多路光矩阵切换保护设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种多路光矩阵切换保护设备，其光路部分采用N：N-1光路矩阵切换模块，该模块采用99:1光分路器分光采样，同时采用高度集成的1个N×N光开关和N个2×1光开关实现光路切换，由于该模块无需额外增加备用的光发设备和备用的光路，并能够直接获得N路传输光路，即能实现N路光输入与N路光输出，因而使得设备的成本、系统损耗和故障率也大大降低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤通信在线保护设备，具体涉及一种多路光矩阵切换保护设备。
技术介绍
随着全球信息产业的兴起，光纤通讯的应用广泛化，成为现代通信的主要支柱之一。光纤设备的复杂化、大型化、以及无阻断通信的需求不断上升；大容量通信光缆网已接入千家万户，一旦通信受阻将会面临索赔以及失去客户的风险。随着现代光纤通信及微机电系统的发展，无阻断通信系统及产品技术已经成熟，光保护系统应运而生。光纤线路保护系统即光路保护系统利用了光纤通信技术和光开关技术，对光纤通信线路、旁路、环网进行智能保护或切换，从而实现无阻断通信的设备或系统。切换的工作原理是当探测到工作链路传输中断或性能劣化到一定程度后，系统切换设备将主信号自动转至备用信号系统来传输，从而使接收端仍能接收到正常的信号而感觉不到网络出现了故障。在光纤传输系统中，由于现有多路光矩阵切换保护设备，其中的光路部分即光路矩阵切换模块一般用多个1×2光开关级联成1×N光开关后，再用N个1×2光开关的进行备份选择的组合方案，如图1所示，因而需要另设一台备用的信号源和一条备用光路，即多路光矩阵切换保护设备用于多路光发设备单台备份保护，如有4台光发设备则需要另外增加一台做备用，这样当4台光发中的其中任意一台设备出故障且备用设备正常时，通过全光交换仪会在毫秒级的时间内切换到备用设备上，让系统正常工作，并告警。若两台或者更多设备同时出现故障时，按优先级进行切换保护。虽然现有多路光矩阵切换保护设备，但额外增设的备用的光发设备和备用的光路既会增加成本增加，又会增加系统的损耗，又会增加系统故障率。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有多路光矩阵切换保护设备在使用时需要额外增加备用的光发设备和备用的光路，而导致的成本、系统损耗和故障率增加的不足，提供一种多路光矩阵切换保护设备。为解决上述问题，本技术是通过以下技术方案实现的：一种多路光矩阵切换保护设备，主要由微处理器控制模块、以及与微处理器控制模块相连的功率监测模块和光路矩阵切换模块组成。所述光路矩阵切换模块包括N个光分路器、N个光探测器、1个N×N光开关和N个2×1光开关；其中每个光分路器的合路输入端各与一路光输入口相连，每个光分路器的分路主输出端与N×N光开关的一个输入端相连；每个光分路器的分路辅输出端各经过一光探测器与功率监测模块的输入端相连；N×N光开关的N个输出端各接一路光输出口。功率监测模块的数据输出端与微处理器控制模块的数据输入端相连，微处理器控制模块的控制输出端连接N×N光开关的控制端和N个2×1光开关的控制端。上述N为光输入口的个数。上述方案中，所述N个光分路器均为99:1光分路器。上述方案中，所述光探测器为PIN光电二极管。上述方案中，1个N×N光开关和N个2×1光开关集成封装在一起。上述方案中，N的取值范围介于8～16之间。上述方案中，微处理器控制模块还进一步接有通信接口模块。上述方案中，所述通信接口模块为支持TCP/IP、UDP、SNMP、HTTP、ICMP、TELNET和/或FTP网络协议的通信接口模块。上述方案中，微处理器控制模块还进一步接有数据显示模块。与现有相比，本技术的光路部分采用N：N-1光路矩阵切换模块，该模块采用99:1光分路器分光采样，同时采用高度集成的1个N×N光开关和N个2×1光开关实现光路切换，由于该模块无需额外增加备用的光发设备和备用的光路，并能够直接获得N路传输光路，即能实现N路光输入与N路光输出，因而使得设备的成本、系统损耗和故障率也大大降低。附图说明图1为现有多路光矩阵切换保护设备的光路部分原理示意图。图2为本技术多路光矩阵切换保护设备的整体结构示意图。图3为图1中光路矩阵切换模块的原理示意图。具体实施方式一种多路光矩阵切换保护设备，如图2所示，主要由供电电源、以及与供电模块相连的微处理器控制模块、通信接口模块、数据显示模块、功率监测模块和光路矩阵切换模块组成。通信接口模块和数据显示模块连接在微处理器控制模块上。功率监测模块连接微处理器控制模块的输入端，微处理器控制模块的输出端连接光路矩阵切换模块。供电电源为各模块进行供电，在本技术中，所述供电电源实施多电源备份，包含防瞬间浪涌电路，用于保护电源及其他控制电路模块。通信接口模块负责提供通信接口(网口)与外界进行通信。在本实用新型中，通信接口模块支持网络远程管理，使用到TCP/IP、UDP、SNMP、HTTP、ICMP、TELNET、FTP等多种网络协议，以及RS232串口通信。数据显示模块通过LCD显示屏显示设备的主要信息，使设备的使用操作更直观、方便。光路矩阵切换模块负责对光路进行切换，实现传输透明。上述光路矩阵切换模块，如图3所示，包括N个光分路器、N个光探测器、1个N×N光开关和N个2×1光开关。其中每个光分路器的合路输入端各与一路光输入口相连，每个光分路器的分路主输出端与N×N光开关的一个输入端相连；每个光分路器的分路辅输出端各经过一光探测器与功率监测模块的输入端相连；N×N光开关的N个输出端各接一路光输出口。功率监测模块的数据输出端与微处理器控制模块的数据输入端相连，微处理器控制模块的控制输出端连接N×N光开关的控制端和N个2×1光开关的控制端。上述N为光输入口的个数，其取值范围为4～16之间。在本技术优选实施例中，N的取值为8。在本技术中，N个光分路器均为99:1光分路器，采用99:1光分路器分光采样，其中99％的光信号输出到N×N光开关上，1％的光信号输出到光探测器上，以减少光路损耗。所述光探测器均采用了低噪声的PIN光电二极管作为探测器，PIN光电二极管能将对应光信号强弱转换成线性的电流信号。1个N×N光开关和N个2×1光开关集成封装在一起，以实现小型化封装，并有效降低光学部分的提起，并降低系统损耗。光开关部分采用采用机械锁定技术，提供光路切换设备掉电保持功能，确保设备意外掉电时光路能够维持正常工作状态。功率监测模块负责对设备光输入口的光功率进行采样。在本技术中，功率采集部分采用高动态范围对数放大器进行高速光功率采集，并具有开启或关闭任意通道光功率采集的功能，以及光功率阈值可设置功能。对数放大器能将160dB甚至更宽的动态范围压缩到一个可以处理的线性电压范围，与传统的线性放大器相比，既避免了复杂的量程转换电路也简化了信号处理的过程。功率监测模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
多路光矩阵切换保护设备，主要由微处理器控制模块、以及与微处理器控制模块相连的功率监测模块和光路矩阵切换模块组成；其特征在于：所述光路矩阵切换模块包括N个光分路器、N个光探测器、1个N×N光开关和N个2×1光开关；其中每个光分路器的合路输入端各与一路光输入口相连，每个光分路器的分路主输出端与N×N光开关的一个输入端相连；每个光分路器的分路辅输出端各经过一光探测器与功率监测模块的输入端相连；N×N光开关的N个输出端各接一路光输出口；功率监测模块的数据输出端与微处理器控制模块的数据输入端相连，微处理器控制模块的控制输出端连接N×N光开关的控制端和N个2×1光开关的控制端；上述N为光输入口的个数。

【技术特征摘要】
1.多路光矩阵切换保护设备，主要由微处理器控制模块、以及与微
处理器控制模块相连的功率监测模块和光路矩阵切换模块组成；其特征在
于：所述光路矩阵切换模块包括N个光分路器、N个光探测器、1个N×N
光开关和N个2×1光开关；其中每个光分路器的合路输入端各与一路光
输入口相连，每个光分路器的分路主输出端与N×N光开关的一个输入端
相连；每个光分路器的分路辅输出端各经过一光探测器与功率监测模块的
输入端相连；N×N光开关的N个输出端各接一路光输出口；
功率监测模块的数据输出端与微处理器控制模块的数据输入端相连，
微处理器控制模块的控制输出端连接N×N光开关的控制端和N个2×1光
开关的控制端；
上述N为光输入口的个数。
2.根据权利要求1所述的多路光矩阵切换保护设备，其特征在于：
所述N个光分路器均为99:1光分路器。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春明，彭晖，黄普劲，唐勤勇，
申请(专利权)人：桂林市光隆光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45