本发明专利技术公开了一种单纤双向无源光纤音频传输系统及其传输网络，包括音频上行光纤传输系统及音频下行光纤传输系统；音频上行光纤传输系统用于将外部的声信号转换为光信号，并对获取的光信号进行处理；音频下行光纤传输系统用于输出光信号，且输出的光信号中包括光能量信号和光传输信号，光能量信号用于为终端负载供电，光传输信号由终端负载转换为声信号；音频上行光纤传输系统及音频下行光纤传输系统具有共用的处理单元、共用单模光纤、合光单元及分光单元。本发明专利技术能够在同一根光纤上点对点或者点对多的上下传输音频信号；还能够实现音频光网络的无源化；还能够与光通信网络以及光传感网络相结合，实现音频，业务和传感的单纤多网合一。多网合一。多网合一。
【技术实现步骤摘要】
单纤双向无源光纤音频传输系统及光纤传输网络
[0001]本专利技术涉及光纤通信
，尤其是涉及一种单纤双向无源光纤音频传输系统及光纤传输网络。
技术介绍
[0002]利用光纤来传输声音信号，可以应用在一些特殊场合中。例如在可能存在甲烷和其它易燃易爆气体的煤矿领域，利用绝缘性较高且无电火花特性的石英光纤来传输声音和数据信号，无疑是一种最佳的选择；另外在国家安全领域，利用光纤的绝缘特性和低损耗传输特性，也可以实现在特定场合对特定目标的全无源测听。
[0003]现有技术中，也存在一些声音信号通过光纤传输的方案。然而，现有的方案通常存在以下问题：网络架构复杂，只能实现单向上行或下行传输，无法实现双向传输，不能和当前网络进行组网等。并且，在光纤音频信号传输中，针对音频信号的光纤双向传输，由于终端音频解调设备需要额外供电，因此往往还只能采取有源线缆对终端设备供电后再进行信号的传输，这就使得需要数条线路分别进行供电和通信，一方面供电/通信线路复杂，另外一方面在诸如煤矿等存在瓦斯爆炸而无法使用存在电火花风险的特殊应用场合无法直接使用。
[0004]
技术实现思路
[0005]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种单纤双向无源光纤音频传输系统及光纤传输网络。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种单纤双向无源光纤音频传输系统，包括音频上行光纤传输系统及音频下行光纤传输系统；所述音频上行光纤传输系统用于将外部的声信号转换为光信号，并对获取的光信号进行解调还原处理成声信号；所述音频下行光纤传输系统用于输出光信号，且输出的光信号中包括光能量信号和光传输信号，光能量信号用于为终端负载供电，光传输信号由终端负载转换为声信号输出；所述音频上行光纤传输系统及音频下行光纤传输系统具有共用的处理单元、共用单模光纤、合光单元及分光单元；所述合光单元用于将音频上行光纤传输系统与音频下行光纤传输系统中的不同波段的光信号合并到共用单模光纤中；所述分光单元用于根据波段将共用单模光纤中的不同波段的光信号分解到音频上行光纤传输系统与音频下行光纤传输系统中的不同的通道中；所述处理单元用于对系统中的各个元件进行电气控制，还用于对音频上行光纤传
输系统获取的光信号进行解调和音频还原处理，并对音频下行光纤传输系统输出的光信号进行音频载波调制。
[0007]按以上方案，所述音频上行光纤传输系统还包括上行光源、光处理单元、滤波阵列单元、上行信号光汇集单元及若干个声音探测单元；所述光处理单元用于使得输入光透射而返回光从另外的通道传输；所述上行光源提供的输入光经过光处理单元后，依次经过合光单元、共用单模光纤、分光单元及上行信号光汇集单元后，到达若干个声音探测单元；所述声音探测单元用于将外部的声音振动信号转换成光信号，实现对上行光源提供的输入光的调制；若干个声音探测单元提供的调制后的返回光，经过上行信号光汇集单元的汇集后，依次经过分光单元、共用单模光纤及合光单元后，到达光处理单元，所述光处理单元将该返回光传输至滤波阵列单元，滤波阵列单元用于将返回光分解到不同波长上，分解后的返回光经过光电转换后传输至处理单元进行解调；所述音频上行光纤传输系统能够通过波分复用技术实现上行点对点或者点对多的广播方式音频传输。
[0008]按以上方案，所述上行光源采用一个宽谱光源或者多个不同波长的窄带光源；所述光处理单元采用光环形器；所述滤波阵列单元包括多个光滤波器；所述上行信号光汇集单元采用光合束器或者光耦合器；所述声音探测单元采用无源光学法布里
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珀罗探头。
[0009]按以上方案，所述音频下行光纤传输系统还包括下行光源、光放大单元、下行信号光分配单元及若干个负载单元；所述下行光源及光放大单元均受到所述处理单元的控制；所述下行光源输出调制后的光信号，并经过光放大单元，实现光强放大，然后依次经过合光单元、共用单模光纤及分光单元，再由下行信号光分配单元根据波长或功率分配给若干个负载单元；每个负载单元均包括光电转换器、分离单元、交流负载及直流负载；所述光电转换器用于将光能量转换为电能量；所述分离单元用于将转换后的电能量分为交流信号和直流信号，直流信号用于为直流负载供电，交流信号用于加载到交流负载上以输出声信号；所述音频下行光纤传输系统能够通过波分复用技术或者功率分配技术实现下行点对点或者点对多的广播方式音频传输。
[0010]按以上方案，所述下行光源采用可调谐半导体激光器或者固定波长大功率DFB激光器；所述光放大单元采用半导体光放大器或者光纤放大器；所述分离单元采用Bias
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tee电路分离交流信号和直流信号；所述直流负载可作为电源为需供电元件提供电源；所述交流负载为音频输出元件。
[0011]一种光纤传输网络，包括上述的单纤双向无源光纤音频传输系统构成的音频光纤
传输网络(109)，还包括与该音频光纤传输网络(109)组网的光通信网络；所述光通信网络包括光线路终端、光分配单元及若干个光网络终端，用于承载传统光业务数据网络；所述光线路终端与合光单元连接，光分配单元分别与分光单元及若干个光网络终端连接，光分配单元用于将光信号分配给若干个光网络终端；所述光通信网络中的光信号的波段与音频光纤传输网络中的上行光信号及下行光信号的波段均不同，利用波分复用技术同时组网实现多网合一；所述合光单元及分光单元还用于对光通信网络中的光信号进行合束和分束。
[0012]按以上方案，还包括与音频光纤传输网络(109)及光通信网络组网的光传感网络；所述光传感网络中的光信号的波段与音频光纤传输网络(109)及光通信网络中的光信号的波段均不同，利用波分复用技术同时组网实现多网合一；所述光传感网络中的光传感终端采用OTDR或者φ
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OTDR监测技术对网络状态进行监测。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所提供的单纤双向无源光纤音频传输系统，能够在同一根光纤上点对点或者点对多的上下传输音频信号；还能够实现音频光网络的无源化，即上下行光路网络均无需外部供电即可实现音频信号的上下行；还能够与业务光网络以及光传感网络相结合，共同组成光纤传输网络，实现音频，业务和传感的单纤三网合一。
[0014]附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的单纤双向无源光纤音频传输系统的网络架构图；图2为现有技术中光纤对音频信号上下行传输的示意图；图3a和图3b为光电转换器芯片的结构示意图；图4为声音探测单元的结构示意图；图5为光纤音频信号下行传输的示意图；图6为光纤音频信号多路下行传输的示意图；图7为光纤音频信号多路上行传输的示意图；图8为图1中的单纤双向无源光纤音频传输系统与光通信网络相配合的网络架构图；图9为图1中的单纤双向无源光纤音频传输系统与光通信网络及光传感网络相配合的网络架构图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本专利技术是如何实施的。
[0017]煤矿行业的安全性一直是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单纤双向无源光纤音频传输系统，其特征在于，包括音频上行光纤传输系统及音频下行光纤传输系统；所述音频上行光纤传输系统用于将外部的声信号转换为光信号，并对获取的光信号进行解调还原处理成声信号；所述音频下行光纤传输系统用于输出光信号，且输出的光信号中包括光能量信号和光传输信号，光能量信号用于为终端负载供电，光传输信号由终端负载转换为声信号输出；所述音频上行光纤传输系统及音频下行光纤传输系统具有共用的处理单元（1）、共用单模光纤（2）、合光单元（3）及分光单元（4）；所述合光单元（3）用于将音频上行光纤传输系统与音频下行光纤传输系统中的不同波段的光信号合并到共用单模光纤（2）中；所述分光单元（4）用于根据波段将共用单模光纤（2）中的不同波段的光信号分解到音频上行光纤传输系统与音频下行光纤传输系统中的不同的通道中；所述处理单元（1）用于对系统中的各个元件进行电气控制，还用于对音频上行光纤传输系统获取的光信号进行解调和音频还原处理，并对音频下行光纤传输系统输出的光信号进行音频载波调制。2.根据权利要求1所述的单纤双向无源光纤音频传输系统，其特征在于，所述音频上行光纤传输系统还包括上行光源（9）、光处理单元（5）、滤波阵列单元（6）、上行信号光汇集单元（7）及若干个声音探测单元（8）；所述光处理单元（5）用于使得输入光透射而返回光从另外的通道传输；所述上行光源（9）提供的输入光经过光处理单元（5）后，依次经过合光单元（3）、共用单模光纤（2）、分光单元（4）及上行信号光汇集单元（7）后，到达若干个声音探测单元（8）；所述声音探测单元（8）用于将外部的声音振动信号转换成光信号，实现对上行光源（9）提供的输入光的调制；若干个声音探测单元（8）提供的调制后的返回光，经过上行信号光汇集单元（7）的汇集后，依次经过分光单元（4）、共用单模光纤（2）及合光单元（3）后，到达光处理单元（5），所述光处理单元（5）将该返回光传输至滤波阵列单元（6），滤波阵列单元（6）用于将返回光分解到不同波长上，分解后的返回光经过光电转换后传输至处理单元（1）进行解调；所述音频上行光纤传输系统能够通过波分复用技术实现上行点对点或者点对多的广播方式音频传输。3.根据权利要求2所述的单纤双向无源光纤音频传输系统，其特征在于，所述上行光源（9）采用一个宽谱光源或者多个不同波长的窄带光源；所述光处理单元（5）采用光环形器；所述滤波阵列单元（6）包括多个光滤波器；所述上行信号光汇集单元（7）采用光合束器或者光耦合器；所述声音探测单元（8）采用无源光学法布里
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珀罗探头。4.根据权利要求1所述的单纤双向无源光纤音频传输系统，其特征在于，所述音频下行光纤传输系统还包括下行光源（10）、光放...
【专利技术属性】
技术研发人员：官成钢，姚书慧，彭耐，陈小威，陈浩，柴世一，郭灿，
申请(专利权)人：武汉凹伟能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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