[发明专利]一种无源光接入网络中支路故障定位的装置和方法

权利要求书

1.一种无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于，包括监测模块、1：N分路/合路器和N个波长相关的反射元件级联结构；N个反射元件级联结构分别设置于每一条支路，用于反射该支路上的探测光；所述1：N分路/合路器用于将探测光平均分成多路，以及将多路反射的探测光合成为一路，所述监测模块用于支路的故障定位以及距离的测量，包括双光源模块、耦合模块、光接收模块和数据处理模块；所述双光源模块用于先后发射两个不同波长的探测光；所述耦合模块与1：N分路/合路器通过光纤干路相连，用于链路连接；所述光接收模块用于接收反射的探测光；所述数据处理模块用于处理收到的探测光，得到两幅不同支路的反射峰的峰值图，分别与无故障情况下反射峰的峰值图进行比较，将出现峰值变化幅度相同的两个反射峰的间距所对应的反射级联结构所在支路，确定为故障支路。

2.如权利要求1所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：所述双光源模块包括光源调制模块和两个不同波长的光源模块，每个光源模块还对应设置一个驱动模块，驱动模块用于驱动光源模块发射探测光，所述光源调制模块用于调制探测光。

3.如权利要求2所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：所述光源发射探测波长为U波段的光，即波长范围在1625-1675nm，用于实现网络监测。

4.如权利要求1所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：所述耦合模块是把监测模块发出的探测光和无源光接入网络的光耦合进入光纤中传输，耦合模块采用光耦合器、平面光波导或环形器。

5.如权利要求1所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：所述光接收模块为APD雪崩光电二极管或PIN光电二极管。

6.如权利要求1所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：每个反射元件级联结构由两个中心反射波长不同的反射元件串联组成，两个反射元件之间保持一定间距，且两个反射元件的中心反射波长，分别对应所述双光源模块发射的两个探测光的中心波长。

7.如权利要求6所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：N条支路中，每一条支路上的两个反射元件之间的间距均不相同。

8.如权利要求1-7中任一所述无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于：所述监测模块设置于无源光接入网络的光线路终端处，所述1：N分路/合路器设置于无源光接入网络的光分配网络处，所述每一支路的反射元件级联结构设置于光网络单元；所述数据处理模块根据探测光从发射到被接收的时间Δt，由测距公式得到不同光网络单元与光线路终端之间的距离L，其中c表示真空中的光速，n表示传输光纤的介质折射率。

9.一种基于权利要求1所述装置的无源光接入网络中支路故障定位方法，其特征在于，包括：

双光源模块先后发射两个不同波长的探测光，经过耦合模块、1：N分路/合路器进入各支路中；

每个波长的探测光被对应的一个反射元件反射，经过1：N分路/合路器、耦合模块及光接收模块，经数据处理模块处理，得到一幅不同支路反射峰的峰值图；

其中，双光源模块先发射一个波长的探测光，得到不同支路反射峰的峰值图后，再发射另一个波长的探测光；

将两幅峰值图，分别与无故障情况下反射峰的峰值图进行比较，若两幅峰值图中出现峰值变化幅度相同的两个反射峰，说明有故障，这两个反射峰之间的间距对应一个反射元件级联结构的间距，该间距的反射元件级联结构所在支路为故障支路。

10.如权利要求9所述的无源光接入网络中支路故障定位方法，其特征在于：所述两个反射峰之间的间距l，通过公式求得，其中Δτ为两个反射峰之间的时间差，c表示真空中的光速，n表示传输光纤的介质折射率。

11.如权利要求9所述的无源光接入网络中支路故障定位方法，其特征在于：所述监测模块设置于无源光接入网络的光线路终端处，所述1：N分路/合路器设置于无源光接入网络的光分配网络处，所述每一支路的反射元件级联结构设置于光网络单元，根据第一个波长的探测光从发射到被接收的时间Δt，由测距公式得到不同光网络单元与光线路终端之间的距离L，其中c表示真空中的光速，n表示传输光纤的介质折射率。