JP2002277347A - 光モニタ - Google Patents

光モニタ

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JP2002277347A
JP2002277347A JP2001075128A JP2001075128A JP2002277347A JP 2002277347 A JP2002277347 A JP 2002277347A JP 2001075128 A JP2001075128 A JP 2001075128A JP 2001075128 A JP2001075128 A JP 2001075128A JP 2002277347 A JP2002277347 A JP 2002277347A
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JP
Japan
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optical
light
light receiving
monitoring
signal
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Withdrawn
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JP2001075128A
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English (en)
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Noriaki Nagahata
紀明 永幡
Junji Miyake
淳司 三宅
Masahiro Oikawa
正尋 及川
Junichi Nakano
淳一 中野
Hiroshi Miyajima
博志 宮島
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Olympus Corp
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE10296519T priority patent/DE10296519T5/de
Priority to US10/472,073 priority patent/US7058254B2/en
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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数の伝送路の監視には、それぞれの経路に光
結合系を設け、光検出器を配置して、その出力を監視す
るか、もしくは光結合を切換える手段を用いる必要があ
る。前者の場合、光モニタを構成する部品数が増大し、
伝送路全体を監視するための信号処理システムは複雑化
するという問題点がある。また後者の場合は、光路切換
えのたびに光結合を維持しなければならず、経路が多数
になった場合、検査に長時間を要してしまうという問題
点がある。 【解決手段】複数の光ファイバの信号光を監視する光モ
ニタにおいて、これら複数の光ファイバの出射面を一直
線に沿って配列し、この出射面からの光を受光するよう
に出射面に対向させた受光素子の受光面を出射面を配列
した直線に平行に移動させ、複数の信号光を順に受光素
子に入射させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信あるいは光
接続の分野において光路の監視に用いられる光モニタに
関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは、電気信号を光信号に変換
する光源と光信号を電気信号に変換する光検出器の間を
結ぶ光信号の伝送路として広く使用されている。この伝
送路は伝送情報量の増大に伴い多数配設され、光源から
光検出器に至る経路は複雑化している。このような複雑
化した伝送路を長期に渡って安定に維持するため、伝送
路での障害の発生を監視する光モニタが必要とされる。
【0003】光伝送路用の光モニタにおいては、基本的
に各伝送路の途中で、検査用に光ファイバを分岐させ、
検査用信号を光検出器によって検知する手段が採られ
る。例えば特開平6−58840号公報に開示されてい
るシステムでは、複数の稼働中の伝送路から検査する伝
送路を光スイッチにより選択し、その伝送路に伝送信号
と波長の異なる検査用信号を光結合器を使用して結合、
注入し、伝送路末端から反射してくる信号光を光検出器
によって検知し、その出力を監視している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の例に代表される
ように、従来の光ファイバ伝送路の光モニタは、各光フ
ァイバと検査用の信号をそれぞれ高い結合効率で結合す
る手段を有している。しかし多数の伝送路の監視には、
それぞれの経路に光結合系を設け、光検出器を配置し
て、その出力を監視するか、もしくは上記の例のように
光結合を切換える手段を用いる必要があった。前者の場
合、光モニタを構成する部品数が増大し、伝送路全体を
監視するための信号処理システムは複雑化するという問
題点がある。また後者の場合は、光路切換えのたびに光
結合を維持しなければならず、経路が多数になった場
合、検査に長時間を要してしまうという問題点があっ
た。本発明の目的は、少ない部品数で多数の伝送路を高
速に監視できる光モニタを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明においては、複数
の伝送路の信号光を監視する光モニタにおいて、これら
複数の信号光の伝送路からの出射面を一直線に沿って配
列し、この出射面からの光を受光するように出射面に対
向させた光検出手段の受光面を出射面を配列した直線に
平行に移動させ、複数の信号光を順に光検出手段に入射
させる。
【0006】信号光の出射面は光ファイバアレイの端
面、あるいはコリメータレンズアレイの端面とする。ま
た光検出手段は半導体受光素子とするが、コリメータレ
ンズ端面であってもよい。本発明の光モニタは光ファイ
バとの正確な光結合を必要としないため、光伝送路が多
数となっても機構が複雑化せず、また高速な検査が行え
るため、構成の簡単な光モニタシステムを提供できる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を具体的
に説明する。図1は本発明の光モニタの構成例を示して
いる。伝送路から分岐した監視用光信号を伝達する複数
の光ファイバ10−1〜10−nの光出射端面16は保
持板12を用いて1直線40a−40b上に配列固定さ
れている。各光ファイバの間隔dは通常一定とするが、
必ずしも一定である必要はなく、設計の都合上、不等間
隔としてもよい。
【0008】一方、この光ファイバアレイ50の光出射
端面16に対向して、光検出手段として半導体受光素子
22を配置し、上記各光ファイバ10−1〜10−nの
光出射端面16からの出射光100をそれぞれ入射でき
るように移動機構60を設ける。上記各光ファイバの光
出射端面16に対して受光素子22の受光面26は常に
一定距離Lを保って平行に直線42a−42bに沿って
移動させるように配置する。具体的には各光ファイバの
光出射端面16が配列された直線40a−40bに平行
になるようにガイドレール62を設け、そのガイドレー
ル62上を摺動可能な架台64に受光素子22を搭載さ
せる。受光素子22は、被監視光の波長によってSi系
あるいはInP系のものを選び、光ファイバアレイ50
からの出射光100を入射できるようにその方向を調整
する。
【0009】架台64はそれを固定したボールネジ66
をステップモータ68によって回転させることによって
往復移動させる。この駆動機構は、外部制御信号80に
よって制御できるものであればよく、超音波リニアモー
タ、ボイスコイルモータ等を用いることができるが、高
速移動が可能で回転または移動距離精度の優れたものが
望ましい。以上の構成では、駆動機構は直線的な移動を
司るだけでよいため、複雑な可動部分がなく、小型で軽
量な装置が実現できる。
【0010】上記構成における光信号の監視方法につい
てつぎに説明する。まず各光ファイバ10−1〜10−
nの光軸がガイドレール62上を移動する受光素子22
の受光面26と交わるようにガイドレール62の方向と
位置を調整する。受光素子22の受光面26の大きさΔ
(受光面が円形の場合はその直径、矩形の場合は短辺の
長さ)が少なくとも光ファイバの間隔dより短ければよ
いが、光ファイバから出射光を効率的に受光させるため
にはつぎの範囲にあることが望ましい。2L・tan
(θ/2)≦Δ<dここで、Lは光ファイバの光出射端
面から受光素子の受光面までの距離、θは光ファイバの
開口角である。単一モード光ファイバの開口角を7°と
し、例えばΔ=1mmの受光素子を用いた場合、Lは約
8mmまで許容される。
【0011】以上の装置において、1番目の光ファイバ
10−1より外側の位置Aを受光素子22の初期位置に
定め、制御用コンピュータ90を初期化した場合に、受
光素子22は位置Aに移動し停止するようにする。制御
用コンピュータ90に監視動作開始を指示する信号82
を入力すると受光素子22を搭載した架台64はn番目
の光ファイバ10−nの外側に設定した終点位置Bに向
かって一定速度で移動する。
【0012】制御用コンピュータ90に停止を指示する
信号83が入力されない限り、位置Bに達した架台24
は移動方向を反転し、位置Aへ向かって戻り、以後往復
運動を繰り返す。
【0013】このとき受光素子22の出力信号84の時
間変化は図2に示すようになる。出力信号のピーク間隔
tpは受光素子の移動速度をvとするとおよそv/tp
となる。また受光素子の一往復の周期Pは、2{(n−
1)・d+dA+dB}/vで示される。ここでdAは位
置Aと1番面の光ファイバ10−1の間の距離、dB
n番目の光ファイバ10−nと位置Bの間の距離であ
る。図の信号のピークp1とp1’は光ファイバ10−
1からの信号に対応し、pnとpn’は光ファイバ10
−nからの信号に対応する。例えば信号の強度レベルI
Lを設定し、ピーク値がこれを下回る場合(図のp2、
p2’)はこの伝送路に何らかの障害が存在すると判定
する。
【0014】例えば32チャンネル(n=32)の伝送
路を監視する場合、32本の光ファイバをd=1mm間
隔でアレイ状に配列し、v=100mm/sとすると、
d=dA=dBの場合、ピーク間隔tpは10ms、監視
の周期Pは約0.66sとなり、短時間で多チャンネル
の監視を行うことができる。
【0015】上記の実施例では光ファイバの出射光を直
接、半導体受光素子で受光する構成をとったが、本発明
はこの構成に限られない。光検出器としては小型化に適
した半導体受光素子がもっとも望ましいが、目的によっ
ては光電子像倍管など他の手段を用いてもよい。また、
光ファイバについては、その出射端面にコリメータレン
ズを配置してもよい。コリメータレンズとしては屈折率
分布型ロッドレンズを使用することができる。このレン
ズは形状が円柱状であり、焦点位置をレンズ長によって
設定できるなどコリメータ用として優れた特徴をもつ。
【0016】しかし、他のレンズ、例えば均質材料から
なる球面レンズ、非球面レンズを用いてコリメータを構
成してもよい。出射光は平行ビームとなるので、出射端
面から受光素子までの距離を長くしても出射端面の間隔
Lを広げる必要がない。また受光素子の受光面の大きさ
もLによらずビーム径より大きくしておけばよい。この
場合、光検出手段もコリメータレンズとすることができ
る。受光素子はコリメータ、光ファイバを介して伝搬す
る光を受光する。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多数の光信号伝送路を監視する場合にも構成が複雑化せ
ず、簡単で小型、軽量の光モニタが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光モニタの構成を示す概略図である。
【図2】光モニタの動作を示す模式図である。
【符号の説明】
10 光ファイバ 22 受光素子 50 光ファイバアレイ 60 駆動機構 62 ガイドレール 64 架台 66 ボールネジ 68 ステップモータ 90 制御用コンピュータ 100 出射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 淳司 大阪府大阪市中央区北浜4丁目7番28号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 及川 正尋 大阪府大阪市中央区北浜4丁目7番28号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 中野 淳一 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 宮島 博志 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 2G065 AA04 BA02 BA18 BB02 BB06 BB49 BC23 DA03 DA13 2G086 CC06 5K002 BA02 EA05 EA07 FA01 5K042 CA10 DA32 EA15 JA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の信号光の伝送路からの出射面を一直
    線に沿って配列し、該出射面からの光を受光するように
    前記出射面に対向させた光検出手段の受光面を前記直線
    に平行に移動させ、前記複数の信号光を順に前記光検出
    手段に入射させることを特徴とする光モニタ。
  2. 【請求項2】前記信号光の出射面が光ファイバアレイの
    端面であることを特徴とする請求項1に記載の光モニ
    タ。
  3. 【請求項3】前記信号光の出射面がコリメータレンズア
    レイの端面であることを特徴とする請求項1に記載の光
    モニタ。
  4. 【請求項4】前記光検出手段が半導体受光素子であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光モニタ。
  5. 【請求項5】前記光検出手段がコリメータレンズ端面で
    あることを特徴とする請求項3に記載の光モニタ。
JP2001075128A 2001-03-16 2001-03-16 光モニタ Withdrawn JP2002277347A (ja)

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DE10296519T DE10296519T5 (de) 2001-03-16 2002-03-14 Optische Einrichtung, Lichtwellenpfad-Umschalteinrichtung und Lichtwellenpfad-Umschaltverfahren
US10/472,073 US7058254B2 (en) 2001-03-16 2002-03-14 Optical device, optical path switching device and optical path switching method
PCT/JP2002/002432 WO2002075431A1 (fr) 2001-03-16 2002-03-14 Dispositif optique, dispositif de commutation de trajet optique et procede de commutation de trajet optique

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