研究人员已经成功地使用相干收发器原型来检测实时网络中电缆断裂之前的极化变化。这项工作是针对有源电缆断裂进行现场测量的首批演示之一，展示了基于收发器的传感在主动监测和提高光纤网络稳定性方面的潜力。
使用全球光纤网络作为传感器，可以通过为网络管理和控制系统提供有关每个光纤路径或链路周围环境的实时信息，帮助提高网络的鲁棒性和可靠性。当检测到重大变化时，可以使用预防措施来重新路由数据或发送早期警告，以防止网络损坏。
“我们都暴露在连接中断中，很容易感到沮丧，因此保护光纤网络至关重要，”诺基亚贝尔实验室高级光子研究部门的技术人员Mikael Mazur说。“今天，由于缺乏能够实时监控物理环境的传感器，我们减轻光纤断裂影响的能力受到限制。如果没有这些，网络级管理将仅限于中断后的缓解措施，而不是采取预防措施。
“这适用于由人为因素和恶劣天气等不可控事件引起的任何停电。我们的研究结果表明，具有附加传感能力的相干收发器可以填补这一空白，为实现未来的智能光纤网络提供可扩展的路径。
Mazur 将在 OFC 上展示这项研究，该研究由美国诺基亚贝尔实验室、查尔姆斯理工大学和瑞典 Sunet 合作，将于 2024 年 3 月 24 日至 28 日在圣地亚哥会议中心以混合活动的形式举行。
研究人员使用相干接收器监测对挖掘机在施工过程中意外暴露光缆时发生的光纤断裂期间在实时网络中捕获的结果进行事后分析。这条 524 公里长的链路包括五个可重构的光分插多路复用器，主要由架空光纤组成。断裂发生在将 ROADM 节点连接到电力线位置的较短埋设段上。
通过沿网络上的实时相干数据通道传输来自基于现场可编程门阵列的相干收发器原型的共传播信号来监测光纤。基线测量表明，大多数偏振变化发生在1 Hz左右的频率下，与环境变化非常吻合。
在中断发生前大约 5-7 分钟，观察到达到 50 Hz 的高频内容。虽然这种变化的确切原因尚不清楚，但它可能与导致光纤断裂的建筑活动有关。研究人员指出，在休息前观察到的极化波动比在实际休息前一周的窗口中观察到的任何其他波动都要强。
“像这样的研究本质上包括监测不受控制的现实世界环境，以及所带来的全部复杂性，无法在实验室或模拟环境中复制，”Mazur说。因此，将这些功能推送到我们的相干收发器中对于快速扩大规模并在整个光网络上实现预防性传感至关重要。从研究的角度来看，我们非常高兴看到这些功能在不久的将来进入产品。
