光纤及光纤通信系统技术方案

本申请提供一种光纤及光纤通信系统，涉及通信传感技术领域，可以在同一根光纤中实现通信功能和传感功能，避免了光纤铺设的重复施工以及光纤资源的浪费问题。该光纤包括：至少两个纤芯以及包层；包层包括至少两个沟槽结构，其中纤芯设置于沟槽结构中，纤芯的折射率大于包层的折射率，至少两个纤芯中包含第一纤芯，第一纤芯包含用于调节散射率的掺杂物。第一纤芯包含用于调节散射率的掺杂物。第一纤芯包含用于调节散射率的掺杂物。

【技术实现步骤摘要】
光纤及光纤通信系统


[0001]本申请涉及通信传感
，尤其涉及一种光纤及光纤通信系统。

技术介绍

[0002]随着第六代移动通信技术(6th generation mobile networks，简称6G)和物联网技术等信息技术的蓬勃发展，作为信息技术的基础设施的光纤通信系统受到了各个领域的关注。
[0003]其中，在石油化工、高压电力传输、地质结构等领域中，不仅需要铺设光纤构建光纤通信系统以实现通信功能，还需要铺设传感元件构建传感系统以实现传感功能。现有的传感系统往往使用光纤作为传感元件和传感信号的传输介质，以实现对光纤所处环境的环境参数的监测。因此，越来越多的地方不仅铺设有实现通信功能的光纤，还铺设有实现传感功能的光纤，造成了光纤铺设的重复施工以及光纤资源的浪费问题，使得设计一种可以在同一根光纤中实现通信功能和传感功能的光纤成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种光纤及光纤通信系统，可以在同一根光纤中实现通信功能和传感功能。
[0005]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种光纤，包括：至少两个纤芯以及包层；包层包括至少两个沟槽结构，其中纤芯设置于沟槽结构中，纤芯的折射率大于包层的折射率，至少两个纤芯中包含第一纤芯，第一纤芯包含用于调节散射率的掺杂物。在上述的光纤中，包括至少两个纤芯以及包层，并且在包层中包括至少两个沟槽结构，纤芯设置于沟槽结构中，以使得包层保护其中的纤芯，并且纤芯的折射率大于沟槽结构的折射率，使得纤芯中传输的光信号发生全反射，降低纤芯中传输的光信号的损失，并且防止一个纤芯中传输的光信号与其他纤芯中传输的光信号之间发生串扰，并且，至少两个纤芯中包括第一纤芯，第一纤芯包含用于调节散射的掺杂物，也就是说，该第一纤芯用于传输光散射信号，其他的纤芯则用于传输调制光信号，以使得可以在同一根光线中实现通信功能和传感功能。
[0007]可选的，第一纤芯位于包层中心的沟槽结构中，至少两个纤芯还包括至少一个第二纤芯，至少一个第二纤芯设置于第一纤芯周围的至少一个沟槽结构中。在该可选方案中，第一纤芯与设置于第一纤芯周围的至少一个第二纤芯之间的距离相等，有效的防止第一纤芯中传输的传感光信号或光光散射信号干扰第二纤芯中传输的调制光信号，并且包层的至少一个第二纤芯的距离相等，使得该光纤的抗应力变强，包层有效地保护这些纤芯，同时，这样的排列方式也使得光纤中容纳更多的用于传输调制光信号以实现通信功能的第二纤芯。
[0008]可选的，掺杂物包括以下一种或多种：锗、氟、镓、铟。在该可选方案中，掺杂物设置在第一纤芯中可以改善第一纤芯的散射率，当设置在第一纤芯中的掺杂物的浓度变高时，
第一光纤的散射率也会变大。
[0009]可选的，第一纤芯，包括：单模纤芯、多模纤芯以及少模纤芯。在该可选方案中，第一纤芯的结构可以是单模纤芯、多模纤芯以及少模纤芯，并且可以根据实际应用选择一种第一纤芯的结构。
[0010]可选的，至少一个第二纤芯，包括：单模纤芯、少模纤芯。在该可选方案中，至少一个第二纤芯的结构可以是单模纤芯、少模纤芯，以使得本申请可以适配更多的光纤。
[0011]第二方面，提供了一种光纤通信系统，包括：第一激光光源、调制模块、第一扇入扇出设备、第二扇入扇出设备、解调模块、传感解调模块以及如上述第一方面任一项所述的光纤；第一激光光源连接至调制模块，调制模块连接至第一扇入扇出设备；第一扇入扇出设备包括至少两个输出端；第一扇入扇出设备的一个输出端连接光纤中的一个纤芯的输入端；第二扇入扇出设备包括至少两个输入端，第二扇入扇出设备的一个输入端连接一个纤芯的输出端，第二扇入扇出设备还连接至解调模块；第一激光光源，用于生成传感光信号和至少一个载波光信号，并将传感光信号和至少一个载波光信号传输至调制模块；调制模块，用于在至少一个载波光信号上分别调制一路传输信号生成至少一个调制光信号；第一扇入扇出设备，用于分别将至少一个调制光信号分别传输至除第一纤芯以外的一个纤芯；第二扇入扇出设备，用于接收至少一个纤芯传输的至少一个调制光信号，并将至少一个调制光信号传输至解调模块；解调模块，用于在至少一个调制光信号中分别解调出至少一路传输信号；传感解调模块连接第一扇入扇出设备；第一纤芯，还用于接收调制模块通过第一扇入扇出设备传输的传感光信号，生成传感光信号的光散射信号，并将光散射信号传输至第一扇入扇出设备；传感解调模块，用于接收通过第一扇入扇出设备传输的光散射信号，并根据光散射信号对光纤所处的环境的环境参数进行测量。
[0012]可选的，传感解调模块，具体用于根据光散射信号的以下一项或多项参数：相位、频率以及光强度，对光纤所处的环境的环境参数进行测量。
[0013]可选的，环境参数至少包括以下一项或多项：温度参数、应变参数、震动参数。
[0014]第三方面，提供了一种光纤通信系统，包括：第一激光光源、调制模块、第一扇入扇出设备、第二扇入扇出设备、解调模块、第二激光光源、传感解调模块以及如上述第一方面任一项所述的光纤；第一激光光源连接至调制模块，调制模块连接至第一扇入扇出设备；第一扇入扇出设备包括至少两个输出端；第一扇入扇出设备的一个输出端连接光纤中的一个纤芯的输入端；第二扇入扇出设备包括至少两个输入端，第二扇入扇出设备的一个输入端连接一个纤芯的输出端，第二扇入扇出设备还连接至解调模块；第一激光光源，用于生成至少一个载波光信号，并将至少一个载波光信号传输至调制模块；调制模块用于在至少一个载波光信号上分别调制一路传输信号生成至少一个调制光信号；第一扇入扇出设备，用于分别将至少一个调制光信号分别输出至除第一纤芯以外的一个纤芯；第二扇入扇出设备，用于接收至少一个纤芯传输的至少一个调制光信号，并将至少一个调制光信号传输至解调模块，解调模块用于在至少一个调制光信号中分别解调出至少一路传输信号；第二激光光源通过传感解调模块连接第一扇入扇出设备；第二激光光源，用于生成传感光信号，并传输至传感解调模块；传感解调模块，用于将传感光信号通过第一扇入扇出设备传输至第一纤芯；第一纤芯，还用于生成传感光信号的光散射信号，并将光散射信号传输至第一扇入扇出设备；传感解调模块，用于接收通过第一扇入扇出设备传输的光散射信号，并根据光散射信
号对光纤所处的环境的环境参数进行测量；或者，第二激光光源通过传感解调模块连接第二扇入扇出设备；第二激光光源，用于生成传感光信号，并传输至传感解调模块；传感解调模块，用于将传感光信号通过第二扇入扇出设备传输至第一纤芯；第一纤芯，还用于生成传感光信号的光散射信号，并将光散射信号传输至第二扇入扇出设备；传感解调模块，用于接收通过第二扇入扇出设备传输的光散射信号，并根据光散射信号对光纤所处的环境的环境参数进行测量。
[0015]可选的，传感解调模块，具体用于根据光散射信号的以下一项或多项参数：相位、频率以及光强度，对光纤所处的环境的环境参数进行测量。
[0016]可选的，环境参数至少包括以下一项或多项：温度参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤，其特征在于，包括：至少两个纤芯以及包层；所述包层包括至少两个沟槽结构，其中所述纤芯设置于所述沟槽结构中，所述纤芯的折射率大于所述包层的折射率，至少两个所述纤芯中包含第一纤芯，所述第一纤芯包含用于调节散射率的掺杂物。2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述第一纤芯位于所述包层中心的沟槽结构中，所述至少两个纤芯还包括至少一个第二纤芯，至少一个所述第二纤芯设置于所述第一纤芯周围的至少一个所述沟槽结构中。3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述掺杂物包括以下一种或多种：锗、氟、镓、铟。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的光纤，其特征在于，所述第一纤芯，包括：单模纤芯、多模纤芯以及少模纤芯。5.根据权利要求2所述的光纤，其特征在于，至少一个所述第二纤芯，包括：单模纤芯、少模纤芯。6.一种光纤通信系统，其特征在于：包括：第一激光光源、调制模块、第一扇入扇出设备、第二扇入扇出设备、解调模块、传感解调模块以及如权利要求1
‑
5任一项所述的光纤；所述第一激光光源连接至所述调制模块，所述调制模块连接至所述第一扇入扇出设备；所述第一扇入扇出设备包括至少两个输出端；所述第一扇入扇出设备的一个输出端连接所述光纤中的一个纤芯的输入端；所述第二扇入扇出设备包括至少两个输入端，所述第二扇入扇出设备的一个输入端连接一个所述纤芯的输出端，所述第二扇入扇出设备还连接至所述解调模块；所述第一激光光源，用于生成传感光信号和至少一个载波光信号，并将所述传感光信号和至少一个所述载波光信号传输至所述调制模块；所述调制模块，用于在至少一个所述载波光信号上分别调制一路传输信号生成至少一个调制光信号；所述第一扇入扇出设备，用于分别将至少一个所述调制光信号分别传输至除第一纤芯以外的一个所述纤芯；所述第二扇入扇出设备，用于接收至少一个所述纤芯传输的至少一个所述调制光信号，并将至少一个所述调制光信号传输至所述解调模块；所述解调模块，用于在至少一个所述调制光信号中分别解调出至少一路所述传输信号；所述传感解调模块连接所述第一扇入扇出设备；所述第一纤芯，还用于接收所述调制模块通过所述第一扇入扇出设备传输的所述传感光信号，生成所述传感光信号的光散射信号，并将所述光散射信号传输至所述第一扇入扇出设备；所述传感解调模块，用于接收通过所述第一扇入扇出设备传输的所述光散射信号，并根据所述光散射信号对所述光纤所处的环境的环境参数进行测量。7.根据权利要求6所述的光纤通信系统，其特征在于，所述传感解调模块，具体用于根据所述光散射信号的以下一项或多项参数：相位、频率以及光强度，对所述光纤所处的环境
的环境参数进行测量。8.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传彪，唐雄燕，王光全，沈世奎，胡雅坤，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：