JP4504789B2 - Optical communication system and optical test apparatus - Google Patents

Optical communication system and optical test apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4504789B2
JP4504789B2 JP2004328008A JP2004328008A JP4504789B2 JP 4504789 B2 JP4504789 B2 JP 4504789B2 JP 2004328008 A JP2004328008 A JP 2004328008A JP 2004328008 A JP2004328008 A JP 2004328008A JP 4504789 B2 JP4504789 B2 JP 4504789B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
optical fiber
test apparatus
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004328008A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006140730A (en
Inventor
奈月 本田
史 泉田
文彦 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2004328008A priority Critical patent/JP4504789B2/en
Publication of JP2006140730A publication Critical patent/JP2006140730A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4504789B2 publication Critical patent/JP4504789B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は光通信システムと、この光通信システムに利用される光試験装置に関する。特に本発明は、局内装置と複数の加入者端末とが光スプリッタを介して接続される、分岐型光線路の状態を試験および監視する技術に関する。   The present invention relates to an optical communication system and an optical test apparatus used in the optical communication system. In particular, the present invention relates to a technique for testing and monitoring the state of a branched optical line in which an intra-station device and a plurality of subscriber terminals are connected via an optical splitter.

光通信システムにおいて局内装置と加入者端末とを接続する光線路の形態には、Single Star(SS)構成、Passive Double Star(PDS)構成などがある。SS構成は、1つの局内装置と1つの加入者端末とを1本の光ファイバで接続する形態である。PDS構成は、局内に設けられる光スプリッタにより分岐型の光線路を形成するという形態である。このような形態の光線路を試験する方法として、局からパルス光を送信して反射光を測定する、いわゆるOTDRと称する試験方法が知られている。   In the optical communication system, there are a single star (SS) configuration, a passive double star (PDS) configuration, and the like as the form of the optical line connecting the intra-station device and the subscriber terminal. The SS configuration is a form in which one intra-station device and one subscriber terminal are connected by one optical fiber. The PDS configuration is a form in which a branching optical line is formed by an optical splitter provided in the station. As a method for testing such an optical line, a so-called OTDR test method is known in which pulse light is transmitted from a station and reflected light is measured.

光通信システムを健全に運用するには、光線路を試験して光信号の伝送状態をチェックすることが欠かせない。この種の試験を光試験と称する。近年ではシステム配設コストの低減への要請からPDS構成が注目されてきており、そのなかでもユーザ宅近傍に光分岐点を設ける形態が主流となってきている。このような形態の光線路のための試験方法が例えば非特許文献1に開示される。既存の光試験方法につき以下に説明する。   In order to operate the optical communication system soundly, it is indispensable to test the optical line and check the transmission state of the optical signal. This type of test is called a light test. In recent years, a PDS configuration has attracted attention because of a demand for reduction in system installation cost, and among these, a configuration in which an optical branch point is provided near the user's home has become mainstream. A test method for such an optical line is disclosed in Non-Patent Document 1, for example. The existing optical test method will be described below.

図11は、既存の光試験方法の一例を説明するための図である。図11のシステムにおいて、局内装置1から延伸される幹線光ファイバ2は光スプリッタ3により端末側光ファイバ4−1〜4−4に分岐され、分岐型光線路が形成される。各端末側光ファイバ4−1〜4−4はそれぞれ加入者端末5−1〜5−4に接続される。局内装置1と幹線光ファイバ2との間には光カプラ9が挿入され、光パルス試験器40からのパルス状の試験光は光スイッチ8によりオン/オフされ、光カプラ9から端末側に送出される。   FIG. 11 is a diagram for explaining an example of an existing optical test method. In the system of FIG. 11, the trunk optical fiber 2 drawn from the in-office device 1 is branched to the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 by the optical splitter 3 to form a branched optical line. The terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 are connected to the subscriber terminals 5-1 to 5-4, respectively. An optical coupler 9 is inserted between the intra-station device 1 and the trunk optical fiber 2, and the pulsed test light from the optical pulse tester 40 is turned on / off by the optical switch 8, and sent from the optical coupler 9 to the terminal side. Is done.

試験時においては、各光ファイバ内で試験光に対して発生した後方散乱光または反射光が光カプラ9および光スイッチ8を介して光パルス試験器40に導かれ、その強度スペクトルが測定される。加入者端末5−1〜5−4それぞれの入射端には、信号光を透過して試験光を遮断する光フィルタ6−1〜6−4が設けられており、試験光は後方に反射する。光フィルタ6−1〜6−4には、例えば光ファイバのコアにファイバブラッググレーティング(FBG)を書き込んだフィルタを用いることができる。なお、以下の記述において局内装置1から各加入者端末5−1〜5−4へと向かう方向を下流側と称し、その逆の方向を上流側と称する。   At the time of the test, backscattered light or reflected light generated with respect to the test light in each optical fiber is guided to the optical pulse tester 40 through the optical coupler 9 and the optical switch 8, and its intensity spectrum is measured. . Optical filters 6-1 to 6-4 that transmit signal light and block test light are provided at the incident ends of the subscriber terminals 5-1 to 5-4, respectively, and the test light reflects backward. . As the optical filters 6-1 to 6-4, for example, a filter in which a fiber Bragg grating (FBG) is written in an optical fiber core can be used. In the following description, the direction from the intra-station device 1 to each of the subscriber terminals 5-1 to 5-4 is referred to as the downstream side, and the opposite direction is referred to as the upstream side.

図12は光パルス試験装置40の一構成例を示す図である。図12において、半導体レーザ51の出力光は光変調器54によりパルス変調され、パルス状の試験光が発生される。この試験光は光カプラ52から出力され、図11の光スイッチ8および光カプラ9を経由して分岐型光線路に入射される。この入射光の一部は図11の各光ファイバにおける後方散乱あるいは反射により戻り、光カプラ9、光スイッチ8、および光カプラ52を経由して図12の受光素子53により検出される。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the optical pulse test apparatus 40. In FIG. 12, the output light of the semiconductor laser 51 is pulse-modulated by an optical modulator 54 to generate pulsed test light. This test light is output from the optical coupler 52 and is incident on the branched optical line via the optical switch 8 and the optical coupler 9 of FIG. A part of this incident light returns by backscattering or reflection in each optical fiber of FIG. 11, and is detected by the light receiving element 53 of FIG. 12 via the optical coupler 9, the optical switch 8, and the optical coupler 52.

図13は光パルス試験装置40により測定される波形の一例を示す図である。光フィルタ6−1〜6−4は試験光を強く反射するため、その位置に対応して大きなピークが観測される。この反射光の強度は光ファイバ2,4において生じる後方散乱よりも強いため、反射光ピークの位置から光フィルタ6−1〜6−4のそれぞれからの反射を確認することができ、このことを端末側光ファイバ4−1〜4−4の識別に利用できる。ちなみに光パルス試験装置40の距離分解能は、20nsecのパルス幅で35dBのフレネル反射点から30m程度である。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a waveform measured by the optical pulse test apparatus 40. Since the optical filters 6-1 to 6-4 strongly reflect the test light, a large peak is observed corresponding to the position. Since the intensity of the reflected light is stronger than the backscattering that occurs in the optical fibers 2 and 4, the reflection from each of the optical filters 6-1 to 6-4 can be confirmed from the position of the reflected light peak. It can be used for identifying the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4. Incidentally, the distance resolution of the optical pulse test device 40 is about 30 m from a 35 dB Fresnel reflection point with a pulse width of 20 nsec.

しかしながら、このように端末側光ファイバ4−1〜4−4を反射光ピークの時間幅により識別するためには、端末側光ファイバ4−1〜4−4の長さを個々に変える必要がある。すなわち上記手法では反射距離分解能よりも短い位置識別が不可能であることから、端末側光ファイバ4−1〜4−4の長さを互いに少なくとも30m程度は異ならせる必要があり、このため光ファイバケーブルの施工の手間が煩雑になるという問題がある。   However, in order to identify the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 by the time width of the reflected light peak as described above, it is necessary to individually change the lengths of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4. is there. That is, since the position identification shorter than the reflection distance resolution is impossible in the above method, it is necessary to make the lengths of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 different from each other by at least about 30 m. There is a problem that the construction work of the cable becomes complicated.

例えば図11において、光スプリッタ3から光フィルタ6−1までの線路長と光フィルタ6−4までの線路長とがほぼ等しいとすると、光パルス試験装置40において2つの光フィルタ6−1、6−4による反射が重なって観測される。すなわち複数の光フィルタの位置の違いが反射光ピークの時間幅より小さい場合には、複数の光フィルタの位置が1つのピーク位置としてしか観測されないことになる。よって2つの端末側光ファイバ4−1、4−4のうち一方が故障して反射光が消えても残りの光ファイバからの反射光ピークが存在するために、障害発生を検知できないことになる。さらにこの手法により反射や損失の生じた線路を特定するには各線路の状態(長さやフィルタの有無など)を変更するごとにその旨を登録し、管理する必要があり、手間はますます煩雑になる。次に、既存の他の光試験方法につき述べる。以下の手法は例えば非特許文献2に開示される。   For example, in FIG. 11, assuming that the line length from the optical splitter 3 to the optical filter 6-1 is substantially equal to the line length from the optical filter 6-4, the two optical filters 6-1 and 6 in the optical pulse test apparatus 40 are used. -4 reflections overlap. That is, when the difference in the positions of the plurality of optical filters is smaller than the time width of the reflected light peak, the positions of the plurality of optical filters are observed only as one peak position. Therefore, even if one of the two terminal side optical fibers 4-1 and 4-4 breaks down and the reflected light disappears, a reflected light peak from the remaining optical fiber exists, so that the occurrence of the failure cannot be detected. . Furthermore, in order to identify the line where reflection or loss has occurred by using this method, it is necessary to register and manage the fact every time the state of each line (length, presence or absence of filter, etc.) is changed. become. Next, other existing optical test methods will be described. The following method is disclosed in Non-Patent Document 2, for example.

図14は、既存の光試験方法の他の例を説明するための図である。図14のシステムは、図11のシステムにおいて光スプリッタ3をArrayed Waveguide Grating(AWG)型光スプリッタ3′に置き換え、光フィルタ6−1〜6−4を光フィルタ6−1′〜6−4′に置き換え、さらに光パルス試験装置40を、波長可変型の可変光パルス試験装置40′に置き換えたものである。可変光パルス試験装置40′は出力光波長を例えばλ1〜λ4に段階的に切り替える。これらのパルス光は光スプリッタ3′により波長に応じた経路に振り分けて出力され、それぞれ端末側光ファイバ4−1〜4−4を介して光フィルタ6−1′〜6−4′に達し、反射される。可変光パルス試験装置40′から例えば波長λ1の試験光が送出された場合、この試験光は光スプリッタ3′により光ファイバ4−1のみに振り分けられるため、光ファイバ4−1の線路状態を監視することができる。試験光波長を切り替えることにより、全ての光ファイバ4−1〜4−4の線路状態を監視することができる。   FIG. 14 is a diagram for explaining another example of the existing optical test method. The system of FIG. 14 replaces the optical splitter 3 with an Arrayed Waveguide Grating (AWG) type optical splitter 3 'in the system of FIG. 11, and replaces the optical filters 6-1 to 6-4 with the optical filters 6-1' to 6-4 '. Further, the optical pulse test device 40 is replaced with a variable wavelength variable optical pulse test device 40 '. The variable optical pulse test apparatus 40 ′ switches the output light wavelength stepwise from, for example, λ1 to λ4. These pulsed lights are distributed and output by the optical splitter 3 'according to the wavelength, and reach the optical filters 6-1' to 6-4 'via the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4, respectively. Reflected. For example, when test light having a wavelength λ1 is transmitted from the variable optical pulse test apparatus 40 ', the test light is distributed only to the optical fiber 4-1 by the optical splitter 3', so the line condition of the optical fiber 4-1 is monitored. can do. By switching the test light wavelength, the line states of all the optical fibers 4-1 to 4-4 can be monitored.

しかしながらAWGのような光学部品は高価であり、また設置される環境の温度変化が大きいと透過波長のドリフトを生じるため、その補正が必要になるという問題点がある。もちろん波長可変型の光パルス試験装置はそれ自体が高価であり、経済性を求めるPDS構成の目的に相反するために問題は大きい。   However, optical components such as AWG are expensive, and there is a problem that if the temperature change in the installation environment is large, the transmission wavelength drifts, so that correction is required. Of course, the wavelength-tunable optical pulse test apparatus is expensive in itself, and is problematic because it conflicts with the purpose of the PDS configuration that requires economic efficiency.

また、上記いずれの手法によっても、光線路の接続点でフレネル反射が発生するとその反射の裾引きにより測定パルス光の幅以上のデッドゾーン(測定不可能な区間)が発生するために、レイリー散乱光の損失を判定できなくなるという不具合もある。
このほか関連する技術が下記非特許文献3に開示される。この文献には光ファイバの屈折率nとGeO2添加濃度wとの関係が示される。
I.Sankawa,et.al."Fault loation technique for in−service branched optical fiber networks", IEEE Photon.Technol.Letter,vol.2,No.10,Oct,1990 K.Tanaka,et.al. "Measuring the individual attenuation distribution of passive branched optical networks", IEEE Photon.Technol.Letter,vol8,No.7,July,1996 Y.Koyamada et.al., "Simulating and designing Brillouin gain spectrum in single-mode fibers", JLT,Vol.22 No.2, February 2004
In addition, in any of the above methods, when Fresnel reflection occurs at the connection point of the optical line, a dead zone (interval that cannot be measured) that exceeds the width of the measured pulse light occurs due to the tailing of the reflection. There is also a problem that the loss of light cannot be determined.
Other related techniques are disclosed in Non-Patent Document 3 below. This document shows the relationship between the refractive index n of an optical fiber and the GeO2 addition concentration w.
I. Sankawa, et.al. "Fault loation technique for in-service branched optical fiber networks", IEEE Photon. Technol. Letter, vol. 2, No. 10, Oct, 1990 K. Tanaka, et.al. "Measuring the individual attenuation distribution of passive branched optical networks", IEEE Photon.Technol.Letter, vol8, No.7, July, 1996 Y. Koyamada et.al., "Simulating and designing Brillouin gain spectrum in single-mode fibers", JLT, Vol. 22 No. 2, February 2004

以上述べたように既存の光試験技術には、システム配設や情報管理の手間が煩雑であったり、あるいは高価な光学部品を要するためシステム自体が高価なものとなるという不具合がある。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、PDS構成の光線路において生じた障害の位置を局内側からの線路長差によらず安価に検出することを可能とし、これにより光試験を効率良く低コストで実施することの可能な光通信システムおよび光試験装置を提供することにある。
As described above, the existing optical test technology has a problem that the system arrangement and information management are troublesome, or expensive optical parts are required, so that the system itself is expensive.
The present invention has been made for the above-mentioned circumstances, and the object thereof is to enable inexpensive detection of the position of a failure occurring in an optical line having a PDS configuration regardless of the line length difference from the inside of the station. It is an object to provide an optical communication system and an optical test apparatus capable of efficiently carrying out the above-mentioned at low cost.

上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、局内装置と、この局内装置から延伸される幹線光ファイバを複数の支線光ファイバに分岐する光分岐器とを具備する光通信システムにおいて、試験光を発生する光源を有しこの試験光を前記幹線光ファイバに入射する光試験装置を備え、前記複数の支線光ファイバの少なくとも一つは、前記局内装置から遠方の端部に接続され、接続された支線光ファイバとは異なる固有の周波数シフトで前記試験光に対するブリルアン散乱光を励起する光識別部を備え、前記光試験装置は、前記光分岐器および前記幹線光ファイバを介して到来するブリルアン散乱光を観測する観測手段と、前記観測されたブリルアン散乱光の周波数に基づいて、前記光識別部を備えた支線光ファイバを個別に識別する識別手段とを備え、前記複数の支線光ファイバはシングルモードファイバであり、前記光識別部は、各支線光ファイバごとに接続され各支線光ファイバごとに固有の屈折率分布を有する希土類添加型光ファイバであり、前記希土類添加型光ファイバにおけるコアとクラッドの比屈折率を前記シングルモードファイバの比屈折率と同等にしたことを特徴とする光通信システムが提供される。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, in an optical communication system comprising an intra-station device and an optical branching device that branches a trunk optical fiber extended from the intra-station device into a plurality of branch optical fibers. An optical test device having a light source for generating test light and entering the test light into the trunk optical fiber, wherein at least one of the plurality of branch optical fibers is connected to an end remote from the in-station device. An optical discriminating unit that excites Brillouin scattered light with respect to the test light at an inherent frequency shift different from that of the connected branch optical fiber, and the optical test apparatus arrives via the optical splitter and the trunk optical fiber and observation means for observing the Brillouin scattered light, based on the frequency of the observed Brillouin scattered light, identified individually identify the branch optical fiber with the optical identification unit And the plurality of branch optical fibers are single mode fibers, and the optical identification unit is connected to each branch optical fiber and has a unique refractive index distribution for each branch optical fiber. An optical communication system is provided in which the relative refractive index of the core and the clad in the rare earth-doped optical fiber is equal to that of the single mode fiber.

このような手段を講じることにより支線光ファイバごとに異なる周波数シフトを持つブリルアン散乱光が励起され、このブリルアン散乱光は光試験装置に戻る。従ってブリルアン散乱光の周波数をモニタすることにより支線光ファイバ(すなわち端末側光ファイバ)を個別に区別できる。さらに、ブリルアン散乱光の有無をモニタすることで各端末側光ファイバの状態を検出することができる。従って端末側光ファイバの長さを変えたり管理したりする必要が無くなり、手間を削減して光試験を効率良く実施できるようになる。また光フィルタや複数波長対応型の光スプリッタなどの高価な光学部品を必要としないので、システムコストを容易に低下させることが可能になる。   By taking such means, Brillouin scattered light having a different frequency shift is excited for each branch optical fiber, and this Brillouin scattered light returns to the optical test apparatus. Therefore, by monitoring the frequency of the Brillouin scattered light, the branch line optical fibers (that is, the terminal side optical fibers) can be individually distinguished. Furthermore, the state of each terminal-side optical fiber can be detected by monitoring the presence or absence of Brillouin scattered light. Therefore, it is not necessary to change or manage the length of the terminal side optical fiber, and it is possible to efficiently perform an optical test by reducing labor. Further, since expensive optical components such as an optical filter and a multi-wavelength compatible optical splitter are not required, the system cost can be easily reduced.

本発明によれば、光試験を効率良く低コストで実施することの可能な光通信システムおよび光試験装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical communication system and optical test apparatus which can implement an optical test efficiently at low cost can be provided.

[第1の実施形態]
図1は本発明に係わる光通信システムの第1の実施形態を示すブロック図である。なお図1において図11と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図1のシステムは図11と同様のPDS型のトポロジを持つが、光パルス試験装置40を光試験装置7に置き換えたものとなっている。なお局側において幹線光ファイバ2に光カプラ9を挿入し、この光カプラ9に光スイッチ8を介して測定装置7を接続することで、局内装置1からの指令によりインサービスモニタリングを実施することができる。インサービスモニタリングにおいては試験装置7から光スイッチ8、光カプラ9を経由して幹線光ファイバ2に試験光を送出し、PDS型光線路からの戻り光が光カプラ9、光スイッチ8を経由して試験装置7で受信される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical communication system according to the present invention. In FIG. 1, parts that are the same as those in FIG. 11 are given the same reference numerals, and only different parts will be described here. The system shown in FIG. 1 has a PDS type topology similar to that shown in FIG. 11 except that the optical pulse test apparatus 40 is replaced with the optical test apparatus 7. In-service monitoring is performed in accordance with a command from the in-station device 1 by inserting an optical coupler 9 into the trunk optical fiber 2 on the station side and connecting the measuring device 7 to the optical coupler 9 via the optical switch 8. Can do. In in-service monitoring, test light is sent from the test apparatus 7 to the trunk optical fiber 2 via the optical switch 8 and the optical coupler 9, and the return light from the PDS type optical path passes through the optical coupler 9 and the optical switch 8. And received by the test apparatus 7.

さらに、図1においては図11の光フィルタ6−1〜6−4を排除し、端末側光ファイバ4−1〜4−4の加入者端末側の一部にそれぞれ光識別マーカ10−1〜10−4を形成するようにする。光識別マーカ10−1〜10−4は各端末側光ファイバ4−1〜4−4ごとに接続(融着)される光ファイバ部材であり、それぞれ固有の屈折率分布を有する。好ましくは光識別マーカ10−1〜10−4はGeO2などをコアにドープした希土類添加型光ファイバである。GeO2添加濃度をそれぞれ異ならせることにより、その長さによらず光識別マーカ10−1〜10−4の特性を変えることができる。   Further, in FIG. 1, the optical filters 6-1 to 6-4 in FIG. 11 are excluded, and the optical identification markers 10-1 to 10-1 are respectively attached to part of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 on the subscriber terminal side. 10-4 is formed. The optical identification markers 10-1 to 10-4 are optical fiber members connected (fused) to the respective terminal side optical fibers 4-1 to 4-4, and each have an inherent refractive index distribution. Preferably, the optical identification markers 10-1 to 10-4 are rare-earth doped optical fibers doped with GeO2 or the like in the core. By varying the GeO2 addition concentration, the characteristics of the light identification markers 10-1 to 10-4 can be changed regardless of the length.

すなわち、幹線光ファイバ2に入射された光周波数ν0の試験光は、加入者端末5−1〜5−4に至るまでの経路における光ファイバ中の音波(フォノン)と相互作用する。この相互作用により試験光の一部は散乱され、その周波数は伝搬媒質である光ファイバの音響速度に応じてシフトし、ブリルアン散乱光が発生する。   That is, the test light having the optical frequency ν0 incident on the trunk optical fiber 2 interacts with sound waves (phonons) in the optical fiber in the route from the subscriber terminals 5-1 to 5-4. Due to this interaction, a part of the test light is scattered, and its frequency is shifted according to the acoustic velocity of the optical fiber that is the propagation medium, and Brillouin scattered light is generated.

このような構成において光ファイバの屈折率分布を変更することにより、ブリルアン散乱光の周波数を固有に設定することが可能である。本実施形態では光識別マーカ10−1〜10−4の屈折率分布をそれぞれ異ならせることにより、局内装置1から各加入者端末5−1〜5−4に至る各経路の屈折率分布をそれぞれ変化させるようにしている。   By changing the refractive index distribution of the optical fiber in such a configuration, the frequency of the Brillouin scattered light can be uniquely set. In this embodiment, the refractive index distribution of each path from the in-station device 1 to each of the subscriber terminals 5-1 to 5-4 is changed by making the refractive index distributions of the optical identification markers 10-1 to 10-4 different. I try to change it.

図2は、図1の光試験装置7の一実施の形態を示す機能ブロック図である。図2において、試験光源21は光周波数ν0の試験光を連続的に発生出力する。この試験光は光カプラ25−1により口元で一部分岐され、ローカル光とプローブ光とが生成される。このうちプローブ光は光カプラ25−2から光ファイバを介して出力され、幹線光ファイバ2(図1)に入射される。   FIG. 2 is a functional block diagram showing an embodiment of the optical test apparatus 7 of FIG. In FIG. 2, a test light source 21 continuously generates and outputs test light having an optical frequency ν0. This test light is partially branched at the mouth by the optical coupler 25-1, and local light and probe light are generated. Among these, the probe light is output from the optical coupler 25-2 through the optical fiber and is incident on the trunk optical fiber 2 (FIG. 1).

ローカル光は、光スプリッタ3および前記幹線光ファイバ2を介して到来するブリルアン散乱光を観測する観測部20、に入射される。すなわち図1において発生したブリルアン散乱光は、光カプラ25−2を経由して同様に観測部20に入射される。ローカル光(周波数ν0)およびブリルアン散乱光(周波数ν0±νB)は光カプラ25−3により合波され、フォトダイオード(PD)などの受光素子23より、ビート信号νBを含む電気信号に変換される。この電気信号は増幅器22により増幅されたのちスペクトルアナライザ30に入力される。電気信号はスペクトルアナライザ30によりヘテロダイン検波される。すなわち電気信号は、νBに近い周波数信号を発生するローカルオシレータ(LO)29の局部信号とミキサ27により混合され、ベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号はローパスフィルタ(LPF)28により不要波成分が除去され、これによりブリルアン周波数シフトνBのブリルアン散乱光に基づくビート成分が抽出される。このビート成分はA/D変換器31によりディジタル変換され、制御部50に与えられる。   The local light is incident on the observation unit 20 that observes the Brillouin scattered light coming through the optical splitter 3 and the trunk optical fiber 2. That is, the Brillouin scattered light generated in FIG. 1 is similarly incident on the observation unit 20 via the optical coupler 25-2. The local light (frequency ν0) and the Brillouin scattered light (frequency ν0 ± νB) are combined by the optical coupler 25-3 and converted from the light receiving element 23 such as a photodiode (PD) into an electric signal including the beat signal νB. . This electric signal is amplified by the amplifier 22 and then input to the spectrum analyzer 30. The electric signal is heterodyne detected by the spectrum analyzer 30. That is, the electric signal is mixed by the mixer 27 with the local signal of the local oscillator (LO) 29 that generates a frequency signal close to νB, and converted into a baseband signal. An unnecessary wave component is removed from the baseband signal by a low-pass filter (LPF) 28, and thereby a beat component based on Brillouin scattered light having a Brillouin frequency shift νB is extracted. This beat component is digitally converted by the A / D converter 31 and given to the control unit 50.

なおヘテロダイン検波において生じ易い偏波揺らぎを低減させるため、ローカル光を偏波スクランブラ24を通過させたのち光カプラ25−3に入射すると都合がよい。ブリルアン後方散乱光ν0±νBとローカル光ν0とを合波してヘテロダイン検波することにより、受光素子23において、ブリルアン散乱光は周波数νBのビート信号として検出される。   In order to reduce polarization fluctuation that is likely to occur in heterodyne detection, it is convenient that the local light is incident on the optical coupler 25-3 after passing through the polarization scrambler 24. By combining the Brillouin backscattered light ν0 ± νB and the local light ν0 and performing heterodyne detection, the light receiving element 23 detects the Brillouin scattered light as a beat signal having a frequency νB.

ところで制御部50は、本実施形態に係わる処理機能として識別処理部50aと、検出処理部50bと、判別処理部50cとを備える。識別処理部50aは、観測されたブリルアン散乱光の周波数に基づいて端末側光ファイバ4−1〜4−4のそれぞれを識別する。検出処理部50bは、識別された端末側光ファイバ4−1〜4−4の状態を、ブリルアン散乱光に基づいて個別に検出する。判別処理部50cは、ビート成分の側波帯の中心周波数およびその強度に基づいて、端末側光ファイバ4−1〜4−4のそれぞれにおける障害の位置を判別する。次に、上記構成における作用を詳しく説明する。   The control unit 50 includes an identification processing unit 50a, a detection processing unit 50b, and a discrimination processing unit 50c as processing functions according to the present embodiment. The identification processing unit 50a identifies each of the terminal-side optical fibers 4-1 to 4-4 based on the observed frequency of the Brillouin scattered light. The detection processing unit 50b individually detects the states of the identified terminal-side optical fibers 4-1 to 4-4 based on the Brillouin scattered light. The determination processing unit 50c determines the position of the failure in each of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 based on the center frequency of the sideband of the beat component and its intensity. Next, the operation of the above configuration will be described in detail.

図3は、光識別マーカ10−1〜10−4からのブリルアン後方散乱光を示す模式図である。光スプリッタ3から下流側の4本の端末側光ファイバ4−1〜4−4を測定対象とし、各端末側光ファイバ4−1〜4−4は、それぞれ共通の特性をもつ光ファイバ部分と、個別の特性をもつ光識別マーカ10−1〜10−4を持つ。この構成の分岐型光線路に試験光ν0が入射されると、光ファイバ部分においてはいずれも(ν0±νb)のブリルアン散乱光が生じる。これに対し光識別マーカ10−1〜10−4においては、周波数(ν0±ν1)〜(ν0±ν4)のブリルアン散乱光が、それぞれ個別に生じることになる。各光識別マーカ10−1〜10−4のブリルアンシフト量はそれぞれν1、ν2、ν3、ν4と表される。よって光試験装置7において検出されるビート信号の周波数は、νB=±(νb+ν1+ν2+ν3+ν4)と表される。   FIG. 3 is a schematic diagram showing Brillouin backscattered light from the light identification markers 10-1 to 10-4. The four terminal-side optical fibers 4-1 to 4-4 on the downstream side from the optical splitter 3 are measured, and each of the terminal-side optical fibers 4-1 to 4-4 is an optical fiber portion having a common characteristic. And optical identification markers 10-1 to 10-4 having individual characteristics. When the test light ν0 is incident on the branched optical line having this configuration, (ν0 ± νb) Brillouin scattered light is generated in the optical fiber portion. On the other hand, in the light identification markers 10-1 to 10-4, Brillouin scattered light having frequencies (ν0 ± ν1) to (ν0 ± ν4) is individually generated. The Brillouin shift amounts of the respective light identification markers 10-1 to 10-4 are expressed as ν1, ν2, ν3, and ν4, respectively. Therefore, the frequency of the beat signal detected by the optical test apparatus 7 is expressed as νB = ± (νb + ν1 + ν2 + ν3 + ν4).

例えば、波長λ=1.55μmとした場合のブリルアン散乱光の周波数シフト量をΔνとすると、Δνは光ファイバの屈折率をn、ファイバ長手方向の音響速度をVL、試験光波長λをパラメータとして式(1)により表される。

Figure 0004504789
For example, if the frequency shift amount of Brillouin scattered light when the wavelength λ = 1.55 μm is Δν, Δν is the refractive index of the optical fiber, the acoustic velocity in the longitudinal direction of the fiber is VL, and the test light wavelength λ is the parameter. It is represented by Formula (1).
Figure 0004504789

屈折率n、およびVLは、GeO2添加濃度w[wt%]により次式(2),(3)のように決定される。なお式(2),(3)は例えば非特許文献3により導くことが可能である。

Figure 0004504789
The refractive index n and VL are determined by the following formulas (2) and (3) based on the GeO 2 addition concentration w [wt%]. Equations (2) and (3) can be derived from Non-Patent Document 3, for example.
Figure 0004504789

このように複数の光識別マーカ10−1〜10−4で生じるブリルアン散乱シフト周波数を、ビート信号として測定することができる。光スプリッタ3から下流側の各光ファイバにおいて発生するブリルアン周波数シフトを、式(1)〜(3)を用いて算出すると次の値が得られる。   Thus, the Brillouin scattering shift frequency generated by the plurality of light identification markers 10-1 to 10-4 can be measured as a beat signal. When the Brillouin frequency shift generated in each optical fiber on the downstream side from the optical splitter 3 is calculated using the equations (1) to (3), the following values are obtained.

すなわち端末側光ファイバ4−1〜4−4、および光識別マーカ10−1〜10−4のGeO2添加濃度wをそれぞれ(3.0)、(7.3)、(11.6)、(15.8)、(19.9)[wt%]とすると、試験波長が1.55μmのとき、屈折率nはそれぞれ(1.462)、(1.469)、(1.475)、(1.481)、(1.487)となる。またブリルアンシフト量Δνは、(10.97)、(10.67)、(10.37)、(10.07)、(9.77)[GHz]となる。   That is, the GeO 2 addition concentration w of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 and the optical identification markers 10-1 to 10-4 is set to (3.0), (7.3), (11.6), ( 15.8), (19.9) [wt%], when the test wavelength is 1.55 μm, the refractive index n is (1.462), (1.469), (1.475), ( 1.481) and (1.487). Further, the Brillouin shift amount Δν is (10.97), (10.67), (10.37), (10.07), (9.77) [GHz].

図4は、ブリルアン後方散乱光のスペクトルを示す図である。光試験装置7(図1)においてこれらのブリルアン後方散乱光を測定すると、図4に示すように、光識別マーカ10−1〜10−4ごとに異なる波長の識別信号が得られる。なお図1のシステムの光ファイバがシングルモードファイバである場合、各光識別マーカ10−1〜10−4のGeO2添加濃度を調節してコアとクラッドの比屈折率をシングルモードファイバと同等にすれば、モードフィールド径の違いによる接続損失を抑えることが可能である。クラッドのGeO2添加濃度はブリルアンシフト量にはほとんど影響しない。   FIG. 4 is a diagram showing a spectrum of Brillouin backscattered light. When these Brillouin backscattered light is measured in the optical test apparatus 7 (FIG. 1), identification signals having different wavelengths are obtained for the respective optical identification markers 10-1 to 10-4 as shown in FIG. If the optical fiber of the system of FIG. 1 is a single mode fiber, the relative refractive index of the core and the clad should be made equal to that of the single mode fiber by adjusting the GeO 2 addition concentration of each of the optical identification markers 10-1 to 10-4. For example, connection loss due to a difference in mode field diameter can be suppressed. The concentration of GeO2 added to the clad hardly affects the Brillouin shift amount.

環境変動などにより−20〜75°Cの範囲で温度が変化すると、ブリルアン周波数は100MHz程度のオーダで揺らぐ。周波数シフトの隣接するブリルアン散乱光をそれぞれ識別するためには、それぞれのスペクトルが十分に離れている必要がある。   When the temperature changes in the range of -20 to 75 ° C due to environmental fluctuations, the Brillouin frequency fluctuates on the order of about 100 MHz. In order to identify adjacent Brillouin scattered lights having frequency shifts, the respective spectra need to be sufficiently separated.

ブリルアン散乱光の周波数帯域は約50MHz程度であるので、光識別マーカ10−1〜10−4からのブリルアン周波数シフトの中心周波数が上記のように0.3GHz程度保たれていれば、光識別マーカ10−1〜10−4によるブリルアン周波数シフトを余裕を持って観測することができる。   Since the frequency band of Brillouin scattered light is about 50 MHz, if the center frequency of the Brillouin frequency shift from the light identification markers 10-1 to 10-4 is maintained at about 0.3 GHz as described above, the light identification marker The Brillouin frequency shift due to 10-1 to 10-4 can be observed with a margin.

なお光ファイバのブリルアンシフト周波数は温度変化だけでなく、張力歪みの印加によっても変動する。このことを積極的に利用して、張力や温度を制御することによっても、光識別マーカ10−1〜10−4に固有のブリルアン周波数シフトを持たせることができる。この場合、光識別マーカ10−1〜10−4のコア濃度は一定であっても良い。   Note that the Brillouin shift frequency of the optical fiber fluctuates not only by temperature change but also by application of tensile strain. By actively utilizing this fact and controlling the tension and temperature, the optical identification markers 10-1 to 10-4 can be given a Brillouin frequency shift. In this case, the core concentration of the light identification markers 10-1 to 10-4 may be constant.

図5および図6は、光試験装置7(図1)においてヘテロダイン検波により得られるビート信号周波数ν1〜ν4を示す模式図である。図5は端末側光ファイバ4−1〜4−4のいずれにも障害がない場合を示し、この場合には全てのビート信号周波数ν1〜ν4が互いに異なるスペクトル位置に観測される。図6は、端末側光ファイバ4−2において過度の損失をもたらす障害が生じた場合を示す。または図6は、図7に示すように光識別マーカ10−2(および加入者端末5−2)が接続されていない状態に対応する。この場合、図6の破線に示されるようにビート信号ν2が減衰して観測される。   5 and 6 are schematic diagrams showing beat signal frequencies ν1 to ν4 obtained by heterodyne detection in the optical test apparatus 7 (FIG. 1). FIG. 5 shows a case where none of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 has any obstacles. In this case, all beat signal frequencies ν1 to ν4 are observed at different spectral positions. FIG. 6 shows a case where a failure that causes excessive loss occurs in the terminal-side optical fiber 4-2. 6 corresponds to a state in which the optical identification marker 10-2 (and the subscriber terminal 5-2) is not connected as shown in FIG. In this case, the beat signal ν2 is attenuated and observed as shown by the broken line in FIG.

これらの図に示されるように本実施形態によれば、端末側光ファイバ4−1〜4−4のいずれかに障害が生じると、対応する光識別マーカ10−1〜10−4によるビート信号が減衰するか、または消失する。どの端末側光ファイバに障害が生じたかは、ビート信号周波数により一意に識別できる。従って端末側光ファイバ4−1〜4−4の線路長が互いに同じであっても、障害の生じた端末側光ファイバを特定することが可能にとなる。   As shown in these drawings, according to the present embodiment, when a failure occurs in any of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4, the beat signals by the corresponding optical identification markers 10-1 to 10-4 are displayed. Attenuates or disappears. Which terminal side optical fiber has failed can be uniquely identified by the beat signal frequency. Therefore, even if the line lengths of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 are the same, it becomes possible to specify the terminal side optical fiber in which the failure has occurred.

従って、光スプリッタ3から下流側の各端末側光ファイバ4−1〜4−4を、その線路長差によらずそれぞれに線路ごとに識別することができるようになる。また本実施形態では光識別マーカ10−1〜10−4の特性により、励起されるブリルアン周波数がそれぞれ固有に決定される。よって試験光は単一の波長でよく、多波長光源を不要として装置コストを安価に抑えることが可能となる。   Accordingly, the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 on the downstream side from the optical splitter 3 can be identified for each line regardless of the line length difference. In the present embodiment, the excited Brillouin frequency is uniquely determined by the characteristics of the light identification markers 10-1 to 10-4. Therefore, the test light may have a single wavelength, and a multi-wavelength light source is unnecessary, and the apparatus cost can be reduced.

また複数の端末側光ファイバ4−1〜4−4からのブリルアンシフト波長に対して幹線光ファイバ2のブリルアンシフト波長を十分に分離可能にすることにより、幹線光ファイバ2を周波数分離して識別することも可能である。さらに、ブリルアン散乱光はフレネル反射やレーリー散乱光と周波数軸上で分離できるために、本実施形態よれば、ブリルアン光のパワーの時間変化測定において反射によるデッドゾーンが発生しないという利点を得られる。   Further, the main optical fiber 2 is frequency-separated and identified by sufficiently separating the Brillouin shift wavelength of the main optical fiber 2 from the Brillouin shift wavelengths from the plurality of terminal side optical fibers 4-1 to 4-4. It is also possible to do. Further, since the Brillouin scattered light can be separated from the Fresnel reflection or Rayleigh scattered light on the frequency axis, according to the present embodiment, there is an advantage that a dead zone due to reflection does not occur in the measurement of the Brillouin light power over time.

以上をまとめると本実施形態では、端末側光ファイバ4−1〜4−4に、それぞれブリルアンシフト周波数の異なる光識別マーカ10−1〜10−4を形成する。そして単一波長の試験光を幹線光ファイバ2に入射し、光スプリッタ3の下流側からの反射光をヘテロダイン検波し、ビート成分を抽出する。そして各ビート成分の示すブリルアンシフト周波数とその強度スペクトルを観測することにより、端末側光ファイバ4−1〜4−4をそれぞれ特定し、障害の有無を検出するようにしている。   In summary, in the present embodiment, the optical identification markers 10-1 to 10-4 having different Brillouin shift frequencies are formed in the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4, respectively. Then, test light having a single wavelength is incident on the trunk optical fiber 2, and the reflected light from the downstream side of the optical splitter 3 is heterodyne detected to extract a beat component. Then, by observing the Brillouin shift frequency and its intensity spectrum indicated by each beat component, each of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 is specified, and the presence or absence of a fault is detected.

このようにしたので、光スプリッタ3よりも下流側に位置する光ファイバのそれぞれの情報を、ブリルアン波長のシフト量変化をパラメータとして得ることができる。すなわち各加入者端末近傍の光識別マーカ10−1〜10−4からのブリルアン散乱光を検出することにより、端末側光ファイバ4−1〜4−4を個別に識別し、障害の発生を検出することができる。これにより分岐型光ファイバの監視試験などの運用業務を効率化できるようになる。これらのことから本実施形態によれば、光試験を効率良く低コストで実施することの可能な光通信システムおよび光試験装置を提供することが可能になる。   Since it did in this way, each information of the optical fiber located downstream from the optical splitter 3 can be obtained by using the Brillouin wavelength shift amount change as a parameter. That is, by detecting the Brillouin scattered light from the optical identification markers 10-1 to 10-4 in the vicinity of each subscriber terminal, the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4 are individually identified, and the occurrence of a failure is detected. can do. This makes it possible to streamline operations such as branching optical fiber monitoring tests. From these facts, according to the present embodiment, it is possible to provide an optical communication system and an optical test apparatus capable of performing an optical test efficiently and at low cost.

[第2の実施形態]
第1の実施形態においては、障害の発生した端末側光ファイバを局内において特定可能とする技術を開示した。第2の実施形態ではこれに加え、障害の発生した位置、すなわち光試験装置7から障害個所までの長さを特定することを可能とする技術を開示する。
図8は、例えば図5のビート信号周波数を周波数軸に対して拡大して示す模式図である。なお添字i(i=1〜n)により光識別マーカ10−iを区別した。すなわち図8は、光識別マーカ10−iから戻るブリルアン散乱光とローカル光とのビート信号であるνiを周波数軸に対して拡大し、光パワーの強度変調を測定したスペクトルを示す。図8に示すように、抽出されたビート信号に対してνi±fiの側波帯が存在する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, a technique has been disclosed in which a terminal-side optical fiber in which a failure has occurred can be identified in the station. In addition to this, the second embodiment discloses a technique that makes it possible to specify the position where a failure has occurred, that is, the length from the optical test apparatus 7 to the location of the failure.
FIG. 8 is a schematic diagram showing, for example, the beat signal frequency of FIG. 5 enlarged with respect to the frequency axis. The light identification marker 10-i is distinguished by the suffix i (i = 1 to n). That is, FIG. 8 shows a spectrum obtained by enlarging the beat signal νi of the Brillouin scattered light and the local light returning from the light identification marker 10-i with respect to the frequency axis and measuring the intensity modulation of the optical power. As shown in FIG. 8, there is a side band of νi ± fi with respect to the extracted beat signal.

試験光源21(図2)と光識別マーカ10−iとの光路長をLi1とし、光識別マーカ10−1〜10−4の長さをそれぞれLi2とすると、光識別マーカ10−iからのブリルアン散乱光のビート信号の側波帯の中心周波数fiは次式(4)により表される。

Figure 0004504789
If the optical path length between the test light source 21 (FIG. 2) and the light identification marker 10-i is Li1, and the lengths of the light identification markers 10-1 to 10-4 are Li2, respectively, the Brillouin from the light identification marker 10-i. The center frequency fi of the sideband of the beat signal of the scattered light is expressed by the following equation (4).
Figure 0004504789

式(4)においてvは光ファイバ中の光速を示す。Li1が5kmの場合、中心波長から20kHz程度の分解能を達成できれば側波帯を観測することができる。つまりスペクトラムアナライザ30により十分な精度で側波帯を観測できる。また距離Lの精度としては、例えば5kmの線路では1mの距離差を2Hzの周波数差として読みとることが可能である。   In Expression (4), v represents the speed of light in the optical fiber. When Li1 is 5 km, a sideband can be observed if a resolution of about 20 kHz from the center wavelength can be achieved. That is, the sideband can be observed with sufficient accuracy by the spectrum analyzer 30. As the accuracy of the distance L, for example, in a 5 km line, a distance difference of 1 m can be read as a frequency difference of 2 Hz.

図9は、光ファイバ識別部10−1が途中で断線した場合の線路状態を示す図である。なお端末側光ファイバ4−2〜4−4については健全な状態であるとして図示を省略する。加入者端末5−1からLf[km]の位置で、光ファイバ識別部10−1の断線障害が発生したとする。このとき側波帯の中心周波数f1′は、図10および次式(5)に示すようにシフトする。

Figure 0004504789
FIG. 9 is a diagram illustrating a line state when the optical fiber identification unit 10-1 is disconnected halfway. The terminal side optical fibers 4-2 to 4-4 are not shown because they are in a healthy state. It is assumed that a disconnection failure of the optical fiber identification unit 10-1 occurs at a position Lf [km] from the subscriber terminal 5-1. At this time, the center frequency f1 ′ of the sideband is shifted as shown in FIG. 10 and the following equation (5).
Figure 0004504789

このときの側波帯信号のパワーPは、スペクトル曲線を周波数の関数I(f)とし、この側波帯を含むスペクトラムアナライザの分解能を図10に示すように定数Bとしたとき、次式(6)2より表される。

Figure 0004504789
The power P of the sideband signal at this time is given by the following equation (1) when the spectrum curve is a function I (f) of frequency and the resolution of the spectrum analyzer including this sideband is a constant B as shown in FIG. 6) It is expressed by 2.
Figure 0004504789

このことは次の理由により説明できる。すなわち光識別マーカ10−1〜10−4において障害が発生すると障害から下流側の戻り光が消滅するため、Pは光識別マーカの長さに比例して(L2−Lf)/L2倍へと減少し、よってパワースペクトラムが狭帯化する。この側波帯の中心周波数f′の変化とスペクトル幅の変化、およびパワースペクトルの変化を観測することにより、試験光源21から障害位置までの線路長を高い精度で検出することができる。すなわち第2の実施形態によれば、障害の発生位置を検出することが可能になる。さらにこのことを応用して本実施形態によれば、端末側光ファイバ4−1〜4−4の線路長情報を精度よく測定することが可能となる。 This can be explained for the following reason. That is, when a failure occurs in the light identification markers 10-1 to 10-4, the return light on the downstream side from the failure disappears, so P is proportional to the length of the light identification marker (L i 2−Lf) / L i. The power spectrum is narrowed by a factor of 2, thereby narrowing the power spectrum. By observing the change of the center frequency f i ′ of the sideband, the change of the spectrum width, and the change of the power spectrum, the line length from the test light source 21 to the fault position can be detected with high accuracy. That is, according to the second embodiment, it is possible to detect a position where a failure has occurred. Furthermore, by applying this fact, according to the present embodiment, it is possible to accurately measure the line length information of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば試験光は連続光に限らずパルス状であっても良い。また試験光の波長は唯一とは限らない。例えば複数の波長に切り替えられるようにしておき、システム要請に応じて適切な試験光波長を用いるようにしても良い。試験光波長を切り替えても光識別マーカごとのブリルアンシフトがそれぞれ固有の値となることは明らかであろう。
また光スプリッタ3における分岐数は4に限らない。如何なる分岐数においてもブリルアンシフト波長間隔を適切に設定することにより、分岐数の多いPDS構成においても光スプリッタ3から端末側の状態を局内から個別に試験することが可能である。さらに光スプリッタ3から下流側全体を光識別マーカとしても良い。すなわち端末側光ファイバ4−1〜4−4の一部分だけに光識別マーカ10−1〜10−4を形成するのではなく、光スプリッタ3から各加入者端末5−1〜5−4に至る各経路の全てを、光識別マーカ10−1〜10−4とするようにしても良い。光識別マーカ10−1〜10−4も光ファイバであり光信号の伝送機能を持つことから、このような構成は十分に可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the test light is not limited to continuous light but may be pulsed. The wavelength of the test light is not always unique. For example, the wavelength may be switched to a plurality of wavelengths, and an appropriate test light wavelength may be used according to system requirements. It will be apparent that the Brillouin shift for each light identification marker has a unique value even when the test light wavelength is switched.
Further, the number of branches in the optical splitter 3 is not limited to four. By appropriately setting the Brillouin shift wavelength interval for any number of branches, it is possible to individually test the state on the terminal side from the optical splitter 3 even in a PDS configuration with a large number of branches. Further, the entire downstream side from the optical splitter 3 may be used as a light identification marker. That is, the optical identification markers 10-1 to 10-4 are not formed only on a part of the terminal side optical fibers 4-1 to 4-4, but reach from the optical splitter 3 to the subscriber terminals 5-1 to 5-4. All of the paths may be the optical identification markers 10-1 to 10-4. Since the optical identification markers 10-1 to 10-4 are also optical fibers and have an optical signal transmission function, such a configuration is sufficiently possible.

さらに、本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わせにより、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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明に係わる光通信システムの第1の実施形態を示すブロック図。1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical communication system according to the present invention. 図1の光試験装置7の一実施の形態を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows one Embodiment of the optical test apparatus 7 of FIG. 光識別マーカ10−1〜10−4からのブリルアン後方散乱光を示す模式図。The schematic diagram which shows the Brillouin backscattered light from the optical identification markers 10-1 to 10-4. ブリルアン後方散乱光のスペクトルを示す図。The figure which shows the spectrum of Brillouin backscattered light. 光試験装置7のヘテロダイン検波により得られるビート信号周波数ν1〜ν4を示す模式図。The schematic diagram which shows beat signal frequency (nu) 1- (nu) 4 obtained by the heterodyne detection of the optical test apparatus 7. FIG. 光試験装置7のヘテロダイン検波により得られるビート信号周波数ν1〜ν4を示す模式図。The schematic diagram which shows beat signal frequency (nu) 1- (nu) 4 obtained by the heterodyne detection of the optical test apparatus 7. FIG. 光識別マーカ10−2(および加入者端末5−2)が接続されていない状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state in which the optical identification marker 10-2 (and subscriber terminal 5-2) is not connected. 分離されたビート信号周波数を周波数軸に対して拡大して示す模式図。The schematic diagram which expands and shows the separated beat signal frequency with respect to the frequency axis. 光ファイバ識別部10−1が途中で断線した状態を示す図。The figure which shows the state in which the optical fiber identification part 10-1 was disconnected on the way. ブリルアン散乱光の側波帯のスペクトルがシフトした状態を示す図。The figure which shows the state which the spectrum of the sideband of the Brillouin scattered light shifted. 既存の光試験方法の一例につき説明するための図。The figure for demonstrating about an example of the existing optical test method. 光パルス試験装置40の一構成例を示す図。The figure which shows the example of 1 structure of the optical pulse test apparatus. 光パルス試験装置40により測定される波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the waveform measured by the optical pulse test apparatus. 既存の光試験方法の他の例を説明するための図。The figure for demonstrating the other example of the existing optical test method.

符号の説明Explanation of symbols

1…局内装置、2…幹線光ファイバ、3…光スプリッタ、4(4−1〜4−4)…端末側光ファイバ、5(5−1〜5−4)…加入者端末、6(6−1〜6−4)…光フィルタ、7…光試験装置、8…光スイッチ、9…光カプラ、10(10−1〜10−4)…光識別マーカ、20…観測部、21…試験光源、22…増幅器、23…受光素子、24…偏波スクランブラ、25(25−1〜25−3)…光カプラ、27…ミキサ、28…ローパスフィルタ、29…ローカルオシレータ、30…スペクトラムアナライザ、40…光パルス試験装置、40′…波長可変光パルス試験装置、50…制御部、50a…識別処理部、50b…検出処理部、50c…判別処理部、51…半導体レーザ、52…光カプラ、53…受光素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Station apparatus, 2 ... Trunk optical fiber, 3 ... Optical splitter, 4 (4-1 to 4-4) ... Terminal side optical fiber, 5 (5-1 to 5-4) ... Subscriber terminal, 6 (6 -1 to 6-4) ... optical filter, 7 ... optical test device, 8 ... optical switch, 9 ... optical coupler, 10 (10-1 to 10-4) ... optical identification marker, 20 ... observation section, 21 ... test Light source, 22 ... amplifier, 23 ... light receiving element, 24 ... polarization scrambler, 25 (25-1 to 25-3) ... optical coupler, 27 ... mixer, 28 ... low pass filter, 29 ... local oscillator, 30 ... spectrum analyzer , 40... Optical pulse test device, 40 ′. Wavelength tunable optical pulse test device, 50... Control unit, 50 a ... identification processing unit, 50 b ... detection processing unit, 50 c ... discrimination processing unit, 51 ... semiconductor laser, 52 ... optical coupler 53. Light receiving element

Claims (13)

局内装置と、この局内装置から延伸される幹線光ファイバを複数の支線光ファイバに分岐する光分岐器とを具備する光通信システムにおいて、
試験光を発生する光源を有しこの試験光を前記幹線光ファイバに入射する光試験装置を備え、
前記複数の支線光ファイバの少なくとも一つは、
前記局内装置から遠方の端部に接続され、接続された支線光ファイバとは異なる固有の周波数シフトで前記試験光に対するブリルアン散乱光を励起する光識別部を備え、
前記光試験装置は、
前記光分岐器および前記幹線光ファイバを介して到来するブリルアン散乱光を観測する観測手段と、
前記観測されたブリルアン散乱光の周波数に基づいて、前記光識別部を備えた支線光ファイバを個別に識別する識別手段とを備え、
前記複数の支線光ファイバはシングルモードファイバであり、
前記光識別部は、各支線光ファイバごとに接続され各支線光ファイバごとに固有の屈折率分布を有する希土類添加型光ファイバであり、
前記希土類添加型光ファイバにおけるコアとクラッドの比屈折率を前記シングルモードファイバの比屈折率と同等にしたことを特徴とする光通信システム。
In an optical communication system comprising an intra-station device and an optical branching device for branching a trunk optical fiber extended from the intra-station device into a plurality of branch optical fibers,
An optical test apparatus having a light source for generating test light and entering the test light into the trunk optical fiber;
At least one of the plurality of branch optical fibers is
An optical identification unit that is connected to an end far from the in-station device and excites Brillouin scattered light with respect to the test light at a unique frequency shift different from the connected branch optical fiber ;
The optical test apparatus
Observation means for observing Brillouin scattered light coming through the optical splitter and the trunk optical fiber;
Identification means for individually identifying the branch optical fiber provided with the light identification unit based on the frequency of the observed Brillouin scattered light,
The plurality of branch optical fibers are single mode fibers;
The optical identification unit is a rare earth-doped optical fiber that is connected to each branch optical fiber and has a specific refractive index distribution for each branch optical fiber,
An optical communication system, wherein a relative refractive index of a core and a clad in the rare earth-doped optical fiber is equal to that of the single mode fiber.
前記光試験装置は、
さらに、前記識別された支線光ファイバにおける前記光識別部の有無を前記ブリルアン散乱光に基づいて個別に検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
The optical test apparatus
2. The optical communication system according to claim 1, further comprising detection means for individually detecting presence / absence of the light identification unit in the identified branch optical fiber based on the Brillouin scattered light.
前記光試験装置は、
さらに、前記識別された支線光ファイバのそれぞれにおける障害の有無を各周波数におけるブリルアン散乱光の強度スペクトルに基づいて検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
The optical test apparatus
2. The optical communication system according to claim 1, further comprising detection means for detecting presence / absence of a failure in each of the identified branch optical fibers based on an intensity spectrum of Brillouin scattered light at each frequency.
前記光試験装置は、
前記光源により発生される試験光を一部分岐してローカル光を生成する分岐手段と、
前記光分岐器および前記幹線光ファイバを介して到来する反射光と前記ローカル光とを合波する合波手段と、
この合波手段により合波された光を電気信号に変換する受光素子とを備え、
前記観測手段は、
前記電気信号をヘテロダイン検波してビート成分を抽出する検波手段と、
前記抽出されたビート成分の周波数対強度特性を測定するスペクトラムアナライザとを備えることを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
The optical test apparatus
Branching means for partially branching test light generated by the light source to generate local light;
A multiplexing means for multiplexing the reflected light and the local light coming through the optical splitter and the trunk optical fiber;
A light receiving element that converts the light combined by the multiplexing means into an electrical signal,
The observation means includes
Detection means for extracting the beat component by heterodyne detection of the electrical signal;
The optical communication system according to claim 1, further comprising: a spectrum analyzer that measures frequency vs. intensity characteristics of the extracted beat component.
前記光試験装置は、
さらに、前記ビート成分の側波帯の中心周波数の変化、および前記側波帯のパワースペクトラムに基づいて前記複数の光識別部のそれぞれにおける障害の位置を判別する判別手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の光通信システム。
The optical test apparatus
And a discriminating unit that discriminates a position of a fault in each of the plurality of optical discriminating units based on a change in a center frequency of a sideband of the beat component and a power spectrum of the sideband. The optical communication system according to claim 4.
前記希土類添加型光ファイバは、各支線光ファイバごとに個別に異なるGeO2添加濃度を有するGeO2添加型光ファイバであることを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。 2. The optical communication system according to claim 1, wherein the rare earth-doped optical fiber is a GeO 2 -doped optical fiber having a different GeO 2 -doped concentration for each branch optical fiber. 前記希土類添加型光ファイバは、各支線光ファイバごとに固有の温度に温度管理されることを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。 2. The optical communication system according to claim 1, wherein the rare earth-doped optical fiber is temperature-controlled at a specific temperature for each branch optical fiber. 前記希土類添加型光ファイバは、各支線光ファイバごとに固有の張力歪みを印加されることを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。 2. The optical communication system according to claim 1, wherein the rare earth-doped optical fiber is applied with a tensile strain specific to each branch optical fiber. 局内装置とこの局内装置から延伸される幹線光ファイバを複数の支線光ファイバに分岐する光分岐器とを具備する光通信システムに用いられる光試験装置において、
前記幹線光ファイバに入射される試験光を発生する光源と、
前記複数の支線光ファイバのそれぞれに接続される光識別部において前記試験光により励起され、前記光分岐器および前記幹線光ファイバを介して到来するブリルアン散乱光を観測する観測手段と、
前記観測されたブリルアン散乱光の周波数に基づいて前記複数の支線光ファイバのそれぞれを識別する識別手段とを具備し、
前記複数の支線光ファイバはシングルモードファイバであり、
前記光識別部は、各支線光ファイバごとに接続され各支線光ファイバごとに固有の屈折率分布を有する希土類添加型光ファイバであり、
前記希土類添加型光ファイバにおけるコアとクラッドの比屈折率が前記シングルモードファイバの比屈折率と同等であることを特徴とする光試験装置。
In an optical test apparatus used for an optical communication system comprising an intra-station device and an optical branching device for branching a trunk optical fiber extended from the intra-station device into a plurality of branch optical fibers,
A light source for generating test light incident on the trunk optical fiber;
Observation means for observing Brillouin scattered light that is excited by the test light in the optical identification unit connected to each of the branch optical fibers and arrives via the optical splitter and the trunk optical fiber;
Identification means for identifying each of the plurality of branch optical fibers based on the frequency of the observed Brillouin scattered light,
The plurality of branch optical fibers are single mode fibers;
The optical identification unit is a rare earth-doped optical fiber that is connected to each branch optical fiber and has a specific refractive index distribution for each branch optical fiber,
An optical test apparatus characterized in that a relative refractive index of a core and a clad in the rare earth-doped optical fiber is equal to a relative refractive index of the single mode fiber.
さらに、前記識別された支線光ファイバにおける前記光識別部の有無を前記ブリルアン散乱光に基づいて個別に検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項9に記載の光試験装置。 The optical test apparatus according to claim 9, further comprising detection means for individually detecting presence / absence of the light identification unit in the identified branch optical fiber based on the Brillouin scattered light. 前記光試験装置は、
さらに、前記識別された支線光ファイバのそれぞれにおける障害の有無を各周波数におけるブリルアン散乱光の強度スペクトルに基づいて検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項9に記載の光試験装置。
The optical test apparatus
The optical test apparatus according to claim 9, further comprising detection means for detecting presence / absence of a failure in each of the identified branch optical fibers based on an intensity spectrum of Brillouin scattered light at each frequency.
さらに、前記光源により発生される試験光を一部分岐してローカル光を生成する分岐手段と、
前記光分岐器および前記幹線光ファイバを介して到来する反射光と前記ローカル光とを合波する合波手段と、
この合波手段により合波された光を電気信号に変換する受光素子とを備え、
前記観測手段は、
前記電気信号をヘテロダイン検波してビート成分を抽出する検波手段と、
前記抽出されたビート成分の周波数対強度特性を測定するスペクトラムアナライザとを備えることを特徴とする請求項9に記載の光試験装置。
Further, branching means for partially branching test light generated by the light source to generate local light,
A multiplexing means for multiplexing the reflected light and the local light coming through the optical splitter and the trunk optical fiber;
A light receiving element that converts the light combined by the multiplexing means into an electrical signal,
The observation means includes
Detection means for extracting the beat component by heterodyne detection of the electrical signal;
The optical test apparatus according to claim 9, further comprising: a spectrum analyzer that measures frequency vs. intensity characteristics of the extracted beat component.
さらに、前記ビート成分の側波帯の中心周波数の変化、および前記側波帯のパワースペクトラムに基づいて前記複数の光識別部のそれぞれにおける障害の位置を判別する判別手段を備えることを特徴とする請求項12に記載の光試験装置。 And a discriminating unit that discriminates a position of a fault in each of the plurality of optical discriminating units based on a change in a center frequency of a sideband of the beat component and a power spectrum of the sideband. The optical test apparatus according to claim 12.
JP2004328008A 2004-11-11 2004-11-11 Optical communication system and optical test apparatus Expired - Fee Related JP4504789B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004328008A JP4504789B2 (en) 2004-11-11 2004-11-11 Optical communication system and optical test apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004328008A JP4504789B2 (en) 2004-11-11 2004-11-11 Optical communication system and optical test apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006140730A JP2006140730A (en) 2006-06-01
JP4504789B2 true JP4504789B2 (en) 2010-07-14

Family

ID=36621223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004328008A Expired - Fee Related JP4504789B2 (en) 2004-11-11 2004-11-11 Optical communication system and optical test apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4504789B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007100060A1 (en) 2006-03-03 2007-09-07 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber module and optical device
JP4759493B2 (en) * 2006-11-08 2011-08-31 日本電信電話株式会社 Optical equipment detection method and optical equipment detection system
JP5215166B2 (en) * 2008-12-24 2013-06-19 日本電信電話株式会社 Optical fiber core contrast method and apparatus
CN102437892A (en) * 2011-09-02 2012-05-02 上海霍普光通信有限公司 Cold standby device of high-power optical-fiber amplifier and standby method thereof
JP5907908B2 (en) * 2013-02-19 2016-04-26 日本電信電話株式会社 Optical branch line characteristic analyzer and its characteristic analysis method
CN104579459B (en) 2013-10-25 2018-03-16 华为技术有限公司 A kind of method, apparatus and system of fiber link identification
KR102211485B1 (en) * 2019-12-13 2021-02-02 연세대학교 산학협력단 Receiver and method for coherent optical communication

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298077A (en) * 1999-04-14 2000-10-24 Ando Electric Co Ltd Optical fiber characteristics measuring device
JP2001356070A (en) * 2000-06-13 2001-12-26 Ando Electric Co Ltd Fiber optics distortion measuring apparatus
JP2002139403A (en) * 2000-11-01 2002-05-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Testing method of branched optical line

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2575794B2 (en) * 1988-04-28 1997-01-29 日本電信電話株式会社 Optical fiber characteristics evaluation device
JPH09135206A (en) * 1995-11-10 1997-05-20 Hitachi Cable Ltd Optical communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298077A (en) * 1999-04-14 2000-10-24 Ando Electric Co Ltd Optical fiber characteristics measuring device
JP2001356070A (en) * 2000-06-13 2001-12-26 Ando Electric Co Ltd Fiber optics distortion measuring apparatus
JP2002139403A (en) * 2000-11-01 2002-05-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Testing method of branched optical line

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006140730A (en) 2006-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2763330B1 (en) System and method for fault identification in optical communication systems
JP5508411B2 (en) High attenuation loopback for long repeater spans
JP5521118B2 (en) Optical line characteristic analyzer and analysis method thereof
US7310134B2 (en) Device and method of optical fiber condition monitoring in optical networks
EP0872721B1 (en) Remote measurement of wavelength dependent information about optical components
US6310702B1 (en) Testing device for multistage multi-branch optical network
JP3391341B2 (en) Optical transmission line monitoring system, its monitoring device and its monitoring method
EP2215752B1 (en) Optical amplifier
JP3492346B2 (en) Method and apparatus for measuring strain and temperature distribution
JP4504789B2 (en) Optical communication system and optical test apparatus
JP5303406B2 (en) Optical equipment identification method and system
JP7318705B2 (en) Judgment device and judgment method
JP4990854B2 (en) Optical line characteristic analysis method, analysis apparatus, and program
JP4160939B2 (en) Optical line fault search method
JP5907907B2 (en) Optical line characteristic analyzer and analysis method thereof
JP4932509B2 (en) Brillouin frequency shift measuring method and apparatus
JP4694959B2 (en) Optical line test method and test system
CN219514082U (en) Multi-wavelength optical time domain reflectometer capable of carrying out optical test
CN114189280B (en) Multi-wavelength banded light testing method for optical time domain reflectometer
JP2016053517A (en) Method and device for evaluating optical fiber
CN216252751U (en) Multi-wavelength optical time domain reflectometer capable of carrying out optical test
JP2022539767A (en) Optical fiber measurement system, method of adapting communication optical fiber into measurement system, and optical fiber measurement communication system
JPWO2020261207A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090512

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100402

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100420

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100423

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4504789

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees