CN102227885B - 光线路切换方法以及装置 - Google Patents

Abstract

用光耦合器13、14分别连接当前在用线路11和迂回线路12的上游侧和下游侧的终端彼此，构成在一个光耦合器13上连接光示波器15、在另一个光耦合器14上连接线性调频脉冲光源16的双路化线路，在迂回线路12上具备用于补偿因与在用线路的光程不同而产生的光传送信号的相位差的光程调整器17。从线性调频脉冲光源16送出光频率进行线性调频的脉冲光，该脉冲光用第2光耦合器14分支，在分别通过了在用和迂回线路后，再次用第1光耦合器13合波，用光示波器15测定，一边使脉冲光的到达时间一致，一边用光程调整器17调整光程，使得在该脉冲光的波形上部产生的干涉波形的上限下限的大小变成最小，或者使得干涉波形的频率变成0。

Description

光线路切换方法以及装置

技术领域

本发明涉及作为光通信线路具备采用在用线路(第1光通信线路)以及迂回线路(第2光通信线路)的双路化线路的光通信切换系统，涉及降低因光传送信号的双路化而产生的通信信号品质的劣化，一边使传送逻辑链路继续一边不停止通信服务地将在用线路的信号转换到迂回线路的技术。 

背景技术

为了构筑经济性的光通信系统，通过设计了一种用一台室内传送装置汇集多个室外传送终端装置的PON(Passive Optical Network：无源光纤网络)系统(参照专利文献1)，从而使通信设备的成本大幅度消减，光通信化的活动规范化。此外，由于高密度波长多路复用和高密度时分多路复用等的传送容量的扩大，如影像和光电话等那样的要求实时性的服务和附加值高的服务也逐渐普及起来。 

以往，对于室外的光线路设备，因道路拓宽工程和桥梁的改建工程，或者其他的设备工程(电气和水道等的新建和修理)，不得已一定要改变线路路线的事件时有发生(以后，称为障碍转移工程)。在这种状况中，当在支持上述那样的服务的通信设备中发生了障碍转移工程的情况下，由于是同时让众多业务量停止的工程，所以无法估计对众多用户的影响。为了减小此影响，分配工程时期，或者在业务量小的时间段例如从深夜到清晨实施切换工程等，来实现在效率上有所欠缺的设备运用。 

在这种状况中，尽可能缩短光线路的切换连接时间，减少通信恢复时间的工具已经被商用化(参照专利文献2)。但是，即使使用本系统，也因光线路的暂时断开、或在用线路与迂回线路的光程不同(传送信号的相位差)，不能回避传送数据的缺失、传送逻辑链路的失配。此外， 在光线路设备构筑时使传递路线双路化，从传送装置对两条路线预先提供在用信号，即使执行将切换连接时间设置成几乎为零的切换，也因路线长度的不同，存在不能避免传送逻辑链路失配的问题。 

无论哪种，考虑到这种媒体切换的技术性限制，都处于不可避免为了将对用户的影响(服务劣化)抑制在最小限度而使工程期间分散，进一步使深夜作业长期化的状况。 

[专利文献1] 

特开平8-102710号公报“光传送装置” 

[专利文献2] 

特许第3573606号公报“光纤缆线3点切换连接系统” 

以上，如以PON系统的切换为代表那样，如果针对室外的光线路设备发生障碍转移工程，则必须同时停止众多用户的服务，其影响无法估计。在现实中使对于该众多用户服务停止的期间(日期和时间)一致并得到谅解是不可能的，只能强制在业务量减少的时间段例如从深夜到清晨实施切换工程。这样，存在在直接影响服务的同时、还缺乏计划性的问题。而且，即使假设是像SS网(Single Star Network：单星网)系统那样一个用户，也因为服务停止事实上多是在困难的专用线路上使用的情况，所以关于该状况与PON系统没有差别。 

发明内容

本发明就是鉴于上述的情况而提出的，其目的在于提供一种双路化线路的光线路切换方法以及装置，通过做成光程相等的双路化线路而使光传送信号的相位一致，以使得能够回避传送数据的缺失、传送逻辑链接的失配而继续服务。 

为了实现上述目的，本发明涉及的双路化线路的光通信切换系统假设是如以下那样形式的结构。 

(1)是在第1以及第2光传送装置间选择性地连接独立于第1光传送线路的第2光传送线路，形成双路化线路，该光通信切换系统具备：第1光耦合器单元，将上述第1光传送装置的光信号输入输出端与第1 光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；第2光耦合器单元，将上述第2光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的另一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；试验光源，与上述第2光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，发送光频率被线性调频的脉冲光；光测定器，与上述第1光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，测定从该端子输出的上述脉冲光；以及空间光通信器，设置在上述第2光传送线路中，通过空间光程的伸缩来补偿在该线路中传送的脉冲光的传递时间，用上述第2光耦合器单元对从上述试验光源送出的脉冲光进行分支，用上述第1光耦合器单元使分别通过了上述第1以及第2光传送线路的脉冲光合波，并输入给上述光测定器，用该光测定器测定在各光传送线路上通过的脉冲光的到达时间以及在脉冲波形的上部产生的干涉波形，以一边使所测定的脉冲光的到达时间一致一边使上述干涉波形变得适当的方式对上述空间光通信器的光程进行调整后，将上述第1以及第2光传送装置间的光传送信号一边进行双路化一边从上述第1光传送线路转移向上述第2光传送线路。 

(2)在(1)的构成中，进一步具备：等级调整单元，配置在上述第1光传送线路和上述第2光传送线路的2个线路中至少一方的光传送线路中，当在上述第1光传送装置和上述第2光传送装置之间传送的光传送信号经由上述第1光传送线路以及上述第2光传送线路双方的情况下，使在上述光传送信号的功率中发生等级差。 

(3)在(1)的构成中，其特征在于：关于上述干涉波形的适当化，调整上述空间光通信器的光程，以使得上述干涉波形的上限下限的大小变为最小。 

(4)在(1)的构成中，上述试验光源是送出上述光频率在时间上以线性或者接近线性的状态进行线性调频的脉冲光的光源，上述光测定器具备快速傅里叶变换器，对在上述脉冲光的波形上部产生的干涉波形进行快速傅里叶变换，关于上述干涉波形的适当化，快速傅里叶变换上述干涉波形，将此时得到的特定的频率分量作为基准，延伸或者缩短上 述空间光通信器的光程，以使该分量向频率零一侧移动，继续延伸或者缩短该光程直到再次测定作为基准的上述频率分量为止，以变为进行了该延伸或者缩短的长度的一半的光程的方式对上述空间光通信器进行调整。 

此外，本发明涉及的双路化线路切换方法假设以下那样方式的构成。 

(5)是一种双路化线路切换方法，在光通信切换系统中，在第1以及第2光传送装置间选择性地连接独立于第1光传送线路的第2光传送线路，形成双路化线路，所述双路化线路切换方法被用于光通信切换系统，该光通信切换系统具备：第1光耦合器单元，将上述第1光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；第2光耦合器单元，将上述第2光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的另一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；试验光源，与上述第2光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，送出光频率被线性调频的脉冲光；光测定器，与上述第1光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，测定从该端子输出的上述脉冲光；以及空间光通信器，设置在上述第2光传送线路中，通过空间光程的伸缩来补偿在该线路中传送的脉冲光的传递时间，该双路化线路切换方法包括：用上述第2光耦合器单元对从上述试验光源送出的脉冲光进行分支，用上述第1光耦合器单元使分别通过了上述第1以及第2光传送线路的脉冲光合波，并输入给上述光测定器，用该光测定器测定通过各光传送线路的脉冲光的到达时间以及在该脉冲光的波形上部产生的干涉波形，以一边使所测定的脉冲光的到达时间一致一边使上述干涉波形变得适当的方式对上述空间光通信器的光程进行调整，将上述第1以及第2光传送装置间的光传送信号一边双路化一边从上述第1光传送线路转移向上述第2光传送线路。 

(6)在(5)的构成中，其特征在于：用上述第2光耦合器单元对从上述试验光源送出的脉冲光进行分支，用上述第1光耦合器单元合波，当在上述第1光传送装置和上述第2光传送装置之间传送的光传送信号 经由上述第1光传送线路以及上述第2光传送线路的双方的情况下，使在上述光传送信号的功率中发生等级差。 

(7)在(5)的构成中，其特征在于：关于上述干涉波形的适当化，调整上述空间光通信器的光程，以使得上述干涉波形的上限下限的大小变为最小。 

(8)在(5)的构成中，其特征在于：上述试验光源是送出上述光频率在时间上以线性或者接近线性的状态进行线性调频的脉冲光的光源，上述光测定器具备对在上述脉冲光的波形上部产生的干涉波形进行快速傅里叶变换的快速傅里叶变换器时，关于上述干涉波形的适当化，快速傅里叶变换上述干涉波形，将此时得到的特定的频率分量作为基准，延伸或者缩短上述空间光通信器的光程，以使该分量向频率零一侧移动，继续延伸或者缩短该光程直到再次测定作为基准的上述频率分量为止，以变为进行了该延伸或者缩短的长度的一半的光程的方式对上述空间光通信器进行调整。 

即，在本发明涉及的(1)的双路化线路的光通信切换系统以及(5)的双路化线路切换方法中，作为补偿因第1光传送线路(在用线路)和第2光传送线路(迂回线路)的光程不同而产生的光传送信号的相位差的方法构成了如下双路化线路：用第1以及第2光耦合器单元分别连接各个光传送线路的上游一侧和下游一侧的终端彼此，在第1光耦合器单元的剩下的光输入输出端子上连接第1光传送装置和光测定器(光示波器)，此外，在第2光耦合器单元的剩下的光输入输出端子上连接第2光传送装置和试验光源。 

在此，使得在上述第2光传送线路中具备空间光通信器，用空间光程的伸缩来补偿因该线路和上述第1光传送线路的光程不同产生的光传送信号的相位差。 

并且，从上述试验光源中送出光频率进行线性调频的脉冲光，该脉冲光用上述第2光耦合器单元分支，在各自通过上述第1、第2光传送线路后，再次用上述第1光耦合器单元进行合波并用上述光测定器进行测定。 

在上述构成中，在(3)的系统以及(7)的方法中，一边使该脉冲光的到达时间一致，一边调整上述空间光通信器的光程，使得在该脉冲光的波形上部产生的干涉波形的上限下限的大小变成最小。 

此外，在(4)的系统以及(8)的方法中，作为补偿因上述第1、第2光传送线路的光程不同而产生的脉冲光传送信号的相位差的方法，从上述试验光源送出该光频率在时间上线性或者接近线性的状态下进行线性调频的脉冲光(以后称为线性调频脉冲光)，该脉冲光用上述第2光耦合器单元分支，在各自通过上述第1、第2光传送线路后，在再次用上述第1光耦合器单元合波并用上述光测定器测定时，一边使该脉冲光的到达时间一致，一边快速傅里叶变换在该脉冲光的波形上部产生的干涉波形，以此时得到的某一频率分量为基准，伸长或者缩短上述空间光通信器的光程，使它向频率零一侧移动，直到再次测定作为基准的上述频率分量前继续伸长或者缩短该光程，调整上述空间光通信器到该伸长或者缩短的长度一半的位置上。 

根据(3)、(7)，在将从同一试验光源送出的线性调频脉冲光用双路化线路的第2光耦合器分支给第1、第2光传送线路后，在用第1光耦合器再次合波时，用光测定器观测这些线性调频脉冲光的到达时间的差。通过伸缩在第2光传送线路一侧上具备的空间光通信器中的空间光程补偿该到达时间差(粗调整)。进而，在补偿了到达时间差的线性调频脉冲光中在其波形上部发生干涉波形，以使该干涉波形的上限下限的大小变成最小的方式，通过微调整空间光通信器的光程，使光程在mm程度上相一致(微调整)。 

此外，根据(4)、(8)，在用光测定器补偿上述第1、第2光传送线路的光程差中，在执行了上述(3)、(7)的粗调整之后，对在线性调频脉冲光的波形上部产生的干涉波形进行快速傅里叶变换，以此时得到的某频率分量为基准，伸长或者缩短上述空间光通信器的光程，使得该频率分量向零一侧移动，在再次测定到作为基准的上述频率分量的时刻停止上述伸长或者缩短，通过在其伸缩长度或者缩短长度的一半位置上配置上述空间光通信器，使光程在mm程度上相一致(微调整)。 

通过以上方式，因为能够消除因上述第1、第2光传送线路的光程不同产生的传递时间的差，所以使在用信号的逻辑链接继续，不停止服务地可以进行传送信号的双路化和切换。 

从第1以及第2光传送装置送出的光传送信号在双路化线路中被分支为第1光传送线路(在用线路)和第2光传送线路(迂回线路)后，在再次合波时，因为在各个双路化线路传输来的光传送信号中在到达时间上稍有差异，所以光传送信号具有的光频差作为差拍干涉噪声发生。 

因此，如上述(2)和(6)那样，可以在第1光通信线路以及第2光通信线路的任意一方具备调整光传送信号的功率的等级调整单元。通过使用等级调整单元在第1光传送线路和第2光传送线路各自上传输来的光传送信号的功率中设置等级差，能够降低在光传送信号合波时产生的光差拍干涉噪声，能够抑制通信品质的劣化。 

在从上述(1)到(8)中，其特征在于：上述空间光通信器具备：一对角锥棱镜，在基准轴方向上相对置配置；光学系统，将在插入到上述第2光传送线路中的光线路上传播的光入射到上述角锥棱镜间，将在该角锥棱镜间反射出的光再耦合到上述光线路；调整单元，让上述角锥棱镜间的间隔在上述基准轴方向上变化，调整上述光的反射路径的长度；切换单元，阶梯式地切换上述角锥棱镜间的上述光的反射次数；退避单元，在切换上述反射次数时，让上述光退避到与上述光线路的光程差为规定值以下的副光线路。 

在上述第2光传送线路上传输的光传送信号和线性调频脉冲光的信号光被入射到一对角锥棱镜之间的空间。如果用调整单元对该空间的间隔进行光程的伸缩，则能够调整这些信号光的传递时间，但只是这些不能得到涉及宽范围的调整范围(range)。 

因而，根据上述构成，用切换单元阶梯式切换在角锥棱镜间的信号光的反射次数。由此可以使光程大幅度可变。在切换时用退避单元将信号光退避到副光线路上。 

副光线路和光线路并列设置，光线路之间的光程的差具有例如如±8cm以内那样地在通信方式下用于继续链接的规定值以下的值。因而， 可以不停止通信服务地调整光程。 

此外，在从上述(1)到(8)中，其他方式的上述空间光通信器，其特征在于，具备：一对光耦合器，将插入到上述第2光传送线路中的一对光输入输出端口间的光线路分支耦合在2个系统的光线路上；一对光衰减器，分别设置在上述2个系统的光线路中，连接、断开对应的系统的光线路的光传送；一对光开关电路，分别设置在上述2个系统的光线路中，将分别选择性地切换连接n个系统的光开关多段串联地连接，利用各光开关选择性地连接以一定长度为单位进行长度调整后的多个光纤，按照上述一定长度单位来延长光线路长度，其中n是2以上的自然数；以及光程调整单元，设置在上述2个系统的光线路中的至少一方上，并使对应的系统的上述光线路的光程能够在一定长度以上连续地改变。 

在此，假设上述光耦合器具有不依赖于传送光的波长的特性。假设上述光程调整单元具备：反射从上述光线路的一部分射出的光，并回送到上述光线路中的角锥棱镜；让该角锥棱镜沿着来自上述光线路的射出光以及反射光轴移动的可动机构。 

此外，假设上述光程调整单元设置在上述2个系统各自上，伴随一个系统的光程的延伸，而缩短另一个系统的光程。假设上述开关电路将N个上述光开关串联连接，在各自一端上连接具有一定长度的光纤，在另一端上连接相对上述一定长度具有2⁰、2¹、...、2^N-1的比率的光程差长度的光纤。 

根据上述构成，能够提供使基于光纤的通过路径的光程能连续地变化，由此可以任意调整光程的空间光通信器。因而，可以不停止通信服务地调整光程。 

本发明能够提供一种双路化线路的光线路切换方法以及装置，可以通过做成光程相等的双路化线路而使光传送信号的相位一致，以使得可以回避传送数据的缺失、传送逻辑链接的失配，而继续服务。 

附图说明

图1是表示在应用本发明的双路化线路中，线性调频脉冲光传输的 样子的成像图。 

图2是表示在图1所示的双路化线路中，在光耦合器13的合波脉冲光中的光干涉波形的成像图。 

图3是在图1所示的双路化线路的光程一致的过程中，对干涉波形的相位周期变化进行成像的图，(a)是光程差ΔL大时的图，(b)减小光程差ΔL时的图，(c)是光程差ΔL大致一致时的图。 

图4是对在使图1所示的双路化线路的光程一致的过程中干涉波形具有的频谱的变化进行成像的图，(a)是光程差ΔL大时的图，(b)是减小光程差ΔL时的图，(c)是进一步继续减小光程差ΔL，双路化线路的光程差反转时的图。 

图5是表示本发明涉及的光通信切换系统的第1实施方式的构成的方框图。 

图6是表示在上述第1实施方式中，用于使迂回线路的光程相对第1分支线路(在用)匹配的调整步骤的流程图。 

图7是表示采用上述第1实施方式的线性调频脉冲光到达时间差测定进行的光程匹配的实验例子的波形图，(a)是光程差约是99m的脉冲波形，(b)是光程差约是38m的脉冲波形，(c)是光程差约是18m的脉冲波形，(d)是光程差大致一致的合波脉冲波形，A是迂回侧脉冲波形，B是在用侧脉冲波形。 

图8是表示采用上述第1实施方式的合波脉冲光上部的光干涉测定进行的光程匹配的实验例子的波形图，(a)是光程差是数十cm的干涉波形，(b)是光程差是十几cm的干涉波形，(c)是光程差是数cm的干涉波形，(d)是光程差是数mm的干涉波形。 

图9是表示在上述第1实施方式中，光程一致时(干涉波形的上限下限差最小)的线性调频脉冲宽度和FSO导轨刻度的关系的图。 

图10是表示采用本发明涉及的光通信切换系统的第2实施方式进行的光程差匹配的调整步骤的流程图。 

图11是表示利用在本发明中使用的线性调频脉冲光源得到的频谱和FSO导轨刻度的关系的图。 

图12是表示本发明涉及的光通信切换系统的第3实施方式的构成的方框图。 

图13是在双路化线路中传输的光传送信号的成像图。 

图14是伴随差拍干涉的合波光传送信号波形的成像图。 

图15是说明合波光传送信号波形的差拍噪声的活性状况(计算)的图，(a)是光传送信号的振幅相同的情况，(b)是光传送信号的振幅是10∶1的情况。 

图16是说明针对下行光传送信号应对本发明前后的波形的图。 

图17是说明针对上行光传送信号应对本发明前后的波形的图。 

图18是一边改变在双路化线路中传输的光传送信号的等级差、一边测定OLT和ONU间的帧丢失的结果。 

图19是表示本发明涉及的空间光通信器的实施方式的图。 

图20是表示在角锥棱镜间的反射次数和光程的关系的图，(a)是空间光程S为2L≤S≤4L的情况，(b)是空间光程S为4L≤S≤8L的情况，(c)是空间光程S为8L≤S≤16L的情况。 

图21是表示空间光学系统的光路图的一个例子的图。 

图22是表示本发明涉及的空间光通信器中的空间光学系统的图。 

图23是表示本发明涉及的空间光通信器中的空间光学系统的图。 

图24是表示反射次数的切换的另一例子的图，(a)是空间光程S为2L≤S≤4L的情况，(b)是空间光程S为4L≤S≤8L的情况，(c)是空间光程S为8L≤S≤16L的情况。 

图25是表示本发明涉及的空间光通信器的实施方式的图。 

图26是用于说明本发明涉及的空间光通信器的调整(延伸)方法的图，(a)是让角锥棱镜613A、613B移动到B系统一侧时的图，(b)是切换光衰减器614A、614B的ON和OFF，让光只传导给B系统时的图，(c)是让角锥棱镜613A、613B移动到A系统一侧时的图，(d)是切换光衰减器614A、614B的ON和OFF，让光只传导给A系统时的图。 

图27是用于说明在本发明涉及的空间光通信器中，仅单侧系统具有 连续延伸功能时的光程延伸方法的图，(a)是让角锥棱镜613A、613B移动到B系统一侧时的图，(b)是切换光衰减器614A、614B的ON和OFF，让光只传导给B系统时的图，(c)是让角锥棱镜613A、613B移动到A系统一侧时的图，(d)是切换光衰减器614A、614B的ON和OFF，让光只传导给A系统时的图。 

符号说明 

11：在用线路 

12：迂回线路 

13、14：光耦合器 

15：光示波器 

16：线性调频脉冲光源 

17：光程调整器 

21：在用侧脉冲光的功率 

22：迂回侧脉冲光的功率 

23：在用侧脉冲光的频率线性调频曲线 

24：迂回侧脉冲光的频率线性调频曲线 

25：干涉光波形 

26：光频差(Δω) 

31：合波脉冲光 

32～34：干涉波形的上限下限宽度 

35～37：假定有合波脉冲时的干涉波形的轨迹 

38～40：干涉波形的振幅 

41：合波脉冲光 

42，42’，42”：干涉波形 

43：直流分量 

44：干涉波形的频率(ω₀) 

44’：干涉波形向频率零变化的样子(ω₁) 

44”：干涉波的频率再次成为ω₀时的样子 

49：室内传送装置 

50，50’：光耦合器 

51：第1光传送线路(在用线路) 

52：光等级调整器 

53：第2光传送线路(迂回线路) 

54：室外终端装置 

58：在用侧光传送信号的位脉冲 

59：迂回侧光传送信号的位脉冲 

60：在用侧光传送信号的频率线性调频曲线 

61：迂回侧光传送信号的频率线性调频曲线 

62：光差拍干涉波形 

63：光频差(Δω) 

111：室内传送装置 

112：试验光遮断滤波器 

113：第一分支部 

114，114’：迂回线路连接用光耦合器 

115：第一分支线路(在用) 

116：第二分支部 

117：第二分支线路 

118：试验光遮断滤波器 

119-1，...，119-7：室外终端装置 

120：测定用端口 

121：迂回线路连接用端口 

122：光传送信号遮断滤波器 

123：光示波器 

124：光传送信号/试验光合波分波器 

125：WDM光耦合器 

126：光开关 

127：试验光路径 

128：光传送信号路径 

129：光程调整用光纤 

130：WIC光耦合器 

131：空间光通信器 

132：发送接收端 

133：反射器 

134：迂回线路 

135：光隔离器 

136：线性调频脉冲光源 

137：线性调频脉冲光 

138：在用侧脉冲光 

139：迂回侧脉冲光 

140：合波脉冲光 

151：脉冲宽度20ns 

152：脉冲宽度50ns 

153：脉冲宽度100ns 

154：脉冲宽度200ns 

155：脉冲宽度500ns 

161：图10的步骤S15中的频率和导轨刻度的关系 

162：图10的步骤S19中的频率和导轨刻度的关系 

163：图10的步骤S21中的频率和导轨刻度的关系 

176，176’，176”：光衰减器 

177：上行光传送信号路径 

178：下行光传送信号路径 

179：试验光路径 

181：试验光放大器 

182：上行光传送信号光放大器 

183：下行光传送信号光放大器 

200：来自下行通信光源(DFB-LD)的通信光波形 

201：在通信光中几乎没有等级差时的合波波形 

202：在通信光中设置了7∶1的等级差时的合波波形 

203：来自上行通信光源(FP-LD)的通信光波形 

204：在通信光中几乎没有等级差时的合波波形 

205：在通信光中设置了7∶1的等级差时的合波波形 

224：光传送信号/试验光合波分波器 

D：迂回路 

501、502：波长无关耦合器 

503、504：光纤 

A3、A4：光衰减器 

505：光循环器 

506：准直器 

507：反射镜 

CCM1，CCM2：角锥棱镜 

550：水平可动机构 

560：垂直可动机构 

508：光纤选择器 

581～584：延迟光纤 

C1、C2：准直器 

509、510：WDM耦合器 

611A₀～611A_N-1，611B₀～611B_N-1：光开关 

612A₁，612B₁，612A₂，612B₂：准直器 

613A/613B，613A：角锥棱镜 

614A、614B：光衰减器 

651、652：波长无关(WIC)耦合器 

661、662：光输入输出端口 

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。以下说明的实施方式是本发明的 实施例，本发明并不限于以下的实施方式。而且，设在本说明书以及附图中符号相同的构成要素表示相互相同的部分。 

首先，对于作为本发明的基本的“基于光干涉的光程差检测原理”涉及的检测双路化线路的光程差的想法使用图1以及图2进行说明。 

图1是表示线性调频脉冲光在双路化线路中传输的样子的成像图。在图1中，11是在用线路，12是迂回线路，各线路一端与光耦合器13连接，另一端与光耦合器14连接。在光耦合器13上连接光示波器15，在光耦合器14上连接线性调频脉冲光源16。在迂回线路12上插入用于增减光程的光程调整器(空间光通信器)17。在此，在光程调整器17中X₁表示与频率ω₀对应的光程调整位置，X₂表示与频率ω₁对应的光程调整位置，X₃表示光程一致点。 

图2是表示在光耦合器13的合波脉冲光中的光干涉波形的成像图。在图2中，21表示在用侧脉冲光的功率，22表示迂回侧脉冲光的功率，23表示在用侧脉冲光的频率线性调频曲线，24表示迂回侧脉冲光的频率线性调频曲线，25表示光干涉波形，26表示光频差(Δω)。 

如图1所示，从线性调频脉冲光源16送出的线性调频脉冲光在通过由在用线路11和迂回线路12构成的Mach-Zehnder型双路化线路时，因该光程差ΔL(＝Δt·c/n)而不同的光频率的光被合波，在光示波器15上作为差频分量Δω的干涉波形(交流分量)被观测。被光耦合器14分支，如果将在在用线路11上传输的脉冲光Φ₁和在迂回线路12上传输的脉冲光Φ₂分别用平面波近似，则用下式(1)、(2)表示。 

φ₁{L₁，ω(L₁)} 

＝A·exp[-i{k₀·n·L₁-ω(L₁)·t+φ₀}] 

...(1) 

φ₂{L₂，ω(L₂)} 

＝B·exp[-i{k₀·n·L₂-ω(L₂)·t+φ₀}] 

...(2) 

L₁和L₂是在用线路11和迂回线路12的光程，ω(L₁)和ω(L₂)是光程L₁和L₂中的光频率，A和B是振幅，k₀是真空中的波数，n是芯的折射率，Φ₀是初始相位。 

在此，用光示波器15测定的电流值I因为与使上述脉冲光Φ₁和Φ₂叠加后的干涉波的平方成比例，所以电流值I通过下式(3)来提供。其中，假设光-电转换效率为1，合波时的偏振波耦合效率也是1。 

I＝|φ₁+φ₂*|²  ...(3) 

在此，＊表示共轭复数。 

如果将式(1)、(2)带入式(3)，则得到下式(4)。 

I＝|A|²+|B|²±2·|A|·|B|·cos(k₀·n·ΔL-Δω·t)...(4) 

其中，ΔL＝L₁-L₂，Δω＝ω(L₁)-ω(L₂)。 

在此，从图2可知，当没有光程差的情况下(ΔL＝0)，被合波的光的频率也一致，因为Δω＝0，所以式(4)的第3项的cosine部分变成“1”，从电流值1中交流分量消失。即，利用电流值I为常值这一点可以检测双路化线路的光程差。 

以下，说明上述光程差的检测方法(1)。 

图3是对在双路化线路的光程一致的过程中，干涉波形的相位周期的变化进行成像的图。在图3中，31是合波脉冲光，32～34是干涉波形的上限下限宽度，35～37是假定为有合波脉冲光时的干涉波形的轨迹，38～40是干涉波形的振幅。 

从图3可知，在光程差ΔL大时，合波脉冲光31的频率差Δω也变大，其结果相位周期变短(图3(a))。其次，如果减小光程差ΔL，则合波脉冲光31的频率差Δω也变小，其结果，相位周期变长(图3(b))。进而，在没有光程差ΔL时，合波脉冲光31的频率差Δω也消失了，作为结果在合成脉冲的上部不发生具有相位周期的干涉波形。 

在此真正的含义是，为了不产生干涉，由于在干涉中使用的线性调频脉冲光的波长是1～2μm左右，所以要求在光程调整器17中，至少控制比该波长短的距离的技术。但是，即使准备了具有这种高的距离精度的光程调整器，作为现实问题，因为不能避免线性调频脉冲光自身的光频率的摇摆和伴随作为传送媒体的光线路的温度变化的伸缩等，所以不能成为完全的直流分量，而是作为相位周期长的干涉波形的一部分被观测(图3(c))。总之，在合波脉冲光31的顶部中显现的干涉是振幅相 等(图3中的38～40)，相位周期不同的波形的一部分(在图3的35～37中表示其样子)。 

依据该现实，在本发明中如图3(c)所示，通过尽可能加长在合波脉冲光31的顶部产生的干涉波形的相位周期(至少比半周期长)，使该顶部接近直线来执行光程匹配。接近于该直线也就是将上限和下限的宽度设置成最小，其结果等同于使双路化线路的光程一致。 

说明其他的光程差检测方法(2)。 

图4是在使双路化线路的光程一致的过程中，对干涉波形具有的频谱的变化进行成像的图。在图4中，41是合波脉冲光，42、42’、42”是干涉波形，43是直流分量，44是使在在用线路11和迂回线路12中传输来的线性调频脉冲光的到达时间一致后的干涉波形的频率(ω₀)，44’是通过光程匹配，干涉波形向频率零进行变化的样子(ω₁)，44”是通过光程匹配，干涉波形的频率向零一侧变化，干涉波形的频率再次回归到ω₀时的样子。如图4所示，当光程差ΔL大的情况下，合波脉冲光41的相位周期变短，观测位于高频一侧的频率ω₀(图4(a))。接着，如果减小光程差ΔL，则合波脉冲光41的相位周期变长，频谱从ω₀向零的方向移动(图4(b))。ω₁是表示移向频率零的途中阶段的频率。进而，如果继续减小光程差ΔL，则移动中的频率ω₁被吸收到直流分量43中，下次能够在回归那样的动作下在最初的ω₀附近观测其频谱(图4(c))。 

在此，为了根据频谱的变化判定光程一致，如在上述“基于光干涉的光程差检测原理”中叙述的那样，必须检测从干涉波形中交流分量消失的位置、即频率变成零的直流分量的位置。但是，如式(4)所示那样，在干涉波形的电流值I中包含|A|²和|B|²这种另外的直流分量，分不清与通过干涉波形的相位周期变长而得到的频率零(直流分量)之间的区别。因而通过以下叙述的方法，可以间接地求出上述频率零(直流分量)的点、即在用线路11和迂回线路12的光程一致的点。 

在光程差ΔL中，存在迂回线路12比在用线路11长的情况下(+ΔL)和短的情况(-ΔL)这2种状态。相对于该2种状态，如果使光频率线性地进行线性调频的脉冲光彼此进行合波，则能够得到同样的相位周期的 干涉波形。即、能够在±ΔL的位置上观察相同频谱。这是因为由于线性调频的光频率是线性的，因而如果将此时的线性调频量(斜率)设置成Ω(常数)，则因在用线路11和迂回线路12的光程产生的频差Δω(L)与光程差ΔL成比例。即、用下式(5)提供。 

Δω(L)＝Ω·|ΔL|(常数)...(5) 

在此，|ΔL|表示与在用线路11相对的迂回线路12的上述2个状态下的光程差，干涉波形的频率作为同样的Ω·|ΔL|被观测。 

从以上可知，在用线路11和迂回线路12的光程差一致的点位于上述2个状态(±ΔL)的中间点。 

即、首先决定作为基准的频率ω₀，测定与之对应的光程调整位置X₁。而后，向频率零调节光程调整器17，移动光程调整器17，直到再次在作为基准的频率分量ω₀检测到该频谱为止，测定与之对应的光程调整器17的位置X₂。这2个ω₀因为距频率零的位置X₃处于相等距离，所以位置X₃用式(6)提供。 

X₃＝(X₁+X₂)/2...(6) 

本方法与在上述“光程差检测方法(1)”中说明的将干涉波形顶部的上限和下限的宽度设置成最小的方法相比，消除光程差的方向从频谱的变化中立即明了。此外，具有对干涉波形42、42’、42”的振幅大小可以几乎没有影响地进行确定的优点。 

以下，详细说明基于上述方法的本发明的实施方式。 

(第1实施方式) 

图5是表示本发明的光通信切换系统的第1实施方式的构成的方框图。在图5中，111是室内传送装置，112是试验光遮断滤波器，113是第一分支部，114、114’是迂回线路连接用光耦合器，115是第一分支线路(在用)，116是第二分支部，117是第二分支线路，118是试验光遮断滤波器，119-1、...、119-7是室外终端装置，120是测定用端口，121是迂回线路连接用端口，122是光传送信号遮断滤波器，123是光示波器，124是光传送信号/试验光合波分波器，125是WDM光耦合器，126是光开关，127是试验光路径，128是光传送信号路径，129是光程调整用光 纤，130是WIC光耦合器，131是空间光通信器，132是发送接收端，133是反射器，134是迂回线路，135是光隔离器，136是在光程差检测中使用的线性调频光源(试验光源)，137是作为试验光的线性调频脉冲光，138是经由第一分支线路115的在用侧线性调频脉冲光，139是经由迂回线路134的迂回侧线性调频脉冲光，140是这些线性调频脉冲光的合波脉冲光。 

通过将1条光纤通过第一分支部113分为多个第一分支线路(在用)115(例如4分支)，将它们各自通过第二分支部116进一步分为多个第二分支线路117(例如8分支)，构成1台室内传送装置111控制多个(32台)室外终端装置119-1～119-7的PON系统。 

在该系统中，当在第一分支线路(在用)115中发生了工程等的情况下，经由预先设置在该第一分支线路(在用)115两端的迂回线路连接用光耦合器114和114’连接迂回线路134变更为另一通信路线。 

在此，在迂回线路134中在光传送信号/试验光合波分波器124内设置光开关126，以使得在紧接该线路134连接之后通过了迂回线路连接用光耦合器114和114’的光传送信号在具有信号的相位差的状态下不和来自第一分支线路(在用)115的光传送信号双路化。此外，在该光传送信号/试验光合波分波器124中，和光传送信号路径128不同，为了检测第一分支线路(在用)115和迂回线路134的光程差，用WDM光耦合器125和WIC光耦合器130构成始终让试验用的迂回侧线性调频脉冲光139通过用的试验光路径127。而且，光程调整用光纤129是用于使光传送信号/试验光合波分波器124内的光传送信号路径128和试验光路径127的光程相等的器件。 

将线性调频脉冲光源136设置在例如第二分支线路117的空心线中，从这里送出线性调频脉冲光137。作为线性调频光源，希望是线宽度比较窄的DFB-LD，可以使用直接强度调制那样的光脉冲试验器等。 

送出的线性调频脉冲光137被迂回线路连接用光耦合器114’分支成在用侧线性调频脉冲光138和迂回侧线性调频脉冲光139，用迂回线路连接用光耦合器114再次进行合波，在从测定用端口120通过了光传送信 号遮断滤波器122后，利用光示波器123作为合波脉冲光140进行测定。 

空间通信器131是用于补偿第一分支线路(在用)115和迂回线路134的光程差的空间长度可变装置，包含具有准直功能的被固定的发送接收部132和可以移动的反射器133，通过让该反射器133移动使空间光程伸缩。 

而且，试验光遮断滤波器112和118如在服务中也可以进行光程差检测测定那样切断试验波长的线性调频脉冲光137的器件。此外，光传送信号遮断滤波器122和光隔离器135是相反地在光程差检测时切断进入到光示波器123等的光传送信号的器件。 

接着，参照图6所示的流程图，说明用于对上述第一分支线路(在用)115匹配迂回线路134的光程的调整步骤。 

首先，从线性调频脉冲光源136送出线性调频脉冲光137(步骤S1)。此时，将光开关126设置成断开，遮断光传送信号，使得经由迂回线路134传输的光传送信号不和第一分支线路(在用)115的光传送信号叠加。 

以下，用光示波器123监视在第一分支线路(在用)115和迂回线路134各自中传输、并用迂回线路连接用光耦合器114再次合流得到的合波脉冲光140，测定此时的在用侧线性调频脉冲光138和迂回侧线性调频脉冲光139的到达时间(步骤S2)。而后，当在到达时间中存在差异的情况下，用空间光通信器131的反射器133进行补正，以使得到达时间一致(步骤S3、S4)。作为此时的光程匹配的精度，主要是光示波器123的采样分辨率成为主要原因，而光示波器123具有的装置噪音、或者线性调频脉冲光波形的劣化状况和光功率的稳定性等也是很大起因，一般情况下数米到数十厘米就是极限了。 

接着，为了进一步进行光程匹配，监视在合波脉冲光140的上部发生的干涉波形的相位周期(步骤S5)。让反射器133向干涉波形的相位周期加长的方向移动，测定此时的上限下限差(步骤S6)。调节反射器133使得测定的上限下限的差为最小(步骤S7、S8)。作为此时的光程匹配的精度，包含反射器133的调整精度在内是毫米程度。 

以上，通过按照上述光程匹配的步骤，使第一分支线路(在用)115 和迂回线路134在mm程度上相一致，打开光开关126使光传送信号双路化(步骤S9)。 

图7以及图8表示实施了上述光程差匹配的步骤的情况下的验证结果。 

图7是采用线性调频脉冲光到达时间测定进行的光程匹配的实验例子。A是迂回侧线性调频脉冲波形，B是在用侧线性调频脉冲波形。在图7中，(a)是用光示波器123监视步骤S2的在第一分支线路(在用)115和迂回线路134的各自中传输、并用迂回线路连接用光耦合器114再次合流得到的合波脉冲光140，测定此时的在用侧线性调频脉冲光138和迂回侧线性调频脉冲光139的到达时间的结果。该光程差约是99米。 

以下，在(b)～(d)中，表示用空间光通信器131的反射器133进行补正使得到达时间一致的样子。(b)的光程差是38m，(c)的光程差是18m，(d)的光程差达到数m，虽然消除光程差，但不能求出比这更高的距离精度。 

因而，着眼于在图7(d)的合波脉冲光140的上部产生的干涉波形，首先，监视其相位周期(步骤S5)。让反射器133向着干涉波形的相位周期变长的方向移动，测定此时的上限下限差(步骤S6)。调节反射器133使得所测定的上限下限的差为最小(步骤S7、S8)。图8是这样根据步骤S5～S8实施了光程差匹配的结果。在图8中，(a)是光程差数十cm的干涉波形，(b)是光程差十几cm的干涉波形，(c)是光程差几cm的干涉波形，(d)是光程差几mm的干涉波形。随着光程差消除，干涉波形的相位周期变长，能够确认出最终干涉波形消失的样子。 

图9是在光程一致时(干涉波形的上限下限差最小)的线性调频脉冲宽度和FSO导轨刻度的关系。在图9中，151是测定脉冲宽度20ns时的FSO导轨刻度的位置的结果，152是测定脉冲宽度50ns时的FSO导轨刻度的位置的结果，153是测定脉冲宽度100ns时的FSO导轨刻度的位置的结果，154是测定脉冲宽度200ns时的FSO导轨刻度的位置的结果，155是测定脉冲宽度500ns时的FSO导轨刻度的位置的结果，在各脉冲宽度中，各自测定4次，表示其最大和最小以及平均。该图中除了 脉冲宽度20ns(151)以外的其他的脉冲宽度(152～155)能够确认收敛于FSO导轨刻度974～975mm的范围内、即1mm以内的距离精度。在此，作为脉冲宽度20ns(151)的距离精度比其他脉冲宽度大的理由，是因为由于脉冲形状接近于三角波形的顶部部分窄，所以在求上限下限差的最小值时测定误差增大的缘故。 

(第2实施方式) 

在本实施方式中，在光程差匹配的步骤中，除了对合波脉冲光140上部中的干涉波形的相位周期进行傅里叶变换并作为频谱检测光程差这一点以外都和第1实施方式相同的构成，所以在此一边参照图5所示的构成图，一边使用图10说明第2实施方式的光程差匹配的调整步骤。 

首先，从线性调频脉冲光源136送出线性调频脉冲光137(步骤S11)。此时，使光开关126断开，遮断光传送信号，以使得经由迂回线路134传输的光传送信号不和第一分支线路(在用)115的光传送信号叠加。 

接着，用光示波器123监视在第一分支线路(在用)115和迂回线路134的各自中传输、并用迂回线路连接用光耦合器114再次合流得到的合波脉冲光140，测定此时的在用侧线性调频脉冲光138和迂回侧线性调频脉冲光139的到达时间(步骤S12)。而后，当到达时间存在差异的情况下，用空间光通信器131的反射器133进行补正，以使得到达时间一致(步骤S13，S14)。作为此时的光程匹配的精度，主要是光示波器123的采样分辨率为主要原因，但光示波器123具有的装置噪声、或者脉冲光波形的劣化情况和光功率的稳定性等也起很大原因，一般情况下数米到数十厘米就是极限了。 

接着，为了进一步进行光程匹配，测定在合波脉冲光140的上部发生的干涉波形的频谱ω₀和与之对应的反射器133的位置X₁(步骤S15)。使反射器133向干涉波形的频谱ω₀变成零的方向移动。此时，当向频谱ω₀不是零的方向移动的情况下，让反射器133向相反方向移动(步骤S17，S18)。当频谱ω₀向零移动的情况下，进一步继续移动反射器133，继续移动到再次干涉波形的频谱变成ω₀的位置(步骤S19)。测定与该频谱ω₀对应的反射器133的位置X₂(步骤S20)。而后，计算位置(X₁+X₂) /2，将反射器133设置在该位置(步骤S21)。 

以上，通过根据上述光程匹配的步骤，通过使第一分支线路(在用)115和迂回线路134一致，从而打开光开关126使光传送信号双路化(步骤S22)。作为此时的光程匹配的精度包含反射器133的调整精度在内是mm程度。 

用图8、图10、图11以及图2验证上述“光程差匹配的步骤”。 

在本实施方式中，在光程差匹配的步骤中，除了将合波脉冲光140的上部的干涉波形的相位周期变化作为频率变化来检测光程差这一点外都和第1实施方式相同。 

图11是利用在本发明中使用的线性调频脉冲光源得到的频谱和FSO导轨刻度之间的关系。在图11中，163是使用脉冲宽度50ns时的图10的步骤S15中的频率和导轨刻度的关系，162是在同一脉冲宽度下的图10的步骤S19中的频率和导轨刻度的关系，163是在同一脉冲宽度下的图10的步骤S21中的频率和导轨刻度的关系。 

最初，在步骤S15中在合波脉冲光140的上部发生的干涉波形的频谱ω₀是-250MHz，此时的反射器133的位置X₁是913mm。 

以下，在步骤S17、S18中，让反射器133向着干涉波形的频谱-250MHz变为零的方向移动。进一步继续移动反射器133，继续移动到干涉波形的频谱再次是250MHz的位置X₂(步骤S19)。此时的反射器133的位置X₂是1035mm(步骤S20)。 

最后，计算位置(X₁+X₂)/2(＝974mm)，将反射器133设置在974mm的位置(步骤S21)。 

通过利用上述光程匹配的步骤，使第一分支线路(在用)115和迂回线路134一致，从而打开光开关126，使光传送信号双路化(步骤S12)。在本实施方式的系统中得到的光程差匹配的反射器的导轨刻度的位置和在第1实施方式中得到的位置在mm程度的精度下是一致的。 

(第3实施方式) 

图12是表示本发明的光通信切换系统的第3实施方式的构成的方框图。本光通信切换系统具备光传送信号/试验光合波分波器224替代图5 的光通信切换系统的光传送信号/试验光合波分波器124。 

光传送信号/试验光合波分波器224具有：WDM光耦合器125、WIC光耦合器130、光衰减器176、光衰减器176’、光衰减器176”、试验光放大器181、上行光传送信号光放大器182以及下行光传送信号光放大器183。在此，光衰减器176’、光衰减器176”、上行光传送信号光放大器182以及下行光传送信号光放大器183相当于上述的等级调整单元。 

首先，使用图13以及图14说明双路化线路切换系统中的差拍干涉噪声降低的想法。图13是在双路化线路中传输的光传送信号的成像图。在图13中，49是室内传送装置，50和50’是光耦合器，51是第1光传送线路(在用线路)，52是光等级调整器，53是第2光传送线路(迂回线路)，54是室外终端装置。 

如图13所示，从室内传送装置49送出的光传送信号在通过由在用线路51和迂回线路53构成的Mach-Zehnder型的双路化线路时，对由于其光程差ΔL(＝Δt·c/n)而不同的光频率部分的光传送信号彼此进行合波，在室外终端装置54中一边伴随差频率分量Δω的差拍干涉噪声一边进行接收。在此，Δt是时间差，c是光速，n是在用线路51以及迂回线路53的芯的折射率。 

图14是对此时的样子、即对在双路化线路中传输来的各光传送信号位脉冲(1位)的功率和频率以及差拍干涉波形进行成像的图。在图14中，58是在用侧光传送信号的位脉冲，59是迂回侧光传送信号的位脉冲，60是在用侧光传送信号的频率线性调频曲线，61是迂回侧光传送信号的频率线性调频曲线，62是差拍干涉波形，63是光频差(Δω)。 

现在，利用光耦合器50进行分支，如果将在在用线路51中传输的光传送信号Φ₁和在迂回线路53中传输的光传送信号Φ₂用各个平面波近似，则可以用式(7)和式(8)来表示。 

φ₁{L₁，ω(L₁)} 

                                        ...(7) 

＝A·exp[-i{k₀·n·L₁-ω(L₁)·t+φ₀}] 

φ₂{L₂，ω(L₂)} 

                                            ...(8) 

＝B·exp[-i{k₀·n·L₂-ω(L₂)·t+φ₀}] 

在此，L₁和L₂是在用线路51和迂回线路53的光程，ω(L₁)和ω (L₂)是光程L₁和L₁中的光频率，A和B是振幅，k₀是真空中的波数，n是芯的折射率，Φ₀是初始相位。 

用室外终端装置54测定的电流值I因为与叠加上述光传送信号Φ₀和Φ₂的干涉波的平方成比例，所以电流值I由式(9)提供。其中，假设光-电转换率是1，合波时的偏振波耦合效率也假设是差拍干涉变为最大的情况，假定为1。 

I＝|φ₁+φ₂*|² ...(9) 

在此，＊表示共轭复数。如果将式(7)和式(8)带入式(9)，则得到下式(10)。 

I＝|A|²+|B|²+2·|A|·|B|·cos(k₀·n·ΔL-Δω·t) 

                                           ...(10) 

其中，ΔL＝L₁-L₂，Δω＝ω(L₁)-ω(L₂) 

在此，从图14可知，当没有光程差的情况下(ΔL＝0)，被合波的光传送信号的频率也一致，因为光频差63Δω＝0，所以式(10)的第3项的余弦部变成“1”，交流分量从电流值I中消失。即、期待电流值I变成常值。但是，如果考虑光传送线路的长度因周围的温度环境而伸缩、或者例如即使光程差完全一致(ΔL＝0)在光传送信号源的频率中也有摇摆这种情况，则交流分量(差拍干涉项)从式(10)中消失在现实中是不可能的。 

因而，在本发明中以因光程差ΔL等的理由而发生差拍干涉为前提，实施其干涉噪声的降低对策。即、从式(10)中明确可知，通过减小表示差拍干涉的第3项(余弦部)的振幅，能够抑制其干涉噪声。即，通过在双路化线路中传输的光传送信号的强度上设置等级差，可以降低干涉强度。 

图15是模拟在图13的在用线路51和迂回线路53中传输的光传送信号Φ₁和Φ₂的振幅相同的情况(a)(|A|＝|B|)，和10∶1的情况(b)(|A|＝|B|/10)的差拍干涉噪声的发生状况的图。其中，假定2个光传送信号的光频差Δω是20MHz。例如，当GE-PON(1Gbps)的情况下，因为变成位宽度为4ns的脉冲串的信号，所以可知在振幅相同的情 况下(a)，1位宽度内的光等级急剧变化，最差的情况下，光传送信号的位脉冲有可能消失。另一方面，当振幅比是10∶1的情况下(b)，虽然发生等级变化，但其变化平缓，光传送信号的位脉冲也不会消失。 

以上，通过在经过双路化的光传送信号中设置等级差，能够降低伴随差拍干涉的振幅。 

详细说明图12的光通信切换系统。光传送信号/试验光合波分波器224在WDM光耦合器125和WIC光耦合器130之间具有上行光传送信号路径177、下行光传送信号路径178以及试验光路径179这3条路径。上行光传送信号路径177向着上行光传送信号前进的方向配置上行光传送信号光放大器182以及光衰减器176’，下行光传送信号路径178向着下行光传送信号前进的方向配置下行光传送信号光放大器183以及光衰减器176”。此外，试验光路径179向着试验光前进的方向配置试验光放大器181以及光衰减器176。光传送信号/试验光合波分波器224能够用这些构成调整上行光传送信号、下行光传送信号以及试验光的光功率。 

现在，利用空间光通信器131使第一分支线路(在用)115和迂回线路134的光程一致，在该状态下，用各种光放大器(182，183)和各光衰减器(176’，176”)控制上下光传送信号的光功率，验证了降低差拍干涉光强度的效果。 

首先，测定将在第一分支线路(在用)115和迂回线路134中传输的上下光传送信号的光等级设置成相同的程度的情况和设置成有差异的情况的光传送信号的眼图。图16以及图17表示其结果，在图16中，200是来自下行光传送信号源(DFB-LD)的光传送信号波形，201是在光传送信号中几乎没有等级差时的合波波形，202是在光传送信号上设置了7∶1左右的等级差时的合波波形。此外，在图17中，203是来自上行光传送信号源(FP-LD)的光传送信号波形，204是在光传送信号中几乎没有等级差时的合波波形，205是在光传送信号中设置7∶1左右等级差时的合波波形。从图16以及图17可知，两者都在光传送信号中设置等级差的时候伴随双路化的差拍干涉减少，能够维持光传送信号源输出时的眼图的形状。其中，关于上下光传送信号中使用的光源的种类，下行光传送 信号的光源是DFB-LD，上行光传送信号是FP-LD，所以前者接近双光束干涉，后者表示出多光束干涉的倾向。 

以下，一边改变在双路化线路中传输的光传送信号的等级差一边测定OLT和ONU之间的帧丢失。图18表示其结果。在图18中，黑圆圈表示下行光传送信号的帧丢失，三角标记表示上行光传送信号的帧丢失。由于两者都设置比大约6dB大的等级差，所以帧丢失大致变成零，能够抑制通信品质的劣化。 

如上所述，根据第1～第3实施方式，因为能够补正因在光线路切换时产生的在用线路和迂回线路的光程差产生的传送时间，并且能够降低在光传送信号的双路化时产生的干涉噪声，所以能够保持在用信号的传送逻辑链接状态，并能够一边继续通信一边将在用信号从在用线路向迂回线路转移。由此，能够不去有意识地了解对于多个用户服务停止的期间(时间段)，而进行有计划的障碍转移工程，能够期待在1个光通信系统中的服务提高和工程成本消减。 

(空间光通信器的实施方式1) 

接着，说明在图5以及图12中说明过的空间光通信器131。在以下的说明中，所谓“通信光”是包含在图5和图12中说明过的光传送信号和线性调频脉冲光的光。图19是表示第1实施方式中的空间通信器的图。将该装置设置在例如与在用线路(未图示)连接的迂回线路D的途中。在图19中，迂回线路D经由波长无关耦合器(WIC耦合器)501、502被双路化为光纤503和光纤504。光纤504是和光纤503并排设置的副光线路。在光纤503、504上设置可以调整各自的光功率的光衰减器A3、A4。 

在光纤503中传输的通信光经由光循环器505导入到准直器506。在准直器506中经过光轴调整后的通信光经由反射镜507照射在角锥棱镜CCM2上。角锥棱镜CCM2通过水平可动机构550在光轴方向上工作，调整与在光轴方向相对置的角锥棱镜CCM1之间的间隔。 

一般地角锥棱镜具有将入射光全部反射到同一方向的性质。即向着角锥棱镜入射的入射光反射到和入射的方向正相反的朝向。因而在图19 中，构成平行的入射反射光的中间线通过角锥棱镜CCM1、CCM2的顶点。 

即，用反射镜507改变了朝向的通信光在角锥棱镜CCM1、CCM2间重复几次反射之后返回到反射镜507，接着从准直器506经由光循环器505与光纤503再耦合。经过再耦合的通信光经由WIC耦合器502返回到迂回路D。这样，具备准直器506以及光循环器505的光学系统形成具有方向性的输入输出端口。 

另一方面，在光纤504的路径途中，设置有可以选择多个延迟光纤581～584的光纤选择器508。即、光纤选择器508将在光纤504中传输的通信光有选择性地与延迟光纤581～584中的某一个耦合。延迟光纤581～584的光程相互呈阶梯式不同。 

可是，在图19中，角锥棱镜CCM1通过垂直可移动机构560在与光轴方向垂直的方向上工作。由此，可以阶梯式加减通信光的反射次数。具体地说，在针对角锥棱镜CCM1、CCM2的相互的顶点光轴的位置偏离(偏移)和反射次数之间存在一定的关系。 

例如、假设让来自准直器507的通信光沿着光轴入射到距离角锥棱镜CCM2的顶点3倍偏移的位置。为了够容易地确认，在本条件下，根据角锥棱镜的性质，通信光与准直器507再耦合。此时通信光在角锥棱镜CCM2中反射了2次后到达角锥棱镜CCM1的顶点，在那里反射后在相同的路线中相反地追溯。因而，如果让角锥棱镜CCM2沿着光轴移动1cm，则根据几何学的条件，光程变化8cm。进而如本实施方式那样，通过让角锥棱镜CCM1在和光轴垂直方向上移动，通信光的反射次数发生变化。如果反射次数发生变化，则能够切换相对角锥棱镜CCM2的单位长度移动量的光程变化量。 

图20是表示在角锥棱镜间的反射次数和光程的关系的图。假设由水平可动机构550进行的右侧的角锥棱镜CCM2的可动范围(水平可动范围)为L/2。即，设角锥棱镜CCM1、CCM2的顶点的间隔在从L/2到L的范围变化。进而假设将准直器506的射出光轴固定在从通过角锥棱镜CCM2的顶点的基准水平轴隔开A间隔的位置上(例如图中下侧)。如 图20以及图21的光路图所示，在本实施方式中通过设置光循环器505，通信光经由1个准直器506被射出/再射入。 

如图20(a)所示，在角锥棱镜偏移V是A时(V＝A)，通信光只在角锥棱镜CCM1中反射1次后返回准直器506。因而角锥棱镜CCM2在移动了L/2时的空间光程S的调整范围变成2L≤S≤4L。同样，如图20(b)所示那样，如果是V＝A/3则变成4L≤S≤8L。如图20(c)所示那样，如果是V＝A/7则变成8L≤S≤16L。如果将它们合并起来，则通过切换反射次数可以使空间光程S在从2L到16L的14L范围中可变。 

但是，在各反射次数中在让右侧的角锥棱镜CCM2返回原点时，需要让通信光退避到光纤504(图19)一侧。此外此时，如果光纤503、504的光程差超过规定值(例如8cm)，则通信服务将停止。 

因而在本实施方式中，在光纤选择器508上连接具有可以消除该光程差长度的长度的延迟光纤。具体地说在角锥棱镜间的空间光程S是例如图20(a)中的最大长度S＝4L的状态下，使延迟光纤581的光程和它一致。 

如果变成S＝4L的状态，则用光纤选择器508选择延迟光纤581，操作光衰减器A3、A4，使通信光暂时被双路化为光纤503和504后，遮断光纤503一侧的通信光，只在光纤504一侧流过通信光。即、让通信光迂回到光纤504一侧。这样一来如果从图20(a)的状态[V＝A，P＝L/2，S＝4L]切换到图20(b)的状态[V＝A/3，P＝0，S＝4L]，则其后即使通信光返回到光纤503一侧，光程也不发生变化。 

同样地，角锥棱镜间的空间光程S在图20(b)中的最大长度S＝8L的状态下，使延迟光纤582的光程和它一致。如果在延迟光纤582中流过通信光，则不改变WIC耦合器1、2间的光程，就能够实施从图20(b)的状态[V＝A/3，P＝L/2，S＝8L]向图20(c)的状态[V＝A/7，P＝0，S＝8L]的切换。 

因而，如果在光纤选择器508中准备具有上述那样的光程的延迟光纤581、582，则可以在16L-2L＝14L的范围内连续改变WIC耦合器501、502间的光程。换句话说，能够有效地使用只具有有限的可动范围的角锥 棱镜可动机构。 

如上所述，根据第1实施方式，在让通信光在相对置配置的一对角锥棱镜CCM1、CCM2之间反射，使其间隔可变来调整光程的空间光通信器中，设置让一方的角锥棱镜CCM1在和光轴垂直方向上工作的垂直可动机构560，通过使角锥棱镜CCM1、CCM2的偏移可变来切换反射次数。由此即使水平可动机构550的可动范围受到限制，也可以实现超过它的光程可变范围。进而在本实施方式中，在切换时在让通信光退避的光纤504上设置光纤选择器，消除在退避前后的光程差长度。由此，在通信光退避时能够把光程差限于规定值内，还不会使通信服务停止。 

将用于调整光程的角锥棱镜可动机构设置成应对长度距离这一点从装置尺寸和成本方面看一般是困难的。与此相反，根据第1实施方式，则通过切换反射次数，与可动机构调整范围相比能够得到大的光程调整范围。由此，可以提供可以使光程在大范围内改变的空间光通信器。 

(空间光通信器的实施方式2) 

图22是表示第2实施方式中的空间通信器的图。在该实施方式中对于具备角锥棱镜CCM1、CCM2的空间光学系统设置2个准直器C1、C2，其中将准直器C2作为向空间光学系统进行光入射用来使用，将准直器C1作为从空间光学系统向光纤503进行再耦合用来使用。将准直器C1、C2配置在相对角锥棱镜CCM1、CCM2的光轴点对称的位置上。 

图22所示的空间光学系统的光路如果从与光轴垂直，并且与角锥棱镜偏移方向垂直的方向观测，则和图21所示的第1实施方式中的光路完全相同。此外，从该方向看的准直器和角锥棱镜的位置关系如果相同，则空间光程也和图21、图22都一样。因而即使利用第2实施方式也可以得到和第1实施方式相同的效果。进而，在图22中因为不需要光循环器，所以还具有可以简化结构的优点。 

(空间光通信器的实施方式3) 

图23是表示第3实施方式中的空间通信器的图。图23的空间通信器可以说是叠加图21以及图22所示的2种空间通信器的通信器。在各自的空间光学系统上分配各自不同的波长。即、在具有光循环器505的 空间光学系统上分配波长λ2，在不具有光循环器505的空间光学系统上分配波长λ1。 

在光纤504上流过波长λ1、λ2的通信光，它们用WDM(Wavelength division multiplexing：波分复用)耦合器509进行分波。波长光λ1从准直器C2经由反射镜507导入到角锥棱镜CCM1、CCM2间的空间，在反复反射后到达准直器C1，经由WDM耦合器510与光纤504再耦合。波长光λ2从准直器506经由反射镜507导入到角锥棱镜CCM1、CCM2间的空间，在反复反射后再次返回到准直器506，经由WDM耦合器510与光纤504再耦合。 

通过以上构成，当使用各种波长的光传送信号的情况下，可以设计与波长特性对应的最佳的空间光学系统。进而，在图23的构成中进一步再设置一组准直器，通过使空间光学系统叠加也可以构成与3个波长对应的光学系统。此外根据相反的想法，也可以在各个空间路径上分配同样波长的光传送信号。 

如上所述，根据本发明，能够得到超过角锥棱镜的可动机构的调整范围的大光程调整范围。由此，在用于构成暂时将线路双路化的迂回路时不使通信服务停止的光程调整机构中，可以使光程在大范围中改变。 

而且，本发明并不限于上述实施方式。例如，因为在光纤芯和空间中的光的传输速度不同，所以当考虑在光纤长度换算下的光程的延伸的情况下，也可以进行与传输速度的不同相应的空间光程的换算。 

此外，可动机构的运动方和光纤选择器508的延迟光纤的组合等并不限于上述的例子，而可以考虑各种构成。例如如图24所示，也可以固定角锥棱镜CCM1、CCM2间的偏移，使准直器506或者反射镜507与光轴垂直地工作。 

图24(a)～(c)表示让反射镜507与光轴垂直地移动的样子。随着反射镜507从光轴离开，反射次数增加，能够实现和图20(a)～(c)一样的状态。即、即使让入射到角锥棱镜CCM1、CCM2间的通信光的入射位置在与光轴垂直方向上变化也能够使反射次数可变，可以得到超过水平可动机构550的调整范围的光程调整范围。 

(空间光通信器的实施方式4) 

图25是表示第4实施方式中的空间通信器的图。在图25中，611A₀～611A_N-1，611B₀～611B_N-1分别是可以选择长度不同的2种光纤的光开关，在A系统、B系统中分别串联连接N段。在各系统中，在光开关611A₀～611A_N-1，611B₀～611B_N-1各自的一侧上连接具有某一定长度的短光纤(例如a＝0.1m)，在另一侧上连接1+0.1m、2+0.1m、4+0.1m，...，2^N-1+0.1m长度的光纤，在各系统的光开关611A₀～611A_N-1，611B₀～611B_N-1中可以各自独立地进行光纤的选择。 

在此，如果忽视光开关间各自的长度，则通过组合光开关611A₀～611A_N-1，611B₀～611B_N-1的ON/OFF，可以在0.1×Nm到2^N-1+0.1×Nm间以1m刻度改变光开关整体的长度。 

最后的光开关611A_N-1、611B_N-1的一端分别与准直器612A₁、612B₁连接，由此输出的光束分别通过角锥棱镜613A/613B被反射，输入到另一准直器612A₂、612B₂，进而向光衰减器614A、614B导入。角锥棱镜613A/613B在准直器612A₁、612B₁、612A₂、612B₂的光轴方向上可动，可以连续地改变A、B系统各自的准直器间612A₁-612A₂、612B₁-612B₂的光程。 

这样，在本装置中，光线路准备了2个系统(A，B)，通过波长无关(WIC)耦合器651、652并联耦合，与一组光的输入输出端口661、662连接。其构成是，角锥棱镜613A/613B的背面彼此被接合而一体化，其可动机构共用，在一个系统的光程延伸时，另一个系统的光程缩短。 

图26是用于说明在图25的实施方式中光输入输出端口661、662间的光程连续延伸时的各光开关611A₀～611A_N-1，611B₀～611B_N-1的切换时刻和角锥棱镜613A/613B的定位的图。而且，光衰减器614A、614B的ON和OFF分别表示光的导通和遮断。 

如果将角锥棱镜613A/613B的可动范围设置成0.5m，则一组准直器间的空间距离变化量为1m。假设最初只是A系统导通，该光开关611A₀～611A_N-1全部选择短光纤(a＝0.1m)，角锥棱镜613A/613B位于A系统一侧的空间光程为最短的位置。由此，如图26(a)所示，如果让角 锥棱镜613A、613B移动到B系统一侧，则A系统的光程延伸1m。 

在此，如果假设B系统的光开关611B₀的选择为1m，其他的光开关611B₁～611b_N-1的选择是am，则两系统的光程一致。因此，经由暂时性的双路化切换各自的光衰减器614A、614B的ON和OFF，只让B系统导通光(图26(b))。如果从该状态让角锥棱镜613A/613B移动到A系统一侧，因为B系统的光程延长1m，所以相对A系统的初始状态光程延伸了2m(图26(c))。因而，如果假设A系统的光开关611A₁的选择为2m，其他的光开关611A₀、611A₂～611A_N-1的选择是am，则因为两系统的光程一致，所以能够将各自的光衰减器614A、614B的ON/OFF暂时经由双路化状态相互进行切换，只让A系统导通光(图26(d))。 

以下，通过进行同样的动作，相对初始状态可以进行最大达到2^Nm的连续的光程延长。因为两系统的光线路通过角锥棱镜613A/613B的往复分别每次延伸2m，所以代替光开关只要分别准备am和1m的光纤即可。另一方面，在光纤和空间中，光的传输速度不同，在将光纤芯的折射率设置为1.46时，光纤长度的1m在空间长度换算中变成1.46m。因此，角锥棱镜613A/613B的可动范围必须与之相应地设定。此外，当光纤的各光纤长度未必如设计值那样的情况下，在两系统中在使光程一致时有可能发生误差。但是，该问题只要导入让角锥棱镜613A/613B的可动范围具有某种程度的余量，在每次双路化时调整其停止位置以吸收误差那样的结构就能够解决。 

而且，在本发明中虽然使用选择2种光纤的光开关，但并不限于此构成，例如对使用了可以选择3种的光开关的、针对具有以3进制等的表现为基础的长度的光纤群的开关动作也可以按同样的想法来构成。此外，虽然在2个系统中共用使光程连续变化的角锥棱镜可动机构，但即使是设成在两系统中独立的构成、或者只在单个系统中设置的方法也可以得到和本实施方式一样的效果。 

(空间光通信器的实施方式5) 

图27表示只在一侧配置了角锥棱镜时的光程延伸法。这种情况下也是角锥棱镜的可动范围是0.5m，但在一个往复中光程延伸1m。假设最 初只是A系统导通，其光开关611A₀～611A_N-1全部选择短的光纤(a＝0.1m)，角锥棱镜613A位于A系统一侧的空间光程最短的位置上。由此，如图27(a)所示，如果使角锥棱镜613A移动到B系统一侧，则A系统的光程延伸1m。 

在此，如果假设B系统的光开关611B₀的选择为1m，其他的光开关611B₁～611b_N-1的选择是am，则两系统的光程一致。因此，经由暂时性的双路化切换各自的光衰减器614A、614B的ON和OFF，只让B系统导通光(图27(b))。从该状态让角锥棱镜613A移动到A系统一侧，假设A系统的光开关611A₀的选择为1m，其他的光开关611A₁～611A_N-1的选择是am，则两系统的光程一致(图27(c))。因此，经由暂时性的双路化切换各自光衰减器614A、614B的ON/OFF，能够只让A系统导通光(图27(d))。 

如以上说明那样，如果使用本空间光通信器，则可以连续改变光线路的光程。由此，能够提供例如当需要障碍转移等的对在用线路的工程的情况下，在构成对通信光暂时性进行双路化的迂回路时，不停止通信服务的光程调整机构。即使在线路长度的调整范围涉及数百米那样的情况下，通过准备具有以2进制为基础的光纤长度的光开关群，能够将类似用角锥棱镜和准直器的组合构筑那样的连续的光程可变机构设置成紧凑型。 

而且，在上述实施方式中以2进制的情况为例子进行了说明，但本空间光通信器不限于2进制，当然也可以用以n(≥3)进制为基础的光开关群实现。例如，在上述实施方式中，作为n＝2，第一段为a、a+1，第二段为a、a+2，第三段为a、a+4，...，但当n＝3的情况下，类似是第一段为a、a+1、a+2，第二段为a、a+3、a+6，第三段为a、a+9、a+18，...。 

而且，本发明并不限于上述实施方式的自身，在实施阶段在不脱离其主旨的范围中可以变形构成要素而具体化。此外，通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式表示的全部构成要素中删除几个构成。进而，也可以适当地组合在不同的实施方式例子中的构成要素。 

Claims (20)

1.一种光通信切换系统，在第1以及第2光传送装置间选择性地连接独立于第1光传送线路的第2光传送线路，形成双路化线路，该光通信切换系统具备：

第1光耦合器单元，将上述第1光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；

第2光耦合器单元，将上述第2光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的另一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；

试验光源，与上述第2光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，发送光频率被线性调频的脉冲光；

光测定器，与上述第1光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，测定从该端子输出的上述脉冲光；以及

空间光通信器，设置在上述第2光传送线路中，通过空间光程的伸缩来补偿在该线路中传送的脉冲光的传递时间，

用上述第2光耦合器单元对从上述试验光源送出的脉冲光进行分支，用上述第1光耦合器单元使分别通过了上述第1以及第2光传送线路的脉冲光合波，并输入给上述光测定器，用该光测定器测定在各光传送线路上通过的脉冲光的到达时间以及在脉冲波形的上部产生的干涉波形，以一边使所测定的脉冲光的到达时间一致一边使上述干涉波形变得适当的方式对上述空间光通信器的光程进行调整后，将上述第1以及第2光传送装置间的光传送信号从上述第1光传送线路转移到上述第2光传送线路。

2.根据权利要求1所述的光通信切换系统，其特征在于，进一步具备：

等级调整单元，配置在上述第1光传送线路和上述第2光传送线路的2个线路中至少一方的光传送线路中，当在上述第1光传送装置和上述第2光传送装置之间传送的光传送信号经由上述第1光传送线路以及上述第2光传送线路双方的情况下，使得在上述光传送信号的功率中发生等级差。

3.根据权利要求1所述的光通信切换系统，其特征在于：关于上述干涉波形的适当化，调整上述空间光通信器的光程，以使得上述干涉波形的上限下限的大小变为最小。

4.根据权利要求1所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述试验光源是送出上述光频率在时间上以线性或者接近线性的状态被线性调频的脉冲光的光源，

上述光测定器具备快速傅里叶变换器，该快速傅里叶变换器对在上述脉冲光的波形上部产生的干涉波形进行快速傅里叶变换，

关于上述干涉波形的适当化，对上述干涉波形进行快速傅里叶变换，将此时得到的特定的频率分量作为基准，延伸或者缩短上述空间光通信器的光程，以使该分量向频率零一侧移动，继续延伸或者缩短该光程直到再次测定作为基准的上述频率分量为止，以变为进行了该延伸或者缩短的长度的一半的光程的方式对上述空间光通信器进行调整。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述空间光通信器具备：

一对角锥棱镜，在基准轴方向上相对置配置；

光学系统，将在插入到上述第2光传送线路中的光线路上传播的光入射到上述角锥棱镜间，将在该角锥棱镜间反射出的光再耦合到上述光线路；

调整单元，使上述角锥棱镜间的间隔在上述基准轴方向上变化，调整上述光的反射路径的长度；

切换单元，阶梯式地切换上述角锥棱镜间的上述光的反射次数；以及

退避单元，在切换上述反射次数时，使上述光退避到与上述光线路的光程差为规定值以下的副光线路。

6.根据权利要求5所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述切换单元具备可动机构，该可动机构使上述角锥棱镜间的偏移在与上述基准轴垂直的方向上变化。

7.根据权利要求5所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述切换单元具备可动机构，该可动机构使入射到上述角锥棱镜间的光的入射位置在与上述基准轴垂直的方向上变化。

8.根据权利要求5所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述副光线路具备：

光程阶梯式地不同的多个光波导；以及

有选择性地使上述光耦合在上述多个光波导中的某个上的选择单元。

9.根据权利要求5所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光学系统具备：

准直器；以及

将在上述光线路中传播的光导出到上述准直器，将再回归到该准直器的光导入到上述光线路的光循环器。

10.根据权利要求5所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光学系统具备：

相对上述基准轴相互点对称地配置的第1以及第2准直器；以及

将在上述光线路中传播的光导出到上述第1准直器，将再回归到上述第2准直器的光导入到上述光线路的单元。

11.根据权利要求5所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光包含波长相互不同的第1以及第2光，

上述光学系统具备：

使在上述光线路中传播的第1以及第2光进行波长分离的分离单元；

第1准直器；

将上述进行波长分离后的第1光导出到上述第1准直器，将再回归到该第1准直器的第1光导入到上述光线路的光循环器；

相对上述基准轴相互点对称地配置的第2以及第3准直器；以及

将上述进行波长分离后的第2光导出到上述第2准直器，将再回归到上述第3准直器的第2光导入到上述光线路的单元。

12.根据权利要求1至4的任意一项所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述空间光通信器具备：

一对光耦合器，将插入到上述第2光传送线路中的一对光输入输出端口间的光线路分支耦合在2个系统的光线路上；

一对光衰减器，分别设置在上述2个系统的光线路中，连接、断开对应的系统的光线路的光传送；

一对光开关电路，分别设置在上述2个系统的光线路中，将分别选择性地切换连接n个系统的光开关多段串联地连接，利用各光开关选择性地连接以一定长度为单位进行长度调整后的多个光纤，按照上述一定长度单位来延长光线路长度，其中n是2以上的自然数；以及

光程调整单元，设置在上述2个系统的光线路中的至少一方上，并使对应的系统的上述光线路的光程能够连续地改变一定长度以上。

13.根据权利要求12所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光耦合器具有不依赖于传送光的波长的特性。

14.根据权利要求12所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光程调整单元具备：反射从上述光线路的一部分射出的光，并回送到上述光线路中的角锥棱镜；使该角锥棱镜沿着来自上述光线路的射出光以及反射光轴移动的可动机构。

15.根据权利要求12所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光程调整单元设置在上述2个系统各自上，伴随一个系统的光程的延伸，而缩短另一个系统的光程。

16.根据权利要求12所述的光通信切换系统，其特征在于：

上述光开关电路将N个上述光开关串联连接，在各自的一端上连接具有一定长度的光纤，在另一端上连接相对上述一定长度具有2⁰、2¹、...、2^N-1的比率的光程差长度的光纤。

17.一种双路化线路切换方法，在第1以及第2光传送装置间选择性地连接独立于第1光传送线路的第2光传送线路，形成双路化线路，所述双路化线路切换方法被用于光通信切换系统，

该光通信切换系统具备：

第1光耦合器单元，将上述第1光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；

第2光耦合器单元，将上述第2光传送装置的光信号输入输出端与第1光输入输出端子连接，将上述第1以及第2光传送线路各自的另一侧与第2以及第3光输入输出端子连接；

试验光源，与上述第2光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，送出光频率被线性调频的脉冲光；

光测定器，与上述第1光耦合器单元的第4光输入输出端子连接，测定从该端子输出的上述脉冲光；以及

空间光通信器，设置在上述第2光传送线路中，通过空间光程的伸缩来补偿在该线路中传送的脉冲光的传递时间，

该双路化线路切换方法包括：

用上述第2光耦合器单元对从上述试验光源送出的脉冲光进行分支，

用上述第1光耦合器单元使分别通过了上述第1以及第2光传送线路的脉冲光合波，并输入给上述光测定器，

用该光测定器测定通过各光传送线路的脉冲光的到达时间以及在该脉冲光的波形上部产生的干涉波形，

以一边使所测定的脉冲光的到达时间一致一边使上述干涉波形变得适当的方式对上述空间光通信器的光程进行调整，

将上述第1以及第2光传送装置间的光传送信号从上述第1光传送线路转移到上述第2光传送线路。

18.根据权利要求17所述的双路化线路切换方法，其特征在于：

用上述第2光耦合器单元对从上述试验光源送出的脉冲光进行分支，用上述第1光耦合器单元合波，当在上述第1光传送装置和上述第2光传送装置之间传送的光传送信号经由上述第1光传送线路以及上述第2光传送线路的双方的情况下，使得在上述光传送信号的功率中发生等级差。

19.根据权利要求17所述的双路化线路切换方法，其特征在于：关于上述干涉波形的适当化，调整上述空间光通信器的光程，以使得上述干涉波形的上限下限的大小变为最小。

20.根据权利要求17所述的双路化线路切换方法，其特征在于：

上述试验光源是送出上述光频率在时间上以线性或者接近线性的状态被线性调频的脉冲光的光源，

上述光测定器具备对在上述脉冲光的波形上部产生的干涉波形进行快速傅里叶变换的快速傅里叶变换器时，

关于上述干涉波形的适当化，

对上述干涉波形进行快速傅里叶变换，

将此时得到的特定的频率分量作为基准，延伸或者缩短上述空间光通信器的光程，以使该分量向频率零一侧移动，

继续延伸或者缩短该光程直到再次测定作为基准的上述频率分量为止，

以变为进行了该延伸或者缩短的长度的一半的光程的方式对上述空间光通信器进行调整。

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