专利名称：用于在光传输系统中显示自动激光关断状态的装置和方法
技术领域：
本发明涉及光传输系统，具体涉及用于显示自动激光关断(automatic laser shutdown)(ALS)状态的装置和方法。本发明能够将ALS状态直观显示给位于光纤切断位置的操作员。
背景技术：
今天，采用光纤的光传输系统构成大型通信系统的基础。随着光传输系统容量的增加，通过光纤传输的主信号的功率也成比例增长。例如，对于波分复用光传输系统来说，流经光纤的主信号功率已增至数个瓦特。由于如此高的功率流经极小截面的光纤，因而当光纤被切断时，保护位于切断位置的操作员的眼睛和皮肤就变得至关重要。
因此，本文特此引用ITU-T G.681(国际电信联盟-电信G.681)建议书，该建议书声明当传输系统的光纤被切断时，传输终端应进入自动激光关断(ALS)状态，该状态断开主光信号。
图1示出了具有一系列主光信号传输单元1和2的光传输系统。主光信号传输单元1和2通过光纤介质互联。如果光纤在A点被切断，致使流经这两个传输单元1和2之间的主光信号被阻塞，那么根据ITU-T G.681建议书，传输系统1检测该阻塞状态并禁止主光信号的传输。这样，光传输系统就进入ALS状态。该过程被称为自动激光关断。同样，对于在光传输系统中这两个传输单元1和2之间出现的任何类型的主光信号阻塞，均可启动ALS过程。
为了确定传输单元1，2是否已进入ALS状态和停止了传输，操作员必须要么通过设备的用户接口检查传输单元1，2的ALS状态，要么测量通过光纤传输的光功率。通常，用户接口不提供一种简便方式用以检查传输单元1和2的ALS状态，例如，当用户接口远离光纤切断位置时。如果在处理光纤之前未确认ALS状态，那么操作员可能会因疏忽大意而使自己暴露于高功率光信号之下，受到伤害。因此，就在ALS状态被设置之后，需要使用一种用于直观确认ALS状态的装置。
发明综述本发明的目的是至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。
本发明的目的是提供用于在切断位置显示ALS状态的装置和方法。本发明的另一目的是提供用于显示ALS状态的装置和方法，该装置和方法易于在使切断的光纤复原的过程中使用。
为实现上述目的，当ALS状态有效时，通过光纤传送低功率可见光。操作员可在切断点，通过光纤表面看到该可见光。由于可见光以低功率传输，因而不会伤害操作员。可见光的存在，肯定表明ALS状态有效；可见光不存在，肯定表明ALS状态无效。
在第一实施例中，本发明具有主光信号发送/接收单元，用于发送和接收高功率的主光信号；ALS显示光源单元，用于输出ALS可见光；ALS显示连接单元，用于根据系统状态选择性输出主光信号和ALS可见光；以及控制单元，用于控制整个系统的运行。
在第二实施例中，本发明具有可见光源，用于产生ALS可见光；光环行单元(optical circulating unit)，用于朝切断的光纤输出ALS可见光；光检测器，用于测量从光纤切断表面反射的ALS可见光的功率；光源驱动单元，用于调节可见光的输出功率；以及信号处理单元，用于通过对各位置测得的可见光功率电平进行比较，计算出在可见光源和光纤切断位置之间的距离。
本发明的第三实施例是用于显示ALS状态的方法，具有如下步骤当光纤被切断时，将ALS可见光传输到光纤；通过对从切断位置的光纤表面反射的ALS可见光的功率进行测量，检查光纤的切断位置；以及当光纤被复原时，将主光信号传输到光纤。
本发明的目的可全部或部分地由用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的装置实现，该装置包括可见光源，用于输出可见光；主信号源，用于输出高功率光信号；以及ALS连接单元，用于在正常系统状态下将主信号源与光介质相连，以及用于当ALS状态被启动时，将主信号源与光介质断开，并将可见光源与光介质相连。
本发明的目的可全部或部分地由用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的方法实现，该方法包括检测光介质的不连续性；当检测出不连续性时，将主功率信号源与光介质断开；以及在主信号源与光介质断开之后，连接可见光源，该可见光源将可见光输出到光介质。
本发明的其他优点、目的和特征将在以下说明中作部分陈述，部分内容对于那些在本领域掌握一般技术的人员在审查下文时容易领会，或者说可以从本发明的实施中获取知识。正如在所附具体指出的那样，本发明的目的和优点可予以实现和获得。
图3更详细地示出了图2中的ALS显示光源单元；图4更详细地示出了图2中的ALS显示连接单元；图5示出了用于在光传输系统中显示自动激光关断状态的方法的流程。
图3更详细地示出了图2中的ALS可见光源单元12。可见光源单元12包括光环行单元20，光检测器22，可见光源24，可见光驱动电路28，以及信号处理单元26。光环行单元20从可见光源24接收可见光，并通过显示连接单元14和光纤介质，将该光传送到切断的光纤。在该切断位置，可见光由切断的光纤反射回到产生可见光的光传输系统100，200。该反射光由光环行单元20通过显示连接单元14接收，并传送到光检测器22。光检测器22测量所接收的可见光的功率，并将测得值告知信号处理单元26。信号处理单元26有两个用途。首先，它通过被提供给可见光驱动电路28的控制信号，调节由可见光源24产生的可见光的功率。可见光源24与驱动电路28一起工作，根据控制信号对可见光的传输功率电平进行调制。其次，信号处理单元通过对传输光及其反射光的相对功率电平进行比较，计算出在切断位置和传输系统100，200之间的距离。最好是，可见光源产生波长为400-900nm的光，用光耦合器实现光环行单元20，可见光源24使用激光二极管或发光二极管。
如图4所示，ALS显示连接单元14最好是由光开关30构成。光开关30在正常状态下传送主光信号，并在ALS状态下传送ALS可见光。ALS显示连接单元14也可以最好是由光复用器构成。可以使用光复用器的原因在于，主光信号的波长范围最好是从1300nm到1700nm，而且ALS可见光的波长范围是从400nm到900nm。
图5示出了当ALS状态有效时，由图2中的传输单元100，200执行的工作过程。此外，图5的流程图示出了当ALS状态无效时即当正常状态存在时，传输单元100，200的工作情况。
如图2所示，当光传输系统100，200处于正常状态时，从主光信号发送/接收单元10输出的主光信号通过ALS显示连接单元14传输到光纤。然而，如果光纤在A点被切断，或者把连接器从发送/接收设备上取下，那么流经光纤的主高功率光信号便被发出该信号的传输系统100，200禁止，而且发出该信号的传输系统100，200转变为ALS状态。因此，如果检测到流经光纤的主光信号出现断开情况，那么光传输系统100的控制单元(未显示)便转换为ALS状态，并且从主光信号发送/接收单元10输出的主光信号在步骤S10和步骤S11中被禁止。
为禁止主光信号的传输，控制单元通过在步骤S12中控制ALS显示连接单元14，将光开关30从传送发送/接收单元10的主光信号切换为传送ALS显示光源单元12的可见光。
一旦完成切换操作，信号处理单元26就将指示特定驱动电平的控制信号发送到可见光驱动电路28。而驱动电路28使可见光源产生具有某一功率电平的可见光。产生的可见光在途径光环行单元20之后，由ALS显示连接单元14传送到切断的光纤。为提高安全性，ALS可见光的功率可保持低水平。上述过程如图5中的步骤S13所示。
之后，如果ALS可见光从光纤的切断表面反射，那么反射的ALS可见光通过光开关单元30和光环行单元20被输入到光检测器22。如步骤S14所示，光检测器22测量该反射ALS可见光的功率，并将测得值输出到信号处理单元26。
如步骤S15所示，信号处理单元26通过对光检测器22检测出的反射ALS可见光的功率与从可见光源24输出的ALS可见光的功率进行比较，计算出在传输系统100，200和光纤切断位置反射表面之间的距离。换句话说，信号处理单元26根据ALS可见光的传输损耗、光学器件的插入损耗、从可见光源24发出的ALS可见光的输出功率、以及由光检测器22测得的反射ALS可见光的功率，计算出在其位置和光纤切断表面之间的距离。一旦完成距离计算，信号处理单元26就调节可见光源24的输出功率，以使其达到预定电平。信号处理单元26通过在步骤S16中控制光源驱动电路28来调节功率。
操作员可通过查找从光纤切断表面流出的ALS可见光来确定ALS状态。如光纤中存在可见光，则表明ALS状态有效；如不存在可见光，则表明ALS状态无效。此外，操作员还可通过从信号处理单元26获得所算距离的读出结果，确定光纤切断的大致位置。操作员在知道近似距离后，便可更容易地找到切断位置并使光纤恢复到工作状态。并且，操作员通过在切断现场目视确定ALS状态，可避免因传输主光信号时的疏忽大意而受伤。
在步骤S17中控制单元不断检查切断的光纤是否复原。如果切断的光纤未恢复正常，那么便重复执行步骤S13-S16。如果光纤恢复正常，那么在步骤S17中ALS可见光被关闭。然后，在步骤S18控制单元切换ALS显示连接单元14的光开关30，以便传送主光信号。最后，如果ALS状态被释放，那么在步骤S19控制单元通过驱动主光信号发送/接收单元10，执行正常的光传输操作。
这样，当系统转变为ALS状态时，本发明通过断开主光信号，通过将ALS可见光传送到光纤，并通过在光纤的切断位置发出ALS可见光，向操作员直观告知ALS状态。如果ALS显示连接单元使用光复用器而不使用光开关，那么步骤S12和S19可从上述过程中省略。
如上所述，根据本发明，用于显示ALS状态的装置和方法是行之有效的，这体现在当光纤被切断时，通过将表示ALS状态的ALS可见光传送到光纤，可以使位于光纤切断位置的操作员目视获知ALS状态。另外，本发明行之有效还体现在通过对从光纤切断表面反射的ALS可见光的功率与传输ALS可见光的功率进行比较，计算出在传输系统100，200和切断位置之间的距离，从而可容易地把切断的光纤复原。
以上实施例和优点仅是典型示例，并不应被视为使本发明受到限制。本发明可方便地适用于其他类型的装置。对本发明的描述旨在起说明作用，而不是限制权利要求的范围。许多替代方案、修改和变动对于本领域技术人员来说都是容易领会的。在权利要求中，装置加功能条款旨在涵盖本文描述的执行上述功能的装置，不仅包括结构的等同物也包括等同的结构。
权利要求
1.一种用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的装置，包括主光信号发送/接收单元，用于向从光纤发送和接收具有高功率的主光信号；ALS显示光源单元，用于产生第一ALS可见光；以及ALS显示连接单元，用于根据系统状态，将主光信号或第一ALS可见光选择性输出到光纤。
2.如权利要求1所述的装置，其中，ALS显示光源单元包括可见光源，用于产生第一ALS可见光；光环行单元，用于将产生的第一ALS可见光输出到光纤；光检测器，用于输入和测量从光纤切断表面反射并通过光环行单元接收的第二ALS可见光的功率；信号处理单元，用于通过对第一和第二ALS可见光的功率进行比较，计算出在该装置位置和光纤切断表面之间的距离，并且信号处理单元还产生可见光源的驱动信号；以及光源驱动单元，用于根据驱动信号调节可见光源的输出功率，其中，第二ALS可见光是第一ALS可见光的反射光。
3.如权利要求2所述的装置，其中，光环行单元由光耦合器、光开关或光环行器构成。
4.如权利要求2所述的装置，其中，可见光源是激光二极管或发光二极管，用于产生波长为400nm-900nm的可见光。
5.如权利要求1所述的装置，其中，ALS显示连接单元在正常状态下将主光信号输出到光纤，并在ALS状态下将第一ALS可见光输出到光纤。
6.如权利要求1所述的装置，其中，ALS显示连接单元由光开关、光耦合器或光复用器构成。
7.一种用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的装置，包括主光信号发送和接收单元，用于发送和接收高功率的主光信号；ALS显示光源单元，用于输出第一ALS可见光；ALS显示连接单元，用于在正常状态下将主光信号输出到光纤，并在ALS状态下将第一ALS可见光输出到光纤；其中，ALS显示光源单元包括可见光源，用于产生第一ALS可见光；光环行单元，用于将产生的第一ALS可见光输出到光纤；光检测器，用于测量从光纤切断表面反射并通过光环行单元接收的第二ALS可见光的功率；光源驱动单元，用于调节第一可见光源的输出功率；以及信号处理单元，用于通过对第一和第二ALS可见光的功率进行比较，计算出在该装置位置和光纤切断位置之间的距离，并且信号处理单元还控制光源驱动单元，其中，第二ALS可见光是第一ALS可见光的反射光。
8.如权利要求7所述的装置，其中，光环行单元由光耦合器、光开关或光环行器构成。
9.如权利要求7所述的装置，其中，可见光源是激光二极管或发光二极管。
10.如权利要求7所述的装置，其中，ALS显示连接单元由光开关、光耦合器或光复用器构成。
11.一种用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的方法，包括当检测到ALS状态时断开主光信号，并将第一ALS可见光传输到光纤；检测从光纤切断表面反射的第二ALS可见光，该第二ALS可见光是第一ALS可见光的反射光；调节第一ALS可见光的输出功率，以使第二ALS可见光的功率达到预定电平；以及对第一和第二ALS可见光的功率进行比较。
12.如权利要求11所述的方法，其中，主光信号的波长为1300nm-1700nm，第一ALS可见光的波长为400nm-900nm。
13.如权利要求11所述的方法，其中，第一ALS可见光由激光二极管或发光二极管产生。
14.一种用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的方法，包括当检测到ALS状态时，将第一ALS可见光传输到光纤；检测从光纤切断表面反射的第二ALS可见光，该第二ALS可见光是第一ALS可见光的反射光；通过对第一和第二ALS可见光的各自功率进行比较，确定光纤的切断位置；以及使切断的光纤复原。
15.如权利要求14所述的方法，还包括调节第一ALS可见光的输出功率，以使第二ALS可见光的功率达到预定电平。
16.如权利要求14所述的方法，还包括当光纤恢复正常时，断开第一ALS可见光，并将主光信号传输到光纤。
17.如权利要求14所述的方法，其中，第一ALS可见光由激光二极管或发光二极管产生。
18.如权利要求14所述的方法，其中，根据第一和第二ALS可见光的功率，第一和第二ALS可见光的传输损耗，以及光学器件的插入损耗，计算出光纤的切断位置。
19.一种用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的装置，包括可见光源，用于输出可见光；主信号源，用于输出高功率光信号；以及ALS连接单元，用于在正常系统状态下将主信号源与光介质相连，以及在当ALS状态启动时，将主信号源与光介质断开，并将可见光源与光介质相连。
20.如权利要求19所述的装置，还包括检测器，用于将可见光源输出的可见光的功率电平与由于光介质的不连续性而反射回到该装置的可见光的功率电平进行比较。
21.如权利要求20所述的装置，还包括处理器，用于根据可见光源输出的可见光的相对功率电平以及反射回到该装置的可见光的相对功率电平，确定在该装置和不连续性位置之间的距离。
22.如权利要求19所述的装置，其中，主信号源产生波长为1300nm-1700nm且具有数个瓦特输出功率的光。
23.如权利要求19所述的装置，其中，当光介质中出现不连续性时，该装置自动在正常状态和ALS状态之间转换，并且当光介质复原时，该装置自动从ALS状态转换到正常状态。
24.一种用于在光传输系统中显示自动激光关断(ALS)状态的方法，包括检测光介质中的不连续性；当检测出不连续性时，将主功率信号源与光介质断开；以及在主信号源与光介质断开之后，连接可见光源，可见光源将可见光输出到光介质。
25.如权利要求24所述的方法，还包括对由于不连续性而反射回到该装置的可见光的功率电平进行测量；以及根据可见光源输出的可见光的相对功率电平以及反射光的测得功率电平，确定在该装置和不连续性位置之间的距离。
26.如权利要求25所述的方法，还包括根据确定的距离，查明不连续性位置。以存在从不连续性位置发出的可见光为依据，检测ALS状态；以及以不存在从不连续性位置发出的可见光为依据，检测正常状态，其中，ALS状态表示主功率信号源与光介质断开，而正常状态表示主功率信号源与光介质相连。
27.如权利要求24所述的方法，还包括以存在从不连续性位置发出的可见光为依据，检测ALS状态；以及以不存在从不连续性位置发出的可见光为依据，检测正常状态，其中，ALS状态表示主功率信号源与光介质断开，而正常状态表示主功率信号源与光介质相连。
28.如权利要求24所述的方法，还包括检测不连续性位置何时修复；当不连续性位置修复时，将可见光源与光介质断开；以及在可见光源与光介质断开之后，将主信号源与光介质相连。
29.如权利要求28所述的方法，其中检测不连续性以及修复不连续性位置都是自动执行的。
30.如权利要求27所述的方法，其中，主信号源产生波长为1300nm-1700nm且具有数个瓦特功率的光。
全文摘要
揭示了用于显示自动激光关断(ALS)状态的装置和方法。通过将低功率可见光传输到光纤进而从光纤切断位置发出,使操作员获知ALS状态。操作员通过对从光纤切断表面反射的ALS可见光的功率与传输ALS可见光的功率进行比较,识别光纤的切断位置,从而在该识别位置使切断的光纤复原。
文档编号H04B10/08GK1340726SQ0113100
公开日2002年3月20日 申请日期2001年8月27日 优先权日2000年8月31日
发明者李炳卓, 金种勋, 玄昌培 申请人:Lg电子株式会社