JPH10150416A - 光通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＡＴΑとＣＬＯＣＫのタイミング制御をす
る必要がなく、複雑な超高速電気主信号の分岐、接続な
どを行わないため、反射などによる主信号劣化が発生し
にくい光通信装置を提供する。 【解決手段】 光通信装置の光ループバック回路７１，
７２は、光分岐器ＰＳ１，ＰＳ２、光選択器Ｓ１，Ｓ
２、Ｓ／Ｎ比を改善するＳ／Ｎ改善回路８０を備え、さ
らにＳ／Ｎ改善回路８０は、光／電子変換素子８１、前
置増幅器８２、自動利得制御増幅器８３、駆動器８４、
電気／光変調器８５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を電気信号
に変換せずに光のまま増幅し中継する光増幅回路を利用
した光通信装置に関し、特に、故障箇所の特定及び装置
導入時の試験のための試験方法を改良した光通信装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】大容量光中継システムにおいて、光を電
気的に終端せずに直接増幅する光増幅回路を利用した光
通信システムの採用が近年活発になってきている。ま
た、一つの光アンプでより多くの光信号を伝送するため
に、波長多重、双方向の光増幅回路も開発されている。

【０００３】従来の光通信装置（例えば、光伝送装置、
光交換装置など）では、信号ロスまたはフレーム同期は
ずれなどの重大警報が発生したとき、自装置（送信回路
・受信回路）、対向装置（送信回路・受信回路）、伝送
路（送信側・受信側）の何処の故障によって警報が発生
したかを調査し、故障箇所を特定するため、また、装置
導入時に自装置が正常に動作するかどうかの試験を実施
するためにループバック回路を設けている。

【０００４】図９及び図１０は従来のループバック回路
を持つ装置１と装置２を接続した光通信装置の試験方法
を説明するための図であり、図９は光通信装置の通常状
態を、図１０はその試験状態をそれぞれ示す。

【０００５】図９及び図１０において、１は自装置、２
は対向装置、３送信側光ファイバ伝送路、４は受信側光
ファイバ伝送路である。

【０００６】自装置１は、送信回路１１（送信回路
１）、受信回路１２（受信回路１）、ループバック回路
１３、電気／光変換回路１４（電気／光変換回路１）及
び光／電気変換回路１５（光／電気変換回路１）から構
成され、対向装置２は、送信回路２１（送信回路２）、
受信回路２２（受信回路２）、ループバック回路２３、
電気／光変換回路２４（電気／光変換回路２）及び光／
電気変換回路２５（光／電気変換回路２）から構成され
る。

【０００７】図９に示すように、通常状態のループバッ
ク回路１３，２３は、左からの入力（送信）信号をその
まま右（送信）側に出力し、右からの入力（受信）信号
はそのまま左側（受信）に出力する。

【０００８】試験状態では、図１０に示すように、左か
らの入力（送信）信号を自装置１（受信）側に折り返し
て出力し、右からの入力信号（受信）は自装置１（送
信）側に出力する。

【０００９】ここで、試験状態では、最初に装置１ルー
プバック、次に、装置２ループバック（順序はどちらで
もよい）を実行して、図１０中Α，Ｂ，Ｃ，Ｄ領域の何
処の故障かを特定する。

【００１０】図１１は上記ループバック回路１３，２３
の構成を示す図である。

【００１１】図１１において、ループバック回路１３，
２３は、分岐バッファＢ１〜Ｂ４及び選択器Ｓ１〜Ｓ４
から構成される。選択器Ｓ１，Ｓ２はＳＢ制御信号で制
御され、選択器Ｓ３，Ｓ４はＳΑ制御信号で制御され
る。

【００１２】通常状態では、選択器Ｓ１，Ｓ２はＳＢ制
御信号でａを選択することによって、ＳＤＡＴΑ１１は
ＳＤＡＴΑ１２に接続され、ＳＣＬＯＣＫ１１はＳＣＬ
ＯＣＫ１２に接続される。

【００１３】また、選択器Ｓ３，Ｓ４はＳΑ制御信号で
ａを選択することによって、ＲＤＡＴＡ１２は、ＲＤＡ
ＴＡ１１に接続され、ＲＣＬＯＣＫ１２はＲＣＬＯＣＫ
１１に接続される。

【００１４】例えば、図９に示す自装置１と対向装置２
の通信状態で、受信回路２２（受信回路２）で同期はず
れを検出したとする。想定される故障箇所の中から、故
障を特定するためにループバック回路１３，２３を使用
する。

【００１５】まず、装置１でループバックを実施する。
ループバック時には、選択器Ｓ３，Ｓ４はＳΑ制御信号
でｂを選択することによって、ＳＤΑΤΑ１１はＤＡＴ
Α１１に接続され、ＳＣＬＯＣＫ１１はＲＣＬＯＣＫ１
１に接続される。また、選択器Ｓ１，Ｓ２はＳＢ制御信
号でｂを選択することによって、ＤΑΤΑ１２はＳＤΑ
ΤΑ１２に接続され、ＲＣＬＯＣＫ１２はＳＣＬＯＣＫ
１２に接続される。

【００１６】次に、装置１は通常状態に戻し、装置２で
ループバックを実施する。ループバック時には、ＳＤＡ
ＴＡ２２はＲＤΑΤΑｎに接続され、ＳＣＬＯＣＫ２２
はＲＣＬＯＣＫ２２に接続される。また、ＲＤΑＴＡ２
１はＳＤＡＴＡ２，１に接続され、ＲＣＬＯＣＫ２１は
ＳＣＬＯＣＫ２１に接続される。

【００１７】これにより故障箇所を特定する。

【００１８】次に、光増幅器を使用した装置での試験方
法を考える。実際は、上述した従来例同様に、電気信号
でのループバック回路の構成が考えられるが、以下で示
すような光ループバック回路を用いた構成も考えられ
る。

【００１９】例えば、電気／光変換回路（光／電気変換
回路）と送信増幅回路（受信増幅回路）との間に光ルー
プバック回路を設ける。この場合、光ループバック機能
を使用して前記図１０のようなΑ，Ｂ，Ｃ，Ｄ領域の何
処の故障かを特定する。

【００２０】図１２は電気／光変換回路と送信増幅回路
との間に設置された光ループバック回路３０の構成を示
す図である。

【００２１】図１２において、光ループバック回路３０
は、光分岐器ＰＳ１，ＰＳ２、光選択器Ｓ１，Ｓ２から
構成される。

【００２２】通常状態において、ＯＳ１１の光送信信号
はＯＳ１２に出力され（光選択器Ｓ１はａが選択され
る）、受信信号ＯＲ１２はＯＲ１１に出力される（光選
択器Ｓ２もａが選択される）。試験状態では、ＯＳ１１
がＯＲ１１に折り返され（光選択器Ｓ２はｂが選択され
る）、ＯＲ１２がＯＳ１２に折り返される（光選択器Ｓ
１はｂも選択される）。

【００２３】図１３は上記光ループバック試験を実施し
た場合の例を示す図である。

【００２４】図１３において、３１は自装置、３２は対
向装置、３３送信側光ファイバ伝送路、３４は受信側光
ファイバ伝送路である。

【００２５】自装置３１は、送信回路４１（送信回路
１）、受信回路４２（受信回路１）、電気／光変換回路
４３（電気／光変換回路１）、光／電気変換回路４４
（光／電気変換回路１）、光ループバック回路４５（光
ループバック回路１）、送信光増幅回路４６（送信光増
幅回路１）及び受信光増幅回路４７（受信光増幅回路
１）から構成され、対向装置４２は、送信回路５１（送
信回路２）、受信回路５２（受信回路２）、電気／光変
換回路５３（電気／光変換回路２）、光／電気変換回路
５４（光／電気変換回路２）、光ループバック回路５５
（光ループバック回路２）、送信光増幅回路５６（送信
光増幅回路２）及び受信光増幅回路５７（受信光増幅回
路２）から構成される。

【００２６】このように、装置３１、装置３２は、電気
／光変換回路（光／電気変換回路）と送信増幅回路（受
信増幅回路）との間に光ループバック回路１，２が設置
された構成となっている。

【００２７】この試験を光ループバック回路１，２を用
いてそれぞれの装置３１、装置３２で実施することによ
り故障箇所を特定する。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の方法にあっては、図９〜図１１に示す従来例の
装置では以下のような問題点があった。

【００２９】すなわち、２．４Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ
などの超高速信号を扱う装置の場合、ループバック回路
を実現するためには数十から数百ｐｓの単位でＤＡＴＡ
とＣＬＯＣＫのタイミング制御をする必要がある。

【００３０】また、図１１に示すようにループバック回
路１３，２３内で複雑な超高速電気主信号の分岐、接続
などを行うため、電気信号の反射などによって信号が劣
化する可能性が高い。

【００３１】一方、図１３に示す従来例の装置では以下
のような問題点があった。

【００３２】図１４は、図１３に示す従来の装置におい
て、通常状態（光ループバックを実施しない場合）と試
験状態（光ループバックを実施した場合）の構成を示す
図である。通常状態では、装置３２の送信光増幅回路４
７（送信光増幅回路２）と装置３１の受信光増幅回路５
６（受信光増幅回路２）間の伝送距離をＬとし、ここで
のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）をａとする。

【００３３】試験状態では、図１４（ｂ）に示すように
装置３２と装置３１間には受信光増幅回路４７、光ルー
プバック回路４５、送信光増幅回路４６が挿入された形
になり伝送距離も約２Ｌとなる。

【００３４】ここで、受信光増幅回路４７、送信光増幅
回路４６は光信号を電気信号に変換せず、光信号のまま
増幅される回路で、一種のアナログ増幅回路として動作
するため、この回路を通過するごとに自然放出光の雑音
が累積されることになり、Ｓ／Ｎ比が劣化していく。こ
のため、試験状態では通常状態のＳ／Ｎ比ａに比べＳ／
Ｎが劣化して光信号波形が劣化するため、装置３２の受
信側では受信できないという問題点があった。

【００３５】上記の場合、試験状態のＳ／Ｎ比を最悪条
件としたシステム設計をすることも可能であるが、その
時には通常状態の伝送距離、Ｓ／Ｎ比が試験状態によっ
て制限されることになるため、装置の持つ伝送能力を最
大限生かしたシステム（装置３２−装置３１間の距離Ｌ
伝送）が構築できなくなるという問題点もあった。

【００３６】本発明は、光ループバック回路を実現する
ために、ＤＡＴΑとＣＬＯＣＫのタイミング制御をする
必要がなく、複雑な超高速電気主信号の分岐、接続など
を行わないため、反射などによる主信号劣化が発生しに
くい光通信装置を提供することを目的とする。

【００３７】また、本発明は、双方向光波長多重システ
ムにおいて、詳細な故障箇所の特定ができ、装置導入時
の自装置動作確認試験が可能となる光通信装置を提供す
ることを目的とする。

【００３８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光通信装置
は、電気／光変換回路若しくは光／電気変換回路と送受
信増幅回路との間に光ループバック回路を設け、該光ル
ープバック回路により故障箇所を特定する光通信装置に
おいて、光ループバック回路は、光信号のＳ／Ｎ比を改
善するＳ／Ｎ改善手段を備えて構成する。

【００３９】上記Ｓ／Ｎ改善手段は、入力された光信号
を微小電気信号に変換する光／電子変換素子と、光／電
子変換素子により変換された微小電気信号を増幅する増
幅器と、入力信号レベルに対する利得を調整して一定振
幅の出力を出力する自動制御利得増幅器と、電気信号を
光変調する電気／光変調器と、自動制御利得増幅器の出
力を、電気／光変調器を駆動可能な所定の振幅に増幅す
る駆動器とを備えて構成するものであってもよい。

【００４０】上記Ｓ／Ｎ改善手段は、入力光信号を所定
の波長の光信号に変換する波長変換手段を備えたもので
あってもよい。

【００４１】上記光通信装置は、光ファイバで接続され
た複数の装置を備え、複数の装置は、光ループバック回
路を備えたものであってもよい。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明に係る光通信装置は、光加
入者ネットワークシステム及び基幹伝送システム等に用
いられる光伝送システムに適用することができる。

【００４３】図１は本発明の第１の実施形態に係る光ル
ープバック回路を持つ装置と装置を接続した光通信装置
を示す図であり、本実施形態に係る光通信装置の説明に
あたり前記図１３に示す従来の装置と同一構成部分には
同一符号を付している。

【００４４】図１において、６１は自装置、６２は対向
装置、３３送信側光ファイバ伝送路、３４は受信側光フ
ァイバ伝送路である。

【００４５】自装置６１は、送信回路４１（送信回路
１）、受信回路４２（受信回路１）、電気／光変換回路
４３（電気／光変換回路１）、光／電気変換回路４４
（光／電気変換回路１）、Ｓ／Ｎ改善回路付き光ループ
バック回路７１（光ループバック回路１）、送信光増幅
回路４６（送信光増幅回路１）及び受信光増幅回路４７
（受信光増幅回路１）から構成され、対向装置６２は、
送信回路５１（送信回路２）、受信回路５２（受信回路
２）、電気／光変換回路５３（電気／光変換回路２）、
光／電気変換回路５４（光／電気変換回路２）、Ｓ／Ｎ
改善回路付き光ループバック回路７２（光ループバック
回路２）、送信光増幅回路５６（送信光増幅回路２）及
び受信光増幅回路５７（受信光増幅回路２）から構成さ
れる。

【００４６】このように、装置６１、装置６２は、電気
／光変換回路（光／電気変換回路）と送信増幅回路（受
信増幅回路）との間にＳ／Ｎ改善回路付き光ループバッ
ク回路７１，７２が設置された構成となっている。

【００４７】図２は上記Ｓ／Ｎ改善回路付き光ループバ
ック回路７１，７２を示す図であり、前記図１２の光ル
ープバック回路３０に対応するものである。

【００４８】図２において、Ｓ／Ｎ改善回路付き光ルー
プバック回路７１，７２は、光分岐器ＰＳ１，ＰＳ２、
光選択器Ｓ１，Ｓ２及びＳ／Ｎ改善回路８０（Ｓ／Ｎ改
善手段）から構成される。

【００４９】入力端子ＯＳ１１は、光分岐器ＰＳ１入力
Ｎに接続され、ＰＳ１出力Ｏ１／Ｏ２は光選択器Ｓ１入
力ａと光選択器Ｓ２入力ｂに接続される。また、入力端
子ＯＲ１２は、光分岐器ＰＳ２入力ＩＮに接続され、Ｐ
Ｓ２出力Ｏ２／Ｏ１はＳ／Ｎ改善回路８０入力Ｎと光選
択器Ｓ２入力ａに接続される。Ｓ／Ｎ改善回路８０の出
力ＯＵＴは、光選択器Ｓ１入力ｂに接続されている。

【００５０】ＯＳ１２は光選択器Ｓ１の出力端子Ｃに接
続され、ＳＢ入力端子は光選択器Ｓ１の選択入力端子Ｓ
に接続されている。また、ＯＲ１１出力端子は、光選択
器Ｓ２の出力端子Ｓ２に接続され、ＳΑ入力端子は光選
択器Ｓ２の選択入力端子Ｓに接続されている。

【００５１】図３は上記Ｓ／Ｎ改善回路８０の構成を示
す図である。

【００５２】図３において、Ｓ／Ｎ改善回路８０は、光
／電子変換素子８１、前置増幅器８２、自動利得制御増
幅器８３、駆動器８４、電気／光変調器８５から構成さ
れる。

【００５３】入力端子Ｎは、光／電子変換素子８１、前
置増幅器８２、自動利得制御増幅器８３、駆動器８４、
電気／光変調器８５の順に接続され、電気／光変調器８
５の出力は出力端子ＯＵＴに接続されている。

【００５４】以下、上述のように構成された光通信装置
の動作を説明する。

【００５５】図１において、通常時、装置６１の送信回
路４１のＳＤＡＴΑ１１，ＳＣＬＯＣＫ１１は電気／光
変換回路４３、Ｓ／Ｎ改善回路付き光ループバック回路
７１、送信光増幅回路４６、光ファイバ伝送路３３、装
置６２の受信光増幅回路５７、Ｓ／Ｎ改善回路付き光ル
ープバック回路７２、光／電気変換回路５４を介して受
信回路５２に伝送される。

【００５６】また、装置６２の送信回路５１のＳＤＡＴ
Ａ２２，ＳＣＬＯＣＫ２２も逆方向のルートをたどり、
装置６１受信回路４２に伝送される。

【００５７】ここで、装置６２の受信回路５２でフレー
ム同期はずれを検出したため、その故障箇所の特定を行
うために装置６２で光ループバック試験を実施する場合
を考える。この場合、ＯＳ２２光信号はＳ／Ｎ改善回路
付き光ループバック回路７２でＯＲ２２側に折り返され
て自装置６２の受信回路５２に入力される。

【００５８】また、装置６１から光ファイバ伝送経路３
３を経て受信されたＯＲ２１信号は、Ｓ／Ｎ改善回路付
き光ループバック回路７２でＯＳ２１側に折り返され、
装置６１の受信回路４２に戻される。この結果、装置６
２での光ループバック試験でＣ領域（図１ハッチング部
Ｃ参照）が正常の時は、続いて装置６１で光ループバッ
ク試験を行う。

【００５９】これにより領域Αあるいは領域Ｂの故障箇
所の特定ができる。

【００６０】図２に示すＳ／Ｎ改善回路付き光ループバ
ック回路７１，７２では、通常時は光選択器Ｓ１，Ｓ２
ともにＳΑ，ＳΒ選択制御信号でａが選択されるため、
ＯＳ１１入力信号はＯＳ１２に出力され、ＯＲ１２入力
信号はＯＲ１２に出力される。

【００６１】試験を実施する場合、ＳΑ，ＳＢ選択入力
信号によって光選択器Ｓ１，Ｓ２はともに入力ｂが選択
される。これによってＯＳ１１入力信号はＯＲ１１に折
り返され、ＯＲ１２信号はＳ／Ｎ改善回路８０を通過
後、ＯＳ１２に折り返される。

【００６２】次に、図３及び図４を参照してＳ／Ｎ改善
回路８０の動作を説明する。

【００６３】図４はＳ／Ｎ改善回路８０の動作を説明す
るための図であり、図４中のａからｆは図３のａからｆ
の位置に対応している。

【００６４】図４の例１ａに示すように、入力された光
信号はＰＩＮフォトダイオードなどの光／電気変換素子
８１で微小電気信号に変換される。この微小電気信号は
低雑音の前置増幅器８２で増幅され、自動制御利得増幅
器８３に入力される。

【００６５】自動制御利得増幅器８２では、入力信号レ
ベルが小さくても、大きくても増幅器内部で自動的に利
得を調整する増幅器であり、出力は常に一定振幅が出力
される。これは例１と例２において、点Ｃまでの波形に
は振幅の差があっても点ｄ出力においては振幅が一定に
なっていることで示される。

【００６６】自動制御利得増幅器８３出力は、駆動器８
４に入力され、駆動器８４で電気／光変調器８５を駆動
するための大きな振幅を得ている。電気／光変調器８５
では、駆動器８４からの電気信号が光変調され、光変調
した光変調信号が出力端子ＯＵＴに出力される。

【００６７】以上説明したように、第１の実施形態に係
る光通信装置の光ループバック回路７１，７２は、光分
岐器ＰＳ１，ＰＳ２、光選択器Ｓ１，Ｓ２、Ｓ／Ｎ比を
改善するＳ／Ｎ改善回路８０を備え、さらにＳ／Ｎ改善
回路８０は、光／電子変換素子８１、前置増幅器８２、
自動利得制御増幅器８３、駆動器８４、電気／光変調器
８５を備えているので、Ｓ／Ｎ改善回路付き光ループバ
ック回路７１，７２を使用したため、光ループバック回
路実現に数十から数百ｐｓオーダのＤＡＴＡとＣＬＯＣ
Ｋのタイミング制御が必要なくなる。ＤＡＴΑとＣＬＯ
ＣＫのタイミングを考慮する必要がなくなるため、シス
テム安定度を向上させることができる。また、光ループ
バック内での複雑な超高速電気主信号の分岐、接続など
が不要となるため、反射などによる信号劣化の可能性が
少なくなる。

【００６８】さらに、試験時でもＳ／Ｎ比の劣化が通常
時と同じ状態を維持できるため、通常時と同様の伝送距
離で試験時の光ループバックが可能となる効果を得るこ
とができる。この場合にもＤＡＴＡとＣＬＯＣＫのタイ
ミング制御をする必要がない。

【００６９】図５は本発明の第２の実施形態に係る光通
信装置を示す図であり、光波長多重装置及び双方向光増
幅器を備えた双方向光波長多重システムに適用した例で
ある。本実施形態に係る光通信装置の説明にあたり前記
図１と同一構成部分には同一符号を付している。

【００７０】図５において、双方向光波長多重システム
は、６１は自装置、６２は対向装置、光波長多重装置９
１，９２（光波長多重装置１，２）及び双方向光増幅装
置９３から構成される。

【００７１】装置６１の構成は、出力波長λ１、入力波
長λ２を除いて第１の実施形態と同じである。その２つ
の信号は光波長多重装置９１に接続されている。光波長
多重装置９１出力は１本の光ファイバ９４に出力され、
光ファイバ９４を通して双方向増幅装置９３に接続され
ている。双方向増幅装置９３出力は、光波長多重装置９
２に接続されている。光波長多重装置９２出力は、２本
光ファイバで出力され、装置６２の受信光増幅回路５７
と送信増幅回路５６に接続されている。

【００７２】図６は上記双方向光増幅装置９３の構成を
示す図であり、前記図２のＳ／Ｎ改善回路付き光ループ
バック回路７１，７２に対応する回路を内蔵するもので
ある。

【００７３】図６において、双方向光増幅装置９３は、
２つの光合分波器１０１，１０２（光合分波器１，
２）、双方向光波長多重用光ループバック回路１０３、
λ１線形光増幅回路１０４、及びλ２線形光増幅回路１
０５から構成されている。

【００７４】上記双方向光波長多重用光ループバック回
路１０３は、図６破線内回路により示され、光分岐器Ｐ
Ｓ１，ＰＳ２、光選択器Ｓ１，Ｓ２、波長変換（λ1→
λ2）機能付きＳ／Ｎ改善回路１０６及び波長変換（λ2
→λ1）機能付きＳ／Ｎ改善回路１０７（波長変換手
段）から構成される。

【００７５】双方向光波長多重用光ループバック回路１
０３内の構成は、第１の実施形態のＳ／Ｎ改善回路付き
光ループバック回路７１，７２のＳ／Ｎ改善回路８０
を、波長変換機能付きＳ／Ｎ改善回路１０６，１０７に
変更したものであり、他は同じである。

【００７６】波長変換機能付きＳ／Ｎ改善回路１０６，
１０７は、前記第１の実施形態のＳ／Ｎ改善回路８０の
入力に波長λ１が受信可能な光／電気変換素子を、出力
側の電気／光変調器の光源に波長λ２のものを用いるこ
とによって実現できる。

【００７７】図７は光波長多重装置９１，９２の構成を
示す図である。

【００７８】図７において、光波長多重装置９１，９２
は、１つの光合分波器１０１（光合分波器１）、及び双
方向光波長多重用光ループバック回路１０３（破線部参
照）から構成されている。

【００７９】以下、上述のように構成された双方向光波
長多重システムの動作を説明する。

【００８０】図５に示すように、通常時は装置６１から
出力された波長λ１の信号は光波長多重装置９１で波長
λ２波長と合波され、１本の光ファイバ出力として出力
される。双方向光増幅装置９３に入力された波長λ１信
号は、光信号のまま増幅されて出力される。

【００８１】光波長多重装置９２に入力された波長λ１
信号は、１本の光ファイバ内から光分波されて装置６２
の波長λ１受信光増幅回路５７に入力される。その後、
光／電気変換５４を経て受信回路５２で処理される。

【００８２】また、装置６２から出力された波長λ２の
信号は、光波長多重装置９２で合波されて波長λ１が伝
送されている１本の光ファイバに対して反対方向に出力
される。波長λ２信号は、双方向光増幅装置９３で光の
まま増幅されて光波長多重装置９１に入力される。光波
長多重装置９１に入力された波長λ２の信号は、分波さ
れて装置６１の受信光増幅器４７に入力され、その後、
光／電気変換４４を経て受信回路４２で処理される。

【００８３】ここで、双方向光増幅装置９３では以下の
ような動作を行う。

【００８４】図６に示すように、双方向光増幅装置９３
では、通常時は左から入力された波長λ１信号は光合分
波器１０１に入力される。光合分波器１０１内の反射透
過器１０１ａで波長λ１を反射させ、光分岐器ＰＳ１に
入力される。光分岐器ＰＳ１に入力された波長λ１信号
は光選択器Ｓ１、λ１光線形増幅回路１０４を経て光合
分波器１０２に入力される。

【００８５】光合分波器１０２に入力された波長λ１信
号は、反射透過器１０２ａで透過され、波長λ２と合波
されて出力される。波長λ２の場合の動作も波長λ１と
同様な動作が反対方向に対して行われる。

【００８６】光波長多重装置９１，９２では以下のよう
な動作を行う。

【００８７】図７に示すように、光波長多重装置９１，
９２では、通常時は左から入力された波長λ１の信号は
λ１光分岐器ＰＳ１に入力され、その出力は光選択器Ｓ
１に入力される。光選択器Ｓ１の出力は、光合分波器１
０１に入力され、光合分波器１０１内の反射透過器１０
１ａで反射される。

【００８８】反射された波長λ１信号は、波長λ２分岐
器ＰＳ２を通して光波長多重装置９１，９２から出力さ
れる。

【００８９】一方、右から入力された波長λ２の信号
は、λ２光分岐器ＰＳ２で分岐され、光合分波器１０１
を透過し、光選択器Ｓ２を経て波長λ２信号として出力
される。

【００９０】双方向光増幅装置９３の試験時動作につい
て説明する。

【００９１】図５に示す双方向光波長多重システムにお
いて、故障箇所特定、装置導入時の自装置試験のために
光ループバック試験が要求された場合、図６において左
から入力された波長λ１信号は光分岐器ＰＳ１を経て、
波長変換（λ1→λ2）機能付きＳ／Ｎ改善回路１０６に
入力される。

【００９２】波長変換（λ1→λ2）機能付きＳ／Ｎ改善
回路１０６は、第１の実施形態のＳ／Ｎ改善回路８０の
入力に波長λ１が受信可能な光／電気変換素子を、出力
側の電気／光変調器の光源に波長λ２のものを用いるこ
とによって実現できる。

【００９３】波長λ１信号は、波長変換（λ1→λ2）機
能付きＳ／Ｎ改善回路１０６で波長λ２信号に波長変換
されて光選択器Ｓ２に入力される。

【００９４】試験時には、光選択器Ｓ２は通常時とは異
なる入力ｂが選択されるため、その結果入力信号λ１は
波長λ２信号として左側に戻される。

【００９５】同様に、右から入力されたλ１信号も波長
λ２に波長変換されて入力方向に戻される。

【００９６】これらの動作によって光ループバック試験
が実行される。

【００９７】光波長多重装置９１，９２における光ルー
プバック試験も上記動作と同様になり、左からの波長λ
１信号は波長λ２側に波長変換された後折り返され、右
から入力された波長λ２信号は波長λ１信号に変換され
て同じ光ファイバ上に折り返される。

【００９８】次に、上記双方向波長多重システムの光ル
ープバック試験により故障箇所を特定する例を説明す
る。

【００９９】図８は双方向波長多重システムの光ループ
バック試験により故障箇所を特定する例を説明するため
の図である。

【０１００】いま、ａ７−ａ８間で光ファイバが切断さ
れたとする。この場合には装置６２の受信光増幅回路５
７で光入力断を検出し、それに伴って光／電気変換回路
５４でも光入力断、受信回路５２ではフレーム同期はず
れを検出する。この状態では故障箇所が不明であるた
め、光ループバック試験を実施する。

【０１０１】図８の実線矢印に示すように、（１）
（２）（３）（４）の光ループバックのステップを踏む
ことによって領域Ｅ部の故障（障害）が特定できる。

【０１０２】以上説明したように、第２の実施形態に係
る光通信装置は、双方向光多重システムにおいて、装置
内にＳ／Ｎ改善回路を持つ光ループバック回路光波長多
重装置９１，９２と、双方向光増幅装置９３に波長変換
機能付きＳ／Ｎ改善回路を持つ双方向光波長多重用光ル
ープバック回路１０３を設けたので、より詳細な故障箇
所の特定ができるという効果を得ることができる。

【０１０３】また、光波長多重装置９１に、双方向光波
長多重用光ループバック回路１０３を設けたので、装置
導入時の自装置の正常動作試験が装置６１と光波長多重
装置９１を使用することによって可能になる効果を得る
ことができる。

【０１０４】さらに、図５では２波長の場合を示した
が、波長変換機能付きＳ／Ｎ改善回路に波長λ２光源に
代えて可変波長光源あるいは複数の波長光源を配置した
り、電気／光変換素子に複数の波長に対応した広い受光
波長範囲素子を用いることによって任意波長や複数波長
（４波、８波など）を使用した光波長多重システムに対
しても対応可能である。

【０１０５】したがって、このような優れた特長を有す
る光通信装置を、例えば光加入者ネットワークシステム
に適用すれば、この装置において光増幅回路を利用した
光通信システムの故障箇所の特定及び装置導入時の試験
が容易となり、特に、通信容量の増加に伴う光増幅回路
の増設が必要な装置に適用して好適である。

【０１０６】なお、上記各実施形態に係る光通信装置
を、上述したような光加入者ネットワークシステム等に
適用することもできるが、勿論これには限定されず、光
ループバック回路を備えたものであれば全ての装置に適
用可能であることは言うまでもない。

【０１０７】また、上記光ループバック回路、及びシス
テムを構成する各種回路、選択器、分岐器等の種類、
数、接続方法、さらには光ファイバ数などは前述した実
施形態に限られないことは言うまでもない。

【０１０８】

【発明の効果】本発明に係る光通信装置では、電気／光
変換回路若しくは光／電気変換回路と送受信増幅回路と
の間に光ループバック回路を設け、該光ループバック回
路により故障箇所を特定する光通信装置において、光ル
ープバック回路は、光信号のＳ／Ｎ比を改善するＳ／Ｎ
改善手段を備えて構成している。また、該光ループバッ
ク回路では、ＤＡＴΑとＣＬＯＣＫのタイミング制御を
する必要がなく、複雑な超高速電気主信号の分岐、接続
などを行わないため、反射などによる主信号劣化が発生
しにくい光通信装置が実現できる。

【０１０９】本発明に係る光通信装置では、Ｓ／Ｎ改善
回路内に、入力光信号を所定の波長の光信号に変換する
波長変換手段を備えて構成したので、双方向光波長多重
システムにおいても詳細な故障箇所の特定ができ、装置
導入時の自装置動作確認試験ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る光通信
装置の構成を示す図である。

【図２】上記光通信装置の光ループバック回路の構成を
示す図である。

【図３】上記光通信装置のＳ／Ｎ改善回路の構成を示す
図である。

【図４】上記光通信装置のＳ／Ｎ改善回路の動作を説明
するための図である。

【図５】本発明を適用した第２の実施形態に係る光通信
装置の双方向光波長多重システムの構成を示す図であ
る。

【図６】上記光通信装置の双方向光増幅器の構成を示す
図である。

【図７】上記光通信装置の光波長多重装置の構成を示す
図である。

【図８】上記光通信装置の双方向光波長多重システムの
試験例を示す図である。

【図９】従来の光通信システムの試験方法を説明するた
めのブロック図である。

【図１０】従来の光通信システムの試験方法を説明する
ためのブロック図である。

【図１１】従来の光通信システムの試験方法を説明する
ためのブロック図である。

【図１２】従来の光通信システムの試験方法を説明する
ためのブロック図である。

【図１３】従来の光通信システムの試験方法を説明する
ためのブロック図である。

【図１４】従来の光通信システムの試験方法を説明する
ためのブロック図である。

【符号の説明】

３３ 送信側光ファイバ伝送路、３４ 受信側光ファイ
バ伝送路、４１，５１送信回路、４２，５２ 受信回
路、４３，５３ 電気／光変換回路、４４，５４ 光／
電気変換回路、４６，５６ 送信光増幅回路、４７，５
７ 受信光増幅回路、６１ 自装置、６２ 対向装置、
７１，７２ Ｓ／Ｎ改善回路付き光ループバック回路、
８０ Ｓ／Ｎ改善回路（Ｓ／Ｎ改善手段）、８１ 光／
電子変換素子、８２ 前置増幅器、８３ 自動利得制御
増幅器、８４ 駆動器、８５ 電気／光変調器、９１，
９２ 光波長多重装置、９３ 双方向増幅装置、９４
光ファイバ、１０１，１０２ 光合分波器１０１，１０
２、１０３ 双方向光波長多重用光ループバック回路、
１０４ λ１線形光増幅回路、１０５ λ２線形光増幅
回路、１０６ 波長変換（λ1→λ2）機能付きＳ／Ｎ改
善回路（波長変換手段）、１０７ 波長変換（λ2→λ
1）機能付きＳ／Ｎ改善回路（波長変換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 3/46 10/24 10/02 10/18 10/08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気／光変換回路若しくは光／電気変換
   回路と送受信増幅回路との間に光ループバック回路を設
   け、該光ループバック回路により故障箇所を特定する光
   通信装置において、 前記光ループバック回路は、光信号のＳ／Ｎ比を改善す
   るＳ／Ｎ改善手段を備えたことを特徴とする光通信装
   置。
2. 【請求項２】 前記Ｓ／Ｎ改善手段は、 入力された光信号を微小電気信号に変換する光／電子変
   換素子と、 前記光／電子変換素子により変換された微小電気信号を
   増幅する増幅器と、 入力信号レベルに対する利得を調整して一定振幅の出力
   を出力する自動制御利得増幅器と、 電気信号を光変調する電気／光変調器と、 前記自動制御利得増幅器の出力を、前記電気／光変調器
   を駆動可能な所定の振幅に増幅する駆動器とを備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の光通信装置。
3. 【請求項３】 前記Ｓ／Ｎ改善手段は、入力光信号を所
   定の波長の光信号に変換する波長変換手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の光通信装
   置。
4. 【請求項４】 上記請求項１、２又は３の何れかに記載
   の光通信装置において、 光ファイバで接続された複数の装置を備え、 前記複数の装置は、前記光ループバック回路を備えたこ
   とを特徴とする光通信装置。