CN113330694A - 光传输线监视装置、光传输线监视系统和光传输线监视方法 - Google Patents

光传输线监视装置、光传输线监视系统和光传输线监视方法 Download PDF

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CN113330694A CN201980074827.8A CN201980074827A CN113330694A CN 113330694 A CN113330694 A CN 113330694A CN 201980074827 A CN201980074827 A CN 201980074827A CN 113330694 A CN113330694 A CN 113330694A
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Abstract

提供一种能够并行地监视多条光传输线的光传输线监视装置、光传输线监视系统和光传输线监视方法。监视光输出单元(1)将具有不同频率的监视光(ML1～MLn)输出到光传输线(LA1～LAn)。本地振荡光源(2)输出本地振荡光(LO)。向其输入与监视光(ML1～MLn)相对应的返回光(BL1～BLn)的干扰单元(3)被配置为输出由输入光与本地振荡光(LO)之间的干扰生成的输出光。转换单元(4)将输出光转换成电信号(ED)。信号处理单元(5)基于每个监视光(ML1～MLn)，从电信号(ED)中提取中频信号，并且从中频信号生成光传输线(LA1～LAn)的监视结果。

Description

光传输线监视装置、光传输线监视系统和光传输线监视方法
技术领域
本发明涉及光传输线监视装置、光传输线监视系统以及光传输线监视方法。
背景技术
在由光传输线连接的光网络系统中，可能发生诸如光传输线断裂的故障，并且为了检测这种故障，使用诸如COTDR(相干光时域反射仪)的光传输线监视装置。通常，这样的光传输线监视装置将光脉冲(监视光)输出到光传输线，并且从通过散射监视光生成的返回光的接收时间，获得接收功率电平与作为电缆损耗迹线的距离之间的关系。
例如，已经提出了用在海底线缆系统中的COTDR装置(专利文献1)。根据该COTDR装置，将上行链路和下行链路光传输线铺设在海底，并且该装置将监视光输出到上行链路光传输线，并且通过相干检测接收通过下行链路光传输线返回的监视光，从而获取光传输线的测量结果。
另外，提出了能够提高监视性能的COTDR测量(专利文献2)。该技术将具有不同频率的多个监视光输出到一条光传输线，并且通过相干检测来接收它们的返回光，这使得能够减少检测时间。
引用列表
专利文献
PTL1：PCT国际专利申请公布的日语译本No.2007-518365
PTL2：PCT国际专利申请公布的日语译本No.2012-506651
发明内容
技术问题
由于将由光纤组成的多条光传输线(系统)放置在海底线缆中，因此需要建立一种用于监视多条光传输线的技术。此外，由于可能存在多条光传输线由不同的运营商管理，或者多条光传输线由一个运营商来管理但是为了根据目的使用不同的光传输线而被分开地管理的情况，需要彼此独立地监视多条光传输线。因此，期望并行地监视各个光传输线。然而，上述的COTDR装置和COTDR测量被设计为监视一条光传输线，并且它们并不旨在并行地监视多条光传输线。
鉴于上述情况，完成了本发明，因此本发明的目的是提供一种能够并行地监视多条光传输线的光传输线监视装置、光传输线监视系统和光传输线监视方法。
技术解决方案
根据本发明的一个方面的一种光传输线监视装置包括：监视光输出单元，所述监视光输出单元被配置为将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；本地振荡光源，所述本地振荡光源被配置为输出本地振荡光；干扰单元，对应于所述多个监视光的多个返回光被输入到所述干扰单元，所述干扰单元被配置为输出由输入光与所述本地振荡光之间的干扰生成的输出光；转换单元，所述转换单元被配置为将所述输出光转换为电信号；以及信号处理单元，所述信号处理单元被配置为基于所述多个监视光分别从电信号中提取具有拍频的信号，并从具有拍频的信号生成每条第一光传输线的监视结果。
根据本发明的一个方面的一种光传输线监视系统包括：光传输装置，所述光传输装置被配置为向多条第一光传输线输出光信号；以及光传输线监视装置，所述光传输线监视装置连接到所述光传输装置并且被配置为监视所述多条第一光传输线，其中，所述光传输线监视装置，包括：监视光输出单元，所述监视光输出单元被配置为将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；本地振荡光源，所述本地振荡光源被配置为输出本地振荡光；干扰单元，对应于所述多个监视光的多个返回光被输入到所述干扰单元，所述干扰单元被配置为输出由输入光与所述本地振荡光之间的干扰生成的输出光；转换单元，所述转换单元被配置为将所述输出光转换为电信号；以及信号处理单元，所述信号处理单元被配置为基于所述多个监视光分别从电信号中提取具有拍频的信号，并从具有拍频的信号生成每条第一光传输线的监视结果。
根据本发明的一个方面的一种光传输线监视方法包括：将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；输出由对应于所述多个监视光的多个返回光与本地振荡光之间的干扰生成的输出光；将所述输出光转换为电信号；以及基于所述多个监视光，分别从所述电信号中提取具有拍频的信号，并且从具有所述拍频的信号生成每条所述第一光传输线的监视结果。
有益效果
根据本发明，提供了能够并行地监视多条光传输线的光传输线监视装置、光传输线监视系统以及光传输线监视方法。
附图说明
图1是示出当通过根据第一示例性实施例的光传输线监视装置监视光网络时的连接的视图。
图2是示意性地示出光中继器的结构的视图。
图3是示意性示出根据第一示例性实施例的光传输线监视装置的结构的视图。
图4是更详细地示出根据第一示例性实施例的光传输线监视装置的结构的视图。
图5是示意性地示出根据第一示例性实施例的监视光输出单元的结构的视图。
图6是示出返回光的频率、本地振荡光的频率和中频的关系的视图。
图7是示意性示出根据第一示例性实施例的干扰单元的结构的示例的视图。
图8是示意性示出根据第一示例性实施例的转换单元的结构的视图。
图9是示意性示出根据第一示例性实施例的信号处理单元的结构的视图。
图10是示意性地示出根据第一示例性实施例的光传输线、监视光和返回光的关系的视图。
图11是示出根据第一示例性实施例的返回光生成机构的视图。
图12是示出返回光的波形的示例的视图。
图13是示意性地示出根据第一示例性实施例的监视光和返回光的传输的视图。
图14是示出根据第一示例性实施例的光传输线监视装置的改进示例的视图。
图15是示出图13所示的结构中的返回光的波形的示例的视图。
图16是示意性示出控制单元中的表格的视图。
图17是示意性示出根据第二示例性实施例的监视光和返回光的传播路径的视图。
图18是示意性示出根据第三示例性实施例的监视光和返回光的传播路径的视图。
图19是示意性示出根据第四示例性实施例的监视光和返回光的传播路径的视图。
图20是示意性示出根据第五示例性实施例的监视光和返回光的传播的视图。
图21是示出当通过根据第六示例性实施例的光传输线监视装置监视光网络时的连接的视图。
图22是示意性地示出第一改进示例中的监视光输出单元的结构的视图。
图23是示意性地示出第二改进示例中的监视光输出单元的结构的视图。
图24是示意性地示出第三改进示例中的监视光输出单元的结构的视图。
图25是示意性地示出改进示例中的干扰单元的结构的视图。
图26是示意性地示出改进示例中的干扰单元和转换单元的结构的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的示例性实施例。在附图的描述中，相同的元件将由相同的附图标记表示，并且在需要时，将省略冗余的描述。
第一示例性实施例
在下文中，描述根据第一示例性实施例的光传输线监视装置100。例如，光传输线监视装置检测构成诸如海底光网络的各种光网络的光传输线中的故障。光传输线监视装置100例如通过将作为监视光的光脉冲输出到与放置在终端站中的光传输装置连接的光传输线并且测量其返回光的强度，检测光传输线中的故障。
图1示出了当通过根据第一示例性实施例的光传输线监视装置100监视光网络1000时的连接。终端站TS0通过光传输线连接到多个终端站TS1至TSn(n是2或更大的整数)。注意，终端站TS1至TSn不限于单独的终端站，并且终端站TS1至TSn中的一些或全部可以被视为安装在一个终端站中的多个光传输装置。
终端站TS0包括多个光传输装置TR1至TRn。光传输装置TR1至TRn分别包括发射器T1至Tn以及接收器R1至Rn。终端站TS1至TSn分别包括发射器TT1至TTn以及接收器RR1至RRn。
从发射器T1至Tn输出的光信号分别通过光传输线LA1至LAn(也被称为第一光传输线)传输到终端站TS1至TSn的接收器RR1至RRn。从终端站TS1至TSn的发射器TT1至TTn输出的光信号分别通过光传输线LB1至LBn(也被称为第二光传输线)传输到终端站TS0的接收器R1至Rn。换句话说，光传输线LAk(k是1至n的整数)和光传输线LBk形成一对光传输线，其连接终端站TS0和终端站TSk的光传输装置TRk。
在光传输线对的光传输线LAk和光传输线LBk中插入一个或多个光中继器RP。图2示意性地示出了光中继器RP的结构。光中继器RP包括光放大器A1和A2以及耦合器CP1和CP2。
光放大器A1插入光传输线LAk中，并且放大通过光传输线LAk向终端站TSk传输的光信号。
例如，耦合器CP1被配置为定向耦合器或光环行器。耦合器CP1被插入光放大器A1的后级，并且选择性地分支与通过光传输线LAk向终端站TS0传输的光信号相反的方向中传播的光信号(即，稍后所述的返回光BLk)，并且将分支的光信号输出到耦合器CP2。
光放大器A2插入光传输线LBk中，并且放大通过光传输线LBk传输的光信号。
例如，耦合器CP2被配置为定向耦合器或光环行器。耦合器CP2被插入光放大器A2的后级，并且将从耦合器CP1输出的光信号(稍后所述的返回光BLk)耦合到光传输线LBk。耦合的光信号(即，稍后所述的返回光BLk)通过光传输线LBk传输到终端站TS0。注意，耦合器CP2可以被插入光放大器A2的前级中，并且耦合器CP2可以将从耦合器CP1输出的光信号(即，稍后所述的返回光BLk)耦合到光传输线LBk，从而将耦合光(反馈光BLk)输入到光放大器A2。在这种情况下，光放大器A2可以放大并输出该输入光(反馈光BLk)。
光传输线监视装置100连接到终端站TS0，以便检测光传输线LA1至LAn中的故障。在终端站TS0中，耦合器CA1至CAn分别被插入发射器T1至Tn的后级。例如，耦合器CA1至CAn是光传输线监视装置100的连接端口，并且被配置为定向耦合器或光环行器。耦合器CA1至CAn将从光传输线监视装置100输出的、具有不同频率的监视光ML1至MLn分别耦合到光传输线LA1至LAn。从而，监视光ML1至MLn分别通过光传输线LA1至LAn，朝向终端站TS1至TSn传输。
此外，在终端站TS0中，耦合器CB1至CBn分别被插入接收器R1至Rn的前级。耦合器CB1至CBn是光传输线监视装置100的连接端口，并且例如被配置为定向耦合器或光环行器。
如前所述，当将监视光ML1至MLn分别输出到光传输线LA1至LAn时，由于光传输线LA1至LAn中的瑞利散射(反向散射)，生成了在与监视光ML1至MLn相反的方向中传播的反馈光BL1至BLn。反馈光BL1至BLn由光中继器RP从光传输线LA1至LAn分支，然后耦合到光传输线LB1至LBn，并且分别传输到耦合器CB1至CBn。注意，反馈光不仅可以包含由瑞利散射生成的散射光，而且可以包含由诸如布里渊散射或拉曼散射的另一种散射生成的散射光，或者可以包含反射光。
耦合器CB1至CBn分别分支具有不同的频率的返回光BL1至BLn，并将它们输出到光传输线监视装置100。
根据本示例性实施例的光传输线监视装置100检测所接收的具有不同频率的返回光BL1至BLn的强度，从而检测光传输线LA1至LAn中的故障。在下文中，具体描述光传输线监视装置100。图3示意性地示出了根据第一示例性实施例的光传输线监视装置100的结构。光传输线监视装置100包括监视光输出单元1、本地振荡光源2、干扰单元3、转换单元4和信号处理单元5。
监视光输出单元1将具有不同频率的监视光ML1至MLn分别输出到光传输线LA1至LAn。监视光输出单元1可以依次地顺序地输出具有不同频率的监视光ML1至MLn，或者可以同时输出监视光ML1至MLn中的一些或全部。
注意，输出监视光ML1至MLn的监视光输出单元1的输出操作可以由光传输线监视装置100中包括的控制单元来控制。图4更详细地示出了根据第一示例性实施例的光传输线监视装置100的结构。如图4所示，光传输线监视装置100可以包括控制单元6。在该示例中，将用于控制监视光ML1至MLn的频率和输出定时的控制信号C1至Cn分别施加到控制单元6。基于控制信号C1至Cn，控制单元6将控制信号CON1输出到监视光输出单元1。基于控制信号CON1，监视光输出单元1控制监视光ML1至MLn的频率，并且在指定的定时输出监视光ML1至MLn。
图5示意性地示出了根据第一示例性实施例的监视光输出单元1的结构。监视光输出单元1包括光脉冲生成单元11和监视光生成单元12。在该示例中，控制信号CON1包含控制信号CON 11和CON 12，并且控制信号CON 11被施加到光脉冲生成单元11，并且控制信号CON12被施加到监视光生成单元12。
光脉冲生成单元11包括诸如激光元件的光源，并且基于控制信号CON 11，将光脉冲OP输出到监视光生成单元12。
基于控制信号CON 12，监视光生成单元12转换光脉冲OP的频率并且生成监视光，以及将所生成的监视光输出到光传输线LA1至LAn中的任何一条。监视光生成单元12可以被配置为例如声光元件。声光元件可以调制所接收的光脉冲OP的强度并且使光脉冲OP偏转(路径控制)。此外，声光元件可以根据所施加的声波的频率来位移光脉冲OP的频率(频率转换)。因此，将光脉冲OP的频率f0用作参考，能够将具有不同频率f1至fn的监视光ML1至MLn分别输出到光传输线LA1至LAn。注意，频率f1至fn中的任何一个都可以与频率f0相同。
本地振荡光源2包括诸如激光元件的光源，并且将具有频率fLO的本地振荡光LO输出到干扰单元3。本地振荡光源2的本地振荡光输出操作可以受从控制单元6提供的控制信号控制
将返回光BL1至BLn(具有频率f1至fn)从光传输线LB1至LBn输入到干扰单元3，并且干扰单元3输出由本地振荡光LO与返回光BL1至BLn之间的干扰生成的输出光。因此，从干扰单元3输出的光包含由返回光BL1至BLn与本地振荡光LO之间的干扰生成的、具有拍频|fLO-f1|至|fLO-fn|的分量。
图6示出了返回光BL1至BLn的频率(频率f1至fn)、本地振荡光LO的频率fLO与|fLO-f1|至|fLO-fn|之间的关系。当具有不同频率的两种光干扰时，会生成拍子。拍子的频率是拍频。如图6所示，当具有频率f1至fn的返回光BL1至BLn与具有频率fLO的本地振荡光LO发生干扰时，分别生成拍频为|fLO-f1|至|fLO-fn|的频率分量。
由于返回光BL1至BLn不一定被同时输入到干扰单元3，所以取决于输出监视光的频率，返回光BL1至BLn中的任何一个或一些与干扰单元3中的本地振荡光LO发生干扰。然而，所有返回光BL1至BLn当然可以同时干扰本地振荡光LO。
图7示意性地示出了根据第一示例性实施例的干扰单元3的结构的示例。为了简化描述，在下文中，描述将四个返回光和本地振荡光LO输入到干扰单元3的示例。干扰单元3包括耦合器31至34。耦合器31至34被配置为2输入1输出耦合器。为了将返回光BL1至BL4复用成一个(将它们引导至一条传播路径)，级联地设置耦合器31至34。
返回光BL1和返回光BL2被输入到耦合器31，并且其输出被连接到耦合器33的一个输入。返回光BL3和返回光BL4被输入到耦合器32，并且其输出被连接到耦合器33的另一输入。耦合器33的输出被连接到耦合器34的一个输入。耦合器34的另一个输入被连接到本地振荡光源2，并且向其输入本地振荡光LO，而其输出被连接到转换单元4。
尽管上文描述了输入具有四个不同频率的返回光的情况，但是可以通过改变耦合器的数量和级联连接的数量来实现导致具有两个、三个、五个或更多个不同频率的返回光以及本地振荡光LO的结构。
转换单元4将从干扰单元3输出的输出光转换为模拟电信号EA，进一步将模拟电信号EA转换为数字电信号ED，并且将该信号输出到信号处理单元5。图8示意性地示出了根据第一示例性实施例的转换单元4的结构。转换单元4包括光电转换单元41和模数(A/D)转换单元42。
例如，可以使用光电二极管和跨阻放大器来配置光电转换单元41。光电二极管将从干扰单元3输出的输出光转换为电流信号。跨阻抗放大器将电流信号转换为作为电压信号的模拟电信号EA，对该信号进行放大，并且将该信号输出到A/D转换单元42。A/D转换单元42将模拟电信号EA转换成数字电信号ED，并将该信号输出到信号处理单元5。
信号处理单元5分离包含在数字电信号ED中的、具有拍频|fLO-f1|至|fLO-fn|的信号分量并且执行信号处理，然后输出指示其检测结果的数据信号D1至Dn。
图9示意性地示出了根据第一示例性实施例的信号处理单元5的结构。信号处理单元5包括滤波器F1至Fn和数据处理单元P1至Pn。数字电信号ED被输入到滤波器F1至Fn，并且滤波器F1至Fn使得对应于拍频|fLO-f1|至|fLO-fn|的信号分量分别从此通过。已经通过滤波器F1至Fn的信号分别由数据处理单元P1至Pn处理，并且被转换为数据信号D1至Dn，然后输出。
如上所述，滤波器F1至Fn分别使得具有指定拍频|fLO-f1|至|fLO-fn|的信号由此通过，确保数据信号D1至Dn对应于监视光ML1至MLn，即光传输线LA1至LAn。
在滤波器F1至Fn的通过频率被固定的情况下，数据处理单元P1至Pn可以通过将滤波器F1至Fn的通过频率与光传输线LA1至LAn相关联，分别适当地输出与光传输线LA1至LAn相对应的数据信号D1至Dn。这可以通过向信号处理单元5提供表51来实现，该表51表示滤波器F1至Fn的通过频率与光传输线LA1至LAn之间的关联，使得数据处理单元P1至Pn适当时参考该表51。此外，当改变要分配给每个系统的监视光的频率时，可以根据该改变适当地更新由该表定义的关联。注意，数据信号D1至Dn不一定输出到一个目的地(例如，一个管理员终端)。具体地，数据信号D1至Dn可以分别输出到任意目的地，诸如多个相应目的地(例如，多个管理员终端)。
当监视光ML1至MLn的频率f1至fn和本地振荡光LO的频率fLO有改变的可能性时，适当时，可以改变滤波器F1至Fn的通过频率|fLO-f1|至|fLO-fn|。例如，可以根据需要，通过将控制信号C1至Cn施加到控制单元6，然后基于控制信号C1至Cn，将控制信号CON2从控制单元6施加到信号处理单元5，来调节滤波器F1至Fn的通过频率。
如上所述，即使当具有不同频率的返回光BL1至BLn中的一些或全部以同时或重叠的方式输入到干扰单元3时，信号处理单元5也能够基于拍频独立地监视返回光，该拍频允许并行地监视光传输线LA1至LAn。因此，具有不同频率的返回光不需要在时间上是离散的，这使得能够频繁且高速地检测多个光传输线对中的故障。
图10示意性地示出了第一示例性实施例中的光传输线、监视光和返回光的关系。如图10所示，将具有频率为f1至fn的监视光ML1至MLn顺序地输出到光传输线LA1至LAn，并且通过监视光ML1至MLn的散射生成的返回光BL1至BLn通过光传输线LB1至LBn返回到光传输线监视装置100。在该示例中，将由光传输线LAk以及与其对应的终端站TSk和光传输线LBk组成的通信系统称为系统Sk。
图11示出了根据第一示例性实施例的系统S1中的返回光生成机构。图11示出了在系统S1的光传输线LA1和LB1中，从光传输线监视装置100侧顺序地插入四个光中继器RP1至RP4的示例。如先前参考图2所述，通过光传输线LA1传输到终端站TS1的监视光ML1在每次通过光中继器RP时被放大。由于放大的监视光ML1被散射而生成的返回光返回到光中继器，从光传输线LA1分支并通过由耦合器CP1和CP2构成的环回路径耦合到光传输线LB1，然后返回到光传输线监视装置100。
结果，观察到返回光BL1的强度变化表明其具有锯齿波形，其中，上升的次数与光中继器RP1的数量相同。图12示出了返回光BL1的波形的示例。在图12中，返回光BL在定时TRP1～TRP4急剧增加并上升。在定时TRP1至TRP4的上升对应于光中继器RP1至RP4对监视光ML的放大。尽管在图12中相邻上升之间的间隔是相同的，但是上升之间的间隔可以根据相邻光中继器之间的距离而变化。期望这种监视光传输线的技术在海底光网络中是有效的，在该海底光网络中传输距离较长并且在光传输线中插入了多个光中继器。
图13示意性地示出了根据第一示例性实施例的监视光和返回光的传输。其示出了将三个脉冲MLk_1至MLk_3重复地输出为监视光MLk，并且将与各个脉冲相对应的三个返回光BLk_1至BLk反馈到光传输线监视装置100的示例。
在图13的示例中，分别对应于监视光ML1_1至MLn_1的返回光BL1_1至BLn_1在时间上重叠。如前所述，即使当具有不同频率的返回光BL1_1至BLn_1重叠时，信号处理单元5也能够分离返回光的频率并且并行地检测其强度变化。因此，具有不同频率的返回光不需要在时间上是离散的，这使得能够频繁且高速地检测多个光传输线对中的故障。
此外，可以将耦合器放置在终端站TS0内部或放置在终端站TS0与最接近的光中继器之间，从而可以检测在光传输线监视装置100与最接近的光中继器之间生成的返回光。图14示出了根据第一示例性实施例的光传输线监视装置100的改进示例。如图14所示，在终端站TS0中，在光传输线LA1至LAn中插入耦合器CP3，并且在光传输线LB1至LBn中插入耦合器CP4。耦合器CP3和CP4被配置为定向耦合器或光环行器。
在图14所示的结构中，来自比最接近的光中继器RP1更接近位置的返回光通过耦合器CP3从光传输线LA1至Lan被选择性地分支，并且通过耦合器CP4耦合到光传输线LB1至LBn。换句话说，耦合器CP3和CP4形成环回路径，就像光中继器RP1至RPn的耦合器CP1和CP2一样。
如图14所示，通过将耦合器CP3和CP4放置在终端站TS0中，可以在不将光中继器(图14中的光中继器RP1至RPn)插入光传输线的情况下进行光传输线的监视。如前所述，当将监视光ML1至MLn分别输出到光传输线LA1至LAn时，由于光传输线LA1至LAn中的瑞利散射(反向散射)，生成在与监视光ML1至MLn相反的方向中传播的返回光BL1至BLn。返回光BL1至BLn在不被光中继器分支的情况下到达终端站TS0的耦合器CP3。已经到达耦合器CP3的返回光BL1至BLn通过耦合器CP3被选择性地从光传输线LA1至LAn分支，并且通过耦合器CP4耦合到光传输线LB1至LBn。这使得即使没有在光传输线中插入光中继器时，也能够监视光传输线。
图15示出了图14所示的结构中的返回光BL1的波形的示例。与图11所示的结构相比，该结构使得能够从比最接近的光中继器RP1(定时TRP1)更接近的位置处检测到返回光的强度变化，从而检测附近发生的光传输线故障。
如上所述，在该结构中，将具有不同频率的光(监视光、返回光)分别分配给多个路径，并且在信号处理单元5中识别与返回光的频率相对应的拍频，这使得能够并行地独立监视多个路径。
注意，控制信号C1至Cn可以被分配给不同的用户。因此，可能存在将控制信号C1至Cn随机施加到控制单元6的情况。例如，在某个用户使用上述系统S1至Sn中的一些而另一用户使用系统S1至Sn的其他部分的情况下，每个用户指示控制单元6通过使用一些控制信号C1至Cn来在任意定时检测该用户正在使用的系统的故障。当来自多个用户的命令基本上同时到达控制单元6时，控制单元6可以在多个命令之间进行仲裁，并且可以基于该命令自主地确定监视光ML1至MLn的输出定时。例如，可以基于光传输线LA1至LAn的长度和监视光ML1至MLn通过光传输线LA1至MLn的传播速度，确定监视光ML1至MLn的输出定时和间隔。
控制单元6可以包括定义用户、控制信号、系统和监视光的关联的表61。图16示意性地示出了控制单元6中包括的表61。如图16所示，在表61中，控制信号C1、系统S1和监视光M1与用户U1相关联，而信号C2和C3、系统S2和S3以及监视光M2和M3与用户U2相关联。因此，将控制信号C2分配给用户U1，并且用户U1将控制信号C1施加到控制单元6，从而使用系统S1并控制监视光M1。此外，将控制信号C2和C3分配给用户U1，并且用户U1将控制信号C2和C3施加到控制单元6，从而使用系统S2和S3并控制监视光M2和M3。
注意，为了简化附图，表61表示某些用户、控制信号、系统和监视光的关联，并且当然可以包含其他用户、控制信号、系统和监视光的关联。
另外，可以存在根据光传输线监视装置100的使用情况，没有为所有的监视光ML1至MLn分配用户的情况。在这种情况下，新用户可以通过使用控制信号C1至Cn，请求将监视光分配给控制单元6。响应于该请求，控制单元6可以将未使用的监视光分配给新用户。此外，控制单元6可以确定所分配的监视光的频率。在这种情况下，控制单元6可以通过使用控制信号CON2，将确定的监视光的频率通知信号处理单元5，并且信号处理单元5可以通过例如参考上述表，根据通知的频率来选择对应的滤波器，并且调整相应滤波器的通过频率。
第二示例性实施例
在第一示例性实施例中，描述了将具有不同频率f1至fn的监视光ML1至MLn顺序地输出到光传输线LA1至LAn的示例。然而，输出监视光ML1至MLn的顺序不限于此。在下文中，描述根据第二示例性实施例的光传输线监视装置100的破损检测操作。
图17示意性地示出了根据第二示例性实施例的监视光和返回光的传播路径。在该示例中，与图13的示例相比，输出监视光ML1和监视光ML2的顺序互换。因此，返回光BL2在比返回光BL1更早的定时被反馈到光传输线监视装置100。
同样在这种情况下，分别对应于监视光ML1_1至MLn_1的返回光BL1_1至BLn_1在时间上重叠。然而，即使当以任何顺序输出具有不同频率的监视光ML1_1至MLn_1并且相应的返回光在时间上重叠时，信号处理单元5也能够分离返回光的频率并且并行地检测它们的强度变化。
注意，由于返回光可以在时间上重叠，所以即使监视光输出单元1同时输出具有不同频率的监视光，信号处理单元5也能够分离返回光的频率并且并行地检测其强度变化。
第三示例性实施例
在第一示例性实施例中，描述了顺序地并且以相同的间隔将具有不同频率f1至fn的监视光ML1至MLn输出到光传输线LA1至LAn的示例。然而，可能存在根据需要，需要控制具有不同频率的监视光的输出定时的情况。例如，在具有多个光传输线对的系统的用户不同并且系统的用户不同的情况下，需要允许每个用户在期望的定时处执行光传输线的故障检测的功能。
在下文中，描述在期望的定时处执行光传输线的故障检测的光传输线监视装置100的操作。图18示意性地示出了根据第三示例性实施例的监视光和返回光的传播路径。以ΔT1的间隔重复输出监视光ML1。另一方面，以与监视光ML1不同的间隔和定时输出监视光ML2至MLn。在该示例中，在监视光ML1的第二脉冲之后输出监视光ML2的第一脉冲，并且在监视光ML1的第一脉冲之后输出监视光MLn的第一脉冲。
在该结构中，例如，通过根据需要将控制信号C1至Cn施加到控制单元6，然后基于控制信号C1至Cn，将来自控制单元6的控制信号CON1施加到监视光输出单元1，可控制每个监视光ML1至MLn的输出定时。
同样在这种情况下，分别对应于监视光ML1至MLn的返回光BL1至BLn有时在时间上重叠。与上述示例性实施例一样，信号处理单元5能够分离返回光的频率并且并行地检测它们的强度变化。
因此，与第一示例性实施例一样，具有不同频率的返回光不需要在时间上是离散的，这使得能够频繁且高速地检测多个光传输线对中的故障。
第四示例性实施例
在上述示例性实施例中，描述了具有多个光传输线对的系统具有相同结构的情况。然而，实际上，系统可以具有不同的结构，诸如光传输线LA1至LAn的长度不同，所插入的光中继器的数量不同，或者光中继器之间的距离不同。
在下文中，将描述根据每个系统的结构执行光传输线的故障检测的光传输线监视装置100的操作。图19示意性地示出了根据第四示例性实施例的监视光和返回光的传播路径。在该示例中，光传输线LA2比光传输线LA1短，并且插入的光中继器的数量更小。此外，光传输线LAn比光传输线LA1更长，并且插入的光中继器的数量更大。
在该示例性实施例中，根据每个系统的结构的差异来控制每个监视光的输出间隔。在该示例中，输出到较短的光传输线LA2的监视光ML2的输出间隔ΔT2比输出到光传输线LA1的监视光ML1的输出间隔ΔT1短(ΔT2＜ΔT1)。输出到较长的光传输线LAn的监视光MLn的输出间隔ΔTn比输出到光传输线LA1的监视光ML1的输出间隔ΔT1长(ΔTn＞ΔT1)。
在与监视光ML1至MLn的输出定时、光传输线LA1至LAn的长度等相对应的定时处，将返回光BL1至BLn反馈到光传输线监视装置100。同样在这种情况下，分别对应于监视光ML1至MLn的返回光BL1至BLn有时在时间上重叠。与上述示例性实施例一样，信号处理单元5能够分离返回光的频率并且并行地检测它们的强度变化。
同样在该结构中，例如，通过根据需要将控制信号C1至Cn施加到控制单元6，然后基于控制信号C1到Cn，将来自控制单元6的控制信号CON1施加到监视光输出单元1，可以控制每个监视光ML1至MLn的输出定时。
因此，与第一示例性实施例一样，具有不同频率的返回光不需要在时间上是离散的，这使得能够频繁且高速地检测多个光传输线对中的故障。
第五示例性实施例
在上述示例性实施例中，描述了将具有不同频率f1至fn的监视光ML1至MLn输出到光传输线LA1至LAn的示例。在该示例性实施例中，描述了将监视光ML1至MLn中的至少两个监视光输出到光传输线LA1至LAn中的至少一条光传输线的示例。
图20示意性地示出了根据第五示例性实施例的监视光和返回光的传播。图20示出了将监视光ML1和ML2顺序地输出到光传输线LA1的示例。在这种情况下，通过光传输线LB1，将与监视光ML1和ML2相对应的返回光BL1和BL2顺序地反馈到光传输线监视装置100。
同样在该结构中，每个监视光ML1至MLn的输出定时是可控的，并且可以适当地选择向其输出监视光ML1至MLn的光传输线，例如，通过根据需要，将控制信号C1至Cn施加到控制单元6，然后基于控制信号C1至Cn，将来自控制单元6的控制信号CON1施加到监视光输出单元1，。
在这种情况下，可通过在信号处理单元5中，将与监视光ML1和ML2相对应的拍频fL0-f1和fL0-f2与光传输线LA1相关联并且检测返回光BL1和BL2的强度变化，来检测光传输线LA1中的故障。
例如，与监视光ML1_1至ML2_1相对应的返回光BL1_1和BL2_1在时间上重叠。同样在这种情况下，信号处理单元5能够分离返回光的频率并且并行地检测它们的强度变化。
注意，由于与被输出到一条光传输线的具有不同频率的监视光相对应的返回光可以在时间上重叠，因此即使监视光输出单元1同时输出具有不同频率的监视光，信号处理单元5也能够分离返回光的频率并且并行检测其强度变化。
因此，与上述示例性实施例一样，具有不同频率的返回光不需要在时间上是离散的，这使得能够频繁且高速地检测多个光传输线对中的故障。
通常，由瑞利散射生成的返回光的强度低，并且由光传输线监视装置100检测到的返回光的信噪比(S/N比)相对较低。因此，可以将监视光多次输出到一个监视光，并且信号处理单元5可以获取返回时间的时间变化并对其进行平均。从而平均并消除了噪声的影响，这提高了故障检测的准确性。在这种情况下，通过如在该结构中，将具有不同频率的监视光输出到一条光传输线来高速地完成平均过程。
第六示例性实施例
在下文中，描述根据第六示例性实施例的光传输线监视装置。在上述示例性实施例中，描述了光传输线监视装置100连接到一个终端站TS0的示例。然而，光传输线监视装置100可以连接到多个终端站。图21示出了当通过根据第六示例性实施例的光传输线监视装置监视光网络2000时的连接。
光网络2000是光网络1000的改进示例，并且参考图1所述的光传输装置TR1至TRn被分别放置在不同的终端站TS0_1至TS0_n中。光网络2000的其他结构与光网络1000的相同。
如图21所示，光传输线监视装置100所连接的终端站的数量不限于一个，而是可以大于一个。这使得能够通过一个光传输线监视装置100检测多个终端站通过其传输光信号的光传输线中的故障。因此，即使当多个终端站TS0_1至TS0_n彼此相距一定距离时，通过利用诸如光纤的光传输线将光传输线监视装置100与终端站TS0_1至TS0_n中的每个进行连接，也能够容易实现通过一个光传输线监视装置100，检测多个终端站通过其传输光信号的光传输线中的故障的结构。
尽管在该示例性实施例中描述了终端站TS0_1至TS0_n连接到一个光传输线对的结构，但是终端站TS0_1至TS0_n可以连接到两个光传输线对，并且终端站TS0_1至TS0_n与光传输线监视装置100之间的连接的数量可以根据光传输线对的数量而增加。
第七示例性实施例
在该示例性实施例中，描述了监视光输出单元的监视光生成单元的改进示例。图220示意性地示出了作为监视光输出单元1的第一改进示例的监视光输出单元1A的结构。监视光输出单元1A具有监视光输出单元1的光脉冲生成单元11和监视光生成单元12分别被ITLA(集成可调谐激光器组件)波长可调谐激光器模块11A和光开关12A代替的结构。注意，ITLA波长可调谐激光器是波长可调谐激光器的示例，并且当然可以使用与ITLA波长可调谐激光器不同的另一种波长可调谐激光器。
ITLA波长可调谐激光器模块11A基于在控制信号CON 12中包含的控制信号CON11，输出具有与监视光ML1至MLn相对应的频率f1至fn中的任何一个频率的激光。光开关12A例如被配置为WSS(波长选择开关)，并且基于控制信号CON 12，将具有频率f1至fn中的任一个频率的激光作为监视光ML1至MLn输出到光传输线LA1至LAn。
换句话说，当从ITLA波长可调谐激光器模块11A输出的激光的频率为fk时，光开关12A将具有频率fk的监视光MLk输出到光传输线LAk。
接下来描述监视光输出单元的第二改进示例。图23示意性地示出了监视光输出单元1B的结构，其是监视光输出单元的第二改进示例。监视光输出单元1B包括ITLA波长可调谐激光器模块11A、光耦合器123和遮断器BR1至BRn。ITLA波长可调谐激光器模块11A与监视光输出单元1A的波长可调谐激光器模块相同，因此省略其描述。
光耦合器123被配置为1输入n输出耦合器，并且将从ITLA波长可调谐激光器模块11A输出的激光分支到遮断器BR1至BRn中的每个遮断器。遮断器BR1至BRn基于控制信号CON12，将具有频率f1至fn的监视光ML1至MLn分别输出到光传输线LA1至LAn。
换句话说，当从ITLA波长可调谐激光器模块11A输出的激光的频率为fk时，仅遮断器BRk打开(open)，而其他遮断器关断(close)，使得将具有频率fk的监视光MLk输出到光传输线LAk。
在下文中描述监视光输出单元的第三改进示例。图24示意性地示出了监视光输出单元1C的结构，其是监视光输出单元的第三改进示例。监视光输出单元1C具有将监视光输出单元1的监视光生成单元12替换为监视光生成单元12C的结构。监视光生成单元12C包括相位调制器13和光开关14。光开关14与光开关12A相同，因此省略其描述。
相位调制器13能够调制从光脉冲生成单元11输出的光脉冲OP的相位，并且基于控制信号CON 12中包含的控制信号CON 121，控制光脉冲OP的频率。光开关14基于控制信号CON 12中包含的控制信号CON 122，将具有频率f1至fn中的任一个频率的光脉冲作为监视光ML1至MLn输出到光传输线LA1至LAn。
换句话说，当从相位调制器13输出的激光的频率是fk时，光开关14将具有频率fk的监视光MLk输出到光传输线LAk。
如上所述，使用了图22至24所示的监视光输出单元也使得能够提供类似于根据上述示例性实施例的光传输线监视装置，能够检测光传输线中的故障的光传输线监视装置。
第八示例性实施例
在该示例性实施例中，描述了干扰单元的改进示例。图25示意性地示出了干扰单元3A的结构，其是干扰单元的改进示例。干扰单元3A被配置为光波长复用器。干扰单元3A被配置为(n+1)个输入1输出的光波长复用器。返回光BL1至BLn通过光传输线LB1至LBn输入到干扰单元3A，并且本地振荡光LO也被输入到干扰单元3A。即使当返回光BL1至BLn在时间上重叠时，一些或全部返回光BL1至BLn也与本地振荡光LO复用，由此它们彼此发生干扰。
因此，与干扰单元3一样，干扰单元3A能够将输出光通过相同的路径输出到转换单元4，该输出光是由通过不同的光传输线LB1至LBn输入的返回光BL1至BLn与本地振荡光发生干扰而生成的。
第九示例性实施例
在该示例性实施例中，描述了干扰单元和转换单元的改进示例。图26示意性地示出了干扰单元3B和转换单元4A的结构，其是干扰单元和转换单元的改进示例。干扰单元3A包括光波长复用器35A和35B以及光强度复用器36A至36D。在下面的描述中，假设监视光ML1至MLn的数量是偶数(即，k＝2m，其中m是大于或等于的整数)。
光波长复用器35A和35B被配置为k/2个输入1输出的光波长复用器。波长为f1,f3,...,fk-1的返回光BL1,BL3,...,BLk-1被输入到光波长复用器35A，并且它们的监视光被复用并被输出到光强度复用器36B。波长为f2,f4,...,fk的返回光BL2,BL4,...,BLk被输入到光波长复用器35B，并且它们的监视光被复用并被输出到光强度复用器36B。
光强度复用器36A至36D被配置为2输入2输出的光强度复用器。光强度复用器36A的一个输入连接到本地振荡光源2，并且向其输入频率为fLO1的本地振荡光LO1，光强度复用器36A的另一输入连接到本地振荡光源2，并且向其输入频率为fLO2的本地振荡光LO2。注意，本地振荡光LO1和本地振荡光LO2可以从相同的本地振荡光源输出，或者可以从不同的本地振荡光源输出。
光强度复用器36A的一个输出连接到光强度复用器36C的一个输入，并且另一输出连接到光强度复用器36D的一个输入。
光强度复用器36B的一个输入连接到光波长复用器35A的输出，并且另一个输入连接到光波长复用器35B的输出。光强度复用器36B的一个输出连接到光强度复用器36C的另一个输入，并且另一个输出连接到光强度复用器36D的另一个输入。因此，返回光BL1至BLk与本地振荡光LO1和LO2中的每个发生干扰，并且输出光从干扰单元3B输出。
接下来描述转换单元4A。转换单元4A包括平衡接收器43A和43B以及A/D转换单元44A和44B。
平衡接收器43A包括两个光电转换单元OE1和OE2。光电转换单元OE1的输入连接到光强度复用器36C的一个输入，并且它将从光强度复用器36C输入的光转换成模拟电信号EA1，并将其输出到A/D转换单元44A。光电转换单元OE2的输入连接到光强度复用器36C的另一个输入，并且将从光强度复用器36C输入的光转换成模拟电信号EA2，并将其输出到A/D转换单元44A。
平衡接收器43B包括两个光电转换单元OE3和OE4。光电转换单元OE3的输入连接到光强度复用器36D的一个输入，并且将从光强度复用器36D输入的光转换为模拟电信号EA3，并将其输出到A/D转换单元44B。光电转换单元OE4的输入连接到光强度复用器36D的另一个输入，并且将从光强度复用器36C输入的光转换为模拟电信号EA4，并将其输出到A/D转换单元44B。
A/D转换单元44A将组合了模拟电信号EA1和EA2的信号转换成数字电信号ED1，并将其输出到信号处理单元5。A/D转换单元44B将组合了模拟电信号EA3和EA4的信号转换为数字电信号ED2，并将其输出到信号处理单元5。
在该结构中，具有不同频率的两个本地振荡光与返回光发生干扰，并且由此使包含在由A/D转换单元所转换的数字电信号中的拍频加倍，因此与仅使用一个本地振荡光的情况相比，使所获取的拍频的动态范围加倍。然而，注意，本地振荡光LO1的频率fLO1和本地振荡光LO2的频率fLO2不一定不同，而是它们可以是相同的。
此外，通过使用光强度复用器和平衡接收器，对所有波长多路解复用的信号进行光电转换。这允许在不浪费所有波长解复用信号的情况下使用它们，这消除了由于解复用分裂而造成的损失，并实现了高效的信号处理。
此外，由于提供了复用返回光的波长的两个光波长复用器，所以每个光波长复用器的波长间隔大于仅具有一个光波长复用器的情况。
其他示例性实施例
本发明不限于上述示例性实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下适当地修改。例如，在上述示例性实施例中，每个终端站可以被安装在陆地上，并且光传输装置不仅可以被安装在陆地上，而且可以被安装在离岸或海底设施中。
尽管在上述示例性实施例中，每个系统包括一对两条光传输线，但是监视光可以被输出到一条光传输线，并且返回光可以通过同一光传输线反馈。
尽管在上述示例性实施例中，光传输线监视装置监视海底光网络系统的光传输线，但这仅是示例。光传输线监视装置可以监视除海底光网络系统以外的任何光网络系统，诸如基于陆地的光网络系统。此外，它可以应用于其他用途，诸如感测，而不限于监视光网络。
例如，上文公开的示例性实施例的全部或部分可以被描述为但不限于以下补充说明。
(补充说明1)
一种光传输线监视装置，包括：
监视光输出单元，所述监视光输出单元被配置为将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；
本地振荡光源，所述本地振荡光源被配置为输出本地振荡光；
干扰单元，对应于所述多个监视光的多个返回光被输入到所述干扰单元，所述干扰单元被配置为输出由输入光与所述本地振荡光之间的干扰生成的输出光；
转换单元，所述转换单元被配置为将所述输出光转换为电信号；以及
信号处理单元，所述信号处理单元被配置为分别基于所述多个监视光从电信号中提取具有拍频的信号，并从具有拍频的信号生成第一光传输线的每条的监视结果。
(补充说明2)
根据补充说明1所述的光传输线监视装置，其中，返回光的每个通过与所述第一光传输线的每条配对的第二光传输线被输入到所述干扰单元。
(补充说明3)
根据补充说明2所述的光传输线监视装置，其中，
在所述第一光传输线和所述第二光传输线中插入至少一个光中继器，以及
通过已经经过所述光中继器中的一个光中继器的监视光的散射而生成的返回光被从所述第一光传输线分支并且通过该光中继器耦合到所述第二光传输线。
(补充说明4)
根据补充说明1至3中的任一项所述的光传输线监视装置，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为控制从所述监视光输出单元输出所述多个监视光的每个的定时。
(补充说明5)
根据补充说明4所述的光传输线监视装置，其中，所述控制单元基于所述第一光传输线的长度和通过所述第一光传输线的每个监视光的传播速度，确定输出所述监视光的定时。
(补充说明6)
根据补充说明4或5所述的光传输线监视装置，其中，所述控制单元基于给定命令，控制每个监视光的频率。
(补充说明7)
根据补充说明1至6中的任一项所述的光传输线监视装置，其中，所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有多个拍频的信号生成所述多个第一光传输线的监视结果。
(补充说明8)
根据补充说明1至5中的任一项所述的光传输线监视装置，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为基于给定命令，控制所述监视光的每个的频率，并且将所述监视光的每个的频率通知所述信号处理单元，其中：
所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有多个拍频的信号生成所述多个第一光传输线的监视结果，以及
基于所通知的监视光的频率，调整由每个滤波器提取的信号的频率。
(补充说明9)
一种光传输线监视系统，包括：
光传输装置，所述光传输装置被配置为向多条第一光传输线输出光信号；以及
光传输线监视装置，所述光传输线监视装置连接到所述光传输装置并被配置为监视所述多条第一光传输线，其中，
所述光传输线监视装置，包括：
监视光输出单元，所述监视光输出单元被配置为将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；
本地振荡光源，所述本地振荡光源被配置为输出本地振荡光；
干扰单元，对应于所述多个监视光的多个返回光被输入到所述干扰单元，所述干扰单元被配置为输出由输入光与所述本地振荡光之间的干扰生成的输出光；
转换单元，所述转换单元被配置为将所述输出光转换为电信号；以及
信号处理单元，所述信号处理单元被配置为分别基于所述多个监视光从电信号中提取具有拍频的信号，并从具有拍频的信号生成第一光传输线的每条的监视结果。
(补充说明10)
根据补充说明9所述的光传输线监视系统，其中，返回光的每个通过与所述第一光传输线的每条配对的第二光传输线被输入到所述干扰单元。
(补充说明11)
根据补充说明10所述的光传输线监视系统，其中，
在所述第一光传输线和所述第二光传输线中插入至少一个光中继器，以及
通过已经经过所述光中继器中的一个光中继器的监视光的散射而生成的返回光被从所述第一光传输线分支并且通过该光中继器耦合到所述第二光传输线。
(补充说明12)
根据补充说明9至11中的任一项所述的光传输线监视系统，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为控制从所述监视光输出单元输出所述多个监视光的每个的定时。
(补充说明13)
根据补充说明12所述的光传输线监视系统，其中，所述控制单元基于所述第一光传输线的长度和通过所述第一光传输线的每个监视光的传播速度，确定输出所述监视光的定时。
(补充说明14)
根据补充说明12或13所述的光传输线监视系统，其中，所述控制单元基于给定命令，控制每个监视光的频率。
(补充说明15)
根据补充说明9至14中的任一项所述的光传输线监视系统，其中，所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有多个拍频的信号生成所述多个第一光传输线的监视结果。
(补充说明16)
根据补充说明9至13中的任一项所述的光传输线监视系统，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为基于给定命令，控制所述监视光的每个的频率，并且将所述监视光的每个的频率通知所述信号处理单元，其中：
所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有多个拍频的信号生成所述多个第一光传输线的监视结果，以及
基于所通知的监视光的频率，调整由每个滤波器提取的信号的频率。
(补充说明17)
一种光传输线监视方法，包括：
将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；
输出由对应于所述多个监视光的多个返回光与本地振荡光之间的干扰生成的输出光；
将所述输出光转换为电信号；以及
分别基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有拍频的信号，并且从具有所述拍频的信号生成所述第一光传输线的每条的监视结果。
(补充说明18)
根据补充说明17所述的光传输线监视方法，其中，从与所述第一光传输线配对的第二光传输线，通过所述本地振荡光与对应于所述多个监视光的多个返回光之间的干扰输出所述输出光。
(补充说明19)
根据补充说明18所述的光传输线监视方法，其中，
在所述第一光传输线和所述第二光传输线中插入至少一个光中继器，以及
通过已经经过所述光中继器中的一个的监视光的散射而生成的返回光被从所述第一光传输线分支并且通过该个光中继器耦合到所述第二光传输线。
(补充说明20)
根据补充说明17至19中的任一项所述的光传输线监视方法，其中，基于所述第一光传输线的长度和通过所述第一光传输线的每个监视光的传播速度，确定输出所述监视光的定时。
(补充说明21)
根据补充说明17至20中的任一项所述的光传输线监视方法，其中，基于给定命令，控制每个监视光的频率。
(补充说明22)
根据补充说明17至20中的任一项所述的光传输线监视方法，包括：
基于给定命令，确定监视光的每个的频率；
基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
从具有多个拍频的信号生成所述多个第一光传输线的监视结果，
其中，基于确定的监视光的频率，确定要提取的信号的频率。
尽管已经参考其示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本发明不限于这些示例性实施例。本领域普通技术人员将理解到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
本申请基于并要求于2018年11月16日提交的日本专利申请No.2018-215319的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
参考标志列表
100 光传输线监视装置
1、1A、1B、1C 监视光输出单元
2 本地振荡光源
3、3A、3B 干扰单元
4 转换单元
4A 转换单元
5 信号处理单元
6 控制单元
11 光脉冲生成单元
11A ITLA波长可调谐激光模块
12 监视光生成单元
12A、14 光学开关
13 相位调制器
31～34 耦合器
35A、35B 光波长复用器
36A～36D 光强度复用器
41 光电转换单元
42、44A、44B A/D转换单元
43A、43B 平衡接收器
123 光耦合器
1000、2000 光网络
A1、A2 光学放大器
BL1～BLn 返回光
BR1～BRn 遮断器
CP1～CP4、CA1～CAn、CB1～CBn 耦合器
C1～Cn 控制信号
CON1、CON2、CON11、CON12、CON121、CON122 控制信号
D1～Dn 数据信号
EA、EA1～EA4 模拟电信号
ED、ED1、ED2 数字电信号
F1～Fn 滤波器
LA1～LAn、LB1～LBn 光传输线
LO、LO1、LO2 本地振荡光
ML1～MLn 监视光
OE1～OE4 光电转换单元
P1～Pn 数据处理单元
R1～Rn、RR1～RRn 接收器
RP、RP1～RPn 光中继器
S1～Sn 系统
T1～Tn、TT1～TTn 发射器
TR0～TRn 光传输装置
TS0～TSn 终端站

Claims (22)

1.一种光传输线监视装置，包括：
监视光输出单元，所述监视光输出单元被配置为将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；
本地振荡光源，所述本地振荡光源被配置为输出本地振荡光；
干扰单元，对应于所述多个监视光的多个返回光被输入到所述干扰单元，所述干扰单元被配置为输出由输入光与所述本地振荡光之间的干扰生成的输出光；
转换单元，所述转换单元被配置为将所述输出光转换为电信号；以及
信号处理单元，所述信号处理单元被配置为分别基于所述多个监视光从所述电信号中提取具有拍频的信号，并且从具有所述拍频的所述信号生成所述第一光传输线的每条的监视结果。
2.根据权利要求1所述的光传输线监视装置，其中，所述返回光的每个通过与所述第一光传输线的每条配对的第二光传输线被输入到所述干扰单元。
3.根据权利要求2所述的光传输线监视装置，其中，
在所述第一光传输线和所述第二光传输线中插入至少一个光中继器，以及
通过已经经过所述光中继器中的一个光中继器的所述监视光的散射而生成的所述返回光被从所述第一光传输线分支并且通过所述一个光中继器耦合到所述第二光传输线。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光传输线监视装置，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为控制从所述监视光输出单元输出所述多个监视光的每个的定时。
5.根据权利要求4所述的光传输线监视装置，其中，所述控制单元基于所述第一光传输线的长度和通过所述第一光传输线的每个监视光的传播速度，确定输出所述监视光的定时。
6.根据权利要求4或5所述的光传输线监视装置，其中，所述控制单元基于给定命令，控制每个监视光的频率。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光传输线监视装置，其中，所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有所述多个拍频的所述信号生成所述多个第一光传输线的监视结果。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的光传输线监视装置，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为基于给定命令，控制所述监视光的每个的频率，并且将所述监视光的每个的所述频率通知所述信号处理单元，其中：
所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有所述多个拍频的所述信号生成所述多个第一光传输线的监视结果，以及
基于通知的所述监视光的所述频率，调整由每个滤波器提取的所述信号的频率。
9.一种光传输线监视系统，包括：
光传输装置，所述光传输装置被配置为向多条第一光传输线输出光信号；以及
光传输线监视装置，所述光传输线监视装置连接到所述光传输装置并且被配置为监视所述多条第一光传输线，其中，
所述光传输线监视装置包括：
监视光输出单元，所述监视光输出单元被配置为将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；
本地振荡光源，所述本地振荡光源被配置为输出本地振荡光；
干扰单元，对应于所述多个监视光的多个返回光被输入到所述干扰单元，所述干扰单元被配置为输出由输入光与所述本地振荡光之间的干扰生成的输出光；
转换单元，所述转换单元被配置为将所述输出光转换为电信号；以及
信号处理单元，所述信号处理单元被配置为分别基于所述多个监视光从所述电信号中提取具有拍频的信号，并且从具有所述拍频的所述信号生成所述第一光传输线的每条的监视结果。
10.根据权利要求9所述的光传输线监视系统，其中，所述返回光的每个通过与所述第一光传输线的每条配对的第二光传输线被输入到所述干扰单元。
11.根据权利要求10所述的光传输线监视系统，其中，
在所述第一光传输线和所述第二光传输线中插入至少一个光中继器，以及
通过已经经过所述光中继器中的一个光中继器的所述监视光的散射而生成的所述返回光被从所述第一光传输线分支并且通过所述一个光中继器耦合到所述第二光传输线。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的光传输线监视系统，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为控制从所述监视光输出单元输出所述多个监视光的每个的定时。
13.根据权利要求12所述的光传输线监视系统，其中，所述控制单元基于所述第一光传输线的长度和通过所述第一光传输线的每个监视光的传播速度，确定输出所述监视光的定时。
14.根据权利要求12或13所述的光传输线监视系统，其中，所述控制单元基于给定命令，控制每个监视光的频率。
15.根据权利要求9至14中的任一项所述的光传输线监视系统，其中，所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有所述多个拍频的所述信号生成所述多个第一光传输线的监视结果。
16.根据权利要求9至13中的任一项所述的光传输线监视系统，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为基于给定命令，控制所述监视光的每个的频率，并且将所述监视光的每个的所述频率通知所述信号处理单元，其中：
所述信号处理单元包括：
多个滤波器，所述多个滤波器被配置为基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
多个处理单元，所述多个处理单元被配置为从具有所述多个拍频的所述信号生成所述多个第一光传输线的监视结果，以及
基于通知的所述监视光的所述频率，调整由每个滤波器提取的所述信号的频率。
17.一种光传输线监视方法，包括：
将具有不同频率的多个监视光分别输出到多条第一光传输线；
输出由对应于所述多个监视光的多个返回光与本地振荡光之间的干扰生成的输出光；
将所述输出光转换为电信号；以及
分别基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有拍频的信号，并且从具有所述拍频的所述信号生成所述第一光传输线的每条的监视结果。
18.根据权利要求17所述的光传输线监视方法，其中，从与所述第一光传输线配对的第二光传输线，通过所述本地振荡光与对应于所述多个监视光的所述多个返回光之间的所述干扰输出所述输出光。
19.根据权利要求18所述的光传输线监视方法，其中，
在所述第一光传输线和所述第二光传输线中插入至少一个光中继器，以及
通过已经经过所述光中继器中的一个光中继器的所述监视光的散射而生成的所述返回光被从所述第一光传输线分支并且通过所述一个光中继器耦合到所述第二光传输线。
20.根据权利要求17至19中的任一项所述的光传输线监视方法，其中，基于所述第一光传输线的长度和通过所述第一光传输线的每个监视光的传播速度，确定输出所述监视光的定时。
21.根据权利要求17至20中的任一项所述的光传输线监视方法，其中，基于给定命令，控制每个监视光的频率。
22.根据权利要求17至20中的任一项所述的光传输线监视方法，包括：
基于给定命令，确定所述监视光的每个的频率；
基于所述多个监视光，从所述电信号中提取具有多个拍频的信号；以及
从具有所述多个拍频的所述信号生成所述多个第一光传输线的监视结果，
其中，基于确定的所述监视光的频率，确定要提取的信号的频率。
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