[发明专利]光纤网络传感系统

说明书

技术领域

本发明涉及分布式光纤传感器，特别涉及基于无源光网络(PON)的传感系统。

背景技术

下一代网络(NGN)和下一代互联网(NGI)，是一种可以提供各种业务的综合开放式网络构架，是目前国际、国内通信领域研究的焦点和前沿课题之一，也是我国“十一五”中长期科技规划重点支持的方向，其中接入网技术和交换技术是NGN和NGI研究的重点。我国“光进铜退”的趋势正在加速，针对商业用户的点对点的应用已日益普及，PON已成为FTTB、FTTC、FTTO、FTTH(光纤接入技术，统称为FTTx，包括Fiber to the building，Fiber tothe curb，Fiber to the office，Fiber to the home)的最佳技术。目前主流的PON包括Ethernet PON(简称EPON)和Gigabit PON(简称GPON)，其网络拓扑结构如图1所示，包括一个OLT(光路终端)、一个1×n分束器和n个ONU(光网络单元)。其中每个ONU的所有通信数据都需要OLT进行周转。

光纤作为当今一种十分重要的通信传输媒质不仅可用于光通信信号的传输还同时具有光传感的功能，可以用于温度、应力、振动等多个参数的高灵敏度检测并能应用于安防探测(如防火、防盗等)。分布式光纤传感技术中光纤既是传输介质，又是传感元件，它可以同时获得整个光纤长度上被测量参数的空间分布状态和随时间变化的信息。OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射进行各种相关参数探测的技术。包括相位敏感光时域反射计(Phase-Sensitive Optical Time-Domain Reflectometer，简写为φ-OTDR)技术、偏振光时域反射计(Polarization Optical Time Domain Reflectometer，简写为POTDR)技术和布里渊光时域反射计(Brillouin Optical Time DomainReflectometer，简写为BODTR，一种应力敏感传感器)技术。利用这些技术可以检测出光纤线路上各种参数的微小变化。目前已有的在PON系统中融入OTDR技术的方案，无一例外是在PON的各个ONU分支中加入布拉格光纤光栅(FBG)以反射不同波长作为标记，并在接收端通过WDM接收机进行分离。当某个分支产生断裂时，该处将产生菲涅尔反射，同时该分支的FBG反射光消失。因此，虽然采用了分布式传感技术，但是都是在接收端统一对传感激光进行接收和处理，由于各个分支的背向瑞利散射光重合在一起不能分离，且其传感光源为宽带光源，所以仅仅只能监测PON结构中的光缆故障，不能实现安防监测功能。其网络结构如图2所示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种基于波分复用器(简写为WDM，特别是基于低成本的稀疏波分复用器——CWDM)和分布式处理技术的光纤网络传感系统以克服现有技术的不足。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，光纤网络传感系统，包括OLT、WDM、分束器、n个ONU分支以及激光器和调制器，所述OLT发出的通信激光与所述激光器发射的传感激光，通过一个WDM融合注入PON干线传输到分束器分成n条支路；其特征在于：每条支路通过一个WDM将通信激光和传感激光分离，通信激光进入ONU分支，传感激光通过散射光接收器进入传感网，所述散射光接收器与OTDR处理模块连接，所述OTDR处理模块与该支路的ONU连接；所述n≥2。

本发明的有益效果是，采用分布式处理，降低了复杂度和实时性的要求，通用于目前的各种PON结构，不会受到PON标准限制。有利于用户的定制服务，用户可以定制自己需要的功能，减少了OLT处服务器的负担。具有更长的探测距离，而且可以同时用于多个ONU分支的探测。

附图说明

图1是PON结构示意图；

图2是现有技术的PON探测系统结构示意图；

图3是本发明实施例的示意图。

具体实施方式