JPH06201517A - 光線路の監視試験システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試験光光電力を大きくしても信号伝送品質に
影響しない光線路の監視試験システムを提供し、超長距
離の光線路に対しても信号伝送中の監視試験を実現す
る。 【構成】 一端に発光素子、他端に受光素子を備える光
ファイバ１から構成される光線路に、それぞれ３端子を
有する少なくとも２個の光カプラ２をそれぞれの２端子
を用いて接続し、各光カプラ２の残りの１端子はそれぞ
れ光スイッチ４を経由して、試験光光源５、光電力計
６、光パルス試験器７からなる光試験機器に接続され、
前記光スイッチ４と光試験機器は制御線８により制御部
９−１と接続され、該光カプラ２の残りの１端子と光試
験機器の間には、発光素子の発光中心波長を遮断し、該
発光中心波長より長い波長の光を透過する光フィルタ３
´をそれぞれ具備し、信号光によって光ファイバ１内に
誘起されたラマン散乱光の大きさを比較して、信号光の
発光素子のある側を簡便に判定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野に属する光
ファイバの監視試験システムに関し、特に信号伝送中の
光ファイバを監視試験する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信方式の適用拡大に伴ない、光ファ
イバで構成された光線路の監視試験システムの確立が必
要とされ、検討されている。このシステムは、信号伝送
中（使用中）の光線路について、その特性劣化や劣化状
態を監視試験する必要があり、その実現手段として、波
長多重により信号と試験の光（以後、それぞれ信号光、
試験光と記載）を同時に伝送する方式が用いられてい
る。

【０００３】波長多重により信号伝送と監視試験を行う
場合には、特に試験光の信号光に対する影響（例えば、
デジタル伝送の場合、符号誤り率におけるパワーペナル
ティ）を抑制する必要がある。このための最も簡便な方
法は、試験光を遮断して信号光を透過する光フィルタ
を、信号伝送装置と光ファイバとの間に挿入する方法で
ある。しかし、できるだけ長距離の信号伝送が求められ
る局間中継系光線路では、このような光損失増加を伴う
方法を採用できない。従って、試験光の光電力を制限す
ることにより、光フィルタを挿入しなくても信号伝送に
影響しないように監視試験システムを設計する方法が提
案されている（I.Sankawa et al., "In-service single
-mode fiber monitoring system with wavelength divi
sion multiplexing",Journal of optical communicatio
ns, Vol.11, No.2,p50(1990)）。

【０００４】このような設計に基づき構築されている従
来の光線路の監視試験システム構成を、図５に示す。こ
こで、１は光線路を構成する光ファイバ、２は光カプ
ラ、３は光フィルタで信号光を遮断し、試験光を透過す
る特性を有する。４は光スイッチ、５は試験光光源、６
は光電力計、７は光パルス試験器、８は制御線、９−１
は機器制御部、９−２は機器／通信管理部、１０は情報
転送系、１１は信号伝送装置である。なお、Ａ、Ｂ及び
Ｃは、光カプラ２のポート名であり、Ａ−Ｂ間は信号光
が、Ａ−Ｃ間は試験光が主に透過する。また[1] と[2]
は、局の識別のために用いた番号である。

【０００５】この監視試験システムの動作例を以下に示
す。局[1] 内の機器／通信管理部９−２は光ファイバ１
の長さに応じて許容される試験光光電力を計算し、同一
局内の機器制御部９−１は該光電力の情報と光ファイバ
番号の情報に基づき制御線８を通じて試験光光源５と光
スイッチ４を制御／駆動する。更に、局[2] 内の機器制
御部９−１は、情報転送系１０経由で該光ファイバ番号
の情報を受け取り、これに基づき光電力計６と光スイッ
チ４を制御／駆動する。

【０００６】ここで用いられている光フィルタ３の波長
損失特性の例を図６に示す。本図は、光ファイバが分散
シフト構造を有する単一モード光ファイバの場合であ
り、信号光波長は1.55μｍ帯、試験光波長は1.3 μｍ帯
である。

【０００７】以上の様な構成、特性の光部品や機器類を
用いた光線路の監視試験システムは、おおよそ80Km程度
までの光線路を信号伝送中に監視試験することが出来
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年発展が著
しい1.55μｍ光増幅技術を適用した100Km 以上の超長距
離の光線路に対して、従来技術は対応できない。この理
由は、以下の通りである。

【０００９】(1) 光線路長が長くなるに従い、試験光光
源５から出射される試験光光電力を大きくする必要があ
る。この理由は、光電力計６で受光される光電力が、光
線路長の長尺化に伴い低下するからである。

【００１０】(2) しかし、該試験光光電力が大きくなる
と、光ファイバ１からのレーリー散乱や光コネクタの屈
折率不連続による反射戻り光が増加することになり、こ
の結果信号伝送品質に影響を与える危険性がある。

【００１１】従って、従来の監視試験システムでは、信
号伝送中に監視試験できる光線路長に限界があり、約10
0Km 以上の光線路に対応できなかった。

【００１２】この発明は、前述のような問題点を解決す
るべくなされたもので、その目的は、試験光光電力を大
きくしても信号伝送品質に影響しない光線路の監視試験
システムを提供し、超長距離の光線路に対しても信号伝
送中の監視試験を実現することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１では一端に発光素子、他端に受光素
子を備える光ファイバから構成される光線路に、それぞ
れ３端子を有する少なくとも２個の光カプラをそれぞれ
２端子を用いて接続し、各光カプラの残りの１端子はそ
れぞれ光スイッチを経由して試験光光源、光電力計、光
パルス試験器からなる光試験機器に接続され、前記光ス
イッチと光試験機器は制御線により制御部と接続されて
いる光線路の監視試験システムにおいて、該光カプラの
残りの１端子と光試験機器の間には、発光素子の発光中
心波長を遮断し、該発光中心波長より長い波長の光を透
過する光フィルタをそれぞれ具備する。また請求項２で
は、請求項１の光線路の監視試験システムにおいて、制
御部には、２個の光カプラに接続された各々の光試験機
器で測定した光電力測定値を収集するデータ収集手段
と、該二つの光電力測定値を比較して多く光電力を測定
した光カプラを判断するデータ判断手段と、該判断手段
にて多く光電力を測定したと判断した光カプラに試験光
光源を接続するよう光スイッチを制御する光スイッチ制
御手段を備える。また請求項３では、請求項１または２
記載の光線路の監視試験システムにおいて、試験光光源
の出力光は強度変調されている。また請求項４では、信
号光の波長が1.55μｍ帯である場合の請求項１、２また
は３の光線路の監視試験システムにおいて、該光カプラ
の残りの１端子と光試験機器の間に挿入される光フィル
タは、エルビウムを添加した光ファイバから構成されて
いる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、光ファイバ内で信号光により
誘起された、該信号光よりも波長の長いラマン散乱光
を、２箇所に接続された光カプラ、光フィルタを用いて
選択し、光電力計にてその光電力を測定することが可能
となる。このラマン散乱光は、信号光の発光素子側で大
きく、受光素子側で小さいことから、前記の２箇所で測
定した光電力測定値を比較することにより、発光素子と
受光素子が光ファイバのどちらにあるか判定することが
できる。

【００１５】ところで、試験光の漏話による信号伝送品
質に及ぼす影響は、一般に該漏話光が受光素子に入射し
た場合に顕著で、発光素子に入射した場合は小さい。こ
のため、前述の通り発光素子と受光素子の方向が判定で
きれば、発光素子側から試験光を入射することにより、
光ファイバからの反射戻り光の影響を受けずに監視試験
することが可能となる。これら一連の動作は、自動化に
より、監視試験システムの無人化を実現することができ
る。また、入射する試験光に強度変調を加えることによ
り、受信感度を向上したり、他の漏話した試験波長帯の
光の影響を防ぐことができる。

【００１６】先に示した様に、超長距離光線路における
信号波長は、1.55μｍ光増幅技術を適用したものが予想
される。当該信号波長に対する光フィルタとしては、エ
ルビウムを添加した光ファイバが、1.65μｍ帯（ラマン
散乱光の中心波長）で透過損失が小さいため適してい
る。

【００１７】

【実施例】以下、この発明を図示する実施例に基づいて
詳細に説明する。なお、従来と同一あるいは相当する部
分には同一符号を付する。

【００１８】図１は、実施例の構成を示す図である。こ
こで、３´は信号光を遮断し、信号光より波長の長い光
を透過する光フィルタであり、他の１、２及び４〜１１
までは、従来と同様である。このような構成で、局[1]
内の信号伝送装置１１の発光素子が、光ファイバ１を経
て局[2] 内の信号伝送装置１１の受光素子に接続してい
る場合を例として説明する。

【００１９】両局の光スイッチ４は光フィルタ３´を介
して光カプラ２のＣポートと光電力計６とを接続する。
これによって、光ファイバ１からの信号光は光フィルタ
３´により遮断されるものの、該信号光より波長の長い
光は光フィルタ３´を透過して、光電力計６に受光され
る。

【００２０】光ファイバ１に入射した信号光は、該光フ
ァイバ１内で非線形光学現象により、その一部が波長の
長いラマン散乱光と短いラマン散乱光に変換される。こ
の様子を図２に示す。一般に、波長の長いラマン散乱光
の方が約１０倍大きいため、前述の状態では光電力計６
にこのラマン散乱光が受光される。

【００２１】両局の光電力計６で測定されるラマン散乱
光電力は、ラマン散乱光が伝わる光ファイバの損失の大
きさに依存して異なる。従って、信号光の発光素子に近
く、且つ光ファイバ損失の少ない方、即ち発光素子が搭
載された信号伝送装置１１の存在する局[1] でのラマン
散乱光電力の方が、局[2] の電力より大きい。

【００２２】1.55μｍ帯信号波長における1.65μｍ帯ラ
マン散乱光電力について、計算した例を図３に示す。従
来技術の適用が不可能であった、光線路長80Km以上の場
合で、発光素子側の受光電力が図示はされていないが、
約-52dBm程度であるのに対し、受光素子側では約-60dBm
以上と、約8dB 程度の差が存在する。これらのことか
ら、光電力計６での受光電力を比較して、局[1] に信号
光の発光素子があることを判定することが可能となる。

【００２３】以上の判定結果に基づき、局[1] の光スイ
ッチ４は、光電力計６から試験光光源５に切り替える。
このことによって、試験光が光ファイバ１に入射され
る。信号光の発光素子には、通常光アイソレータが装着
されているため、試験光の反射戻り光は該光アイソレー
タによって遮断され、発光素子に直接入ることはない。
従って、信号伝送品質に与える影響が無視できるため、
多くの試験光を入射でき、超長距離の光線路も監視試験
することが可能となる。

【００２４】以上の様な制御を自動的に行うためには、
機器／通信管理部９−２に、各々の光電力計６で測定し
た光電力測定値を収集するデータ収集モジュールと、該
二つの光電力測定値を比較して多く光電力を測定した光
カプラ２を判断するデータ判断モジュールと、該判断モ
ジュールにて多く光電力を測定したと判断した光カプラ
２に試験光光源５を接続するよう光スッチ４を制御する
光スイッチ制御モジュールを具備する。

【００２５】また、試験光光源５からの試験光は、強度
変調されていることが望ましい。この理由は、先に述べ
たラマン散乱光が連続的であるため、強度変調されたも
のの方が選択しやすいからである。

【００２６】さらに、1.55μｍ帯信号波長における1.65
μｍ帯ラマン散乱光電力を選択的に受光するためには、
光フィルタ３´としてエルビウムを添加した光ファイバ
が使用できる。このエルビウムを添加した光ファイバの
損失波長特性を図４に示す。本図から、該光ファイバは
信号光波長を遮断し、ラマン散乱光を低損失で透過でき
ることがわかる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、信号
光によって光ファイバ内に誘起されたラマン散乱光の大
きさを比較して、信号光の発光素子のある側を簡便に判
定することが可能で、この結果を用いて、従来不可能で
あった80Kmを越える光線路に対しても、信号伝送中に試
験を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す図

【図２】図１の実施例の光ファイバ中で、信号光により
誘起した光の状態を模式的に示す図

【図３】図１の実施例の光ファイバ中で、1.55μｍ帯信
号光によって誘起した1.65μｍ帯ラマン散乱光電力につ
いて、計算した例を示す図

【図４】図１の実施例中で、光フィルタ３´に使用する
エルビウムを添加した光ファイバの損失波長特性を示す
図

【図５】従来の光線路の監視試験システム構成を示す図

【図６】従来の光フィルタの波長損失特性の例を示す図

【符号の説明】

１…光ファイバ、２…光カプラ、３…光フィルタ（信号
光を遮断し、試験光を透過する特性を有する）、３´…
光フィルタ（信号光を遮断し、信号光より波長の長い光
を透過する）、４…光スイッチ、５…試験光光源、６…
光電力計、７…光パルス試験器、８…制御線、９−１…
機器制御部、９−２…機器／通信管理部、１０…情報転
送系、１１…信号伝送装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 眞一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に発光素子、他端に受光素子を備え
   る光ファイバから構成される光線路に、それぞれ３端子
   を有する少なくとも２個の光カプラをそれぞれの２端子
   を用いて接続し、各光カプラの残りの１端子はそれぞれ
   光スイッチを経由して、試験光光源、光電力計、光パル
   ス試験器からなる光試験機器に接続され、前記光スイッ
   チと光試験機器は制御線により制御部と接続されている
   光線路の監視試験システムにおいて、 該光カプラの残りの１端子と光試験機器の間には、発光
   素子の発光中心波長を遮断し、該発光中心波長より長い
   波長の光を透過する光フィルタをそれぞれ具備すること
   を特徴とする光線路の監視試験システム。
2. 【請求項２】 制御部には、２個の光カプラに接続され
   た各々の光試験機器で測定した光電力測定値を収集する
   データ収集手段と、該二つの光電力測定値を比較して多
   く光電力を測定した光カプラを判断するデータ判断手段
   と、該判断手段にて多く光電力を測定したと判断した光
   カプラに試験光光源を接続するよう光スイッチを制御す
   る光スイッチ制御手段を備えることを特徴とする請求項
   １記載の光線路の監視試験システム。
3. 【請求項３】 試験光光源の出力光は強度変調されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の光線路の監視
   試験システム。
4. 【請求項４】信号光の波長を1.55μｍ帯となし、 該光カプラの残りの１端子と光試験機器の間に挿入され
   る光フィルタが、エルビウムを添加した光ファイバから
   構成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記
   載の光線路の監視試験システム。