JP2001292103A - 光伝送路及び光線路監視装置付き光伝送路 - Google Patents

光伝送路及び光線路監視装置付き光伝送路

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JP2001292103A
JP2001292103A JP2000108205A JP2000108205A JP2001292103A JP 2001292103 A JP2001292103 A JP 2001292103A JP 2000108205 A JP2000108205 A JP 2000108205A JP 2000108205 A JP2000108205 A JP 2000108205A JP 2001292103 A JP2001292103 A JP 2001292103A
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浩一 片寄
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光伝送路における障害の発生場所を、設備単
位で容易に特定することが可能となる光伝送路を提供す
る。 【解決手段】 複数の光ファイバー11よりなり、その
うちの少なくとも1本の光ファイバー21内に、互いに
異なる波長の光を遮断するバンドカットフィルター4
1、43、4nを設け、バンドカットフィルター41、
43、4nの互いに異なる波長ごとに設置位置を予め対
応付けした。この光伝送路1を用いてODTR試験を行
うことで、異なる波長ごとの反射を確実に得ることがで
きると共に、その位置を容易に特定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路に関し、
詳しくは、光伝送路内で発生した障害の位置を容易に特
定することができるようにした光伝送路に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバーを用いた光伝送路は、例え
ば光LANシステム、CATVシステムなどの通信線路
として、また、電話回線や、特に長距離のものでは光海
底ケーブルなどとして広く実用化されている。
【0003】図7は、従来の光伝送路の基本的な構成を
示す概略図である。
【0004】光伝送路101は、一本一本が非常に細い
複数の光ファイバー111を束ねたもので、長さ方向に
は接続設備121内の接続点123で、適宜、接続され
ている。
【0005】このような光伝送路内で発生する障害を検
出するための試験方法としては、光ファイバ・リフレク
トメータ(以下OTDR(Optical Time
Domain Reflectometer)と称す
る)が知られている。このOTDRは、光ファイバーの
一端に接続されたOTDR装置131から一定周期の光
パルスを光ファイバー内に送出して、反射光や、レーリ
ー散乱と呼ばれる散乱光の戻りである後方散乱光を観測
して、破断などによる障害点や光ファイバ内の不規則な
伝送損失を測定するものである。
【0006】図8は、OTDRの観測波形を一例を示す
図面である。図示するようにOTDRの観測波形は、断
線などの障害点では全反射に近い大きな反射が帰ってく
る。一方、接続点などによる伝送損失は、後方散乱光に
よる観測波形の変動として捕らえられる。そして、OT
DRでは、光パルスを送出してから反射や波形変動を検
出するまでの時間からその障害点あるいは接続点までの
距離が算出される。
【0007】ところで、実際の光伝送路の保守や管理に
おいては、障害点が検出された場合、障害点までの算出
された距離だけでは、障害発生場所がどの設備内にある
か特定することが難しいため、その付近にある光ファイ
バーの接続点までの距離を求めて、障害位置を特定する
ことがある。図8の例では、大きな反射の近くに、信号
減衰箇所があり、ここが接続点であると認識されるの
で、そこまでの距離が求められて、その接続点のある設
備を目標として、障害発生場所の特定が行われる。
【0008】これは、通常の光伝送路において、光ファ
イバーの接続点は設備の一つとして登録されているた
め、その設備位置を目標にすることで、障害が発生して
いる場所や設備を特定しているものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、光フ
ァイバーの接続に多く用いられている融着法において
も、接続精度が極めて高くなっており、これは光ファイ
バーにおける伝送損失を減らすためには非常に好ましい
ものである。しかし、このことは、接続点での反射や光
散乱が非常に小さくなることでもあり、そうすると、光
ファイバーの接続点の検出が非常に難しいことになる。
【0010】OTDR試験で障害点が検出された場合
に、接続点が見付けられないときには、障害点までの距
離から、おおよその当たりをつけて、接続点のある接続
設備のクロージャーを開け、その中の接続点部分を強く
曲げることで、伝送損失を大きくし、その状態でOTD
R試験を行って、障害点付近の接続点を見付け出すとい
った作業を行っている。
【0011】しかしながら、このような作業は非常に繁
雑であり、しかも、はじめに当たりをつけた設備が、障
害点から離れていた場合には、他の接続設備へ移動し
て、このような作業を繰り返すことになる。このため、
障害の復旧に時間が掛かる原因となる虞もある。
【0012】また、光伝送路の敷設工事においては、必
ずしも設計上の始点から敷設工事が始められるとは限ら
ず、したがって、適宜、敷設工事の終了したところから
障害の有無を検査することになるが、OTDR試験を行
って障害点があった場合、その障害点までの距離は、O
TDR装置からどれだけの距離のところに障害点がある
か、あるいは接続点があるかといったことが分かるもの
の、その位置が設計上のどの地点なのか判別するのが難
しいこともある。このような場合も上記同様に、既に工
事が終了した部分において、接続点を曲げるなど損失が
大きくなるようにして測定を行い、実際の設備位置を確
認しなければならない。
【0013】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的は、光伝送路における障害の発生場所を距離ば
かりではなく、設備単位で容易に特定することが可能と
なる光伝送路を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明による光伝送路は、複数の光フ
ァイバーよりなる光伝送路であって、前記複数の光ファ
イバーのうち少なくとも1本の光ファイバーにそれぞれ
所定間隔で敷設され、前記1本の光ファイバーを伝搬す
る所定波長の光からそれぞれ互いに異なる波長域の光を
遮断する複数の光遮断手段を有することを要旨とする。
【0015】この発明は、複数の光ファイバーのうち少
なくとも1本の光ファイバー内に、互いに異なる波長域
の光を遮断する複数の光遮断手段を設けてそれぞれの遮
断した光波長の光を伝搬させることによって、光遮断手
段の位置が容易に分かることを可能としたものである。
【0016】請求項2記載の発明は、前記複数の光遮断
手段が、前記光ファイバーの接続設備ごとに設けられて
いることを趣旨とする。
【0017】この発明は、複数の光遮断手段を光ファイ
バーの接続設備ごとに設けることで、接続設備単位で、
光遮断手段からの反射から接続設備の位置が特定できる
ようにしようとするものである。
【0018】請求項3記載の発明は、前記光遮断手段が
遮断する光の波長幅が0.2〜1.0nmであることを
趣旨とする。
【0019】この発明は、光遮断手段が遮断する光の波
長幅を0.2〜1.0nmとすることで、通常、OTD
R試験の光パルスとして用いられている光の波長幅内
に、互いに異なる複数の波長が入るようにしようとする
ものである。
【0020】請求項4の発明は、複数の光ファイバーよ
りなる光伝送路の一端側に光線路監視装置を接続した光
線路監視装置付き光伝送路において、前記光伝送路は、
前記複数の光ファイバーのうち少なくとも1本の光ファ
イバーに、前記1本の光ファイバーを伝搬する所定波長
の光からそれぞれ互いに異なる波長域の光を遮断する複
数の光遮断手段が各接続設備毎に敷設される。
【0021】前記光線路監視装置は、前記異なる波長域
毎に、前記光遮断手段の位置情報を予めメモリに記憶
し、前記1本の光ファイバーを伝搬してきた光を受信し
たとき、その光の波長域に対応する前記メモリの位置情
報を表示する手段を有することを要旨とする。
【0022】この発明は、複数の光ファイバーのうち少
なくとも1本の光ファイバー内に、互いに異なる波長の
光を遮断する複数の光遮断手段を設け、各波長ごとに光
遮断手段の位置を対応付けしているので、この複数の光
遮断手段を設けた光ファイバー内にOTDR試験を行う
と、互いに異なる波長ごとに反射光を得ることができ
る。そして、その反射光の波長域の種類によって、その
種類に応じた位置が分かる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の一実施の形態を説明する。
【0024】図1は、本発明を適用した光伝送路の概略
構成を示す図面である。
【0025】本発明を適用した光伝送路1は、複数の光
ファイバー11よりなり、そのうちの少なくとも1本の
光ファイバー21を位置特定専用としている。他の複数
の光ファイバー23はデータ伝送用である。
【0026】光伝送路1には、光ファイバー11を接続
するための接続設備31、33、3nがあり、この接続
設備31、33、3n内の接続点15おいて、複数の光
ファイバー11は1本ずつ、それぞれ融着法などにより
接続されている。
【0027】位置特定専用の光ファイバー21には、接
続設備31、33、3n内において特定の波長のみを遮
断するバンドカットフィルター41、43、4nが設け
られている。このバンドカットフィルター41、43、
4nは互いに異なる波長、例えば光伝送路1の始点から
順に、その波長がλ1、λ2、…、λnの波長を遮断す
るようになっている。
【0028】カットする波長の幅Δλは、OTDR装置
の発光光源の波長幅から決めると良い。例えば、OTD
R装置の発光光源として通常用いられているレーザダイ
オードは、中心波長1.55±0.25(μm)、つま
り、1.55μm±25nmである。すなわち波長幅5
0nm程度の幅をもった波長である。したがって、この
波長幅50nm程度の中に複数の波長が入るように、カ
ット波長の幅Δλは0.2〜1nmとすることが好まし
い(後述図4および図5参照)。これにより、一度のO
TDR試験で複数のバンドカットフィルターからの反射
を検出して、各波長ごとの距離を測定することができ
る。そして、より好ましくは、光伝送路の一定区間内、
あるいは総延長における光ファイバーの接続点の数だ
け、バンドカットフィルターを設置することができるよ
うに、カット波長の幅を決定するとよい。
【0029】各バンドカットフィルター41、43、4
nが遮断する波長λ1、λ2、…、λnと、バンドカッ
トフィルター41、43、4nを設置した接続設備の場
所を対応付けした情報を用意する(この情報を以下、波
長−位置対応情報と称する)。例えば図2に示すよう
に、波長λ1、λ2、…、λnのそれぞれに対し、その
波長のバンドカットフィルター41、43、4nを設置
した場所の住所や設備の位置を特定することができる番
号(電柱番号、共同溝の区画番号など)など、具体的な
設備の位置が分かる情報を対応付けして、これをOTD
R装置50のメモリに記憶しておく。
【0030】光伝送路1には、障害試験を行う際には、
図示するように、その一端にOTDR装置50が取り付
けられる。
【0031】図3は、OTDR装置の内部構成を示す機
能ブロック図である。
【0032】OTDR装置50の構成は、図示するよう
に、レーザダイオードなどにより光パルスを発生する光
パルス発生器51、発生した光パルスを被測定光ファイ
バー11内に送出する光送信部53、送信する光と受信
した光を分離する光方向性結合器55、被測定光ファイ
バー内からの反射光や後方散乱光を受信する光受信部5
7、受信した信号の平均化を行う平均化処理回路59、
反射光や後方散乱光の距離を算出すると共に、後述する
ように、障害がある場合に障害位置を特定するための演
算処理を行なう位置算出処理部61、算出した距離や反
射波や後方散乱光のデータなどを表示する表示装置63
よりなる。
【0033】このOTDR装置50による、通常の障害
検出方法は、まず、光パルス発生器51が光パルスを周
期的に連続発光し、光送信部53がこの光パルスを被測
定光ファイバー11内に向けて送出する。このとき、光
パルスを送出する光ファイバー11は、光スイッチ65
の切り換えにより選択される。光方向性結合器55はハ
ーフミラーとなっており、光送信部53からの光を被測
定光ファイバー方向へ通す一方、被測定光ファイバー1
1からの反射光や後方散乱光は、光受信部57方向へ反
射する。光受信部57では、反射光や後方散乱光をアバ
ランシェ・フォトダイオードなどの光電変換器により電
気信号に変換し、平均化処理回路59へ送る。平均化処
理回路59は、繰り返し送出された光パルスによる反射
や後方散乱光をボックスカーアッベンジャなどで平均化
することによりS/N比を向上させている。そして、位
置算出処理部61が、平均化処理された反射光や後方散
乱光の到達時間から反射光や後方散乱光までの距離を算
出して、表示装置63に結果を表示している。
【0034】次に、この光伝送路1におけるODTRに
よる障害試験について説明する。
【0035】まず、通常のOTDRの障害試験法に従っ
て、光伝送路1のうち、データ伝送に用いられる光ファ
イバー23に対し光パルスを送出して、その反射を検出
する。このとき反射が検出された場合にはそこまでの距
離を障害点までの距離として算出する。
【0036】光ファイバー内での距離Lの算出は、光パ
ルスを送出してから反射を検出するまでの時間tと、光
ファイバーの群屈折率nから、下記(1)式により算出
する。 L=ct/2n …(1) なお、(1)式中、cは光速である。
【0037】このようにして、障害点の検出およびその
距離が求められたら、続いて障害点がどの設備にあるか
を特定する。
【0038】これには、ODTR装置50から位置特定
専用の光ファイバー21に、光パルスを送出する。送出
する光パルスは、例えば図4に示すように、波長1.5
5μmを中心に±1.25nm、すなわち波長幅50n
mの光パルスである。
【0039】このような光パルスに対し、検出される反
射光は、図5に示すように、光ファイバー21に設けら
れているバンドカットフィルター41、43、4nによ
って特定の波長のみが反射した信号として検出される。
これは、バンドカットフィルター41、43、4nによ
り特定波長を遮断した場合、その遮断した波長は全反射
となり、OTDR装置50に帰ってくるためである。
【0040】検出された各波長ごとの反射から、各反射
ごとに反射点までの距離を前記(1)式を用いて算出す
る。各バンドカットフィルター41、43、4nからの
反射の信号レベルと距離との関係は、図6に示すよう
に、各反射波長λ1、λ2、…、λnごとに大きな反射
レベルが検出される。
【0041】そして、先に検出した障害点までの距離
と、各波長の反射点の距離とを比較し、障害点の距離に
近い反射点がある波長を選択して、その波長を前述した
波長−位置対応情報を参照し、障害点の存在する設備を
特定する。図6に示した例の場合、障害点に最も近い反
射波の波長λ2の波長に対応した設備が障害のある設備
として、またはその付近に障害があると特定される。
【0042】ここで、障害点の距離の算出からその距離
に近い距離にある反射点の波長の選択、および波長−位
置対応情報による設備の特定は、表示装置63に表示さ
れた障害点の距離や波長ごとの距離などからユーザが行
ってもよいし、または予め波長−位置対応情報を位置算
出処理部61に記憶させておき、位置算出処理部61に
おいて自動的に算出させるようにしてもよい。
【0043】このように本実施の形態によれば、光伝送
路のうち少なくとも一つの光ファイバーに位置特定専用
として用い、専用線には接続点ごとに互いに遮断波長の
異なるバンドカットフィルターを設け、そして、各波長
ごとに設備の場所との対応付けを行っておくこととした
ので、あとはODTRによる障害試験を行うことにより
各波長ごとに反射点までの距離が求められるので、各波
長ごとの距離と障害がある場合にはその障害点までの距
離を比較することで、障害点のある設備の場所を容易に
特定することができる。
【0044】また、完成した光伝送路を始点側からに試
験する場合に限らず、例えば、設計図面上の光伝送路の
距離とは無関係に試験を行った場合や、光伝送路の敷設
工事中に、適宜、工事が完了した部分から試験を行った
場合でも、容易に障害位置の特定を行うことができる。
【0045】以上本発明を適用した実施の形態を説明し
たが、本発明は、このような実施の形態に限定されるも
のではない。例えば上述した実施の形態では、本発明を
適用した光伝送路のODTRによる障害試験に際して、
はじめに障害検出を行い、その後、本発明を適用し、複
数のバンドカットフィルターを設けた光ファイバー部分
にODTRによる試験を行って、各接続点の位置を求め
ているが、本発明の光線路を試験する方法としては、こ
のような方法に限定されるものではない。例えば他の試
験方法として、データ伝送用の光ファイバーと位置特定
専用の光ファイバーに同時に光パルスを送出してその反
射を受信するようにして、その結果をグラフィク表示し
て、障害点による反射と、バンドカットフィルターによ
る各波長ごとの反射を重ねることで、障害点と設備位置
の関係が分かるようにしてもよい。
【0046】また、予め複数のバンドカットフィルター
からの反射と距離の関係をODTRにより測定して、各
波長の距離と、バンドカットフィルターの設置場所との
関係を対応付けしておいて、その後、障害試験を行っ
て、障害点が検出された場合には、その障害点までの距
離と、先の距離とバンドカットフィルターの設置場所と
の対応付けから、障害発生設備を特定するようにしても
よい。
【0047】さらに、本発明においては、光伝送路自体
も上述した実施の形態に限定されるものではなく、例え
ば光遮断手段であるバンドカットフィルターを設けた位
置特定専用としての光ファイバーを複数用意してもよ
い。複数の位置特定専用としての光ファイバーを用いる
ことで、例えば光伝送路が分岐された場合、それに応じ
て複数の位置特定専用としての光ファイバーの一部を分
岐させることも可能となる。
【0048】また、上述の実施の形態では、光遮断手段
であるバンドカットフィルターを光ファイバーの接続点
ごとに設けることとしたが、これに限らず、例えば全て
の接続点に取り付けるのではなく、数個の接続点ごとに
設けたり、あるいはデータ伝送用の光ファイバーについ
ては接続する必要がない部分でも、位置特定専用の光フ
ァイバーには任意の位置に光遮断手段であるバンドカッ
トフィルターを設けることで、その場所を検出すること
ができるようにしてもよい。
【0049】また、上述の実施の形態では、光遮断手段
であるバンドカットフィルターを設けた光ファイバーは
位置特定専用としているが、これは、バンドカットフィ
ルターによって特定の波長の光がカットされてしまうた
め、その波長についてはデータ伝送に使用できないの
で、このようにしたまでである。したがって、バンドカ
ットフィルターがカットする波長以外の波長の光を用い
れば、データの伝送が可能となるので、バンドカットフ
ィルターを入れた光ファイバーを位置特定専用とはせず
に、バンドカットフィルターによってカットされない波
長の光を用いてデータの伝送にしてもよい。
【0050】これは言い換えれば、バンドカットフィル
ターによってカットされる波長として、データ伝送に使
用される波長から外れた波長を設定するということであ
る。この場合、例えば障害の検出には、バンドカットフ
ィルターの有無にかかわらず、障害検出対象とする光フ
ァイバーに対して、バンドカットフィルターによりカッ
トされる波長を含まないデータ伝送に使用する波長を使
用した光パルスにより、ODTR試験を行って障害とそ
の距離を検出する。これにより、全ての光ファイバーに
おいてデータ伝送に使用する波長そのものが正常に伝達
されるか否かが試験される。そして、障害があった場合
の位置の特定においては、バンドカットフィルターを入
れた光ファイバーに対して、バンドカットフィルターが
カットする波長を含んだ波長幅の光パルスを使用して、
ODTR試験を行って、前述の実施の形態と同様に、バ
ンドカットフィルターからの反射の距離とその波長ごと
の設備位置から障害点の設備位置を特定するとよい。こ
のようにすれば、複数の光ファイバーの全てをデータ伝
送に使用すること可能となり、かつ、障害発生時の設備
特定にも使用することができる。
【0051】さらに本発明は、当業者において、本発明
の技術思想の範囲において様々な改変が可能である。
【0052】なお、使うフィルターの種類として、ファ
イバクレーティングフィルタを用いることが、フィルタ
分解能の面から好適である。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
伝送路のうち少なくとも一つの光ファイバーに互いに異
なる波長の光を遮断する複数の光遮断手段を設け、各波
長ごとに光遮断手段を設けた位置との対応付けを行って
おくこととしたので、ODTRによる障害試験を行うこ
とにより、異なる波長ごとの反射を確実に得ることがで
きるので、各波長ごとに反射点までの距離と、その波長
の位置を特定することができる。したがって、障害が検
出された場合には、障害点までの距離と各波長ごとの距
離から、障害点の位置を容易に特定することが可能とな
る。
【0054】また、光伝送路の総延長が全て完成する前
に、設計図面上の光伝送路の距離とは無関係に試験を行
った場合や、光伝送路の敷設工事中に、適宜、工事が完
了した部分から試験を行った場合でも、各波長ごとにそ
の波長を反射する光遮断手段の位置が対応付けされてい
るので、容易に障害位置を特定することができる。
【0055】また、本発明によれば、光遮断手段を光フ
ァイバーの接続設備ごとに設けることとしたので、設備
単位での障害位置の特定が可能となる。
【0056】さらに、本発明によれば、光遮断手段が遮
断する波長の幅を0.2〜1.0nmとしたので、通常
のOTDR装置で用いられている光パルスの波長幅50
nmのの中に複数の反射波長を入れることができ、一度
の測定で複数の光遮断手段からの反射を検出し、光遮断
手段までの距離を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光伝送路の概略構成を示す図
面である。
【図2】バンドカットフィルターが遮断する波長と、バ
ンドカットフィルターを設置した接続設備の場所を対応
付けした情報の一例を示す図である。
【図3】OTDR装置の内部構成を示す機能ブロック図
である。
【図4】OTDR試験において送出する光パルスの波長
を示す図面である。
【図5】OTDR試験において受信した反射光の波長を
示す図面である。
【図6】OTDR試験において受信した反射光の信号レ
ベルと距離の関係を示す図面である。
【図7】従来の光伝送路の概略構成を示す図面である。
【図8】従来の光伝送路におけるOTDR試験において
受信した反射光の信号レベルと距離の関係を示す図面で
ある。
【符号の説明】
1 光伝送路 11 光ファイバー 15 接続点 21 光ファイバー(位置特定専用) 23 光ファイバー(データ伝送用) 31、33、3n 接続設備 41、43、4n バンドカットフィルター 50 OTDR装置 51 光パルス発生器 53 光送信部 55 光方向性結合器 57 光受信部 59 平均化処理回路 61 位置算出処理部 63 表示装置 65 光スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安原 賢治 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 Fターム(参考) 2G086 CC03 5K002 BA02 EA07 FA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の光ファイバーよりなる光伝送路で
    あって、 前記複数の光ファイバーのうち少なくとも1本の光ファ
    イバーにそれぞれ所定間隔で敷設され、前記1本の光フ
    ァイバーを伝搬する所定波長の光からそれぞれ互いに異
    なる波長域の光を遮断する複数の光遮断手段を有するこ
    とを特徴とする光伝送路。
  2. 【請求項2】 前記複数の光遮断手段は、前記光ファイ
    バーの接続設備ごとに設けられていることを特徴とする
    請求項1記載の光伝送路。
  3. 【請求項3】 前記光遮断手段が遮断する光の波長幅が
    0.2〜1.0nmであることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の光伝送路。
  4. 【請求項4】 複数の光ファイバーよりなる光伝送路の
    一端側に光線路監視装置を接続した光線路監視装置付き
    光伝送路において、 前記光伝送路は、 前記複数の光ファイバーのうち少なくとも1本の光ファ
    イバーに、前記1本の光ファイバーを伝搬する所定波長
    の光からそれぞれ互いに異なる波長域の光を遮断する複
    数の光遮断手段が各接続設備毎に敷設され、 前記光線路監視装置は、 前記異なる波長域毎に、前記光遮断手段の位置情報を予
    めメモリに記憶し、前記1本の光ファイバーを伝搬して
    きた光を受信したとき、その光の波長域に対応する前記
    メモリの位置情報を表示する手段を有することを特徴と
    する光線路監視装置付き光伝送路。
JP2000108205A 2000-04-10 2000-04-10 光伝送路及び光線路監視装置付き光伝送路 Expired - Fee Related JP3762186B2 (ja)

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