海底网络设备和海缆系统技术方案

本申请提供了一种海底网络设备和海缆系统，可以及时准确的检测海底光中继器的故障。该设备包括第一光纤和第二光纤，至少一个第一泵浦激光器，用于给位于第一光纤的第一光放大单元提供泵浦光；第一光放大单元，用于将第一站点发往第二站点的第一检测光信号放大后输出；位于第一光纤的第一光纤耦合器，用于接收由第一检测光信号经过背向瑞利散射作用后得到的第一反射光信号，并将一部分第一反射光信号发往位于第二光纤的第二光纤耦合器；至少一个第二泵浦激光器，用于给第二光放大单元提供泵浦光；第二光放大单元，用于将第二站点发往第一站点的第二数据光信号放大后输出；第二光纤耦合器，用于接收第一光纤耦合器输出的一部分第一反射光信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】海底网络设备和海缆系统
本申请涉及海底光缆通信领域，尤其涉及一种海底网络设备和海缆系统。
技术介绍
海底光缆通信系统作为重要的国际通信手段，其故障引发的大规模的业务中断将直接影响到我们的工作和生活，因此快速准确的故障定位对于海缆系统的运维具有非常重要的意义。海底光纤光缆通信系统需要配置海底光中继器以实现对传输光信号的放大，通常情况下光信号每经过几十公里的海缆传输后都要在光中继器里被放大，以弥补传输过程中的功率损失。由于光信号进行了周期性的功率补偿，海缆通信系统可以跨过太平洋，达到上万公里的传输距离。目前应用比较成熟的海底光中继器是基于掺铒光纤放大器(erbiumdopedfiberamplifier，EDFA)技术，EDFA的增益介质是掺铒光纤，EDFA正常工作时需要泵浦激光器(PumpLaser)为掺铒光纤提供激励能源。通常情况下，海缆中的光纤以成对的方式存在，对每个海缆通信系统的陆地端站来说，成对光纤中的一根光纤(上行光纤)用于发送光信号到对端的陆地端站，另一根光纤(下行光纤)用于接收对端的陆地端站发送的光信号。同样，每个海底光中继器一般情况下也包含成对的光信号放大单元，两个光放大单元(OA)分别放大上行和下行光纤中传输的光信号。泵浦激光器失效会导致光中继器无法正常工作，为了提高光中继器的可靠性，通常中继器釆用一纤对2个泵浦冗余备份(单纤对2×2保护)，即2支泵浦激光器的输出经由一支2×23dB耦合器耦合后按照50％:50％的比例分别输送给一纤对的两路光放大单元，这样每支泵浦激光器分别为每路放大器提供一半的泵浦能量，当其中一支泵浦激光器失效时，两路放大器还能维持足够高的输出功率，使下游光中继器输入功率仍在正常工作范围内，系统业务不会因泵浦失效而中断。目前对海缆通信系统水下部分进行监测的方法之一是利用相干光时域反射计(COTDR)技术，在中继器内部每对光纤之间设置环回路径，使得入射到上行链路的探测光信号的背向瑞利散射和/或反射光信号能耦合进下行链路中，沿下行光纤传输，并在经过光中继器时被下行方向光放大单元放大。但现有海底光缆通信系统COTDR光信号环回方法要么无法及时检测中继器的的故障，要么会使光中继器的噪声系数变差，传输性能劣化。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种海底网络设备和海缆系统，可以及时准确的检测海底光中继器的故障，同时可以保证光中继器的低噪声系数和海缆系统传输质量，降低设备维护成本。第一方面，本申请实施例提供了一种海底网络设备，包括第一光纤和第二光纤，该设备还包括：至少一个第一泵浦激光器，用于给第一光放大单元提供泵浦光；位于所述第一光纤的所述第一光放大单元，用于接收从第一站点发往第二站点的第一检测光信号，将所述第一检测光信号放大后输出；位于所述第一光纤的第一光纤耦合器，用于接收第一反射光信号，将一部分第一反射光信号发往位于所述第二光纤的第二光纤耦合器，其中所述第一反射光信号由所述放大后的第一检测光信号经过背向瑞利散射后得到；至少一个第二泵浦激光器，用于给第二光放大单元提供泵浦光；位于所述第二光纤的所述第二光放大单元，用于将所述第二站点发往所述第一站点的第二数据光信号放大后通过所述第二光纤耦合器输出；所述第二光纤耦合器，用于接收所述第一光纤耦合器输出的所述一部分第一反射光信号，并将所述一部分第一反射光信号朝所述第一站点的方向发送。在第一方面的第一种可能的实施方式中，该海底网络设备包括光纤集合、泵浦激光器集合、光放大单元集合、一级光纤耦合器集合及二级光纤耦合器集合，所述光纤集合包括所述第一光纤和所述第二光纤，所述光放大单元集合包括所述第一光放大单元和所述第二光放大单元，所述泵浦激光器集合包括所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器，其中，所述一级光纤耦合器集合包含N个一级光纤耦合器，所述二级光纤耦合器集合包含N个二级光纤耦合器，所述N为大于或等于3的整数，所述光纤集合用于将所述泵浦激光器集合、所述一级光纤耦合器集合、所述二级光纤耦合器集合以及所述光放大单元集合连接起来，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器的输入端口至少连接有一个泵浦激光器，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器的输出端口至少连接有一个掺铒光纤放大器EDFA，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器都与所述一级光纤耦合器集合中的另外2个一级光纤耦合器相邻，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器都与所述二级光纤耦合器集合中的另外2个二级光纤耦合器相邻，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器的输出端口分别连接不同的两个二级光纤耦合器，所述不同的两个二级光纤耦合器之间相隔一个二级光纤耦合器，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器的输入端口分别连接不同的两个一级光纤耦合器，所述不同的两个一级光纤耦合器之间相隔一个一级光纤耦合器；所述泵浦激光器集合中的每个泵浦激光器用于发射泵浦激光，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器用于对接收到的泵浦激光进行耦合，并输出两路一级泵浦激光，所述两路一级泵浦激光分别输出至所述不同的两个二级光纤耦合器，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器用于对接收到的一级泵浦激光进行耦合，并输出至少一路二级泵浦激光至所述至少一个EDFA。结合第一方面及第一方面第一种可能的实施方式，在第一方面第二种可能的实施方式中，该海底网络设备还包括：所述海底网络设备包括2个第一泵浦激光器，以及2个第二泵浦激光器，每个所述第一泵浦激光器为所述第一放大单元提供50％的能量，每个第二泵浦激光器为所述第二放大单元提供50％的能量；或者，所述海底网络设备包括4个第一泵浦激光器，或者4个第二泵浦激光器，每个所述第一泵浦激光器为所述第一放大单元提供25％的能量，每个第二泵浦激光器为所述第二放大单元提供25％的能量，即4支泵浦激光器的输出经由耦合单元耦合后输出给两纤对的四路光放大单元，每支泵浦激光器分别为每路放大器提供四分之一的泵浦能量，此时其中一个泵浦失效对系统光信噪比的影响会更小。结合第一方面及第一方面第一种至第二种可能的实施方式，在第一方面第三种可能的实施方式中，所述第一光纤和所述第二光纤属于同一个光纤对，或者，所述第一光纤和所述第二光纤属于不同的光纤对。结合第一方面及第一方面第一种至第三种可能的实施方式，在第一方面第四种可能的实施方式中，所述第一光放大单元和所述第二光放大单元为掺铒光纤放大器。结合第一方面及第一方面第一种至第四种可能的实施方式，在第一方面第五种可能的实施方式中，所述海底网络设备为光中继器。结合第一方面及第一方面第一种至第五种可能的实施方式，在第一方面第六种可能的实施方式中，所述第一光放大单元还用于：接收从第一站点发往第二站点的第一数据光信号，将所述第一数据光信号放大后输出。结合第一方面及第一方面第一种至第六种可能的实施方式，在第一方面第七种可能的实施方式中，所述第二光放大单元还用于：接收从所述第二站点发往所述第一站点的所述第二数据光信号。结合第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底网络设备，包括第一光纤和第二光纤，其特征在于，还包括：/n至少一个第一泵浦激光器，用于给第一光放大单元提供泵浦光；/n位于所述第一光纤的所述第一光放大单元，用于接收从第一站点发往第二站点的第一检测光信号，将所述第一检测光信号放大后输出；/n位于所述第一光纤的第一光纤耦合器，用于接收第一反射光信号，将一部分第一反射光信号发往位于所述第二光纤的第二光纤耦合器，其中所述第一反射光信号由所述放大后的第一检测光信号经过背向瑞利散射后得到；/n至少一个第二泵浦激光器，用于给第二光放大单元提供泵浦光；/n位于所述第二光纤的所述第二光放大单元，用于将所述第二站点发往所述第一站点的第二数据光信号放大后通过所述第二光纤耦合器输出；/n所述第二光纤耦合器，用于接收所述第一光纤耦合器输出的所述一部分第一反射光信号，并将所述一部分第一反射光信号朝所述第一站点的方向发送。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种海底网络设备，包括第一光纤和第二光纤，其特征在于，还包括：
至少一个第一泵浦激光器，用于给第一光放大单元提供泵浦光；
位于所述第一光纤的所述第一光放大单元，用于接收从第一站点发往第二站点的第一检测光信号，将所述第一检测光信号放大后输出；
位于所述第一光纤的第一光纤耦合器，用于接收第一反射光信号，将一部分第一反射光信号发往位于所述第二光纤的第二光纤耦合器，其中所述第一反射光信号由所述放大后的第一检测光信号经过背向瑞利散射后得到；
至少一个第二泵浦激光器，用于给第二光放大单元提供泵浦光；
位于所述第二光纤的所述第二光放大单元，用于将所述第二站点发往所述第一站点的第二数据光信号放大后通过所述第二光纤耦合器输出；
所述第二光纤耦合器，用于接收所述第一光纤耦合器输出的所述一部分第一反射光信号，并将所述一部分第一反射光信号朝所述第一站点的方向发送。


如权利要求1所述的海底网络设备，其特征在于，包括光纤集合、泵浦激光器集合、光放大单元集合、一级光纤耦合器集合及二级光纤耦合器集合，所述光纤集合包括所述第一光纤和所述第二光纤，所述光放大单元集合包括所述第一光放大单元和所述第二光放大单元，所述泵浦激光器集合包括所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器，其中，所述一级光纤耦合器集合包含N个一级光纤耦合器，所述二级光纤耦合器集合包含N个二级光纤耦合器，所述N为大于或等于3的整数，所述光纤集合用于将所述泵浦激光器集合、所述一级光纤耦合器集合、所述二级光纤耦合器集合以及所述光放大单元集合连接起来，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器的输入端口至少连接有一个泵浦激光器，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器的输出端口至少连接有一个掺铒光纤放大器EDFA，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器都与所述一级光纤耦合器集合中的另外2个一级光纤耦合器相邻，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器都与所述二级光纤耦合器集合中的另外2个二级光纤耦合器相邻，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器的输出端口分别连接不同的两个二级光纤耦合器，所述不同的两个二级光纤耦合器之间相隔一个二级光纤耦合器，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器的输入端口分别连接不同的两个一级光纤耦合器，所述不同的两个一级光纤耦合器之间相隔一个一级光纤耦合器；
所述泵浦激光器集合中的每个泵浦激光器用于发射泵浦激光，所述一级光纤耦合器集合中的每个一级光纤耦合器用于对接收到的泵浦激光进行耦合，并输出两路一级泵浦激光，所述两路一级泵浦激光分别输出至所述不同的两个二级光纤耦合器，所述二级光纤耦合器集合中的每个二级光纤耦合器用于对接收到的一级泵浦激光进行耦合，并输出至少一路二级泵浦激光至所述至少一个EDFA。


如权利要求1所述的海底网络设备，其特征在于，还包括：所述海底网络设备包括2个第一泵浦激光器，以及2个第二泵浦激光器，每个所述第一泵浦激光器为所述第一放大单元提供50％的能量，每个第二泵浦激光器为所述第二放大单元提供50％的能量；或者，
所述海底网络设备包括4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，许昌武，马立苹，杨礼，
申请(专利权)人：华为海洋网络有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12