JPS61232734A

JPS61232734A - 光伝送回路

Info

Publication number: JPS61232734A
Application number: JP60075805A
Authority: JP
Inventors: Masaji Usui; 正司臼井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-04-08
Filing date: 1985-04-08
Publication date: 1986-10-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は１例えば光ケーブルを用いて各端子情報を集
め、この情報をもとに所定の保障機能を実現する光伝送
式送電線保護継電装置等に用いられる光伝送回路に関す
るものである。

〔従来技術〕

第３図は２例えば電気協同研究第３９巻第５号１１〜１
３頁に示された従来の光伝送回路を示す構成図であ９２
図において（１）は相手端子へ送信すべき主信号が入力
される送信生信号入力端子、（２）はこの主信号を光伝
送生信号（３）に変換して送り出す光送信器、（４）は
この光伝送主信号（３）を相手端子に導く光ケーブル、
（５）はこの光ケーブルにより導かれた光伝送主信号（
３）を受ける光受信器であり。

光受信素子（ｅ）、ｕ調器（７）及びＡＣ）Ｃ！　（自
動増幅率制御）回路（８）により構成される。（９）は
上記復調器（７）から出力される受信主信号を受は取る
受信主信号出力端子、α１は上記ＡＧＣ回路（８）の制
御範囲を外れたとき出力する監視出力端子である。

第３図の動作について説明する。相手端子へ送信すべき
主信号が送信主信号入力端子（１）に入力されると、光
送信器（２）が光伝送主信号（３）を送出する。

この光伝送主信号（３）は、光ケーブル（４）に導かれ
。

相手端子つまシ受信端子の光受信器（５）へ到達する。

光受信器（５）では、光受信素子（６）により光伝送主
信号（３）を電気量に変換し、復調器（７）により送信
主信号に対応する受信主信号を受信主信号出力端子（９
）に出力する。ＡＧＣ回路（８）は、光受信素子（６）
の温度による感度変化にもとすく出力変化あるいは光送
信器（２）の出力変化等を補正するために設けられたも
ので、光受信素子（６）の出力が低下すると、光受信素
子（６）の増幅率を上昇させ、常にその出力が一定と々
るように制御する。ところでＡＧＣ回路（８）は、光受
信素子（６）の出力が自己の設定された制御範囲以下に
低下すると、光ケーブル（４）の断線。

光送信器（２）の不良あるいは光受信素子（６）の不良
であると判断して、監視出力端子α値に出力を出すよう
になっている。この場合、ＡＧＣ回路（８）が主信号の
クロック周期、無信号周期間にゲインアップしてはなら
ず、この念めＡＧＣ回路（８）の応答速度は自ずから遅
いものとする必要がある。なお、復調器（７）は、光送
信器（２）が一般に何らかの変調を行なっていることか
ら必要となるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の光伝送回路は上記のように構成され、動作するの
で、主信号の種類（デユーティサイクル）。

変調の有無、変調方式の差などによｐ、ＡＧ（！回路（
８）の感度、応答速度に制限を受けることになる。

このため、この種光伝送回路を２例えば重要な送電線を
保護し、かつ高速度、高信頼度動作の要求される送電線
保護継電装置等に適用する場合には。

光ケーブル不良検出の遅延、また光ケーブル不良時の代
替手段がない等の致命的な欠点となっていた。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、主信号の種類によらず、光ケーブルの状態を
常時高速かつ確実に監視するとともに、ケーブル不良時
即座に代替ケーブルに切替えることにより、高信頼度の
光伝送回路を得ることを目的とする。

〔問題点を解消するための手段〕

この発明に係る光伝送回路は、複数本の光ケーブルと、
このうちから所定の光ケーブルを選択する光分岐選択素
子を設け、他方光ケーブル監視用として各党ケーブルの
送受信端にそれぞれ特定信号送受信のための光送受信器
及び光合分波器を設け、上記選択された所定の光ケーブ
ルには主信号と特定信号を　他の光ケーブルには特定信
号を伝送し、これら監視用特定信号の送受信状態により
各ケーブルを監視し、主信号を伝送している上記所定の
ケーブルの不良を検出すると、光分岐選択素子により他
の良好な光ケーブルを選択し、主信号の伝送路をこの良
好な光ケーブルに切替える。

〔作用〕

この発明における光ケーブル監視用の特定信号は、光分
岐選択素子により選択された所定の光ケーブルにあって
は光合分波器により主信号と分波されて伝送され、主信
号伝送路自体を常時監視する。また、他の光ケーブルに
も監視用の特定信号が伝送され、その異常を常時監視し
ている。したがって、特定信号の受信不良によりすべて
の光ケーブルの不良を検出でき、特に主信号伝送路とな
つている光ケーブルの不良を検出すると、光分岐選択素
子により健全な光ケーブルを選択し、主信号をこの健全
ケーブルに移しかえる。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例に係る光伝送回路を示す構
成図であり１図において（１）〜（５）及び（９）は上
記従来回路と全く同一のものである　この実施例では、
光分岐選択素子として光スィッチを用い複数本の光ケー
ブルとして２本用いる例を示している。（４ａ）は光ケ
ーブル（４）に並設された別のケープ／Ｉ／、　（１１
ａ）、　（１１ｂ）は上記光ケーブル（４）を監視する
ための特定信号を送信及び受信する光送受信器であり、
　（１２ａ）は光送受信器（１１ａ）から送信され、光
送受信器（１１１））により受信される光伝送特定信号
、　　（１２ｔ））は光送受信器（１１１））から送信
され光送受信器（１１ａ）により受信される光伝送特定
信号、　　（１３ａ）、　　（１３ｂ）は上記光ケープ
＃　（４ａ　）を監視するための特定信号を送信及び受
信する光送受信器であＦ）ｌ　　（１４ａ）は光送受信
器（１５ａ）から送信され、光送受信器（１３″０）に
より受信される光伝送特定信号、　（１４１））は光送
受信器（１５１））から送信され。

光送受信器（１３ａ）により受信される光伝送特定信号
、　（１５ａ）、　　（１５ｂ）は上記光伝送主信号（
３）及び光伝送特定信号（１２ａ）、　（１２ｂ）を合
波及び分波する光合分波器、　（１６ａ）、　（１６ｂ
）は同じく主信号（３）及び特定信号（１４ａ）、　（
１４１））を合波及び分波する光合分波器、　（１７ａ
）は光送信器（２）からの光伝送主信号（３）を分岐選
択して上記光合分波器（１５ａ）または（１６ａ）に送
り出す光分岐選択素子、たとえば光スィッチ、　　（１
７１））は光合分波器（１５ｂ）または（１６ｔ））か
らの光伝送生信号（３）を分岐選択して光受信器（５）
に送り出す光分岐選択素子１例えば光スィッチ。

（１８ａ）は光送受信器（１１ａ）、　（１３ａ）の受
信状態により光ケーブル不良を検出し、光スィッチ（１
７ａ）に駆動信号を与える選択回路、　（１８１））は
光送受信器（１１ｂ）、　　（１３１））の受信状態に
よ）光ケーブル不良を検出し１元スイッチ（１７１））
に駆動信号を与える選択回路、　（１９ａ）は光送信器
（２）と光スィッチ（１７ａ）とを結ぶ、主信号（３）
を導くための元ケープ／Ｉ／、　（１９’ｂ）ｉ；ｌ−
光スィッチ（１７’ｂ）と光受信器（５）とを結ぶ、主
信号（３）を導くための光ケーブル、　　（２０ａ）。

（２１ａ）は光スィッチ（１７ａ）と光合分波器（１５
ａ）及び（１６ａ）とを結ぶ、主信号（３）を導くため
の光ケーブル、　（２０１））、　（２１１））は光合
分波器（１５ｔ））及び（１６１））と光スィッチ（１
７１））とを結ぶ、主信号（３）を導くための光ケーブ
ル、　　（２２ａ）、　（２３ａ）は光合分波器（１５
ａ）と光送受信器（１１ａ）とを結ぶ、特定信号（１２
ａ）、　　（１２１））を導くための光ケープ＃、　（
２２１））（２３１））は光合分波器（１ｓｂ）と光送
受信器（１１１））とを結ぶ、特定信号（１２ａ）、　
　（１２ｂ）を導くための光ケーブル、　　（２４ａ）
、　　（２５ａ）は光合分波器（１６ａ）と光送受信器
（１３ａ）とを結ぶ、特定信号（１４ａ）。

（１４１））を導くための光ケーブル、　　（２４１）
）、　　（２５１））は光合分波器（ｉ６ｂ）と光送受
信器（１３ｂ）とを結ぶ特定信号（１４ａ）、　　（１
４１））を導くための光ケーブルである。

次に動作について説明する。元スイッチ（１７ａ）。

（１７１））により光ケーブル（４１が主信号（３）の
伝送路として用いら扛ているとして、主信号（３）の伝
送については従来回路と同一である。特定信号（１２ａ
）。

（１２ｂ）、　（１４ａ）、　（１４ｂ）として主信号
（３）の基本クロックをデユーティサイクル５０％で送
信する場合について述べる。同一の光ケーブルに異種信
号を重畳し伝送する場合、異波長伝送する方式があり本
実施例ではこの方式を採用している。光合分波器（１５
ａ）、　（１５ｂ）、　（１５ａ）、　（１６’ｂ）は
２周知のように例えば８１０　ｎｍと８９０　ｎｍの異
波長の光の合波。

分波が可能であシ、この光合分波器を用いることによ）
、光ケーブル（４１内に光伝送主信号（３）と光伝送特
定信号（１２ａ）、　　（１２ｂ）を、ｔた光ケーブル
（４ａ）内に光伝送主信号（３）と光伝送特定信号（１
４ａ）（１４ｂ）を伝送させることができる。いまは主
信号（３）が光ケーブル（４）内を伝送しているとして
いるので、光ケーブル（４ａ）には監視用の特定信号（
１４ａ）（１４１））のみが伝送されていることになる
。

光受信器（５）は、光ケーブル（４）、光合分波器（１
ｓｂ）光スィッチ（１７１））を介して光伝送主信号（
３）を受信し、受信゛生信号出力端子（９）に主信号（
３）を出力する。

また、光送受信器（１１ａ）は特定信号（１２ａ）を送
信するとともに特定信号（１２ｂ）を受信し９元送受信
器（１１１））は特定信号（１２１））を送信するとと
もに特定信号（１２ａ）を受信し、また光送受信器（１
３ａ）は特定信号（１４ａ）を送信するとともに、特定
信号（１４１））を受信し、光送受信器（１３１））は
特定信号（１４１））を送信するとともに特定信号（１
４ａ）を受信することになる。ここでもし光送受信器（
１１ａ）。

（１１１））または（１３ａ）、　（１３ｂ）による特
定信号（１２ａ）（１２１））または（１４ａ）、　（
１４ｂ）の受信不能が生ずると、光ケーブル（４）また
は（４ａ）の不良と判定し１選択回路（１８ａ）、　（
１８ｂ）に出力を出す。選択回路（１８ａ）、　（１８
ｔ））は、現在主信号伝送に使用している光ケーブル（
４）に不良が発生したときには、光ケーブル（４ａ）に
不良がないことを確認のうえ、光スィッチ（１７ａ）、
　（１７ｂ）を駆動し、光ケープｋ　ｆ’ｋ　（４１か
ら（４ａ）に切替える。この場合、光クープル不良の警
報を発するとか、あるいは主信号伝送に使用していない
光ケーブルの不良については予め保守するようにしてお
くことが望ましい。

さて、上記光送受信器（１１ａ）、　（１１ｂ）、　（
１３ａ）。

（ｉ３ｂ）による特定信号（１２ａ）、　（１２ｂ）、
　（１４ａ）。

（１４１１）の受信不能を判定する方法としては、特定
信号のパターン認識、即ちパルス巾が所定範囲から逸脱
したことを検出する方法、光送受信器（１１ａλ（１１
ｂ）、　（１３ａ）、　（１３ｂ）の出力が、内蔵する
ＡＧＣ回路（図示せず）のゲイン調整中を逸脱したこと
を検出する方法等がちシ、何れの方法も容易に実施でき
、しかも高速で検出することができる。即ち特定信号側
ＡＧＣ回路の応答速度は、主信号が基本クロックの数〜
数１０ビットの集まシで情報を授受しているのに対し、
特定信号は基本タロツクそのものであるから、数〜数１
０分の１にすることが可能となる。

なお、特定信号として主信号の基本クロックを使用する
と、光送受信器（１１１））または（１３ｂ）の復調信
号を生信号解読用基本クロックとして使用できる等の効
果があるが、光ケーブル監視機能として特定信号の種類
を限定するものではない。

上記実施例では、光ケーブル（４１，（４ａ）を監視す
るため、光送受信器（１１ａ）、　（１１１））、　（
１３ａ）、　（１３ｂ）を設け、双方向伝送により両端
において監視を行なっていたが、主信号（３）の受信端
側では主信号受信用の光受信器（５）のケーブル不良検
出機能を代用する手段も可能であシ、第２図はこの手段
を実現するこの発明の他の実施例を示す構成例である。

第２図において、　　（２６ｔ１１）は光ケーブル（４
１を監視するための特定信号（１２１））を送信する光
送信器で。

（２６ａ）はこｎを受信する光受信器、　　（２７ｔ）
）は光ケーブル（４ａ）を監視するための特定信号（１
４１））を送信する光送信器で、　（２７ａ）はこれを
受信する光受信器である。第２図において、光ケーブル
不良時の、主信号送信端における光受信器（２６ａ）、
　（２７ａ）選択回路（１８ａ）、光スィッチ（１７ａ
）の動作は、第１図と同様である。他方、主信号受信端
では、主信号伝送に使用していない光ケーブル（４ａ）
は、主信号送信端の光受信器（２７ａ）、選択回路（１
８ａ）の監視機能により十分監視、保守されているもの
とし、主信号受信不能時の監視出力端子顛の出力により
光スイッチ（１７１））を制御するものとしている。

この第２図の実施例では、主信号の光受信器（５）によ
りケーブル不良を検出するものであるため、第１図の従
来回路と同様の検出時間となるが、主信号送信端がその
時点ではすでに切替シずみであるから最小時間におさめ
ることができる。また第２図の実施例では、主信号受信
端の光ケーブル監視用の光送信器（２（５１））、（２
７１））を元ケーブル（４１，（４ａ）毎に個別に設け
るものとしたが、特定信号（１２１））。

（１４ｔｌ）は各ケーブル同一でもよいので、ケーブル
監視用の光送信器を１個とし、その光出力を光分配器に
より各光ケーブルに分配してもよい。

上記各実施例では、波長多重により主信号と監視信号つ
まシ特定信号との多重化を行ない、同一ケーブルを用い
て伝送する場合を示したが、主信号の所定フォーマット
内において時分割多重により多重化を行ない、光合分波
器の代わりに光合成分配器を用いることにより、上記実
施例と同様の効果を奏する光伝送回路を得ることができ
る。また各実施例では光ケーブルの本数を２本としたが
。

２本以上にすることもできることはいうまでもない。

また上記説明では、この光伝送回路を送電線保護継電装
置に用いるものとしたが、これに限定されるものではな
く、他の用途にも供し得ることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとうり、光ケーブルを複数本設
けるとともに、各党ケーブルに対応して主信号伝送用と
は別のケーブル監視用光送受信器を設け、これにより特
定信号を送受信し、これら光伝送主信号と光ケーブル監
視用光伝送特定信号を所定の同一ケーブル内に伝送させ
るとともに。

特定信号の授受によ多光ケーブルの不良を検出し。

これにより光分岐選択素子を駆動して健全な光ケーブル
を選択するものとしたから、光ケーブルの不良を高速か
つ確実に検出でき、しかも即座に健全ケーブルに切替え
得るという高信頼度の光伝送回路を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図にこの発明の一実施例に係る光伝送回路を示す構
成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第
３図は従来の光伝送回路を示す構成図である。図において、（１）は送信主信号入力端子、（２）は光
送信器、（３１ｆ′ｉ元伝送主信号、　（４１，（４ａ
）は光ケーブル、（５）は光受信器、（９）は受信主信
号出力端子、α〔は監視出力端子、　　（１１ａ）、　
（１１ｂ）は光送受信器。（１２ａ）、　（１２ｂ）は光伝送特定信号、　　（１
３ａ）、　（１３ｂ）は光送受信器、　　（ｆ４ａ）、
　（１４ｂ）は光伝送特定信号。（１５ａ）、　（１５ｂ）、　（１６ａ）、　（１６ｂ
）は光合分波器、　（１７ａ）（１７１））は光分岐選
択素子である光スィッチ、　（１８ａ）（１８１））は
適訳回路、　　（２６ａ）、　（２７ａ）は光受信器。（２６１））、　（２７１））は光送信器である。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）並設された複数本の光ケーブル、この各光ケーブ
ルの送受信端に設けられた光合分波器、送信端に設けら
れた、光伝送主信号を任意の光合分波器に選択的に送り
出す光分岐選択素子、受信端に設けられた、所望の光合
分波器からの上記光伝送主信号を選択して光受信器に送
り出す光分岐選択素子、上記各光ケーブルの送受信端に
設けられ光ケーブル監視用の特定信号を対応する光合分
波器に送信し、かつ対応する光合分波器から受信する光
送受信器を備え、この光送受信器による特定信号の受信
不良により光伝送主信号を伝送する光ケーブルの不良を
検出したとき、上記両端の光分岐選択素子を駆動して他
の健全光ケーブルを選択させるようにしたことを特徴と
する光伝送回路。
（２）各光ケーブルの受信端に設けられる特定信号の光
送受信器を光送信器とし、各光ケーブルの送信端に設け
られる特定信号の光送受信器を光受信器とし、受信端に
おける光分岐選択素子を光伝送主信号を受信する光受信
器の出力により制御するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の光伝送回路。
（３）受信端に設けられる特定信号の光送信器を１個と
し、その光出力を光分配器により各ケーブルに分配する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の光伝送回路。
（４）光合分波器の代わりに光合成分配器を設け、時分
割多重により主信号と特定信号を同一の光ケーブルに伝
送させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項の何れかに記載の光伝送回路。
（５）特定信号として主信号の基本クロックを使用した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項の
何れかに記載の光伝送回路。