JPWO2020044659A1 - 光パルス試験器、光伝送路の試験方法及び光伝送路の試験システム - Google Patents

光パルス試験器、光伝送路の試験方法及び光伝送路の試験システム Download PDF

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Abstract

光源（２）は、監視光（ＭＬ）を出力する。光検出部（４）は、光伝送路（ＴＬ）からの戻り光（ＢＬ）を検出し、戻り光（ＢＬ）の強度を示す検出信号（ＶＢ）を出力する。光合分波器（３）は、光源（２）から入力する監視光（ＭＬ）を光伝送路（ＴＬ）へ出力し、光伝送路（ＴＬ）から入力する戻り光（ＢＬ）を光検出部（４）へ出力する。処理部（１）は、検出信号（ＶＢ）が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、検出信号（ＶＢ）の値が第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、第１及び第２のタイミングの間の期間での検出信号（ＶＢ）の第１の変化率を算出する。処理部（１）は、第１及び第２の閾値を変化させ、複数の期間について第１の変化率を求め、隣接する２つの期間での第１の変化率の間の第２の変化率が閾値よりも大きい場合、１つの期間における第１及び第２のタイミングのいずれかを破断位置として検出する。

Description

本発明は、光パルス試験器、光伝送路の試験方法及び光伝送路の試験システムに関する。
光ファイバなどで構成される光伝送路の破断を検出するため、一般に、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）と呼ばれる光パルス試験器が用いられる。光パルス試験器は、監視光である光パルスを光伝送路へ出力し、光伝送路の各部位からの後方散乱光（いわゆる戻り光）の戻り時間と強度とを監視して、破断位置を検出する。破断位置以降からは戻り光が返ってこないので、戻り光の強度が低下するタイミングを検出することで、光伝送路の破断位置を特定することができる。
例えば、光伝送路の破断だけでなく、光伝送路を構成するファイバの巻き状態に起因する異常部を選別可能な、ＯＴＤＲ波形判定方法が提案されている（特許文献１）。
また、上記したように、光伝送路へパルス光（監視光）を出力し、障害点からの反射光が戻ってくる時間を計測することで障害点の位置を検出する手法が、様々知られている（特許文献２及び３）。
特開２０１１−３８７８５号公報 特開平４−１３２９３１号公報 特開２００８−３０６８号公報
一般的な光パルス試験器は、光伝送路の破断が発生したときに、破断位置を特定するために用いられる。この場合、監視光を光伝送路へ出力し、戻り光の強度変化を示す曲線を取得し、戻り光の強度が低下するタイミングをユーザが特定することで破断位置を特定する。しかし、光伝送路の保守をより確実に行うには、光伝送路の破断を自動的に検出してユーザに通知することが望ましい。そのため、光伝送路の破断を自動的に検出するとともに、破断位置を高精度に検出することが求められる。
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、光伝送路の破断位置を高精度かつ自動的に検出することを目的とする。
本発明の一態様である光パルス試験器は、監視光を出力する光源と、光伝送路からの戻り光を検出し、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力する光検出部と、前記光源から入力する前記監視光を前記光伝送路へ出力し、前記光伝送路から入力する前記戻り光を前記光検出部へ出力する光合分波器と、前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出する処理部と、を有し、前記処理部は、前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出するものである。
本発明の一態様である光伝送路の試験方法は、光伝送路へ監視光を出力し、前記光伝送路からの戻り光を検出して、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力し、前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出するにあたり、前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出するものである。
本発明の一態様である光伝送路の試験システムは、光信号を送受信する第１の光伝送装置と、光信号を送受信する第２の光伝送装置と、前記第１の伝送装置と前記第２の伝送装置とを接続する光伝送路と、前記第１の伝送装置に接続され、前記光伝送路の試験を行う光パルス試験器と、を有し、前記光パルス試験器は、監視光を出力する光源と、前記光伝送路からの戻り光を検出し、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力する光検出部と、前記光源から入力する前記監視光を前記光伝送路へ出力し、前記光伝送路から入力する前記戻り光を前記光検出部へ出力する光合分波器と、前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出する処理部と、を有し、前記処理部は、前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出するものである。
本発明によれば、光伝送路の破断位置を高精度かつ自動的に検出することができる。
実施の形態１にかかる光パルス試験器の適用例を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる光パルス試験器の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる光パルス試験器の構成をより詳細に示す図である。 実施の形態１にかかる光パルス試験器が観測する戻り光の強度を示す図である。 実施の形態１にかかる光パルス試験器でのタイミングＴＦの検出動作を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる光パルス試験器の破断検出動作を示すフローチャートである。 検出信号が急激に変化している期間にタイミングＴｉ及びタイミングＴｉ＋１が含まれる場合の比較信号を示す図である。 タイミングＴｉ＋１が初めて破断位置よりも近い位置に対応するタイミングとなったときの比較信号を示す図である。 実施の形態３において光伝送路に破断が生じた場合の戻り光の強度変化を示す図である。 実施の形態３において光伝送路は破断していないが劣化が生じている場合の戻り光の強度変化を示す図である。 光信号の瞬断が発生したときの戻り光の強度と、光信号の瞬断から回復したときの戻り光の強度と、を示す図である。 光伝送路が破断した断面と監視光の反射との関係を示す図である。 反射光の影響によって戻り光の強度変化に生じるピークを示す図である。 実施の形態６にかかる光パルス試験器の構成を模式的に示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
実施の形態１
実施の形態１にかかる光パルス試験器について説明する。光パルス試験器は、例えば、光伝送路で接続された２つの端局の一方に接続され、光伝送路に監視光を出力し、その戻り光を検出可能に構成される。図１に、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００の使用例を模式的に示す。ここでは、端局ＴＳ１と端局ＴＳ２とを接続する光伝送路ＴＬの破断を検出する例について説明する。端局ＴＳ１及び端局ＴＳ２と監視制御装置１００１とは、光通信ネットワーク１０００を構成している。光パルス試験器１００は、光通信ネットワーク１０００と接続されることで、光通信ネットワーク１０００と共に光伝送路の試験システムを構成する。
端局ＴＳ１は、光信号の送受信が可能に構成された光伝送装置ＴＲ１（第１の光伝送装置とも称する）と光波長フィルタＭ１とを有する。光波長フィルタＭ１は、２入力１出力の光波長フィルタとして構成される。光伝送装置ＴＲ１は、光波長フィルタＭ１の一方の入力（ポートＰ１１）に接続される。光パルス試験器１００は、光波長フィルタＭ１の他方の入力（ポートＰ１２）に接続される。光波長フィルタＭ１の出力（ポートＰ１３）は、光伝送路ＴＬと接続される。
端局ＴＳ２は、光信号の送受信が可能に構成された光伝送装置ＴＲ２（第２の光伝送装置とも称する）と光波長フィルタＭ２とを有する。光波長フィルタＭ２は、１入力２出力の光波長フィルタとして構成される。光波長フィルタＭ２の入力（ポートＰ２１）は、光伝送路ＴＬと接続される。光伝送装置ＴＲ２は、光波長フィルタＭ２の一方の出力（ポートＰ２２）に接続される。図１では、光波長フィルタＭ１の他方の出力（ポートＰ２３）は開放されているが、必要に応じて各種の装置が接続可能である。
光パルス試験器１００は、光波長フィルタＭ１を通じて監視光ＭＬを光伝送路ＴＬへ出力し、光波長フィルタＭ１を通じて光伝送路ＴＬから返ってきた戻り光ＢＬを検出する。光パルス試験器１００は、戻り光ＢＬの強度を検出することで、光伝送路ＴＬの破断を検出するように構成される。光パルス試験器１００は、光伝送路の破断検出結果を、例えば監視制御装置１００１へ通知することができる。監視制御装置１００１は、光伝送路の破断が発生した場合には、光信号の送信及び受信の停止を、光伝送装置ＴＲ１及びＴＲ２の一方又は両方に指示してもよい。
次に、光パルス試験器１００について具体的に説明する。図２に、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００の構成を模式的に示す。光パルス試験器１００は、処理部１、光源２、光合分波器３及び光検出部４を少なくとも有する。後述するように、処理部１は、検出信号ＶＢの値に基づいて光伝送路ＴＬの破断位置を検出する。そのため、図２では、検出信号ＶＢが処理部１に与えられるものとして表示している。しかし、これは検出信号ＶＢが直接的に処理部１に入力されることを意味するものではなく、処理部１には、検出信号ＶＢに基づいて生成された他の信号が与えられてもよい。
図３に、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００の構成をより詳細に示す。図２と比べ、光パルス試験器１００は、比較器５及び閾値電圧生成部６をさらに有する。
処理部１は、制御信号ＣＯＮ１により、光源２の動作を制御可能に構成される。また、処理部１は、比較器５の一方の入力に与える閾値電圧Ｖｔｈを調整可能に構成される。
処理部１の構成について説明する。処理部１は、演算部１１、パルス発生器１２、閾値電圧制御部１３及びタイマ１４を有する。演算部１１は、比較器５が出力する比較信号ＣＯＭＰの強度を監視するとともに、パルス発生器１２、閾値電圧制御部１３及びタイマ１４の動作を制御可能に構成される。
パルス発生器１２は、監視光ＭＬのパルスを出力させるため、光源２に制御信号ＣＯＮ１を出力する。閾値電圧制御部１３は、閾値電圧生成部６に制御信号ＣＯＮ２を与えることで、閾値電圧生成部６が比較器５に出力する閾値電圧Ｖｔｈの値を制御する。タイマ１４は、タイミングを計測可能に構成される。演算部１１は、タイマ１４が出力するタイミングの情報と比較器５が出力する比較信号ＣＯＭＰの値とを結びつけ、比較信号ＣＯＭＰの履歴情報を示す時系列データを取得することができる。
光源２は、パルス状の監視光ＭＬを出力可能に構成される。光源２は、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）モジュール２１及び駆動回路２２を有する。駆動回路２２は、処理部１から制御信号ＣＯＮ１を受け取り、制御信号ＣＯＮ１に応じて、ＬＤモジュール２１を駆動する。これにより、ＬＤモジュール２１は、制御信号ＣＯＮ１に応じたパルス状の監視光ＭＬを出力する。
光合分波器３は、例えば方向性結合、光サーキュレータ又は３ｄｂカプラとして構成され、光源２から入力する監視光ＭＬを光伝送路ＴＬへ出力し、光伝送路ＴＬから入力する戻り光ＢＬを光検出部４へ出力する。図２及び３では、光伝送路ＴＬの終端ＴＰを表示している。終端ＴＰは光伝送路ＴＬの終端又は光伝送路ＴＬの接続先における終端の位置を示すものである。図１においては、端局ＴＳ２の光波長フィルタＭ２の開放端であるポートＰ２３の端部が終端ＴＰに対応する。
光検出部４は、光合分波器３から入力する戻り光ＢＬをアナログ電気信号に変換する。具体的には、受光素子４１は、例えばフォトダイオードであり、戻り光ＢＬを電流信号ＣＢに変換する。この場合、増幅器４２は、電流電圧変換器（トランスインピーダンスアンプ）として構成される。増幅器４２は、電流信号ＣＢを増幅するとともに電圧信号である検出信号ＶＢに変換し、比較器５へ出力する。なお、増幅器４２は、線形増幅器（リニアアンプ）や対数増幅器（対数アンプ）などの、各種の増幅器として構成してもよい。
比較器５は、光検出部４から出力された検出信号ＶＢと閾値電圧Ｖｔｈとを比較し、比較結果である比較信号ＣＯＭＰを、処理部１へ出力する。上記したように、閾値電圧Ｖｔｈは、閾値電圧生成部６で生成され、比較器５へ与えられる。
図３では、比較器５の非反転入力端子に閾値電圧Ｖｔｈが入力され、反転入力端子に検出信号ＶＢが入力されている。この場合、検出信号ＶＢが閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合（ＶＢ＞Ｖｔｈ）には、「０」が比較信号ＣＯＭＰとして出力される。検出信号ＶＢが閾値電圧Ｖｔｈよりも小さい場合（ＶＢ＜Ｖｔｈ）には、「１」が比較信号ＣＯＭＰとして出力される。よって、演算部１１は、比較信号ＣＯＭＰの値を監視することで、戻り光ＢＬの強度が所望の値よりも大きいか小さいかを判定することができる。なお、検出信号ＶＢと閾値電圧Ｖｔｈとが等しい場合（ＶＢ＝Ｖｔｈ）については、比較器５は、必要に応じて「０」及び「１」のいずれかを出力するように構成してもよい。
図４に、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００が観測する戻り光ＢＬの検出信号ＶＢの強度を示す。図４に示すように、検出信号ＶＢは初めに強度が最大となり、時間が経過するにしたがって、すなわち光パルス試験器１００から離れるにしたがって、検出信号ＶＢの強度は低下してゆく。
このとき、光伝送路ＴＬが破断している場合には、検出信号ＶＢの強度が急激に低下する。図４の例では、タイミングＴＦにて、検出信号ＶＢの強度が急激に低下している。この場合、タイミングＴＦに対応する位置にて、光伝送路ＴＬが破断していることとなる。本構成では、比較器５に与える閾値電圧Ｖｔｈを適切に設定して検出信号ＶＢの強度の低下を検出することで、光伝送路ＴＬでの破断の発生及び破断位置を検出することができる。なお、図４では、光伝送路ＴＬが破断していない場合の検出信号ＶＢの強度を破線で示している。また、光伝送路ＴＬの終端ＴＰに対応するタイミング、すなわち、検出信号ＶＢが予め設定された値の閾値電圧Ｖｔｈよりも小さくなるタイミングをＴ０として表示した。
次いで、光パルス試験器１００でのタイミングＴＦの検出動作について説明する。図５は、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００でのタイミングＴＦの検出動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１
まず、演算部１１は、基準タイミングＴｔｈを読み込む。ここでは、上述のタイミングＴ０が基準タイミングＴｔｈとして設定される。基準タイミングＴｔｈは、演算部１１に予め与えられてもよいし、必要に応じて任意のタイミングで演算部１１に与えてもよい。例えば、処理部１に設けられた記憶装置（不図示）に基準タイミングＴｔｈを示す情報が格納され、演算部１１が必要に応じて記憶装置から基準タイミングＴｔｈを示す情報を読み出してもよい。
ステップＳ２
演算部１１は、パルス発生器１２に対して、光源２への制御信号ＣＯＮ１の出力を指令するとともに、比較信号ＣＯＭＰの監視を開始する。パルス発生器１２は、光源２の駆動回路２２へ制御信号ＣＯＮ１を出力する。これにより、駆動回路２２は制御信号ＣＯＮ１に応じてＬＤモジュール２１を駆動し、ＬＤモジュール２１から光伝送路ＴＬへ監視光ＭＬが出力される。
ステップＳ３
監視光ＭＬを光伝送路ＴＬへ出力すると、光伝送路ＴＬでの後方散乱によって、戻り光ＢＬが光合分波器３を経て受光素子４１に入射する。受光素子４１は、戻り光ＢＬを電流信号ＣＢに変換し、増幅器４２へ出力する。電流信号ＣＢは、増幅器４２で検出信号ＶＢに変換されて増幅され、比較器５へ出力される。比較器５は、光検出部４から出力された検出信号ＶＢと閾値電圧Ｖｔｈとを比較する。比較の結果、タイミングＴＦが基準タイミングＴｔｈよりも遅い場合には、演算部１１は、光伝送路ＴＬは破断していないと判断し、光伝送路ＴＬを常時監視するために処理をステップＳ１に戻す。なお、タイミングＴＦが基準タイミングＴｔｈと等しい場合（ＴＦ＝Ｔｔｈ）には、必要に応じて、ステップＳ１及びＳ４のいずれに処理を進めてもよい。
ステップＳ４
比較の結果、タイミングＴＦが基準タイミングＴｔｈよりも早い場合には、演算部１１は、比較信号ＣＯＭＰが「０」（第１の値）から「１」（第２の値）に遷移するタイミングＴＦ（第１のタイミングとも称する）を検出する。
しかしながら、図５に示す手順で検出したタイミングＴＦに対応する位置を破断位置と判断すると、以下のような問題が生じる。図４においては、戻り光ＢＬの検出信号ＶＢの強度は、理想的には、破断位置（図４の検出信号ＶＢの変曲点）でほぼ垂直に低下する。その場合、破断位置（図４の検出信号ＶＢの変曲点）における戻り光ＢＬの検出信号ＶＢの強度と、戻り光の強度が０になる点との間であれば、どこに閾値電圧Ｖｔｈを設定しても距離測定（タイミングＴＦの検出）に誤差は発生しない。しかし、検出信号ＶＢの強度は、実際には図４に示すように、垂直ではない一定の傾きで低下するため、閾値電圧として設定した値に応じて、測定した距離には誤差が生じる。したがって、正確に破断位置（すなわち、タイミングＴＦ）を検出するには、できるだけ破断位置（図４の検出信号ＶＢの変曲点）近傍に閾値電圧Ｖｔｈを設定する必要がある。そのため、本実施の形態では、破断位置の近傍に閾値電圧Ｖｔｈを設定する方法について、以下で説明する。
図６は、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００の破断検出動作を示すフローチャートである。以下では、０以上の整数であるパラメータｉを導入し、ｉ番目の閾値電圧をＶｔｈｉ（第１の閾値とも称する）、ｉ番目のタイミングをＴｉ（第１のタイミングとも称する）と表すものとする。
ステップＳ１０１
まず、演算部１１は、閾値電圧Ｖｔｈｉの初期値としてＶｔｈ０（ｉ＝０）を設定し、タイミングＴｉの初期値としてＴ０（ｉ＝０）を設定する。
ステップＳ１０２
次いで、演算部１１は、ｉ＋１番目の閾値電圧Ｖｔｈｉ＋１（第２の閾値とも称する）を求める。ここでは、ｉ＋１番目の閾値電圧Ｖｔｈｉ＋１は、以下の式で表される。

Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ＋ΔＶｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）

但し、ΔＶｉは一定値でもよいし、変化させてもよい。
ステップＳ１０３
パルス発生器１２は、監視光ＭＬを出力するため、駆動回路２２へ制御信号ＣＯＮ１を出力する。駆動回路２２は、制御信号ＣＯＮ１に応じてＬＤモジュール２１を駆動することで、ＬＤモジュール２１から監視光ＭＬが光伝送路ＴＬへ出力される。監視光ＭＬが光伝送路ＴＬへ出力されると、光伝送路ＴＬでの後方散乱によって、戻り光ＢＬが光合分波器３を経て受光素子４１に入射する。受光素子４１は、戻り光ＢＬを電流信号ＣＢに変換し、増幅器４２へ出力する。増幅器４２で検出信号ＶＢに変換されて増幅され、比較器５へ出力される。
ステップＳ１０４
比較器５は、上記したように、光検出部４から出力された検出信号ＶＢと閾値電圧Ｖｔｈｉ＋１とを比較する。演算部１１は、検出信号ＶＢが閾値電圧Ｖｔｈｉ＋１よりも小さく（ＶＢ＜Ｖｔｈｉ＋１）なるタイミングＴｉ＋１（第２のタイミングとも称する）を測定する。演算部１１は、タイマ１４が出力するカウント信号を用いることで、タイミングＴｉ＋１を具体的に測定することが可能である。
ステップＳ１０５
演算部１１は、タイミングＴｉとタイミングＴｉ＋１との時間差ΔＴを算出する。時間差ΔＴは、以下の式で表される。

ΔＴ＝｜Ｔｉ−Ｔｉ＋１｜
ステップＳ１０６
演算部１１は、タイミングＴｉとタイミングＴｉ＋１との間ΔＴでの検出信号ＶＢの変化率Ｒｉ、すなわち検出信号ＶＢの時間変動を示す曲線のタイミングＴｉとタイミングＴｉ＋１との間ΔＴでの傾きを求める。変化率Ｒｉは、以下の式で表される。

Ｒｉ＝ΔＶｉ/ΔＴ
ステップＳ１０７
演算部１１は、タイミングＴｉがＴ０であるか（Ｔｉ＝Ｔ０）を判断する。タイミングＴｉがＴ０である場合（Ｔｉ＝Ｔ０）、処理をステップＳ１１０へ進める。
ステップＳ１０８
タイミングＴｉがＴ０ではない場合（Ｔｉ≠Ｔ０）、演算部１１は、以下の式に示す変化率Ｒの変化率ΔＲｉを求める。

ΔＲｉ＝｜Ｒｉ−Ｒｉ−１｜

なお、変化率Ｒｉに対応する期間を第２の期間、変化率Ｒｉ−１に対応する期間を第１の期間と称する。
ステップＳ１０９
演算部１１は、変化率ΔＲｉが所定の閾値ΔＲｔｈ（変化率閾値とも称する）よりも大きいか（ΔＲｉ＞ΔＲｔｈ）を判定する。
ステップＳ１１０
演算部１１は、ステップＳ１０７においてタイミングＴｉがＴ０である場合（Ｔｉ＝Ｔ０）、又は、ステップＳ１０９において変化率ΔＲｉが所定の閾値ΔＲｔｈよりも小さい場合（ΔＲｉ＜ΔＲｔｈ）には、パラメータｉをインクリメントしてｉ＝ｉ＋１とし、処理をステップＳ１０２に戻す。
ステップＳ１１１
演算部１１は、変化率ΔＲｉが所定の閾値ΔＲｔｈよりも大きい場合（ΔＲｉ＞ΔＲｔｈ）、タイミングＴｉに対応する位置を、光伝送路ＴＬの破断位置として検出する。なお、変化率ΔＲｉが所定の閾値ΔＲｔｈと等しい場合（ΔＲｉ＝ΔＲｔｈ）、必要に応じて、タイミングＴｉに対応する位置を光伝送路ＴＬの破断位置として検出してもよい。
ステップＳ１１２
演算部１１は、光伝送路ＴＬの破断発生と検出した破断位置を示す信号を出力する。例えば、演算部１１は、図１に示す監視制御装置１００１に、光伝送路ＴＬの破断発生警報と破断位置とを出力する。
これにより、監視制御装置１００１が警報を受け取ったことをユーザ等に通知することができる。したがって、本構成によれば、光伝送路を常時監視し、光伝送路に破断が発生した場合に、破断発生及び破断位置を自動的に検出することができる光パルス試験器を実現することができる。
次いで、変化率Ｒと破断位置との関係について説明する。図７に、検出信号ＶＢが急激に変化している期間にタイミングＴｉ及びタイミングＴｉ＋１が含まれる場合の比較信号を示す。図７に示すように、検出信号ＶＢは、タイミングＴｉ（第１のタイミング）にて、閾値電圧Ｖｔｈｉ（第１の閾値）よりも小さくなる。また、検出信号ＶＢは、タイミングＴｉ＋１（第２のタイミング）にて閾値電圧Ｖｔｈｉ＋１（Ｖｔｈｉ＋ΔＶｉ、第２の閾値）よりも小さくなる。この場合、タイミングＴｉ＋１とタイミングＴｉとは、ともに検出信号ＶＢが急激に変化している期間に含まれるため、時間差ΔＴは比較的小さな値となる。そのため、変化率Ｒは、比較的大きな値となる。つまり、時間差ΔＴが比較的小さな場合、すなわち変化率Ｒが比較的大きな場合には、破断位置近傍で検出信号ＶＢが急激に低下していることを示していることが理解できる。しかしながら、この期間の近傍では、検出信号の傾きは概ね一定であるため、変化率Ｒｉ（すなわち、検出信号ＶＢの一次微分値、第１の変化率とも称する）の変化率ΔＲｉ（すなわち、検出信号ＶＢの二次微分値、第２の変化率とも称する）は、比較的小さな値となる。なお、この場合、検出信号ＶＢの変動を高精度に捉えるためには、閾値電圧Ｖｔｈの初期値Ｖｔｈ０は十分に小さな値、例えば０近傍の値として設定することが好ましい。
その後、ステップＳ１０２〜Ｓ１０９が繰り返し実行され、時間的に遡って検出信号ＶＢと閾値電圧との比較が行われる。ここでは、検出信号ＶＢが低下し始めるタイミング近傍における動作について説明する。図８に、タイミングＴｉ＋１が初めて破断位置よりも近い位置に対応するタイミングとなったときの比較信号を示す。このとき、増分ΔＶｉが一定であっても、タイミングＴｉとタイミングＴｉ＋１との間の期間には、検出信号ＶＢに変化が緩やかな期間が存在するため、時間差ΔＴは比較的大きな値となる。そのため、変化率Ｒｉは、比較的小さな値となる。一方、この期間の１つ前の隣接期間では、上述したように、変化率Ｒｉ−１は比較的大きな値である。そのため、注目する期間の変化率Ｒｉの値は１つ前の期間の変化率Ｒｉ−１に対して比較的大きく変化するため、変化率ΔＲｉ（第２の変化率）の値は比較的大きな値となる。
つまり、図７及び図８に示すように、破断位置をまたいで変化率ΔＲｉは大きく変動することが理解できる。そこで、変化率ΔＲｉに対して閾値ΔＲｔｈ（変化率閾値）を適切に設定することで、変化率ΔＲｉが大きく変化する期間ないしはタイミング（すなわち変曲点）を検出することができる。よって、変化率ΔＲｉが急激に変化した期間、すなわち変曲点が存在する期間におけるタイミングＴｉ又はタイミングＴｉ＋１に対応する位置を破断位置として検出することで、光伝送路ＴＬが実際に破断している位置を高精度に検出することが可能となる。
本実施の形態におけるように、閾値電圧を初期値Ｖｔｈ０から増大させるように制御する場合には、図７及び図８の検出信号ＶＢの曲線の変曲点の直前のタイミングＴｉに対応する位置を破断位置と判断することが好ましい。
なお、閾値電圧の初期値Ｖｔｈ０を大きな値として設定し、閾値電圧を初期値Ｖｔｈ０から減少させるように制御することも可能である。この場合には、検出信号ＶＢの曲線の変曲点の直後のタイミングＴｉ＋１に対応する位置を破断位置と判断することが好ましい。
一般に、閾値電圧Ｖｔｈを初期値から減少させるように制御すると、破断以外の障害が発生している箇所がある場合（例えば、図１０）、障害箇所を破断と見誤るおそれが有る。そのため、こうした破断以外の障害に関わりなく破断を検出するためには、上述したように、閾値電圧を初期値Ｖｔｈ０から増大させるように制御することが望ましい。
上記したように、一般的な光パルス検出器では、戻り光の強度変化を示す曲線を取得する必要があった。戻り光の強度は比較的弱いため、監視光を複数回出力して戻り光の強度変化を複数回観測し、観測結果を平均化することで戻り光の強度変化を示す曲線を取得していた。そのため、一般的な光パルス試験器での破断検出には、長時間が必要であった。また、破断位置を自動的かつ高精度検出することは困難であった。
これに対し、本構成では、比較器５が検出信号ＶＢを閾値電圧と単純に比較して戻り光ＢＬの強度変化を監視することで、光伝送路の破断の発生及び破断位置を自動的に検出することができる。また、監視光の出力と戻り光の監視を繰り返すことで、光伝送路の破断の有無を常時監視することが可能となる。
次いで、基準タイミングＴｔｈの決定について説明する。例えば、光パルス試験器１００を初めて光伝送路ＴＬに接続する場合や、光伝送路ＴＬを交換した場合などでは、光伝送路ＴＬの長さが不明であるため、基準タイミングＴｔｈは決定されていない。そのため、本実施の形態にかかる破断検出を行うには、基準タイミングＴｔｈを決定する必要がある。ここでは、光パルス試験器１００によって、自動的に基準タイミングＴｔｈを決定する方法について説明する。
まず、光パルス試験器１００は、図５に示すステップＳ２と同様に、光伝送路ＴＬ監視光ＭＬを出力する。
次いで、図４に示すステップＳ３と同様に、演算部１１は、比較信号ＣＯＭＰを監視し、監視光ＭＬを出力したタイミングを基準として、比較信号ＣＯＭＰが「０」から「１」に遷移するタイミングを検出する。この場合、光伝送路ＴＬが破断していないことを前提として、戻り光ＢＬの強度は光伝送路ＴＬの終端ＴＰに対応するタイミングで急激に低下する。よって、演算部１１は、検出したタイミングＴ０を基準タイミングＴｔｈと決定することができる。演算部１１は、基準タイミングＴｔｈを保持してもよいし、上記した記憶装置などに基準タイミングＴｔｈを示す情報を書き込み、必要に応じて基準タイミングＴｔｈを示す情報を読み出してもよい。また、上述したように、検出したタイミングから所定の値αだけ早いタイミングを基準タイミングＴｔｈとして保持してもよい。
実施の形態２
実施の形態２にかかる光伝送装置について説明する。ここでは、光パルス試験器１００を用いて、光伝送路ＴＬの長さが変化したことを検出する動作について説明する。
例えば、保守作業等によって、光パルス試験器の監視対象である光伝送路の長さが変化する場合が想定され得る。例えば光伝送路が交換されて長くなった場合、光パルス試験器１００が図５及び６に示す動作を行うと、基準タイミングＴｔｈよりも遅いタイミングで光伝送戻り光ＢＬの強度が急激に低下することとなる（すなわち、ＴＦ＞Ｔｔｈ）。この場合、光パルス試験器１００は、光伝送路ＴＬの長さが長くなったことを自動的に検出することができる。
このとき、基準タイミングＴｔｈは、光伝送路ＴＬの実際の長さに対応していないため、基準タイミングＴｔｈを修正する必要がある。この場合、光パルス試験器１００は、基準タイミングＴｔｈをリセットし、実施の形態１で説明したように基準タイミングＴｔｈを自動的に決定することで、光伝送路ＴＬの真の長さに対応する基準タイミングＴｔｈを決定することができる。
以上、本構成によれば、光伝送路ＴＬの長さが変化した場合に、基準タイミングＴｔｈを自動的に再設定できる。
実施の形態３
実施の形態３にかかる光伝送装置について説明する。ここでは、光パルス試験器１００を用いて、光伝送路ＴＬに生じた障害のモードを判別する動作について説明する。光伝送路ＴＬの障害モードとしては、光伝送路ＴＬの破断と、破断ではないものの光伝送路ＴＬの劣化などによって戻り光ＢＬの強度が低下する障害が考え得る。この場合、光伝送路ＴＬは破断しているわけではないものの、劣化が生じた位置で戻り光の強度が低下することが考え得る。
そのため、光伝送路ＴＬの破断を検出するための初期の閾値電圧ＶｔｈＡ（第１の閾値とも称する）と、光伝送路ＴＬの劣化を検出するための初期の閾値電圧ＶｔｈＢ（第３の閾値とも称する）とを設定し、ＶｔｈＡ＜ＶｔｈＢとすることで、障害モードの判別を行う。ここでは、閾値電圧ＶｔｈＢとして、光伝送路ＴＬの終端ＴＰにおける戻り光ＢＬの強度に対応する検出信号ＶＢの値を、閾値電圧ＶｔｈＢの値として設定する。
図９に、実施の形態３において光伝送路ＴＬに破断が生じた場合の戻り光ＢＬの強度変化を示す。図９に示すように、戻り光ＢＬの強度は、破断が生じた位置（タイミングＴＡ）で初期の閾値電圧ＶｔｈＡよりも小さくなる。この場合、図６と同様に、破断位置を高精度に検出することができる。
図１０に、実施の形態３において光伝送路ＴＬは破断していないが劣化が生じている場合の戻り光ＢＬの強度変化を示す。図１０に示すように、タイミングＴＢで、検出信号ＶＢは閾値電圧ＶｔｈＢよりも小さくなるものの、閾値電圧ＶｔｈＡよりは大きなままである。ここでは、検出信号ＶＢは閾値電圧ＶｔｈＢよりも小さくなるタイミングＴＢを、第２のタイミングとも称する。この場合、演算部１１は、検出信号ＶＢは閾値電圧ＶｔｈＢよりも小さくなるものの、閾値電圧ＶｔｈＡよりは大きなままであるタイミングが有ることを検出することで、劣化などの破断以外の障害が光伝送路ＴＬで発生していることを検出できる。
つまり、本構成によれば、２つの初期の閾値電圧を好適に設定することで、光伝送路ＴＬに生じる得る破断や劣化などの故障モードを切り分けて検出することが可能である。
実施の形態４
実施の形態４にかかる光伝送装置について説明する。ここでは、光パルス試験器１００が光伝送路ＴＬにおける光信号の瞬断を検出する動作について説明する。光伝送路ＴＬでは、例えば落雷の影響などにより、光信号の瞬断が発生することがある。本実施の形態では、戻り光ＢＬの強度を監視することで、光信号の瞬断を検出する。
光伝送路ＴＬが破断した場合には戻り光ＢＬの強度は継続的に大きく低下するのに対し、光信号の瞬断が発生した場合には、戻り光ＢＬの強度は一時的に低下する。よって、戻り光ＢＬの強度の一時的な低下を検出することで、光信号の瞬断を検出できると考えられる。
上述の実施の形態で説明したように、光パルス試験器１００は、光伝送路ＴＬを常時監視するため、継続的にタイミングＴＦを検出している。光伝送路ＴＬが破断した場合には、破断が発生した時点から、タイミングＴＦは基準タイミングＴｔｈよりも早いタイミング（ＴＦ＜Ｔｔｈ）となる。その後、光伝送路ＴＬの監視を継続しても、タイミングＴＦは基準タイミングＴｔｈよりも早いタイミング（ＴＦ＜Ｔｔｈ）のままとなる。
これに対し、光伝送路ＴＬで光信号の瞬断が発生した場合には、タイミングＴＦは光伝送路ＴＬが破断した場合とは異なる変動を示す。図１１に、光信号の瞬断が発生したときの戻り光ＢＬの強度と、光信号の瞬断から回復したときの戻り光の強度と、を示す。光伝送路ＴＬで光信号の瞬断が発生した場合には、瞬断が発生した時点でのタイミングＴＦは、基準タイミングＴｔｈよりも早いタイミング（ＴＦ＜Ｔｔｈ）となる。その後、瞬断が回復すると、戻り光ＢＬは途中で弱まることなく光伝送路ＴＬの終端ＴＰに到達するので、タイミングＴＦの値が増大して、基準タイミングＴｔｈと同じ又は基準タイミングＴｔｈよりも遅いタイミング（ＴＦ≧Ｔｔｈ）となる。
よって、光パルス試験器１００は、タイミングＴＦが一旦基準タイミングＴｔｈよりも早いタイミング（ＴＦ＜Ｔｔｈ）となった後に、タイミングＴＦの値が増大して基準タイミングＴｔｈと同じ又は基準タイミングＴｔｈよりも遅いタイミング（ＴＦ≧Ｔｔｈ）となった場合には、光伝送路ＴＬでは、破断ではなく、光信号の瞬断が生じたことを検出することができる。
光信号の瞬断の発生及び解消を検出した場合、光パルス試験器１００は、例えば監視制御装置１００１などに光信号の瞬断が発生したことを通知してもよい。また、光パルス試験器１００は、光信号の瞬断は既に解消されたことを併せて通知してもよい。
本構成によれば、光信号の瞬断の発生を、光伝送路ＴＬの破断や劣化と区別して検出することができる。これにより、瞬断の発生を通知されたユーザ等は、光伝送路ＴＬの破断や劣化と異なり、保守作業を必要としない一時的な現象であることを認識できる。
なお、同じ光伝送路で頻繁に光信号の瞬断が生じる場合には、破断や劣化などの障害対策とは別に、瞬断の原因を取り除く措置を取ることも可能となる。
実施の形態５
実施の形態５にかかる光伝送装置について説明する。ここでは、光パルス試験器１００において、検出信号ＶＢの増分ΔＶｉの決定について説明する。光伝送路ＴＬが破断した場合、破断した断面の状態によっては、監視光が端面で反射されることで、戻り光にピークが生じる場合がある。
図１２に、光伝送路ＴＬが破断した断面と監視光の反射との関係を示す。破断面が光伝送路ＴＬの延在方向に対して傾いている場合、監視光ＭＬの一部は、光伝送路ＴＬの延在方向と平行ではない方向に反射されるため、戻り光ＢＬに含まれる反射光ＲＬの影響は小さくなる。これに対し、破断面が光伝送路ＴＬの延在方向に対して垂直な場合、監視光ＭＬは逆方向に反射されるので、戻り光ＢＬの強度には、反射光ＲＬの影響によるピークが生じる。
図１３に、反射光の影響によって戻り光ＢＬの強度変化に生じるピークを示す。図１３に示すように、光伝送路ＴＬが破断している位置に対応するタイミングで、戻り光ＢＬの強度には、反射光ＲＬの影響によってピークＰＢが生じる。このピークＰＢは、破断面で反射された戻り光によって生じるものであるため、比較的幅が狭い、鋭いピークとなる。
本実施の形態では、検出信号ＶＢの増分ΔＶｉに対応する時間差ΔＴがピークＰＢの幅よりも十分大きくなるように増分ΔＶｉを設定することで、ピークＰＢの影響を受けることなく、実施の形態１と同様に破断位置を検出することができる。
なお、図１３に示すタイミングＴｉ＋１がピークＰＢと重なった場合でも、変化率Ｒはより大きな値となる。しかしながら、その後に変化率が小さくなるタイミングを検出することで、実施の形態１と同様に破断位置を高精度に検出することができる。
また、図１３に示すタイミングＴｉがピークＰＢと重なった場合でも、変化率Ｒが小さな値となる。その結果、ピークＰＢと重なっていないタイミングＴｉ＋１に対応する位置を破断位置として検出することができる。
実施の形態６
実施の形態６にかかる光伝送装置について説明する。図１４に、実施の形態６にかかる光パルス試験器６００の構成を模式的に示す。光パルス試験器６００は、実施の形態１にかかる光パルス試験器１００の処理部１を処理部７に置換し、比較器５をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器８に置換した構成を有する。
Ａ／Ｄ変換器８は、増幅器４２が出力するアナログ信号である検出信号ＶＢを、デジタル信号である出力信号ＤＡＴに変換する。
処理部７は、処理部１の演算部１１を演算部７１に置換し、閾値電圧制御部１３を除去した構成を有する。
演算部７１は、検出信号ＶＢの値を示すデジタル信号である出力信号ＤＡＴを参照して、出力信号ＤＡＴと所定の閾値との比較を行う。すなわち、上述の実施の形態で説明したように、比較器５が行っていた検出信号ＶＢと閾値電圧Ｖｔｈとを比較するアナログ信号処理を、デジタル信号に置き換えた同等の処理によって行うことができる。
以上、本構成によれば、上述の実施の形態にかかる光パルス試験器１００と同様の動作を行うことができる。また、本構成では、演算部７１でのデータ処理によって上述の実施の形態にかかる光パルス試験器１００と同様の処理を行うことができるので、データ処理を行うプログラムやパラメータを変更すること、容易に閾値の変更等を行うことが可能である。
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態にかかる処理部、光源及び光検出部の構成は例示に過ぎず、適宜他の構成としてもよい。
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）監視光を出力する光源と、光伝送路からの戻り光を検出し、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力する光検出部と、前記光源から入力する前記監視光を前記光伝送路へ出力し、前記光伝送路から入力する前記戻り光を前記光検出部へ出力する光合分波器と、前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出する処理部と、を有し、前記処理部は、前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、 第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出する、光パルス試験器。
（付記２）前記第１の期間における前記第２の閾値は、前記第２の期間における前記第１の閾値と同じ値である、付記１に記載の光パルス試験器。
（付記３）ｉを０以上の整数、前記検出信号の値が前記第１の閾値であるＶｔｈｉよりも小さくなるタイミングをＴｉ、前記検出信号の値が前記第２の閾値であるＶｔｈｉ＋１よりも小さくなるタイミングをＴｉ＋１、前記第１の閾値であるＶｔｈｉと前記第２の閾値であるＶｔｈｉ＋１との差の絶対値をΔＶｉ、ｉ＝０のときの前記第１の閾値であるＶｔｈｉの初期値をＶｔｈ０、と定義したとき、前記第２の閾値Ｖｔｈｉは、Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ＋ΔＶｉ又はＶｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ−ΔＶｉである、付記１又は２に記載の光パルス試験器。
（付記４）ｉが１以上の場合に、前記第１の期間における前記第１の変化率をＲｉ−１、前記第２の期間における前記第１の変化率をＲｉと定義したとき、前記第２の変化率ΔＲｉは、ΔＲｉ＝｜Ｒｉ−Ｒｉ−１｜である、付記３に記載の光パルス試験器。
（付記５）前記処理部は、前記第２の変化率ΔＲｉが前記変化率閾値よりも大きくなったとき、Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ＋ΔＶｉである場合には、前記第１のタイミングに対応する位置を前記光伝送路の破断位置として検出し、Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ−ΔＶｉである場合には、前記第２のタイミングに対応する位置を前記光伝送路の破断位置として検出する、付記４に記載の光パルス試験器。
（付記６）前記処理部は、前記検出信号が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、第３の閾値よりも小さい場合に、破断とは異なる障害が前記光伝送路で発生したことを検出する、付記２に記載の光パルス試験器。
（付記７）前記処理部は、前記検出信号が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第３の閾値よりも小さい場合に、前記光伝送路が劣化したことを検出する、付記６に記載の光パルス試験器。
（付記８）前記処理部は、前記検出信号が前記第３の閾値よりも小さくなり、その後前記検出信号が前記第３の閾値よりも大きくなった場合に、前記光伝送路で伝送される光信号の瞬断が発生したことを検出する、付記６に記載の光パルス試験器。
（付記９）前記第３の閾値は、前記光伝送路の終端における戻り光の強度に対応する値である、付記７又は８に記載の光パルス試験器。
（付記１０）前記処理部は、予め設定された前記光伝送路の長さよりも遠い位置から戻り光が返ってくる場合、破断位置として検出した位置と前記光パルス試験器との間の距離を、前記光伝送路の長さとして設定する、付記１乃至９のいずれか一つに記載の光パルス試験器。
（付記１１）光伝送路へ監視光を出力し、前記光伝送路からの戻り光を検出して、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力し、前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出するにあたり、前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出する、光伝送路の試験方法。
（付記１２）光信号を送受信する第１の光伝送装置と、光信号を送受信する第２の光伝送装置と、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とを接続する光伝送路と、前記第１の光伝送装置に接続され、前記光伝送路の試験を行う光パルス試験器と、を有し、前記光パルス試験器は、監視光を出力する光源と、前記光伝送路からの戻り光を検出し、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力する光検出部と、前記光源から入力する前記監視光を前記光伝送路へ出力し、前記光伝送路から入力する前記戻り光を前記光検出部へ出力する光合分波器と、前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出する処理部と、を有し、前記処理部は、前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出する、光伝送路の試験システム。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１８年８月３０日に出願された日本出願特願２０１８−１６１３４２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１、７ 処理部
２ 光源
３ 光合分波器
４ 光検出部
５ 比較器
６ 閾値電圧生成部
８ Ａ／Ｄ変換器
１１ 演算部
１２ パルス発生器
１３ 閾値電圧制御部
１４ タイマ
２１ ＬＤモジュール
２２ 駆動回路
４１ 受光素子
４２ 増幅器
７１ 演算部
１００、２００、３００、６００ 光パルス試験器
１０００ 光通信ネットワーク
１００１ 監視制御装置
ＢＬ 戻り光
ＣＢ 電流信号
ＣＯＭＰ 比較信号
ＣＯＮ１、ＣＯＮ２ 制御信号
Ｍ１、Ｍ２ 波長フィルタ
ＭＬ 監視光
Ｐ１１〜Ｐ１３、Ｐ２１〜Ｐ２３ ポート
ＴＬ 光伝送路
ＴＰ 終端
ＴＲ１、ＴＲ２ 光伝送装置
ＴＳ１、ＴＳ２ 端局
ＶＢ 検出信号

Claims (12)

  1. 監視光を出力する光源と、
    光伝送路からの戻り光を検出し、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力する光検出部と、
    前記光源から入力する前記監視光を前記光伝送路へ出力し、前記光伝送路から入力する前記戻り光を前記光検出部へ出力する光合分波器と、
    前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出する処理部と、を備え、
    前記処理部は、
    前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、
    第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出する、
    光パルス試験器。
  2. 前記第１の期間における前記第２の閾値は、前記第２の期間における前記第１の閾値と同じ値である、
    請求項１に記載の光パルス試験器。
  3. ｉを０以上の整数、
    前記検出信号の値が前記第１の閾値であるＶｔｈｉよりも小さくなるタイミングをＴｉ、
    前記検出信号の値が前記第２の閾値であるＶｔｈｉ＋１よりも小さくなるタイミングをＴｉ＋１、
    前記第１の閾値であるＶｔｈｉと前記第２の閾値であるＶｔｈｉ＋１との差の絶対値をΔＶｉ、
    ｉ＝０のときの前記第１の閾値であるＶｔｈｉの初期値をＶｔｈ０、と定義したとき、
    前記第２の閾値Ｖｔｈｉは、Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ＋ΔＶｉ又はＶｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ−ΔＶｉである、
    請求項１又は２に記載の光パルス試験器。
  4. ｉが１以上の場合に、
    前記第１の期間における前記第１の変化率をＲｉ−１、
    前記第２の期間における前記第１の変化率をＲｉと定義したとき、
    前記第２の変化率ΔＲｉは、ΔＲｉ＝｜Ｒｉ−Ｒｉ−１｜である、
    請求項３に記載の光パルス試験器。
  5. 前記処理部は、前記第２の変化率ΔＲｉが前記変化率閾値よりも大きくなったとき、
    Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ＋ΔＶｉである場合には、前記第１のタイミングに対応する位置を前記光伝送路の破断位置として検出し、
    Ｖｔｈｉ＋１＝Ｖｔｈｉ−ΔＶｉである場合には、前記第２のタイミングに対応する位置を前記光伝送路の破断位置として検出する、
    請求項４に記載の光パルス試験器。
  6. 前記処理部は、前記検出信号が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、第３の閾値よりも小さい場合に、破断とは異なる障害が前記光伝送路で発生したことを検出する、
    請求項２に記載の光パルス試験器。
  7. 前記処理部は、前記検出信号が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第３の閾値よりも小さい場合に、前記光伝送路が劣化したことを検出する、
    請求項６に記載の光パルス試験器。
  8. 前記処理部は、前記検出信号が前記第３の閾値よりも小さくなり、その後前記検出信号が前記第３の閾値よりも大きくなった場合に、前記光伝送路で伝送される光信号の瞬断が発生したことを検出する、
    請求項６に記載の光パルス試験器。
  9. 前記第３の閾値は、前記光伝送路の終端における戻り光の強度に対応する値である、
    請求項７又は８に記載の光パルス試験器。
  10. 前記処理部は、予め設定された前記光伝送路の長さよりも遠い位置から戻り光が返ってくる場合、破断位置として検出した位置と前記光パルス試験器との間の距離を、前記光伝送路の長さとして設定する、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光パルス試験器。
  11. 光伝送路へ監視光を出力し、
    前記光伝送路からの戻り光を検出して、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力し、
    前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出するにあたり、
    前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、
    第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出する、
    光伝送路の試験方法。
  12. 光信号を送受信する第１の光伝送装置と、
    光信号を送受信する第２の光伝送装置と、
    前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とを接続する光伝送路と、
    前記第１の光伝送装置に接続され、前記光伝送路の試験を行う光パルス試験器と、を備え、
    前記光パルス試験器は、
    監視光を出力する光源と、
    前記光伝送路からの戻り光を検出し、前記戻り光の強度を示す検出信号を出力する光検出部と、
    前記光源から入力する前記監視光を前記光伝送路へ出力し、前記光伝送路から入力する前記戻り光を前記光検出部へ出力する光合分波器と、
    前記検出信号の値が第１の閾値よりも小さくなる第１のタイミングを検出し、前記検出信号の値が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値よりも小さくなる第２のタイミングを検出し、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間の期間での前記検出信号の変化率である第１の変化率を算出する処理部と、を備え、
    前記処理部は、
    前記第１の閾値及び前記第２の閾値を変化させることで、複数の期間について前記第１の変化率を求め、
    第１の期間における前記第１の変化率と、前記第１の期間に隣接する第２の期間での前記第１の変化率と、の間の変化率を示す第２の変化率が変化率閾値よりも大きい場合に、前記第１の期間における前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングのいずれかに対応する位置を、前記光伝送路の破断位置として検出する、
    光伝送路の試験システム。
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