JPWO2004088881A1 - 光伝送路障害検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
このような無中継システムでは、送信側の通信装置における信号光と励起光の送出パワーがそれぞれ1W以上にもなる場合がある。従って、万一、光ファイバが切断されている場合に、送信側の通信装置がこのような高出力パワーの光を送ると、その切断面から照射された光が人体に危険を及ぼす場合がある。また、ファイバヒューズと言われる現象が生じ、光ファイバが燃焼する危険がある。このため、安全性確保の観点から、陸上に敷設されることの多い端局と光増幅器とを接続する光ファイバが切断されている場合に、その切断面で生じる反射光を検出し、端局からの光出力を停止する方法(例えば、特許文献1:特開平8−293835号公報参照)や、両端局が信号光と励起光を送出する前に低い送出パワーの監視制御信号を互いに送り、導通を確認してから信号光と励起光を送る方法(例えば、非特許文献2:大谷俊博、槙孝徳、出口博之、入江博之、高橋司、石川英治、池田大人、原沢伸一朗著、「10G×32波250km無中継伝送システムの開発」、電子情報通信学会2003年総合大会講演論文集、p.474、B・10・44参照)がある。
しかしながら、光ファイバの切断面で生じる反射光を検出し、端局からの光出力を停止する方法では、その切断面の形状によっては、反射が小さいため、反射光が検出されない場合がある。また、切断面が水などガラスとの比屈折率が小さい液体に浸かっている場合も反射が小さく、反射光が検出されない場合がある。
また、両端局が信号光と励起光を送出する前に低い送出パワーの監視制御信号を互いに送り、導通を確認してから信号光と励起光を送る方法では、端局間の距離が長い場合、一方の端局から送られる監視制御信号の送出パワーが低いため、伝送中の減衰により、他方の端局がこの監視制御信号を受信することができない場合がある。
この目的を達成するため、本発明に係る光伝送路障害検出システムは、光通信装置と該光通信装置に対応する光増幅器とを接続する光伝送路の障害を検出する光伝送路障害検出システムにおいて、第1の光伝送路によって前記光増幅器と接続され、前記第1の光伝送路へ光を送信する第1の光源と、前記第1の光源から送信され、前記第1の光伝送路、前記光増幅器及び第2の光伝送路を介して入射される光を検出する第1の光検出手段と、前記第1の光検出手段により検出された光のレベルが所定レベル未満である場合に前記第1及び第2の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定し、所定レベル以上である場合に前記第1及び第2の光伝送路が正常であると判定する第1の障害判定手段とを備える。
本発明の光伝送路障害検出システムは、端局である通信装置間を接続する光伝送路のうち、通信装置と該通信装置に対応する光増幅器との間の光伝送路が例えば陸上に敷設され、光増幅器間の光伝送路が海底に敷設されているような場合に、通信装置と該通信装置に対応する光増幅器との間の光伝送路から漏洩する光が人体に危険を及ぼす可能性が高いことを考慮し、その通信装置と該通信装置に対応する光増幅器との間の光伝送路の障害検出を行うものである。この光伝送路障害検出システムでは、通信装置と当該通信装置に対応する光増幅器とが第1の光伝送路によって接続され、第1の光源と光増幅器とが第2の光伝送路によって接続されており、第1の光源から送信され、当該第第2の光伝送路、光増幅器及び第1の光伝送路を介して入射される光のレベルが所定レベル以下である場合に、第1の光伝送路に障害が生じたと判定される。従来の光伝送路の切断面で生じる反射光を検出する手法では、その切断面の形状によっては、反射が小さいため、反射光を検出されない場合がある。しかし、本発明では、光伝送路に切断等の障害が生じた場合には、その光伝送路を伝送されて入射される光のレベルが確実に低下するため、当該光のレベルを検出することにより、障害検出の確実性を向上させることができる。また、端局である通信装置間で低い送出パワーの信号を互いに送ることによって障害を検出するのではないため、通信装置間の距離が長い場合にも、通信装置と当該通信装置に対応する光増幅器との間の光伝送路に生じた障害の検出の確実性を向上させることができる。
図1は、光伝送システムの第1の構成例を示す図である。
図2は、光伝送システムの第2の構成例を示す図である。
図3は、光伝送システムの第3の構成例を示す図である。
図4は、励起光検出部の第1の構成例を示す図である。
図5は、励起光検出部の第2の構成例を示す図である。
図6は、励起光検出部の第3の構成例を示す図である。
図1は、本発明の光伝送路障害検出システムを有する光伝送システムの第1の構成例を示す図である。同図に示す光伝送システムは、送信局側の通信装置内に構成される励起光源102、励起光検出部104、障害判定部106、信号光送信部120及び光カプラ140と、送信局側の通信装置に対応する光増幅器160と、受信局側の通信装置内に構成される励起光源202、励起光検出部204、障害判定部206、信号光受信部220及び光カプラ240と、受信局側の通信装置に対応する光増幅器260とを備える。
光増幅器160は、エルビュームドープファイバ(EDF)162及び光カプラ164を備える。更に、送信局側の通信装置内の光カプラ140と光増幅器160内のEDF162は、光ファイバ150によって接続され、送信局側の通信装置内の励起光源102と光増幅器160内の光カプラ164は、光ファイバ152によって接続される。また、光増幅器260は、EDF262及び光カプラ264を備える。更に、受信局側の通信装置内の光カプラ240と光増幅器260内のEDF262は、光ファイバ250によって接続され、受信局側の通信装置内の励起光源202と光増幅器260内の光カプラ264は、光ファイバ252によって接続される。
この光伝送システムでは、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送される。この信号光は、光ファイバ150、350及び250を伝送されることになる。送信局側の通信装置内の励起光源102、励起光検出部104及び障害判定部106は、光ファイバ150及び152の障害を検出する光伝送路障害検出システム(以下、「送信側光伝送路障害検出システム」と称する)を構成する。一方、受信局側の通信装置内の励起光源202、励起光検出部204及び障害判定部206は、光ファイバ250及び252の障害を検出する光伝送路障害検出システム(以下、「受信側光伝送路障害検出システム」と称する)を構成する。
以下、図1に示す光伝送システムの動作を、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送される前に、光ファイバ150、152、250及び252の障害を検出する第1実施例と、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送されている最中に、光ファイバ150、152、250及び252の障害を検出する第2実施例とについて説明する。
まず、第1実施例について説明する。送信側の通信装置内において送信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源102は、所定の低送出パワーで光を送信する。例えば、励起光源102は、クラス1以下の送出パワーである10mWで光を送信する。励起光源102からの光は、光ファイバ152を伝送され、光増幅器160内の光カプラ164へ入射される。
光カプラ164は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、波長毎に光の送出先を変えることができる。この光カプラ164は、光ファイバ152からの光をEDF162へ入射する。EDF162に入射された光は、減衰しながら当該EDF162を通過し、更に光ファイバ150を伝送されて、光カプラ140へ入射される。光カプラ140は、光カプラ164と同様、例えば損失の小さい波長多重カプラである。この光カプラ140は、光ファイバ150からの光を励起光検出部104へ入射する。
励起光検出部104は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部104は、その検出した光のレベルと第1の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果に基づいて、光ファイバ150及び152に障害が生じているか否かを判定する。具体的には、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第1の所定のレベル以上であることを示している場合を考える。この場合には、励起光源102から励起光検出部104までの光の損失が小さいことを示しているため、障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定する。一方、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第1の所定のレベル未満であることを示している場合を考える。この場合には、励起光源102から励起光検出部104までの光の損失が大きいことを示しているため、障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定した場合には、信号光送信部120に対して信号光の送信開始を指示するとともに、励起光源102に対してEDF162が適切に励起されるレベルまで光の送出パワーを増加させるように指示する。信号光送信部120は、障害判定部106からの指示に応じて信号光の送信を開始する。一方、励起光源102は、障害判定部106からの指示に応じてEDF162が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させる。これにより、信号光送信部120からの信号光は、EDF162によって増幅されて受信側の通信装置へ向けて送られることになる。
また、障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源102に対して光の送信停止を指示する。励起光源102は、この指示に応じて光の送信を停止する。
一方、受信側の通信装置内において受信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源202は、励起光源102と同様、所定の低送出パワー(例えばクラス1以下の送出パワーである10mW)で光を送信する。励起光源202からの光は、光ファイバ252を伝送され、光増幅器260内の光カプラ264へ入射される。
光カプラ264は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ252からの光をEDF262へ入射する。EDF262に入射された光は、減衰しながら当該EDF262を通過し、更に光ファイバ250を伝送されて、光カプラ240へ入射される。光カプラ240は、光カプラ264と同様、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ250からの光を励起光検出部204へ入射する。
励起光検出部204は、励起光検出部104と同様、入射される光を検出する。更に、励起光検出部204は、その検出した光のレベルと第2の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、障害判定部106と同様、励起光検出部204からの比較結果に基づいて、光ファイバ250及び252に障害が生じているか否かを判定する。具体的には、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第2の所定のレベル以上であることを示している場合には、障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定する。一方、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第2の所定のレベル未満であることを示している場合には、障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定した場合には、励起光源202に対してEDF262が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させるように指示する。励起光源202は、この指示に応じてEDF262が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させる。これにより、EDF262を通過する信号光は増幅されて、受信側の通信装置へ送られることになる。
また、障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源202に対して光の送信停止を指示する。励起光源202は、この指示に応じて光の送信を停止する。
次に、第2実施例について説明する。送信側の通信装置内において送信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源102は、EDF162を適切に励起させて、信号光送信部120からの信号光を受信側の通信装置まで伝送させるために、所定の高送出パワーで励起光を送信する。なお、この励起光は、信号光送信部120から送信される信号光とは異なる波長を有する。励起光源102からの励起光は、光ファイバ152を伝送され、光増幅器160内の光カプラ164へ入射される。
光カプラ164は、信号光送信部120から送信され、光カプラ140、光ファイバ150及びEDF162を通過した信号光については受信側の通信装置へ向けて送る。また、光カプラ164は、光ファイバ152からの励起光についてはEDF162へ入射する。EDF162に入射された励起光は、減衰しながら当該EDF162を通過し、更に光ファイバ150を伝送されて、光カプラ140へ入射される。光カプラ140は、信号光送信部120から送信される信号光については光ファイバ150へ入射し、光ファイバ150からの励起光については励起光検出部104へ入射する。
励起光検出部104は、入射される励起光を検出する。更に、励起光検出部104は、その検出した励起光のレベルと第3の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果に基づいて、光ファイバ150及び152に障害が生じているか否かを判定する。具体的には、第1実施例と同様、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される励起光のレベルが第3の所定のレベル以上であることを示している場合には、障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定する。一方、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される励起光のレベルが第3の所定のレベル未満であることを示している場合には、障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定する。
また、障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定した場合には、信号光送信部120に対して信号光の送信停止を指示するとともに、励起光源102に対して励起光の送信停止を指示する。信号光送信部120は、障害判定部106からの指示に応じて信号光の送信を停止する。一方、励起光源102は、障害判定部106からの指示に応じて励起光の送信を停止する。
一方、障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定した場合には、信号光送信部120及び励起光源102に対する指示を行わない。このため、信号光送信部120は信号光の送信を継続し、励起光源102は励起光の送信を継続する。
一方、受信側の通信装置内において受信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源202は、励起光源102と同様、EDF262を適切に励起させて、信号光送信部120からの信号光を受信側の通信装置まで伝送させるために、所定の高送出パワーで励起光を送信する。なお、この励起光は、信号光送信部120から送信される信号光とは異なる波長を有する。励起光源202からの励起光は、光ファイバ252を伝送され、光増幅器260内の光カプラ264へ入射される。
光カプラ264は、信号光送信部120から送信され、光カプラ140、光ファイバ150、EDF162、光カプラ164及び光ファイバ350を通過した信号光と、励起光源202から送信され、光ファイバ252を通過した励起光とを、EDF262へ入射する。EDF262に入射された信号光と励起光は、当該EDF262を通過し、更に光ファイバ250を伝送されて、光カプラ240へ入射される。光カプラ240は、信号光については信号光受信部220へ入射し、励起光については励起光検出部204へ入射する。
励起光検出部204は、励起光検出部104と同様、入射される励起光を検出する。更に、励起光検出部204は、その検出した励起光のレベルと第4の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、障害判定部106と同様、励起光検出部204からの比較結果に基づいて、光ファイバ250及び252に障害が生じているか否かを判定する。具体的には、第1実施例と同様、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される励起光のレベルが第4の所定のレベル以上であることを示している場合には、障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定する。一方、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される励起光のレベルが第4の所定のレベル未満であることを示している場合には、障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定する。
また、障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源202に対して励起光の送信停止を指示する。励起光源202は、障害判定部206からの指示に応じて励起光の送信を停止する。このため、励起光が光ファイバ250及び252を伝送されることはない。また、信号光送信部120から信号光が送信されたとしても、EDF262は励起されないため、当該信号光が光ファイバ250を伝送されることはない。
一方、障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定した場合には、励起光源202に対する指示を行わない。このため、励起光源202は励起光の送信を継続する。
図2は、本発明の光伝送路障害検出システムを有する光伝送システムの第2の構成例を示す図である。図2に示す光伝送システムは、図1に示す光伝送システムと比較すると、光増幅器160において光ファイバ150とEDF162との間に光カプラ166が備えられ、光ファイバ154を介して光カプラ166と送信局側の通信装置に構成される励起光源170とが接続されるとともに、送信局側の通信装置において、励起光源102と光増幅器160内の光カプラ164との間に光カプラ180が備えられ、この光カプラ180に励起光検出部172が接続されている。また、光増幅器260において光ファイバ250とEDF262との間に光カプラ266が備えられ、光ファイバ254を介して光カプラ266と受信局側の通信装置に構成される励起光源270とが接続されるとともに、受信局側の通信装置において、励起光源202と光増幅器260内の光カプラ264との間に光カプラ280が備えられ、この光カプラ280に励起光検出部272が接続されている。
図2に示す光伝送システムでは、図1に示す光伝送システムと同様、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送される。この信号光は、光ファイバ150、350及び250を伝送されることになる。送信局側の通信装置内の励起光源102、励起光検出部104、障害判定部106、励起光源170及び励起光検出部172は、光ファイバ150、152及び154の障害を検出する光伝送路障害検出システム(送信側光伝送路障害検出システム)を構成する。一方、受信局側の通信装置内の励起光源202、励起光検出部204、障害判定部206、励起光源270及び励起光検出部272は、光ファイバ250、252及び254の障害を検出する光伝送路障害検出システム(受信側光伝送路障害検出システム)を構成する。
以下、図2に示す光伝送システムの動作を、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送される前に、光ファイバ150、152、154、250、252及び254の障害を検出する第3実施例と、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送されている最中に、光ファイバ150、152、154、250、252及び254の障害を検出する第4実施例とについて説明する。
まず、第3実施例について説明する。送信側の通信装置内において送信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源102は、所定の低送出パワーで光を送信する。励起光源102からの光は、光カプラ180へ入射される。光カプラ180は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、励起光源102からの光を光ファイバ152を介して、光増幅器160内の光カプラ164へ入射する。
光カプラ164は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ152からの光をEDF162へ入射する。EDF162に入射された光は、減衰しながら当該EDF162を通過し、光カプラ166へ入射される。光カプラ166は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、EDF162からの光を光ファイバ150へ入射する。光カプラ140は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ150からの光を励起光検出部104へ入射する。
励起光検出部104は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部104は、その検出した光のレベルと第5の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第5の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ150及び152が正常であると判定する。一方、障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第5の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定する。
励起光源170は、所定の低送出パワーで光を送信する。なお、励起光源170から送信される光は、励起光源102から送信される光とは異なる波長を有する。励起光源170からの光は、光カプラ166へ入射される。光カプラ166は、励起光源170からの光をEDF162へ入射する。EDF162へ入射された光は、減衰しながら当該EDF162を通過し、光カプラ164へ入射される。光カプラ164は、励起光源170から送信され、光ファイバ154、光カプラ166及びEDF162を通過した光を、光ファイバ152へ入射する。光カプラ180は、光ファイバ152からの光を励起光検出部172へ入射する。
励起光検出部172は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部172は、その検出した光のレベルと第6の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部172からの比較結果が、当該励起光検出部172へ入射される光のレベルが第6の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ152及び154が正常であると判定する。一方、障害判定部106は、励起光検出部172からの比較結果が、当該励起光検出部172へ入射される光のレベルが第6の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ152及び154の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部106は、光ファイバ150、152及び154が正常であると判定した場合には、信号光送信部120に対して信号光の送信開始を指示するとともに、励起光源102及び170に対してEDF162が適切に励起されるレベルまで光の送出パワーを増加させるように指示する。信号光送信部120は、障害判定部106からの指示に応じて信号光の送信を開始する。一方、励起光源102及び170は、障害判定部106からの指示に応じてEDF162が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させる。これにより、信号光送信部120からの信号光は、EDF162によって増幅されて受信側の通信装置へ向けて送られることになる。
また、障害判定部106は、光ファイバ150、152及び154の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源102及び170に対して光の送信停止を指示する。励起光源102及び170は、この指示に応じて光の送信を停止する。
一方、受信側の通信装置内において受信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源202は、励起光源102と同様、所定の低送出パワーで光を送信する。励起光源202からの光は、光カプラ280へ入射される。光カプラ280は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、励起光源202からの光を光ファイバ252を介して、光増幅器260内の光カプラ264へ入射する。
光カプラ264は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ252からの光をEDF262へ入射する。EDF262に入射された光は、減衰しながら当該EDF262を通過し、光カプラ266へ入射される。光カプラ266は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、EDF262からの光を光ファイバ250へ入射する。光カプラ240は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ250からの光を励起光検出部204へ入射する。
励起光検出部204は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部204は、その検出した光のレベルと第7の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第7の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ250及び252が正常であると判定する。一方、障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第7の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定する。
励起光源270は、所定の低送出パワーで光を送信する。なお、励起光源270から送信される光は、励起光源202から送信される光とは異なる波長を有する。励起光源270からの光は、光カプラ266へ入射される。光カプラ266は、励起光源270からの光をEDF262へ入射する。EDF262へ入射された光は、当該EDF262を通過し、光カプラ264へ入射される。光カプラ264は、励起光源270から送信され、光ファイバ254、光カプラ266及びEDF262を通過した光を、光ファイバ252へ入射する。光カプラ280は、光ファイバ252からの光を励起光検出部272へ入射する。
励起光検出部272は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部272は、その検出した光のレベルと第8の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、励起光検出部272からの比較結果が、当該励起光検出部272へ入射される光のレベルが第8の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ252及び254が正常であると判定する。一方、障害判定部206は、励起光検出部272からの比較結果が、当該励起光検出部272へ入射される光のレベルが第8の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ252及び254の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部206は、光ファイバ250、252及び254が正常であると判定した場合には、励起光源202及び270に対してEDF262が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させるように指示する。励起光源202及び270は、この指示に応じてEDF262が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させる。これにより、EDF262を通過する信号光は増幅されて、受信側の通信装置へ送られることになる。
また、障害判定部206は、光ファイバ250、252及び254の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源202及び270に対して光の送信停止を指示する。励起光源202及び270は、この指示に応じて光の送信を停止する。
次に、第4実施例について説明する。送信側の通信装置内において送信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源102は、EDF162を適切に励起させて、信号光送信部120からの信号光を受信側の通信装置まで伝送させるために、所定の高送出パワーで励起光を送信する。なお、この励起光は、信号光送信部120から送信される信号光とは異なる波長を有する。励起光源102からの励起光は、光カプラ180を介して光ファイバ152を伝送され、光増幅器160内の光カプラ164へ入射される。
光カプラ164は、信号光送信部120から送信され、光カプラ140、光ファイバ150、光カプラ166及びEDF162を通過した信号光については受信側の通信装置へ向けて送る。また、光カプラ164は、光ファイバ152からの励起光についてはEDF162へ入射する。EDF162に入射された励起光は、当該EDF162を通過し、光カプラ166へ入射される。光カプラ166は、信号光送信部120から送信される信号光についてはEDF162へ入射し、EDF162からの励起光については光ファイバ150へ入射する。光カプラ140は、信号光送信部120から送信される信号光については光ファイバ150へ入射し、光ファイバ150からの励起光については励起光検出部104へ入射する。
励起光検出部104は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部104は、その検出した光のレベルと第9の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第9の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ150及び152が正常であると判定する。一方、障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第9の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定する。
励起光源170から送信される光は、励起光源102及び信号光送信部120から送信される光とは異なる波長を有する。この励起光源170からの光は、光ファイバ154を介して光カプラ166へ入射される。光カプラ166は、励起光源170からの光をEDF162へ入射する。EDF162へ入射された光は、当該EDF162を通過し、光カプラ164へ入射される。光カプラ164は、励起光源170から送信され、光ファイバ154、光カプラ166及びEDF162を通過した光を、光ファイバ152へ入射する。光カプラ180は、光ファイバ152からの光を励起光検出部172へ入射する。
励起光検出部172は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部172は、その検出した光のレベルと第10の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部172からの比較結果が、当該励起光検出部172へ入射される光のレベルが第10の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ152及び154が正常であると判定する。一方、障害判定部106は、励起光検出部172からの比較結果が、当該励起光検出部172へ入射される光のレベルが第10の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ152及び154の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部106は、光ファイバ150、152及び154の何れかに障害が生じたと判定した場合には、信号光送信部120に対して信号光の送信停止を指示するとともに、励起光源102及び170に対して励起光の送信停止を指示する。信号光送信部120は、障害判定部106からの指示に応じて信号光の送信を停止する。一方、励起光源102及び170は、障害判定部106からの指示に応じて励起光の送信を停止する。
また、障害判定部106は、光ファイバ150、152及び154が正常であると判定した場合には、信号光送信部120、励起光源102及び170に対する指示を行わない。このため、信号光送信部120は信号光の送信を継続し、励起光源102及び170は励起光の送信を継続する。
一方、受信側の通信装置内において受信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源202は、EDF262を適切に励起させて、信号光送信部120からの信号光を受信側の通信装置まで伝送させるために、所定の高送出パワーで励起光を送信する。なお、この励起光は、信号光送信部120から送信される信号光とは異なる波長を有する。励起光源202からの励起光は、光カプラ280を介して光ファイバ252を伝送され、光増幅器260内の光カプラ264へ入射される。
光カプラ264は、信号光送信部120から送信され、光カプラ140、光ファイバ150、光カプラ166、EDF162、光カプラ164及び光ファイバ350を通過した信号光と、励起光源202から送信され、光ファイバ252を通過した励起光とを、EDF262へ入射する。EDF262に入射された信号光と励起光は、当該EDF262を通過し、更に光ファイバ250を伝送されて、光カプラ266へ入射される。
光カプラ266は、信号光及び励起光を光カプラ240へ入射する。光カプラ240は、信号光送信部120から送信される信号光については信号光受信部220へ入射し、励起光源202からの励起光については励起光検出部204へ入射する。
励起光検出部204は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部204は、その検出した光のレベルと第11の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第11の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ250及び252が正常であると判定する。一方、障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第11の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定する。
励起光源270は、所定の低送出パワーで光を送信する。なお、励起光源270から送信される光は、励起光源202及び信号光送信部120から送信される光とは異なる波長を有する。励起光源270からの光は、光ファイバ254を介して光カプラ266へ入射される。光カプラ266は、励起光源270からの光をEDF262へ入射する。EDF262へ入射された光は、当該EDF262を通過し、光カプラ264へ入射される。光カプラ264は、励起光源170から送信され、光ファイバ254、光カプラ266及びEDF262を通過した光を、光ファイバ252へ入射する。光カプラ280は、光ファイバ252からの光を励起光検出部272へ入射する。
励起光検出部272は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部272は、その検出した光のレベルと第12の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、励起光検出部272からの比較結果が、当該励起光検出部272へ入射される光のレベルが第12の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ252及び254が正常であると判定する。一方、障害判定部206は、励起光検出部272からの比較結果が、当該励起光検出部272へ入射される光のレベルが第12の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ252及び254の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部206は、光ファイバ250、252及び254が正常であると判定した場合には、励起光源202及び270に対する指示を行わない。このため、励起光源202及び270は、励起光の送信を継続する。
また、障害判定部206は、光ファイバ250、252及び254の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源202及び270に対して光の送信停止を指示する。励起光源202及び270は、この指示に応じて光の送信を停止する。このため、励起光が光ファイバ250、252及び254及びを伝送されることはない。また、信号光送信部120から信号光が送信されたとしても、EDF262は励起されないため、当該信号光が光ファイバ250を伝送されることはない。
図3は、本発明の光伝送路障害検出システムを有する光伝送システムの第3の構成例を示す図である。図3に示す光伝送システムは、図1に示す光伝送システムと比較すると、送信側の通信装置において、励起光源102が光カプラ140に接続されるとともに、励起光検出部104が光カプラ182を介して光ファイバ182に接続されている。また、光カプラ182には励起光源174が接続されている。一方、受信側の通信装置において、励起光源202が光カプラ240に接続されるとともに、励起光検出部204が光カプラ282を介して光ファイバ282に接続されている。また、光カプラ282には励起光源274が接続されている。
図3に示す光伝送システムでは、図1に示す光伝送システムと同様、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送される。この信号光は、光ファイバ150及び250を伝送されることになる。送信局側の通信装置内の励起光源102、励起光検出部104及び障害判定部106は、光ファイバ150及び152の障害を検出する光伝送路障害検出システム(送信側光伝送路障害検出システム)を構成する。一方、受信局側の通信装置内の励起光源202、励起光検出部204及び障害判定部206は、光ファイバ250及び252の障害を検出する光伝送路障害検出システム(受信側光伝送路障害検出システム)を構成する。
以下、図3に示す光伝送システムの動作を、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送される前に、光ファイバ150、152、250及び252の障害を検出する第5実施例と、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置へ信号光が伝送されている最中に、光ファイバ150、152、250及び252の障害を検出する第6実施例とについて説明する。
まず、第5実施例について説明する。送信側の通信装置内において送信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源102は、所定の低送出パワーで光を送信する。励起光源102からの光は、光カプラ140へ入射される。光カプラ140は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、励起光源102からの光を光ファイバ150を介して、光増幅器160内のEDF162へ入射する。EDF162に入射された光は、減衰しながら当該EDF162を通過し、光カプラ164へ入射される。光カプラ164は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、EDF162からの光を光ファイバ152へ入射する。光カプラ182は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ152からの光を励起光検出部104へ入射する。
励起光検出部104は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部104は、その検出した光のレベルと第13の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第13の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ150及び152が正常であると判定する。一方、障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される光のレベルが第13の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定した場合には、信号光送信部120に対して信号光の送信開始を指示するとともに、励起光源102及び174に対してEDF162が適切に励起されるレベルまで光の送出パワーを増加させて励起光の送信を開始するように指示する。信号光送信部120は、障害判定部106からの指示に応じて信号光の送信を開始する。一方、励起光源102及び174は、障害判定部106からの指示に応じてEDF162が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させて励起光の送信を開始する。なお、励起光源174から送信される光は、励起光源102及び信号光送信部120から送信される光とは異なる波長を有する。励起光源174からの光は、光カプラ182、光ファイバ152及び光カプラ164を通過して、EDF162を励起する。これにより、信号光送信部120からの信号光は増幅されて受信側の通信装置へ向けて送られることになる。
また、障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源102に対して光の送信停止を指示する。励起光源102は、この指示に応じて光の送信を停止する。
一方、受信側の通信装置内において受信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源202は、所定の低送出パワーで光を送信する。励起光源202からの光は、光カプラ240へ入射される。光カプラ240は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、励起光源202からの光を光ファイバ250を介して、光増幅器260内のEDF262へ入射する。EDF262に入射された光は、減衰しながら当該EDF262を通過し、光カプラ264へ入射される。光カプラ264は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、EDF262からの光を光ファイバ252へ入射する。光カプラ282は、例えば損失の小さい波長多重カプラであり、光ファイバ252からの光を励起光検出部204へ入射する。
励起光検出部204は、入射される光を検出する。更に、励起光検出部204は、その検出した光のレベルと第14の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第14の所定のレベル以上であることを示している場合には、光ファイバ250及び252が正常であると判定する。一方、障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される光のレベルが第14の所定のレベル未満であることを示している場合には、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定した場合には、励起光源202及び274に対してEDF262が適切に励起されるレベルまで光の送出パワーを増加させて励起光の送信を開始するように指示する。励起光源202及び274は、障害判定部206からの指示に応じてEDF262が適切に励起されるレベルまで光励起の送出パワーを増加させて励起光の送信を開始する。なお、励起光源274から送信される光は、励起光源202及び信号光送信部120から送信される光とは異なる波長を有する。励起光源274からの光は、光カプラ282、光ファイバ252及び光カプラ264を通過して、EDF262を励起する。これにより、信号光送信部220からの信号光は、EDF262によって増幅され、光ファイバ250を介して受信側の通信装置へ向けて送られることになる。
また、障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源202に対して光の送信停止を指示する。励起光源202は、この指示に応じて光の送信を停止する。
次に、第6実施例について説明する。送信側の通信装置において送信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源102は、EDF162を適切に励起させて、信号光送信部120からの信号光を受信側の通信装置まで伝送させるために、所定の高送出パワーで励起光を送信する。なお、この励起光は、信号光送信部120から送信される信号光とは異なる波長を有する。励起光源102からの励起光は、光カプラ140を介して光ファイバ150を伝送され、EDF162へ入射される。EDF162に入射された励起光は、当該EDF162を通過し、光カプラ164へ入射される。
光カプラ164は、信号光送信部120から送信され、光カプラ140、光ファイバ150及びEDF162を通過した信号光については受信側の通信装置へ向けて送る。また、光カプラ164は、励起光源102から送信され、光カプラ140、光ファイバ150及びEDF162を通過した励起光については光ファイバ152へ入射する。光ファイバ152に入射された励起光は、光カプラ182を介して励起光検出部104へ入射される。
励起光検出部104は、入射される励起光を検出する。更に、励起光検出部104は、その検出した励起光のレベルと第15の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部106へ送られる。
障害判定部106は、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される励起光のレベルが第15の所定のレベル以上であることを示している場合には、障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定する。一方、励起光検出部104からの比較結果が、当該励起光検出部104へ入射される励起光のレベルが第15の所定のレベル未満であることを示している場合には、障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部106は、光ファイバ150及び152の何れかに障害が生じたと判定した場合には、信号光送信部120に対して信号光の送信停止を指示するとともに、励起光源102及び174に対して励起光の送信停止を指示する。信号光送信部120は、障害判定部106からの指示に応じて信号光の送信を停止する。一方、励起光源102及び174は、障害判定部106からの指示に応じて励起光の送信を停止する。
一方、障害判定部106は、光ファイバ150及び152が正常であると判定した場合には、信号光送信部120及び励起光源102及び174に対する指示を行わない。このため、信号光送信部120は信号光の送信を継続し、励起光源102及び174は励起光の送信を継続する。
一方、受信側の通信装置内において受信側光伝送路障害検出システムを構成する励起光源202及び274は、励起光源102及び174と同様、EDF262を適切に励起させて、信号光送信部120からの信号光を受信側の通信装置まで伝送させるために、所定の高送出パワーで励起光を送信する。なお、この励起光は、信号光送信部120から送信される信号光とは異なる波長を有する。励起光源202からの励起光は、光カプラ240を介して光ファイバ250を伝送され、EDF262へ入射される。EDF262に入射された励起光は、更に光カプラ264へ入射される。
光カプラ264は、信号光送信部120から送信され、光カプラ140、光ファイバ150、EDF162、光カプラ164及び光ファイバ350を通過した信号光についてはEDF262へ入射する。また、光カプラ264は、励起光源202から送信され、光カプラ240、光ファイバ250及びEDF262を通過した励起光については光ファイバ252へ入射する。光ファイバ252に入射された励起光は、光カプラ282を介して励起光検出部204へ入射される。
励起光検出部204は、入射される励起光を検出する。更に、励起光検出部204は、その検出した励起光のレベルと第16の所定のレベルとを比較する。比較結果は、障害判定部206へ送られる。
障害判定部206は、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される励起光のレベルが第16の所定のレベル以上であることを示している場合には、障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定する。一方、励起光検出部204からの比較結果が、当該励起光検出部204へ入射される励起光のレベルが第16の所定のレベル未満であることを示している場合には、障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定する。
障害判定部206は、光ファイバ250及び252の何れかに障害が生じたと判定した場合には、励起光源202及び274に対して励起光の送信停止を指示する。励起光源202及び274は、障害判定部206からの指示に応じて励起光の送信を停止する。このため、励起光が光ファイバ250及び252を伝送されることはない。また、信号光送信部120から信号光が送信されたとしても、EDF262は励起されないため、当該信号光が光ファイバ250を伝送されることはない。
一方、障害判定部206は、光ファイバ250及び252が正常であると判定した場合には、励起光源202及び274に対する指示を行わない。このため、励起光源202及び274は励起光の送信を継続する。
図4乃至図6は、励起光検出部104の構成例を示す図である。なお、励起光検出部172、204及び272も励起光検出部104と同様の構成を有する。図4に示す励起光検出部104は、フォトダイオード108、増幅器110及び比較器112を備える。フォトダイオード108は、入力される光を電気信号に変換して出力する。増幅器110は、この電気信号を増幅して比較器112へ出力する。比較器112は、入力される電気信号のレベル(電圧)と、予め定められた所定のレベルである識別レベル(電圧)とを比較し、その比較結果を障害判定部106へ出力する。
図5に示す励起光検出部104は、図4と比較すると、フォトダイオードの手前に光フィルタ114を備えた構成を有する。この光フィルタ114は、入力される光のうち、所定の波長の光のみを出力する。この光フィルタ114を備えることによって、励起光検出部104は、入射される光に信号光と励起光とが混在している場合においても、励起光のみを抽出することが可能となる。
図6に示す励起光検出部104は、図5と比較すると、比較器112は、入力される電気信号のレベル(電圧)と、励起光源102等の光送出パワーに比例する電圧とを比較している。励起光源102等は、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置への信号光の伝送が開始される前は、光ファイバ150等の障害を検出するために、低い光送出パワーで光を送信するが、送信局側の通信装置から受信局側の通信装置への信号光の伝送が開始された場合には、光増幅器160内のEDF162を励起するためにも用いられ、光送出パワーが非常に大きくなり1W以上に達する。従って、識別レベルを励起光源102等の光送出パワーに比例する電圧とすることにより、例えば、信号光の伝送が開始された後に光ファイバ150等に障害が生じた場合、その障害によって励起光検出部104における励起光のレベルが低下したにもかかわらず、識別レベルが低いために、光ファイバ150等が正常であると誤って検出されてしまうことを防止することができる。
このように、本実施形態における光伝送システムでは、通信装置と当該通信装置に対応する光増幅器160等とを接続する光ファイバ150等の何れかに切断等の障害が生じた場合には、その障害が生じた光ファイバ150等を伝送されて入射される光のレベルが確実に低下するため、励起光104等が当該光のレベルを検出することにより、障害検出の確実性を向上させることができる。また、端局である通信装置間で低い送出パワーの信号を互いに送ることによって障害を検出するのではないため、通信装置間の距離が長い場合にも、通信装置と当該通信装置に対応する光増幅器160等との間の光ファイバ150等に生じた障害の検出の確実性を向上させることができる。
また、光ファイバ150等に障害が生じた場合には、信号光送信部120や励起光源102等による光の送信が停止されるため、光ファイバ150等が陸上に敷設されている場合に、当該光ファイバ150等から光が漏洩し、人体に危険を及ぼすことを防止することができる。
なお、光ファイバ152及び252が請求項記載の第1の光伝送路に対応し、励起光源102及び202が第1の光源に対応し、光ファイバ150及び250が第2の光伝送路に対応し、励起光検出部104及び204が第1の光検出手段に対応し、障害判定部106及び206が第1の障害判定手段、第1の開始指示手段、第1の増加指示手段、第1及び第2の停止指示手段に対応する。また、光ファイバ154及び254が請求項記載の第3の光伝送路に対応し、励起光源170及び270が第2の光源に対応し、励起光検出部172及び272が第2の光検出手段に対応し、障害判定部106及び206が第2の障害判定手段、第2の開始指示手段、第2の増加指示手段、第3及び第4の停止指示手段に対応する。
Claims (10)
- 光通信装置と該光通信装置に対応する光増幅器とを接続する光伝送路の障害を検出する光伝送路障害検出システムにおいて、
第1の光伝送路によって前記光増幅器と接続され、前記第1の光伝送路へ光を送信する第1の光源と、
前記第1の光源から送信され、前記第1の光伝送路、前記光増幅器及び第2の光伝送路を介して入射される光を検出する第1の光検出手段と、
前記第1の光検出手段により検出された光のレベルが所定レベル未満である場合に前記第1及び第2の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定し、所定レベル以上である場合に前記第1及び第2の光伝送路が正常であると判定する第1の障害判定手段と、
を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項1に記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1の障害判定手段により、前記第1及び第2の光伝送路が正常であると判定された場合に、前記光通信装置に対して信号光の送信開始を指示する第1の開始指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項1又は2に記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1の障害判定手段により、前記第1及び第2の光伝送路が正常であると判定された場合に、前記光増幅器を励起する光源に対して光の送出パワーの増加を指示する第1の増加指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1の障害判定手段により、前記第1及び第2の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定された場合に、前記光通信装置に対して信号光の送信停止を指示する第1の停止指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1の障害判定手段により、前記第1及び第2の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定された場合に、前記第1の光源に対して光の送信停止を指示する第2の停止指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項1乃至5の何れかに記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
第3の光伝送路によって前記光増幅器と接続され、該第3の光伝送路へ光を励起する第2の光源と、
前記第2の光源によって励起され、前記第3の光伝送路、前記光増幅器及び前記第1の光伝送路を介して入射される光を検出する第2の光検出手段と、
前記第2の光検出手段により検出された光のレベルが所定レベル未満である場合に前記第1及び第3の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定し、所定レベル以上である場合に前記第1及び第3の光伝送路が正常であると判定する第2の障害判定手段と、
を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項6に記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1及び第2の障害判定手段により、前記第1乃至第3の光伝送路が正常であると判定された場合に、前記光通信装置に対して信号光の送信開始を指示する第2の開始指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項6又は7に記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1及び第2の障害判定手段により、前記第1乃至第3の光伝送路が正常であると判定された場合に、前記光増幅器を励起する光源に対して光の送出パワーの増加を指示する第2の増加指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項6乃至8の何れかに記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1及び第2の障害判定手段により、前記第1乃至第3の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定された場合に、前記光通信装置に対して信号光の送信停止を指示する第3の停止指示手段を備える光伝送路障害検出システム。 - 請求項6乃至9の何れかに記載の光伝送路障害検出システムにおいて、
前記第1及び第2の障害判定手段により、前記第1及び第3の光伝送路の何れかに障害が生じたと判定された場合に、前記第1及び第2の光源に対して光の送信停止を指示する第4の停止指示手段を備える光伝送路障害検出システム。
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