JP4690505B2 - 光ケーブル識別装置およびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ケーブルの識別に係り、特に、遠隔地で光ケーブルを正確に識別する光ケーブル識別装置およびその方法に関する。ここで、遠隔地とは、通信装備の位置する電話局から離れたところであって、マンホールのような場所を意味する。

一般に、電話線またはその他の通信線などは、電話局同士を互いに接続し、これらの電話局の間に多数のマンホールを形成して各種作業、例えば補修または変更などを容易に行うことができるようにしている。

実際、多数本の光ケーブルが設置されているマンホールの場合、光ケーブルを分岐または移転する必要性は随時発生する。このような場合、光ケーブルを切断しなければならないが、作業すべきケーブルを誤判断した場合、通信中のケーブル線路を切断する可能性がある。よって、切断作業前に、作業すべきケーブルを確実に識別するのは重要なことである。

従来では、作業すべきケーブルを識別するために、隣り合うマンホールにおいて物理的な力でケーブルを引っ張り或いは電磁気誘導を利用する方法などが用いられている。電磁気誘導方式を光ケーブルの識別に適用しようとすれば、電気を通す金属引張線をケーブルの内部に備えていなければならない。ところが、近来多くの光ケーブルはこのような引張線を備えておらず、引張線はマンホールなどを通りながら互いに接続されていないこともあるので、この方式は適用可能な距離に限界がある。

かかる不便さを解消するために、２本の光ファイバをループ状に接続して正確に光ケーブルを識別する従来の干渉計方式が存在している。ところが、この場合は、必ず識別しようとするケーブル内の２本の光ファイバを使用しなければならず、反対側で２本の光ファイバを接続してループ状を構成しなければならないという不便な点があった。特に、光ケーブルまたは光ファイバの縦端がどこにあるかを知らない場合には、ループを構成することができないため、干渉計方式を適用させることができなかった。

そこで、本発明の目的は、光ケーブルに適用可能であり、識別しようとする光ケーブル内のいずれか１本の光ファイバのみで正確に遠隔地の光ケーブルを識別する光ケーブル識別装置およびその方法を提供することにある。

上記技術的課題を解決するために、本発明は、識別しようとする光ケーブル内の光ファイバを外部で撹乱させて光ケーブルを識別する識別装置において、前記光ケーブル内の１本の光ファイバに２つの光信号を送り、前記外部撹乱により反射された２つの光信号の位相差、時間差および光強度を検出する光ユニット部と、前記時間差を発生させるファイバシングルエンド部と、前記反射された２つの光信号の雑音を除去し復調する信号処理部と、前記信号処理部の光信号を音として出力する音出力部とを含むことを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記２つの光信号のいずれか一つは位相変調と時間差が発生することを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記光ユニット部は、光信号を発生させる光源発生部と、第１光カプラーに接続され、反射されてくる光信号を検出するための光検出部と、前記光源発生部に接続された第１アーム、および光検出器に接続された第２アームからなる第１光カプラーと、入出力される光信号を位相変調する位相変調器と、前記入出力される光信号の偏光を除去して干渉光信号を安定化させるデポラライザーとを含むことを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記信号処理部は、復調信号を選択するためのトグルスイッチと、前記光ユニット部の出力信号を増幅し、制御部から利得値を受け取って増幅度を決定する増幅部と、前記トグルスイッチの選択に対応する復調信号を出力するように制御する制御部と、前記制御部の制御信号を対応する復調信号を出力し、前記増幅部の一定の変調信号を振幅抽出部に供給する関数発生器と、前記増幅部から出力される信号から振幅を抽出し、前記関数発生器から出力される復調信号成分の振幅を抽出する振幅抽出部と、前記振幅抽出部の振幅が飽和状態であれば警告信号を出力し、前記警告信号と前記振幅抽出部の信号とを合成して出力する第３ミキサーとを含んでなることを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記制御部は、前記増幅部の利得を制御し、継続的な加圧音によって前記振幅抽出部から出力される振幅を判断し、飽和状態であれば警告信号を出力することを特徴とする。

本発明の光ケーブ識別装置において、前記音出力部は、携帯電話に接続される第１ジャッキと、スピーカーに接続される第２ジャッキと、マイクに接続される第３ジャッキと、第１ミキサーの出力と前記第１ジャッキを通じた携帯電話の出力とを前記第２ジャッキを介して前記スピーカーへ伝達する第２ミキサーと、前記第２ミキサーの出力と前記第３ジャッキを通じたマイクの入力とを前記第１ジャッキを介して前記携帯電話へ伝達する第１ミキサーとを含むことを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記信号処理部は、外部撹乱による加圧音と、通信装置を介して伝達される再生音との区別を容易にするために、前記光ユニットから検出された光信号の出力を一定の時間遅延させて音信号として再生することを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記ファイバシングルエンド部は、第５アームおよび第６アームを備えた第２光カプラーと、前記第６アームに光信号の時間差を発生させるために、光ファイバをさらに長くしてダミーを形成したダミーファイバを含むことを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記ダミーファイバは長さ３００〜５０００ｍの光ファイバからなることを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別装置において、前記ファイバシングルエンド部は着脱が可能であることを特徴とする。

また、上記技術的課題を解決するために、本発明は、識別しようとする光ケーブル内の光ファイバを外部で撹乱させて光ケーブルを識別する方法において、光ユニット部にファイバシングルエンド部を接続する段階と、前記識別しようとする光ケーブル内の１本の光ファイバにファイバシングルエンド部の第２光カプラーを接続する段階と、光ユニット部にファイバシングルエンド部を接続する段階と、前記光ユニット部の光源発生部から前記１本の光ファイバに２つの光信号を送る段階と、前記識別しようとする光ケーブルに振動印加装置または現場作業者が外部撹乱によって加圧音を発生させる段階と、前記外部の撹乱により反射された２つの光信号の位相差、時間差および光強度を光ユニット部から検出する段階と、前記検出された光信号を信号処理部で復調する段階と、前記信号処理部の光信号を音信号に変換し、電話局内にある第１通信装置を介して遠距離作業者の第２通信装置へ伝達する段階と、前記第１通信装置の音と第２通信装置の音とが同一でなければ、外部撹乱過程を繰返し行う段階とを含むことを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別方法において、前記２つの光信号のいずれか一つは位相変調と時間差が発生することを特徴とする。

本発明の光ケーブル識別方法において、前記時間差は前記ファイバシングルエンド部のダミーファイバで発生することを特徴とする。

上述したように、本発明によれば、光ケーブルを区別し切断する必要性のある遠隔地現場の作業者が、作業すべき光ケーブルを容易かつ正確に探し出すことが可能な装置および方法を提供することにより、光ケーブルの誤切断事故などを予め防止することができるという効果がある。

また、本発明によれば、現場の状態に応じて信号を選択してさらに正確に光ケーブルを識別することができ、飽和状態の判断に基づいて必要以上に光ケーブルを強く叩く必要がない。

本発明に係る光ケーブル識別装置が適用される電話局およびマンホールを示す図である。 本発明に係る電話局に光ケーブル識別装置を適用した構成図である。 本発明に係る光ケーブル識別装置の構成図である。 図３の光ケーブル識別装置の信号処理部と音出力部の詳細構成図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る光ケーブル識別装置について詳細に説明する。

図１は本発明に係る光ケーブル識別装置が適用される電話局およびマンホールを示す図であり、図２は本発明に係る電話局に光ケーブル識別装置を適用した構成図である。

図１および図２を参照すると、電話局１０１と遠隔地電話局１０３との間には、少なくとも一つのマンホール１０２を経て多数（図示せず）の光ケーブル９００が接続されている。前記光ケーブル９００は多数（図示せず）の光ファイバ９１から構成されている。

前記電話局同士の間に接続された光ケーブル９００の端部をオープンし、光ケーブル９００の一端のうち識別しようとする光ケーブル９００の光ファイバ９１に本発明の光ケーブル識別装置としての干渉計３００とファイバシングルエンド部３２を接続する。前記干渉計３００は光ユニット部３１、信号処理部３３および音出力部３４から構成されている。

ここで、前記ファイバシングルエンド部３２は、前記光ユニット部３１と接続し、光ファイバに流れる光信号の時間差を発生させる。

前記光ユニット３１は、識別しようとする光ケーブル９００内の１本の光ファイバ９１に２つの光信号を送り、光ケーブル９００に振動印加装置５２を印加し、或いは現場の作業者が光ケーブル９００を叩く外部撹乱によって反射された２つの光信号の位相差、時間差および光強度を検出して出力する。

前記信号処理部３３は、光ユニット部３１に接続され、光信号の雑音を除去し、位相差および強度の変わった光信号と時間差を復調して出力し、現場の作業者が光ケーブル９００に印加する撹乱信号と、第２通信装置５３を介して伝達された再生音との区別を容易にするために、前記光ユニット部３１から検出された光信号の出力を一定の時間遅延させて音信号として再生する。

前記音出力部３４は、前記信号処理部３３の光信号を音として出力する。この際、前記信号音は、電話局内にある第１通信装置４００を介して遠距離作業者の第２通信装置５３へ伝達することにより、光ケーブル９００を識別する。ここで、前記第１通信装置４００は電話機または携帯電話を使用することが好ましく、前記第２通信装置５３は携帯電話を使用することが好ましい。

図３は本発明に係る光ケーブル識別装置の光ユニット部、ファイバシングルエンド部および信号処理部を示す。

図３を参照すると、前記光ユニット部３１は、光源発生部６１、光検出部６５、第１光カプラー６２、デポラライザー６３、位相変調器６６、第１光コネクタ６４および第２光コネクタ６７を含み、前記ファイバシングルエンド３２は、第３光コネクタ８１、第４光コネクタ８６、ダミーファイバ８５および第２光カプラー８３を含み、信号処理部３３は、光ユニット部３１に接続され、変調された位相差、強度の変わった光信号および時間差を復調して出力する。

前記光源発生部６１は光信号を発生する。

前記光検出部６５は第１光カプラー６２に接続され、反射されてくる光信号を検出して出力する。

前記第１光カプラー６２は第１アーム７３が光源発生部６１に接続される。第２アーム７４は光検出部６５に接続され、光源発生部６１の光信号をカップリングする。

前記位相変調器６６は第１光カプラー６２の第４アーム７２に接続され、入出力される光信号を位相変調する。

前記デポラライザー６３は第１光カプラー６２の第３アーム７１に接続され、入出力される光信号の偏光を除去して干渉光信号を安定化させる。

前記第１および第２光コネクタ６４、６７はファイバシングルエンド部３２の第３および第４光コネクタ８１、８６に接続される。ここで、前記ファイバシングルエンド部３２は、干渉計３００の内部または外部に設置可能であり、外部に設置する場合には着脱が可能である。

前記第２光カプラー８３は第５アーム８２と第６アーム８４を備え、前記第６アーム８４に光信号の時間差を発生させるために、光ファイバをさらに長くしてダミーを形成したダミーファイバ８５が形成されている。この際、前記ダミーファイバ８５は３００〜５００ｍの長さに形成することが好ましい。

ここで、前記第１〜第６アームは光ファイバからなっており、前記第２光カプラー８３の他端は識別しようとする光ケーブルの光ファイバ９１と接続する。

図４は図３の光ケーブル識別装置の信号処理部と音出力部の詳細構成図である。

図４を参照すると、信号処理部３３は、増幅部４１、振幅抽出部４２、関数発生器４４．制御部４５、第３ミキサー４３、およびトグルスイッチ４６を含み、前記音出力部３４は、第１ジャッキ２３、第２ジャッキ２４、第３ジャッキ２５、第１ミキサー２１、および第２ミキサー２２を含む。

前記トグルスイッチ４６は、復調信号を選択するためにトグルの形で入力を受ける。

この際、前記復調信号を固定する場合には省略してもよい。

前記増幅部４１は、光ユニット部３１の出力信号を増幅し、制御部４５から利得値を受け取って増幅度を決定する。

前記制御部４５は、トグルスイッチ４６の選択に対応する復調信号を出力するように制御する。この際、前記増幅部４１の利得を制御し、継続的な加圧によって前記振幅抽出部４２から出力される振幅を判断して、飽和状態であれば警告信号を出力する。

前記関数発生器４４は、制御部４５の制御信号を対応する復調信号を出力し、増幅部４１の一定の変調信号を振幅抽出部４２へ供給する。

前記振幅抽出部４２は、増幅部４１から出力される信号から振幅を抽出し、関数発生器４４から出力される復調信号成分の振幅を抽出する。

前記第３ミキサー４３は、振幅抽出部４２の振幅が飽和状態であれば、警告信号を出力し、前記警告信号と前記振幅抽出部４２の信号とを合成して出力する。

前記第２ミキサー２２は、第１ミキサー２１の出力、および第１ジャック２３を通じた第１通信装置の出力を第２ジャック２４を介してスピーカーへ伝達する。

前記第１ミキサー２１は、第２ミキサー４３の出力、および第３ジャック２５を通じたマイクの入力を第１ジャック２３を介して携帯電話に伝達する。

前記第１ジャック２３は携帯電話に接続されてデータを入出力し、前記第２ジャック２４は第２ミキサー２２の出力をスピーカーに伝達して音出力が行われるようにする。

前記第３ジャック２５はマイクの出力を受け取って第１ミキサー２１へ伝達する。

以下、このような構成を有する本発明の光ケーブル識別装置による光ケーブル識別方法についてさらに詳しく説明する。

本発明の光ケーブル識別装置による光ケーブル識別方法は、まず、干渉計の光ユニット部３１にファイバシングルエンド部３２を接続させる。

次に、前記ファイバシングルエンド部３２の第２光カプラー８３を、識別しようとする光ケーブル内の１本の光ファイバ９１に接続させる。

その後、前記光ユニット部３１の光源発生部６１から第１光信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと第２非光信号Ａ、Ｅ、Ｃ、Ｄを１本の光ファイバ９１に送る。この際、前記第２光信号Ａ、Ｅ、Ｃ、Ｄは位相変調器６６を介して位相が変調され、ダミーファイバ８５を介して前記第１光信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとの時間差が発生する。

その次、識別しようとする光ケーブルに振動印加装置５２を接続し、或いは現場作業者が光ケーブルの外部を撹乱させて加圧音を発生させる。

次いで、前記外部撹乱によって光ファイバ９１から、前記第１光信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは第３信号Ｄ、Ｃ、Ｅ、Ｆとして反射されて戻り、前記第２光信号Ａ、Ｅ、Ｃ、Ｄは第４光信号Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ｆとして反射されて戻ってくる。この際、前記第３光信号Ｄ、Ｃ、Ｅ、Ｆはダミーファイバ８５を介して前記第４光信号Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ｆとの時間差が発生し、位相変調器６６を介して位相が変調される。

その後、前記反射されて戻ってくる前記第３光信号と前記第４光信号との時間差、位相差および光強度を光検出部６５で検出し、検出された光信号は信号処理部を介して復調される。ここで、前記反射された光強度は外部撹乱によって増幅される。

最後に、前記信号処理部の光信号を音に変換し、電話局内にある第１通信装置４００を介して遠距離作業者の第２通信装置５３へ伝達する。

この際、前記第１通信装置４００と第２通信装置５３を介してそれぞれ聞える音が互いに同一であれば、作業者の選択した光ケーブル９００が正しく、そうでなければ、外部撹乱過程を繰返し行って光ケーブル９００を識別する。

このように、前記光ユニット部３１の光源は、１５５０ｎｍ通信帯域の広い線幅を有する光源が好ましく、具体的な例としては、ＥＤＦ(Erbium Doped Fiber)を用いたＡＳＥ(Amplified Spontaneous Emission)またはＳＬＤ(Super Luminescent Diode)光源を挙げることができる。

これらの光源の中でも、偏光成分に含まれた光源（ＳＬＤ）を使用する場合には、光源の後端に、光源の偏光度合いを減らすことが可能なデポラライザーを追加することが好ましく、ＡＳＥ光源を使用する場合には、自体的に無偏光状態なので、デポラライザーの追加は不要である。

以上説明したように、本発明の詳細な説明では、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を加え得ることは勿論である。したがって、本発明の権利範囲は、説明された実施例に限定されて定められてはならず、特許請求の範囲の発明だけでなく、この発明と均等なものによって定められるべきである。

２１ 第１ミキサー
２２ 第２ミキサー
２３ 第１ジャック
２４ 第２ジャック
２５ 第３ジャック
３１ 光ユニット部
３２ ファイバシングルエンド部
３３ 信号処理部
３４ 音出力部
４１ 増幅部
４２ 振幅抽出部
４３ 第３ミキサー
４４ 関数発生器
４５ 制御部
４６ トグルスイッチ
５２ 振動印加装置
５３ 第２通信装置
４００ 第１通信装置
６１ 光源発生部
６２ 第１光カプラー
６３ デポラライザー
６４ 第１光コネクタ
６５ 光検出部
６６ 位相変調器
６７ 第２光コネクタ
８１ 第３光コネクタ
８３ 第２光カプラー
８５ ダミーファイバ
８６ 第４光コネクタ
１０１ 電話局
１０２ マンホール
１０３ 遠隔地電話局
３００ 干渉計
９００ 光ケーブル
７１ 第３アーム
７２ 第４アーム
７３ 第１アーム
７４ 第２アーム
８２ 第５アーム
８４ 第６アーム
９１ 光ファイバ

Claims (10)

1. 識別しようとする光ケーブル内の光ファイバを外部で撹乱させて光ケーブルを識別する識別装置において、
   前記光ケーブル内の光ファイバの１本に２つの光信号を送り、前記外部撹乱により反射された２つの光信号の位相差、時間差および光強度を検出する光ユニット部と、
   前記光ユニット部に接続され前記反射された２つの光信号の前記時間差を発生させるファイバシングルエンド部と、
   前記光ユニット部に接続され、前記反射されて検出された２つの光信号の雑音を除去し復調する信号処理部と、
   前記信号処理部の光信号を音として出力する音出力部とを有し、
   前記光ユニット部は、
   前記光ケーブル内の光ファイバの１本に送るための光信号を発生させる光源発生部と、
   この光源発生部に接続された第1光カプラーと、
   この第1光カプラーから分岐して前記ファイバシングルエンド部に接続された第３アームおよび第４アームと、
   前記第１光カプラーと前記信号処理部との間に接続され、反射して戻ってくる光信号を検出するための光検出部と、
   前記第４アームに接続され、入出力される光信号を位相変調する位相変調器とを有し、
   前記ファイバシングルエンド部は、前記第３アームおよび第４アームの各々に接続された第５アームおよび第６アームと、前記第５アームおよび第６アームと前記１本の光ファイバーとの間に設けられた第２光カプラーと、前記第５アームおよび第６アームを通過する各光信号の前記時間差を発生させるために、前記第６アームの光ファイバをさらに長くして前記第６アームにダミーを形成したダミーファイバとを含むことを特徴とする、光ケーブル識別装置。
2. 前記反射された２つの光信号のいずれか一つは位相変調されることを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル識別装置。
3. 前記信号処理部は、
   復調信号を選択するためのトグルスイッチと、
   前記光ユニット部から出力された２つの光信号を増幅し、制御部から利得値を受け取って増幅度を決定する増幅部と、
   前記トグルスイッチの選択に対応する復調信号を出力するように制御する制御部と、
   前記制御部の制御信号に対応する復調信号を出力し、前記増幅部の一定の変調信号を振幅抽出部に供給する関数発生器と、
   前記増幅部から出力される信号から振幅を抽出し、前記関数発生器から出力される復調信号成分の振幅を抽出する振幅抽出部と、
   前記振幅抽出部によって抽出された振幅が飽和状態であれば警告信号を出力し、前記警告信号と前記振幅抽出部の信号とを合成して出力する第３ミキサーとを含んでなり、
   前記第３ミキサーは、前記増幅部の利得を制御し、前記振幅抽出部から出力される振幅を判断し、飽和状態であれば警告信号を出力する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル識別装置。
4. 前記音出力部は、
   携帯電話に接続される第１ジャックと、
   スピーカーに接続される第２ジャックと、
   マイクに接続される第３ジャックと、
   第３ミキサーの出力、および前記第１ジャックを通じた携帯電話の出力を前記第２ジャックを介して前記スピーカーへ伝達する第２ミキサーと、
   前記第３ミキサーの出力、および前記第３ジャックを通じたマイクの入力を前記第１ジャックを介して前記携帯電話へ伝達する第１ミキサーとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル識別装置。
5. 前記信号処理部は、外部撹乱による反射された音と、通信装置を介して入力される音との区別を容易にするために、前記光ユニットから検出された光信号の出力を一定の時間遅延させ、
   前記音出力部は、時間遅延された光信号を音信号として再生することを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル識別装置。
6. 前記ダミーファイバは長さ３００〜５０００ｍの光ファイバからなることを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル識別装置。
7. 前記ファイバシングルエンド部は前記光ユニット部に着脱が可能であることを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル識別装置。
8. 識別しようとする光ケーブル内の光ファイバを外部で撹乱させて光ケーブルを識別する方法において、
   前記光ケーブル内の光ファイバの１本に２つの光信号を送り、前記外部撹乱により反射された２つの光信号の位相差、時間差および光強度を検出する光ユニット部と、
   前記光ユニット部に接続され前記反射された２つの光信号の前記時間差を発生させるファイバシングルエンド部と、
   前記光ユニット部に接続され、前記反射されて検出された２つの光信号の雑音を除去し復調する信号処理部と、
   前記信号処理部の光信号を音として出力する音出力部とを有し、
   前記光ユニット部は、
   記光ケーブル内の光ファイバの１本に送るための光信号を発生させる光源発生部と、
   この光源発生部に接続された第1光カプラーと、
   この第1光カプラーから分岐して前記ファイバシングルエンド部に接続された第３アームおよび第４アームと、
   前記第１光カプラーと前記信号処理部との間に接続され、反射して戻ってくる光信号を検出するための光検出部と、
   前記第４アームに接続され、入出力される光信号を位相変調する位相変調器とを有し、
   前記ファイバシングルエンド部は、前記第３アームおよび第４アームの各々に接続された第５アームおよび第６アームと、
   前記第５アームおよび第６アームと前記１本の光ファイバーとの間に設けられた第２光カプラーと、
   前記第５アームおよび第６アームを通過する各光信号の前記時間差を発生させるために、前記第６アームの光ファイバをさらに長くして前記第６アームにダミーを形成したダミーファイバとを含み、
   前記識別しようとする光ケーブル内の１本の光ファイバにファイバシングルエンド部の第２光カプラーを接続する段階と、
   前記光ユニット部の光源発生部から前記１本の光ファイバに２つの光信号を送る段階と、
   前記識別しようとする光ケーブルに振動印加装置または現場作業者が外部撹乱によって加圧音を発生させる段階と、
   前記外部の撹乱により反射された２つの光信号の位相差、時間差および光強度を光ユニット部から検出する段階と、
   前記検出された光信号を信号処理部で復調する段階と、
   前記信号処理部の光信号を音信号に変換し、電話局内にある第１通信装置を介して遠距離作業者の第２通信装置へ伝達する段階と、
   前記第１通信装置の音と第２通信装置の音とが同一でなければ、外部撹乱過程を繰返し行う段階とを含むことを特徴とする、光ケーブル識別方法。
9. 前記反射された２つの光信号のいずれか一つは位相変調されることを特徴とする、請求項８に記載の光ケーブル識別方法。
10. 前記時間差は、前記ファイバシングルエンド部のダミーファイバで発生することを特徴とする、請求項８に記載の光ケーブル識別方法。

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