JP2003004587A - 光線路試験監視システム - Google Patents

光線路試験監視システム

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JP2003004587A
JP2003004587A JP2001186934A JP2001186934A JP2003004587A JP 2003004587 A JP2003004587 A JP 2003004587A JP 2001186934 A JP2001186934 A JP 2001186934A JP 2001186934 A JP2001186934 A JP 2001186934A JP 2003004587 A JP2003004587 A JP 2003004587A
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optical
test
optical fiber
filter
light
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JP2001186934A
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Nagetsu Honda
奈月 本田
Chikashi Izumida
史 泉田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域通信システムに適応可能で、経済的な
光線路試験システムを提供すること。 【解決手段】 光伝送装置2、3を接続する光ファイバ
ケーブルの光ファイバ4に試験光を入出力する光カプラ
10と、光伝送装置2の直前に配設され、通信光を透過
し、試験光を遮断するフィルタ11aと、光ファイバ4
の伝送特性を測定する測定手段と、該測定手段を制御す
る制御手段とを含む光試験装置5と、光試験装置5を遠
隔操作する操作端末とを含んで構成される光線路試験監
視システムであって、フィルタ11aはTb3+希土類元素
イオンをコアまたはコアとクラッドに添加した光ファイ
バ(Tb3+添加光ファイバ)で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信サービスに
影響を与えることなく光ファイバケーブルを試験・監視
する光通信設備の光線路試験監視システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光線路試験監視システムとして
は、特願昭63−186169号に記載のシステムがあ
る。図2に基づいて従来の光線路試験監視システムにつ
いて説明する。図2において、1は電気通信設備を設置
する通信設備ビル、2は通信設備ビルに設置された伝送
装置、3は通信設備ビル1と異なる通信設備ビルまたは
ユーザ宅に設置された通信設備ビル1に設置された伝送
装置2に対向する伝送装置、4は伝送装置2と伝送装置
3とを接続する光ファイバ、6は設備管理センタ、7は
光線路設備のデータベース、8は光試験装置5を遠隔で
操作する操作端末である。
【0003】また、9は設備管理センタ6と通信設備ビ
ル7との間を接続する通信網、14は操作端末8からの
試験指示を受け取り、また試験結果を設備センタに送信
する試験制御装置、15は光パルス試験器(OTD
R)、損失試験光源、心線対照光源、パワーメータの各
機能を有する光測定器、16は試験を実施する光ファイ
バ心線を選択する心線選択装置、17は光測定器15と
心線選択装置16を選択する光測定器・試験架選択装置
(FTES)、5は試験制御装置14、光測定器15、
心線選択装置16、FTES17を搭載した光試験装置
である。
【0004】さらに、10は試験光と通信光を合分波し
て光ファイバ4に結合させる光カプラ、11は通信光を
透過し、試験光を遮断するフィルタ、12は光カプラ1
0とフィルタ11で構成される光カプラモジュール、1
3は伝送装置3の直前に設置され、通信光を透過し試験
光を遮断するとともに、開放端でのフレネル反射よりも
大きな試験光の反射を発生させるターミネーションフィ
ルタである。
【0005】図2に示した従来の光線路監視試験システ
ムを用いて障害を検知する例について説明する。まず、
設備管理センタ6にある操作端末8からデータベース7
に基づいて試験命令を光試験装置5に送出する。この命
令に従って、光試験装置5の試験制御装置14は、光測
定器15をFTES17で選択し、光カプラの試験光入
出力ポートを収容している心線選択装置16は、指定さ
れた光ファイバが接続された光カプラモジュール12の
試験光入力ポートを選択する。
【0006】光測定器5からの試験光が、光通信サービ
スに影響を与えないように、フィルタ11とターミネー
ションケーブル13を伝送装置2と3の前にそれぞれ設
置されている。これにより、試験装置5から指定された
光ファイバのインサービス試験が可能となる。また、伝
送装置の故障と光ファイバ区間(光線路)での故障を切
り分けるため、ターミネーションフィルタ13は、試験
光を開放端のフレネル反射よりも大きく反射するように
設計されている。通常、光ファイバの開放端のフレネル
反射は約−15dBである。例えばターミネーションフ
ィルタ13の試験光の反射を−12dB以下に設定した
場合、反射値が減少することによって光線路の故障(破
断)であることが判定できる。
【0007】次に、インサービス試験の測定結果を示
す。このときの試験波長は1.65μmであり、フィルタ1
1は、誘電体多層膜型光フィルタである。誘電体多層膜
は、屈折率の異なる薄い膜を幾層も石英ガラスなどに積
層した多層膜構造を形成しており、光ファイバや光コネ
クタ部分に特定の角度で挿入することによって、1.65μ
mの試験光のみをクラッドに反射させ、透過・遮断波長
帯域や遮断波長の反射量を調節できる。このフィルタ1
1の光学特性は、図5(a)に示すように、1.29μm〜
1.58μmの範囲で1.0dB以下の透過損失であり、1.58
〜1.64μmの帯域は透過損失が徐々に増加し、試験光1.
65μmでは約40dBの遮断量を有している。
【0008】ターミネーションフィルタ13は、ファイ
バブラッググレーティング(以下FBGと称する)を用
いた光フィルタである。FBG型光フィルタは光ファイ
バに紫外線を照射して、ファイバのコアまたはコアとク
ラッドの長手方向に、数百nm程度の周期で数万本の屈
折率の異なる格子を形成する。この屈折率変調の周期条
件がブラッグの反射条件を満たすことにより、特定波長
のみを反射させ、それ以外の波長は透過させる。ここで
用いたターミネーションフィルタ13は図5(b)に示
すように、1.65μm帯試験光を反射減衰量−4dBで反
射し、1.29μm〜1.625μm帯の通信光を0.8dB以下で
透過する特性を有している。
【0009】次に、図3に光ファイバ4の測定結果を示
す。図3(a)は正常な光ファイバ4の測定結果であ
り、ターミネーションフィルタ13において試験光が約
−4dBで反射している。図3(b)は途中で光ファイ
バ4が断線し、測定した光ファイバが開放端になったと
きのOTDR測定波形である。破断点での反射は約−1
5dBであった。図3(b)に示すように、ターミネー
ションフィルタ13の反射よりも小さい反射が光ファイ
バ端に出ている場合、光ファイバ4の区間で障害が発生
していることが分かる。つまり、光ファイバ4の区間全
てを測定したOTDR波形を解析しなくても、ターミネ
ーションフィルタ13の反射量を基準としてすぐに判定
できるので、迅速な故障切分方法として有効である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】近年、DWDM(Dens
e Wavelength Division Multiplexing)方式では、
通信光波長帯域として1.26〜1.625μmまで使用する場
合があり、試験光は通信光波長帯域を避けた1.65μm帯
を使用している。しかし、従来例の誘電体多層膜型のフ
ィルタ11では、挿入角度の調整において所望の損失と
反射両方の特性を得るためには、0.1度以下の精度が必
要となり、製造工程に非常に微妙な調整が必要となり、
コストが割高となる。
【0011】また、誘電体多層膜の形成において、理想
的には各層の膜厚を均一に整えるべきであるが、製造上
の膜厚の揺らぎの制御が困難であることから、フィルタ
遮断特性の立ち上がりが鈍い((図5(a))。したが
って、誘電体多層膜型フィルタは上記の通信帯域に適用
することができない。一方、FBG型フィルタはその作
成方法として、電子描画などを用いて作成した格子マス
クを用い、紫外線を干渉させて光ファイバヘ照射を行
い、誘電体多層膜型に比べて、屈折率変調の周期性がよ
く、FBG型フィルタの遮断特性の立ち上がりは非常に
シャープである(図5(b))。
【0012】そこで、光カプラモジュール12のフィル
タ11として、ターミネーションフィルタ13で用いた
FBG型フィルタを用いるとする。図4に上記の従来例
と同様に測定したOTDR測定波形を示す。光試験装置
5の光パルス試験器(OTDR)から光カプラ10を介
して光ファイバ4に入射された試験光がターミネーショ
ンフィルタ13で反射されて、通信設備ビル1側に戻
り、さらにフィルタ11で反射するため、図4に示すよ
うなゴースト反射が観測されるので、光ファイバ4の正
確な測定ができなくなる。
【0013】したがって、フィルタ11は通信光帯域
(1.26〜1.625μm)の損失が小さく、1.65μm帯の試
験光遮断量が大きくかつ、試験光の反射量を抑え、さら
にフィルタの遮断特性の立ち上がりが急峻である特性を
もち、DWDM方式に適応可能な光線路試験監視システ
ムである必要がある。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、広帯域通信システムに適応可能
で、経済的な光線路試験システムを提供することを目的
とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、光伝送装置を接続する光
ファイバケーブルの光ファイバに試験光を入出力する光
カプラと、光伝送装置の直前に配設され、通信光を透過
し、試験光を遮断するフィルタと、前記光ファイバの伝
送特性を測定する測定手段と、該測定手段を制御する制
御手段とを含む光試験装置と、該光試験装置を遠隔操作
する操作端末とを含んで構成される光線路試験監視シス
テムにおいて、前記フィルタはTb3+希土類元素イオンを
コアまたはコアとクラッドに添加した光ファイバ(以
下、Tb3+添加光ファイバと称する)で構成されたことを
特徴とする。
【0015】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の光線路試験監視システムにおいて、Tb3+希土類
元素イオンをコアまたはコアとクラッドに添加した前記
光ファイバは、特定試験波長を反射するグレーティング
構造を有することを特徴とする。
【0016】本発明によれば、光線路試験監視システム
において、光伝送装置間を接続する被試験対象である光
ファイバにおける光伝送装置の直前に配設されるフィル
タの特性を、試験光の遮断量が大きくかつ、試験光の反
射量を抑え、さらにフィルタの遮断特性を急峻にするこ
とによって、広帯域通信システムに適応可能で、経済的
な光線路試験システムを実現することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。本発明の第1の実施の形態
に係る光線路試験監視システムの構成を図1に示す。な
お、図3に示した従来システムにおいて説明した同一符
号の構成要素は、構成が同一であるので、重複する説明
を省略する。
【0018】同図において、本発明の実施形態に係る光
線路試験監視システムは、光伝送装置2、3を接続する
光ファイバケーブルの光ファイバ4に試験光を入出力す
る光カプラ10と、光伝送装置2の直前に配設され、通
信光を透過し、試験光を遮断するフィルタ11aと、光
ファイバ4の伝送特性を測定する測定手段と、該測定手
段を制御する制御手段とを含む光試験装置5と、光試験
装置5を遠隔操作する操作端末とを含んで構成される光
線路試験監視システムであって、フィルタ11aはTb3+
希土類元素イオンをコアまたはコアとクラッドに添加し
た光ファイバ(Tb3+添加光ファイバ)で構成されたこと
を特徴としている。ここで、測定手段とは、図1で、省
略している光試験装置5内の光測定器15、心線選択装
置16及びFTES17(図3参照)に相当し、制御手
段とは、図1で、省略している光試験装置5内の試験制
御装置14(図3参照)に相当する。
【0019】光カプラモジュール12のフィルタ11a
は、Tb3+添加光ファイバであり、光カプラ10の通信光
ポートに接続されている。Tb3+添加光ファイバは、Tb3+
7F67F0の吸収帯の裾が1.65μmまで広がり、また1.
2〜1.6μmにおいてほとんど吸収損失がないため、この
Tb3+添加光ファイバを通信光と試験光が通過すると、試
験光1.65μmのみが遮断される。Tb3+添加光ファイバTb
3+を高濃度に添加し、またファイバ長を長くすることに
よってフィルタの遮断特性を容易に増加させ、試験光遮
断量を自在に決定することが可能である。
【0020】ここで用いたフィルタ11aは光ファイバ
のコアにTb3+イオンを4000ppm添加したシングル
モードファイバであり、長さは15mである。1.65μm
帯の損失は約20dBであり、1.26μm〜1.625μm帯
の通信光の損失は1dB以下であった(図7(a))。
【0021】上記構成からなる本実施形態に係る光線路
試験監視システムにより、1.625μmまでを通信波長帯
域として使用しているDWDM用通信システムが導入さ
れている光ファイバに対して、インサービス試験を行っ
ても通信に影響を与えることなく、かつ正常にOTDR
測定波形が得られた。本実施の形態に係るフィルタ11
aは、光ファイバとの接続損失が少なく、またコネクタ
付け加工を施すことが容易であり、製造工程が簡易にな
ることから、安価な光線路試験監視システムを提供する
ことができる。
【0022】次に、本発明の第2の実施の形態に係る光
線路試験監視システムについて説明する。本実施形態に
係る光線路試験監視システムが第1の実施形態に係る光
線路試験監視システムと構成上異なるのは、図8に示す
ように、第1の実施形態で説明したTb3+添加光ファイバ
にFBG構造を形成させたファイバをフィルタ11aに
用いた点であり、他の構成は第1の実施形態に係る光線
路試験監視システムと同一である。
【0023】図8において、Aは伝送装置2側のポー
ト、Bは光ファイバ4側のポートを示す。このフィルタ
11aの光学特性は、Tb3+の吸収による試験光の損失が
生じ、さらにFBGで試験光は反射されるので、ポート
B−A間の試験光透過損がさらに増加し、図7(b)に
示すような立ち上がりが非常にシャープな遮断特性を得
ることができる。
【0024】図3に示した従来の光線路試験監視システ
ムで説明したフィルタ11にFBGを用いた場合には、
ターミネーションフィルタ13との間で多重反射が生
じ、OTDR測定波形上に異常な反射が見られる(図
5)が、本発明ではFBGによる試験光の反射はTb3+
加光ファイバに吸収されるため、その問題は生じない。
このことにより本実施形態に係る光線路試験監視システ
ムでは、広帯域な波長を用いる通信システムに適応する
ことができる。
【0025】本発明の第1、第2の実施形態に係る光線
路試験監視システムにおけるフィルタ11aは図2に示
した局内ケーブル18にフィルタ11b(フィルタ11
aと同一構成のフィルタ)を設けても同様の効果が得ら
れた。以上、本発明の第1、第2の実施の形態に係る光
線路試験監視システムのフィルタ11a(11b)の特
性を、光ファイバとの結合が容易で、試験光の遮断量が
大きくかつ、試験光の反射量を抑え、さらにフィルタの
遮断特性を急峻にすることによって、広帯域通信システ
ムに適応可能で、経済的な光線路試験監視システムを実
現することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、光線路試験監視システ
ムにおいて、光伝送装置間を接続する被試験対象である
光ファイバにおける光伝送装置の直前に配設されるフィ
ルタの特性を、光ファイバとの結合が容易で、試験光の
遮断量が大きくかつ、試験光の反射量を抑え、さらにフ
ィルタの遮断特性を急峻にすることによって、広帯域通
信システムに適応可能で、経済的な光線路試験監視シス
テムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る光線路試験監視シ
ステムの構成の一例を示すブロック図。
【図2】 本発明の実施の形態に係る光線路試験監視シ
ステムの構成の他の例を示すブロック図。
【図3】 従来の光線路試験監視システムの構成を示す
ブロック図。
【図4】 光ファイバのOTDR測定波形の一例を示す
波形図。
【図5】 光ファイバのOTDR測定波形の他の例を示
す波形図。
【図6】 従来の光線路試験監視システムに設けられて
いるフィルタの特性を示す特性図。
【図7】 本発明の実施形態に係る光線路試験監視シス
テムに設けられているフィルタの特性を示す特性図。
【図8】 本発明の実施形態に係る光線路試験監視シス
テムにおける光カプラの構成を示す図。
【符号の説明】
1 通信設備ビル 2、3 伝送装置 4 光ファイバ 5 光試験装置 6 設備管理センタ 7 データベース 8 操作端末 9 通信網 10 光カプラ 11、11a、11b フィルタ 12 光カプラモジュール 13 ターミネーションフィルタ 14 試験制御装置 15 光測定器 16 心線選択装置 17 FTES 18 局内ケーブル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光伝送装置を接続する光ファイバケーブ
    ルの光ファイバに試験光を入出力する光カプラと、光伝
    送装置の直前に配設され、通信光を透過し、試験光を遮
    断するフィルタと、前記光ファイバの伝送特性を測定す
    る測定手段と、該測定手段を制御する制御手段とを含む
    光試験装置と、該光試験装置を遠隔操作する操作端末と
    を含んで構成される光線路試験監視システムにおいて、
    前記フィルタはTb3+希土類元素イオンをコアまたはコア
    とクラッドに添加した光ファイバで構成されたことを特
    徴とする光線路試験監視システム。
  2. 【請求項2】 Tb3+希土類元素イオンをコアまたはコア
    とクラッドに添加した前記光ファイバは、特定試験波長
    を反射するグレーティング構造を有することを特徴とす
    る請求項1に記載の光線路試験監視システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008139271A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 光心線特定装置及び光心線特定方法
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CN109951225A (zh) * 2019-03-19 2019-06-28 济南益豪环保技术有限公司 一种集成多样化网路传输性能测试装置及测试方法

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