[发明专利]高功率光学模块安全系统以及方法

说明书

技术领域

总体上，本公开的技术领域涉及光纤系统以及方法，尤其是涉及高功率光学模块安全系统以及方法，该系统及方法可以检测例如光纤箍缩的间断并且据此执行自动补救机制。

背景技术

通常，光放大器系统以及光放大方法利用自动关闭机制以符合激光眼安全的相关标准。示例性光放大器以及光放大方法可以包括：拉曼放大器、掺铒光纤放大器（EDFAs）等。这些传统的系统以及方法被设计为在光纤断裂或连接器断开的事件中关闭光放大器中的泵浦或者类似装置。从检测角度来说，通过信号丢失检测光纤断裂，例如，在示例中，通过由光服务信道（OSC）的中断导致的信号丢失检测光纤断裂。通过使用背反射监视器可以检测连接断开，其中背反射监视器可以为光分流器与光电检测器的组合。光放大器中的传统的安全关闭/检测机制被设计为满足眼安全标准，并且着重于检测光纤断点或连接器断开。高功率光放大器的另一个潜在的安全问题在于，携带有源自高功率放大器的高功率光的光纤中非故意的光纤箍缩。过度弯曲将导致很大一部分光从光纤泄露并损害光缆本身或者与其连接的装置甚至伤害到使用者，例如，灼伤捏着光纤的手指。更糟的是这还存在着火灾隐患。不利的是，无论是基于光服务信道信号中断还是基于高泵浦背反射的传统的关闭/检测机制都无法检测到光纤箍缩。此外，随着光放大器以及方法的互联复杂性的提升，导致光纤箍缩出现在泵浦的发射点附近的机会增多。因此，当前需要可以检测例如光纤箍缩的间断并且据此执行自动补救机制的一种光放大器安全系统以及方法。

发明内容

在一个示例性实施方式中，一种方法包括：设置光学模块；确定输入到所设置的光学模块中的后向散射信号的基数；在光学模块的操作期间持续监控光学模块中的后向散射信号以检测后向散射信号中的功率变化；以及当检测到的后向散射信号的功率下降到阈值以下时，执行与光学模块相关联的补救措施，其中阈值被设置为表示位于光学模块的端口上或端口附近的光纤间断。可以基于由光纤间断导致的两次衰减的后向散射信号来设置阈值，其中光纤间断首先使源自光学模块的输出信号衰减，其次使与输出信号相关联的后向散射信号衰减。该方法还可以包括：从光学模块向光纤输出信号；在信号从所述光学模块射出之前，从信号分流小部分功率；以及检测源自小部分功率的后向散射信号，其中后向散射信号为由光纤中的所述信号的瑞利后向散射产生的信号。该方法还可以包括：设置光学模块，确保从光学模块输入到光纤的信号的损耗和背反射处于可接受水平；以及基于可接受水平确定后向散射信号的基数，其中所述后向散射信号为由所述光纤中的所述信号的瑞利后向散射产生的信号。

该方法可以包括：在光纤上执行光时域反射仪功能以确保可接受水平，其中通过光学模块执行所述光时域反射仪功能。可以在源自光学模块的高功率输出信号的感兴趣的波长上持续监控后向散射信号。该方法还可包括：执行补救措施，补救措施包括响起警报、降低光学模块的光输出功率、降低光学模块中的光泵浦功率以及关闭光学模块中的光泵浦中的至少一种。该方法还可以包括：当通过监控后向散射信号检测到连接断开时，关闭光学模块中的至少一个光部件。该方法还可以包括：持续监控与光学模块内部的光部件相关联的信号；以及当检测到后向散射信号与信号的功率比变化时，执行与光学模块相关联的补救措施。

在另一个示例性实施方式中，光学模块包括：至少一个光学装置，包含在与高功率光信号相关联的光学模块内；线路端口，高功率光信号通过线路端口从光学模块射出并射入跨距光纤；光电检测器，与线路端口耦合，并且被配置为测量源自与高功率光信号相关联的跨距光纤的后向散射信号的光功率；以及电路，与光电检测器以及至少一个光学装置通信耦合，电路被配置为检测后向散射信号的功率是否下降至阈值以下并且据此在至少一个光学装置上执行补救措施，其中阈值被设置为表示位于线路端口上或线路端口附近的光纤间断。可以基于由光纤间断导致的两次衰减的后向散射信号来设置阈值，其中光纤间断首先使源自光学模块的输出信号衰减，其次使与输出信号相关联的后向散射信号衰减。该光学模块还可包括：光功率分流器，用于将源自线路端口的小部分光功率分流至光电检测器，其中电路检测源自光电检测器的小部分光功率的后向散射信号，其中后向散射信号为由光纤中的信号的瑞利后向散射产生的信号。