JP3250766B2 - 光分岐線路監視システム - Google Patents
光分岐線路監視システムInfo
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- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12016—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the input or output waveguides, e.g. tapered waveguide ends, coupled together pairs of output waveguides
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、受動光部品のみを用い
て光線路の分岐を行う光分岐線路（ＰＤＳ：Passive Do
uble Star)システムにおいて、分岐された各光線路の個
別監視を行う光分岐線路監視システムに関する。
て光線路の分岐を行う光分岐線路（ＰＤＳ：Passive Do
uble Star)システムにおいて、分岐された各光線路の個
別監視を行う光分岐線路監視システムに関する。
【０００２】特に、光分岐線路システムの光分岐部とし
て、第１の入力導波路から入力された光（試験光）はそ
の波長に応じた出力導波路に出力し、第２の入力導波路
から入力された光（信号光）は複数本の出力導波路に分
配する集積光導波回路（特願平５−１９１１８３号）を
利用することにより、分岐された各光線路の個別監視を
可能にした光分岐線路監視システムに関する。
て、第１の入力導波路から入力された光（試験光）はそ
の波長に応じた出力導波路に出力し、第２の入力導波路
から入力された光（信号光）は複数本の出力導波路に分
配する集積光導波回路（特願平５−１９１１８３号）を
利用することにより、分岐された各光線路の個別監視を
可能にした光分岐線路監視システムに関する。
【０００３】
【従来の技術】光ファイバその他の光線路を使用する光
通信システムでは、光線路の破断を検出し、破断位置を
標定するために、光パルス線路監視装置（ＯＴＤＲ：Op
ticalTime Domain Reflectmeter）が用いられている。
この光パルス線路監視装置は、光線路内を光が伝搬する
際に、その光と同じ周波数の後方散乱光が発生して逆方
向に伝搬することを利用している。すなわち、光線路に
光パルス（試験光）を入力すると、この光パルスが破断
点に到達するまで光パルスと同じ周波数の後方散乱光が
発生し続け、光パルスの入力端面から出射される。光線
路の破断位置は、この後方散乱光の継続時間を測定する
ことにより標定できるという原理である。
通信システムでは、光線路の破断を検出し、破断位置を
標定するために、光パルス線路監視装置（ＯＴＤＲ：Op
ticalTime Domain Reflectmeter）が用いられている。
この光パルス線路監視装置は、光線路内を光が伝搬する
際に、その光と同じ周波数の後方散乱光が発生して逆方
向に伝搬することを利用している。すなわち、光線路に
光パルス（試験光）を入力すると、この光パルスが破断
点に到達するまで光パルスと同じ周波数の後方散乱光が
発生し続け、光パルスの入力端面から出射される。光線
路の破断位置は、この後方散乱光の継続時間を測定する
ことにより標定できるという原理である。
【０００４】ところで、光加入者系システムの構成法の
一つとして光分岐線路（ＰＤＳ）システムがある。その
構成例を図６(1) に示す。光分岐線路システムは、光信
号送信局１０ａに光信号送信部１１と光分岐部１２を設
け、光信号送信局１０ａを中心にスター状にＮ本の光線
路１３を接続する。さらに、各光線路１３の先端に光分
岐部１４ａを接続し、各光分岐部１４ａにそれぞれスタ
ー状にＭ本の光線路１５を接続し、各光線路１５の先端
に端末１６を接続する。
一つとして光分岐線路（ＰＤＳ）システムがある。その
構成例を図６(1) に示す。光分岐線路システムは、光信
号送信局１０ａに光信号送信部１１と光分岐部１２を設
け、光信号送信局１０ａを中心にスター状にＮ本の光線
路１３を接続する。さらに、各光線路１３の先端に光分
岐部１４ａを接続し、各光分岐部１４ａにそれぞれスタ
ー状にＭ本の光線路１５を接続し、各光線路１５の先端
に端末１６を接続する。
【０００５】なお、図では、光信号送信局１０ａの局外
にある光分岐部１４ａ以降についてはその１系統のみを
示すが、この光分岐部１４ａを受動光部品のみで構成し
て高い信頼性を確保したシステムを特に光分岐線路シス
テムと呼んでいる。
にある光分岐部１４ａ以降についてはその１系統のみを
示すが、この光分岐部１４ａを受動光部品のみで構成し
て高い信頼性を確保したシステムを特に光分岐線路シス
テムと呼んでいる。
【０００６】光分岐部１４ａの構成例（16分岐例）を図
６(2) に示す。光分岐部１４ａは、４段のＹ分岐を組み
合わせて16分岐を実現する構成である。このＹ分岐で
は、往路で３dBの分岐損失を受け、16分岐された１つの
光線路１５に分配される光は原理的に12dBの損失を受け
る。また、このＹ分岐は復路でも３dBの放射損失を受け
るので、１つの光線路１５から各Ｙ分岐を経て光線路１
３に到達する光も原理的に12dBの損失を受ける。
６(2) に示す。光分岐部１４ａは、４段のＹ分岐を組み
合わせて16分岐を実現する構成である。このＹ分岐で
は、往路で３dBの分岐損失を受け、16分岐された１つの
光線路１５に分配される光は原理的に12dBの損失を受け
る。また、このＹ分岐は復路でも３dBの放射損失を受け
るので、１つの光線路１５から各Ｙ分岐を経て光線路１
３に到達する光も原理的に12dBの損失を受ける。
【０００７】光分岐線路システムは、少ない光線路でＮ
×Ｍ個の比較的多くの端末１６に信号光を分配すること
ができる。しかし、光分岐部１４ａで分岐された各光線
路１５の破断監視が大きな課題となる。すなわち、光パ
ルス線路監視装置を用いた従来の光線路監視システムは
１本の光線路に対してのみ有効であり、そのまま光分岐
線路システムに適用することはできない。それは、光分
岐部１４ａで分岐された各光線路１５に試験光が一様に
分配されてしまい、どの光線路に破断が生じているかを
識別できないからである。
×Ｍ個の比較的多くの端末１６に信号光を分配すること
ができる。しかし、光分岐部１４ａで分岐された各光線
路１５の破断監視が大きな課題となる。すなわち、光パ
ルス線路監視装置を用いた従来の光線路監視システムは
１本の光線路に対してのみ有効であり、そのまま光分岐
線路システムに適用することはできない。それは、光分
岐部１４ａで分岐された各光線路１５に試験光が一様に
分配されてしまい、どの光線路に破断が生じているかを
識別できないからである。
【０００８】そこで、分岐後の破断線路を識別するため
に各光線路に特定の波長を割り当て、光パルス線路監視
装置が試験光の波長を切り替えて被監視光線路を選択す
ることにより、個別監視する方法が提案されている（
F.Yamamoto, I.Sankawa, S.Furukawa, Y.Koyamada,
N.Takato,"In-Service Remote Access and Measurement
Methods for Passive Double Star Networks", in 5th
Conference on OpticalHybrid Access Networks (Montr
eal 1993), pp.5.02.01-5.02.06)。その光分岐線路監視
システムの構成例を図７に示す。図７(1) は全体構成で
あり、図７(2)は光分岐部１４ｂの構成である。なお、
図１に示す光分岐線路システムと同じ部分は同一符号を
付す。
に各光線路に特定の波長を割り当て、光パルス線路監視
装置が試験光の波長を切り替えて被監視光線路を選択す
ることにより、個別監視する方法が提案されている（
F.Yamamoto, I.Sankawa, S.Furukawa, Y.Koyamada,
N.Takato,"In-Service Remote Access and Measurement
Methods for Passive Double Star Networks", in 5th
Conference on OpticalHybrid Access Networks (Montr
eal 1993), pp.5.02.01-5.02.06)。その光分岐線路監視
システムの構成例を図７に示す。図７(1) は全体構成で
あり、図７(2)は光分岐部１４ｂの構成である。なお、
図１に示す光分岐線路システムと同じ部分は同一符号を
付す。
【０００９】光信号送信局１０ｂは、光パルス線路監視
装置（ＯＴＤＲ）２１ａ、空間スイッチ（ＳＷ）２２、
および光分岐部１２で分岐した各光線路１３に個別の設
けられる光カプラ２３を加えた構成である。光パルス線
路監視装置２１ａと光分岐部１４ｂとの間には、空間ス
イッチ２２を介して試験光用の光線路２４が設けられ
る。本光分岐線路監視システムは、光信号送信局１０ｂ
から光分岐部１４ｂまでの光線路１３の監視と、光分岐
部１４ｂから各端末１６までの光線路１５の監視の２段
階に分けて行う構成である。
装置（ＯＴＤＲ）２１ａ、空間スイッチ（ＳＷ）２２、
および光分岐部１２で分岐した各光線路１３に個別の設
けられる光カプラ２３を加えた構成である。光パルス線
路監視装置２１ａと光分岐部１４ｂとの間には、空間ス
イッチ２２を介して試験光用の光線路２４が設けられ
る。本光分岐線路監視システムは、光信号送信局１０ｂ
から光分岐部１４ｂまでの光線路１３の監視と、光分岐
部１４ｂから各端末１６までの光線路１５の監視の２段
階に分けて行う構成である。
【００１０】光信号送信局１０ｂから光分岐部１４ｂま
での光線路１３の監視は、光カプラ２３で光パルス線路
監視装置２１ａから送出された試験光を光線路１３に結
合することにより行う。なお、ここでは、１台の光パル
ス線路監視装置２１ａで複数の光線路１３を監視するた
めに、光パルス線路監視装置２１ａと各光線路１３との
接続を空間スイッチ２２を用いて時間的に切り替え、各
光線路１３の監視を時分割的に行う構成を示す。
での光線路１３の監視は、光カプラ２３で光パルス線路
監視装置２１ａから送出された試験光を光線路１３に結
合することにより行う。なお、ここでは、１台の光パル
ス線路監視装置２１ａで複数の光線路１３を監視するた
めに、光パルス線路監視装置２１ａと各光線路１３との
接続を空間スイッチ２２を用いて時間的に切り替え、各
光線路１３の監視を時分割的に行う構成を示す。
【００１１】光分岐部１４ｂから各端末１６までの光線
路１５の監視は、光パルス線路監視装置２１ａから送出
された試験光を空間スイッチ２２，光線路２４を介して
光分岐部１４ｂに取り込み、各光線路１５に個別分配し
て行う。すなわち、光分岐部１４ｂに取り込まれた試験
光は、まず４分岐され、それぞれ所定の波長の光のみを
透過させる波長フィルタ２５1 〜２５4 に入力される。
ここで、所定の波長に設定された試験光は、対応する波
長フィルタから出力されることになる。一方、光線路１
３から入力された信号光は２分岐を繰り返して16分岐さ
れるが、４分岐から８分岐になるポイントに２入力２出
力の３dBカプラ２６1 〜２６4 を配置し、ここで各波長
フィルタから出力された試験光を合波する。これによ
り、試験光の波長に対応する光線路を指定して監視する
ことが可能となる。
路１５の監視は、光パルス線路監視装置２１ａから送出
された試験光を空間スイッチ２２，光線路２４を介して
光分岐部１４ｂに取り込み、各光線路１５に個別分配し
て行う。すなわち、光分岐部１４ｂに取り込まれた試験
光は、まず４分岐され、それぞれ所定の波長の光のみを
透過させる波長フィルタ２５1 〜２５4 に入力される。
ここで、所定の波長に設定された試験光は、対応する波
長フィルタから出力されることになる。一方、光線路１
３から入力された信号光は２分岐を繰り返して16分岐さ
れるが、４分岐から８分岐になるポイントに２入力２出
力の３dBカプラ２６1 〜２６4 を配置し、ここで各波長
フィルタから出力された試験光を合波する。これによ
り、試験光の波長に対応する光線路を指定して監視する
ことが可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７(2) に
示す構成では、３dBカプラ２６で結合された試験光は２
分岐され、さらに次のＹ分岐で２分岐されるので、４本
の光線路１５をまとめて監視することになる。これは、
波長フィルタ２５の選択波長を高密度に並べることがで
きないためである。仮に、試験光を16分岐し各波長ごと
に選択できるようにしても、各光線路１５に結合する段
階で試験光が受ける損失は15dB（16分岐で12dB，光カプ
ラで３dB）になり、その後方散乱光における損失も試験
光の損失分を含めて30dBに達する。
示す構成では、３dBカプラ２６で結合された試験光は２
分岐され、さらに次のＹ分岐で２分岐されるので、４本
の光線路１５をまとめて監視することになる。これは、
波長フィルタ２５の選択波長を高密度に並べることがで
きないためである。仮に、試験光を16分岐し各波長ごと
に選択できるようにしても、各光線路１５に結合する段
階で試験光が受ける損失は15dB（16分岐で12dB，光カプ
ラで３dB）になり、その後方散乱光における損失も試験
光の損失分を含めて30dBに達する。
【００１３】また、図７に示す構成でも、試験光は最終
的に12dB（最初の４分岐で６dB，３dBカプラで３dB，次
のＹ分岐で３dB）の損失を受け、その後方散乱光におけ
る損失も試験光の損失分を含めると24dBに達する。さら
に、実際には光線路の損失や波長フィルタの挿入損失が
あり、それを加えると極めて大きな損失となる。
的に12dB（最初の４分岐で６dB，３dBカプラで３dB，次
のＹ分岐で３dB）の損失を受け、その後方散乱光におけ
る損失も試験光の損失分を含めると24dBに達する。さら
に、実際には光線路の損失や波長フィルタの挿入損失が
あり、それを加えると極めて大きな損失となる。
【００１４】このように、従来の光分岐線路監視システ
ムでは、試験光を分岐し、分岐した各試験光を波長フィ
ルタによって選択して光線路に結合する（分岐した信号
光に合波する）構成になっており、各過程で生じる原理
的に大きな損失は避けられなかった。したがって、光分
岐部１４ｂ以降の光線路１５の個別監視は極めて困難で
あった。また、複数本の光線路１５をまとめて監視する
構成としても、試験光のパワーは各光線路１５に一様に
分配されて小さくなるので、分岐規模によっては監視が
困難であった。
ムでは、試験光を分岐し、分岐した各試験光を波長フィ
ルタによって選択して光線路に結合する（分岐した信号
光に合波する）構成になっており、各過程で生じる原理
的に大きな損失は避けられなかった。したがって、光分
岐部１４ｂ以降の光線路１５の個別監視は極めて困難で
あった。また、複数本の光線路１５をまとめて監視する
構成としても、試験光のパワーは各光線路１５に一様に
分配されて小さくなるので、分岐規模によっては監視が
困難であった。
【００１５】本発明は、光パルス線路監視装置で試験光
の波長を切り替えて被監視光線路を選択する構成におい
て、試験光の損失を最小限に抑えながら分岐された各光
線路の個別監視を可能にする光分岐線路監視システムを
提供することを目的とする。
の波長を切り替えて被監視光線路を選択する構成におい
て、試験光の損失を最小限に抑えながら分岐された各光
線路の個別監視を可能にする光分岐線路監視システムを
提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、受動光部品のみを用いて構成される光分岐部で分岐
された各光線路に試験光を入射し、その後方散乱光を観
測して各光線路を監視する光パルス線路監視装置を備え
た光分岐線路監視システムにおいて、光分岐部は、試験
光が入力される第１の入力導波路と、第１のスラブ導波
路と、長さの異なる複数本のアレイ導波路と、第２のス
ラブ導波路と、各光線路に接続される複数本の出力導波
路とを縦続に接続し、さらに信号光が入力される第２の
入力導波路をアレイ導波路と並列に第２のスラブ導波路
に接続した構成であり、光パルス線路監視装置は、波長
可変な光源を有し、試験光の波長を切り替えて被試験光
線路を選択する構成である。
は、受動光部品のみを用いて構成される光分岐部で分岐
された各光線路に試験光を入射し、その後方散乱光を観
測して各光線路を監視する光パルス線路監視装置を備え
た光分岐線路監視システムにおいて、光分岐部は、試験
光が入力される第１の入力導波路と、第１のスラブ導波
路と、長さの異なる複数本のアレイ導波路と、第２のス
ラブ導波路と、各光線路に接続される複数本の出力導波
路とを縦続に接続し、さらに信号光が入力される第２の
入力導波路をアレイ導波路と並列に第２のスラブ導波路
に接続した構成であり、光パルス線路監視装置は、波長
可変な光源を有し、試験光の波長を切り替えて被試験光
線路を選択する構成である。
【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光分岐線路監視システムにおいて、光分岐部の出力導
波路のうち少なくとも１つに光反射処理を施し、光パル
ス線路監視装置は、波長可変な光源の波長を所定の範囲
で掃引して光反射処理部で反射した光の波長を検出し、
その波長を基準に試験光の波長を設定する手段を含む構
成である。
の光分岐線路監視システムにおいて、光分岐部の出力導
波路のうち少なくとも１つに光反射処理を施し、光パル
ス線路監視装置は、波長可変な光源の波長を所定の範囲
で掃引して光反射処理部で反射した光の波長を検出し、
その波長を基準に試験光の波長を設定する手段を含む構
成である。
【００１８】
【作用】本発明の光分岐線路監視システムでは、光分岐
部で光の多光束干渉を利用したアレイ導波路回折格子型
波長合分波器が構成される。なお、この光分岐部として
特願平５−１９１１８３号の集積光導波回路を利用し、
試験光をその波長に応じた出力導波路に出力するアレイ
導波路回折格子型波長合分波器の機能と、信号光を複数
の出力導波路に分配する光パワースプリッタとしての機
能を同一基板上で実現する。
部で光の多光束干渉を利用したアレイ導波路回折格子型
波長合分波器が構成される。なお、この光分岐部として
特願平５−１９１１８３号の集積光導波回路を利用し、
試験光をその波長に応じた出力導波路に出力するアレイ
導波路回折格子型波長合分波器の機能と、信号光を複数
の出力導波路に分配する光パワースプリッタとしての機
能を同一基板上で実現する。
【００１９】したがって、その第１の入力導波路に試験
光を入力することにより、試験光をその波長に応じた出
力導波路に波長分波し、対応する光線路に結合させるこ
とができる。このときの原理的な損失は０である。ま
た、試験光に対する後方散乱光についても同様に、原理
的な損失０の状態で試験光の入力導波路に戻すことがで
きる。すなわち、従来は試験光についても分岐する構成
になっていたために原理的な損失が避けられなかった
が、本発明では被試験光線路に試験光を波長分波するの
で原理的な損失がない。しかも、試験光の波長に応じて
各光線路の個別監視を実現することができる。なお、信
号光については従来と同様の分配損失に抑えることがで
きる。
光を入力することにより、試験光をその波長に応じた出
力導波路に波長分波し、対応する光線路に結合させるこ
とができる。このときの原理的な損失は０である。ま
た、試験光に対する後方散乱光についても同様に、原理
的な損失０の状態で試験光の入力導波路に戻すことがで
きる。すなわち、従来は試験光についても分岐する構成
になっていたために原理的な損失が避けられなかった
が、本発明では被試験光線路に試験光を波長分波するの
で原理的な損失がない。しかも、試験光の波長に応じて
各光線路の個別監視を実現することができる。なお、信
号光については従来と同様の分配損失に抑えることがで
きる。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の光分岐線路監視システムの
実施例構成を示す。図１(1) は全体構成であり、図１
(2) は光分岐部１４ｃの構成である。なお、図７に示す
従来の光分岐線路監視システムと同じ部分は同一符号を
付す。
実施例構成を示す。図１(1) は全体構成であり、図１
(2) は光分岐部１４ｃの構成である。なお、図７に示す
従来の光分岐線路監視システムと同じ部分は同一符号を
付す。
【００２１】本実施例では、光パルス線路監視装置（Ｏ
ＴＤＲ）２１ｂが試験光の波長を切り替えることによ
り、監視対象の光線路１５を選択する方法は従来と同様
である。本実施例の特徴は光分岐部１４ｃの構成にあ
る。なお、本実施例の光分岐部１４ｃの特性から温度対
策が必要となるが、その一つの解決手段を与える光反射
処理部３０と、対応する光パルス線路監視装置２１ｂの
機能については後述する。
ＴＤＲ）２１ｂが試験光の波長を切り替えることによ
り、監視対象の光線路１５を選択する方法は従来と同様
である。本実施例の特徴は光分岐部１４ｃの構成にあ
る。なお、本実施例の光分岐部１４ｃの特性から温度対
策が必要となるが、その一つの解決手段を与える光反射
処理部３０と、対応する光パルス線路監視装置２１ｂの
機能については後述する。
【００２２】本実施例の光分岐部１４ｃは、特願平５−
１９１１８３号の集積光導波回路を利用する。すなわ
ち、光線路２４から試験光が入力される入力導波路３１
と、スラブ導波路３２と、長さの異なる複数本のアレイ
導波路３３と、スラブ導波路３４と、各光線路１５に接
続される複数本の出力導波路３５とを縦続に接続してア
レイ導波路回折格子型波長合分波器を構成する。さら
に、光線路１３から信号光が入力される入力導波路３６
をアレイ導波路３３と並列にスラブ導波路３４に接続
し、スラブ導波路３４と出力導波路３５を共用した光パ
ワースプリッタを構成する。
１９１１８３号の集積光導波回路を利用する。すなわ
ち、光線路２４から試験光が入力される入力導波路３１
と、スラブ導波路３２と、長さの異なる複数本のアレイ
導波路３３と、スラブ導波路３４と、各光線路１５に接
続される複数本の出力導波路３５とを縦続に接続してア
レイ導波路回折格子型波長合分波器を構成する。さら
に、光線路１３から信号光が入力される入力導波路３６
をアレイ導波路３３と並列にスラブ導波路３４に接続
し、スラブ導波路３４と出力導波路３５を共用した光パ
ワースプリッタを構成する。
【００２３】以下、光パワースプリッタによる信号光の
分配動作およびアレイ導波路回折格子型波長合分波器に
よる試験光の波長分波動作について説明する。信号光が
入力導波路３６からスラブ導波路３４に入力されると、
各出力導波路３５を介して各光線路１５に分配される。
このとき、スラブ導波路３４で回折された信号光の強度
分布はガウス分布となるので、並列に並べられた複数本
の出力導波路３５のうち、外側に配置された導波路に結
合する光は弱くなる。そこで、各出力導波路３５に信号
光が等分に分配されるように、各出力導波路３５のスラ
ブ導波路３４側の入口をラッパ状にし、その幅を中央部
で狭く、周辺部で広くする。スラブ導波路３４と出力導
波路３５の接続部の拡大図を図２に示す。この結果、信
号光に対する挿入損失は、図３のように各出力導波路３
５でほぼ一様（13dB前後）となり、各光線路１５に分配
される信号光の強度をほぼ等しくすることができる。な
お、図３では分配数を16としたときの挿入損失を示す
が、この場合の原理的な分配損失は12dBとなるので、挿
入損失から原理的な分配損失を引いた過剰損失は１〜２
dBであった。
分配動作およびアレイ導波路回折格子型波長合分波器に
よる試験光の波長分波動作について説明する。信号光が
入力導波路３６からスラブ導波路３４に入力されると、
各出力導波路３５を介して各光線路１５に分配される。
このとき、スラブ導波路３４で回折された信号光の強度
分布はガウス分布となるので、並列に並べられた複数本
の出力導波路３５のうち、外側に配置された導波路に結
合する光は弱くなる。そこで、各出力導波路３５に信号
光が等分に分配されるように、各出力導波路３５のスラ
ブ導波路３４側の入口をラッパ状にし、その幅を中央部
で狭く、周辺部で広くする。スラブ導波路３４と出力導
波路３５の接続部の拡大図を図２に示す。この結果、信
号光に対する挿入損失は、図３のように各出力導波路３
５でほぼ一様（13dB前後）となり、各光線路１５に分配
される信号光の強度をほぼ等しくすることができる。な
お、図３では分配数を16としたときの挿入損失を示す
が、この場合の原理的な分配損失は12dBとなるので、挿
入損失から原理的な分配損失を引いた過剰損失は１〜２
dBであった。
【００２４】このように、入力導波路３６，スラブ導波
路３４および出力導波路３５を接続することにより、信
号光を一様に分配でき、かつ分配損失をほぼ原理的な値
に抑えることが可能な光パワースプリッタを構成するこ
とができる。
路３４および出力導波路３５を接続することにより、信
号光を一様に分配でき、かつ分配損失をほぼ原理的な値
に抑えることが可能な光パワースプリッタを構成するこ
とができる。
【００２５】一方、試験光が入力導波路３１からスラブ
導波路３２に入力されると、並列に配置された複数本の
アレイ導波路３３に分配される。アレイ導波路３３は各
導波路の光路長がΔＬずつ異なるので、試験光はここで
各光路長差の分だけ位相ずれが生じ、後段のスラブ導波
路３４で多光束干渉が起こる。その結果、試験光の波長
に応じて集光する位置、すなわち出力導波路３５が変化
する。
導波路３２に入力されると、並列に配置された複数本の
アレイ導波路３３に分配される。アレイ導波路３３は各
導波路の光路長がΔＬずつ異なるので、試験光はここで
各光路長差の分だけ位相ずれが生じ、後段のスラブ導波
路３４で多光束干渉が起こる。その結果、試験光の波長
に応じて集光する位置、すなわち出力導波路３５が変化
する。
【００２６】ここで、16本の出力導波路３５から出力さ
れる試験光の挿入損失波長特性を図４に示す。本例は、
例えば試験光の周波数を192960ＧHzとしたときに、♯１
の出力導波路３５に試験光が波長分波されることを示
す。また、試験光の周波数を10ＧHzずつシフトしたとき
に、波長分波される出力導波路３５が♯２から♯16まで
順次移動することを示す。なお、試験光の周波数（波
長）に対する出力導波路３５（♯１〜♯16）は、スラブ
導波路３２に対する入力導波路３１の位置で決まり、入
力導波路３１の位置をずらすことによりその対応関係も
回転シフトする。また、図４では各透過波長における挿
入損失は３〜４dBとなっている。この挿入損失は、共用
する光パワースプリッタで信号光に対する損失が最小と
なるように出力導波路３５を配置したためであり、回路
パターンを工夫することにより原理的には０にすること
が可能である。
れる試験光の挿入損失波長特性を図４に示す。本例は、
例えば試験光の周波数を192960ＧHzとしたときに、♯１
の出力導波路３５に試験光が波長分波されることを示
す。また、試験光の周波数を10ＧHzずつシフトしたとき
に、波長分波される出力導波路３５が♯２から♯16まで
順次移動することを示す。なお、試験光の周波数（波
長）に対する出力導波路３５（♯１〜♯16）は、スラブ
導波路３２に対する入力導波路３１の位置で決まり、入
力導波路３１の位置をずらすことによりその対応関係も
回転シフトする。また、図４では各透過波長における挿
入損失は３〜４dBとなっている。この挿入損失は、共用
する光パワースプリッタで信号光に対する損失が最小と
なるように出力導波路３５を配置したためであり、回路
パターンを工夫することにより原理的には０にすること
が可能である。
【００２７】このように、入力導波路３１，スラブ導波
路３２，アレイ導波路３３，スラブ導波路３４および出
力導波路３５を接続することにより、試験光をその波長
に応じた出力導波路３５に波長分波するアレイ導波路回
折格子型波長合分波器を構成することができる。したが
って、試験光の波長を切り替えることにより、試験光を
導く光線路１５を選択することが可能となり、各光線路
１５の個別監視を実現することができる。なお、試験光
と同じ波長の後方散乱光は、アレイ導波路回折格子型波
長合分波器の対称性により逆の経路で入力導波路３１に
導かれる。
路３２，アレイ導波路３３，スラブ導波路３４および出
力導波路３５を接続することにより、試験光をその波長
に応じた出力導波路３５に波長分波するアレイ導波路回
折格子型波長合分波器を構成することができる。したが
って、試験光の波長を切り替えることにより、試験光を
導く光線路１５を選択することが可能となり、各光線路
１５の個別監視を実現することができる。なお、試験光
と同じ波長の後方散乱光は、アレイ導波路回折格子型波
長合分波器の対称性により逆の経路で入力導波路３１に
導かれる。
【００２８】以上説明したように、光分岐部１４ｃで
は、試験光をその波長に応じた１本の光線路１５に出力
するアレイ導波路回折格子型波長合分波器の機能と、信
号光を複数本の光線路１５に分配する光パワースプリッ
タとしての機能が同一基板上で実現されている。
は、試験光をその波長に応じた１本の光線路１５に出力
するアレイ導波路回折格子型波長合分波器の機能と、信
号光を複数本の光線路１５に分配する光パワースプリッ
タとしての機能が同一基板上で実現されている。
【００２９】光パルス線路監視装置２１ｂでは、波長可
変な光源として例えばＤＦＢレーザを備え、所定の波長
に制御されたレーザ光を音響光学フィルタで切り出した
光パルスを試験光とする。この光パルスのスペクトルは
非常に狭く、通常10ＭHz以下の線幅を実現することがで
きる。また、波長制御はレーザ素子温度をペルチェ制御
することにより行う。この試験光は、空間スイッチ２
２，光線路２４を介して光分岐部１４ｃに入力され、対
応する１本の光線路１５に送出される。一方、その光線
路１５で生じた試験光と同じ波長の後方散乱光は、光分
岐部１４ｃ，光線路２４，空間スイッチ２２を介して光
パルス線路監視装置２１ｂに戻り、所定の監視処理が実
施される。なお、光パルス線路監視装置２１ｂから出力
される試験光のパワーを０dBｍとすると、１本の光線路
１５に到達した試験光のパワーは−９dBｍであった。光
パルス線路監視装置２１ｂの最小受光感度が−95dBｍ、
後方散乱光が−57dBとすると、光パルス線路監視装置２
１ｂのダイナミックレンジは０＋95−57−９×２＝20dB
であった。
変な光源として例えばＤＦＢレーザを備え、所定の波長
に制御されたレーザ光を音響光学フィルタで切り出した
光パルスを試験光とする。この光パルスのスペクトルは
非常に狭く、通常10ＭHz以下の線幅を実現することがで
きる。また、波長制御はレーザ素子温度をペルチェ制御
することにより行う。この試験光は、空間スイッチ２
２，光線路２４を介して光分岐部１４ｃに入力され、対
応する１本の光線路１５に送出される。一方、その光線
路１５で生じた試験光と同じ波長の後方散乱光は、光分
岐部１４ｃ，光線路２４，空間スイッチ２２を介して光
パルス線路監視装置２１ｂに戻り、所定の監視処理が実
施される。なお、光パルス線路監視装置２１ｂから出力
される試験光のパワーを０dBｍとすると、１本の光線路
１５に到達した試験光のパワーは−９dBｍであった。光
パルス線路監視装置２１ｂの最小受光感度が−95dBｍ、
後方散乱光が−57dBとすると、光パルス線路監視装置２
１ｂのダイナミックレンジは０＋95−57−９×２＝20dB
であった。
【００３０】また、試験光を空間スイッチ２２から光カ
プラ２３に導いて光線路１３に結合することにより、従
来と同様に光信号送信局１０ｃから光分岐部１４ｃまで
の光線路１３の監視を行うことができる。
プラ２３に導いて光線路１３に結合することにより、従
来と同様に光信号送信局１０ｃから光分岐部１４ｃまで
の光線路１３の監視を行うことができる。
【００３１】ところで、シリコン基板上の石英系ガラス
光導波路で作製したアレイ導波路回折格子型波長合分波
器は、その波長特性が基板温度によって 1.4ＧHz／℃で
変化する。すなわち、図４に示す試験光の挿入損失波長
特性が基板温度に応じてシフトする。したがって、光分
岐部１４ｃを温度制御せずに使用すると、各出力導波路
３５の透過波長がシフトして試験光の損失が大幅に増加
する。また、基板温度の変化が大きい場合、例えば７℃
程度の変化があれば、所定の出力導波路３５に分波する
はずの試験光が隣接する出力導波路に出力されることに
なる。これでは、光パルス線路監視装置２１ｂで一方的
に試験光の波長を設定しても、損失が大きくて監視がで
きなかったり、監視している光線路１５が異なる事態に
なる可能性もあった。
光導波路で作製したアレイ導波路回折格子型波長合分波
器は、その波長特性が基板温度によって 1.4ＧHz／℃で
変化する。すなわち、図４に示す試験光の挿入損失波長
特性が基板温度に応じてシフトする。したがって、光分
岐部１４ｃを温度制御せずに使用すると、各出力導波路
３５の透過波長がシフトして試験光の損失が大幅に増加
する。また、基板温度の変化が大きい場合、例えば７℃
程度の変化があれば、所定の出力導波路３５に分波する
はずの試験光が隣接する出力導波路に出力されることに
なる。これでは、光パルス線路監視装置２１ｂで一方的
に試験光の波長を設定しても、損失が大きくて監視がで
きなかったり、監視している光線路１５が異なる事態に
なる可能性もあった。
【００３２】そこで、所定の出力導波路３５の端面ある
いは所定の光線路１５の他端に光反射処理部３０を形成
し、光パルス線路監視装置２１ｂが試験光の波長を所定
の範囲で掃引する。このとき、所定の出力導波路３５に
分波される波長の試験光だけが相対的に強く反射してく
る。たとえば、図４の挿入損失波長特性の例では、♯１
の出力導波路３５に光反射処理を施し、試験光の周波数
を192950ＧHz〜193110ＧHzまで掃引すると、図５に示す
ように192960ＧHzの反射光の強度が最大となる。その他
は各波長に対する光線路１５からの後方散乱光の強度で
ある。
いは所定の光線路１５の他端に光反射処理部３０を形成
し、光パルス線路監視装置２１ｂが試験光の波長を所定
の範囲で掃引する。このとき、所定の出力導波路３５に
分波される波長の試験光だけが相対的に強く反射してく
る。たとえば、図４の挿入損失波長特性の例では、♯１
の出力導波路３５に光反射処理を施し、試験光の周波数
を192950ＧHz〜193110ＧHzまで掃引すると、図５に示す
ように192960ＧHzの反射光の強度が最大となる。その他
は各波長に対する光線路１５からの後方散乱光の強度で
ある。
【００３３】このように、光パルス線路監視装置２１ｂ
において最大強度を示す反射光の波長を検出することに
より、♯１の出力導波路３５に分波される試験光の波長
を確認することができる。しかも、この試験光の波長
は、光分岐部１５ｃの基板温度に対応したものであり基
準にすることができる。すなわち、各出力導波路３５に
分波される光の中心波長間隔は温度によってほとんど変
化しないので、最大強度を示す反射光の周波数を基準
に、上記の例では10ＧHz間隔で試験光の周波数を制御す
ることにより、所定の出力導波路３５に試験光を分波さ
せることができる。たとえば、基準周波数から＋30ＧHz
とすれば♯４の出力導波路３５に試験光を分波させるこ
とができ、対応する光線路１５の監視を行うことができ
る。
において最大強度を示す反射光の波長を検出することに
より、♯１の出力導波路３５に分波される試験光の波長
を確認することができる。しかも、この試験光の波長
は、光分岐部１５ｃの基板温度に対応したものであり基
準にすることができる。すなわち、各出力導波路３５に
分波される光の中心波長間隔は温度によってほとんど変
化しないので、最大強度を示す反射光の周波数を基準
に、上記の例では10ＧHz間隔で試験光の周波数を制御す
ることにより、所定の出力導波路３５に試験光を分波さ
せることができる。たとえば、基準周波数から＋30ＧHz
とすれば♯４の出力導波路３５に試験光を分波させるこ
とができ、対応する光線路１５の監視を行うことができ
る。
【００３４】現在のところ、光分岐線路システムが実用
化された場合に、信号光の波長がどうなるか、また試験
光の波長がどうなるか未定である。このような状況の中
で光分岐線路監視システムを構築する場合には、そのシ
ステムの柔軟性が強く求められる。本発明システムで用
いる光分岐部１４ｃの構成のうち、光パワースプリッタ
は極めてシンプルな構成であるために波長依存性がな
い。また、アレイ導波路回折格子型波長合分波器は、そ
のＦＳＲを１周期として周期的に同じ波長特性を示すの
で、 1.3μｍ帯，1.55μｍ帯， 1.6μｍ帯に関わらず波
長合分波器として機能させることができる。すなわち、
信号光や試験光の波長を替える必要性が生じた場合で
も、本発明の光分岐線路監視システムをそのまま用いる
ことができる。
化された場合に、信号光の波長がどうなるか、また試験
光の波長がどうなるか未定である。このような状況の中
で光分岐線路監視システムを構築する場合には、そのシ
ステムの柔軟性が強く求められる。本発明システムで用
いる光分岐部１４ｃの構成のうち、光パワースプリッタ
は極めてシンプルな構成であるために波長依存性がな
い。また、アレイ導波路回折格子型波長合分波器は、そ
のＦＳＲを１周期として周期的に同じ波長特性を示すの
で、 1.3μｍ帯，1.55μｍ帯， 1.6μｍ帯に関わらず波
長合分波器として機能させることができる。すなわち、
信号光や試験光の波長を替える必要性が生じた場合で
も、本発明の光分岐線路監視システムをそのまま用いる
ことができる。
【００３５】また、図１(1) に示す構成において、信頼
性確保のために光分岐部１４ｃまでの光線路１３，２４
がそれぞれ複数回線用意される場合には、対応する入力
導波路３６，３１を複数本設ければよい。なお、試験光
が入力される入力導波路３１が入れ替わった場合には、
上述したように、試験光の波長と選択される光線路１５
の対応関係がずれるが、基準とする試験光の波長を決定
する方式をとることにより容易に対応をとることができ
る。
性確保のために光分岐部１４ｃまでの光線路１３，２４
がそれぞれ複数回線用意される場合には、対応する入力
導波路３６，３１を複数本設ければよい。なお、試験光
が入力される入力導波路３１が入れ替わった場合には、
上述したように、試験光の波長と選択される光線路１５
の対応関係がずれるが、基準とする試験光の波長を決定
する方式をとることにより容易に対応をとることができ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光分岐線
路監視システムは、光信号送信局の外部にある光分岐部
として、アレイ導波路回折格子型波長合分波器と光パワ
ースプリッタを集積した集積光導波回路を用いることに
より、試験光および信号光の損失を最小限に抑えること
ができる。しかも、アレイ導波路回折格子型波長合分波
器における原理的な損失は０であるので、光分岐部で分
岐される光線路が多い場合でも対応することができる。
路監視システムは、光信号送信局の外部にある光分岐部
として、アレイ導波路回折格子型波長合分波器と光パワ
ースプリッタを集積した集積光導波回路を用いることに
より、試験光および信号光の損失を最小限に抑えること
ができる。しかも、アレイ導波路回折格子型波長合分波
器における原理的な損失は０であるので、光分岐部で分
岐される光線路が多い場合でも対応することができる。
【００３７】したがって、光パルス線路監視装置から送
信する試験光の波長を切り替えるだけで、光分岐部で分
岐される各光線路の個別監視を実現することができる。
信する試験光の波長を切り替えるだけで、光分岐部で分
岐される各光線路の個別監視を実現することができる。
【図１】本発明の光分岐線路監視システムの実施例構成
を示す図。
を示す図。
【図２】スラブ導波路３４と出力導波路３５の接続部の
拡大図。
拡大図。
【図３】光分岐部１４ｃの出力導波路３５における信号
光の挿入損失を示す図。
光の挿入損失を示す図。
【図４】光分岐部１４ｃにおける試験光の挿入損失波長
特性を示す図。
特性を示す図。
【図５】試験光の波長を掃引したときの反射光スペクト
ル。
ル。
【図６】光分岐線路（ＰＤＳ）システムの構成例を示す
図。
図。
【図７】従来の光分岐線路監視システムの構成例を示す
図。
図。
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 光信号送信局 １１ 光信号送信部 １２ 光分岐部 １３ 光線路 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 光分岐部 １５ 光線路 １６ 端末 ２１ 光パルス線路監視装置（ＯＴＤＲ） ２２ 波長スイッチ（ＳＷ） ２３ 光カプラ ２４ 光線路 ２５ 波長フィルタ ２６ ３dBカプラ ３０ 光反射処理部 ３１，３６ 入力導波路 ３２，３４ スラブ導波路 ３３ アレイ導波路 ３５ 出力導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高戸 範夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 山本 文彦 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 須田 裕之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 古川 眞一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−126674（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−172693（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−116442（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−98419（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G02B 6/122 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 受動光部品のみを用いて構成される光分
岐部で分岐された各光線路に試験光を入射し、その後方
散乱光を観測して各光線路を監視する光パルス線路監視
装置を備えた光分岐線路監視システムにおいて、 前記光分岐部は、前記試験光が入力される第１の入力導
波路と、第１のスラブ導波路と、長さの異なる複数本の
アレイ導波路と、第２のスラブ導波路と、前記各光線路
に接続される複数本の出力導波路とを縦続に接続し、さ
らに信号光が入力される第２の入力導波路をアレイ導波
路と並列に前記第２のスラブ導波路に接続した構成であ
り、 前記光パルス線路監視装置は、波長可変な光源を有し、
前記試験光の波長を切り替えて被試験光線路を選択する
構成であることを特徴とする光分岐線路監視システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光分岐線路監視システ
ムにおいて、 光分岐部の出力導波路のうち少なくとも１つに光反射処
理を施し、 光パルス線路監視装置は、波長可変な光源の波長を所定
の範囲で掃引して前記光反射処理部で反射した光の波長
を検出し、その波長を基準に試験光の波長を設定する手
段を含む構成であることを特徴とする光分岐線路監視シ
ステム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23026693A JP3250766B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 光分岐線路監視システム |
| EP94111970A EP0639782B1 (en) | 1993-08-02 | 1994-08-01 | Integrated optical waveguide circuit and optical branch line test system using the same |
| DE69421579T DE69421579T2 (de) | 1993-08-02 | 1994-08-01 | Integrierter optischer Wellenleiter-Schaltkreis und Test-System für verzweigte optische Leitungen, die ihn benutzen |
| US08/285,633 US5546483A (en) | 1993-08-02 | 1994-08-01 | Integrated optical waveguide circuit and optical branch line test system using the same |
| CA002129292A CA2129292C (en) | 1993-08-02 | 1994-08-02 | Integrated optical waveguide circuit and optical branch line test system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23026693A JP3250766B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 光分岐線路監視システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787017A JPH0787017A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3250766B2 true JP3250766B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=16905110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23026693A Expired - Lifetime JP3250766B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-09-16 | 光分岐線路監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250766B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100296384B1 (ko) | 1999-06-21 | 2001-07-12 | 윤종용 | 정렬 도파로를 구비한 광파장 분할기/결합기 및 그 정렬장치 |
| JP3346751B2 (ja) | 1999-10-14 | 2002-11-18 | 日本電気株式会社 | アレイ導波路格子 |
| JP4990846B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2012-08-01 | 日本電信電話株式会社 | 光線路試験方法、波形解析装置およびプログラム |
| JP4990854B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2012-08-01 | 日本電信電話株式会社 | 光線路特性の解析方法、解析装置およびプログラム |
| US8928868B2 (en) | 2011-05-31 | 2015-01-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical fiber line characteristic analysis apparatus and analysis method thereof |
| CN104184520A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 华为技术有限公司 | 一种光分支组件、无源光网络及光传输方法 |
| JP6273110B2 (ja) * | 2013-08-28 | 2018-01-31 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射装置 |
| JP6208527B2 (ja) * | 2013-10-15 | 2017-10-04 | 日本電信電話株式会社 | 光線路波長測定システム及び光試験装置 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP23026693A patent/JP3250766B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0787017A (ja) | 1995-03-31 |
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