JP7347538B2 - 光ファイバセンシングシステム、測定装置及び測定方法 - Google Patents
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Description
光増幅中継装置を含む長距離の光通信ケーブルシステムに、光ファイバセンシング機能を追加した光ファイバセンシングシステムであって、
前記光ファイバセンシングは、インテロゲーターによって、光ファイバにプローブ光を送出し、前記プローブ光の後方散乱光を検波して前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングするものであって、
前記光通信ケーブルシステムの端局とは別の遠隔地点に第一のセンシング装置が設置され、
前記端局には前記第一のセンシング装置と通信する第二のセンシング装置が設置され、
前記第一のセンシング装置は、前記インテロゲーターと、前記光通信ケーブルシステムを介して受電して当該第一のセンシング装置内に給電する電源部と、前記第二のセンシング装置と通信する通信部を備え、
前記インテロゲーターは、前記第一のセンシング装置に接続されている前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングすることによって前記光ファイバ上の各点のセンシングデータを生成し、
前記通信部は、前記センシングデータを前記第二のセンシング装置に送信する。
光増幅中継装置を含む長距離の光通信ケーブルシステムに、追加された光ファイバセンシング機能を実現する測定装置であって、
前記光ファイバセンシングは、インテロゲーターによって、光ファイバにプローブ光を送出し、前記プローブ光の後方散乱光を検波して前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングするものであって、
前記光通信ケーブルシステムの端局とは別の遠隔地点に設置された第一のセンシング装置と、
前記端局に設置され、前記第一のセンシング装置と通信する第二のセンシング装置と、を含み、
前記第一のセンシング装置は、前記インテロゲーターと、前記光通信ケーブルシステムを介して受電して当該第一のセンシング装置内に給電する電源部と、前記第二のセンシング装置と通信する通信部を備え、
前記インテロゲーターは、前記第一のセンシング装置に接続されている前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングすることによって前記光ファイバ上の各点のセンシングデータを生成し、
前記通信部は、前記センシングデータを前記第二のセンシング装置に送信する。
光増幅中継装置を含む長距離の光通信ケーブルシステムに、光ファイバセンシング機能を追加した光ファイバセンシングシステムにおける測定方法であって、
前記光通信ケーブルシステムの端局とは別の遠隔地点に設置された第1のセンシング装置は、
前記光通信ケーブルシステムを介して受電して前記第1のセンシング装置内に給電し、
前記第1のセンシング装置内に設置されたインテロゲーターによって、前記第一のセンシング装置に接続されている光ファイバにプローブ光を送出し、前記プローブ光の後方散乱光を検波して前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングすることによって前記光ファイバ上の各点のセンシングデータを生成し、
前記センシングデータを、前記端局に設置された第二のセンシング装置に送信する。
実施形態1に係る測定システムの第一の構成例を説明する。図1は、実施形態1に係るケーブルシステム10を例示した構成図である。ケーブルシステム10は、通信システム及び測定システムにより構成される。
背景技術で述べたように、一般に、光ファイバセンシングのセンシング可能距離は、通信システムの通信可能距離よりも短い。そのため端局に設けられたインテロゲーターからセンシングできる範囲までしか測定できなかった。しかし本願が提供する技術を用いれば、遠隔測定が可能となる。すなわち遠隔地点にインテロゲーターITG11を設置して、周囲のケーブルのセンシングを行い、得られたセンシングデータを端局21に送信することが可能となる。これにより、通信システムの全長に渡ってセンシングを行うことも可能となる。
図5において、測定装置MC1は、端局21内の時刻供給装置から時刻情報を受け取り、遠隔の測定装置MS1に伝える機能を有する。時刻供給装置の典型例は、後述するGNSS衛星電波を受信して時刻を得るものである。測定装置MS1では、インテロゲーターITG11で得たセンシングデータと時刻データを一体化することで、センシングデータがいつのデータであるかの情報を付与することができる。これはタイムスタンプと呼ばれる。
測定装置MC1と測定装置MS1の機能分割において、測定装置MS1の処理機能を最小化する手段の提供である。
1台の測定装置MS1に対して複数の測定装置MC1を持たせて、経路冗長、装置冗長を実現する手段の提供である。
以上の実施形態では、遠隔に設置した測定装置MS1は、1つのインテロゲーターを持つ構成、すなわち、1方路の光ファイバケーブルをセンシングする構成であった。実施形態2は、1つの測定装置MS1から複数の方路の光ファイバケーブルをセンシングするケーブルシステム100を提供する。
13 光ファイバ心線
21、22 端局
111、121 トランスポンダ群
112、122 波長多重分離器
BU1 分岐装置
CB1 ケーブル
FP411、FP412、FP413、FP414 光ファイバペア
ITG、ITG11、ITG12、ITG13 インテロゲーター
PL1 プローブ光
REP31、REP32、REP33、REP3n、REP3(n+1) 増幅中継装置
RL1 後方散乱光
TL1、TL2 測定装置間通信用光信号
MC1、MC1a、MC1b、MS1 測定装置
Claims (9)
- 光増幅中継装置を含む長距離の光通信ケーブルシステムに、光ファイバセンシング機能を追加した光ファイバセンシングシステムであって、
前記光ファイバセンシング機能は、インテロゲーターによって、光ファイバにプローブ光を送出し、前記プローブ光の後方散乱光を検波して前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングするものであって、
前記光通信ケーブルシステムの端局とは別の遠隔地点に第一のセンシング装置が設置され、
前記端局には前記第一のセンシング装置と通信する第二のセンシング装置が設置され、
前記第一のセンシング装置は、前記インテロゲーターと、前記光通信ケーブルシステムを介して受電して当該第一のセンシング装置内に給電する電源部と、前記第二のセンシング装置と通信する通信部を備え、
前記インテロゲーターは、前記第一のセンシング装置に接続されている前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングすることによって前記光ファイバ上の各点のセンシングデータを生成し、
前記通信部は、前記センシングデータを前記第二のセンシング装置に送信し、
前記第一のセンシング装置は、前記光通信ケーブルシステムにケーブルを介して接続されている複数の光増幅中継装置とは筐体が分離された上で、前記ケーブルに接続されており、
前記光通信ケーブルシステムの通信サービス用波長、前記第一のセンシング装置と前記第二のセンシング装置が互いに通信する波長、並びに、前記プローブ光及び前記後方散乱光の波長、は互いに異なり、
前記第一のセンシング装置内において、
前記プローブ光及び前記後方散乱光は、前記ケーブルの中の所定の前記光ファイバにおいて所定の方向に波長合分波及び伝搬されており、
前記第二のセンシング装置と通信するための光は、前記ケーブルの中の所定の光ファイバにおいて所定の方向に波長合分波及び伝搬されており、
前記ケーブル中の複数の光ファイバのうち、前記プローブ光、前記後方散乱光及び前記第二のセンシング装置と通信するための光が伝搬する光ファイバ以外の光ファイバは、スルー接続されている、
光ファイバセンシングシステム。 - 前記第二のセンシング装置は、時刻情報を取得して、前記第一のセンシング装置に伝達する機能を備え、
前記第一のセンシング装置は、前記センシングデータと前記時刻情報とを一体化して、前記第二のセンシング装置に送信する機能を備え、
前記第一のセンシング装置及び前記第二のセンシング装置の少なくとも一方は、前記ケーブルの伝搬遅延時間を自動的に検出して前記時刻情報を補正する機能を備える、
請求項1に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記インテロゲーターは、前記環境情報を含んだ前記後方散乱光を検波して得た電気信号をAD変換して得た分析前のデータを、前記第二のセンシング装置に送信し、
前記第二のセンシング装置は、AD変換された前記後方散乱光のデータを分析して前記光ファイバケーブル上の各点のセンシングデータを得る分析処理部を備える、
請求項1または2に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記光通信ケーブルシステムの複数の端局に前記第二のセンシング装置を複数備え、
前記第一のセンシング装置は、前記複数の第二のセンシング装置に向けて同一の前記環境情報を送信することで冗長機能を付加した、
請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記第一のセンシング装置は、複数の前記インテロゲーターを備え、
複数の所定の光ファイバ心線の所定の方向に前記プローブ光及び前記後方散乱光を波長合分波する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記第一のセンシング装置内の前記複数のインテロゲーターがセンシングする光ファイバは、
前記光通信ケーブルシステムに含まれるケーブル分岐装置を通じて異なる方路のケーブルに通じている、
請求項5に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記第一のセンシング装置は、前記光通信ケーブルシステムとは異なる方路のセンシング用ケーブルとのケーブル分岐機能も備え、
当該センシング用ケーブルに含まれる光ファイバの周囲の環境情報をセンシングして、前記第二のセンシング装置に前記環境情報を伝達する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 光増幅中継装置を含む長距離の光通信ケーブルシステムに追加された光ファイバセンシング機能を実現する測定装置であって、
前記光ファイバセンシング機能は、インテロゲーターによって、光ファイバにプローブ光を送出し、前記プローブ光の後方散乱光を検波して前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングするものであって、
前記光通信ケーブルシステムの端局とは別の遠隔地点に設置された第一のセンシング装置と、
前記端局に設置され、前記第一のセンシング装置と通信する第二のセンシング装置と、を含み、
前記第一のセンシング装置は、前記インテロゲーターと、前記光通信ケーブルシステムを介して受電して当該第一のセンシング装置内に給電する電源部と、前記第二のセンシング装置と通信する通信部を備え、
前記インテロゲーターは、前記第一のセンシング装置に接続されている前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングすることによって前記光ファイバ上の各点のセンシングデータを生成し、
前記通信部は、前記センシングデータを前記第二のセンシング装置に送信し、
前記第一のセンシング装置は、前記光通信ケーブルシステムにケーブルを介して接続されている複数の光増幅中継装置とは筐体が分離された上で、前記ケーブルに接続されており、
前記光通信ケーブルシステムの通信サービス用波長、前記第一のセンシング装置と前記第二のセンシング装置が互いに通信する波長、並びに、前記プローブ光及び前記後方散乱光の波長、は互いに異なり、
前記第一のセンシング装置内において、
前記プローブ光及び前記後方散乱光は、前記ケーブルの中の所定の前記光ファイバにおいて所定の方向に波長合分波及び伝搬されており、
前記第二のセンシング装置と通信するための光は、前記ケーブルの中の所定の光ファイバにおいて所定の方向に波長合分波及び伝搬されており、
前記ケーブル中の複数の光ファイバのうち、前記プローブ光、前記後方散乱光及び前記第二のセンシング装置と通信するための光が伝搬する光ファイバ以外の光ファイバは、スルー接続されている、
測定装置。 - 光増幅中継装置を含む長距離の光通信ケーブルシステムに、光ファイバセンシング機能を追加した光ファイバセンシングシステムにおける測定方法であって、
前記光通信ケーブルシステムの端局とは別の遠隔地点に設置された第一のセンシング装置は、
前記光通信ケーブルシステムを介して受電して前記第一のセンシング装置内に給電し、
前記第一のセンシング装置内に設置されたインテロゲーターによって、前記第一のセンシング装置に接続されている光ファイバにプローブ光を送出し、前記プローブ光の後方散乱光を検波して前記光ファイバの周囲の環境情報をセンシングすることによって前記光ファイバ上の各点のセンシングデータを生成し、
前記センシングデータを、前記端局に設置された第二のセンシング装置に送信し、
前記第一のセンシング装置は、前記光通信ケーブルシステムにケーブルを介して接続されている複数の光増幅中継装置とは筐体が分離された上で、前記ケーブルに接続されるようにし、
前記光通信ケーブルシステムの通信サービス用波長、前記第一のセンシング装置と前記第二のセンシング装置が互いに通信する波長、並びに、前記プローブ光及び前記後方散乱光の波長、は互いに異なるようにし、
前記第一のセンシング装置は、
前記プローブ光及び前記後方散乱光を、前記ケーブルの中の所定の前記光ファイバにおいて所定の方向に波長合分波及び伝搬させ、
前記第二のセンシング装置と通信するための光を、前記ケーブルの中の所定の光ファイバにおいて所定の方向に波長合分波及び伝搬させ、
前記ケーブル中の複数の光ファイバのうち、前記プローブ光、前記後方散乱光及び前記第二のセンシング装置と通信するための光が伝搬する光ファイバ以外の光ファイバを、スルー接続させる、
測定方法。
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