JP5618236B2 - Fiber fuse remote sensing device - Google Patents

Fiber fuse remote sensing device Download PDF

Info

Publication number
JP5618236B2
JP5618236B2 JP2010126785A JP2010126785A JP5618236B2 JP 5618236 B2 JP5618236 B2 JP 5618236B2 JP 2010126785 A JP2010126785 A JP 2010126785A JP 2010126785 A JP2010126785 A JP 2010126785A JP 5618236 B2 JP5618236 B2 JP 5618236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
fiber
pulse
fiber fuse
light
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.)
Active
Application number
JP2010126785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011252793A (en
Inventor
カジ サルワル アベディン
カジ サルワル アベディン
中沢 正隆
正隆 中沢
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.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
National Institute of Information and Communications Technology
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 National Institute of Information and Communications Technology filed Critical National Institute of Information and Communications Technology
Priority to JP2010126785A priority Critical patent/JP5618236B2/en
Publication of JP2011252793A publication Critical patent/JP2011252793A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5618236B2 publication Critical patent/JP5618236B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for

Description

この発明は、光ファイバーで高強度の光を伝送する際に発生するファイバーヒューズの検知装置であって、特に、光時間領域反射測定法(OTDR:Optical Time Domain Reflectometry)を基にしたファイバーヒューズ遠隔検知装置に関している。   The present invention is a detection device for a fiber fuse generated when high intensity light is transmitted through an optical fiber, and in particular, a fiber fuse remote detection based on an optical time domain reflectometry (OTDR). It relates to the device.

無中継距離の延伸や、波長分割多重(WDM)技術による多重数の増加により、通信用途でも光ファイバーを伝搬する光パワーが増加する傾向にあり、やがて、平均パワーが数Wに達するのではないかと考えられる。また、光ファイバーでパワーを伝送しようとする試みもある。   There is a tendency that the optical power propagating through the optical fiber tends to increase even in communication applications due to the extension of the non-relay distance and the increase in the number of multiplexing by the wavelength division multiplexing (WDM) technology, and eventually the average power may reach several W. Conceivable. There are also attempts to transmit power over optical fibers.

光ファイバー中を高強度光が伝搬する際、光伝送路中または光コネクタ部の微細なゴミなどによって、「ファイバーヒューズ」と言われる光ファイバーの破壊現象が起こることが知られている。具体的には、例えばゴミ部分で発火して光ファイバーのコアが溶融し、その溶融現象が光源に向かって進行する現象であり、時間の経過とともに突然、反射光の平均強度が増大する。突然ファイバーヒューズが発生すると、光ファイバー内では、周期的に空洞が形成され、これらの空洞が、戻り光に強度変調をもたらす。例えば、ファイバーヒューズの進む速度をv(m/s)、光ファイバー中に生じる周期構造の空洞のピッチをp(m)とすると、1ピッチ分、進むために必要な時間はp/vとなる。ファイバーヒューズの光源方向への進行により、ファイバーヒューズの起きている場所で反射して逆方向に伝搬する戻り光は、強度変調を受けることになり、その強度変調の基本繰返し周波数f0は、f0=v/p、となる。 When high-intensity light propagates through an optical fiber, it is known that a destruction phenomenon of the optical fiber called a “fiber fuse” occurs due to fine dust in the optical transmission path or the optical connector portion. Specifically, for example, the dust is ignited at the dust portion and the core of the optical fiber is melted, and the melting phenomenon proceeds toward the light source. The average intensity of the reflected light suddenly increases with time. When fiber fuses suddenly occur, cavities are periodically formed in the optical fiber, and these cavities provide intensity modulation to the return light. For example, if the velocity of the fiber fuse is v (m / s) and the pitch of the cavity of the periodic structure generated in the optical fiber is p (m), the time required to advance by one pitch is p / v. Due to the progress of the fiber fuse in the light source direction, the return light that is reflected and propagates in the opposite direction at the location where the fiber fuse occurs is subjected to intensity modulation, and the basic repetition frequency f 0 of the intensity modulation is f 0 = v / p.

例えば、米国コーニング社の単一モード光ファイバーSMF−28を使ったファイバーヒューズの実験では、2.75Wのレーザー光を入射したときに、ファイバーヒューズの進行速度vが0.46m/s、周期構造のピッチ15μmであり、上記式から得られる基本変調周波数f0は、31kHzである。この様な強度変調が、ノイズレベルの増大をもたらすと考えられる。 For example, in a fiber fuse experiment using a single-mode optical fiber SMF-28 manufactured by Corning, Inc. in the United States, when a 2.75 W laser beam is incident, the traveling speed v of the fiber fuse is 0.46 m / s. The pitch is 15 μm, and the basic modulation frequency f 0 obtained from the above equation is 31 kHz. Such intensity modulation is considered to increase the noise level.

ファイバーヒューズによる破壊は、コアにおける光パワー密度が一定値以下にならない限り進行する。光源に近いほど、光パワーは大きいので、ファイバーヒューズ現象を放置すれば、最終的に光源にまで到達することになり、光源をも損傷する。   The destruction by the fiber fuse proceeds unless the optical power density in the core falls below a certain value. The closer to the light source, the greater the optical power. Therefore, if the fiber fuse phenomenon is left unattended, it will eventually reach the light source and damage the light source.

光ファイバー伝送路における異常は、通常、OTDR装置で観測される。これは、光ファイバー伝送路を光が伝搬する際レイリー(Rayleigh)散乱による散逸やコネクタの接続面からの反射のため入射方向へ進む逆向きの反射光による散逸を観測するものである。光伝送路にナノ秒の短光パルスを入力パルス(Input Pulse)として入力し、ファイバー線路からの戻り光パルス(Reflected Pulse)の強度の時間分布を検知することによって、ファイバー中で起こる長手方向の散乱光の強度や、反射端のからの反射強度を測定することができる。伝送路に起きるこれらの反射光はOTDR法を用いて、容易に測定することが可能となっており、多数のメーカーからこのためのOTDR装置が市販されている。   Abnormalities in the optical fiber transmission line are usually observed with an OTDR device. This is to observe dissipation due to Rayleigh scattering when light propagates through an optical fiber transmission line, and dissipation due to reflected light traveling in the reverse direction in the incident direction due to reflection from the connection surface of the connector. A short optical pulse of nanoseconds is input as an input pulse (Input Pulse) to the optical transmission line and the time distribution of the intensity of the returned light pulse (Reflected Pulse) from the fiber line is detected. The intensity of scattered light and the reflection intensity from the reflection end can be measured. These reflected lights occurring in the transmission line can be easily measured using the OTDR method, and OTDR devices for this purpose are commercially available from many manufacturers.

図14は、OTDRの代表的なブロックダイアグラム(Block Diagram)を示している。ここでは、半導体レーザーにパルスジェネレータからの電気パルスを印加し、ナノ秒(ns)から数十ns幅の光パルスを発生させ、その光パルスを、光カプラーを通じて光ファイバーによる被測定伝送路に入力する構造になっている。上記伝送路からの戻り光を光検出器で検出する。この光検出器から出力される電気信号を、増幅後に、タイムベース(Time Base)制御器からの信号によって、サンプリングを行いアナログ信号からデジタル信号へ変換する。また、繰り返し、各パルスから得られる反射光の強度について時間的平均化を行い、最終的に表示器で表示する。   FIG. 14 shows a typical block diagram (Block Diagram) of OTDR. Here, an electric pulse from a pulse generator is applied to a semiconductor laser to generate an optical pulse with a width of nanoseconds (ns) to several tens of ns, and the optical pulse is input to a transmission line to be measured by an optical fiber through an optical coupler. It has a structure. Return light from the transmission path is detected by a photodetector. After amplification, the electrical signal output from the photodetector is sampled and converted from an analog signal to a digital signal by a signal from a time base controller. In addition, the intensity of the reflected light obtained from each pulse is averaged over time, and finally displayed on the display.

図15に、後方レイリー散乱光を対数表示したOTDRトレースの代表的な例を示す。一般に、距離に従って指数関数的に減衰するが、光路上に、コネクタ、溶融接合、屈曲部、メカニカルスプライス、などがあると強い反射があることが分かる。また、ファイバー解放端からの反射は、通常、最大のピークとなり、その端部では急激にノイズレベルまで落ち込むことが分かる。ここで、OTDRからの任意の反射点までの距離をz、光パルスを入力して前記反射点で反射されて戻ってくるまでの時間をt、とすれば、z=t×(c/2)となる。   FIG. 15 shows a typical example of an OTDR trace in which backward Rayleigh scattered light is logarithmically displayed. In general, it attenuates exponentially according to the distance, but it can be seen that there is strong reflection if there are a connector, a fusion joint, a bent portion, a mechanical splice, etc. on the optical path. It can also be seen that the reflection from the fiber open end usually has the maximum peak and falls sharply to the noise level at that end. Here, if the distance from the OTDR to an arbitrary reflection point is z, and the time from when an optical pulse is input until it is reflected by the reflection point and returning is t, z = t × (c / 2 )

この様なOTDR装置は、単体のファイバー伝送路中の反射分布を測定に使用する他に、ポン(PON:Passive Optical Network)等のシステム維持などにも適用されている。これによって、光通信の最中に電送路に切断などの異常が起こった場合を検知し、その対策を打つことができる。   Such an OTDR apparatus is used for system maintenance such as a PON (Passive Optical Network) in addition to using a reflection distribution in a single fiber transmission line for measurement. As a result, it is possible to detect a case where an abnormality such as a disconnection occurs in the transmission path during optical communication and to take countermeasures.

例えば、T=ToからT=To+Δ(Δは十分小さい)までの時間で測定されたOTDRトレースに変化が見られた場合は、その時間帯で異常が起こったことを検知したことになる。通常、伝送路途中で破断や切断などによる異常が発生した場合は、その場所が固定しているため、OTDRの表示に時間的な変化はない。すなわち、一定の波形を表示し続けることとなる。 For example, if there is a change in the OTDR trace measured in the time from T = T o to T = T o + Δ (Δ is sufficiently small), it is detected that an abnormality has occurred in that time zone. Become. Normally, when an abnormality occurs due to breakage or cutting in the middle of the transmission line, the location is fixed, and there is no temporal change in the display of OTDR. That is, a constant waveform is continuously displayed.

また、光ファイバーに入射した光の強度は、上記のように指数関数的に減少するため、上記の様なファイバーヒューズは、通常、光入射端近辺で発生する。本発明は、このファイバーヒューズ現象の発生を上記のOTDRと同様な構成の装置を用いて検知するものである。   Further, since the intensity of the light incident on the optical fiber decreases exponentially as described above, the fiber fuse as described above is usually generated near the light incident end. In the present invention, the occurrence of the fiber fuse phenomenon is detected by using an apparatus having the same configuration as that of the OTDR.

特開2006−184264号公報JP 2006-184264 A

高強度のレーザー光を伝送する光ファイバーでファイバーヒューズが発生した場合に、光ファイバーの損傷を抑制するために、容易にその発生を検知し、できるだけ早くレーザー光の伝送を中断するなどの措置を取れる様にする。   When a fiber fuse is generated in an optical fiber that transmits high-intensity laser light, in order to suppress damage to the optical fiber, it is possible to easily detect the occurrence and take measures such as interrupting laser light transmission as soon as possible. To.

一般に、ファイバーヒューズは発生の場所に止まらず、ファイバーを破壊しながら光源の方へ進む現象である。この破壊された点で反射が起こり、また、上記の様にファイバーヒューズの先端が一定の速度で光源に向かって進行するため、反射端の位置も時間に依存して変化することになる。この様なファイバーヒューズによる被害を抑制するための本発明のファイバーヒューズ遠隔検知装置は、光信号を光ファイバーで伝送する際に該光信号で引き起こされるファイバーヒューズ現象の発生を検知し警報を発する装置であって、次の構成を備えるものである。   In general, a fiber fuse is a phenomenon that does not stop at the place of occurrence but proceeds toward the light source while breaking the fiber. Reflection occurs at the broken point, and the tip of the fiber fuse advances toward the light source at a constant speed as described above, so that the position of the reflection end also changes depending on time. The fiber fuse remote detection device of the present invention for suppressing damage caused by such a fiber fuse is a device that detects the occurrence of a fiber fuse phenomenon caused by the optical signal and issues an alarm when transmitting the optical signal through an optical fiber. Therefore, it has the following configuration.

つまり、光信号を光ファイバーで伝送する際に該光信号で引き起こされるファイバーヒューズの発生あるいは発生箇所を検知し警報を発する装置であって、光パルス発生器と、該光パルス発生器からの光パルスを上記光ファイバーに入射する光結合手段と、発生したファイバーヒューズによる該光ファイバーの戻り光を分岐する分岐手段と、上記戻り光から上記光パルスの戻り光を選択する盧波手段と、上記盧波手段の出力光を光電変換する変換手段と、上記変換手段の出力を時間の関数として測定する測定手段と、上記測定手段の出力において一方向に移動する特徴点を見出す信号処理手段と、上記特徴点が見出された場合に警報信号を発する警報手段と、を備える。上記特徴点が発生した場合に、警報信号を出力する。この警報信号を用いて、例えば、上記光ファイバーによる光信号の伝送を中断して、ファイバーヒューズによる光ファイバーの損傷を抑制するものである。上記分岐手段としては、方向性光結合器を用いることができる。   In other words, when transmitting an optical signal through an optical fiber, a device that detects the occurrence or occurrence of a fiber fuse caused by the optical signal and issues an alarm, the optical pulse generator and the optical pulse from the optical pulse generator Optical coupling means for incident on the optical fiber, branching means for branching the return light of the optical fiber by the generated fiber fuse, wave wave means for selecting the return light of the optical pulse from the return light, and wave wave means Conversion means for photoelectrically converting the output light, measurement means for measuring the output of the conversion means as a function of time, signal processing means for finding a feature point moving in one direction in the output of the measurement means, and the feature point Alarm means for issuing an alarm signal when the message is found. When the above feature points occur, an alarm signal is output. Using this alarm signal, for example, the transmission of the optical signal by the optical fiber is interrupted to suppress the optical fiber from being damaged by the fiber fuse. As the branching means, a directional optical coupler can be used.

上記光結合手段には、方向性光結合器を用いて、上記光パルス発生器からの光が、ファイバーヒューズの発生を監視する方向に伝播する様に入射することが望ましい。   It is desirable that the optical coupling means is incident using a directional optical coupler so that light from the optical pulse generator is propagated in a direction in which the generation of the fiber fuse is monitored.

上記光結合手段には、波長分割多重結合素子を用いて、上記光パルス発生器からの光が、ファイバーヒューズの発生を監視する方向に伝播する様に入射するようにしてもよい。   The optical coupling means may use a wavelength division multiple coupling element so that the light from the optical pulse generator is incident so as to propagate in the direction in which the generation of the fiber fuse is monitored.

また、上記信号処理手段としては、上記測定手段の出力において光強度が急激に低下する直前の時点での光反射強度のピークの場所の移動を観測するものである。これは、ファイバーヒューズが発生すると、伝送用の光ファイバーがそこで切断され、その切断箇所で光反射が起こり、その先の地点の反射光がなくなるためである。   Further, the signal processing means observes the movement of the peak location of the light reflection intensity at the time immediately before the light intensity suddenly decreases at the output of the measuring means. This is because when the fiber fuse is generated, the transmission optical fiber is cut there, light is reflected at the cut portion, and the reflected light at the point ahead is lost.

また、上記信号処理手段は、上記変換手段の出力を所定の時間に渡って平均化する機能を備え、平均化された上記測定手段の出力において光強度が急激に低下する直前の時点での光強度のピークの拡幅を観測するものであってもよい。これは、移動しつつあるピークを十分に長い時間に渡って平均化すると、そのピークの幅が、見かけ上増大するためである。   The signal processing means has a function of averaging the output of the converting means over a predetermined time, and the light at the time immediately before the light intensity sharply decreases in the averaged output of the measuring means. It is also possible to observe the broadening of the intensity peak. This is because if the moving peak is averaged over a sufficiently long time, the width of the peak apparently increases.

上記の様にファイバーヒューズの先端が一定の速度で光源に向かって進行するため、例えば2つの光パルスを伝送すると、光路長については、先の光パルスよりも後の光パルスの場合の方が短い。このため、ファイバーヒューズによる破壊が進行しつつある光ファイバー端で反射された2つのパルス間の時間間隔は、当初のものよりも短くなる。このため、上記信号処理手段としては、戻り光に含まれる上記パルス列におけるパルス間隔の短縮を検出するものであってもよい。   Since the tip of the fiber fuse advances toward the light source at a constant speed as described above, for example, when two optical pulses are transmitted, the optical path length is in the case of the optical pulse after the previous optical pulse. short. For this reason, the time interval between the two pulses reflected at the end of the optical fiber where destruction by the fiber fuse is proceeding becomes shorter than the initial one. Therefore, the signal processing means may detect a reduction in pulse interval in the pulse train included in the return light.

上記の様に、戻り光に含まれる上記パルス列におけるパルス間隔の短縮を検出する方法としては、パルス列のもつ周波数成分を検出することと同等であることは知られている。この場合は、パルス間隔が短かくなるため、戻り光に含まれるパルス列に含まれる高周波数化した周波数成分を検出するものである。   As described above, it is known that the method for detecting the shortening of the pulse interval in the pulse train included in the return light is equivalent to detecting the frequency component of the pulse train. In this case, since the pulse interval becomes short, the frequency component with a higher frequency included in the pulse train included in the return light is detected.

上記の例の様に、2つの光パルスを伝送することに代わって、充分に長いパルス長の光パルスを伝送し、その立ち上がり点と立ち下がり点とで、前記の2つのパルスの代用とすることができる。このため、上記光パルス発生器は、所定のパルス列を生成し出力するものであり、上記信号処理手段は、戻り光に含まれる上記パルス列における個々のパルスの時間長の短縮を検出するものであってもよい。   As in the above example, instead of transmitting two optical pulses, an optical pulse having a sufficiently long pulse length is transmitted, and the above two pulses are substituted at the rising and falling points. be able to. For this reason, the optical pulse generator generates and outputs a predetermined pulse train, and the signal processing means detects a reduction in time length of each pulse in the pulse train included in the return light. May be.

このファイバーヒューズ遠隔検知装置では、ファイバーヒユーズが発生した際、遠隔地からそれを瞬時に検知すると共にその発生場所およびその移動の様子ならびにファイバーヒユーズの進行速度を測定することができる。   In this fiber fuse remote detection device, when a fiber fuse is generated, it can be detected instantaneously from a remote location, and the location where it is generated, its movement, and the progress rate of the fiber fuse can be measured.

本発明のファイバーヒューズ遠隔検知装置を光通信システムに適用した例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example which applied the fiber fuse remote detection apparatus of this invention to the optical communication system. ファイバーヒューズ遠隔検知装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a fiber fuse remote detection apparatus. ファイバーヒューズ進行中に、時間t=t1及びt=t2の時点で測定したOTDR出力のトレース例を表す模式図である。During the fiber fuse progress is a schematic diagram showing an example trace of OTDR output measured at time t = t 1 and t = t 2. ファイバーヒューズ進行中に、OTDRの出力の際に、図3の場合よりも長く平均化することで、反射端の構造が図3に比べ広い幅となることを示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing that the structure of the reflection end becomes wider than that of FIG. 3 by averaging the output of the OTDR longer than in the case of FIG. 3 while the fiber fuse is in progress. ファイバーヒューズが進行中のOTDRトレースと測定の平均時間の依存性例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the dependence of an OTDR trace on which a fiber fuse is in progress and the average time of measurement. ファイバーヒューズを引き起こす光源(高出力レーザで代表)からの光とOTDRからの光パルスが同じ波長帯を用いる場合の、ファイバーヒューズの発生を検知するための装置構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of an apparatus structure for detecting generation | occurrence | production of a fiber fuse when the light from the light source (represented by a high output laser) which causes a fiber fuse and the optical pulse from OTDR use the same wavelength band. OTDRのパルス光の波長が、ファイバーヒューズを引き起こす光源(高出力レーザで代表)からのASE(Amplified Spontaneous Emission:光増幅器から発する自然放出光雑音)ラマンスペクトルと重なる場合の装置構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of an apparatus structure in case the wavelength of the pulsed light of OTDR overlaps with the ASE (Amplified Spontaneous Emission: Spontaneous emission light noise emitted from the optical amplifier) Raman spectrum from the light source (represented by a high output laser) that causes the fiber fuse. is there. 図6に示す装置を用いて、(a)ファイバーヒューズが発生した際に得られたOTDRトレース、および(b)高出力レーザーを止め、ファイバーヒューズを防止した状態で得られたOTDRトレース、を示す図である。6 shows (a) an OTDR trace obtained when a fiber fuse is generated, and (b) an OTDR trace obtained with the high power laser turned off and the fiber fuse prevented. FIG. 図7の装置を用いてヒューズを発生した際に得られたOTDRトレースを示す図である。It is a figure which shows the OTDR trace obtained when the fuse was generated using the apparatus of FIG. 図7の装置構成で、平均化の時間を(a)10s、(b)20s、および(c)30sにしたときの、ファイバーヒューズ発生時のOTDR出力表示例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an OTDR output display when a fiber fuse is generated when the averaging time is set to (a) 10 s, (b) 20 s, and (c) 30 s in the apparatus configuration of FIG. 7. 所定の間隔の2つの光パルス(ダブルパルス)を間歇的に出力するレーザーパルス光源とパルス間隔測定器を用いるファイバーヒューズ遠隔検知装置例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a fiber fuse remote detection apparatus using the laser pulse light source and pulse interval measuring device which intermittently output two light pulses (double pulse) of a predetermined interval. 上記ダブルパルス分の長さをもった光パルスを間歇的に出力するレーザーパルス光源とパルス長測定器を用いるファイバーヒューズ遠隔検知装置例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a fiber fuse remote detection apparatus using the laser pulse light source and pulse length measuring device which intermittently output the optical pulse with the length for the said double pulse. 所定の間隔の複数(3以上)の光パルスからなる光パルス列を間歇的に出力するレーザーパルス光源と繰返し周波数測定器を用いるファイバーヒューズ遠隔検知装置例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a fiber fuse remote detection apparatus using the laser pulse light source and repetition frequency measuring device which intermittently output the optical pulse train which consists of the several (3 or more) optical pulse of predetermined spacing. OTDRの代表的なブロックダイアグラムを示す図である。It is a figure which shows the typical block diagram of OTDR. 後方レイリー散乱光を対数表示したOTDRトレースの代表的な例を示す図である。It is a figure which shows the typical example of the OTDR trace which displayed back Rayleigh scattered light logarithmically.

以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, devices having the same function or similar functions are denoted by the same reference numerals unless there is a special reason.

図1に、本発明のファイバーヒューズ遠隔検知装置100を光通信システムに適用した例を示す。この例では、交換器側の回線終端装置(OCU:Official Channel Unit)110と加入者側の回線終端装置(DSU:Digital Service Unit)120間で光通信を行う。OCU110からDSU120への送信は、光送信機(OT)111のレーザーダイオード(LD)112からの光をローパスフィルター(長波長側透過濾波器)113に通して高周波側成分を除去した後、光ファイバー130の1つを通じてDSU120に向けて送信する。光ファイバー130の伝送路途中に設けられたコネクタ131、132は、任意の長さの光ファイバーを接続するためのものである。DSU120では、ローパスフィルター123で盧波した後、伝送された光信号を光受信機121のフォトダイオード122で検出する。   FIG. 1 shows an example in which the fiber fuse remote sensing device 100 of the present invention is applied to an optical communication system. In this example, optical communication is performed between a line terminating unit (OCU) 110 on the exchange side and a line terminating unit (DSU: Digital Service Unit) 120 on the subscriber side. Transmission from the OCU 110 to the DSU 120 is performed by passing the light from the laser diode (LD) 112 of the optical transmitter (OT) 111 through a low-pass filter (long wavelength side transmission filter) 113 to remove the high frequency side component, and then the optical fiber 130. To the DSU 120. Connectors 131 and 132 provided in the middle of the transmission path of the optical fiber 130 are for connecting an optical fiber of an arbitrary length. The DSU 120 detects the transmitted optical signal by the photodiode 122 of the optical receiver 121 after being waved by the low-pass filter 123.

OCU110側に設置したファイバーヒューズ遠隔検知装置100からの光は、ハイパスフィルター(短波長側透過濾波器)102を通した後、まずファイバー選択器103で光路を選択する。選択された光路には、光結合器105があり、これを通じて上記光ファイバー130に入射する。光結合器105には方向性光結合器を用いることができる。また、光ファイバー130の光路上にファイバーヒューズが起こることで反射された光は戻り光となり、光結合器105を通じてファイバー選択器103に戻り、ハイパスフィルター102を透過した後、OTDR101に入射する。ファイバーヒューズ遠隔検知装置200は、DSU120のOTからOCU110のOR向けの伝送に対して適用するものであり、ファイバーヒューズ遠隔検知装置100と同じ構成のものである。   The light from the fiber fuse remote detection device 100 installed on the OCU 110 side passes through a high-pass filter (short wavelength side transmission filter) 102, and first selects an optical path by a fiber selector 103. In the selected optical path, there is an optical coupler 105 through which the light enters the optical fiber 130. As the optical coupler 105, a directional optical coupler can be used. The light reflected by the occurrence of the fiber fuse on the optical path of the optical fiber 130 becomes return light, returns to the fiber selector 103 through the optical coupler 105, passes through the high pass filter 102, and enters the OTDR 101. The fiber fuse remote detection device 200 is applied to the transmission from the OT of the DSU 120 to the OR of the OCU 110, and has the same configuration as the fiber fuse remote detection device 100.

ファイバーヒューズ遠隔検知装置100としては、例えば、図2の構成の装置を用いることができる。この装置は、パルスジェネレータ8で発振タイミングを制御するレーザーパルス光源1からの光を、光結合器2を通して光結合器10に出力する。また、光ファイバーカプラー10からの戻り光は、光結合器2によって分離し、光検出器3に入力する。つまり光結合器2は光分岐器として動作する。光検出器3の出力である検出光信号については、増幅器4で増幅した後、時間測定器5に入力して、検出された光が往復した時間を測定する。この測定に当たっては、発射時刻として、タイムベースユニット(時間基準制御ユニット)7からの信号を用いる。また、タイムベースユニットは、パルスジェネレータ8からの信号を受けて、クロック信号を時間測定器5に送るものである。判定部6では、時間測定器5からのデータを用いて、反射点を見出す。特に、漸次接近しつつあり、ファイバーヒューズによる反射点が発生した場合には、表示器9に警報を表示するか信号線11を通じて警報を発する。このような判定部6は、判定基準を備えたプログラムで処理をするコンピュータを用いて容易に実現することができる。また、図には記載していないが、この警報を用いて、光通信回線を遮断したり迂回したりする措置を取る。   As the fiber fuse remote detection device 100, for example, a device having the configuration shown in FIG. 2 can be used. This apparatus outputs light from a laser pulse light source 1 whose oscillation timing is controlled by a pulse generator 8 to an optical coupler 10 through an optical coupler 2. The return light from the optical fiber coupler 10 is separated by the optical coupler 2 and input to the photodetector 3. That is, the optical coupler 2 operates as an optical branching device. The detection light signal that is the output of the light detector 3 is amplified by the amplifier 4 and then input to the time measuring device 5 to measure the time when the detected light reciprocates. In this measurement, a signal from the time base unit (time reference control unit) 7 is used as the launch time. The time base unit receives a signal from the pulse generator 8 and sends a clock signal to the time measuring device 5. The determination unit 6 uses the data from the time measuring device 5 to find the reflection point. In particular, when approaching gradually and a reflection point due to a fiber fuse occurs, an alarm is displayed on the display 9 or an alarm is issued through the signal line 11. Such a determination unit 6 can be easily realized by using a computer that performs processing using a program having a determination criterion. Although not shown in the figure, this alarm is used to take measures to block or bypass the optical communication line.

図3に、ファイバーヒューズが進行中に、時間t=t1及びt=t2の時点で測定したOTDR出力のトレース例を表す。ファイバーヒューズの進行で、ファイバー端が移動することになる。ここで平均時間τavg<<(t2−t1)と仮定した。時間t=t1では、ファイバーヒューズの位置はL1、時間t=t2ではL2となるときに、ファイバーヒューズの速度vはv=(L1−L2)/(t2−t1)で表すことができる。ここでは、反射構造のピークの幅は、OTDR装置のパルス幅や分解能で決まる。 FIG. 3 shows an example trace of the OTDR output measured at time t = t 1 and t = t 2 while the fiber fuse is in progress. As the fiber fuse progresses, the fiber end moves. Here, it was assumed that the average time τ avg << (t 2 -t 1 ). At time t = t 1, the position of the fiber fuse when L 1, the time t = t 2 in L 2, the speed v of the fiber fuse v = (L 1 -L 2) / (t 2 -t 1 ). Here, the peak width of the reflection structure is determined by the pulse width and resolution of the OTDR device.

また、ファイバーヒューズが進行中にOTDRの出力の際に、図3の場合よりも長く平均化すると、図4に示す様に、反射端の構造が図3に比べ広い幅を示すことになる。図4はt=t1時間で測定始め、τavgの間で平均化を行う場合のOTDR波形を示す図である。平均化によって、ファイバー端からの反射波形には平らな構造が見られ、ファイバーヒューズの速度は、v=(L1−L2)/τavgで表すことが出来る。図に示すように、平均化によるトレースは移動途中の多くの場所から反射の平均が蓄積されたものである。 Further, when the OTDR is output while the fiber fuse is in progress, if the averaging is performed longer than in the case of FIG. 3, the structure of the reflection end shows a wider width than that of FIG. 3, as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an OTDR waveform when measurement is started at time t = t 1 and averaging is performed during τ avg . By averaging, a flat structure is seen in the reflected waveform from the fiber end, and the speed of the fiber fuse can be expressed as v = (L 1 −L 2 ) / τ avg . As shown in the figure, the averaged trace is an accumulation of reflection averages from many places on the way.

図5は、ファイバーヒューズが進行中のOTDRトレースと測定の平均時間の依存性例を示す図である。縦軸はデシベル表示であり、平均化する際のサンプル数で除算することによる落ち込みは、あまり目立たない。また、OTDRトレース上のファイバー端からの平らな反射構造の幅は反射時間に依存することが分かる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the dependence of the OTDR trace on which the fiber fuse is in progress and the average time of measurement. The vertical axis is in decibels, and the drop caused by dividing by the number of samples when averaging is not very noticeable. It can also be seen that the width of the flat reflective structure from the fiber end on the OTDR trace depends on the reflection time.

図6は、ファイバーヒューズを引き起こす光源(高出力レーザで代表する)からの光とOTDRからの光パルスが同じ波長帯(例えば1.55μm)を用いる場合の、ファイバーヒューズの発生を検知するための装置構成例を示すブロック図である。この場合は、高強度励起光源(1.55μm)の光とOTDRからの1.54μm波長の光とを光カプラーを用いて合成し、光ファイバーに入力する。被測定ファイバーからの反射光のうちOTDR用のパルス成分のみをバンドパスフィルターを用いて取り出し、OTDR装置に戻すようになっている。OTDR装置の光ファイバー接続端子からの反射によるデッドゾーンを避けるため適当な長さのシングルモード光ファイバーであるSMF−28ファイバー(例えば650m)などを繋ぐことが望ましい。   FIG. 6 is a diagram for detecting the occurrence of a fiber fuse when the light from a light source (represented by a high-power laser) that causes the fiber fuse and the light pulse from the OTDR use the same wavelength band (for example, 1.55 μm). It is a block diagram which shows the apparatus structural example. In this case, the light from the high-intensity excitation light source (1.55 μm) and the light having a wavelength of 1.54 μm from the OTDR are combined using an optical coupler and input to the optical fiber. Of the reflected light from the fiber to be measured, only the pulse component for OTDR is extracted using a bandpass filter and returned to the OTDR device. In order to avoid a dead zone due to reflection from the optical fiber connection terminal of the OTDR device, it is desirable to connect an SMF-28 fiber (for example, 650 m), which is a single mode optical fiber having an appropriate length.

また図7は、OTDRのパルス光の波長が、ファイバーヒューズを引き起こす光源(高出力レーザで代表する)からのASE(Amplified Spontaneous Emission:光増幅器から発する自然放出光雑音)ラマンスペクトルと重なる場合の装置構成例を示す。ここでは、ファイバーヒューズを引き起こす上記光源は1.48μmで、OTDRパルスの波長は1.55μm、であり、WDM(Wave-length Division Multiplexing:波長分割多重)カプラーを用いてこれらの光を合成し、ファイバーヒューズが発生する光ファイバーに入力している。ここではWDMカプラーの盧波機能を用いることで反射光の1.48μm波長成分がOTDRへ戻ることを防止することができる。しかし、光ファイバー内で広帯域のラマンASE成分が発生するため、この成分がOTDRへ入射することを抑制することが必要である。このために、バンドパスフィルター利用している。   FIG. 7 shows an apparatus in which the wavelength of the pulse light of OTDR overlaps with an ASE (Amplified Spontaneous Emission: spontaneous emission light noise emitted from an optical amplifier) Raman spectrum from a light source (represented by a high-power laser) that causes a fiber fuse. A configuration example is shown. Here, the light source causing the fiber fuse is 1.48 μm, the wavelength of the OTDR pulse is 1.55 μm, and these lights are combined using a WDM (Wave-length Division Multiplexing) coupler, Input to the optical fiber generated by the fiber fuse. Here, it is possible to prevent the 1.48 μm wavelength component of the reflected light from returning to the OTDR by using the WDM coupler wave function. However, since a broadband Raman ASE component is generated in the optical fiber, it is necessary to suppress this component from entering the OTDR. For this purpose, a band pass filter is used.

図6に示す装置を用いて、ファイバーヒューズが発生した際に得られたOTDRトレースを図8(a)に示す。次に、高出力レーザーを止め、ファイバーヒューズを防止した状態で得られたOTDRトレースを図8(b)に示す。尚、装置調整の際に、試しにファイバーヒューズを発生させるには、例えば、SMF(シングルモード光ファイバー)に入力する励起光の強度を3W程度まで上げ、ファイバー出射端に修正液を付けることによって引き起こすことができる。   FIG. 8A shows an OTDR trace obtained when a fiber fuse is generated using the apparatus shown in FIG. Next, FIG. 8B shows an OTDR trace obtained with the high-power laser turned off and the fiber fuse prevented. In order to generate a fiber fuse as a trial when adjusting the apparatus, for example, the intensity of the excitation light input to the SMF (single mode optical fiber) is increased to about 3 W and a correction liquid is applied to the fiber exit end. be able to.

これらの測定では、OTDR装置の平均化時間は30sと設定した。上記で説明したように、平均時間が長いため、図8(a)では広い平らな反射構造が見られる。この反射構造の幅(ΔL)は約8.5mで、平均(τavg)時間は30sであるため、ヒューズの速度(v=ΔL/τavg)は0.43m/s、と算出される。図2の判定部6をコンピュータとソフトウェアで構成した場合は、このような算出をそのコンピュータを用いて行うことができる。 In these measurements, the averaging time of the OTDR device was set to 30 s. As described above, since the average time is long, a wide flat reflecting structure can be seen in FIG. Since the width (ΔL) of the reflecting structure is about 8.5 m and the average (τ avg ) time is 30 s, the fuse speed (v = ΔL / τ avg ) is calculated to be 0.43 m / s. When the determination unit 6 of FIG. 2 is configured by a computer and software, such calculation can be performed using the computer.

また、図7の装置を用いてヒューズを発生した際に得られたOTDRトレースを図9(a)から図9(d)に示す。この図は、バンドパスフィルターを導入した場合において、(a)pump off (励起光なし)、(b)pump on ((励起光あり)、 (c) during fuse (ファイバーヒューズあり)、 (d)after fuse termination(ファイバーフューズが終わった後)の場合のOTDR波形を示すものである。ファイバーヒューズが発生中のOTDR波形には平な反射構造が見られ、ファイバーヒューズを止めた後は細い(測定の分解能で決まる幅を有する)反射構造が見られる。
また図9(e)から図9(h)までは、バンドパスフィルターを導入しない場合において、pump off (励起光なし)、 pump on (励起光あり)、 during fuse (ファイバーヒューズあり)、 after fuse termination(ファイバーヒューズが終わった後の場合のOTDR波形を示す。
また、図9(f)および図9(g)では、自発ラマン(spontaneous Raman)散乱による連続光をOTDRに入射することになり、雑音レベルが増え、ファイバーヒューズによる反射構造と雑音レベルの差が減少していることが分かる。
Also, OTDR traces obtained when a fuse is generated using the apparatus of FIG. 7 are shown in FIGS. 9 (a) to 9 (d). This figure shows that when a band-pass filter is introduced, (a) pump off (without excitation light), (b) pump on ((with excitation light), (c) during fuse (with fiber fuse), (d) This shows the OTDR waveform in the case of after fuse termination, where a flat reflection structure is seen in the OTDR waveform during the fiber fuse generation, and it is thin after the fiber fuse is stopped (measurement) A reflection structure with a width determined by the resolution of
FIGS. 9E to 9H show pump off (without excitation light), pump on (with excitation light), during fuse (with fiber fuse), after fuse when no bandpass filter is introduced. termination (shows the OTDR waveform after the fiber fuse is finished.
9 (f) and 9 (g), continuous light due to spontaneous Raman scattering is incident on the OTDR, the noise level increases, and the difference between the reflection structure of the fiber fuse and the noise level is increased. It turns out that it has decreased.

上記に説明したように、図8の装置構成でバンドパスフィルターを利用することによって、ラマンASEによる雑音を減らすことができ、従って、ファイバーヒューズが発生したことを高い確率で効果的に検出することができる様になることは明らかである。   As described above, the noise caused by Raman ASE can be reduced by using the bandpass filter in the apparatus configuration of FIG. 8, and therefore, it is possible to effectively detect the occurrence of the fiber fuse with a high probability. It is clear that it will be possible.

また、平均化の時間依存性については、図7の装置構成で、平均化の時間を(a)10s、(b)20s、および(c)30sにしたとき、ファイバーヒューズ発生時のOTDR出力表示例を図10に示す。平均化時間に比例して反射構造の幅は拡大していくことが容易に分かる。   Regarding the time dependency of averaging, in the apparatus configuration of FIG. 7, when the averaging time is (a) 10 s, (b) 20 s, and (c) 30 s, the OTDR output table when the fiber fuse is generated An example is shown in FIG. It can be easily seen that the width of the reflecting structure increases in proportion to the averaging time.

図11に示す装置の場合は、レーザーパルス光源1は、所定の間隔の2つの光パルス(ダブルパルス)を間歇的に出力するものである。このダブルパルスが伝送用光ファイバーでのファイバーヒューズ点で反射されて戻り光となり、この戻り光を、まず光結合器10で分岐し、次に光結合器2によってさらに分岐し、光検出器3に入力する。光検出器3の出力である検出光信号については、増幅器4で増幅した後、パルス間隔測定器21に入力する。このパルス間隔測定器21では、ダブルパルスの間隔を測定すると共に、検出された光が往復した時間を測定する。この測定に当たっては、発射時刻として、タイムベースユニット(つまり時間基準制御ユニット)7からの信号を用いる。また、タイムベースユニットは、パルスジェネレータ8からの信号を受けて、クロック信号をパルス間隔測定器21に送るものである。判定部6では、パルス間隔測定器21からのデータでパルス間隔が短縮されているものがあるかどうかを調べ、そのようなものがある場合に、信号線11を介して警報を発すると共に、表示器9に表示する。また、上記ダブルパルスの間隔は、パルス幅で決まる距離分解能で、前記間隔の間にファイバーヒューズによってファイバー端が移動する距離を検知できるように設定するものである。   In the case of the apparatus shown in FIG. 11, the laser pulse light source 1 intermittently outputs two light pulses (double pulses) at a predetermined interval. This double pulse is reflected at the fiber fuse point in the transmission optical fiber to become return light. This return light is first branched by the optical coupler 10 and then further branched by the optical coupler 2 to the photodetector 3. input. The detected optical signal that is the output of the photodetector 3 is amplified by the amplifier 4 and then input to the pulse interval measuring device 21. The pulse interval measuring device 21 measures the interval between double pulses and the time when the detected light reciprocates. In this measurement, a signal from the time base unit (that is, the time reference control unit) 7 is used as the launch time. The time base unit receives a signal from the pulse generator 8 and sends a clock signal to the pulse interval measuring device 21. In the determination unit 6, it is checked whether or not the data from the pulse interval measuring device 21 has a shortened pulse interval. If there is such a data, an alarm is issued via the signal line 11 and displayed. Display on the instrument 9. The interval between the double pulses is set such that the distance by which the fiber end is moved by the fiber fuse during the interval can be detected with a distance resolution determined by the pulse width.

図12に示す装置の場合は、レーザーパルス光源1は、上記ダブルパルス分の長さをもった光パルスを間歇的に出力するものである。この光パルスが伝送用光ファイバーでのファイバーヒューズ点で反射されて戻り光となり、この戻り光をまず光結合器10で分岐し、次に光結合器2によってさらに分岐し、光検出器3に入力する。光検出器3の出力である検出光信号については、増幅器4で増幅した後、パルス長測定器22に入力する。このパルス長測定器22では、光パルスの長さを測定すると共に、検出された光パルスが往復した時間を測定する。この測定に当たっては、発射時刻として、タイムベースユニット(つまり時間基準制御ユニット)7からの信号を用いる。また、タイムベースユニットは、パルスジェネレータ8からの信号を受けて、クロック信号をパルス長測定器22に送るものである。判定部6では、パルス間隔測定器21からのデータでパルス長が短縮されているものがあるかどうかを調べ、その様なものがある場合に、信号線11を介して警報を発すると共に表示器9に表示する。また、上記光パルスの長さは、パルスの立上がりと立下りとで決まる距離分解能で、光パルス長の間にファイバーヒューズによってファイバー端が移動する距離を検知できるように設定するものである。   In the case of the apparatus shown in FIG. 12, the laser pulse light source 1 intermittently outputs an optical pulse having a length corresponding to the double pulse. This light pulse is reflected at the fiber fuse point in the transmission optical fiber to become return light. This return light is first branched by the optical coupler 10, then further branched by the optical coupler 2, and input to the photodetector 3. To do. The detected optical signal that is the output of the photodetector 3 is amplified by the amplifier 4 and then input to the pulse length measuring device 22. The pulse length measuring device 22 measures the length of the optical pulse and the time that the detected optical pulse reciprocates. In this measurement, a signal from the time base unit (that is, the time reference control unit) 7 is used as the launch time. The time base unit receives a signal from the pulse generator 8 and sends a clock signal to the pulse length measuring device 22. The determination unit 6 checks whether or not there is data whose pulse length is shortened in the data from the pulse interval measuring device 21, and when such data is present, an alarm is issued via the signal line 11 and a display device. 9 is displayed. The length of the optical pulse is set such that the distance that the fiber end moves by the fiber fuse can be detected during the optical pulse length with a distance resolution determined by the rise and fall of the pulse.

この場合の光パルスとしては、上記のファイバーヒューズによる変調をうけることができる程度に長く設定し、上記のパルス長の短縮と合わせてこの変調を検出することで、より的確にファイバーヒューズの発生を検出することができる。   In this case, the optical pulse is set to be long enough to be modulated by the fiber fuse, and by detecting this modulation in conjunction with the shortening of the pulse length, the fiber fuse can be generated more accurately. Can be detected.

図13に示す装置の場合は、レーザーパルス光源1は、所定の間隔の複数(3以上)の光パルスまたは繰り返しパルス列からなる光パルス列を間歇的に出力するものである。この光パルス列が伝送用光ファイバーでのファイバーヒューズ点で反射されて戻り光となり、この戻り光を、まず光結合器10で分岐し、次に光結合器2によってさらに分岐し、光検出器3に入力する。光検出器3の出力である検出光信号については、増幅器4で増幅した後、繰返し周波数測定器23に入力する。この繰返し周波数測定器23では、上記光パルス列の繰返し周波数を測定すると共に、検出された光パルス列が往復した時間を測定する。これは、ファイバーヒューズによる反射では、光パルス列の間隔が詰まることで繰返し周波数が上昇することを用いるものである。この測定に当たっては、発射時刻として、タイムベースユニット(つまり時間基準制御ユニット)7からの信号を用いる。また、タイムベースユニットは、パルスジェネレータ8からの信号を受けて、クロック信号を繰返し周波数測定器23に送るものである。判定部6では、繰返し周波数測定器23からのデータで繰返し周波数が高くなった(ドプラー周波数分、=2×ファイバ屈折率×ヒューズ速度/波長)光パルス列やパルス間隔が短縮されているものがあるかどうかを調べ、そのようなものがある場合に、信号線11を介して警報を発すると共に表示器9に表示する。また、上記光パルス列の間隔は、パルス幅で決まる距離分解能で、前記間隔の間にファイバーヒューズによってファイバー端が移動する距離を検知できるように設定するものである。   In the case of the apparatus shown in FIG. 13, the laser pulse light source 1 intermittently outputs an optical pulse train composed of a plurality (three or more) of optical pulses or a repetitive pulse train at a predetermined interval. This optical pulse train is reflected at the fiber fuse point in the optical fiber for transmission to become return light. This return light is first branched by the optical coupler 10 and then further branched by the optical coupler 2 to the photodetector 3. input. The detection optical signal that is the output of the photodetector 3 is amplified by the amplifier 4 and then input to the repetition frequency measuring device 23. The repetition frequency measuring device 23 measures the repetition frequency of the optical pulse train and measures the time that the detected optical pulse train reciprocates. In this case, the reflection by the fiber fuse uses the fact that the repetition frequency increases due to the interval between the optical pulse trains being narrowed. In this measurement, a signal from the time base unit (that is, the time reference control unit) 7 is used as the launch time. The time base unit receives a signal from the pulse generator 8 and sends a clock signal to the frequency measuring device 23 repeatedly. In the determination unit 6, the repetition frequency is increased by the data from the repetition frequency measuring device 23 (for the Doppler frequency, = 2 × fiber refractive index × fuse speed / wavelength). Some of the optical pulse trains and pulse intervals are shortened. If there is such an alarm, an alarm is issued via the signal line 11 and displayed on the display 9. The interval between the optical pulse trains is set so that the distance by which the fiber end moves by the fiber fuse during the interval can be detected with a distance resolution determined by the pulse width.

上記の実施例5、6あるいは7の様に、ダブルパルス、前記ダブルパルス分の長さを持った光パルス、あるいは、光パルス列を用いる利点は、分解能を独立に設定することができ、また、遠方のファイバーヒューズを検知する場合でも、例えば表示器の制約に合わせて分解能を緩和する、という必要がないことである。   The advantage of using a double pulse, an optical pulse having a length corresponding to the double pulse, or an optical pulse train as in the fifth, sixth, or seventh embodiment can be set independently. Even when a remote fiber fuse is detected, it is not necessary to relax the resolution in accordance with, for example, the restrictions of the display.

本発明を適用することで、パワー伝送用の光ファイバーについても、ファイバーヒューズの発生を検知することができる。   By applying the present invention, it is possible to detect the occurrence of a fiber fuse even for an optical fiber for power transmission.

1 レーザーパルス光源
2 光結合器
3 光検出器
4 増幅器
5 時間測定器
6 判定部
7 タイムベースユニット
8 パルスジェネレータ
9 表示器
10 光結合器
11 信号線
21 パルス間隔測定器
22 パルス長測定器
23 繰返し周波数測定器
100 ファイバーヒューズ遠隔検知装置
101 OTDR
102 ハイパスフィルター
103 ファイバー選択器
104 光ファイバー
105 光結合器
110 交換器側の回線終端装置
111 光送信機
112 レーザーダイオード
113 ローパスフィルター
120 加入者側の回線終端装置
121 光受信機
122 フォトダイオード
123 ローパスフィルター
130 光ファイバー
131、132 コネクタ
200 ファイバーヒューズ遠隔検知装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser pulse light source 2 Optical coupler 3 Optical detector 4 Amplifier 5 Time measuring device 6 Judgment part 7 Time base unit 8 Pulse generator 9 Display 10 Optical coupler 11 Signal line 21 Pulse interval measuring device 22 Pulse length measuring device 23 Repeat Frequency measuring instrument 100 Fiber fuse remote sensing device 101 OTDR
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 High pass filter 103 Fiber selector 104 Optical fiber 105 Optical coupler 110 Switch side line termination device 111 Optical transmitter 112 Laser diode 113 Low pass filter 120 Subscriber side line termination device 121 Optical receiver 122 Photo diode 123 Low pass filter 130 Optical fiber 131, 132 connector 200 Fiber fuse remote sensing device

Claims (8)

光信号を光ファイバーで伝送する際に該光信号で引き起こされるファイバーヒューズ現象の発生を検知し警報を発する装置であって、
光パルス発生器と、
該光パルス発生器からの光パルスを上記光ファイバーに入射する光結合手段と、
該光ファイバーの戻り光を分岐する分岐手段と、
上記戻り光から上記光パルスの戻り光を選択する盧波手段と、
上記盧波手段の出力の光を光電変換する光検出手段と、
上記変換手段の出力を時間の関数として測定する測定手段と、
上記測定手段の出力において一方向に移動する特徴点を見出すことでファイバーヒューズ現象の発生を判定する判定手段と、
上記特徴点が見出された場合に警報信号を発する警報手段と、
を備え、
上記特徴点が発生した場合に、警報信号を発することを特徴とするファイバーヒューズ遠隔検知装置。
An apparatus for detecting the occurrence of a fiber fuse phenomenon caused by the optical signal and transmitting an alarm when transmitting the optical signal through an optical fiber,
An optical pulse generator;
Optical coupling means for making the optical pulse from the optical pulse generator incident on the optical fiber;
Branching means for branching the return light of the optical fiber;
A wave filtering means for selecting the return light of the light pulse from the return light;
A light detecting means for photoelectrically converting the light of the output of the wave-generating means;
Measuring means for measuring the output of the converting means as a function of time;
Determination means for determining occurrence of a fiber fuse phenomenon by finding a feature point that moves in one direction in the output of the measurement means;
An alarm means for issuing an alarm signal when the feature point is found;
With
A fiber fuse remote sensing device which emits an alarm signal when the above feature point occurs.
上記光結合手段は、方向性光結合器であることを特徴とする請求項1に記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。   2. The fiber fuse remote sensing device according to claim 1, wherein the optical coupling means is a directional optical coupler. 上記光結合手段は、波長分割多重結合素子であることを特徴とする請求項1に記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。   2. The fiber fuse remote sensing device according to claim 1, wherein the optical coupling means is a wavelength division multiple coupling element. 上記判定手段は、上記測定手段の出力において光強度が急激に低下する直前の時点での光強度のピークの移動について判定するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。   4. The determination unit according to claim 1, wherein the determination unit is configured to determine a movement of a peak of the light intensity at a time immediately before the light intensity rapidly decreases in the output of the measurement unit. Fiber fuse remote sensing device according to. 上記判定手段は、上記変換手段の出力を所定の時間に渡って平均化する機能を備え、平均化された上記測定手段の出力において光強度が急激に低下する直前の時点での光強度のピーク幅の拡大を判定するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。   The determination unit has a function of averaging the output of the conversion unit over a predetermined time, and the peak of the light intensity at the time immediately before the light intensity rapidly decreases in the averaged output of the measurement unit. The fiber fuse remote sensing device according to any one of claims 1 to 3, wherein an enlargement of the width is determined. 上記光パルス発生器は、所定のパルス列を生成し出力するものであり、
上記判定手段は、戻り光に含まれる上記パルス列におけるパルス間隔の短縮について判定するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。
The optical pulse generator generates and outputs a predetermined pulse train,
The fiber fuse remote detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination unit determines whether the pulse interval in the pulse train included in the return light is shortened.
上記光パルス発生器は、所定のパルス列を生成し出力するものであり、
上記判定手段は、周波数成分について生成した上記パルス列と戻り光に含まれるパルス列との比較を行って、戻り光に含まれるパルス列に含まれる高周波数化した周波数成分の有無について判定するものであることを特徴とする請求項1、2、3あるいは6のいずれか1つに記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。
The optical pulse generator generates and outputs a predetermined pulse train,
The determination means compares the pulse train generated for the frequency component with the pulse train included in the return light, and determines whether or not there is a higher frequency component included in the pulse train included in the return light. The fiber fuse remote sensing device according to any one of claims 1, 2, 3 and 6.
上記光パルス発生器は、所定のパルス列を生成し出力するものであり、
上記判定手段は、戻り光に含まれる上記パルス列における個々のパルスの時間長の短縮について判定するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のファイバーヒューズ遠隔検知装置。
The optical pulse generator generates and outputs a predetermined pulse train,
4. The fiber fuse remote detection device according to claim 1, wherein the determination unit determines whether the time length of each pulse in the pulse train included in the return light is shortened. 5. .
JP2010126785A 2010-06-02 2010-06-02 Fiber fuse remote sensing device Active JP5618236B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010126785A JP5618236B2 (en) 2010-06-02 2010-06-02 Fiber fuse remote sensing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010126785A JP5618236B2 (en) 2010-06-02 2010-06-02 Fiber fuse remote sensing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011252793A JP2011252793A (en) 2011-12-15
JP5618236B2 true JP5618236B2 (en) 2014-11-05

Family

ID=45416841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010126785A Active JP5618236B2 (en) 2010-06-02 2010-06-02 Fiber fuse remote sensing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5618236B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020051797A (en) * 2018-09-25 2020-04-02 横河電機株式会社 Measuring device and measurement method
JP6988019B2 (en) * 2019-02-27 2022-01-05 株式会社フジクラ Laser device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003227776A (en) * 2002-02-04 2003-08-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Prevention system of breakage of light source and optical amplifier
WO2010041564A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 独立行政法人情報通信研究機構 Fiber fuse detector
JP5273616B2 (en) * 2009-10-20 2013-08-28 独立行政法人情報通信研究機構 Optical energy transmission device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011252793A (en) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2084505B1 (en) Detecting a disturbance in the phase of light propagating in an optical waveguide
CN106441447B (en) Distributed optical fiber sensing system based on chaos Brillouin&#39;s dynamic raster
KR101174223B1 (en) Optical fiber circuit monitoring system and monitoring device included in this system
JP4880586B2 (en) Disturbance location assessment
JP3354759B2 (en) Back Brillouin scattered light OTDR device, measurement method therefor, and optical communication line system using this device
CN102322806B (en) Brillouin optical time domain analyzer relevant to chaotic laser
EP1604174B1 (en) Method and apparatus for generation and transmission of high energy optical pulses for long range measurements
US6700655B2 (en) Optical fiber characteristic measuring device
US9197319B2 (en) Device for monitoring optical link fault and method thereof
JP4324581B2 (en) Optical fiber condition monitoring device and method in optical network
JPH09184788A (en) Otdr equipment
CN103152097A (en) Long-distance polarization and phase-sensitive optical time domain reflectometer amplified by random laser
CN108663138A (en) A kind of distributed fiber optic temperature and the sensor-based system and method for vibration
JP3411436B2 (en) Monitoring method of optical communication line
JP2010127840A (en) Light wave radar apparatus
CN204087417U (en) Temperature detected by optical fiber fire detector system
CN105784195A (en) Single-end chaotic Brillouin optical time-domain analysis distributed fiber sensing device and method
US6856723B1 (en) Group velocity dispersion measuring device and group velocity dispersion measuring method
US11050485B2 (en) High-precision and large-dynamic-range fault monitoring device and method for WDM-PON
CN104361707A (en) Fiber-optic temperature-sensing fire detector system
JP5618236B2 (en) Fiber fuse remote sensing device
KR102002647B1 (en) Optical line monitoring system
JP2006042063A (en) Branched optical line monitoring system and method
JP2016050844A (en) Branched optical path characteristic analysis device and analysis method thereof
JP2010019591A (en) Optical pulse tester

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140224

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: 20140819

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5618236

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250