JPS63254410A - 光分岐伝送路 - Google Patents

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〕 本発明は光ファイバケーブルを用いて三以上の地点を接
続する通信伝送路に利用する。特に、通信伝送路におけ
る障害位置を標定するための光信号の折り返しに関する
。

〔従来の技術〕

近年、光ファイバを伝送媒体とする光通信技術が実用化
され、我国をはじめ世界各国で、光ファイバケーブルに
よる通信伝送路が建設されている。

これらの通信伝送路のうち太平洋横断ケーブルや大西洋
横断ケーブルでは、光ファイバケーブルが複数心の光フ
ァイバを含むことを利用し、海中光分岐装置を用いて、
日本、グアムおよびハワイ、あるいは米国、英国および
仏閣を結ぶ光分岐伝送路を建設する計画が提案されてい
る。太平洋横断ケーブルについては、岩本喜直、「本格
的な光海底通信への適用」、日本の科学と技術°８５に
説明されている。また、大西洋横断ケーブルについては
、ルンゲ他、「ジ・ニスエル・アンダーシー・ライトウ
ェーブ・システムＪ　、ＩＥＩ！Ｅ第５ＡＣ−２巻第６
号１９８４年（Ｐ、に、Ｒｕｎｇｅ　ｅｔ、ａｌ、＋　
”Ｔｈｅ　ＳＬ　Ｕｎｄｅｒ−ｓｅａ　Ｌｉｇｈｔｗａ
ｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍ”、ＩＩ！ＥＥ　Ｖｏｌ、５ＡＣ−
２，Ｎｏ、６゜１９８４）に説明されている。しかし、
これらの提案において、光分岐装置の詳細については示
されていない。特に、光分岐装置における障害標定のた
めに光信号を折り返す機能、すなわちループバンク機能
について、その必要性およびそれを実現するための具体
的な方法および装置は明らかにされていない。

一般に海底中継伝送方式では、伝送路に障害が生じた場
合に、修理船が出動し、障害部分のケーブル等を引き上
げ、船上で修理し、その後にその伝送路を再布設する必
要がある。このため多大な費用および時間を要するので
、あらかじめ障害位置を把握することが非常に重要であ
る。このため一般には、伝送路上の信号を中継器で折り
返すループバックが行われる。

第５図は通常の海底光中継伝送方式における通信伝送路
を示す。

この通信伝送路は、上り回線４０および下り回線４１で
構成されるサブシステムを含み、その途中に一定間隔で
中継器４２が挿入されている。各中継器４２は、光信号
を受信すると、その信号を電気信号に変換し、もとの信
号を忠実に再生して増幅し、その信号によりレーザを駆
動して再び光信号に変換し、この光信号を次の中継器に
向けて送出する。

さらに、これらの中継器４２は、海岸の端局からの指令
信号により信号を折り返すことができる。

したがって、各中継器４２でそれぞれ信号が折り返され
るか否かにより、障害位置または障害区間を標定できる
。

第６図および第７図は中継器４２による光信号の折り返
し方法の例を示す。

通常の中継状態では、上り回線４０の、光信号を光電気
変換器５１で電気信号に変換し、この電気信号を増幅し
た後に電気光変換器５２で光信号に変換し、この光信号
を次の中継器に送出する。下り回線４１についても同様
に、光電気変換器５１′および電気光変換器５２′を用
いて光信号を中継する。

これらの光電気変換器５１．５１′および電気光変換器
５２．５２′を利用して、光信号を折り返すことができ
る。上り回線４０の光信号を下り回線４１に折り返す場
合には、第６図に示したように、光電気変換器５１の出
力した電気信号で下り回線４１例の電気光変換器５２′
を駆動する（電気段折り返し）か、または、第７図に示
したように、電気光変換器５２の出力光の一部を下り回
線４１側の光電気変換器５１′に入射する（光膜折り返
し）。また下り回、ｖｊ！４１の光信号を上り回線４０
に折り返す場合も同様である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

三以上の端局が接続される光分岐伝送路では、光分岐装
置を含む区間に障害があると判明した場合に、障害部分
が光分岐装置のどちら側にあるかということが修理工法
のうえで非常に重要である。

光分岐装置には三本以上のケーブルが接続されるため、
ケーブルの引き上げ時および修理時に他の正常なケーブ
ルを損傷しないように細心の注意が必要であり、さらに
、障害位置と各ケーブルの布設状況に応じてその手順を
決める必要がある。したがって、光分岐装置にもループ
バック機能をもたせることが望ましい。

しかし、中継器と同様に光電気変換器および電気光変換
器を用いると、光分岐装置の製造コストが増加し、寸法
も大きくなり、しかも信頼性が低下する欠点がある。

本発明は、小型で信頼性が高く、ループバック機能を有
する安価な光分岐装置を用い、三以上の端局を接続する
光分岐伝送路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光分岐伝送路は、三以上の方向に対して布設さ
れた光ファイバケーブルの各一端が接続された光分岐装
置を海中に備えた光分岐伝送路において、上記光分岐装
置は、端局からの指令信号により光信号の通過または返
送を行う光折り返しスイッチを含むことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明の光分岐伝送路では、光分岐装置は、光信号の再
生中継を行うことなく、単に光信号の切替接続または返
送を行う。光ファイバケーブルの途中に中継器を配置す
る場合には、光分岐装置を通過した光信号または返送さ
れた光信号の損失が許容損失より小さい位置に配置する
。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例光分岐伝送路のブロック構成図で
ある。

端局１１．２１および３１は、それぞれ光ファイバケー
ブル１３．２３および３３を介して光分岐装置１０に接
続される。光ファイバケーブル１３．２３．３３には、
それぞれその途中に中継器１２−１〜１２−　ｊ？　、
　２２−１〜２２−ｍおよび３２−１〜３２−ｎが設け
られる。

光分岐装置１０は、光切替接続部１００と、上り用およ
び下り用の二本−組の光フアイバ毎に光切替接続部１０
０の両側に設けられた光折り返しスイッチ１０１　とを
備える。第１図には、光ファイバケーブル１３内の一対
の光ファイバが光ファイバケーブル２３内の一対の光フ
ァイバに接続され、光ファイバケーブル２３内の一対の
光ファイバが光ファイバケーブル３３内の一対の光ファ
イバに接続され、光ファイバケーブル３３内の一対の光
ファイバが光ファイバケーブル１３内の一対の光ファイ
バに接続された状態を示す。

光折り返しスイッチ１０１は、各端局１１．２１．３１
からの制御信号によりオンまたはオフに切り替え可能で
あり、オンのときには光信号を折り返し、オフのときに
は光信号をそのまま通過させる。光分岐装置１０と、こ
れに最も近い中継器１２−１．２２−＋＋＋、３２−ｎ
との間のケーブル長は、光折り返しスイッチ１０１を通
過した光信号、または光折り返しスイッチ１０１で折り
返された光信号の損失が許容損失より小さくなるように
設定される。

第２図および第３図は光折り返しスイッチ１０１の動作
例を示す。これらの例では、端局１１から端局２１への
上り回線４０の光信号を下り回線４１に折り返す場合に
ついて説明する。

第２図に示した例は、光折り返しスイッチ１０１が光切
替接続部１００の出力した光信号を折り返す場合を示す
。

端局１１．２１または３１からの制御信号により光折り
返しスイッチ１０１−２．がオンとなると、端局１１か
ら出力された上り回線４０の光信号が、下り回線４１に
折り返されて端局１１に戻る。中継器１２−１　が上り
回線４０に出力した光信号が、下り回線４１に折り返さ
れてこの中継器１２−１　　に戻るまでの光損失しは、 Ｌ　＝　２　　（Ｌｏ　　ｘ　ｉ　＋　Ｌ□＋Ｌｓ　　
＋ＬＪ　）＋Ｌ。

・・−・−・・−・−・（１） で表される。ここで、 Ｌｏ　：　ケーブル内の光ファイバの単位長当たりの光
損失、 Ｌ、ｐ：　　中継器１２−ｌおよび光分岐装置１０とケ
ーブルとの間の光フアイバ接続による光損失、 Ｌ、：　光折り返しスイッチ１０１−２の光損失、Ｌｊ
　：　光切替接続部１００における光損失である。した
がって、中継器１２−１　　の許容線路損失をり、とす
ると、 Ｌ　≦　Ｌｌ を満たす必要がある。したがって、光分岐装置１０と、
光ファイバケーブル１３上で最も光分岐装置１０に近い
中継器１２−１　　との間のケーブル長ｌは、−・−・
−−−・−・・（２） に設定される。

光分岐装置１０と、他の光ファイバケーブル２３．３３
上で最も光分岐装置１０に近い中継器２２−ｍ、　３２
−ｎとの間のケーブル長についても同様に、光信号が戻
ってくるまでの光損失が許容線路損失以下となるように
設定される。このような設定では、光分岐装置１０を通
過した光信号については、光切替接続部１００を一度し
か通過しないので、許容線路損失以下の光損失で次の中
継器に到達できる。

端局２１から端局１１への信号径路については、光折り
返しスイッチ１０１−１をオンにすることにより、同様
に光信号を折り返すことができる。さらに、端局１１．
２１．３１のすべての間で光信号の折り返しを行うこと
ができる。

第３図に示した例は、光折り返しスイッチ１０１が光切
替接続部１００に入射する前の光信号を折り返す場合を
示す。

端局１１．２１または３１からの制御信号により光折り
返しスイッチ１０１−１がオンとなると、端局１１から
の上り回線４０の光信号が下り回線４１に折り返される
。

この場合に、中継器１２−１　に折り返される光信号の
光損失し、は、 Ｌ＋　−２（Ｌｏ　Ｘｊ２＋Ｌｓｐ）　＋ｌ、、　　−
・・・−・（３）となる、また、光分岐装置１０と中継
器２２−ｍとの間のケーブル長が光分岐装置ｌＯと中継
器１２−　Ｉｌ　　との間のケーブル長ｌと等しいとす
ると、中継器１２−１から中継器２２−ｍまでの光…失
Ｌ２は、Ｌｚ　”　２　（Ｌａ　×Ｉｔ　＋　Ｌ　ｓｐ
＋Ｌｓ　）　＋Ｌ　Ｊ・−・・−・−・（４） で表される。すなわち、 Ｌ２≦　Ｌ。

であり、折り返す場合より折り返さない場合の方が光損
失が大きい。そこで、中継器１２−ｌ　　と２２１との
間の光損失がこれらの中継器１２−１　．２２−ｍの許
容線路損失し。より小さくなるように、光分岐装置１０
と中継器１２−１．２２−＋ｗのそれぞれとの間のケー
ブル長ｌは、 Ｌ。

−−−−−−〜−−−−・（５） に設定される。

光分岐装置１０と中継器３２−ｎとの間のケーブル長に
ついても同様である。

つぎに光折り返しスイッチ１０１を遠隔で制御する構成
について説明すると、これらの光折り返しスイッチ１０
１は、それぞれスイッチ素子として、２個の誘電体光ス
イツチ素子を利用することがよい。誘電体光スイツチ素
子は、バイアス電圧が印加されない状態で誘電体導波路
の中の−っの経路を光信号が伝搬するが、バイアス電圧
が印加されると分岐された誘電体導波路に進行方向が変
更されるものである。すなわち本発明の伝送路では、障
害が発生していない定常の状態では、この誘電体光スイ
ツチ素子にバイアス電圧を印加しない状態で使用し、遠
隔制御によりループバックを行うときには、２個同時に
バイアス電圧を印加するようにして利用する。オン状態
、すなわちバイアス電圧が印加された状態は上述のよう
にループバックを行う間だけ保持されれば十分である。

したがってループバックを行わない定常の状態では、余
分に電力を消費することもない。

第４図は光スィッチに制御ｉｌ信号であるバイアス電圧
を供給するためのブロック構成図である。このバイアス
電圧は、光分岐装置！１０の近傍に設置される中継器１
２−１’　　、２２−＋ａまたは３２−ｎから導線によ
り供給する。一対の光ファイバに接続された一対の光中
継器４３（上り方向）および４４（下り方向）から、監
視切替信号が分離されて監視切替回路４６に供給される
。この監視切替回路４６には中継器内部の電源回路４５
から電源が供給されていて、導線４７に切替信号が送出
される。この切替信号が光折り返しスイッチ１０１を駆
動するためのバイアス電圧となる。

この中継器の構成については、日本電信電話株式会社研
究開発本部発行の雑誌、研究実用化報告第３４巻第８号
（１９８５年８月）　１１６３頁から、伊藤他ｒ　Ｆ　
Ｓ−４００Ｍ方式海底光中継器」に詳しい記述がある。

また、遠隔制御による監視切替信号の分離については、
上記雑誌の１１７３頁から、林地「ＦＳ−４００Ｍ方式
監視制御システム」に詳しい記述がある。特に、後者の
論文には遠隔制御により端局から複数の制御信号を送信
し、この制御信号にしたがって中継器に配置された送信
用のレーザダイオードを予備のものに切替える技術が開
示されているが、この監視切替信号のいくつかを光折り
返しスイッチの切替に利用することにより、上記第４図
に示す回路を具体的に実現することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光分岐伝送路は、光分岐
装置内には再生中継装置を設けずに、光折り返しスイッ
チのみで光信号の折り返しを行う。

この光分岐装置は小型で安価、しかも信顛性が高い。こ
のような光分岐装置を用いることにより、光分岐伝送路
にループバック機能をもたせ、光分岐装置を含む中継区
間で障害が発生した場合に、その光分岐装置またはその
どちら側のケーブルに障害があるかを標定できる。本発
明は、海底光ファイバケーブルに利用するに適し、修理
作業が容易となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例光分岐伝送路のブロック構成図。 第２図は光折り返しスイッチの動作例を示す図。 第３図は光折り返しスイッチの動作例を示す図。 第４図は光折り返しスイッチの制御信号を発生するため
の回路を示すブロック構成図。 第５図は海底光中継伝送方式における通信伝送路を示す
図。 第６図は中継器による光信号の折り返し方法を示す図。 第７図は中継器による光信号の折り返し方法を示す図。 １０・・・光分岐装置、１１．２１．３１・・・端局、
１２−１．１２−１　、２２−１．２２−ｍ、　３２−
１．３２−　ｎ　・・・中継器、１３．２３．３３・・
・光ファイバケーブル、４０・・・上り回碓、４１・・
・下り回線、４２・・・中継器、４３．４４・・・光中
継器、４５・・・電源回路、４６・・・監視切替回路、
４７・・・導線、５１．５１′・・・光電気変換器、５
２．５２′・・・電気光変換器、１００・・・光切替接
続部、１０１．１０１−１．１０１−２・・・光折り返
しスイッチ。 特許出願人　日木電信電話株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝′ ゛　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）三以上の方向に対して布設された光ファイバケー
   ブルの各一端が接続された光分岐装置を海中に備えた光
   分岐伝送路において、 上記光分岐装置は、端局からの指令信号により光信号の
   通過または返送を行う光折り返しスイッチを含む ことを特徴とする光分岐伝送路。