。