JPH05327620A

JPH05327620A - 光線路断検出装置

Info

Publication number: JPH05327620A
Application number: JP12775192A
Authority: JP
Inventors: Etsugo Yoneda; 悦吾米田; Kouichi Shiyudou; 晃一首籐
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバ伝送システムにおいて、送信局と
受信局間の光ファイバ線路の破断を確実に検出する。【構成】光ファイバ線路に光反射器を介挿し、常時光
信号を僅かに反射させておく。この光ファイバ線路に、
破断検出用にバースト信号により変調された信号を情報
信号と周波数多重化して送出する。光反射器からの反射
信号に同期した時間窓フィルタと帯域通過フィルタによ
り、破断検出用のバースト変調信号のみを検出し、破断
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ伝送システム
に利用する。特に、光ファイバ線路の障害検出技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザダイオードを光源とし、光ファイ
バ線路を伝送路とするいわゆる光ファイバ伝送システム
は、中継伝送や加入者系伝送路に使われている。ところ
で、最近になって、エルビウムをファイバのコア内にド
ーブしたエルビウム・ドーブ・光ファイバ増幅器をはじ
めとして光増幅器の研究が進展し、光信号が高出力化し
ている。高出力の光信号は伝送距離を延ばすには大変有
効だが、これが人間の目に入射した場合には目が損傷す
るおそれがある。このため、例えば、光ファイバ線路が
事故などにより破断した場合には、速やかにこれを検出
し、光信号の送出を停止する必要がある。

【０００３】図５を参照して従来例を説明する。図５は
従来例の構成を示す図である。入力端子１〜１″に入力
された各チャネル信号は、それぞれに対応した変調回路
２〜２″で各周波数ｆ１〜ｆｎ毎に変調され、さらに周
波数多重化回路３に入力され周波数多重化される。

【０００４】この周波数多重化された信号は、光変調回
路５に入力され、光変調されて光信号となる。さらに光
増幅回路６でこの光信号は増幅され、光カプラ７を介し
て光入出力端子３０から出力される。この光信号は光フ
ァイバ線路８を介して受信局に送出される。

【０００５】ここで破断箇所Ｚにおいて、光ファイバ線
路が破断されると、光ファイバの切断面からの反射光が
送信側に戻り、光カプラ７の端子Ｂに入力され、Ｃ点か
ら出力される。この反射光を光電気変換回路１１が電気
信号に変換し、光レベル判定回路１５が正常時の反射光
の平均レベルと比較して反射光の増加を検出し、光ファ
イバ線路で破断が発生したことを光線路断検出端子１６
に光線路断検出出力として出力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような方式では、
光ファイバに破断が発生した場合に破断面から反射光が
必ず発生することを前提としている。しかし、例えば、
破断面が光の進行方向に対して斜めとなった場合など、
反射光が発生しないような破断状況では、その破断は検
出されない。

【０００７】また、光ファイバ線路の途中に設けられた
光コネクタ等の光接続点での反射光も受光されることか
ら、破断に伴う反射光の平均レベルの増加を的確に検出
できない場合も起こり得る。

【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、破断の状況や光接続点からの反射光に影響され
ることなく、正確に光ファイバ線路の破断を検出し、破
断検出信号を自動的に送出することができる光線路断検
出装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバ線
路が接続される光入出力端子と、情報信号により変調さ
れた光信号を前記光入出力端子に供給し、前記光入出力
端子に到来する光信号を分岐して分岐端子に与える光カ
プラと、この分岐端子に接続された破断検出手段とを備
えた光線路断検出装置である。

【００１０】ここで本発明の特徴は、前記情報信号に破
断検出用信号を多重する手段を備え、前記光ファイバ線
路の遠端にその線路を通過する光信号を僅かに反射させ
る反射手段が挿入され、前記検出手段は、前記分岐端子
に到来する前記反射手段により反射された破断検出用信
号を前記情報信号と分別する手段を含むことである。

【００１１】また、前記光反射手段は、反射減衰量が２
５〜４５ｄＢの光コネクタを用いた構成とすることもで
きる。前記破断検出用信号は、前記情報信号と変調信号
周波数が異なることが望ましい。

【００１２】

【作用】バースト信号に同期して変調された破断検出用
信号と、帯域制限され周波数多重化された各チャネルの
情報信号とをさらに周波数多重化し、光信号に変換して
光伝送路に送出する。この光信号を常時僅かに反射させ
る光反射器を光ファイバ線路の途中に設け、送信側で
は、この光反射器によって反射された光信号およびこの
光反射器近傍で反射される光信号のみを選択的に受信す
るためのバースト信号に同期させた時間窓フィルタを設
ける。

【００１３】この時間窓フィルタにより、光接続点にお
ける反射など光反射器とその近傍以外の箇所での反射光
の検出を制限することができるため、光ファイバ線路の
破断検出を正確に行うことができる。

【００１４】また、正常時に反射光が検出され、破断時
に非検出となるため光コネクタからの反射光による破断
の誤検出を防ぐことができる。

【００１５】

【実施例】本発明第一実施例を図１を参照して説明す
る。図１は本発明第一実施例装置の構成図である。

【００１６】本発明は、光ファイバ線路８が接続される
光入出力端子３０と、情報信号により変調された光信号
を光入出力端子３０に供給し、光入出力端子３０に到来
する光信号を分岐して分岐端子Ｃに与える光カプラ７
と、この分岐端子Ｃに接続された破断検出手段とを備え
た光線路断検出装置である。

【００１７】ここで本発明の特徴は、前記情報信号に破
断検出用信号を多重する手段であるバースト信号発生回
路１７およびバースト変調回路１８を備え、光ファイバ
線路８の遠端にその線路を通過する光信号を僅かに反射
させる反射手段である光反射器９が挿入され、前記検出
手段は、分岐端子Ｃに到来する光反射器９により反射さ
れた破断検出用信号を前記情報信号と分別する手段であ
る時間窓フィルタ１２および帯域通過フィルタ１３を含
むことにある。本発明第一実施例装置は、光通信の送信
局２１に内蔵された光線路断検出装置として構成され
る。また、光反射器９として、反射減衰量が２５〜４５
ｄＢの光コネクタを用いた。

【００１８】本発明第一実施例装置は、ｎ種類のチャネ
ルｃｈ１〜ｃｈｎからの情報信号を入力するｎ個の入力
端子１〜１″と、この入力端子１〜１″からのｎ種類の
情報信号をそれぞれ異なった搬送波周波数ｆ１〜ｆｎに
より変調するｎ個の変調回路２〜２″と、このｎ個の変
調回路２〜２″により変調された情報信号を周波数多重
化する第一の周波数多重化回路３′と、この第一の周波
数多重化回路３′により周波数多重化された情報信号を
光変調する光変調回路５と、この光変調回路５からの光
信号を増幅する光増幅回路６と、この光増幅回路６によ
り増幅された光信号を順方向は透過させ、逆方向は分岐
する光カプラ７と、この光カプラ７に光信号を入出力す
る光入出力端子３０と、この光入出力端子３０から入力
され、光カプラ７に分岐される逆方向の反射光を電気信
号に変換する光電気変換回路１１と、この光電気変換回
路１１からの電気信号により光ファイバ線路８の破断を
判定する光レベル判定回路１５とを備えた光線路断検出
装置において、光ファイバ線路８には前記反射光を発生
させる光反射手段である光反射器９が介挿され、第一の
周波数多重化回路３′と光変調回路５の間に介挿された
第二の周波数多重化回路３″と、この第二の周波数多重
化回路３″に光ファイバ線路破断検出用のバースト変調
信号を与える手段であるバースト信号発生回路１７およ
びバースト変調回路１８とを含み、光電気変換回路１１
からの電気信号に位相調整手段である位相調整回路２０
により位相調整された前記バースト変調信号に同期した
時間窓フィルタをかける手段である時間窓フィルタ１２
と、この時間窓フィルタ１２を通過した電気信号の帯域
幅を制限する手段である帯域通過フィルタ１３と、この
帯域通過フィルタ１３からの電気信号を復調する手段で
ある復調回路１４とを含み、この復調された電気信号は
光レベル判定回路１５に入力され、この光レベル判定回
路１５は、位相調整回路２０により位相調整されたバー
スト変調信号に同期して前記電気信号から光ファイバ線
路８の破断を判定する手段を含む。

【００１９】次に、図１〜図３を参照して本発明第一実
施例装置の動作を説明する。図２は各部の信号状態を示
すタイムチャートである。図３は出力信号の周波数スペ
クトルを示す図である。入力端子１〜１″から入力され
た各チャネルの情報信号は、搬送波周波数をｆｉ（ｉ＝
１、２、…、ｎ）とするｎ個の変調回路２〜２″により
変調される。これらの変調された情報信号は、第一の周
波数多重化回路３′により、図３に示すように帯域幅Ｂ
ｗ内に帯域制限を受けながら周波数多重化される。

【００２０】バースト信号発生回路１７は、周期Ｔｂ、
継続時間Ｔｓのバースト信号を発生し、バースト変調回
路１８は、搬送波発生回路１９からの搬送波周波数ｆｐ
の搬送波をこのバースト信号に同期して変調する。第二
の周波数多重化回路３″は、このバースト変調回路１８
からのバースト変調信号と、第一の周波数多重化回路
３′からの帯域制限されたｎ種類の情報信号による周波
数多重化信号とをさらに周波数多重化する。

【００２１】図３に、この周波数多重化された出力信号
の周波数スペクトルを示したが、図３中の帯域幅Ｂｗは
第一の周波数多重化回路３′からのｎ種類の情報信号に
よる周波数多重化信号の帯域である。その右側に位置し
ている搬送波周波数ｆｐによる信号がバースト変調され
た破断検出用信号である。このように、出力信号を配置
することにより、変調された各チャネルの情報信号と、
バースト変調された破断検出用信号との分離が可能にな
る。この周波数多重化された出力信号を光変調回路５は
光変調する。

【００２２】この光変調された出力信号は、さらに光増
幅回路６に入力されて増幅される。増幅された出力信号
は、光カプラ７および光ファイバ線路８さらに光反射器
９を介して受信局へと送出される。一方、光反射器９お
よび光接続点で反射された光信号は、光カプラ７の端子
Ｂに入力され、その一部が分岐端子Ｃから出力される。
分岐端子Ｃからの光は、光電気変換回路１１により電気
信号に変換される。

【００２３】図２（ｄ）に光電気変換回路１１からの出
力信号（イ）、（ロ）、（ハ）を示した。ただし、ここ
では理解を容易にするために、反射された信号の中か
ら、搬送波周波数ｆｐを中心とする破断検出用信号成分
のみを抽出した時に得られた時間波形を示した。実際の
時間波形は、反射信号には各チャネルの情報信号成分も
含まれているため連続的に変化している。図２（ｄ）に
おいて、（ロ）は光反射器９からの反射パルス、（イ）
は光反射器９よりも送信局２１に近い光コネクタ等での
反射パルス、（ハ）は光反射器９よりも受信局に近い光
コネクタ等での反射パルスを示している。この時点で、
位相差Ｔｄが発生しているが、これは位相調整回路２０
により調整され、時間窓フィルタ１２および光レベル判
定回路１５に与えられる。

【００２４】この光電気変換回路１１からの出力信号
は、時間窓フィルタ１２により時間軸方向のフィルタが
かけられる。すなわち、図２（ｅ）および（ｆ）に示す
ように、光ファイバ線路の途中に設けられた光反射器９
からの反射光およびその近傍からの反射光のみが時間窓
フィルタ１２を通過し、それ以外の場所からの反射光は
阻止される。この目的が達成できるように、時間窓フィ
ルタ１２に入力される周期Ｔｂの信号のパルス幅Ｔｗと
その位相差Ｔｄとが位相調整回路２０により設定され
る。光反射器９からの反射光の時間位置は光反射器９の
光ファイバ線路８の長さによって変わるため、位相調整
回路２０により位相差Ｔｄは調整される。

【００２５】時間窓フィルタ１２の出力は帯域通過フィ
ルタ１３に入力される。帯域通過フィルタ１３は、反射
光の中から搬送波周波数ｆｐを中心とする破断検出用信
号成分のみを通過させる機能を持っている。帯域通過フ
ィルタ１３の出力は復調回路１４で復調され、図２
（ｇ）に示すようなパルス信号を得る。最後に光レベル
判定回路１５において、周期Ｔｂ毎に、パルス幅Ｔｗ時
間に復調回路１４の出力のレベルが判定される。

【００２６】ここで、光ファイバ線路８の破断が発生す
ると、図２（ｄ）に示すように、それ以後は光反射器９
からの反射光パルスは検出されず、図２（ｉ）に示すよ
うに光レベル判定回路１５の出力が“１”から“０”に
変化するので、光ファイバ線路８の破断が検出できる。
図２（ａ）〜（ｉ）は図１中の（ａ）〜（ｉ）に対応
し、図１の各箇所での信号状態を示している。

【００２７】本発明第一実施例装置では、光反射器９あ
るいはその近傍のみからの反射光をもとに光ファイバ線
路断の検出を行うこができる。したがって、その効果と
して、光ファイバ破断点で光の反射が生ずるか否かに関
わらず、光ファイバ線路８の破断検出が可能となる。ま
た、光反射器９あるいはその近傍からの反射光に破断検
出用信号成分が存在するか否かによって光ファイバ線路
８の破断検出をしており、また、帯域通過フィルタ１３
でバースト変調信号の復調に影響を与えない程度の帯域
制限をかけて雑音電力を抑圧しているため、その効果と
して、従来行われていたような光破断点からの反射光ば
かりでなく、光接続点のコネクタ等からの反射も受信し
その受信レベルの大きさで破断検出する場合に比較し、
光ファイバ線路断の高精度の検出が可能となる。また、
正常時に反射を検出し、障害時に非検出とすることで、
信頼性を向上させている。

【００２８】次に、図４を参照して本発明第二実施例を
説明する。図４は本発明第二実施例装置の構成図であ
る。本発明第二実施例装置は、光通信の送信局２１およ
び中継局２２に分割されて内蔵された光線路断検出装置
として構成される。また、光反射器９は、本発明第一実
施例装置と同じく、反射減衰量が２５〜４５ｄＢの光コ
ネクタを用いた。

【００２９】本発明第二実施例装置は、ｎ種類のチャネ
ルｃｈ１〜ｃｈｎからの情報信号を入力するｎ個の入力
端子１〜１″と、この入力端子１〜１″からのｎ種類の
情報信号をそれぞれ異なった搬送波周波数ｆ１〜ｆｎに
より変調するｎ個の変調回路２〜２″と、このｎ個の変
調回路２〜２″により変調された情報信号を周波数多重
化する第一の周波数多重化回路３′と、この第一の周波
数多重化回路３′により周波数多重化された情報信号を
光変調する光変調回路５と、この光変調回路５からの光
信号を増幅する第一の光増幅回路６′と、この第一の光
増幅回路６′からの光信号を中継局２２に出力する光出
力端子３１とを含む送信局２１と、この送信局２１の光
出力端子３１からの光信号を中継用光ファイバ線路２３
を介して入力する光入力端子３２と、この光入力端子３
２からの光信号を増幅する第二の光増幅回路６″と、こ
の第二の光増幅回路６″により増幅された光信号を順方
向は透過させ、逆方向は分岐する第一の光カプラ７′
と、この第一の光カプラ７′に光信号を入出力する光入
出力端子３０と、この光入出力端子３０から入力され、
第一の光カプラ７′に分岐される逆方向の反射光を電気
信号に変換する第一の光電気変換回路１１′と、この第
一の光電気変換回路１１′からの電気信号により光ファ
イバ線路８の破断を判定する光レベル判定回路１５とを
含む中継局２２とを備えた光線路断検出装置において、
光ファイバ線路８には前記反射光を発生させる光反射手
段である光反射器９が介挿され、送信局２１は、第一の
周波数多重化回路３′と光変調回路５の間に介挿された
第二の周波数多重化回路３″と、この第二の周波数多重
化回路３″に光ファイバ線路破断検出用のバースト変調
信号を与える手段であるバースト信号発生回路１７およ
びバースト変調回路１８とを含み、中継局２２は、第二
の光増幅回路６″と第一の光カプラ７′の間に介挿され
光入力端子３２から入力された前記バースト変調信号を
含む光信号を分岐する第二の光カプラ７″を備え、この
分岐された光信号を電気信号に変換する手段である第二
の光電気変換回路１１″と、この第二の光電気変換回路
１１″からの電気信号から前記バースト変調信号を再生
する手段であるバースト信号再生回路２７と、第一の光
電気変換回路１１′からの電気信号に位相調整手段であ
る位相調整回路２０により位相調整された前記バースト
変調信号に同期した時間窓フィルタをかける手段である
時間窓フィルタ１２と、この時間窓フィルタ１２を通過
した電気信号の帯域幅を制限する手段である帯域通過フ
ィルタ１３と、この帯域通過フィルタ１３からの電気信
号を復調する手段である復調回路１４とを含み、この復
調された電気信号は光レベル判定回路１５に入力され、
この光レベル判定回路１５は、位相調整回路２０により
位相調整されたバースト変調信号に同期して前記電気信
号から光ファイバ線路８の破断を判定する手段を含む。

【００３０】図４において、送信局２１は、中継局２２
と異なる場所に設置されている。中継用光ファイバ線路
２３を経由して送信局２１から送信されてきた光信号
は、中継用光ファイバ線路２３での減衰を補償するため
に中継局２２において第二の光増幅回路６″で再度増幅
された後に、第二の光カプラ７″の端子Ｄに入力され
る。入力信号の一部は分岐端子Ｆから出力されて第二の
光電気変換回路１１″で電気信号に変換されバースト信
号再生回路２７に入力される。バースト信号再生回路２
７では、第二の光カプラ７″の出力信号に含まれている
バースト変調信号である破断検出用信号に位相同期した
周期Ｔｂ、継続時間Ｔｓのバースト信号を再生し位相調
整回路２０に供給する。第一の光カプラ７′に接続され
た第一の光電気変換回路１１′以下の動作は本発明第一
実施例装置と同様であるので説明は省略する。

【００３１】このように、中継局２２において、受信局
に向けて送出されるバースト変調信号である破断検出用
信号を送信局２１からの破断検出用信号を抽出し、改め
て発生させているため、その効果としては、送信局２１
と中継局２２の距離には無関係に時間窓フィルタ１２の
位相制御を行うことができるという利点がある。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば破
断の状況や光接続点からの反射光に影響されることな
く、正確に光ファイバ線路の破断を検出することができ
る。また、破断検出信号を自動的に送出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例装置の構成図。

【図２】各部の時間波形を示す図。

【図３】出力信号の周波数スペクトルを示す図。

【図４】本発明第二実施例装置の構成図。

【図５】従来例装置の構成図。

【符号の説明】１〜１″ 入力端子２〜２″ 変調回路３周波数多重化回路３′ 第一の周波数多重化回路３″ 第二の周波数多重化回路５光変調回路６光増幅回路６′ 第一の光増幅回路６″ 第二の光増幅回路７光カプラ７′ 第一の光カプラ７″ 第二の光カプラ８光ファイバ線路９光反射器１１光電気変換回路１１′ 第一の光電気変換回路１１″ 第二の光電気変換回路１２時間窓フィルタ１３帯域通過フィルタ１４復調回路１５光レベル判定回路１６光線路断検出端子１７バースト信号発生回路１８バースト変調回路１９搬送波発生回路２０位相調整回路２１送信局２２中継局２３中継用光ファイバ線路２７バースト信号再生回路３０光入出力端子３１光出力端子３２光入力端子Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ端子Ｃ、Ｆ分岐端子Ｔｂ周期Ｔｄ位相差Ｔｗパルス幅Ｔｓ継続時間Ｂｗ帯域幅ｆ１〜ｆｎ搬送波周波数Ｚ破断箇所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ線路が接続される光入出力端
子と、情報信号により変調された光信号を前記光入出力
端子に供給し、前記光入出力端子に到来する光信号を分
岐して分岐端子に与える光カプラと、この分岐端子に接
続された破断検出手段とを備えた光線路断検出装置にお
いて、前記情報信号に破断検出用信号を多重する手段を備え、前記光ファイバ線路の遠端にその線路を通過する光信号
を僅かに反射させる反射手段が挿入され、前記検出手段は、前記分岐端子に到来する前記反射手段
により反射された破断検出用信号を前記情報信号と分別
する手段を含むことを特徴とする光線路断検出装置。
【請求項２】前記光反射手段は、反射減衰量が２５〜
４５ｄＢの光コネクタである請求項１記載の光線路断検
出装置。
【請求項３】前記破断検出用信号は、前記情報信号と
変調信号周波数が異なる請求項１記載の光線路断検出装
置。