JP2015169830A

JP2015169830A - 光線路切替装置及び光線路切替方法

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Publication number: JP2015169830A
Application number: JP2014045487A
Authority: JP
Inventors: 友裕川野; Tomohiro Kawano; 誠真保; Makoto Shimpo; 廣田　栄伸; Hidenobu Hirota; 栄伸廣田; 清倉　孝規; Takanori Seiso; 孝規清倉; 真鍋　哲也; Tetsuya Manabe; 哲也真鍋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2015-09-28
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: JP6014619B2

Abstract

【課題】既設光ファイバとプローブ光ファイバとの間で十分な光結合効率を得ることができ、より安定な光線路切替装置を提供する。
【解決手段】既設の現用光線路＃１に２箇所の曲げ部１１、１２を形成し、２箇所の曲げ部のうちＯＮＵ１側の曲げ部１１の曲げ半径を、現用光線路＃１の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径とし、旧ＯＬＴ２１側に位置する曲げ部１２を急峻とし、曲げ部１１の最大曲率となる位置に上り光用プローブ１４を結合し、曲げ部１２の最大曲率となる位置に下り光用プローブ１３を結合するようにしている。
【選択図】図７

Description

本発明は、光通信線路の支障移転工事等において線路切替を行う際に適用されるもので、現用の光ファイバの側方に迂回線路用のプローブを固定し増幅器を組み合わせることで、光通信線路を切り替える光線路切替装置及び光線路切替方法に関する。

光ファイバケーブルによる光線路を使用する光通信システムにあっては、現用光線路を切断・新線路に接続するという線路切替工事が行われている。すでに提案されている光線路切替技術として、借用時間および切替工事期間の短縮を目指した光ファイバケーブル切替接続システムである（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記提案による技術は光回線終端装置（ＯＮＵ（Optical Network Unit））からの上り光を受ける際、非常に微弱な信号であることからシステムが不安定であることが懸念される。

特開２０１２−２５２０９９号公報

本発明は、既設光ファイバとプローブ光ファイバとの間で十分な光結合効率を得ることができ、より安定な光線路切替装置及び光線路切替方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る光線路切替装置は、光回線終端装置（ＯＮＵ）と第１の光加入者線終端装置（ＯＬＴ）との間で光信号を通信する既設の光線路を、新たな第２のＯＬＴを接続する新たな光線路に切り替える光線路切替装置であって、前記既設の光線路から光信号を漏洩させ、前記既設の光線路の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径を有する第１の曲げ部と、前記第１の曲げ部より前記第１のＯＬＴ側に位置し、前記第１の曲げ部に比して急峻な第２の曲げ部と、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴを接続し前記既設の光線路を迂回する迂回用光線路に一端が接続され、他端が前記第１の曲げ部の最大曲率となる位置に結合され、前記ＯＮＵからの上り光信号を受光可能な第１のプローブと、一端が前記迂回用線路に接続され、他端が前記第２の曲げ部の最大曲率となる位置に結合し、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴからの下り光信号を当該第２の曲げ部に出射可能な第２のプローブとを備えるようにしたものである。

この構成によれば、既設の光線路に２箇所の曲げ部を形成し、２箇所の曲げ部のうちＯＮＵ側の曲げ部の曲げ半径を、既設の光線路の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径とし、第１または第２のＯＬＴ側に位置する曲げ部を急峻とし、第１の曲げ部の最大曲率となる位置に第１のプローブを結合し、第２の曲げ部の最大曲率となる位置に第２のプローブを結合することにより、従来１カ所であった既設の光線路とプローブとの間の光信号入出力点について、既設の光線路からプローブへの光信号出力点とプローブから既設の光線路への光信号入力点に分離することで、短瞬断切替器に適用する場合であっても、既設の光線路とプローブとの間で十分な光結合効率が得られる。また、ＯＮＵ側に緩やかな曲げ部を形成することで、ＯＮＵからの微弱な光信号を高効率で迂回光線路に結合でき、より安定した光線路切替工事が可能となる。さらに、既設の光線路を通過していた上り光信号は、急峻な曲げ部によって十分に遮断され信号の混信の影響を低減できる。

また、本発明に係る光線路切替装置の一観点は以下のような態様を備える。
第１の態様は、前記第１のプローブで受光した上り光信号を、前記迂回用光線路を伝送するために必要な信号レベルに増幅する第１の増幅器と、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴからの下り光信号を、前記第２のプローブが前記第２の曲げ部に出射するために必要な信号レベルに増幅する第２の増幅器と、前記上り光信号および前記下り光信号を合波もしくは分波するＷＤＭカプラとをさらに具備する。

第１の態様によれば、緩やかな曲げ部によって出力された上り光信号が第１のプローブによって取り出され、第１の増幅器によって直ちに迂回用光線路を伝送するために必要な信号レベルに増幅される。また、急峻な曲げ部で入力される下り光信号は、第２の増幅器で十分に増幅されるので、緩やかな曲げ部での損失を差し引いてもＯＮＵで受光が可能となる。

第２の態様は、前記第１または第２のプローブと前記既設の光線路の前記第１または前記第２の曲げ部との結合効率を上げるために、前記第１または第２のプローブとして、集光性を有するプローブ、レンズファイバ、及び前記既設の光線路との結合側に集光レンズを有するプローブのいずれか１つを用いる。
第２の態様によれば、第１または第２のプローブと既設の光線路の第１または第２の曲げ部との結合効率を上げることができる。

第３の態様は、前記第１または第２の増幅器は、電気信号の信号レベルを増幅する電気信号用増幅器、光ファイバ増幅器及び半導体増幅器のいずれか１つである。

第４の態様は、前記第１のプローブの受光端のコア径をｄ１、前記第２のプローブの出射端のコア径をｄ２、前記既設の光線路のコア径をｄ０とする場合に、前記第１のプローブの受光端のコア径ｄ１を前記既設の光線路のコア径ｄ０以上とするとともに、前記第２のプローブの出射端のコア径ｄ２を前記既設の光線路のコア径ｄ０以下とする。
第４の態様によると、光線路切替装置全体の集光力を向上できる。

第５の態様は、前記第１のプローブは、前記コア径ｄ１より大きいコア径のプローブである。
第５の態様によると、受光結合効率をさらに上げることができる。

上記目的を達成するために本発明に係る光線路切替方法は、光回線終端装置（ＯＮＵ）と第１の光加入者線終端装置（ＯＬＴ）との間で光信号を通信する既設の光線路を、新たな第２のＯＬＴを接続する新たな光線路に切り替える光線路切替方法であって、前記既設の光線路に、前記既設の光線路から光信号を漏洩させ、前記既設の光線路の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径を有する第１の曲げ部を形成し、前記第１の曲げ部より前記第１のＯＬＴ側に位置し、前記第１の曲げ部に比して急峻な第２の曲げ部を形成し、前記第１の曲げ部の最大曲率となる位置に、前記ＯＮＵからの上り光信号を受光可能な第１のプローブの一端を結合させ、前記第１のプローブの他端を、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴを接続する前記既設の光線路を迂回する迂回用光線路に接続し、前記第２の曲げ部の最大曲率となる位置に、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴからの下り光信号を当該第２の曲げ部に出射可能な第２のプローブの一端を結合させ、前記第２のプローブの他端を、前記迂回用線路に接続するようにしたものである。

本発明により、ＯＮＵからの微弱な信号を高効率で迂回光線路に結合させることで、より安定した光線路切替工事が可能となる。また、光回線における短瞬断切替システムの光結合効率を向上させることが可能となる。

本発明の第１の実施形態として、光側方入出技術を用いたＯＬＴ切替手順を示す図。同じく、光側方入出技術を用いたＯＬＴ切替手順を示す図。同じく、光側方入出技術を用いたＯＬＴ切替手順を示す図。同じく、光側方入出技術を用いたＯＬＴ切替手順を示す図。本発明の第２の実施形態として、旧ＯＬＴの試験ポートに接続された迂回光線路を示す図。本発明の第３の実施形態として、結合効率の波長依存性を示す図。本発明の第４の実施形態として、緩やかな曲げと急峻な曲げを用いた光側方入出力技術による光線路切替装置のブロック構成図。上記第４の実施形態において、Ｓ字型光側方入出力部を説明するための図。本発明の第５の実施形態として、曲げの定義を説明するための図。上記第５の実施形態において、波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失および結合損失の曲げ半径および曲げ角度依存性を示す図。上記第５の実施形態において、波長１３１０ｎｍにおける曲げ損失および結合損失の曲げ半径および曲げ角度依存性を示す図。上記第５の実施形態において、破断確率の曲げ半径依存性を示す図。本発明の第７の実施形態における増幅器の構成例を示す図。本発明の第８の実施形態における増幅器の構成例を示す図。本発明の第９の実施形態における増幅器の構成例を示す図。本発明の第１１の実施形態における下り光用のプローブの構成の一例を示す図。上記第１１の実施形態における下り光用のプローブの構成の他の例を示す図。上記第１１の実施形態における上り光用のプローブの構成の一例を示す図。上記第１１の実施形態における上り光用のプローブの構成の他の例を示す図。

本発明に係る実施形態を説明するに先立ち、光ファイバ側方入出力技術について説明する。

光ファイバ側方入出力技術は、既設光ファイバに曲げを与え、その曲げ部に側面から別の光ファイバ（プローブ光ファイバ）を突き当て、光信号を入出力させる技術であり、漏洩光モニタや、心線対照用の試験光入射、光回線の経路変更に係る短瞬断切替システムなどへの適用が検討されている。この場合、既設光ファイバを円筒状剛体（ブロック１）とブロック１の円筒形状に対応する凹曲面を有する透明剛体（ブロック２）との間に挟み込み、現用光ファイバからブロック２の凹曲面に放射される光信号をブロック２内に配設されるプローブファイバで受光する側方入出力装置などが提案されている。

ところで、近年では、短瞬断切替器などへの適用において、既設光ファイバとプローブ光ファイバとの間で十分な光結合効率を得るようにする対策が強く望まれている。

そこで、本発明は、従来１カ所であった既設光ファイバとプローブ光ファイバ間の光信号入出力点について、既設光ファイバからプローブ光ファイバへの光信号出力点と、プローブ光ファイバから既設光ファイバへの光信号入力点に分離することで、短瞬断切替器などに適用する場合であっても、既設光ファイバとプローブ光ファイバとの間で十分な光結合効率を得るようにしたものである。
上記の光ファイバ側方入出力技術に基づき、以下に本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１乃至図４は、光側方入出力技術を用いた光加入者線終端装置（ＯＬＴ（Optical Line Terminal））の切り替え、及び、ＯＬＴの切り替えに必要な新規光線路設置工事の手順を示す。

まず、工事前に、工事者は局舎２のＯＬＴ（旧ＯＬＴ）２１とＯＮＵ１が試験ポート２２及び光ケーブル＃１で接続されていることを、従来技術を用いて確認する（図１（１））。つぎに、切り替えたい局舎３のＯＬＴ（新ＯＬＴ）３１、迂回光線路＃２および新規光線路＃３を用意する（図１（２））。また、工事者は、迂回光線路＃２の両端を光線路切替装置１０と局舎３の新ＯＬＴ３１の試験ポート３２に接続し、光線路切替装置１０を現用光線路＃１の切替点に設置する。さらに、工事者は、移し替える前のＯＬＴ（旧ＯＬＴ）２１と移し替えたいＯＬＴ（新ＯＬＴ）３１の光信号の同期を合わせる。

続いて、工事者は、光線路切替装置１０において現用光線路＃１の光ファイバを曲げる（図２（１））。この光ファイバ曲げにより、旧ＯＬＴ２１からの信号は曲げ部で損失が生じるため、遮断される。同時に、現用光線路＃１の光ファイバ曲げ部に光線路切替装置１０のプローブから光信号が入出力されることで、新ＯＬＴ３１とＯＮＵ１との通信が開始される。このとき、曲げ部での光信号強度が低減するため、光線路切替装置１０に波長1.31、1.49、1.55μmに対応した増幅器をあらかじめ設置することで、新ＯＬＴ３１とＯＮＵ１との通信が安定して行われる。

つぎに、工事者は、新ＯＬＴ３１からの通信を確認後、旧ＯＬＴ２１の信号を停止する（図２（２））。

工事者は、その後、新規光線路＃３と現用光線路＃１とを接続する（図３（１））。このとき、新ＯＬＴ３１とＯＮＵ１との通信は迂回光線路＃２によって行われているためお客様への通信サービスは継続されており、現用光線路＃１と新規光線路＃３との接続は通常の工事で実施可能である。

つぎに、工事者は、光線路切替装置１０における光ファイバ曲げを開放することで、迂回光線路＃３経由の信号を取り除き、かつ新ＯＬＴ３１とＯＮＵ１との通信が新規光線路＃３によって開始され、ＯＬＴ２１，３１の収容替えが完了する（図３（２））。

最後に、工事者は、光線路切替装置１０、迂回光線路＃２および旧ＯＬＴ２１を撤去し工事を完了する（図４）。

以上、工事者により光線路切替装置１０を用いた光線路切替工事を行うことで、お客様へのサービス断時間は、光ファイバの曲げ動作時および曲げ開放時に発生する瞬断で済むことが分かる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態で示された迂回光線路＃２は、図５で示すように旧ＯＬＴ２１の試験ポート２２に接続して準備してもよい。

この場合、工事者は、迂回光線路＃２の両端を光線路切替装置１０と局舎２の旧ＯＬＴ２１の試験ポート２２に接続し、光線路切替装置１０を現用光線路＃１の切替点に設置する。さらに、工事者は、移し替える前のＯＬＴ（旧ＯＬＴ）２１と移し替えたいＯＬＴ（新ＯＬＴ）３１の光信号の同期を合わせる。

続いて、工事者は、光線路切替装置１０において現用光線路＃１の光ファイバを曲げる。この光ファイバ曲げにより、旧ＯＬＴ２１からの信号は曲げ部で損失が生じるため、遮断される。同時に、現用光線路＃１の光ファイバ曲げ部に光線路切替装置１０の迂回光線路＃２のプローブから光信号が入出力されることで、旧ＯＬＴ２１とＯＮＵ１との通信が継続される。このとき、曲げ部での光信号強度が低減するため、光線路切替装置１０に波長1.31、1.49、1.55μmに対応した増幅器をあらかじめ設置することで、迂回光線路＃２経由で旧ＯＬＴ２１とＯＮＵ１との通信が安定して行われる。

工事者は、その後、新規光線路＃３と現用光線路＃１とを接続する。このとき、旧ＯＬＴ２１とＯＮＵ１との通信は迂回光線路＃２によって行われているためお客様への通信サービスは継続されており、現用光線路＃１と新規光線路＃３との接続は通常の工事で実施可能である。

つぎに、工事者は、光線路切替装置１０における光ファイバ曲げを開放することで、迂回光線路＃３経由の信号を取り除き、かつ新ＯＬＴ３１とＯＮＵ１との通信が新規光線路＃３によって開始され、ＯＬＴ２１，３１の収容替えが完了する。

最後に、工事者は、光線路切替装置１０、迂回光線路＃２および旧ＯＬＴ２１を撤去し工事を完了する。

（第３の実施形態）
図６は、通信光の波長依存性の傾向を示すものである。図６において、横軸は通信光の波長を示し、縦軸は結合効率を示す。

曲げた光ファイバからの通信光の漏洩量は通信光の波長に依存している。現行の通信で用いられる1.31μm、1.49μm、1.55μmの中で、短波長側の1.31μmは最も光が漏れにくく、結合効率が得られにくい。一方、長波長側の1.55μmは漏れやすいため、結合効率は大きい。

増幅器の性能を鑑みて、漏れにくい波長1.31μmを所望の強度まで増幅可能であれば、１か所のみでの光ファイバ曲げによる切替工事ができる。また増幅器のゲインが不足する場合について、波長1.31μmの弱い光強度を補償する装置および方法を第４の実施形態で述べる。

（第４の実施形態）
図７は、当該光線路切替装置１０の構成を示す。当該光線路切替装置１０は、現用光線路＃１の光ファイバを緩やかに曲げる曲げ部１１と、緩やかな曲げ部１１から漏洩する光を受光するための上り光用プローブ１４と、受光した上り光を増幅するための増幅器１６と、現用光線路＃１の光ファイバを急峻に曲げる曲げ部１２と、急峻な曲げ部１２で下り光を入射するための下り光用プローブ１３と、下り光を増幅するための増幅器１５と、上り光および下り光を合波もしくは分波するための波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ１７から構成される。現用光線路＃１は当該光線路切替装置１０よってただ曲げられるのみであり、迂回光線路＃２はＷＤＭカプラ１７に接続される。

当該光線路切替装置１０の曲げ部は、たとえば図８に示すように、光学ガラス材に下り光用プローブ１３を埋め込み、緩やかな曲げと急峻曲げを要するＳ字型曲げ凸部４１と光学ガラス材に上り光用プローブ１４を埋め込み、緩やかな曲げと急峻曲げを要するＳ字型曲げ凹部４２から構成され、当該Ｓ字型曲げ凸部４１と当該Ｓ字型曲げ凹部４２によって光ファイバを押し曲げるＳ字型光側方入出力部によって構成される曲げ部４０である。

図７における緩やかな曲げ部１１と急峻な曲げ部１２の特徴について述べる。緩やかな曲げ部１１について、当該曲げ部１１で漏洩する上り光の強度が緩やかな曲げ用の増幅器１６の最低受光感度を満たし、かつ新ＯＬＴ３１側から入射された下り光の強度がＯＮＵ１の最低受光感度を満たすような曲げ部である。つぎに、急峻な曲げ部１２について当該曲げ部１２は光ファイバが破壊されない程度の急峻さである。

（第５の実施形態）
（２つの曲げについて詳細）
第４の実施形態の２つの曲げ部１１，１２について、具体的な数値の一例を第５の実施形態に示す。曲げ部１１，１２は、図９に示すように、曲げ半径Ｒと曲げ角度θによって定義される。また、曲げのきつさについて、上記Ｒとθが大きいほど曲げのきつさは小さく、Ｒとθが小さいほど曲げのきつさは大きい。

図１０は、たとえば、波長１５５０ｎｍの曲げ損失および結合損失の曲げ半径および曲げ角度依存性を示す。図１０において、横軸は波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失を示し、横軸は波長１５５０ｎｍにおける結合損失を示す。

同様に、図１１は、波長１３１０ｎｍの曲げ損失および結合損失の曲げ半径および曲げ角度依存性を示す。図１０において、横軸は波長１３１０ｎｍにおける曲げ損失を示し、横軸は波長１３１０ｎｍにおける結合損失を示す。

たとえば、ＯＬＴ２１，３１からの下り光（波長１５５０ｎｍ）において、当該光線路切替装置１０の増幅器１５，１６によって増幅された光強度が２０ｄＢｍ、当該光線路切替装置１０の急峻な曲げ部１２における結合効率が−２０ｄＢ、スプリッタ分岐損失が１０ｄＢ、ＯＮＵ１の最小受光感度が−１２ｄＢｍであるとき、緩やかな曲げ部１１で許容される曲げ損失は２ｄＢであり、図１０よりたとえば（Ｒ，θ）が（３ｍｍ、１５０°）であればよい。

また、その緩やかな曲げ部１１において漏洩するＯＮＵ１からの上り光（波長１３１０ｎｍ）において、ＯＮＵ１からの上り光強度が−１ｄＢｍ、当該光線路切替装置１０の増幅器１６の最小受光感度が−３３ｄＢｍ、スプリッタ分岐損失が１０ｄＢであるとき、当該光線路切替装置１０の緩やかな曲げ部１１における結合効率は−２２ｄＢ以上でなければならない。したがって、図１１よりたとえば（Ｒ，θ）が（３ｍｍ、１５０°）であればよい。

以上のように、緩やかな曲げ部１１の曲げきつさにおいて、その上限は下り光の曲げ損失によって、また下限は上り光の結合効率によって制限される。

また、図１２は、光ファイバの破断確率における曲げ半径依存性を示す。図１２において、横軸は光ファイバの曲げ半径を示し、縦軸は光ファイバの破断確率及び結合効率を示す。当該光線路切替装置１０で曲げられる光ファイバの許容される破断確率が１０^−６以上であるとき、たとえば、Ｒは１．７ｍｍ以上であればよい。また、上記光学特性において当該光線路切替装置１０の急峻な曲げ部１２での必要とされる結合効率が−２０ｄＢ、下り光のＯＮＵ１への遮断損失（曲げ損失に相当）が−３０ｄＢであるとき、図１０よりたとえば（Ｒ，θ）が（２ｍｍ、９０°）であればよい。

以上のように、急峻な曲げ部１２の曲げのきつさにおいて、その上限は光ファイバの破断確率によって、また下限は結合効率および遮断損失によって制限される。

（第６の実施形態）
（２つの曲げ位置について）
図７における２つの曲げ位置ついて述べる。曲げ位置は、旧ＯＬＴ２１側を基準に急峻な曲げ部１２と緩やかな曲げ部１１を形成する必要がある。ＯＮＵ１側にある緩やかな曲げ部１１をＲ_１、ＯＬＴ２１側にある急峻な曲げ部１２をＲ_２とすると、
Ｒ₁≧Ｒ₂
となる。

また、現用光線路＃１の全光信号が放射される曲げ半径をＲ_limとすると、
Ｒ₁＞Ｒ_lim
となる。

以上により、光の出力部と入力部を分離することができる。緩やかな曲げ部１１によって、出力された上り光は結合効率の高い上り光用プローブ１４によって取り出され増幅器１６によって直ちに迂回光線路＃２での信号強度を十分なものにする。また、現用光線路＃１を通過していた上り光は急峻な曲げ部１２によって十分に遮断され信号の混信の影響を低減させる。急峻な曲げ部１２で入力される下り光は、直前で十分に増幅されており緩やかな曲げ部１１での損失を差し引いてもＯＮＵ１で受光が可能となる。

当該位置が逆であると、新ＯＬＴ３１側から入射した下り光の強度がＯＮＵ１の最低受光感度を満たさない。

（第７の実施形態）
（増幅器の構成）
図１３は、上り光用の増幅器１６の構成の例を示す。なお、図１３において、プローブ５１は図７の上り光用プローブ１４に相当し、増幅器５２は図７の増幅器１６に相当する。まず、プローブ５１に結合された漏洩光は、ＰＤ５２１で受光され電気信号に変換される。つぎに、増幅部５２２は、電気信号を所定振幅レベル増幅する。増幅部５２２の出力信号は、ＬＤ５２３で光の信号に再度変換されてＯＬＴ３１側に送信される。また、下り光用の増幅器１５の構成は上り光用の増幅器１６の構成と同じでよくＯＬＴ３１側から送信される光が増幅されればよい。

（第８の実施形態）
上記第７の実施形態に記載の増幅器は、例えば図１４に示すように光ファイバ増幅器を用いてもよい。なお、図１４において、プローブ６１は図７の上り光用プローブ１４に相当し、増幅器６２は図７の増幅器１６に相当する。

まず、プローブ６１に結合された漏洩光は、光受け部６２１で受光され、光合波器６２３にて発光素子６２２から発光される光と混合される。光合波器６２３の出力光は、増幅部６２４にてＯＬＴ３１に送信するために必要な出力レベルの出力光に増幅され、光送り部６２５によりＯＬＴ３１側に送信される。

また、下り光用の増幅器１５の構成は上り光用の増幅器１６の構成と同じでよくＯＬＴ３１側から送信される光が増幅されればよい。

（第９の実施形態）
第７の実施形態に記載の増幅器は、例えば図１５に示すように半導体増幅器を用いてもよい。なお、図１５において、プローブ７１は図７の上り光用プローブ１４に相当し、増幅器７２は図７の増幅器１６に相当する。

まず、プローブ７１に結合された漏洩光は、増幅器７２の半導体素子７２１で受光され電気信号に変換される。つぎに、半導体素子７２１は、電気信号を所定振幅レベル増幅し、増幅した電気信号を光の信号に再度変換してＯＬＴ３１側に送信する。また、下り光用の増幅器１５の構成は上り光用の増幅器１６の構成と同じでよくＯＬＴ３１側から送信される光が増幅されればよい。

（第１０の実施形態）
第７の実施形態に記載の増幅器は、例えばＯＬＴ３１からの下り光用の場合、ＷＤＭカプラ１７で１４９０ｎｍと１５５０ｎｍの波長を分波し、それぞれ第７の実施形態あるいは第８の実施形態あるいは第９の実施形態に記載の増幅器を用いてもよい。下り光用プローブ１３から急峻な曲げ部１２に波長１４９０ｎｍ、１５５０ｎｍの下り光信号を結合させる場合、結合時に光信号が低下するため、増幅器１５により光信号の強度を上げることで、光信号の減衰分を補うことができる。

（第１１の実施形態）
（プローブの特徴）
ＯＮＵ１からの上り光用プローブ１４について述べる。図１６に示すように、放射状に漏れる上り光を、大口径コアファイバ８１で受けて増幅器８２に信号を送る。ここで用いる大口径コアファイバ８１は、たとえば市販のＧＩファイバや更に大きな径のファイバを用いる。そのコア径をｄとすると、たとえばｄは５０μｍや６２．５μｍ、２００μｍである。通常用いられる上り光用プローブ１４は、シングルモードファイバであり、例えばコア径が１０μｍである。また、当該プローブは、図１７に示すように集光レンズ９１を用いてもよい。

つぎに、下り光用プローブ１３について述べる。図１８に示すように、光を絞って曲げた光ファイバのコアに光が結合できるようにＧＲＩＮレンズファイバ１００１を用いる。用いるＧＲＩＮレンズファイバ１００１のビームウェスト直径２ω_０は、たとえば１７μｍ以上３５μｍ以下であると、ＯＮＵ１で受光するための結合効率を得ることができる。

また、当該ＧＲＩＮレンズファイバ１００１は、図１９に示すように集光レンズ２００１を用いてもよい。このようにすることで、ＧＲＩＮレンズファイバ１００１と急峻な曲げ部１２との結合効率を上げることができる。

（上記第１乃至第１１の実施形態による作用効果）
上記各実施形態によれば、既設の現用光線路＃１に２箇所の曲げ部１１、１２を形成し、２箇所の曲げ部のうちＯＮＵ１側の曲げ部１１の曲げ半径を、現用光線路＃１の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径とし、旧ＯＬＴ２１側に位置する曲げ部１２を急峻とし、曲げ部１１の最大曲率となる位置に上り光用プローブ１４を結合し、曲げ部１２の最大曲率となる位置に下り光用プローブ１３を結合するようにしている。

すなわち、従来１カ所であった現用光線路＃１とプローブとの間の光信号入出力点について、現用光線路＃１から上り光用プローブ１４への光信号出力点と下り光用プローブ１３から現用光線路＃１への光信号入力点に分離することで、短瞬断切替器に適用する場合であっても、現用光線路＃１と下り光用プローブ１３及び上り光用プローブ１４との間で十分な光結合効率が得られる。

また、ＯＮＵ１側に緩やかな曲げ部１１を形成することで、ＯＮＵ１からの微弱な光信号を高効率で迂回光線路＃２に結合でき、より安定した光線路切替工事が可能となる。さらに、現用光線路＃１を通過していた上り光信号は、急峻な曲げ部１２によって十分に遮断され信号の混信の影響を低減できる。

（その他の実施形態）
上記第１乃至第１０の実施形態において、上り光用プローブ１４の受光端のコア径をｄ１、下り光用プローブ１３の出射端のコア径をｄ２、現用光線路＃１のコア径をｄ０とする場合に、上り光用プローブ１４の受光端のコア径ｄ１を現用光線路＃１のコア径ｄ０以上とするとともに、下り光用プローブ１３の出射端のコア径ｄ２を現用光線路＃１のコア径ｄ０以下とするようにしてもよい。ここでは、上り光用プローブ１４に、シングルモードファイバが用いられる。
このようにすることで、光線路切替装置１０全体の集光力を向上できる。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…ＯＮＵ、２，３…局舎、１０…光線路切替装置、１１，１２…曲げ部、１３…下り光用プローブ、１４…上り光用プローブ、１５，１６…増幅器、１７…ＷＤＭカプラ、２１，３１…ＯＬＴ、２２，３２…試験ポート、４０…曲げ部、４１…Ｓ字型曲げ凸部、４２…Ｓ字型曲げ凹部、５１…プローブ、５２…増幅器、６１…プローブ、６２…増幅器、７１…プローブ、７２…増幅器、８１…大口径コアファイバ、８２…増幅器、９１…集光レンズ、５２１…ＰＤ、５２２…増幅部、５２３…ＬＤ、６２１…光受け部、６２２…発光素子、６２３…光合波器、６２５…光送り部、７２１…半導体素子、１００１…ＧＲＩＮレンズファイバ、２００１…集光レンズ。

Claims

光回線終端装置（ＯＮＵ）と第１の光加入者線終端装置（ＯＬＴ）との間で光信号を通信する既設の光線路を、新たな第２のＯＬＴを接続する新たな光線路に切り替える光線路切替装置であって、
前記既設の光線路から光信号を漏洩させ、前記既設の光線路の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径を有する第１の曲げ部と、
前記第１の曲げ部より前記第１のＯＬＴ側に位置し、前記第１の曲げ部に比して急峻な第２の曲げ部と、
前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴを接続し前記既設の光線路を迂回する迂回用光線路に一端が接続され、他端が前記第１の曲げ部の最大曲率となる位置に結合され、前記ＯＮＵからの上り光信号を受光可能な第１のプローブと、
一端が前記迂回用線路に接続され、他端が前記第２の曲げ部の最大曲率となる位置に結合され、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴからの下り光信号を当該第２の曲げ部に出射可能な第２のプローブとを具備することを特徴とする光線路切替装置。
前記第１のプローブで受光した上り光信号を、前記迂回用光線路を伝送するために必要な信号レベルに増幅する第１の増幅器と、
前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴからの下り光信号を、前記第２のプローブが前記第２の曲げ部に出射するために必要な信号レベルに増幅する第２の増幅器と、
前記上り光信号および前記下り光信号を合波もしくは分波する波長分割多重（ＷＤＭ）カプラとをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光線路切替装置。
前記第２の曲げ部は、前記第１の曲げ部より光学的に曲げ損失が大きくなる急峻曲げであることを特徴とする請求項１または２に記載の光線路切替装置。
前記第１または第２のプローブと前記既設の光線路の前記第１または第２の曲げ部との結合効率を上げるために、前記第１または第２のプローブとして、集光性を有するプローブ、レンズファイバ、及び前記既設の光線路との結合側に集光レンズを有するプローブのいずれか１つを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光線路切替装置。
前記第１または第２の増幅器は、電気信号の信号レベルを増幅する電気信号用増幅器、光ファイバ増幅器及び半導体増幅器のいずれか１つであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の光線路切替装置。
前記第１のプローブの受光端のコア径をｄ１、前記第２のプローブの出射端のコア径をｄ２、前記既設の光線路のコア径をｄ０とする場合に、前記第１のプローブの受光端のコア径ｄ１を前記既設の光線路のコア径ｄ０以上とするとともに、前記第２のプローブの出射端のコア径ｄ２を前記既設の光線路のコア径ｄ０以下とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光線路切替装置。
前記第１のプローブは、前記コア径ｄ１より大きいコア径のプローブであることを特徴とする請求項６に記載の光線路切替装置。
光回線終端装置（ＯＮＵ）と第１の光加入者線終端装置（ＯＬＴ）との間で光信号を通信する既設の光線路を、新たな第２のＯＬＴを接続する新たな光線路に切り替える光線路切替方法であって、
前記既設の光線路に、前記既設の光線路から光信号を漏洩させ、前記既設の光線路の全光信号が放射される限界曲げ半径より大きい曲げ半径を有する第１の曲げ部を形成し、
前記第１の曲げ部より前記第１のＯＬＴ側に位置し、前記第１の曲げ部に比して急峻な第２の曲げ部を形成し、
前記第１の曲げ部の最大曲率となる位置に、前記ＯＮＵからの上り光信号を受光可能な第１のプローブの一端を結合させ、
前記第１のプローブの他端を、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴを接続する前記既設の光線路を迂回する迂回用光線路に接続し、
前記第２の曲げ部の最大曲率となる位置に、前記第１のＯＬＴまたは前記第２のＯＬＴからの下り光信号を当該第２の曲げ部に出射可能な第２のプローブの一端を結合させ、
前記第２のプローブの他端を、前記迂回用線路に接続することを特徴とする光線路切替方法。