JP2018157247A - 障害検出装置および障害検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】運用中検査が可能な障害検出装置の構造を簡素化する。【解決手段】障害検出装置が、複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生する光パルス発生部と、発生した前記光パルスを、前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出すると共に、送出した前記光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する。【選択図】図２
Description
本発明は、障害検出装置および障害検出方法に関する。
ＰＯＮ（Passive Optical Network)は、局内に配置されたＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、ＯＬＴに並列接続された複数のＯＮＵ(Optical Network Unit）とを有する光通信システムである。ＰＯＮの光伝送路は、ＯＬＴに一端が接続された共通光ファイバーと、共通光ファイバーの他端に接続された光スプリッタと、光スプリッタと複数のＯＮＵとを接続する複数の個別光ファイバーとを有する光伝送路である。
ＷＤＭ−ＰＯＮ(Wavelength Division Multiplexing PON)は、各ＯＮＵに別々の波長が割り当てられたＰＯＮである。ＷＤＭ−ＰＯＮによれば、各ＯＮＵに別々の波長が割り当てられので、各ＯＮＵとＯＬＴ間の高速光通信を実現できる。
ＷＤＭ−ＰＯＮの光伝送路の障害は、広帯域光パルスを検査光として用いるＯＴＤＲ(Optical Time Domain Reflectometer；以下、障害検出装置と呼ぶ）により検出できる（例えば、特許文献１〜３参照）。広帯域光パルスの一部を通過させる波長選択器を備えた障害検出装置によれば、ＯＬＴがＯＮＵと光通信を行っている間に、光伝送路を検査することができる（例えば、特許文献１参照）。
しかし、ＯＬＴがＯＮＵと光通信を行っている間にＷＤＭ−ＰＯＮの光伝送路を検査する障害検出装置には、構造が複雑であるという問題がある。そこで、本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
上記の問題を解決するために、一つの実施の形態では、障害検出装置は、複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生する光パルス発生部と、発生した前記光パルスを、前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出すると共に、送出した前記光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する。
一つの側面では、本発明は、夫々を伝搬する信号光の波長が互いに異なる複数の光線路（例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮの個別光ファイバー）を備えた光伝送路を光通信システムの運用中に検査できる障害検出装置の構造を簡素化できる。
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。図面が異なっても同じ構成または手順を有する部分には同一の符号を付し、その説明を省略または簡単にする。
（実施の形態１）
（１）通信システム
図１は、実施の形態１の障害検出装置２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ１の一例を示す図である。図２は、実施の形態１のシステムにおける信号の流れを示す図である。
（１）通信システム
図１は、実施の形態１の障害検出装置２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ１の一例を示す図である。図２は、実施の形態１のシステムにおける信号の流れを示す図である。
ＷＤＭ−ＰＯＮ１は、ＯＬＴ４、第１波長合分波器６ａ（Optical Multiplexer/Demultiplexer）および複数のＯＮＵ８１〜８ｎ（ｎは２以上の整数）を有する。ＯＮＵ８１〜８ｎは例えば、無線基地局に配置される。ＯＬＴ４は例えば、収容局に配置される。ＯＮＵ８１〜８ｎは、ユーザ宅内に配置されてもよい。
ＷＤＭ−ＰＯＮ１は更に、ＯＬＴ４に接続された障害検出装置２と第１波長合分波器６ａとを接続する光線路１０（例えば共通光ファイバー）を有する。ＷＤＭ−ＰＯＮ１は更に、第１波長合分波器６ａと複数のＯＮＵ８１〜８ｎとを接続する複数の光線路１２１〜１２ｎ（例えば個別光ファイバー）とを有する。第１波長合分波器６ａと各ＯＮＵは例えば、一本の個別光ファイバーにより接続される。複数の光線路１２１〜１２ｎは例えば、夫々異なる長さを有する。
ＯＬＴ４は、第２波長合分波器６ｂと複数の光送受信機１４１〜１４ｎとを有する。光送受信機１４１〜１４ｎは夫々、信号光（以下、下り信号光と呼ぶ）を送信する。下り信号光は、互いに異なる複数の中心波長λ１〜λｎを有する複数の信号光である。
以後、「下り信号光」の直後には適宜、各下り信号光の中心波長λｋ（ｋは１〜ｎの何れか一つの整数、以下同様）を記載する。後述する上り信号等についても同様である。
第２波長合分波器６ｂは、下り信号光λ１〜λｎを合波（波長多重）して共通光ファイバー１０（光ファイバー）に出射する（図２参照）。出射された下り信号光λ１〜λｎは、障害検出装置２と共通光ファイバー１０とを経て第１波長合分波器６ａに入射する。第２波長合分波器６ｂは例えば、ＡＷＧ(Arrayed Waveguide Grating)である。
第１波長合分波器６ａは下り信号光λ１〜λｎを分波して、各下り信号光λｋを個別光ファイバー１２ｋ（光ファイバー）に出射する。出射された各下り信号光λｋは、個別光ファイバー１２ｋを経てＯＮＵ８ｋに入射する。例えば下り信号光λ１は、個別光ファイバー１２１を経てＯＮＵ８１に入射する。
各ＯＮＵ８ｋは夫々、個別光ファイバー１２ｋを介して信号光（以下、上り信号光と呼ぶ）を第１波長合分波器６ａに送信する。上り信号光は、互いに異なる複数の中心波長λ１’〜λｎ’を有する複数の信号光である。例えばＯＮＵ８１は個別光ファイバー１２１を介して、上り信号光λ１'を第１波長合分波器６ａに送信する。上り信号光の中心波長λ１’〜λｎ’は、互いに異なる複数の波長である。上り信号光の中心波長λ１’〜λｎ’は好ましくは、下り信号光の中心波長λ１〜λｎとは異なる複数の波長である。
各ＯＮＵ８ｋは例えば、下り信号光上りλｋおよび上り信号光λｋ’を透過し検査光（後述する光パルス）を遮断する光フィルタ１３を有する。この光フィルタ１３により検査光のＯＮＵへの入射が抑制されるので、検査光による各ＯＮＵの誤動作が抑制される。
第１波長合分波器６ａは送信された上り信号光λ１’〜λｎ’を合波（波長多重）して、共通光ファイバー１０に出射する。出射された上り信号光λ１’〜λｎ’は、共通光ファイバー１０と障害検出装置２とを経て第２波長合分波器６ｂに入射する。
第２波長合分波器６ｂは上り信号光λ１’〜λｎ’を分波して、各上り信号光λ’ｋを各光送受信機１４ｋに送出する。例えば上り信号光λ’１は、光送受信機１４１に送出される。
第１波長合分波器６ａは例えば、波長に対する周回性を有する合分波器である。図３は、第１波長合分波器６ａの周回性を示す図である。横軸は波長である。縦軸は、光強度（すなわち、単位波長当たりの光パワー）である。
第１波長合分波器６ａは、ＯＮＵ側の複数のポート夫々（例えば、６ａＰ１）から中心波長が互いに異なる複数の信号光Ｌ１〜Ｌｎ、Ｌ1’〜Ｌｎ’（例えばＬ１とＬ’１、図３参照）を出射できる合分波器である。ここで、各ポート６ａＰａｋ（例えば、６ａＰａ１）から出射可能な複数の信号光の中心波長λｋ、λｋ’（例えば、λ１とλ’１）の差分Δλｋ（＝λ’ｋ−λｋ）は略一定の値（所謂、Free Spectral Range）である。(図３参照)。すなわち、Δλ１≒Δλ２≒・・・≒Δλｎである。
第１波長合分波器６ａは更に、信号光の進行方向が逆転しても通過するポートが変わらない光学装置である。例えばＯＬＴ側のポート６ａＰ０に入射しＯＮＵ側のポート６ａＰ１から出射する信号光λ1を、ＯＮＵ側のポート６ａＰ１に入射するとＯＬＴ側のポート６ａＰ０から出射する。
従って、第１波長合分波器６ａは中心波長λ１〜λｎを有する下り信号光１６を分波してＯＮＵ８１〜８ｎに送出する共に、中心波長λ１’〜λｎ’を有する上り信号光１８を合波して共通光ファイバー１０に出射することができる。
第１波長合分波器６ａは例えば、周回性ＡＷＧ(Cyclic Arrayed Waveguide Grating)である。周回性ＡＷＧは、通信波長帯（例えば、Ｃバンド）内の波長に対して周回性を有するＡＷＧである。ＡＷＧの周回性は、ＡＷＧの設計パラメータ（例えば、アレイ導波路の長さ）を調整することで実現できる。
第２波長合分波器６ｂは、例えばＡＷＧである。第２波長合分波器６ｂは、周回性ＡＧＷおよび周回性ＡＧＷ以外のＡＷＧの何れであってもよい。第２波長合分波器６ｂが周回性ＡＧＷ以外のＡＷＧの場合、中心波長が異なる下り信号と上り信号は別々のポートを通るので、ＯＬＴ４の光送受信機１４１〜１４ｎには夫々、ＡＷＧの光送受信機側の複数のポート（例えば、２つのポート）が接続される。
下り信号光１６および上り信号光１８の波長数ｎは夫々、例えば３２である。下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎは例えば、λ１＝１５３０．３３ｎｍ、λ２＝１５３０．７２ｎｍ・・・λ３２＝１５４２．５４ｎｍである。上り信号光１８の中心波長は例えば、λ１'＝１５４３．７３ｎｍ、λ２'＝１５４４.１３ｎｍ・・・λ３２'＝１５５６．１５ｎｍである。
以上の例では、下り信号光１６および上り信号光１８はＣバンドの信号光である。下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎおよび上り信号光１８の中心波長λ１’〜λｎ’は、通信分野の標準規格であるＩＴＵ−Ｔグリッドの波長である。下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎの周波数間隔は例えば、５０ＧＨｚである。上り信号光１８の中心波長λ１’〜λｎ’の周波数間隔についても同様である。
下り信号光１６および上り信号光１８は、以上の例に限られない。例えば下り信号光１６の中心波長は、Ｃバンド以外の波長帯（例えば、Ｌバンド）の波長であってもよい。また、下り信号光１６の周波数間隔は、５０ＧＨｚ以外の周波数間隔（例えば、２５ＧＨｚ以上２００ＧＨｚ以下の周波数）であってもよい。また、下り信号光１６および上り信号光１８の波長数ｎは３２以外の数（例えば、４以上６４以下の数）であってもよい。
（２）障害検出装置
障害検出装置２は、光パルス発生部２０、光学装置２２および検査部２４を有する。
障害検出装置２は、光パルス発生部２０、光学装置２２および検査部２４を有する。
障害検出装置２は更に、光サーキュレータ２３を有してもよい。障害検出装置２は光サーキュレータ２３の代わりに、別の光学装置（例えば、カプラ）を有してもよい。
（２−１）光パルス発生装置
図４は、光パルス発生部２０が発生する光パルスＰｗ（図２参照）のスペクトル２５を示す図である。横軸は波長である。縦軸は、光強度（単位波長当たりの光パワー）である。
図４は、光パルス発生部２０が発生する光パルスＰｗ（図２参照）のスペクトル２５を示す図である。横軸は波長である。縦軸は、光強度（単位波長当たりの光パワー）である。
光パルスＰｗは、少なくとも複数の波長Λ１〜Λｎ（ｎは２以上の整数）に光強度成分を含む。複数の波長Λ１〜Λｎは、複数の信号光２６（例えば、上り信号光１８）の互いに異なる複数の中心波長２７（例えばλ’１〜λ’ｎ）夫々を、一定値ΔＷ（以下、波長分離幅と呼ぶ）シフトして得られる波長である。以下、波長λに光強度成分を含むことを、波長λを有する（又は、備える）という。
複数の波長Λ１〜Λｎ（Λｋ＝λ’k+ΔＷ、ｋは１以上ｎ以下の整数）は例えば、光パルスＰｗの光強度Ｉがスペクトル２５の最大値Ｉｍａｘの半分以上である波長範囲２９内の波長であることが好ましい。換言するならば、複数の波長Λ１〜Λｎは、光パルスＰｗの光強度Ｉが、スペクトル２５の最大値Ｉｍａｘに０より大きく１未満である一定の倍率を掛けた値以上である波長範囲内の波長であることが好ましい。上記倍率は好ましくは０．１であり、更に好ましくは０．５であり、最も好ましくは０．９である。波長Λ１〜Λｎは例えば、Ｌバンド内の波長である。
波長分離幅ΔＷは、複数の中心波長の最大値と最小値の差（例えば、λｎ’-λ１’）より大きい絶対値を有する値である。波長分離幅ΔＷは例えば、第１波長合分波器６ａのＦＳＲ(Free spectral range)である。波長分離幅ΔＷの絶対値は好ましくは、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。更に好ましくはΔＷは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。最も好ましくはΔＷは、３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。
光パルス発生部２０は、例えば図１に示すように、光源３０と光変調器３２とを有する。光源３０は、複数の波長Λ１〜Λｎを有する連続光Ｐ（図２参照）を発生する。光源３０は例えば、ＳＬＤ（Superluminescent Diode）やスーパーコンティニウム（Super Continuum）光源等の発光素子とその駆動回路とを有する（実施の形態４参照）。光変調器３２は例えば、ＬＮ（Litium-Niobate）変調器や半導体光変調器などの光変調素子とその駆動回路とを有する（実施の形態４参照）。
光パルスＰｗのパルス幅（時間幅）は好ましくは、３ｎｓ以上１０００ｎｓ以下（距離分解能０．８ｍ以上１００ｍ以下に相当）である。更に好ましくは、光パルスＰｗのパルス幅は、１０ｎｓ以上５００ｎｓ以下（距離分解能２ｍ以上５０ｍ以下に相当）である。最も好ましくは、光パルスＰｗのパルス幅は、２０ｎｓ以上２００ｎｓ以下（距離分解能３ｍ以上２０ｍ以下に相当）である。光パルスＰｗの分解能は好ましくは、個別光ファイバー１２１〜１２ｎの長さの差以上である。
光パルス発生部２０から出射した光パルスＰｗは、光サーキュレータ２３に入射し、光学装置２２の第１ポート２２Ｐ１に接続された光線路ＯＬ１（例えば、光ファイバー）に入射する。
（２−２）光学装置
光学装置２２は、光パルスＰｗを、複数の信号光が伝搬する光線路１０（例えば、共通光ファイバー）に送出すると共に、送出した光パルスＰｗの戻り光Ｐｒを光線路１０から抽出する。
光学装置２２は、光パルスＰｗを、複数の信号光が伝搬する光線路１０（例えば、共通光ファイバー）に送出すると共に、送出した光パルスＰｗの戻り光Ｐｒを光線路１０から抽出する。
光学装置２２は例えば、光パルスＰｗが入射する第１ポート２２Ｐ１と第２ポート２２Ｐ２と第３ポート２２Ｐ３とを有する。第２ポート２２Ｐ２は、光線路１０を介して、第１波長合分波器６ａのＯＬＴ側のポート６ａＰ０に接続されている。第３ポート２２Ｐ３は、光線路ＯＬ２（例えば、光ファイバー）を介して、第２波長合分波器６ｂのＯＮＵ側のポート６ｂＰ０に接続されている。
光学装置２２は、第１ポート２２Ｐ１に入射した光パルスＰｗを第２ポート２２Ｐ２から出射すると共に、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒを第１ポート２２Ｐ１から出射する。光学装置２２は更に、第２ポート２２Ｐ２に入射した複数の上り信号光１８を第３ポート２２Ｐ３から出射する。光学装置２２は更に、第３ポート２２Ｐ３に入射した複数の下り信号光１６を第２ポート２２Ｐ２から出射する。
光学装置２２による戻り光Ｐｒの上記抽出とは例えば、第２ポート２２Ｐ２に入射した戻り光Ｐｒを第１ポート２２Ｐ１から出射することである。
図５は、光学装置２２の透過特性の一例を示す図である。横軸は波長である。縦軸は光透過率である。光学装置２２の透過率とは、あるポートａ（例えば、第２ポート２２Ｐ２）に入射した光のパワーＰａに対するこの光のうち別のポートｂ（例えば、第３ポート２２Ｐ３）から出射する部分のパワーＰｂの比（＝Ｐｂ／Ｐａ）である。この比を以下、ポートａからポートｂへの透過率と呼ぶ。図５は、光学装置２２の透過率の波長依存性を示している。
図５には、第２ポート２２Ｐ２から第３ポート２２Ｐ３への第１透過率３８ａが示されている。光の進行方向を逆転しても、透過率は略同じである（以下、同様）。図５には更に、第１ポート２２Ｐ１から第２ポート２２Ｐ２への第２透過率３８ｂが示されている。図５には更に、上り信号光１８のスペクトル４０、下り信号光１６のスペクトル４２および光パルスＰｗのスペクトル２５が示されている。
第１透過率３８ａによれば、第２ポート２２Ｐ２に入射した上り信号光１８は、略無損失（例えば、１ｄＢ以下）で第３ポート２２Ｐ３から出射する。同様に、第３ポート２２Ｐ３に入射した下り信号光１６は、略無損失で第２ポート２２Ｐ２から出射する。
第２透過率３８ｂによれば、第１ポート２２Ｐ１に入射した光パルスＰｗは、略無損失で第２ポート２２Ｐ２から出射する。同様に、第２ポート２２Ｐ２に入射した戻り光Ｐｒは、略無損失で第１ポート２２Ｐ１から出射する。
図６は、光学装置２２の一例を示す図である。図６に示すように、光学装置２２は例えば、一対のプリズム３４とプリズム３４の斜面に挟まれた誘電体多層膜３６とを有する光カプラである。
誘電体多層膜３６は、第１ポート２２Ｐ１に入射した光パルスＰｗを第２ポート２２Ｐ２に向かって反射する。誘電体多層膜３６は更に、第２ポート２２Ｐ２に入射した上り信号光１８（複数の信号光２６）を第３ポート２２Ｐ３から出射する。光学装置２２は更に、第３ポート２２Ｐ３に入射した下り信号光１６を第２ポート２２Ｐ２から出射する。
誘電体多層膜３６を有する光学装置２２は、誘電体多層膜３６の波長選択を利用する。しかし光学装置２２は、誘電体多層膜以外の部材の波長選択を利用する光学装置であってもよい。例えば光学装置２２は、特定の波長を有する光を透過させ、別の波長を有する光を反射する１入力２出力のＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)の波長選択を利用する装置であってもよい。この場合、光学装置２２の第２ポート２２Ｐ２は、ＬＯＣＯＳの１入力に接続される。光学装置２２の第１ポート２２Ｐ１は、ＬＯＣＯＳの２出力の一方に接続される。光学装置２２の第３ポート２２Ｐ３は、ＬＯＣＯＳの２出力の他方に接続される。或いは、光学装置２２は方向性結合器の波長選択性を利用したカプラであってもよい。
光学装置２２における上り信号光１８（信号光２６）のクロストークは、好ましくは−１０ｄＢ以下である。更に好ましくは、上り信号光１８のクロストークは−２０ｄＢ以下である。下り信号光１６等のクロストークについても同様である。すなわち下り信号光１６、光パルスＰｗおよび戻り光Ｐｒの夫々のクロストークは、好ましくは−１０ｄＢ以下であり、更に好ましくは−２０ｄＢ以下である。
光学装置２２におけるクロストークとは、光（例えば、上り信号光１８）が出射するポート（例えば、第３ポート２２Ｐ３）における上記光のパワーに対する上記ポート以外のポート（例えば、第１ポート２２Ｐ１）における上記光の漏れ光のパワーの比である。
（２−３）検査部
検査部２４は、光学装置２２により光線路１０から抽出された戻り光Ｐｒを検査する。
検査部２４は、光学装置２２により光線路１０から抽出された戻り光Ｐｒを検査する。
検査部２４の検査とは例えば、第１ポート２２Ｐ１から出射される戻り光Ｐｒの時間変化（以下、第１時間変化と呼ぶ）を測定して、測定された時間変化ＷＦ（図２参照）と基準時間変化とを比較することである。
検査部２４は、図１に示すように、受光器４４とＡ／Ｄ変換器（Analog to Digital Converter）４６と処理部４８とを有する。
（２−３−１）受光器
受光器４４（図２参照）は、光学装置２２の第１ポート２２Ｐ１から出射され光サーキュレータ２３を通過した戻り光Ｐｒを受光して、戻り光Ｐｒの強度に応じた振幅を有する電気信号Ｖｒに変換する。
受光器４４（図２参照）は、光学装置２２の第１ポート２２Ｐ１から出射され光サーキュレータ２３を通過した戻り光Ｐｒを受光して、戻り光Ｐｒの強度に応じた振幅を有する電気信号Ｖｒに変換する。
受光器４４は例えば、pinフォトダイオードである。受光器４４は、pinフォトダイオード以外の受光器であってもよい。例えば受光器４４は、アバランシェフォトダイオードであってもよい。
（２−３−２）Ａ／Ｄ変換器
Ａ／Ｄ変換器４６は電気信号Ｖｒを、光パルスＰｗの発生から一定の期間デジタル信号Ｄに逐次変換し、処理部４８に供給する。デジタル信号Ｄは、戻り光Ｐｒの強度を数値化したデータである。
Ａ／Ｄ変換器４６は電気信号Ｖｒを、光パルスＰｗの発生から一定の期間デジタル信号Ｄに逐次変換し、処理部４８に供給する。デジタル信号Ｄは、戻り光Ｐｒの強度を数値化したデータである。
（２−３−３）処理部
処理部４８は、波形導出部５０、比較部５２、記憶部５４および制御部５６を有する。
処理部４８は、波形導出部５０、比較部５２、記憶部５４および制御部５６を有する。
波形導出部５０は、受光器４４およびＡ／Ｄ変換器４６と協働して、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦを測定する。
―波形導出部―
波形導出部５０は、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦ（所謂、波形）を導出する。波形導出部５０は例えば、Ａ／Ｄ変換器４６が出力したデジタル信号Ｄを逐次記録する。波形導出部５０は、記録したデジタル信号Ｄに基づいて、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦを導出する。波形導出部５０が導出する時間変化ＷＦは例えば、光パルスＰｗの発生から計測した各経過時刻（例えば、１００〜１００００個の時刻）における戻り光Ｐｒの強度の平均値の集まりである。時間変化ＷＦのデータ構造は、例えば１次元配列である。
波形導出部５０は、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦ（所謂、波形）を導出する。波形導出部５０は例えば、Ａ／Ｄ変換器４６が出力したデジタル信号Ｄを逐次記録する。波形導出部５０は、記録したデジタル信号Ｄに基づいて、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦを導出する。波形導出部５０が導出する時間変化ＷＦは例えば、光パルスＰｗの発生から計測した各経過時刻（例えば、１００〜１００００個の時刻）における戻り光Ｐｒの強度の平均値の集まりである。時間変化ＷＦのデータ構造は、例えば１次元配列である。
―記憶部―
記憶部５４は例えば、基準時間変化を記憶している。基準時間変化は例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運用開始前に測定された戻り光Ｐｒの時間変化である。基準時間変化は好ましくは、個別光ファイバーが増設される度に更新される（実施の形態２〜４においても同様）。
記憶部５４は例えば、基準時間変化を記憶している。基準時間変化は例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運用開始前に測定された戻り光Ｐｒの時間変化である。基準時間変化は好ましくは、個別光ファイバーが増設される度に更新される（実施の形態２〜４においても同様）。
―比較部―
比較部５２は、測定された時間変化ＷＦと記憶部５４に記録された基準時間変化７６（図７参照）とを比較する。
比較部５２は、測定された時間変化ＷＦと記憶部５４に記録された基準時間変化７６（図７参照）とを比較する。
―制御部―
制御部５６は、検査部２４の動作を制御する。制御部５６は例えば、光パルスＰｗの発生や電気信号ＶｒのＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）のタイミングを制御する。
制御部５６は、検査部２４の動作を制御する。制御部５６は例えば、光パルスＰｗの発生や電気信号ＶｒのＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）のタイミングを制御する。
検査部２４が行う上記検査は、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦを測定して、測定された時間変化ＷＦから時間変化ＷＦの特徴を表す情報Ｉａ（以下、第１情報と呼ぶ）を導出すると共に、導出した第１情報と基準情報とを比較することであってもよい。第１情報は例えば、測定された時間変化ＷＦのピーク数やピーク位置である。
この場合、第１情報の導出は例えば、波形導出部５０により実行される。第１情報と基準情報の比較は、比較部５２により実行される。基準情報は例えば、記憶部５４に記録されている。基準情報は例えば、上記基準時間変化から導出された情報（例えば、基準時間変化のピーク数やピーク位置）である。
（２−４）ハードウエア構成
図７は、処理部４８のハードウエア構成の一例を示す図である。
図７は、処理部４８のハードウエア構成の一例を示す図である。
処理部４８は例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５８、主記憶装置（すなわち、メモリ）６０、補助記憶装置６２、記録媒体６３、入力装置６４、出力装置６８、通信インターフェース７０１〜７０６およびバス７２を有する。図７では、「通信インターフェース」は「通信ＩＦ」と表示する。
バス７２は、ＣＰＵ５８、メモリ６０、補助記憶装置６２、入力装置６４、出力装置６８および通信インターフェース７０１〜７０６を互いに接続する。通信インターフェース７０１〜７０６は夫々、外部の装置への信号（タイミング信号を含む）の送信および外部の装置からの信号の受信の何れ一方または双方を行う。
通信インターフェース７０１〜７０２には、光パルス発生部２０の光変調器３２とＡ／Ｄ変換器４６が接続される。通信インターフェース７０３は、後述するアラーム信号の送信に用いる。
実施の形態１の障害検出装置２は、通信インターフェース７０４〜７０６は使用しない。通信インターフェース７０４〜７０６については、実施の形態２〜５で説明する。
入力装置６４は例えば、マウス等のポインティング・デバイスとキーボードとを含む。出力装置６８は例えば、液晶ディスプレイである。補助記憶装置６２は例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録媒体６３を読み取る装置である。記録媒体６３は例えば、ＨＤ（Hard Disk）等のコンピュータ読取可能な記録媒体である。記録媒体６３は、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read only Memory）、ＤＶＤディスク（Digital Versatile Disc）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus Memory）等の可搬型記録媒体およびフラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。
記録媒体６３には、障害検出プログラム７４と基準時間変化７６とが記録されている。記録媒体６３には、基準時間変化７６の代わりに、基準情報７７が記録されてもよい。
記録媒体６３には更に、対応情報９６が記録されてもよい。実施の形態１の障害検出装置２は、対応情報９６は使用しない。対応情報９６については、実施の形態２で説明する。
ＣＰＵ５８は、障害検出プログラム７４を記録媒体６３から読み出してメモリ６０に展開し、障害検出プログラム７４が有するプロセスを順次実行する。障害検出プログラム７４（ソフトウエア）を実行するＣＰＵ５８（プロセッサ）は、ハードウエアである。
波形導出部５０は、ＣＰＵ５８とメモリ６０により実現される。比較部５２は、ＣＰＵ５８とメモリ６０により実現される。記憶部５４は、補助記憶装置６２と記録媒体６３により実現される。制御部５６は、ＣＰＵ５８とメモリ６０により実現される。
処理部４８は、論理回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））であってもよい。
（２―５）処理
図８は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
図８は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
―波形測定（Ｓ２〜Ｓ１２）―
ＣＰＵ５８は先ず、変数ｉを初期値（例えば０）に設定する（Ｓ２）。
ＣＰＵ５８は先ず、変数ｉを初期値（例えば０）に設定する（Ｓ２）。
ＣＰＵ５８は、変数ｉの値と整数Ｎ（例えば１０〜１００）を比較する（Ｓ４）。変数ｉの値がＮ以上の場合、ＣＰＵ５８はステップＳ１２に進む。
変数ｉの値がＮ未満の場合、ＣＰＵ５８は光パルス発生部２０の光変調器３２（図２参照）とＡ／Ｄ変換器４６とにタイミング信号Ｃを送出する（Ｓ６）。Ｎは例えば、１００以上１００００以下の整数である。
光変調器３２はタイミング信号Ｃを受信すると、略ゼロであった光透過率を急増させその後直ちに急減させる。すると、光源３０が発生する広帯域光Ｐが光変調器３２から出射されて、光パルスＰｗが発生する。光パルスＰｗは、光サーキュレータ２３、光線路ＯＬ１および光学装置２２を経てＷＤＭ−ＰＯＮ１に入射する。
光パルスＰｗは更に共通光ファイバー１０を経て、第１波長合分波器６ａに入射する。光パルスＰｗは、第１波長合分波器６ａで複数の部分（以下、波長成分と呼ぶ）に別れて、各波長成分が別々の個別光ファイバー１２ｋ（上述したように、ｋは１〜ｎの整数）を伝搬する。波長成分は夫々、複数の波長Λ１〜Λｎ（図４参照）を一つずつ含む。
そして各波長成分Λｋの後方散乱光（レイリー散乱光）やフレネル反射による反射光が、個別光ファイバー１２１〜１２ｎを経て第１波長合分波器６ａに戻り、第１波長合分波器６ａで合波される。合波された各波長成分は、共通光ファイバー１０を経て光学装置２２の第２ポート２２Ｐ２に入射する。
第２ポート２２Ｐ２に戻って来た波長成分（後方散乱光および反射光）の集まりが、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒである。
戻り光Ｐｒは光学装置２２の第１ポート２２Ｐ１から出射され、光線路ＯＬ１と光サーキュレータ２３を経て受光器４４に入射する。受光器４４は、戻り光Ｐｒを受光して電気信号Ｖｒに変換する。
図９は、第１波長合分波器６ａのＯＮＵ側のポートＰａ１から出射する波長成分（光パルスＰｗの一部）のスペクトル７８を示す図である。横軸は波長である。縦軸は光強度である。図９には、ポートＰａ１から出射する下り信号光λ１のスペクトル７９も示されている。図９には、ＯＮＵ８１が出射する上り信号光λ１’のスペクトル８０も示されている。図９には、光パルスＰｗのスペクトル２５も破線で示されている。
スペクトル７８は、ポートＰａ１から出射する波長成分Λ１のスペクトルである。従って波長成分Λ１は、ポートＰａ１の透過率（第１波長合分波器６ａのＯＬＴ側のポート６ａＰ０からポートＰａ１へ通過する光の透過率）と略同じ形を有している。
図１０は、戻り光Ｐｒのスペクトル８１を示す図である。横軸は波長である。縦軸は光強度である。図１０には、光パルスＰｗのスペクトル２５も破線で示されている。図１０に示すように、戻り光Ｐｒに含まれる各波長成分の強度は略一定であることが好ましい。
Ａ／Ｄ変換器４６はステップＳ６で送出されるタイミング信号Ｃ（図２参照）を受信すると、一定の期間、電気信号Ｖｒをデジタル信号Ｄに逐次変換し、通信インターフェース７０２を介してＣＰＵ５８に供給する。
ＣＰＵ５８は、デジタル信号Ｄをメモリ６０に記録する（Ｓ８）。例えばＣＰＵ５８は、Ａ／Ｄ変換器４６から供給される順に従ってデジタル信号Ｄを１次元配列に代入する。
ＣＰＵ５８は、デジタル信号Ｄの供給が停止すると、変数ｉに１を加えてステップＳ４に戻る（Ｓ１０）。従って、Ｎ個の光パルスＰｗが発生する。ステップＳ２〜Ｓ６、Ｓ１０は、制御部５６により実行される。
ＣＰＵ５８は、メモリ６０に記録したデジタル信号Ｄに基づいて、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦを導出する（Ｓ１２）。ＣＰＵ５８は例えば、Ａ／Ｄ変換器４６から供給される順にデジタル信号Ｄが代入されたＮ個の１次元配列の各要素を平均化して、戻り光Ｐｒの強度の時間変化ＷＦ（１次元配列）を導出する。この場合ＣＰＵ５８は、変数ｉが更新される度にステップＳ８で、新たな１次元配列に信号Ｄを入力する。ステップＳ８およびＳ１２は、波形導出部５０により実行される。
図１１は、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの構造を示す図である。上述したように、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒは、光パルスＰｗの波長成分Λ１〜Λｎ夫々の戻り光の集まりである。図１１の下から１番目のグラフ８２は、戻り光Ｐｒの時間変化である。図１１の下から２番目のグラフ８４は、第１波長合分波器６ａのポート６ａＰｎから出射する波長成分Λｎの戻り光の時間変化である。図１１の下から３番目のグラフ８６は、第１波長合分波器６ａのポート６ａＰ２から出射する波長成分Λ２の戻り光の時間変化である。図１１の下から４番目のグラフ８８は、第１波長合分波器６ａのポート６ａＰ１から出射する波長成分Λ１の戻り光の時間変化である。各グラフの横軸は、光パルスＰｗが発生してからの経過時間である。各グラフの縦軸（Ｌｏｇスケール）は光強度である。後述する図１２についても同様である。
図１１の最上部には、光学装置２２とＷＤＭ−ＰＯＮ１の一部が示されている。図１１の破線は、ＷＤＭ−ＰＯＮ１における反射光の発生位置と各発生位置に対応する経過時間（光パルスＰｗの往復時間）を通っている。後述する図１２についても同様である。
ＷＤＭ−ＰＯＮ１の光線路に異常がない場合、図１１のグラフ８２〜８８に示すように、第１波長合分波器６ａやＯＮＵ８１〜８ｎでの反射により各波長成分の戻り光の時間変化にピークが発生する。
最初のピークＲａ（１）〜Ｒａ（ｎ）およびＲａは、第１波長合分波器６ａにおける反射により発生する。２番目以降のピークＲｂ（１）〜Ｒｂ（ｎ）は、ＯＮＵ８１〜８ｎにおける反射により発生する。尚、原点近くの光強度が一番強い領域は、光学装置２２の反射によるものである。
各波長成分Λｋは第１波長合分波器６ａまでは、光パルスＰｗに含まれたまま共通光ファイバー１０を進むので、１番目のピークＲａ（１）〜Ｒａ（ｎ）は同じ位置（経過時間）に発生する。一方各波長成分Λｋは、第１波長合分波器６ａから各ＯＮＵまでは別々の個別光ファイバー１２１〜１２ｎを進むので、２番目のピークＲｂ（１）〜Ｒｂ（ｎ）は、個別光ファイバー１２１〜１２ｎの長さに応じた位置（経過時間）に発生する。
波形導出部５０が導出する戻り光Ｐｒの時間変化（グラフ８２）は、各波長成分の戻り光の時間変化（グラフ８４〜８８）が合成されたものである。従って、戻り光Ｐｒの時間変化に含まれるピークの数は、ｎ+１（ｎはＯＮＵ８１〜８ｎの数）である。
図１１のグラフ８２は、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の光線路に異常がない時に導出される時間変化である。
一方、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の光線路に異常が有る場合には、図１１のグラフ８２とは異なる時間変化が導出される。図１２は、個別光ファイバー１２１が断線した場合の戻り光Ｐｒの構造を示す図である。
例えば個別光ファイバー１２１が断線すると、個別光ファイバー１２１を伝搬する波長成分の戻り光の時間変化は、図１２のグラフ８８のように、断線位置で大きく減衰しＯＮＵ８１によるピークＲｂ（１）は観測されない。従って、戻り光Ｐｒの時間変化（グラフ８２）に含まれるピークの数はｎになる。
―比較（Ｓ１４）―
ＣＰＵ５８は、ステップＳ１２で導出した戻り光の時間変化ＷＦと基準時間変化７６とを比較する（Ｓ１４）。ＣＰＵ５８は例えば、ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦ（１次元配列）と記録媒体６３に記録された基準時間変化７６とを比較する。基準時間変化７６は例えば、表形式のファイル（例えば、１行複数列の表）である。このファイルには例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運用開始前に導出された時間変化ＷＦ（１次元配列）が記録されている。ステップＳ１４は、比較部５２により実行される。基準時間変化７６は例えば、障害検出装置２により測定される。
ＣＰＵ５８は、ステップＳ１２で導出した戻り光の時間変化ＷＦと基準時間変化７６とを比較する（Ｓ１４）。ＣＰＵ５８は例えば、ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦ（１次元配列）と記録媒体６３に記録された基準時間変化７６とを比較する。基準時間変化７６は例えば、表形式のファイル（例えば、１行複数列の表）である。このファイルには例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運用開始前に導出された時間変化ＷＦ（１次元配列）が記録されている。ステップＳ１４は、比較部５２により実行される。基準時間変化７６は例えば、障害検出装置２により測定される。
ＣＰＵ５８は、導出した時間変化ＷＦと基準時間変化７６が整合（例えば、一致または概略一致）する場合には、処理（すなわち、障害検出プログラム７４の実行）を終了する。ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦと基準時間変化７６が整合すれば、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の光伝送路（共通光ファイバー１０と個別光ファイバー１２１〜１２ｎ）に障害は無いと考えられる。従って、ＣＰＵ５８は処理を終了する。
ステップＳ１４は、比較部５２により実行される。
―アラーム情報の送信（Ｓ１６）―
一方、ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦと基準時間変化７６が整合しない場合、ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０３を介してＯＬＴ４にアラーム信号を送信する（Ｓ１６）。ＣＰＵ５８は、出力装置６８にアラームを表示してもよい。
一方、ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦと基準時間変化７６が整合しない場合、ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０３を介してＯＬＴ４にアラーム信号を送信する（Ｓ１６）。ＣＰＵ５８は、出力装置６８にアラームを表示してもよい。
ＣＰＵ５８はその後、処理（すなわち、障害検出プログラム７４の実行）を終了する。ステップＳ１６は、制御部５６により実行される。
ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦと基準時間変化７６とが整合しない場合、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の光伝送路に障害が有る可能性が高い。従ってＣＰＵ５８は、アラーム情報を発信する。
以上の例ではＣＰＵ５８は、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦと基準時間変化７６を比較する（Ｓ１４）。しかしＣＰＵ５８は、戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦから導出した第１情報Ｉａ（図２参照）と基準情報７７を比較してもよい。
例えばＣＰＵ５８は先ず、ステップＳ１２とステップＳ１４の間で、ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦから第１情報Ｉａを導出する。第１情報Ｉａは例えば、ステップＳ１２で導出した時間変化ＷＦのピーク数またはピーク位置である。ＣＰＵ５８はその後、ステップＳ１４で第１情報Ｉａと基準情報７７を比較する。第１情報Ｉａは例えば、整数または実数である。基準情報７７は例えば、１行１列の表である。第１情報Ｉａの導出は例えば、波形導出部５０により実行される。
以上のように、実施の形態１では先ず、複数の信号光２６（図４参照）の互いに異なる複数の中心波長（例えば、λ’１〜λ’ｎ）とは異なる複数の波長Λ１〜Λｎを備える光パルスＰｗを発生させる。次に、複数の信号光２６が伝搬する光線路１０（例えば、共通光ファイバー）に光パルスＰｗを送出する。その後、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの時間変化を測定し、測定された時間変化と基準時間変化とを比較する。
実施の形態１では、信号光２６と光パルスＰｗの波長範囲が異なる（図４参照）。光パルスＰｗを遮断し信号光２６を透過する光フィルタ１３は例えば、多層膜フィルタ等により容易に実現できる。実施の形態１のＯＮＵ８１〜８ｎの光フィルタ１３は、この様なフィルタである。従って実施の形態１によれば、ＯＮＵ８１〜８ｎ内部への光パルスＰｗの入射を抑制しながらＯＮＵ８１〜８ｎから信号光２６を出射（または、ＯＮＵ８１〜８ｎに入射）させることは容易である。従って、ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運転中でも、光伝送路（例えば、個別光ファイバー１２１〜１２ｎおよび共通光ファイバー１０）を検査することができる。
（３）信号光の中心波長を有する光パルスによる障害検出装置
ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運転中の光伝送路の検査は例えば、複数の信号光２６の中心波長と同じ波長を有する光パルスを用いても可能である。図１３は、複数の下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎと同じ波長を有する光パルスを用いる障害検出装置１０２を示す図である。
ＷＤＭ−ＰＯＮ１の運転中の光伝送路の検査は例えば、複数の信号光２６の中心波長と同じ波長を有する光パルスを用いても可能である。図１３は、複数の下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎと同じ波長を有する光パルスを用いる障害検出装置１０２を示す図である。
障害検出装置１０２は、複数の下り信号光１６の中心波長と同じ波長λ１〜λｎを有する光パルスｐｗを発生する光パルス発生部１２０を有する。光パルス発生部１２０の光源３１は例えば、波長λ１〜λｎを有する連続光ｐを発生する光源である。障害検出装置１０２は更に、光パルス発生部１２０と光サーキュレータ２３の間にＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）９０ａを有する。障害検出装置１０２は更に、光サーキュレータ２３と検査部２４の間に別のＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）９０ｂを有する。障害検出装置１０２は更に、光パルスｐｗを光線路１０に送出するカプラ３３（例えば、１対のプリズムとその斜面に挟まれたハーフミラーとを有するカプラ）を有する。複数の下り信号光１６の中心波長は、光パルスｐｗの波長範囲に含まれる。従って、カプラ３３には、波長選択性を有する光学装置（例えば、図１の光学装置２２）を用いることはできない。
ＦＢＧ９０ａは、夫々が中心波長λ1〜λｎのうちの１つだけを含む複数の領域を光パルスｐｗから選択的に除去する狭帯域光フィルタである。ＦＢＧ９０ａが光を除去する帯域は、第１波長合分波器６ａのＯＮＵ側のポート６ａＰｋから出射する光パルスｐｗの波長成分のスペクトルより狭い。
従って、ＦＢＧ９０ａは光パルスｐｗから、波長λｋ’を含む複数の領域を櫛の歯状に除去する（例えば、特許文献１参照）。このため、光パルスｐｗのうち下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎと同じ波長を有する領域のＯＮＵへの入射が抑制される。従って、光パルスｐｗによるＯＮＵ８１〜８ｎの誤動作が抑制される。光パルスｐｗが上り信号光１８の中心波長λ1’〜λｎ’を有する場合も同様である。
光サーキュレータ２３と検査部２４の間に配置されたＦＢＧ９０ｂは、ＦＢＧ９０ａと略同じ構造および特性を有する。
下り信号光１６の一部は波長選択性を有さないカプラ３３を介して、障害検出装置１０２の光線路ＯＬ１に入射する。しかし、光線路ＯＬ１に入射した下り信号光１６はＦＢＧ９０ｂにより遮断されるので、下り信号光１６による検査部２４の誤動作は抑制される。上り信号光１８による検査部２４の誤動作も同様に抑制される。
従って、図１３の障害検出装置１０２によれば、ＷＤＭ−ＰＯＮ１０１の運転中の光伝送路の検査が可能になる。しかし障害検出装置１０２は、ＦＢＧを少なくとも２つ含む複雑な構造を有する。
一方、図１〜１２を参照して説明した障害検出装置２の光パルスＰｗは、複数の信号光２６の中心波長を有さない。従って、障害検出装置２にＦＢＧを設けなくても、ＯＮＵ８１〜８ｎおよび検査部２４の誤動作を抑制できる。すなわち実施の形態１によれば、ＷＤＭ−ＰＯＮの運転中に光線路の検査を行う障害検出装置の構造を簡素化できる。
ところで、上述したようにＦＢＧを有する障害検出装置１０２では、下り信号光１６の一部が障害検出装置２の光線路ＯＬ１に入射する。このため、下り信号光１６は損失（例えば６ｄＢ）を受ける。上り信号光１８についても同様である。
一方、図１〜１２を参照して説明した障害検出装置２の光パルスＰｗは、複数の信号光２６の中心波長を有さない。従って、波長選択性を有する光学装置２２（図１参照）を使用することで、戻り光Ｐｒだけを光線路１０から抽出できる。従って実施の形態１によれば、信号光２６の損失を抑制できる。
（４）変形例
図１４は、実施の形態１の変形例１〜３を示す図である。
図１４は、実施の形態１の変形例１〜３を示す図である。
図１〜１１を参照して説明した例では、光パルスＰｗ（検査光）は、図４に示すように、上り信号光１８の中心波長λ１'〜λｎ'に一定値ΔＷを加える事で得られる波長Λ１〜Λｎを有している。しかし光パルスＰｗは、図１４（ａ）（変形例１）に示すように、下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎに一定値ΔＷを加える事で得られる波長を有してもよい。この場合、一定値ΔＷは例えば、第１波長合分波器６ａ（周回性ＡＷＧ）のＦＲＳの２倍である。
更に図１〜１１を参照して説明した例では、図４に示すように、上り信号光１８の中心波長λ１'〜λｎ'は、下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎより長い。しかし、上り信号光１８の中心波長λ'１〜λ'ｎは、図１４（ｂ）〜図１４（ｃ）（変形例２および変形例３）に示すように、下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎより短くてもよい。
図１５は、実施の形態１の変形例４〜５を示す図である。
図１〜１１を参照して説明した例では、図１に示すように、第１波長合分波器６ａと各ＯＮＵ８ｋは１つの個別光ファイバー１２ｋで接続される。しかし第１波長合分波器６ａと各ＯＮＵ８ｋは２本の個別光ファイバーで接続されてもよい。この場合、一方の個別光ファイバーを下り信号光１６が伝搬し、他方の個別光ファイバーを上り信号光１８が伝搬してもよい。
この場合、図１５（ａ）〜（ｂ）に示すように光パルスＰｗは、下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎおよび上り信号光１８の中心波長λ１’〜λｎ’双方に一定値ΔＷを加える事で得られる波長Λ１〜Λ2ｎを有することが好ましい。光パルスＰｗが波長Λ１〜Λ〜Λ2ｎを有することで、第１波長合分波器６ａと各ＯＮＵ８ｋを接続する２つ個別光ファイバーの両方を検査することができる。
図１６は、変形例６を示す図である。
図１５（ａ）〜（ｂ）に示す例では、下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎと上り信号光１８の中心波長λ１’〜λｎ’は、夫々別々の波長範囲に含まれている。しかし、下り信号光１６の中心波長λ１〜λｎと上り信号光１８の中心波長λ１’〜λｎ’は、図１６に示すように、一つの波長範囲９２に混在していてもよい。
変形例１〜６によれば、図１〜１１を参照して説明した障害検出装置２と同様、ＷＤＭ−ＰＯＮの運転中に光線路の検査を行う障害検出装置の構造を簡素化できる。更に、変形例１〜６によれば、実施の形態１の適用が可能な信号光のバリエーションが増加する。
図１〜１５を参照して説明した例では、一定値ΔＷの符号は正である。しかし、一定値ΔＷの符号は負であってもよい。
図１〜１５を参照して説明した例では、下り信号光１６および上り信号光１８の中心波長は、ＩＴＵ−Ｔのグリッド波長である。しかし下り信号光１６および上り信号光１８の中心波長は、ＩＴＵ−Ｔのグリッド波長からずれてもよい。但し、第１および第２波長合分波器６ａ、６ｂにおける信号光２６の透過率の減少（波長ずれによる減少）は、一定値（例えば、１ｄＢ）以下であることが好ましい。
また、図１〜１５（特に、図１〜２）を参照して説明した例では、第２波長合分波器６ｂは周回性ＡＷＧではない。しかし、第２波長合分波器６ｂは周回性ＡＷＧであってもよい。
また、図１〜１５（特に、図１〜２）を参照して説明した例では、光パルス発生部２０は、複数の光パルスＰｗを発生する。しかし、光パルス発生部２０が発生する光パルスＰは一つであってもよい。
（実施の形態２）
図１７は、実施の形態２の障害検出装置２０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ２０１の一例を示す図である。図１８は、実施の形態２のシステムにおける信号の流れを示す図である。
図１７は、実施の形態２の障害検出装置２０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ２０１の一例を示す図である。図１８は、実施の形態２のシステムにおける信号の流れを示す図である。
実施の形態２の障害検出装置２０２は、光サーキュレータ２３と検査部２２４の間に、波長選択部９４が配置された障害検出装置である。
その他の構成（すなわち、構造および機能）等は、実施の形態１の障害検出装置２の構成と略同じである。従って、実施の形態１と共通する部分については、説明を省略または簡単にする。
（１）障害検出装置
実施の形態２の障害検出装置２０２は、実施の形態１と同様、光パルス発生部２０、光学装置２２および検査部２２４を有する。実施の形態２の障害検出装置２０２は更に、波長選択部９４を有する。
実施の形態２の障害検出装置２０２は、実施の形態１と同様、光パルス発生部２０、光学装置２２および検査部２２４を有する。実施の形態２の障害検出装置２０２は更に、波長選択部９４を有する。
（１−１）光パルス発生部および光学装置
実施の形態２の光パルス発生部２０は、実施の形態１の光パルス発生部２０と略同じ構造と機能を有する。実施の形態２の光学装置２２も、実施の形態１の光学装置２２と略同じ構造と機能を有する。
実施の形態２の光パルス発生部２０は、実施の形態１の光パルス発生部２０と略同じ構造と機能を有する。実施の形態２の光学装置２２も、実施の形態１の光学装置２２と略同じ構造と機能を有する。
（１−２）波長選択部
波長選択部９４は、光線路１０（例えば、共通光ファイバー）から光学装置２２により抽出された戻り光Ｐｒの複数の部分Ｐｒｐ（選択部分と呼ぶ）を一つずつ（すなわち、別々のタイミングで）通過させる。
波長選択部９４は、光線路１０（例えば、共通光ファイバー）から光学装置２２により抽出された戻り光Ｐｒの複数の部分Ｐｒｐ（選択部分と呼ぶ）を一つずつ（すなわち、別々のタイミングで）通過させる。
図１９は、一つの選択部分Ｐｒｐのスペクトル９５を示す図である。横軸は波長である。縦軸は光強度である。図１９には、光パルスＰｗのスペクトル２５も破線で示されている。
複数の選択部分Ｐｒｐはそれぞれ複数の波長Λ１〜Λｎ（図４参照）の何れか一つだけを有し、複数の波長Λ１〜Λｎはそれぞれ複数の選択部分Ｐｒｐの何れか一つだけに含まれる。すなわち、選択部分Ｐｒｐは夫々、互いに異なる複数の波長Λ１〜Λｎを一つずつ有する。
複数の選択部分Ｐｒｐは夫々、別々の信号光λｋ’が伝搬する経路（個別光ファイバー１２ｋおよびＯＮＵｋ）で発生する戻り光である。
（１−３）検査部
検査部２２４は、波長選択部９４を通過した複数の選択部分Ｐｒｐ夫々を検査する。
検査部２２４は、波長選択部９４を通過した複数の選択部分Ｐｒｐ夫々を検査する。
検査部２２４は、図１７に示すように、受光器４４とＡ／Ｄ変換器４６と処理部２４８とを有する。
（１−３−１）受光器およびＡ／Ｄ変換器
実施の形態２の受光器４４の構造および機能は、実施の形態１の受光器４４の構造および機能と略同じである。実施の形態２のＡ／Ｄ変換器４６の構造および機能は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器４６の構造および機能と略同じである。
実施の形態２の受光器４４の構造および機能は、実施の形態１の受光器４４の構造および機能と略同じである。実施の形態２のＡ／Ｄ変換器４６の構造および機能は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器４６の構造および機能と略同じである。
（１−３−２）処理部
処理部２４８は、波形導出部２５０、比較部２５２、記憶部２５４および制御部２５６を有する。
処理部２４８は、波形導出部２５０、比較部２５２、記憶部２５４および制御部２５６を有する。
―波形導出部―
波形導出部２５０は、受光器４４およびＡ／Ｄ変換器４６と協働して、戻り光Ｐｒの複数の選択部分Ｐｒｐ夫々の時間変化ＷＦ２（例えば、図１１のグラフ８４〜８８）を導出する。
波形導出部２５０は、受光器４４およびＡ／Ｄ変換器４６と協働して、戻り光Ｐｒの複数の選択部分Ｐｒｐ夫々の時間変化ＷＦ２（例えば、図１１のグラフ８４〜８８）を導出する。
―記憶部―
記憶部２５４は例えば、基準時間変化２７６と対応情報９６とを記憶している（図７参照）。記憶部２５４は基準時間変化２７６の代わりに、基準情報２７７を記憶してもよい。
記憶部２５４は例えば、基準時間変化２７６と対応情報９６とを記憶している（図７参照）。記憶部２５４は基準時間変化２７６の代わりに、基準情報２７７を記憶してもよい。
基準時間変化２７６は例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ２０１の運用開始前に測定された複数の選択部分Ｐｒｐ夫々の時間変化（以下、個別基準変化と呼ぶ）の集まりである。
対応情報９６は例えば、複数の信号光２６の識別情報ＩＤとその中心波長（例えば、λ１’〜λｎ’）とを有する。対応情報９６を参照することで、識別情報ＩＤに対応する中心波長を取得できる。
―比較部―
比較部２５２は、波形導出部２５０により導出された各時間変化ＷＦ２とその基準時間変化２７６（図７参照）とを比較する。
比較部２５２は、波形導出部２５０により導出された各時間変化ＷＦ２とその基準時間変化２７６（図７参照）とを比較する。
比較部２５２は例えば、識別情報９８に基づいて、各時間変化ＷＦ２の基準時間変化（すなわち、個別基準変化）を記憶部２５４から取得する。比較部２５２は更に、取得した基準時間変化（すなわち、個別基準変化）と波形導出部２５０により導出された時間変化ＷＦ２とを比較する。
―制御部―
制御部２５６は、実施の形態１の制御部５６と同様、検査部２２４の動作を制御する。
制御部２５６は、実施の形態１の制御部５６と同様、検査部２２４の動作を制御する。
検査部２２４が行う上記検査は、複数の選択部分Ｐｒｐ夫々の時間変化ＷＦ２を測定して、測定された各時間変化ＷＦ２から第１情報Ｉａ２を導出すると共に、導出した第１情報Ｉａ２と基準情報とを比較することであってもよい。第１情報Ｉａ２は例えば、測定された各時間変化ＷＦ２のピーク数やピーク位置である。
この場合、第１情報Ｉａ２の導出は例えば、波形導出部２５０により実行される。第１情報Ｉａ２と基準情報の比較は、比較部２５２により実行される。
基準情報は例えば、記憶部２５４に記録されている。基準情報２７７（図７参照）は例えば、個別基準変化から導出された情報（例えば、個別基準変化のピーク数やピーク位置）の集まりである。
（１−４）ハードウエア構成
（１−４−１）波長選択部のハードウエア構成
図２０は、波長選択部９４のハードウエア構成の一部を例示する図である。
（１−４−１）波長選択部のハードウエア構成
図２０は、波長選択部９４のハードウエア構成の一部を例示する図である。
波長選択部９４は例えば、ＣＰＵ５８（図７参照）とメモリ６０と波長可変フィルタ９７とにより実現される。図２０には、受光器４４と光サーキュレータ２３も示されている。
波長可変フィルタ９７は、変更可能な特定の波長（以下、透過波長と呼ぶ）を含む狭い波長範囲の光を選択的に透過する光学素子９９を有する。波長可変フィルタ９７は更に、光学素子９９の透過波長を変化させる駆動装置１０３を有する。
光学素子９９は、光サーキュレータ２３と受光器４４の間に配置される。光サーキュレータ２３から出射した戻り光Ｐｒは、光学素子９９に入射する。光学素子９９は、入射した戻り光Ｐｒの一部（具体的には、複数の選択部分Ｐｒｐのうちの一つ）を通過させる。光学素子９９を通過した選択部分Ｐｒｐは、受光器４４に入射する。
駆動装置１０３は、図２０に示すように、通信インターフェース７０４を介してＣＰＵ５８に接続されている。ＣＰＵ５８は、波長可変フィルタ９７の駆動装置１０３を制御して光変調素子１３０の透過波長を設定または変更する。
光学素子９９は例えば、部分的に光を反射する２つの平面を有するファブリ・ペロー干渉計である。駆動装置１０３は例えば、ファブリ・ペロー干渉計の２つの平面の間隔を調整する事で、ファブリ・ペロー干渉計の透過波長を変化させる装置である。ファブリ・ペロー干渉計の代わりに、ＬＣＯＳの波長選択性を利用する装置を用いてもよい。
（１−４−２）処理部等のハードウエア構成
処理部２４８のハードウエア構成は、記録媒体６３に記録された情報以外は、実施の形態１の処理部４８のハードウエア構成（図７参照）と略同じである。記録媒体６３には、障害検出プログラム２７４（図７参照）、基準時間変化２７６および対応情報９６が記録されている。
処理部２４８のハードウエア構成は、記録媒体６３に記録された情報以外は、実施の形態１の処理部４８のハードウエア構成（図７参照）と略同じである。記録媒体６３には、障害検出プログラム２７４（図７参照）、基準時間変化２７６および対応情報９６が記録されている。
図２１は対応情報９６の一例を示す図である。対応情報９６は例えば、表形式のファイル（例えば、複数行複数列の表）である。図２１の対応情報９６は、各信号光２６の識別情報９８とこの信号光２６の中心波長１００（例えば、λｋ’）とを有する複数の行を備えた表である。識別情報９８は例えば、信号光２６（上り信号光λｋ’または下り信号光λｋ）が出射（または入射）する第２波長合分波器６ｂの光送信機側のポートの識別子（以下、チャネルＩＤと呼ぶ）である。
図２２は、実施の形態２の基準時間変化２７６の一例を示す図である。
実施の形態２の基準時間変化２７６は例えば、図２２に示すように、表形式のファイル（例えば、複数行複数列の表）である。基準時間変化２７６は例えば、各信号光２６の識別情報９８（例えば、チャネルＩＤ）とこの識別情報９８に対応する個別基準変化１１０とを有する複数の行を備えた表である。
個別基準変化１１０は例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ２０１の運転開始前に、波形導出部２５０により導出された各選択部分Ｐｒｐの時間変化である。個別基準変化１１０は、波長選択部９４が、各識別情報９８に対応する中心波長（例えば、λｋ’）に波長分離幅ΔＷを加える事で得られる波長（即ちΔｋ）を有する選択部分Ｐｒｐを通過させている間に、波形導出部２５０が導出する時間変化である。個別基準変化１１０は好ましくは、個別光ファイバーが増設される度に更新される。
図２３は、実施の形態２の基準情報２７７の一例を示す図である。実施の形態２の基準情報２７７は例えば、図２３に示すように、表形式のファイル（例えば、複数行複数列の表）である。基準情報２７７は例えば、識別情報９８（例えば、チャネルＩＤ）とこの識別情報９８に対応する個別基準情報１１２とを有する複数の行を備えた表である。個別基準情報１１２は例えば、個別基準変化１１０を処理して得られるピーク数やピーク位置（個別基準変化１１０のピーク数やピーク位置）である。
（１−５）処理
図２４は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
図２４は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
―透過波長の選択（Ｓ２０２〜Ｓ２０８）―
ＣＰＵ５８は先ず、変数iを初期値（例えば０）に設定する（Ｓ２０２）。
ＣＰＵ５８は先ず、変数iを初期値（例えば０）に設定する（Ｓ２０２）。
ＣＰＵ５８は、変数iの値と整数Ｍ（例えば１２〜６４）を比較する（Ｓ２０４）。変数iの値がＭ以上の場合、ＣＰＵ５８はステップＳ２１４に進む。
変数iの値がＭ未満の場合、ＣＰＵ５８は、変数iと同じ値を有するチャネルＩＤに対応する波長Λｋを導出する（Ｓ２０６）。例えばＣＰＵ５８は先ず、対応情報９６（図２１）を参照して、変数iと同じ値を有するチャネルＩＤに対応する信号光の中心波長λｋ’を取得する。ＣＰＵ５８は、取得した中心波長に一定値ΔＷを加えた波長Λｋ（＝λｋ’+ΔＷ）を導出する（Ｓ２０６）。
ＣＰＵ５８は、波長可変フィルタ９７の透過波長を導出した波長Λｋに設定する（Ｓ２０８）。ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０４を介して波長可変フィルタ９７の駆動装置１０３に波長Λｋを送信する。駆動装置１０３は、光学素子９９の透過波長を波長Λｋに設定する。
ステップＳ２０２〜２０８は、波長選択部９４により実行される。
―時間変化の取得（Ｓ２１０）―
ＣＰＵ５８は、波長可変フィルタ９７の透過光（すなわち、選択部分Ｐｒｐ）の時間変化ＷＦ２を取得する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ５８がステップＳ２１０で行う処理は、実施の形態１のステップＳ２〜Ｓ１２(図８参照)で行われる処理と略同じである。但し、実施の形態１で導出される時間変化ＷＦは戻り光Ｐｒ全体の時間変化であるが、ステップＳ２１０で導出される時間変化ＷＦ２は、波長Λｋを有する選択部分Ｐｒｐの時間変化である。
ＣＰＵ５８は、波長可変フィルタ９７の透過光（すなわち、選択部分Ｐｒｐ）の時間変化ＷＦ２を取得する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ５８がステップＳ２１０で行う処理は、実施の形態１のステップＳ２〜Ｓ１２(図８参照)で行われる処理と略同じである。但し、実施の形態１で導出される時間変化ＷＦは戻り光Ｐｒ全体の時間変化であるが、ステップＳ２１０で導出される時間変化ＷＦ２は、波長Λｋを有する選択部分Ｐｒｐの時間変化である。
ステップＳ２１０は、制御部２５６と波形導出部２５０により実行される。
―変数iの変更（Ｓ２１２）―
ＣＰＵ５８は、変数iに１を加えてステップＳ２０４に戻る（Ｓ２１２）。ステップＳ２１２は、波長選択部９４により実行される。
ＣＰＵ５８は、変数iに１を加えてステップＳ２０４に戻る（Ｓ２１２）。ステップＳ２１２は、波長選択部９４により実行される。
―比較（Ｓ２１４）―
ＣＰＵ５８は、ステップＳ２０２〜Ｓ２１２で導出した各時間変化ＷＦ２（すなわち、選択部分Ｐｒｐの時間変化）と、各時間変化に対応する個別基準変化１１０とを比較する（Ｓ２１４）。具体的にはＣＰＵ５８は基準時間変化２７６（図２２参照）を参照して、ステップＳ２０２〜Ｓ２１２で導出した各時間変化ＷＦ２（例えば、１次元配列）と個別基準変化１１０とを比較する。例えば、変数ｉがｋ−１（ｋは１〜ｎの整数）の時に導出した時間変化ＷＦ２（すなわち、波長Λｋ（＝λｋ’+ΔＷ）を有する選択部分Ｐｒｐの時間変化）と整数ｋ−１であるチャネルＩＤに対応する個別基準変化１１０とを比較する。
ＣＰＵ５８は、ステップＳ２０２〜Ｓ２１２で導出した各時間変化ＷＦ２（すなわち、選択部分Ｐｒｐの時間変化）と、各時間変化に対応する個別基準変化１１０とを比較する（Ｓ２１４）。具体的にはＣＰＵ５８は基準時間変化２７６（図２２参照）を参照して、ステップＳ２０２〜Ｓ２１２で導出した各時間変化ＷＦ２（例えば、１次元配列）と個別基準変化１１０とを比較する。例えば、変数ｉがｋ−１（ｋは１〜ｎの整数）の時に導出した時間変化ＷＦ２（すなわち、波長Λｋ（＝λｋ’+ΔＷ）を有する選択部分Ｐｒｐの時間変化）と整数ｋ−１であるチャネルＩＤに対応する個別基準変化１１０とを比較する。
ステップＳ２１４は、比較部２５２により実行される。
ＣＰＵ５８は、導出した各時間変化ＷＦ２とこの各時間変化ＷＦ２に対応する個別基準変化１１０が整合（例えば、一致または概略一致）する場合には、処理（すなわち、障害検出プログラム２７４の実行）を終了する。
ＣＰＵ５８は、個別基準変化１１０の代わりに、個別基準情報１１２（図２３参照）とステップＳ２０２〜Ｓ２１２で導出した各時間変化ＷＦ２から導出される第１情報Ｉａ２を比較してもよい。
―アラーム情報の送信（Ｓ２１６）―
一方、導出した各時間変化ＷＦ２の何れかと個別基準変化１１０が整合しない場合、ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０３を介してＯＬＴ４にアラーム情報を送信する（Ｓ２１６）。
一方、導出した各時間変化ＷＦ２の何れかと個別基準変化１１０が整合しない場合、ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０３を介してＯＬＴ４にアラーム情報を送信する（Ｓ２１６）。
個別基準変化１１０と時間変化ＷＦ２の不整合は、この時間変化ＷＦ２を生じさせた個別光ファイバーの障害を示している。従ってアラーム情報には、個別基準変化１１０と整合しない時間変化ＷＦ２を導出した際の識別情報９８（例えば、整合しない時間変化ＷＦ２を導出した際の変数iの値）が含まれてもよい。或いはＣＰＵ５８は、出力装置６８にアラーム情報を表示してもよい。ＣＰＵ５８はその後、処理（すなわち、障害検出プログラム２７４の実行）を終了する。ステップＳ２１６は、制御部５６により実行される。
戻り光Ｐｒの選択部分Ｐｒｐは、それぞれ別々の個別光ファイバー１２ｋで発生する。従って実施の形態２によれば、障害のある個別光ファイバーを容易に検出できる。
（２）変形例
（２−１）変形例１
図１７〜２４を参照して説明した例では、波長選択部９４が自ら透過波長を選択し、選択した透過波長を有する選択部分Ｐｒｐを通過（すなわち透過）させる。しかし、波長選択部９４は、外部から取得した外部情報に基づいて透過波長を設定しもよい。
（２−１）変形例１
図１７〜２４を参照して説明した例では、波長選択部９４が自ら透過波長を選択し、選択した透過波長を有する選択部分Ｐｒｐを通過（すなわち透過）させる。しかし、波長選択部９４は、外部から取得した外部情報に基づいて透過波長を設定しもよい。
外部情報は例えば、複数の信号光２６のうちの何れか一つに対応する識別情報９８（例えばチャネルＩＤ）を含む。波長選択部９４は例えば、外部情報に含まれる識別情報９８に対応する波長Λｋ（＝λｋ’+ΔＷ）に透過波長を設定し、設定した透過波長を有する選択部分Ｐｒｐに通過させる。
外部情報の取得は例えば、波長選択部９４により実行される。上述したように波長選択部９４は、ＣＰＵ５８とメモリ６０と波長可変フィルタ９７とにより実現される。ＣＰＵ５８は例えば、入力装置６４に入力された識別情報９８を取得する。
変形例１では、波長選択部９４の透過波長が外部情報に基づいて選択される。従って変形例１によれば、検査対象の個別光ファイバーを外部から選択できる。
（２−２）変形例２
図２５は、実施の形態２の変形例２を示す図である。図２５には、波長可変フィルタ９７近傍のハードウエア構成が示されている。
図２５は、実施の形態２の変形例２を示す図である。図２５には、波長可変フィルタ９７近傍のハードウエア構成が示されている。
図２５に示すように、変形例２の障害検出装置は、波長可変フィルタ９７を迂回する光線路１１４（以下、迂回線路と呼ぶ）および波長可変フィルタ９７を通る光路の何れか一方に接続する一対の光スイッチ１１６を有する。光スイッチ１１６は例えば、方向性結合器である。
光スイッチ１１６により、戻り光Ｐｒの光路を迂回線路１１４に接続する事で、複数の個別光ファイバー１２１〜１２ｎを一括して検査することができる。そして個別光ファイバー１２１〜１２ｎの何れかに障害が検出された場合には、戻り光Ｐｒの光路を、波長可変フィルタ９７を通る光路に切り替える事で、個別光ファイバー１２１〜１２ｎを個別に検査する事が可能になる。
（実施の形態３）
図２６は、実施の形態３の障害検出装置３０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ３０１の一例を示す図である。図２７は、実施の形態３のシステムにおける信号の流れを示す図である。
図２６は、実施の形態３の障害検出装置３０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ３０１の一例を示す図である。図２７は、実施の形態３のシステムにおける信号の流れを示す図である。
実施の形態３の障害検出装置３０２は、波長選択部３９４が光パルス発生部３２０と光学装置３２２の間に配置された障害検出装置である。その他の構成（すなわち、構造および機能）等は、実施の形態２の障害検出装置２０２の構成と略同じである。従って、実施の形態２と共通する部分については、説明を省略または簡単にする。
（１）障害検出装置
実施の形態３の障害検出装置３０２は、実施の形態２と同様、光パルス発生部３２０、波長選択部３９４、光学装置３２２および検査部３２４を有する。
実施の形態３の障害検出装置３０２は、実施の形態２と同様、光パルス発生部３２０、波長選択部３９４、光学装置３２２および検査部３２４を有する。
（１−１）光パルス発生部
実施の形態３の光パルス発生部３２０は、実施の形態１の光パルス発生部２０と略同じ構造を有する。従って、光パルス発生部３２０の構造の説明は省略する。
実施の形態３の光パルス発生部３２０は、実施の形態１の光パルス発生部２０と略同じ構造を有する。従って、光パルス発生部３２０の構造の説明は省略する。
光パルス発生部３２０は、複数の光パルス（以下、第１光パルスと呼ぶ）を一つずつ（すなわち、別々のタイミングで）発生する。複数の第１光パルスは夫々、複数の信号光２６の互いに異なる複数の中心波長（例えば、λ１’〜λｎ’）夫々に、複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値ΔＷを加える事で得られる複数の波長Λ１〜Λｎを有する。
（１−２）波長選択部
実施の形態３の波長選択部３９４は、実施の形態２の波長選択部９４と略同じ構造を有する。従って、波長選択部３９４の構造の説明は省略する。
実施の形態３の波長選択部３９４は、実施の形態２の波長選択部９４と略同じ構造を有する。従って、波長選択部３９４の構造の説明は省略する。
波長選択部３９４は、光パルス発生部３２０から出射した複数の第１光パルスＰｗ１から複数の光パルスＰｗ２（以下、第２光パルスと呼ぶ）を生成する。
第２光パルスＰｗ２のスペクトルは、図１９を参照して説明した選択部分Ｐｒｐのスペクトル９５と略同じである。複数の第２光パルスＰｗ２は夫々複数の波長Λ１〜Λｎの何れか一つだけを有し、複数の波長Λ１〜Λｎは夫々上記複数の第２光パルスＰｗ２の何れか一つだけに含まれる。すなわち、複数の第２光パルスＰｗ２は夫々、互いに異なる複数の波長Λ１〜Λｎを一つずつ有する。従って、複数の第２光パルスＰｗ２は夫々、別々の個別光ファイバー１２１〜１２ｎを伝搬する。
（１−３）光学装置
実施の形態３の光学装置３２２は、実施の形態２の光学装置２２と略同じ構造を有する。
実施の形態３の光学装置３２２は、実施の形態２の光学装置２２と略同じ構造を有する。
光学装置３２２は、複数の第２光パルスＰｗ２を複数の信号光２６が伝搬する光線路１０に送出し、更に送出した複数の第２光パルスＰｗ２の戻り光Ｐｒ２を光線路１０から抽出する。
（１−４）検査部
実施の形態３の検査部３２４は、実施の形態２の検査部２２４と略同じ構造を有する。検査部３２４は、複数の第２光パルスＰｗ２夫々の（抽出された）戻り光Ｐｒ２を検査する。
実施の形態３の検査部３２４は、実施の形態２の検査部２２４と略同じ構造を有する。検査部３２４は、複数の第２光パルスＰｗ２夫々の（抽出された）戻り光Ｐｒ２を検査する。
（１−４−１）受光器およびＡ／Ｄ変換器
実施の形態３の受光器４４は、実施の形態１の受光器４４と略同じ構造および機能を有する。実施の形態３のＡ／Ｄ変換器４６は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器４６と略同じ構造および機能を有する。
実施の形態３の受光器４４は、実施の形態１の受光器４４と略同じ構造および機能を有する。実施の形態３のＡ／Ｄ変換器４６は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器４６と略同じ構造および機能を有する。
（１−４−２）処理部
実施の形態３の処理部３４８は、波形導出部３５０、比較部３５２、記憶部３５４および制御部３５６を有する。
実施の形態３の処理部３４８は、波形導出部３５０、比較部３５２、記憶部３５４および制御部３５６を有する。
―波形導出部―
波形導出部３５０は、受光器４４およびＡ／Ｄ変換器４６と協働して、複数の第２光パルスＰｗ２夫々の時間変化を導出する。波形導出部３５０の構造は、実施の形態２の波形導出部３５０の構造と略同じである。
波形導出部３５０は、受光器４４およびＡ／Ｄ変換器４６と協働して、複数の第２光パルスＰｗ２夫々の時間変化を導出する。波形導出部３５０の構造は、実施の形態２の波形導出部３５０の構造と略同じである。
―記憶部―
記憶部３５４は例えば、基準時間変化３７６と対応情報９６とを記憶している（図７参照）。記憶部３５４は基準時間変化３７６の代わりに、基準情報３７７を記憶してもよい。
記憶部３５４は例えば、基準時間変化３７６と対応情報９６とを記憶している（図７参照）。記憶部３５４は基準時間変化３７６の代わりに、基準情報３７７を記憶してもよい。
基準時間変化３７６は例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ３０１の運用開始前に測定された複数の第２光パルスＰｗ２の戻り光Ｐｒ２夫々の時間変化ＷＦ３の集まりである。
基準時間変化３７６のデータ構造は、実施の形態２の基準時間変化２７６のデータ構造と略同じである（図２２参照）。基準時間変化３７６の各行には、実施の形態２の個別基準変化１１０の代わりに、ＷＤＭ−ＰＯＮ３０１の運用開始前に測定された戻り光Ｐｒ２の時間変化ＷＦ３(個別基準変化)が記録されている。
実施の形態３の対応情報９６は例えば、実施の形態２の対応情報９６と同じものである。
―比較部―
比較部３５２は、導出された各時間変化ＷＦ３とその基準時間変化３７６（図７参照）とを比較する。
比較部３５２は、導出された各時間変化ＷＦ３とその基準時間変化３７６（図７参照）とを比較する。
比較部３５２は例えば、識別情報９８に基づいて、各時間変化ＷＦ３の基準時間変化（すなわち、個別基準変化）を記憶部２５４から取得する。比較部３５２は更に、取得した基準時間変化と波形導出手段により導出された時間変化ＷＦ３とを比較する。
―制御部―
制御部３５６の構造および機能は、実施の形態２の制御部２５６の構造および機能と略同じ構造である。従って、制御部３５６の構造および機能の説明は省略する。
制御部３５６の構造および機能は、実施の形態２の制御部２５６の構造および機能と略同じ構造である。従って、制御部３５６の構造および機能の説明は省略する。
以上の例では、検査部３２４の検査は、複数の第２光パルスＰｗ２夫々の時間変化ＷＦ３を測定して、測定された各時間変化ＷＦ３とその基準時間変化とを比較することである。
検査部３２４の検査は、複数の第２光パルスＰｗ２夫々の時間変化ＷＦ３を測定して、測定された各時間変化ＷＦ３から第１情報Ｉａ３を導出すると共に、導出した第１情報Ｉａ３と基準情報とを比較することであってもよい。
第１情報Ｉａ３は例えば、測定された各時間変化ＷＦ３のピーク数やピーク位置である。この場合、第１情報Ｉａ３の導出は例えば、波形導出部３５０により実行される。第１情報Ｉａ３と基準情報の比較は、比較部３５２により実行される。基準情報３７７は例えば、ＷＤＭ−ＰＯＮ３０１の運用開始前に測定された各時間変化ＷＦ３の情報（例えばピーク位置やピーク数）である。
（２）処理
実施の形態３においてＣＰＵ５８が実行する処理は、基準時間変化（または、基準情報）の内容が異なる以外は、実施の形態２においてＣＰＵ５８が実行する処理（図２４参照）と実施的に同じである。従って、実施の形態３の障害検出プログラム３７４（図７参照）は、実施の形態２の障害検出プログラム２７４と略同じである。
実施の形態３においてＣＰＵ５８が実行する処理は、基準時間変化（または、基準情報）の内容が異なる以外は、実施の形態２においてＣＰＵ５８が実行する処理（図２４参照）と実施的に同じである。従って、実施の形態３の障害検出プログラム３７４（図７参照）は、実施の形態２の障害検出プログラム２７４と略同じである。
実施の形態２であるステップ（例えば、ステップＳ２１４）を実行するブロック（例えば、比較部）は、実施の形態３でも同じステップを実行する。
なお実施の形態２のステップＳ２１０（図２４参照）では、戻り光Ｐｒの選択部分Ｐｒｐ（図１８参照）の時間変化を導出する。一方、実施の形態３ではステップＳ２１０の代わりに、第２光パルスＰｗ２の戻り光Ｐｒ２（図２７参照）の時間変化を導出する。しかしＣＰＵ５８が第２光パルスＰｗ２の戻り光Ｐｒ２の時間変化を導出する処理は、ＣＰＵ５８が実施の形態２のステップＳ２１０で行う処理と実質的に同一である。
実施の形態３によれば、複数の第２光パルスＰｗ２（検査光）が夫々別々の個別光ファイバーを伝搬するので、実施の形態２と同様、障害のある光ファイバーを容易に検出することができる。
（３）変形例
図２６に示す例では波長選択部３９４は、光パルス発生部３２０と光サーキュレータ２３の間に配置されている。しかし、波長選択部３９４は、光サーキュレータ２３と光学装置３２２の間に配置されてもよい。この場合、波長選択部３９４を通過した第２光パルスＰｗ２の戻り光Ｐｒ２も、波長選択部３９４を通過する。従って、受光器４４に入射する戻り光Ｐｒ２の波長の純度は高くなる。
図２６に示す例では波長選択部３９４は、光パルス発生部３２０と光サーキュレータ２３の間に配置されている。しかし、波長選択部３９４は、光サーキュレータ２３と光学装置３２２の間に配置されてもよい。この場合、波長選択部３９４を通過した第２光パルスＰｗ２の戻り光Ｐｒ２も、波長選択部３９４を通過する。従って、受光器４４に入射する戻り光Ｐｒ２の波長の純度は高くなる。
第２光パルスＰｗ２のうち第２光パルスＰｗ２の中心波長から離れた波長成分は、第２光パルスＰｗ２のうち中心波長近傍の波長成分が伝搬する個別光ファイバーとは別の個別光ファイバーを伝搬することがある。この様な波長成分による戻り光は、波長選択部３９４を通過することで減衰される。従って変形例によれば、第２光パルスＰｗ２のうち中心波長から離れた波長成分が個別光ファイバーの検査に及ぼす悪影響を抑制できる。
（実施の形態４）
図２８は、実施の形態４の障害検出装置４０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ４０１の一例を示す図である。図２９は、実施の形態４のシステムにおける信号の流れを示す図である。
図２８は、実施の形態４の障害検出装置４０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ４０１の一例を示す図である。図２９は、実施の形態４のシステムにおける信号の流れを示す図である。
実施の形態４の障害検出装置４０２は、外部からの情報（以下、外部情報と呼ぶ）に応じて光パルスの発光条件を調整する。その他の構成（機能および構造）は、実施の形態１の障害検出装置２の構成と略同じである。従って、実施の形態１と共通する部分については、説明を省略または簡単にする。
（１）通信システム
実施の形態４のＯＬＴ４０４は、監視部１２１を有する。監視部１２１は、光送受信機１４１〜１４ｎの上り信号光１８の受信状態を監視する。監視部１２１は、障害検出装置４０２に監視情報を送信する。
実施の形態４のＯＬＴ４０４は、監視部１２１を有する。監視部１２１は、光送受信機１４１〜１４ｎの上り信号光１８の受信状態を監視する。監視部１２１は、障害検出装置４０２に監視情報を送信する。
監視情報は例えば、光線路１０（すなわち、共通光ファイバー）を障害検出装置４０２に向かって伝搬する複数の信号光２６（すなわち、上り信号光１８）の監視により得られる情報である。監視情報は例えば、複数の信号光２６のうち一定期間正常に受信された信号光の数を含む。
（２）障害検出装置
実施の形態４の障害検出装置４０２は、実施の形態１と同様、光パルス発生部４２０、光学装置２２および検査部４２４を有する。障害検出装置４０２は更に、外部から外部情報１２４を受信する受信部１２２を有する。外部情報１２４は例えば、上記監視情報である。
実施の形態４の障害検出装置４０２は、実施の形態１と同様、光パルス発生部４２０、光学装置２２および検査部４２４を有する。障害検出装置４０２は更に、外部から外部情報１２４を受信する受信部１２２を有する。外部情報１２４は例えば、上記監視情報である。
（２−１）光パルス発生部
光パルス発生部４２０は、受信部１２２により受信された外部情報１２４に応じて、光パルスＰｗを発生する条件を調節する。
光パルス発生部４２０は、受信部１２２により受信された外部情報１２４に応じて、光パルスＰｗを発生する条件を調節する。
光パルス発生部４２０は例えば先ず、第１発光条件で光パルスＰｗを発生する。その後、光パルス発生部４２０は、受信された外部情報１２４と後述する第２情報とが整合しない場合、第１発光条件とは異なる第２発光条件で光パルスＰｗを再度発生する。
（２−２）光学装置
光学装置２２は、実施の形態１の光学装置２２と略同じ構造および機能を有する。
光学装置２２は、実施の形態１の光学装置２２と略同じ構造および機能を有する。
（２−３）検査部
検査部４２４は、光学装置２２により抽出された戻り光Ｐｒの時間変化（以下、第２時間変化と呼ぶ）を測定し更に、測定した第２時間変化から第２時間変化の特徴を表す情報（以下、第２情報と呼ぶ）を導出する。
検査部４２４は、光学装置２２により抽出された戻り光Ｐｒの時間変化（以下、第２時間変化と呼ぶ）を測定し更に、測定した第２時間変化から第２時間変化の特徴を表す情報（以下、第２情報と呼ぶ）を導出する。
検査部４２４は更に、受信された外部情報１２４と第２情報とが整合しない場合、上記第２発光条件で再度発生された光パルスＰｗの戻り光を検査する。
検査部４２４は、処理部４４８を有する。処理部４４８は、波形導出部４５０、比較部４５２、記憶部５４および制御部４５６を有する。
（２−４）ハードウエア構成
（２−４―１）検査部のハードウエア構成
検査部４２４は、実施の形態１の検査部２４と略同じ構造を有する。例えば、波形導出部４５０は、実施の形態１の波形導出部５０と略同じ構造を有する。比較部４５２は、実施の形態１の比較部５２と略同じ構造を有する。記憶部５４は、実施の形態１の記憶部５４と略同じ構造および機能を有する。制御部４５６は、実施の形態１の制御部５６と略同じ構造および機能を有する。更に記憶部５４には、実施の形態１の情報（すなわち、基準時間変化および基準情報の何れか一方または双方）と同じ情報が記録されている。
（２−４―１）検査部のハードウエア構成
検査部４２４は、実施の形態１の検査部２４と略同じ構造を有する。例えば、波形導出部４５０は、実施の形態１の波形導出部５０と略同じ構造を有する。比較部４５２は、実施の形態１の比較部５２と略同じ構造を有する。記憶部５４は、実施の形態１の記憶部５４と略同じ構造および機能を有する。制御部４５６は、実施の形態１の制御部５６と略同じ構造および機能を有する。更に記憶部５４には、実施の形態１の情報（すなわち、基準時間変化および基準情報の何れか一方または双方）と同じ情報が記録されている。
（２−４−２）光パルス発生部のハードウエア構成
図３０は、光パルス発生部４２０のハードウエア構成の一部を例示する図である。
図３０は、光パルス発生部４２０のハードウエア構成の一部を例示する図である。
光パルス発生部４２０は、パルス光源１２５を有する。光パルス発生部４２０は、ＣＰＵ５８とメモリ６０とパルス光源１２５により実現される。
パルス光源１２５は、光変調器４３２と光源３０とを有する。光源３０は、発光素子１２６と駆動回路１２８とを有する。ＣＰＵ５８は、通信インターフェース７０５を介して駆動回路１２８を制御する。
光変調器４３２は、図３０に示すように、入射光の透過率を変更可能な光変調素子１３０を有する。光変調素子１３０は、光サーキュレータ２３と発光素子１２６の間に配置される。光変調器４３２は更に、光変調素子１３０の駆動回路１３２を有する。ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０４を介して駆動回路１３２にタイミング信号Ｃ（図２参照）を送出する。
発光素子１２６から出射した連続光Ｐ（図２９参照）は、光変調素子１３０に入射する。光変調素子１３０が、ＣＰＵ５８が送出したタイミング信号に応答して光変調素子１３０が透過率を瞬間的に増加させると、光パルスＰｗ（図２９参照）が発生する。発生した光パルスＰｗは、光サーキュレータ２３を介して光学装置２２に入射する。
（２−４−３）受信部のハードウエア構成
受信部１２２は、ＣＰＵ５８（図７参照）とメモリ６０と通信インターフェース７０６により実現される。
受信部１２２は、ＣＰＵ５８（図７参照）とメモリ６０と通信インターフェース７０６により実現される。
（２−５）処理
図３１は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
図３１は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
―外部情報の受信（Ｓ４０２）―
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信するまで待機する（Ｓ４０２）。外部情報１２４は例えば、通信インターフェース７０６を介して受信される。ステップＳ４０２は、受信部１２２により実行される。
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信するまで待機する（Ｓ４０２）。外部情報１２４は例えば、通信インターフェース７０６を介して受信される。ステップＳ４０２は、受信部１２２により実行される。
―第２時間変化の測定（Ｓ４０４）―
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信すると、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの第２時間変化ＷＦ４（図２９参照）を測定する（Ｓ４０４）。第２時間変化ＷＦ４は例えば、図８を参照して説明したステップＳ２〜ステップＳ１２と略同じ手順により測定される。ステップＳ４０４は、波形導出部４５０と制御部４５６により実行される。
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信すると、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの第２時間変化ＷＦ４（図２９参照）を測定する（Ｓ４０４）。第２時間変化ＷＦ４は例えば、図８を参照して説明したステップＳ２〜ステップＳ１２と略同じ手順により測定される。ステップＳ４０４は、波形導出部４５０と制御部４５６により実行される。
―第２情報の導出（Ｓ４０６）―
ＣＰＵ５８は、測定した第２時間変化を処理して第２情報を導出する（Ｓ４０６）。第２情報は例えば、第２時間変化に含まれるピークの数である。ステップＳ４０６は例えば、波形導出部４５０により実行される。
ＣＰＵ５８は、測定した第２時間変化を処理して第２情報を導出する（Ｓ４０６）。第２情報は例えば、第２時間変化に含まれるピークの数である。ステップＳ４０６は例えば、波形導出部４５０により実行される。
―情報の比較（Ｓ４０８）―
ＣＰＵ５８は、導出した第２情報と外部情報を比較する（Ｓ４０８）。ＣＰＵ５８は、第２情報と外部情報が整合する場合にはステップＳ４１０に進み、第２情報と外部情報が整合しない場合にはステップＳ４１２に進む。ステップＳ４０８は、比較部４５２により実行される。
ＣＰＵ５８は、導出した第２情報と外部情報を比較する（Ｓ４０８）。ＣＰＵ５８は、第２情報と外部情報が整合する場合にはステップＳ４１０に進み、第２情報と外部情報が整合しない場合にはステップＳ４１２に進む。ステップＳ４０８は、比較部４５２により実行される。
ＯＬＴ４の光送受信機１４１〜１４ｎは、個別光ファイバー１２ｋが断線すると、この個別光ファイバー１２ｋに接続されたＯＮＵ８ｋが送信する上り信号光を受信できない。更に、ＯＮＵ８ｋが故障等により上り信号光を送信できない場合にも、ＯＬＴ４の光送受信機１４ｋはＯＮＵ８ｋの上り信号光を受信することができない。
従って、光送受信機１４１〜１４ｎにより正常に受信される上り信号光の数Ａは、断線していない正常な個別光ファイバーの数Ｂ（≧Ａ）以下である。第２時間変化のピークの数Ｃから推定される断線していない個別光ファイバーの数Ｂ’（例えば、Ｂ’＝Ｃ-１）は、第２時間変化の測定に問題がなければ、断線していない個別光ファイバーの数Ｂに一致（Ｂ’＝Ｂ）するはずである。従って、断線していない個別光ファイバーの推定数Ｂ’が正常に受信された信号光の数Ａより少ない場合（Ｂ’＜Ａ）、第２時間変化のピークの数Ｃと正常に受信される信号光の数Ａは整合しない。
従って、第２時間変化のピークの数Ｃを含む第２情報と、一定期間正常に受信された信号光の数Ａを含む監視情報（外部情報）は整合しない（すなわち、矛盾している）。この様な不整合は、第２時間変化の測定に問題があることを示している。
―発光条件の変更（Ｓ４１２）―
ＣＰＵ５８は例えば、パルス光源１２５の発光条件を変更する。ステップＳ４１２は、光パルス発生部４２０により実行される。ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０５を介して発光素子１２６の駆動回路１２８を制御して、発光素子１２６の駆動電力を標準値（第１発光条件）から標準値より大きな電力（第２発光条件）に変更する（Ｓ４１２）。変更後の電力は、例えば標準値の２〜１０倍である。この電力増加により、光パルスＰｗの発光強度が増加する。その結果、戻り光Ｐｒの強度が増加して、受光器４４の出力ＶｒのＳＮ比が増加する。このＳＮ比の増加により、上述した時間変化の測定の問題が解消される。
ＣＰＵ５８は例えば、パルス光源１２５の発光条件を変更する。ステップＳ４１２は、光パルス発生部４２０により実行される。ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０５を介して発光素子１２６の駆動回路１２８を制御して、発光素子１２６の駆動電力を標準値（第１発光条件）から標準値より大きな電力（第２発光条件）に変更する（Ｓ４１２）。変更後の電力は、例えば標準値の２〜１０倍である。この電力増加により、光パルスＰｗの発光強度が増加する。その結果、戻り光Ｐｒの強度が増加して、受光器４４の出力ＶｒのＳＮ比が増加する。このＳＮ比の増加により、上述した時間変化の測定の問題が解消される。
―第１時間変化の測定（Ｓ４１４）―
ＣＰＵ５８は、光パルスＰｗの発光強度を増加させたまま、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦ（第１時間変化）を測定する（Ｓ４１４）。ステップＳ４１４は、波形導出部４５０と制御部４５６により実行される。
ＣＰＵ５８は、光パルスＰｗの発光強度を増加させたまま、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの時間変化ＷＦ（第１時間変化）を測定する（Ｓ４１４）。ステップＳ４１４は、波形導出部４５０と制御部４５６により実行される。
第１時間変化は例えば、図８を参照して説明したステップＳ２〜ステップＳ１２と同じ手順により測定される。
―時間変化と基準時間変化の比較（Ｓ４１０）―
ＣＰＵ５８は、ステップＳ４１４で測定した戻り光Ｐｒの時間変化（第１時間変化）と基準時間変化７６（図７参照）とを比較する（Ｓ４１０）。但し、ステップＳ４０６で導出した第２情報と外部情報とが整合している場合にはＣＰＵ５８は、ステップＳ４０４で測定した戻り光Ｐｒの時間変化（第２時間変化）と基準時間変化７６とを比較する。ステップＳ４１０は、比較部４５２により実行される。
ＣＰＵ５８は、ステップＳ４１４で測定した戻り光Ｐｒの時間変化（第１時間変化）と基準時間変化７６（図７参照）とを比較する（Ｓ４１０）。但し、ステップＳ４０６で導出した第２情報と外部情報とが整合している場合にはＣＰＵ５８は、ステップＳ４０４で測定した戻り光Ｐｒの時間変化（第２時間変化）と基準時間変化７６とを比較する。ステップＳ４１０は、比較部４５２により実行される。
ＣＰＵ５８は、戻り光Ｐｒの時間変化（第１または第２時間変化）と基準時間変化７６が整合する場合には、処理（すなわち、障害検出プログラム４７４の実行）を終了する。
―アラーム情報の送信（Ｓ４１６）―
戻り光Ｐｒの時間変化と基準時間変化７６が整合しない場合、ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０３を介してＯＬＴ４にアラーム信号を送信する（Ｓ４１６）。ＣＰＵ５８はその後、処理（すなわち、障害検出プログラム４７４の実行）を終了する。ステップＳ４１６は、制御部４５６により実行される。
戻り光Ｐｒの時間変化と基準時間変化７６が整合しない場合、ＣＰＵ５８は例えば、通信インターフェース７０３を介してＯＬＴ４にアラーム信号を送信する（Ｓ４１６）。ＣＰＵ５８はその後、処理（すなわち、障害検出プログラム４７４の実行）を終了する。ステップＳ４１６は、制御部４５６により実行される。
以上の例では、発光条件の変更は１回だけである。しかし戻り光Ｐｒの時間変化と監視情報の矛盾が解消されたことが確認されるまで、発光条件の変更は繰り返されてもよい（下記実施の形態５についても同様）。
また以上の例では、検査部４２４は光パルスＰｗの光強度を調整しているが、光パルスＰｗの光強度以外の発光条件を調整してもよい。例えば検査部４２４は、光パルスＰｗの時間幅や周期を調整してもよい。
または、実施の形態４の障害検出装置４０２は、実施の形態２の障害検出装置２０２と同様、検査部４２４と光サーキュレータ２３の間に波長選択部９４有してもよい。この場合、図２５を参照して説明した光スイッチ１１６と光線路１１４を設けることで、第２時間変化の測定が可能になる（実施の形態５についても同様）。
実施の形態４によれば、上り信号光１８の監視情報に基づいて光パルスの強度を調整するので、光伝送路の障害検出の信頼性が向上する。
（実施の形態５）
図３２は、実施の形態５の障害検出装置５０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ５０１の一例を示す図である。図３３は、実施の形態５のシステムにおける信号の流れを示す図である。
図３２は、実施の形態５の障害検出装置５０２が適用されたＷＤＭ−ＰＯＮ５０１の一例を示す図である。図３３は、実施の形態５のシステムにおける信号の流れを示す図である。
実施の形態５の障害検出装置５０２は、外部からの情報（以下、外部情報と呼ぶ）に応じて戻り光Ｐｒの検査の条件を調整する。その他の構成（構造および機能）は、実施の形態４の障害検出装置４０２の構成と略同じである。従って、実施の形態４と共通する部分については、説明を省略または簡単にする。
（１）通信システム
実施の形態５のＯＬＴ４０４は、実施の形態５のＯＬＴ４０４と略同じ構造および機能を有する。
実施の形態５のＯＬＴ４０４は、実施の形態５のＯＬＴ４０４と略同じ構造および機能を有する。
（２）障害検出装置
実施の形態５の障害検出装置５０２は、実施の形態４と同様、光パルス発生部５２０、光学装置２２および検査部５２４を有する。障害検出装置５０２は更に、外部から外部情報１２４を受信する受信部１２２を有する。外部情報１２４は例えば、実施の形態４で説明した監視情報である。
実施の形態５の障害検出装置５０２は、実施の形態４と同様、光パルス発生部５２０、光学装置２２および検査部５２４を有する。障害検出装置５０２は更に、外部から外部情報１２４を受信する受信部１２２を有する。外部情報１２４は例えば、実施の形態４で説明した監視情報である。
（２−１）光パルス発生部
光パルス発生部５２０は、実施の形態１の光パルス発生部２０と略同じ構造を有する。
光パルス発生部５２０は、実施の形態１の光パルス発生部２０と略同じ構造を有する。
光パルス発生部５２０は、受信された外部情報１２４と後述する第２情報とが整合しない場合には、光パルスＰｗを再度発生する。
（２−２）光学装置
光学装置２２は、実施の形態１の光学装置２２と略同じ構造および機能を有する。
光学装置２２は、実施の形態１の光学装置２２と略同じ構造および機能を有する。
（２−３）検査部
検査部５２４は、光学装置２２により抽出された戻り光Ｐｒの時間変化（以下、第２時間変化と呼ぶ）を第１測定条件で測定し更に、測定した第２時間変化から第２時間変化の特徴を表す情報（以下、第２情報と呼ぶ）を導出する。
検査部５２４は、光学装置２２により抽出された戻り光Ｐｒの時間変化（以下、第２時間変化と呼ぶ）を第１測定条件で測定し更に、測定した第２時間変化から第２時間変化の特徴を表す情報（以下、第２情報と呼ぶ）を導出する。
検査部５２４は更に、受信された外部情報１２４と第２情報とが整合しない場合、再度発生された光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの第１時間変化を第１測定条件とは異なる第２測定条件で測定して、第１時間変化に基づいて戻り光Ｐｒを検査する。
検査部５２４は、処理部５４８を有する。処理部５４８は、波形導出部５５０、比較部５５２、記憶部５４および制御部５５６を有する。
（２−４）ハードウエア構成
検査部５２４は、実施の形態４の検査部４２４と略同じ構造(すなわち、ハードウエア構成)を有する。
検査部５２４は、実施の形態４の検査部４２４と略同じ構造(すなわち、ハードウエア構成)を有する。
（２−５）処理
図３４は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
図３４は、ＣＰＵ５８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
―外部情報の受信（Ｓ４０２）―
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信するまで待機する（Ｓ４０２）。ステップＳ４０２は、実施の形態４のステップＳ４０２と略同じである。ステップＳ４０２は、受信部１２２により実行される。
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信するまで待機する（Ｓ４０２）。ステップＳ４０２は、実施の形態４のステップＳ４０２と略同じである。ステップＳ４０２は、受信部１２２により実行される。
―第２時間変化の測定（Ｓ４０４）―
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信すると、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの第２時間変化を測定する（Ｓ４０４）。ステップＳ４０４は、実施の形態４のステップＳ４０４と略同じである。ステップＳ４０４は、波形導出部５５０と制御部５５６により実行される。
ＣＰＵ５８は、外部情報１２４を受信すると、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの第２時間変化を測定する（Ｓ４０４）。ステップＳ４０４は、実施の形態４のステップＳ４０４と略同じである。ステップＳ４０４は、波形導出部５５０と制御部５５６により実行される。
―第２情報の導出（Ｓ４０６）―
ＣＰＵ５８は、測定した第２時間変化を処理して第２情報を導出する（Ｓ４０６）。第２情報は例えば、第２時間変化に含まれるピーク数である。ステップＳ４０６は、実施の形態４のステップＳ４０６と略同じである。ステップＳ４０６は例えば、波形導出部５５０により実行される。
ＣＰＵ５８は、測定した第２時間変化を処理して第２情報を導出する（Ｓ４０６）。第２情報は例えば、第２時間変化に含まれるピーク数である。ステップＳ４０６は、実施の形態４のステップＳ４０６と略同じである。ステップＳ４０６は例えば、波形導出部５５０により実行される。
―情報の比較（Ｓ４０８）―
ＣＰＵ５８は、導出した第２情報と外部情報を比較する（Ｓ４０８）。ＣＰＵ５８は、第２情報と外部情報が整合する場合にはステップＳ４１０に進み、第２情報と外部情報が整合しない場合にはステップＳ５１２に進む。ステップＳ４０８は、実施の形態４のステップＳ４０８と略同じである。ステップＳ４０８は、比較部５５２により実行される。
ＣＰＵ５８は、導出した第２情報と外部情報を比較する（Ｓ４０８）。ＣＰＵ５８は、第２情報と外部情報が整合する場合にはステップＳ４１０に進み、第２情報と外部情報が整合しない場合にはステップＳ５１２に進む。ステップＳ４０８は、実施の形態４のステップＳ４０８と略同じである。ステップＳ４０８は、比較部５５２により実行される。
―第１時間変化の測定（Ｓ５１２およびＳ４１４）―
ＣＰＵ５８は、第１測定条件を第１測定条件とは異なる第２測定条件に変更する（Ｓ５１２）。その後ＣＰＵ５８は第２測定条件で、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの時間変化（第１時間変化）を測定する（Ｓ４１４）。
ＣＰＵ５８は、第１測定条件を第１測定条件とは異なる第２測定条件に変更する（Ｓ５１２）。その後ＣＰＵ５８は第２測定条件で、光パルスＰｗの戻り光Ｐｒの時間変化（第１時間変化）を測定する（Ｓ４１４）。
ステップＳ５１２およびステップＳ４１４は、波形導出部５５０と制御部５５６により実行される。
第１および第２測定条件は例えば、戻り光Ｐｒの測定回数（すなわち、図８で説明した変数iの上限Ｎ）である。第１測定条件は、例えば１００回（測定回数）である。第２測定条件は、例えば１０００回（測定回数）である。測定回数を増加させることにより、波形導出部５５０により導出される時間変化のＳＮ比が向上し、波形導出部５５０により導出される時間変化と監視情報が整合しやすくなる。
―時間変化と基準時間変化の比較（Ｓ４１０）―
ＣＰＵ５８は、ステップＳ４１４で測定した第１時間変化またはステップＳ４０４で測定した第２時間変化と基準時間変化７６（図７参照）とを比較する（Ｓ４１０）。ＣＰＵ５８は、第１時間変化または第２時間変化と基準時間変化７６が整合する場合には、処理（すなわち、障害検出プログラム５７４）の実行を終了する。ステップＳ４１０は、実施の形態４のステップＳ４１０と略同じである。
ＣＰＵ５８は、ステップＳ４１４で測定した第１時間変化またはステップＳ４０４で測定した第２時間変化と基準時間変化７６（図７参照）とを比較する（Ｓ４１０）。ＣＰＵ５８は、第１時間変化または第２時間変化と基準時間変化７６が整合する場合には、処理（すなわち、障害検出プログラム５７４）の実行を終了する。ステップＳ４１０は、実施の形態４のステップＳ４１０と略同じである。
ステップＳ４１０は、比較部４５２により実行される。
―アラーム情報の送信（Ｓ４１６）―
第１時間変化または第２時間変化と基準時間変化７６が整合しない場合、ＯＬＴ４にアラーム信号を送信する（Ｓ４１６）。ＣＰＵ５８はその後、処理（すなわち、障害検出プログラム５７４の実行）を終了する。ステップＳ４１６は、実施の形態４のステップＳ４１６と略同じである。
第１時間変化または第２時間変化と基準時間変化７６が整合しない場合、ＯＬＴ４にアラーム信号を送信する（Ｓ４１６）。ＣＰＵ５８はその後、処理（すなわち、障害検出プログラム５７４の実行）を終了する。ステップＳ４１６は、実施の形態４のステップＳ４１６と略同じである。
ステップＳ４１６は、制御部５５６により実行される。
以上の例では、検査部５２４は戻り光Ｐｒの測定回数を調整している。しかし検査部５２４は別の条件を調整してもよい。例えば検査部５２４は、受光器４４の感度を調整してもよい。
実施の形態５によれば、上り信号光１８の監視情報に基づいて戻り光の時間変化の測定条件を調整するので、光伝送路の障害検出の信頼性が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施の形態１〜５は、例示であって制限的なものではない。
例えば、実施の形態１〜５では下り信号光１６の中心波長と上り信号光１８の中心波長が異なっている。しかし、下り信号光１６の中心波長と上り信号光１８の中心波長が一致していてもよい。例えば、下り信号光１６と上り信号光１８を異なるタイミングで送受信することで下り信号光１６と上り信号光１８の混信が抑制されれば、下り信号光１６の中心波長と上り信号光１８の波長は同じであってもよい。
また以上の例では、検査部等は一つのＣＰＵにより実現されている。しかし、検査部等は複数のＣＰＵにより実現されてもよい。
また以上の例では、実施の形態１〜５の障害検出装置は、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用される。しかし実施の形態１〜５の障害検出装置は、ＷＤＭ−ＰＯＮ以外の光通信システムに適用されてもよい。実施の形態１〜５の障害検出装置は、夫々を伝搬する信号光の波長が互いに異なる複数の光線路を有する光通信システムに好適である。
以上の実施の形態１〜５に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生する光パルス発生部と、
発生した前記光パルスを、前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出すると共に、送出した前記光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、
抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する
障害検出装置。
複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生する光パルス発生部と、
発生した前記光パルスを、前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出すると共に、送出した前記光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、
抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する
障害検出装置。
（付記２）
前記光線路は、ＷＤＭ−ＰＯＮの光線路であることを特徴とする
付記１に記載の障害検出装置。
前記光線路は、ＷＤＭ−ＰＯＮの光線路であることを特徴とする
付記１に記載の障害検出装置。
（付記３）
前記検査は、抽出された前記戻り光の時間変化を測定して、測定された前記時間変化と基準時間変化とを比較すること、または前記時間変化を測定して、測定された前記時間変化から第１情報を導出すると共に導出した前記第１情報と基準情報とを比較することであることを
特徴とする付記１又は２に記載の障害検出装置。
前記検査は、抽出された前記戻り光の時間変化を測定して、測定された前記時間変化と基準時間変化とを比較すること、または前記時間変化を測定して、測定された前記時間変化から第１情報を導出すると共に導出した前記第１情報と基準情報とを比較することであることを
特徴とする付記１又は２に記載の障害検出装置。
（付記４）
前記光パルスは、単位波長当たりの光パワーが前記光パルスのスペクトルの最大値の半分以上である波長範囲内に、前記複数の波長を有することを
特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載の障害検出装置。
前記光パルスは、単位波長当たりの光パワーが前記光パルスのスペクトルの最大値の半分以上である波長範囲内に、前記複数の波長を有することを
特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載の障害検出装置。
（付記５）
抽出された前記戻り光の複数の部分を一つずつ通過させ、前記複数の部分はそれぞれ前記複数の波長の何れか一つだけを有し、前記複数の波長はそれぞれ前記複数の部分の何れか一つだけに含まれる波長選択部を更に有し、
前記検査は、通過させられた前記複数の部分夫々を検査することであることを
特徴とする付記１乃至４の何れか１項に記載の障害検出装置。
抽出された前記戻り光の複数の部分を一つずつ通過させ、前記複数の部分はそれぞれ前記複数の波長の何れか一つだけを有し、前記複数の波長はそれぞれ前記複数の部分の何れか一つだけに含まれる波長選択部を更に有し、
前記検査は、通過させられた前記複数の部分夫々を検査することであることを
特徴とする付記１乃至４の何れか１項に記載の障害検出装置。
（付記６）
複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を夫々含む複数の第１光パルスを一つずつ発生する光パルス発生部と、
発生した前記複数の第１光パルスから複数の第２光パルスを生成し、前記複数の第２光パルスはそれぞれ前記複数の波長の何れか一つだけを有し、前記複数の波長はそれぞれ前記複数の第２光パルスの何れか一つだけに含まれる波長選択部と、
前記複数の第２光パルスを前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出し、更に送出した前記複数の第２光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、
前記複数の第２光パルス夫々の抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する
障害検出装置。
複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を夫々含む複数の第１光パルスを一つずつ発生する光パルス発生部と、
発生した前記複数の第１光パルスから複数の第２光パルスを生成し、前記複数の第２光パルスはそれぞれ前記複数の波長の何れか一つだけを有し、前記複数の波長はそれぞれ前記複数の第２光パルスの何れか一つだけに含まれる波長選択部と、
前記複数の第２光パルスを前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出し、更に送出した前記複数の第２光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、
前記複数の第２光パルス夫々の抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する
障害検出装置。
（付記７）
更に、外部から情報を受信する受信部を有し、
前記光パルス発生部は、受信された前記情報に応じて、前記光パルスを発生する条件を調節することを特徴とする
付記１乃至５の何れか１項に記載の障害検出装置。
更に、外部から情報を受信する受信部を有し、
前記光パルス発生部は、受信された前記情報に応じて、前記光パルスを発生する条件を調節することを特徴とする
付記１乃至５の何れか１項に記載の障害検出装置。
（付記８）
前記複数の信号光は、前記光学装置に向かって伝搬する信号光であり、
前記情報は、前記複数の信号光の監視により得られる情報であることを特徴とする
付記７に記載の障害検出装置。
前記複数の信号光は、前記光学装置に向かって伝搬する信号光であり、
前記情報は、前記複数の信号光の監視により得られる情報であることを特徴とする
付記７に記載の障害検出装置。
（付記９）
更に、外部から情報を受信する受信部を有し、
前記検査部は、受信された前記情報に応じて、前記検査の条件を調節することを特徴とする
付記１乃至５の何れか１項に記載の障害検出装置。
更に、外部から情報を受信する受信部を有し、
前記検査部は、受信された前記情報に応じて、前記検査の条件を調節することを特徴とする
付記１乃至５の何れか１項に記載の障害検出装置。
（付記１０）
前記複数の信号光は、前記光学装置に向かって伝搬する信号光であり、
前記情報は、前記複数の信号光の監視により得られる情報であることを特徴とする
付記９に記載の障害検出装置。
前記複数の信号光は、前記光学装置に向かって伝搬する信号光であり、
前記情報は、前記複数の信号光の監視により得られる情報であることを特徴とする
付記９に記載の障害検出装置。
（付記１１）
複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生し、
前記複数の信号光が伝搬する光線路に前記光パルスを送出し、
前記光パルスの戻り光を検査する
光線路の障害検出方法。
複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生し、
前記複数の信号光が伝搬する光線路に前記光パルスを送出し、
前記光パルスの戻り光を検査する
光線路の障害検出方法。
２、２０２、３０２、４０２、５０２・・・障害検出装置
１０・・・光線路
２０、３２０、４２０・・・光パルス発生部
２２、３２２・・・光学装置
２４、２２４、３２４、４２４、５２４・・・検査部
２６・・・複数の信号光
９４、３９４・・・波長選択部
１２２・・・受信部
Ｐｗ・・・光パルス
Ｐｒ・・・戻り光
１０・・・光線路
２０、３２０、４２０・・・光パルス発生部
２２、３２２・・・光学装置
２４、２２４、３２４、４２４、５２４・・・検査部
２６・・・複数の信号光
９４、３９４・・・波長選択部
１２２・・・受信部
Ｐｗ・・・光パルス
Ｐｒ・・・戻り光
Claims (6)
- 複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生する光パルス発生部と、
発生した前記光パルスを、前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出すると共に、送出した前記光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、
抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する
障害検出装置。 - 抽出された前記戻り光の複数の部分を一つずつ通過させ、前記複数の部分はそれぞれ前記複数の波長の何れか一つだけを有し、前記複数の波長はそれぞれ前記複数の部分の何れか一つだけに含まれる波長選択部を更に有し、
前記検査は、通過させられた前記複数の部分夫々を検査することであることを
特徴とする請求項１に記載の障害検出装置。 - 複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を夫々含む複数の第１光パルスを一つずつ発生する光パルス発生部と、
発生した前記複数の第１光パルスから複数の第２光パルスを生成し、前記複数の第２光パルスはそれぞれ前記複数の波長の何れか一つだけを有し、前記複数の波長はそれぞれ前記複数の第２光パルスの何れか一つだけに含まれる波長選択部と、
前記複数の第２光パルスを前記複数の信号光が伝搬する光線路に送出し、更に送出した前記複数の第２光パルスの戻り光を前記光線路から抽出する光学装置と、
前記複数の第２光パルス夫々の抽出された前記戻り光を検査する検査部とを有する
障害検出装置。 - 更に、外部から情報を受信する受信部を有し、
前記光パルス発生部は、受信された前記情報に応じて、前記光パルスを発生する条件を調節することを特徴とする
請求項１又は２に記載の障害検出装置。 - 更に、外部から情報を受信する受信部を有し、
前記検査部は、受信された前記情報に応じて、前記検査の条件を調節することを特徴とする
請求項１又は２に記載の障害検出装置。 - 複数の信号光の互いに異なる複数の中心波長夫々を、前記複数の中心波長の最大値と最小値の差より大きい絶対値を有する一定値シフトした複数の波長に光強度成分を含む光パルスを発生し、
前記複数の信号光が伝搬する光線路に前記光パルスを送出し、
前記光パルスの戻り光を検査する
光線路の障害検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017049953A JP2018157247A (ja) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 障害検出装置および障害検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017049953A JP2018157247A (ja) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 障害検出装置および障害検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018157247A true JP2018157247A (ja) | 2018-10-04 |
Family
ID=63716895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017049953A Pending JP2018157247A (ja) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 障害検出装置および障害検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018157247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110635842A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-31 | 太原理工大学 | 一种无源波分复用网络光纤故障检测系统及其检测方法 |
-
2017
- 2017-03-15 JP JP2017049953A patent/JP2018157247A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110635842A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-31 | 太原理工大学 | 一种无源波分复用网络光纤故障检测系统及其检测方法 |
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