分路单元是连接三个线缆(例如，三个水下线缆)的单元。一般而言，分路单元可以提供第一位置和第二位置之间的连接，同时经由分路连接将第一位置和第二位置连接至第三位置。第一位置和第二位置之间的业务(traffic，信息流量、通信量)典型地由第一范围的波长承载，并且去往或来自第三位置(来自第一位置或第二位置)的业务由第二(不同)范围的波长承载。
一般地，期望分路单元是高度可靠的，因为使分路单元恢复(recover，复原)以进行维护由于该三个线缆而变得复杂且困难(并且通常需要复杂的海上操作)。因此，分路单元的复杂性应该被保持在最低。还期望分路单元在各个第一位置、第二位置和第三位置之间的频谱分配方面提供灵活性(例如，波分多路复用系统中的波段(channel，信道)的分配)，使得通过分路单元的业务可以是经更优化地分配的频谱/波段。为简单起见，本文对分路单元的讨论将为简单起见而集中于单个纤维和传输方向，但将理解，类似的原理能够应用于具有多个纤维的分路单元，并且可以用于双向通信(无论是通过多个单独的纤维还是在单个纤维中)。
在可以被称为“纤维-分出(drop，分解)”分路单元的一些分路单元中，一个或多个纤维对被转移以提供第一位置和第三位置之间的连接。采用该方法，第一位置和第二位置之间的业务必须被路由经过第三位置，这引起若干潜在的问题。分路单元和第三位置之间的线缆断裂可以中断第一位置与第二位置(或第三位置之后的其他分路点)之间的业务流。
解决这些问题中的一部分的分路单元的一种替代形式可以被称为光学加入分出复用(opticaladddropmultiplexing：光学分插复用)(oadm)分路单元。采用该方法，第一位置和第二位置之间的业务再次由第一范围的波长承载，并且去往或来自第三位置(来自第一位置或第二位置)的业务由第二(不同)范围的波长承载。
然而，在oadm分路单元中，波长选择性滤波器用于仅将第二范围的波长从第一位置转移(分出)到第三位置，并且将第二范围的波长从第三位置重新组合(加入)到第二位置。这利用纤维-分出分路单元解决了一些问题，但可能带来其自身的问题。
在使用了固定波长滤波器的情况下(目前这是典型的，以避免对可重配置的布置所要求的可靠性、复杂性和功率消耗的担心)，运营商致力于对去往或来自第三位置的分路业务的固定波长分配。鉴于难以预测业务，已经努力在没有太多的复杂性(复杂性倾向于具有负面地影响可靠性和成本两者的缺点)的情况下提供更大的灵活性。一种方法是将波长选择性滤波器设置在分路单元和第三位置之间的盒中。这意味着滤波器可以更容易地被更换而不会干扰可能需要困难的海上操作的分路单元。虽然恢复这样的盒也是破坏性的，但它比恢复分路单元(根据定义，至少三个线缆汇合在此)的操作简单。
另一种提高灵活性的方法是使用“广播”分路单元。在该布置中，分路单元内的光学耦合器将所有波长从第一位置路由至第二位置和第三位置两者。第二耦合器将波长从第三位置加入(add，加插)到去往第二位置的业务。这增加了灵活性，但是从第三位置加入的波长必须与来自第一位置的传输中存在的那些波长不同。另外的分路每个都需要对未在来自第一位置或来自前述分路中的任何分路的传输中使用的波长进行分配。在使用若干分路时，该方法在分配波长方面可能变得非常低效。
期望针对上述问题中的至少一些的解决方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种光学通信设备，包括：分路单元，该分路单元用于连接第一光学线缆、第二光学线缆和第三光学线缆；以及切换模块。第一光学线缆、第二光学线缆和第三光学线缆中的每一个都包括光学纤维。分路单元包括分路光学路径，该分路光学路径被布置成将从第一线缆的光学纤维输入到分路单元的固定的预定范围的信号波长路由至第三光学线缆的光学纤维。切换模块包括至少一个光学开关。至少一个光学开关具有旁路配置，在该旁路配置中经由分路光学路径到第三光学线缆的远端部分的连接被绕开，使得从第一线缆的光学纤维输入到分路单元的所有信号波长在无需先被路由通过到第三光学线缆的远端部分的连接的情况下被路由至第二光学线缆的光学纤维。切换模块还具有分路连接配置，在该分路连接配置中，分路光学路径被启用，使得从第一线缆的光学纤维输入到分路单元的固定的预定范围的信号波长被路由至第三光学线缆的远端部分的光学纤维。
术语“近端”意指靠近分路单元，并且术语“远端”意指远离分路单元。
分路单元可以包括该切换模块，并且至少一个光学开关可以是可操作的以绕开整个第三光学线缆。
切换模块可以远离分路单元。设备可以包括将切换模块连接至分路单元的第三光学线缆的近端部分，并且切换模块可以包括到第三光学线缆的远端部分的连接。
至少一个光学开关中的每一个都可以包括波长不敏感的光学开关。
分路光学路径可以包括纤维-分出布置，在该纤维-分出布置中，固定的预定范围的波长包括通过第一线缆的光学纤维输入至分路单元的所有波长。
分路光学路径可以包括波长-分出布置，在该波长-分出布置中，布置有波长选择性滤波器以将通过第一线缆的光学纤维输入到分路单元的固定的预定范围的波长路由至第三光学线缆的光学纤维。
切换模块可以包括旁路光学路径。至少一个光学开关可以包括：第一光学开关，该第一光学开关是可操作的以将信号从第一线缆的光学纤维转移到旁路光学路径；以及第二开关，该第二开关是可操作的以将信号从旁路光学路径加入到第二线缆的光学纤维。
切换模块可以包括电检测器以用于检测来自第三光学线缆的电信号，并且切换模块可以响应于该电检测器。
切换模块可以包括光学检测器以用于检测来自第三光学线缆的光学信号，并且切换模块可以响应于该光学检测器。
根据第二方面，提供了一种对将分路连接的一部分从分路单元隔离的方法，包括使用第一方面的设备，其中分路连接包括第三光学线缆。
该方法还可以包括：检测第三线缆的远端部分的断裂，并且操作切换模块以绕开第三线缆的远端部分。
操作切换模块以绕开第三线缆的远端部分可以包括将载荷波段从分路光学路径传输到第二光学线缆的光学纤维。
分路连接可以包括加入/分出盒，以用于将第三光学线缆的远端部分连接至第三光学线缆的近端部分，并且在将第三光学线缆的远端部分连接至加入/分出盒之前，切换模块可以被保持处于旁路配置。
该方法还可以包括：在连接第三光学线缆的远端部分以便将第三光学线缆的远端部分连接至第三光学线缆的近端部分之后，改变切换模块的配置。
分路单元可以是水下分路单元。第二光学线缆和第三光学线缆可以用于提供从分路单元到岸上位置的替代登陆(land：着陆)。切换模块可以用于控制第二光学线缆和第三光学线缆中的哪个用来使来自分路单元的信号登陆到岸上位置。
现将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中：
图1是纤维分出分路单元的示意图；
图2是光学加入-分出复用器(oadm)分路单元的示意图；
图3是分路单元的示意图，其中远程盒包括环路连接器；
图4是分路单元的示意图，其中远程盒包括用于实现分路连接的oadm；
图5是广播分路单元的示意图；
图6是根据实施方式的纤维分出分路单元的示意图，包括处于分路连接配置的切换模块；
图7是图6的纤维分出分路单元的示意图，其中切换模块处于旁路配置；
图8是根据实施方式的oadm分路单元的示意图，包括处于分路连接配置的切换模块；
图9是根据图8的oadm分路单元的示意图，其中切换模块处于旁路配置；
图10是根据实施方式的广播分路单元的示意图，包括处于分路连接配置的切换模块；
图11是图10的广播分路单元的示意图，其中切换模块处于旁路配置；
图12是用于实施方式的切换模块的示意图；
图13是根据实施方式的光学系统的示意图，包括纤维分路单元和处于分路连接配置的远程切换模块；以及
图14是图13的光学系统的示意图，其中远程切换模块处于旁路配置。
参照图1，示出了光学设备100，该光学设备包括：分路单元150；第一位置101、第二位置102和第三位置103；以及第一线缆110、第二线缆120和第三线缆130。
第一线缆110、第二线缆120和第三线缆130分别将第一位置101、第二位置102和第三位置103中的每个连接至分路单元150。第一线缆110、第二线缆120和第三线缆130中的每个都分别包括至少一个光学纤维111、121和131、132。尽管在下文中一般性地描绘和讨论了单个纤维连接，但将理解，光学线缆110、120、130中的任一个都可以包括由分路单元150连接的多个线缆。此外，尽管为了简单起见有时仅示出单个方向的通信，但将理解，实施方式包括双工通信(例如通过多个单独的纤维)。
指示了在第三位置处接收的频谱(波段)165和从第三位置传输的频谱(波段)170以及在第二位置102处接收的频谱160。
光学纤维111承载由实线161指示的第一范围的波长(例如至少一个波段的集合)和由虚线162指示的第二范围的波长。第一范围的波长161被分配用于从第一位置101到第二位置102的通信。第二范围的波长162被分配用于从第一位置101到第三位置103的通信，以及用于从第三位置到第二位置102的通信。
分路单元150将第一光学线缆110的光学纤维111转移(divert，转向)到第三光学线缆130中，如光学纤维131那样。因此，进入分路单元150的所有信号，无论它们的波长如何，都被路由至整个第三光学线缆130，然后至第三位置103。在第三位置处接收的频谱(例如波段)165包括第一范围的波长161和第二范围的波长162，并且从第三位置传输的频谱165包括第一波长161和第二波长162。第一范围的波长161可以被传递通过第三位置103处的环路连接件(loopconnection)135。
这意味着从第一位置101到第二位置102的所有业务(包括第一波长范围161)都被路由经过第三位置103。因此，在分路单元150和第三位置103之间的第三线缆130的断裂可能中断第一位置101和第二位置102之间的通信业务流或去往第三位置103之后的其他分路位置(未示出)的通信业务流。
图2示出了oadm分路单元150，其中相同的附图标记用于描绘与图1中所示出的特征相同的特征。图2的oadm分路单元使用“分出”滤波器141(固定波长选择性滤波器)来仅将由第一线缆110的光学纤维111承载的第二范围的波长162路由至第三线缆130的光学纤维131(并且由此到达第三位置103)。使用另外的“加入”滤波器142(固定波长选择性滤波器)来将第二范围的波长加回到第二光学线缆的光学纤维121中，以进行从第三位置103到第二位置102的通信。
如已提及，固定加入/分出滤波器141、142不提供灵活性，并且运营商致力于关于每个通信路径的频谱/波段的固定分配。尽管可重新配置的加入分出复用器(roadm)布置是已知的，但这些增加了显著的复杂性，并且针对广泛采用，它们的可靠性尚未足够成熟。
鉴于难以预测在通信系统的整个生命周期内的业务，已经努力在没有过多复杂性的情况下提供较大的灵活性。一种方法是将加入/分出滤波器设置成远离分路单元，例如设置在分路单元和第三位置之间的盒中。
图3和图4示出了该方法。在图3中，纤维-分出分路单元150安装有远离的、位于分路单元150和第三位置103(未示出)之间的盒180，使得第三光学线缆的近端部分130a连接分路单元150和盒180。环路连接件135将第一线缆110的光学纤维111经由分路单元150连接至第二线缆120的光学纤维121。
如图4所示，在稍后的时间，可以拾取(pickup，向上提)盒180，并且可以加入期望的波长选择性加入/分出滤波器141、142以将预选范围的波长从第三线缆130a的近端部分转移至第三光学线缆的远端部分130b，以便提供去往第三位置103的通信和来自该第三位置的通信。拾取具有仅两个连接件的水下盒180可以比拾取具有最少三个连接件的分路单元150的操作简单。
图5示出了包括广播分路单元150的替代布置。在该方法中，第一光学耦合器151用于将关于第一线缆110的光学纤维111中的所有波长的信号功率中的一些路由至第三线缆130的光学纤维131。第二光学耦合器152用于将来自第一光学线缆110的光学纤维111和第三光学线缆130的光学纤维132的所有波长下的信号进行组合。这导致第二光学线缆120的光学纤维121承载三个不同范围的波长：用于从第一位置101到第二位置102的通信的第一范围161、用于从第一位置101到第三位置103的通信的第二范围162、以及用于从第三位置103到第二位置102的通信的第三范围163。
尽管像图5那般的广播布置在为不同路线分配频谱方面提供了灵活性，但是当存在若干分路时，每个分路都需要使用单独的波段/波长范围可能导致频谱/波段的低效使用。
图6示出了根据实施方式的光学通信设备200，该光学通信设备包括连接第一光学线缆110、第二光学线缆120和第三光学线缆130的纤维分出分路单元150。该设备类似于图1所示出的设备，除了分路单元150包括切换模块210。
在图6中，切换模块210处于分路连接配置，使得分路光学路径被设置为将通过第一线缆110的光学纤维111输入到分路单元150的所有波长161、162路由至第三光学线缆130的光学纤维131。第三位置103处的环路连接件135使第一范围的波长161传递至第三光学线缆130的光学纤维132。第二范围的波长162用于去往和来自第三位置103的经由第三光学线缆130的通信。
图7示出了图6中切换模块210处于旁路配置的布置，在该旁路配置中，通过第一线缆110的光学纤维111输入到分路单元150的所有信号波长161、162在无需先被路由至第三光学电缆130的情况下被路由至第二光学电缆120的光学纤维121。这在第三光学线缆130发生断裂250的情况下维持了第一位置101和第二位置102之间的通信链路，而没有使系统负担过多的复杂性(因此避免了与这样的复杂性相关的成本和可靠性问题)。
切换模块210可以包括用于第一光学线缆110中的每个光学纤维的单个光学开关或一对光学开关(或者任何其他适当数量的开关)。每个光学开关都可以是波长不敏感的光学开关。例如，1×2光学开关可以用于在旁路配置和分路连接配置之间进行切换，在旁路配置中，纤维111耦接到纤维121，在分路连接配置中，纤维111耦接到纤维131。光学开关可以是机械(例如mems)光学开关或固态光学开关。
切换模块210可以响应于第三光学线缆130的断裂250，该断裂将导致通常将会经由纤维132在分路单元150处被接收的光学信号的中断。切换模块210可以替代地(或附加地)响应于来自第三光学线缆130的电功率的中断，如下面更详细讨论的。
图8和图9示出了包括oadm分路单元150的替代实施方式。该实施方式中的切换模块包括第一光学开关221和第二光学开关222。第一光学开关221设置在第一线缆110和分出滤波器141之间，并且第二光学开关222设置在加入滤波器142和第二光学线缆120之间。在分路连接启用配置(在图8中所示)中，第一光学开关将在分路单元处接收的所有波长的光从第一光学线缆110的光学纤维111路由至第三光学线缆的光学纤维131。在图9所示的旁路配置中，第一光学开关221将入射光161、162经由旁路光学路径(例如，纤维230)转移至第二光学开关222，该第二光学开关将光161、162从纤维230路由至第三光学线缆130的光学纤维121。
图10示出了替代实施方式，在该实施方式中分路单元与图5所示的分路单元类似，但是在该实施方式中提供有切换模块以绕开到第三光学线缆130的分路连接。切换模块与图8和图9的实施方式的切换模块类似，并且设置了第一开关221和第二开关222。在分路连接启用配置中(图10所示)，第一开关221和第二开关222将通过第一光学线缆110的光学纤维111输入到分路单元150的所有波长的信号路由到第三光学线缆130的光学纤维131。来自第二光学耦合器152的所有信号通过第二光学开关被路由到第二光学线缆120的光学纤维121。
在图11所示的旁路配置中，第一光学开关221被配置为将来自第一光学线缆110的光学纤维111的所有光学信号通过旁路光学路径230路由至第二光学开关222。第二光学开关将旁路路径230中的所有信号路由至第二光学线缆120的光学纤维121。
图12示出了用于实施方式的切换模块210，该切换模块包括第一光学开关221、第二光学开关222、旁路光学路径230、电信号检测器242和光学信号检测器241。
电信号检测器242可以被配置为检测来自第三光学线缆130的电信号(例如功率)。光学信号检测器241可以被配置为检测来自第三光学线缆130的光学信号功率。电信号和/或光学信号的不存在可以指示第三光学线缆130发生断裂250。切换模块210因此可以响应于光学信号检测器241和/或电信号检测器242来切换到旁路状态(如图12所示)。来自第三线缆130的光学信号和/或电信号的丢失可以致使切换模块210配置到旁路状态。如果检测器241、242检测到电信号或光学信号中的任一者(或两者)，则切换模块210可以保持处于分路连接配置。
光学信号检测器241可以特别地适合于第三线缆不包括电路径的配置，该情况可以是在从分路单元到第三位置103的路线(即经由第三光学线缆130)不包括任何中继器时的情况。光学检测器241也可以应用于其中第三光学线缆130包括电功率连接的布置，因为它提供冗余。
图13和图14示出了远离纤维分出分路单元150的切换模块210的实例。例如，切换模块210可以在盒180内，如参考图3和图4所描述的那样。因此，切换模块210可以是可操作的以为从第三线缆的近端部分130a的光学纤维131进入盒180(和切换模块210)的所有信号提供旁路光学路径，使得没有信号被路由至第三线缆的远端部分130b。在分路连接启用配置中，切换模块210可以是可操作的以将由第三光学线缆的远端部分130a的光学纤维131所承载的光学信号中的至少一些连接至第三光学线缆的近端部分130b，使得实现到第三位置130的分路连接。
该旁路配置对于建立和测试第一位置和第二位置之间的光学路径(由第一光学线缆110和第二光学线缆120供给)可以是特别有用的。
本发明的实施方式的另外的应用是为水下线缆提供多个登陆点，每个登陆点处的线缆连接至岸上的单个终端站。切换模块可以用于确定两个线缆中的哪个用于使光学路径在终端站处登陆。最近的统计显示，水下通信线缆的损坏几乎只在浅水区发生。
根据实施方式，如果登陆线缆损坏，则切换模块210可以用来将光学线缆的整个容量转移至不同的登陆路线。如先前所讨论的，这可以通过监测电功率馈电电流(和/或光学信号)来触发。
图15示出了该情况，示出了光学通信设备，该光学通信设备包括：第一位置101、第二位置102、分路单元150、切换模块210。第一光学线缆110将第一位置连接至分路单元150。第二线缆120和第三线缆130提供了从分路单元150到第二位置102的替代登陆线缆。
切换模块210控制第二线缆120和第三线缆130中的哪个用来使来自第一线缆110的信号在第二位置102处登陆。在第一(旁路)配置中，绕开到第三线缆的(分路)连接，并且从第一线缆110进入分路单元150的所有信号经由第二线缆120被路由至第二位置102(不进入第三线缆130)。在第二(分路连接)配置中，绕开到第二线缆120的连接，并且从第一线缆110进入分路单元的所有信号经由第三线缆120被路由至第二位置102(不进入第二线缆120)。
尽管已经描述了多个示例实施方式，但是许多变化和修改将是明显的，这些变化和修改将有意地落在所附权利要求的范围内。