本公開涉及光學(xué)鏈路診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)通信使用調(diào)制光束以通過光纖、自由空間或波導(dǎo)傳送信息。現(xiàn)代光學(xué)通信系統(tǒng)可以包含必須管理的大量光纖互連，其數(shù)量可以從數(shù)千到數(shù)十萬。這些互連的管理在規(guī)劃、部署和升級通信容量方面產(chǎn)生困難。

2、光路交換機(jī)（ocs）可以用于管理光學(xué)通信系統(tǒng)中的互連。在功能上，光路交換機(jī)可以被認(rèn)為是全光學(xué)2d切換矩陣，其可以通過改變一個或多個微機(jī)電系統(tǒng)（mems)）反射鏡陣列中的反射鏡的角度來將光從任何輸入光纖n引導(dǎo)到任何輸出光纖m。ocs通常通過機(jī)械切換機(jī)構(gòu)（也存在電光、熱光機(jī)構(gòu)）來實現(xiàn)，從而在自由空間中的不同端口之間引導(dǎo)光束。壓電致動器技術(shù)也可以用于在不同端口之間的自由空間中轉(zhuǎn)向光束。該交換機(jī)被設(shè)計用于在寬波長范圍上的低插入損耗，因此每個光纖可以承載許多波長并且是雙向的。ocs還可以被設(shè)計用于通過mems反射鏡陣列進(jìn)行快速、可靠的切換。光學(xué)性能要求和光學(xué)信號可能受到插入損耗、回波損耗、動態(tài)光學(xué)串?dāng)_和靜態(tài)光學(xué)串?dāng)_的限制。

3、ocs也可以被認(rèn)為具有n個輸入端口和n?（或另一整數(shù)）個輸出端口的插線板。任何輸入端口可以與任何輸出端口連接。ocs可以通過軟件編程，允許以軟件實現(xiàn)光纖互連，并且更易于管理，使得能夠更容易地對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃、部署和升級改變。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、所公開的技術(shù)的方面使得能夠?qū)崿F(xiàn)光時域反射計（otdr）或光學(xué)回波損耗（orl）儀表，其被稱為鏈路診斷系統(tǒng)（lds），其與ocs系統(tǒng)耦合以用于光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)插入損耗和回波損耗的自動診斷。

2、所公開的技術(shù)的方面使得能夠確定連接到ocs的特定光學(xué)鏈路或n×n光路交換機(jī)內(nèi)的光學(xué)路徑內(nèi)的傳輸損耗、反射損耗和其它鏈路損傷。

3、所公開的技術(shù)的方面包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：光路交換機(jī)（ocs），光學(xué)循環(huán)器，其具有光學(xué)地耦合到第二光纖準(zhǔn)直器的端口的雙向端口；光學(xué)地耦合到光學(xué)循環(huán)器的第一收發(fā)器；鏈路診斷系統(tǒng)，其包括：第一光電檢測器和第二光電檢測器；光源；光學(xué)耦合器或光學(xué)循環(huán)器，其將所述光源耦合到所述第二光電檢測器。ocs可以包括第一光纖準(zhǔn)直器和第二光纖準(zhǔn)直器以及耦合所述第一光纖準(zhǔn)直器和所述第二光纖準(zhǔn)直器的芯。第一光電檢測器可以沿著包括至所述第一光纖準(zhǔn)直器的光纖輸入、所述芯和所述第二光纖準(zhǔn)直器的端口的路徑光學(xué)地耦合到所述光學(xué)循環(huán)器。

4、該系統(tǒng)還可以包括多個光學(xué)循環(huán)器，所述光學(xué)循環(huán)器光學(xué)地耦合到所述第一光纖準(zhǔn)直器的多個端口和所述第二光纖準(zhǔn)直器的多個端口。第一光纖準(zhǔn)直器的多個端口可以包括n個輸入端口，所述第二光纖準(zhǔn)直器的多個端口包括n個輸出端口，并且2n個光學(xué)循環(huán)器與所述n個輸入端口和所述n個輸出端口光學(xué)地耦合并且與所述n個輸入端口和所述n個輸出端口一一對應(yīng)。該系統(tǒng)還可以包括第二鏈路診斷系統(tǒng)，所述第二鏈路診斷系統(tǒng)包括第一光電檢測器、第二光電檢測器、光源和光學(xué)耦合器。第二鏈路診斷系統(tǒng)可以通過所述第二光纖準(zhǔn)直器光學(xué)地連接到所述ocs。該系統(tǒng)還可以包括光學(xué)地鏈接到所述第二鏈路診斷系統(tǒng)和第二收發(fā)器的第二光學(xué)循環(huán)器。ocs還可以包括微機(jī)電系統(tǒng)（mems)）反射鏡。所述鏈路診斷系統(tǒng)可以包括與所述ocs分離的分立單元。

5、可以結(jié)合在所述第二光電檢測器處獲得的信號來分析從所述第一光電檢測器獲得的信號。所述光源被配置為生成光時域光學(xué)信號。反射信號可以用于確定信號損耗源沿所述路徑的位置和/或沿著所述路徑的反射。反射信號可以用于確定跨整個光學(xué)路徑和/或整個光學(xué)路徑內(nèi)的信號損耗量和/或反射量。所述系統(tǒng)還可以包括包含指令的存儲器，所述指令在被執(zhí)行時被配置為控制所述光學(xué)芯。該系統(tǒng)可以包含指令，該指令還可以使得從所述光源生成的光途經(jīng)跨所述光學(xué)芯的所有可能光學(xué)路徑以及系統(tǒng)的對應(yīng)路徑。指令還可以被配置為分析信號以量化或標(biāo)識所述系統(tǒng)中的光學(xué)損耗源和/或損耗。指令也可以從外部系統(tǒng)被發(fā)送以控制所公開的技術(shù)或與其交互。

6、所公開的技術(shù)的方面包括用于檢測光纖系統(tǒng)中的信號損耗的系統(tǒng)、方法和裝置，其可以包括：形成包括至第一光纖準(zhǔn)直器的光纖輸入、光學(xué)芯和第二光纖準(zhǔn)直器的端口的路徑；在第一鏈路診斷系統(tǒng)處生成第一光學(xué)信號；傳送所述光學(xué)信號通過所述路徑的至少一部分；在連接到所述第二準(zhǔn)直器的端口的循環(huán)器處接收所述第一光學(xué)信號的一部分；在所述第一鏈路診斷系統(tǒng)的第一光電檢測器處接收所述第一光學(xué)信號的反射部分；以及將所述第一光電檢測器配置為耦合到所述光學(xué)循環(huán)器。

7、第一光學(xué)信號可以是基本上恒定幅度的信號。第一光學(xué)信號可以是光時域信號。

8、所述第一光學(xué)信號可以通過在所述第一鏈路診斷系統(tǒng)處使光源脈沖化（pulsinga?light?source）來生成。該方法可以確定信號損耗源沿著所述路徑的位置和/或沿著所述路徑的信號反射。該方法可以包括生成校準(zhǔn)值。該方法可以包括通過使用所述校準(zhǔn)值來計算光學(xué)損耗值。該方法還可以包括將所述第一光學(xué)信號的反射部分與所述第一光學(xué)信號進(jìn)行比較。所述方法還可以包括修改由所述第一光學(xué)信號在所述光學(xué)芯內(nèi)所途經(jīng)的路徑。所述第一光學(xué)信號可以途經(jīng)所有可能光學(xué)路徑。

技術(shù)特征：

1.一種光路交換機(jī)，所述光路交換機(jī)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路交換機(jī)，其中，在所述光路交換機(jī)光學(xué)地耦合到所述鏈路診斷系統(tǒng)時，所述光路交換機(jī)光學(xué)地耦合到所述鏈路診斷系統(tǒng)的光電檢測器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路交換機(jī)，其中，所述鏈路診斷系統(tǒng)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光路交換機(jī)，其中，從所述第一光電檢測器獲得的信號是結(jié)合在所述第二光電檢測器處獲得的信號來分析的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路交換機(jī)，還包括多個光學(xué)循環(huán)器，所述多個光學(xué)循環(huán)器光學(xué)地耦合到所述第一光纖準(zhǔn)直器的多個端口和所述第二光纖準(zhǔn)直器的多個端口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光路交換機(jī)，其中，所述第一光纖準(zhǔn)直器的多個端口包括n個輸入端口，所述第二光纖準(zhǔn)直器的多個端口包括n個輸出端口，并且2n個光學(xué)循環(huán)器與所述n個輸入端口和所述n個輸出端口光學(xué)地耦合并且與所述n個輸入端口和所述n個輸出端口一一對應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路交換機(jī)，還包括第二鏈路診斷系統(tǒng)，所述第二鏈路診斷系統(tǒng)包括第一光電檢測器、第二光電檢測器、光源和光學(xué)耦合器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路交換機(jī)，還包括微機(jī)電系統(tǒng)反射鏡。

9.一種鏈路診斷系統(tǒng)，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏈路診斷系統(tǒng)，其中，在所述第一光電檢測器光學(xué)地耦合到所述光路交換機(jī)時，所述第一光電檢測器沿著路徑光學(xué)地耦合到所述光路交換機(jī)的光學(xué)循環(huán)器。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏈路診斷系統(tǒng)，所述光路交換機(jī)包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鏈路診斷系統(tǒng)，其中，所述路徑包括至所述第一光纖準(zhǔn)直器的光纖輸入、所述光路開關(guān)內(nèi)部光學(xué)路徑和所述第二光纖準(zhǔn)直器的端口。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鏈路診斷系統(tǒng)，其中，所述光源被配置為生成光時域光信號。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鏈路診斷系統(tǒng)，其中，所述鏈路診斷系統(tǒng)被配置為基于反射信號來確定信號損耗源沿所述路徑的位置。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鏈路診斷系統(tǒng)，其中，所述鏈路診斷系統(tǒng)被配置為基于反射信號來確定所述路徑上的信號損耗量。

16.一種檢測光纖系統(tǒng)中的信號損耗的方法，所述方法包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括形成所述路徑，所述路徑包括至第一光纖準(zhǔn)直器的光纖輸入。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述路徑還包括光路開關(guān)光學(xué)路徑、第二光纖準(zhǔn)直器的端口和所述光學(xué)循環(huán)器。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第一光電檢測器光學(xué)地耦合到所述光學(xué)循環(huán)器。

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括：

21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及光學(xué)鏈路診斷系統(tǒng)。公開一種用于測量和診斷光纖網(wǎng)絡(luò)光纖性能和質(zhì)量的光學(xué)鏈路診斷系統(tǒng)（LDS）及其在光路交換機(jī)（OCS）內(nèi)的操作。LDS可以包含兩個光電檢測器、激光源，并且耦合到OCS。光學(xué)循環(huán)器還可以鏈接到OCS。LDS既可以用作光時域反射計（OTDR）也可以用作光學(xué)回波損耗（ORL）儀表，并且可以使光纖網(wǎng)絡(luò)光纖插入損耗和回波損耗的診斷自動化。

技術(shù)研發(fā)人員：吉爾·貝格爾,凱文·亞蘇穆拉,周翔,佩德拉姆·Z·達(dá)什蒂,浦田良平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：谷歌有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2