WO1983004150A1

WO1983004150A1 - Method and device for separating position of fault in light transmission line

Info

Publication number: WO1983004150A1
Application number: PCT/JP1983/000136
Authority: WO
Inventors: Kenji Okada; Junichiro Minowa; Kenichi Sato
Original assignee: Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1983-11-24
Also published as: EP0117868B1; EP0117868A4; EP0117868A1; CA1238705A; DE3380681D1

Description

明細害光伝送路の障害位置切り分け方法および装置

〔技術分野〕

本発明は、光ファイバ通信に用いられる光伝送路の障害位置切り

分けを精度よく行う方法および装置に関するものである。特に、加

入者系の光伝送路の障害位置をセンタ倒（局側）から試験して切り

分ける方法として適する障害位置切り分け方法および装置に関する

ものである。

〔背景説明〕

公衆電気通信網は加入者伝送系、交換機、中継伝送系などから成

り、運用中に障害が発生した場合には、障害箇所を速やかに標定す

るため、障害位置切り分けを行わなければならない。障害が加入者

伝送系にあることがわかったときには、センタ側からその障害が線

路にあるのか、加入者の装置にあるのかを折返し試験によって切り

分ける.ことになる。加入者線が金属の平衡 2線伝送の場合には、 2

線の直流抵抗測定によって線路が正常か否かを判断することができ

た。

加入者系伝送路に光ファィバが適用されると障害位置が光伝送路

であるか、加入者装置であるかを切り分けるために、それぞれの折

返し試験を行う必要がある。これは.センタから試験を行う場合には

遠端折返し操作になる。一方半導体レーザを使用する伝送方式では、その動作性能を維持するために光伝送路等から装置への反射を極力

減らすことが必要であって、障害位置検索のための反射光および伝

送信号用の光が定常的に半導体レーザに反射することは好ましいこ

とではな、。

従来の遠端折返し操作として、障害切り分けを行うときだけ被試

-BU ETS

O PI 験光伝送路の遠嬙に全反射が起こるように、被試験伝送路の近端から電気信号で遠嬙にある反射率の高い鏡を移動させ、上記被試験光伝送路の近端から送出した光をこれに反射させ、その反射光を検知する方法が考えられていた。第 1図および第 2図にその一例を示す。第 1図は、通常時に光通信を行っている状態を示し、 1 は光送信回路、 2 ば光伝送路、 3 は光受信回路、 4は制御信号送信回路、 5は制御信号受信回路、 6 ば制御信号受信回路 5 によつて制御される反射鏡である。通常時は、光送信回路 1から光伝送路 2を介して光受信回路 3—へ光信号を伝送する。

第 2図は、反射率と反射点までの距離を求める方法による障害切り分け試験伏態に設定したときを示す。 7は光パルス送信回路、 8 は光方向性結合器、 9 は光パルス受信回路である。障害切り分け試験時は、送信側にある制御信号送信回路 4より折り返し指令を出し、制御信号受信回路 5 でこれを受信し、反射鏡 6を光伝送路 2に接続するとともに、光送信回路 1 に代えて、光バルス送信回路 7、光方向性結合器 8および光パルス受信回路 9を光伝送路 2 に接続する。光バルス送信回路 7からの光パルスは、光方向性結合器 8を介して光伝送路 2 に入射する。入射された光パルスは光伝送路 2を伝搬し、受信側にある反射鏡 6で反射され、再び光伝送路 2を伝 ¾し、光方向性結合器 8を介して、光パルス受 ί言回路 9で受信される。このとき、光パルスを送信してから、その光パルスが反射鏡 6で反射され光パルス受信回路 9 に受 ί言されるまでの時間と、その反射光の反射率を測定すると第 3図に示す結果が得られる。すなわち、光伝送路 2 の往復時間に相当する位置で、 100 %の反射率に近い反射光が観測される。

—方、光伝送路 2が途中で切断されると、その切断点で反射が生じるが、その切断面での反射ばガラスと空気の屈折率差によって生じるフレネル反射であるから、切靳面が平らでかつ光伝送路の伝锻軸に直角になる最良の条件になったとしても、その反射率は約 4 % であり、一般の破断障害では反射率は必ずそれ以下となる。従って、反射量を測定すれば反射鏡 6 による反射が伝送路途中の破断面での反射であるか否かを区別することができ、これが反射鏡 6による反射であれば、光伝送路 2 は正常であることが分る。

しかし、この方法では、被試験光伝送路の遠.端で反射镜を挿朕する操作が必要である。これを遠隔操作にするには、反射鏡を制御する制御信号線が必要である。また遠端に機械的な可動部分を設けることになるために、装置の信頼性が悪くなる欠点が—あった。

さらに、従来知られている他の方法として、後方散乱光を利用する障害探索法がある。この測定系の一例を第 4図に示す。第 4図において 7 は高出力の光パルスを出力する光パルス送信回路、 8 は光方向性結合器、 9 は高感度の光パルス受信回路である。光パルス送信回路 7から光方向性結合器 8を介して高出力光パルスを送出すると、光ファイバ内で一様にレイリー散乱が発生する。このレイリー散乱光のうち、送信側に戻るものを後方散乱光と呼び、この後方散乱光は逆方向に光伝送路 2を通り、光方向性結合器 8を介して光バルス受信回路 9で受信される。このとき、光バルスを送信してから後方散乱光を受信するまでの時間と受信された後方散乱光の光量を測定すると、第 5図に示すような測定結果が得られる。第 5図では、 A点より遠方からは後方散 ¾光が到来しないことを示し、 A点までは光ファイバが正常であることが分る。ここで、 A点までの距離を求めるために、往復時間を光ファイバ中の光の速度から求めることができるが、光ファイバ中での光の速度 Vは、

C

V (1) ただし、 C : 真空中での光の速度

s ：光ファイバの群屈折率

"WIPO となり、ここで、定数 Cは十分精密な値が測定されているが、定数 e については、個々の光ファィバによつて異なるものでこの測定をそれぞれ精密に行うことは難しい。一例として、その測定精度はたかだか 0. 1 %程度である。言いかえれば、 A点までの往復時間から距離を求めるとき上記精度を 2倍して、約 0 . 2 %の誤差が出る。さらに、後方散乱光を測定するための光パルスの半値幅に相当する時間だけは、必然的にあいまいさを持っている。例えば、 l OOn Sec のバルス幅であれば、この半値幅に相当する距離は約 10 mとなる。その結果 3000mの光伝送路では、生じる誤差が

3000 X 0 . 002 + 10 = 16 m

となり、 A点までの標定は 16 mの不確定さが出ることになる。これは、後方散乱光測定を利用する限り本質的に癸生するものである。

従って第 4図において、光受 ί言回路 3の接続されている嬙面から数 m手前、例えば宅内配線で破断が生じていても、その铵断を本来の光伝送路終端部と区別して測定することができず、光伝送路が正常吠慈であるか否かをを確実に判断できない。従って後方散乱光による障害切り分け法は実用上は不完全なものになる。

本癸明は、これらの欠点を改良するもので、識別能力の髙ぃ障害切り分け方法および装置を提供することを目的とする。本発明は装置が簡単であり、信頼性が高く、加入者系光伝送路に適する障害切り分け方法および装置を提供することを目的とする。

- 〔究明の開示〕

本発明では、被試験光伝送路の遠端（例えば加入者嬙）にフィルタを定常的に挿入しておく。このフィルタで被試験光伝送路の信号伝送に用いる波長の光と、この波县以外の監視用の波長の光を分離し、信号伝送に用いる波县の光は本来の信号通路に導き、監視用の波 Sの光はこの被試験光伝送路に反射させるように搆成する。被試験光伝送路の近嬙（例えば試験センタ）からは遠 ϋに向けてこの被

OMPI 試験光伝送路に監視用の波長の光を入射させ、その光がこの被試験光伝送路に戻ってくる反射光の光量を検出することを特徴とする。

この反射光の光量を検出するには、各反射光の総和を求める方法と、時間軸上で反射光を測定する方法とがある。時間軸上で反射光を測定すると、反射点までの距離の概算.を求めることができる。

反射光の光量を検出する方法には、被試験光伝送路の近端から、監視に用いる波長の光の他に信号伝送に用いる波县の光を被試験光伝送路に送信し、その二つの光の反射光の光量を比較する方法をとるとよい。このときには、監視に用いる波長の光および信号伝送に用いる波县の光を時系列的に被試験光伝送路に送信することにより区別してもよい。あるいは、監視に用いる波長の光および信号伝送に用いる波長の光を同時に被試験光伝送路に送信し、近端にフィルタを設置してこれにより区別してもよい。

1本の被試験光伝送路上の終端のみに切り分けのための遠端を設けるのではなく、その途中に、距離の異なる複数の遠端を設定し、その複数の遠端のそれぞれにフィルタを定常的に揷入して切り分けを行うことができる。このとき、監視に用いる波長の光として複数の異なる波長の光を設定し、複数の遠端のフィルタがそれぞれこの複数の異なる波長の光を分離するように構成することができる。

第二の発明は、上記方法を用いた装置であって、被試験光伝送路の遠端には、この被試験光伝送路に到来する光から信号'伝送に用いる波長の光と監視に用いる波長の光とを分離するフイルクと、

このフィルタにより分離された信号伝送に用いる波長の光を本来の光信号通路に導く手段と、

上記フィルタにより分離された監視に用いる波長の光を高い反射率で反射させて上記被試験光伝送路に逆に伝送させる手段と

が上記被試験光伝送路に定常的に挿入され、

上記被試験光伝送路の近端には、

OMPI

v'^-I?o 上記監視に用いる波县の光をその被試験光伝送路に送信する手段と、

この被試験光伝送路に反射光として戻る上記監視に用いる波县の光の光量を検出する手段と

を備えたことを特徴とする。

上記フィルタは信号伝送用の波县の光に対して無反射であるように搆成することが望ましい。

〔図面の簡単な説明〕

m 1図は従来例方式の構成図。

第 2図ば従来例方式の構成図。

第 3図は従来例方式による測定データの説明図。

第 4図は従来例方式の構成図。

第 5図ば従来例方式による測定データの説明図。

第 6図ば本発明実施例方式の構成図。

第 7図は本癸明実施例方式の構成図。

第 8図は本癸明実施例方式の構成図。

第 9図はフィルタおよび反射鏡の構成例を示す図。

第 10図はフィルタの特性例を示す図。

第 11図はフィルタおよび反射鏡の搆成钶を示す図。

第 12図は本癸明実施例遠嬙要部構成図。

第 13図はフィルタ 16の特性図。

第 M図ばフィルタ 17の特性図。

第 15図はフィルタ 18の特性図。

第 16図はフィルタ 19の特性図。

第 17図はフィルタ 20の特性図。

第 18図はフィルタ 21の特性図。

第 19図は本癸明実施例遠嫱要部搆成図。

第 20図はフィルタ 30の特性図。第 21図は本発明実施例方式による測定データの説明図。

第 22図は本発明実施例方式の構成図。

第 23図は本発明実施例方式による測定データの説明図。

第 24図はフィルタ 31の特性図。

第 25図は本究明実施例方式の搆成図。

図面符号は： 1 …光送信回路（信号伝送用）、 2…被試験光伝送路、 3 ···光受信回路（本来の信号伝送通路）、 7…光パルス送信回路（監視用）、 8 …光方向性結合器、 9 '··光パルス受信回路（監視用）、 10 ".フィルタ、 11 '"反射鏡、 12…フィルタである。

〔発明を実施するための最良の形慈〕

第 6図および第 7図は、本発明実施例方式の基本的構成を示す構成図である。第 6図において光伝送路 2の遠端（加入者嬙）に、信号伝送用の波長の光と監視用の波長の光とを分離するフィルタ 10を設ける。このフィルタ 10ば監視伏態のときに限らず、通常の通信時にも定常的に挿入しておく。このフィルタ 10では分離された監視用の波县の光についてのみ反射鏡 11に導き、高い反射率で反射させる。通常の信号伝送時は、近端（センタ）から信号伝送用の光送信回路 1から光信号を送信すると、光信号は光伝送路 2を介してフィルタ 10に達する。このフィルタ 10では、信号伝送用の波長の光は分離され、本来の通信信号の通路である光受信回路 3に導かれて受信される。

第 7図は障害切り分け試験時の構成を示す。障害切り分け試験時には、近端では光送信回路 1 に代えて、監視用の波長の光を出力する光パルス送信回路 7を接続する。この光パルス送 ί言回路 7から送信される光パルスは、光方向性結合器 8を介して被試験光伝送路 2 に入射し、遠嬙にあるフィルタ 10に達する。このフィルタ 10では、監視用の波县'の光は分離され、反射鏡 1】で反射して再び被試験光伝送路 2に入射した後に、光方向性結合器 8を介して、光バルス回路 9で受信される。このとき、監視用の波長の光パルスを受信してから、その反射光を受信するまでの時間と反射量を測定すると、第 3図に示すような結果が得られる。ここで、フィルタ 10における反射鏡 11の反射率をきわめて高く、例えば 100 %近くに設定しておくと、光伝送路 2 の往復時間に当たる位置で、 100 %近くの反射率に相当する反射量が見られる。一方、光伝送路 2が途中で切断されている場合を考えると、切断面での反射はガラスと空気の屈折率差によって生じるフレネル反射であり、切断面が平らで、かつ光伝送路の伝毀軸に直角である最良の条件にあつても、その反射量は約 4 %である。一般にはその反射量ばさらに小さい。従って、反射量を測定すれば、フィルタ 10を透過した光の反射鏡 11による反射であるか、途中の破断面による反射であるかを区別することができる。

これが反射鏡 11による反射であれば、この遠端までの光伝送路 2が正常であることが分る。破断面による反射であれば、光の伝毀時間から破断面までのおおよその距離を標定することができる。

このようにすれば、加入者宅内の障害切り分けに優れた効果がある。すなわち、加入者宅內の配線伝送線路で障害が癸生した場合を考えると、従来のフィルタおよび反射鏡を用いない方法でば、障害点から反射する光が、障害点からのちのであるか伝送路の終端からのものであるかは、距離により識別するほかはなかった。しかし、前述のように距離の識別精度は十数 πι以下を区別することは不可能であるので、障害点からの反射であるか伝.送路の終嬙からの反射であるかを区別することはできなかった。本癸明の方法では、終端には反射量の大きい鏡を設置するので、終端からの反射は先量が大きく、伝送路の障害と明確に区別することができることになる。

本発明の方法では制御信号線が不要である。また遠^に鼷域的な可動部がない。従って信頼性の髙ぃ障害切り分けが可能となる。

第 8図は本癸明の別の実施例方式の攆成図を示す。第 8図の搆成

_OMPI では、光伝送路 2の近端にも信号伝送用の波县の光と監視用の波县の光を分離結合するフィルタ 12を設ける。信号伝送用の光送 ί言回路 1からの光信号は、フィルタ 12によって光伝送路 2に結合されて入射し、光伝送路 2を伝搬する。これは、遠端のフィルタ 10によって分離されて光受信回路 3で受信される。一方、近端の光パルス送信回路 7からは監視用の波長の光を出力し、送信された光バルスは光方向性結合器 8を介してフィルタ 12によって光伝送路 2 に結合され入射する。この監視用の波長の光は光伝送路 2を伝搬し、遠端ではフィルタ 10により選別され、反射鏡 11で反射され、再び光伝送路 2 を逆方向に伝搬する。これは近端でフィルタ 12により監視用の波長として分離され、光方向性結合器 8を介して光パルス受信回路 9で受信される。この実施例^:よれば、 ί言号伝送時でも同時に障害監視および切り分けを行うことができるなどの利点がある。

フィルタ 10および反射镜 11の構成の一例を第 9図に示す。第 9図において、 12は多層干渉膜フィルタで、信号伝送用の波長の光 13は反射し、監視用の波長の光 14は透過させる。信号伝送用の波县の光 13は、多層干渉膜フィルタ 12で反射され、監視用の波長の光 14は多層干渉膜フィルタ 12を透過し、反射鏡 11で反射され、再び多層干^ 膜フィルタ 12を透過して、入射した光路へ戻って行く。

多層干渉膜フィルタ 12の特性例を第 10図に示す。第 10図において、横軸は波县、縦軸は光の反射率あるいは透過率を表わす。第 9図により説明した動作を行うために、波長を監視用の波長に、波長 λ 2 を信号伝送用に選択する。ここで第 10図において、信号伝送用の波县 2 の透過率を 2 、反射鏡 11における波县 ί 2 の反射率を Τ 2 とすると、この波县ス 2 の光が、波長分離フィルタ 12を通過して反射镜 11で反射され、再び元の光伝送路 2に戻る割合 R ₂ は、

R 2 = β 2 X Τ 2 X 2

= μ 2 ² X Γ 2 (2) と表わされる。すなわち、透過率/ ί ₂ を小さくしておけば、戻る光の割合 R 2 は ₂ の 2乗で表わされるため、反射率 r ₂ が 1であつても、波县ス ₂ の光が光伝送路 2に戻る割合 R ₂ は非常に小さくなる。さらに、反射鏡 11を波長選択性の反射とし、監視用の波長 ^ に対する反射率を大きく信号伝送用の波县ス ₂ に対する反射率 r 2 を小さくすれば、監視用の波县ス 1 の光が光伝送路に戻る割合 R 1 を小さくすることなく、波县 2 の光が伝送路に戻る割合 R 2 は一層小さくなる。

この結果、第 9図において、信号伝送用の波县 2 の光 13が波長フィルタ 12で反射された後に、さらにこれを減衰させるために、無反射コ一トを施すなどして反射しないようにしておけば、光伝送路 2を伝敏して来た信号伝送用の波長 ₂ の光が、光伝送路 2に戻る割合は上記 (²)式で表わされる量だけとなる。

フィルタ 10および反射鏡 11の他の構成例を第 11図に示す。第 11図で、 15ば波县によって異なる反射角を有する回折格子である。信号伝送用の波县の光 13が回折格子 15に入射すると、第 11図に示す角度 θ 1 で回折される。一方、監視用の波县の光 14が 1M折格子 15に入射すると、別の角度 3 ₂ で回折され、これは反射鏡 11で反射されて、再び回折格子 15で面折されて入射光路へ戻って行く。

第 S図あるいは第 8図の構成で、光送信回路 1 と光受信回路 3が入れ替わっても、本究明を実施することができる。このとき、第 9 図および第 11図のフィルタの構成では、信号伝送用の波長の光 13の方向が逆になる。このときでも、波長分離フィルタ 12あるいは画折格子から、光源のある光送信回路 1 の方向に信号伝送用の光 13が苠ることはない。

これまで、片方向伝送を例に挙げたが、信号伝送に用いる波長を 0. 8 μ m 〜1 . 5 m の中から 2以上選び、片方向波县多重伝送あるいは、双方向波县多重伝送の光伝送方式にも本発明を適用すること

O FI ができる。

第 12図は、 4波長茨方向波長多重伝送の光伝送方式に本究明を実施した例である。信号伝送用の波長には、 m 、 0.89," m 、 1.2 x m 、 1.3 m の 4種類を選び、監視用の波長には 0.76/i rn を選ぶ現在、容易に入手できる石英系の光フアイバは 0.8 m から 1.6 μ m の波長で光損失が小さく、それ以上およびそれ以下の波長では光損失が大きくなる。従って、信号伝送用の波县として、 0.8 〜 1.

6 m を選択する。一方監視試験では、蒂域を狭くしたりあるいは平均化処理を施すなどによつて信号対雑音比を改善できので、監視用の波長としては、光損失が大きい波長でも十分使用できる。ここでは、信号伝送用の波县として、 0.81 m 、 0.89," m . 1.2 μ , 1.3 を選んだので、これらの波長より光損失の大きい波县 0.76 U m を監視用に選択した。

第 12図において、 16は干^膜フィルタで、 1 m 以上の波長を反射し、 1 m 以下の波長を透過する。このフィルタ 16として実際に用いた干渉膜フィルタの特性を第 13図に示す。 17は干渉膜フィルタで、 1 以上の波县を透過し、 1 m 以下の波县を反射させる。

フィルタ 17として実際に用いたものの特性を第 14図に示す。 18は 1.2 μ m 近傍の波長を透過し、それ以外の波县は反射する干涉膜フィルタである。フィルタ 18として実際に用いた干渉膜フィルタの特性を第図に示す。 19は 1.3 m 近傍の波長を透過させ、それ以外の波長は反射する干膜フィルタである。フィルタ 19として実際に用いた干涉膜フィルタの特性を第 16図に示す。 20は 0.89 m 近傍の波县を透過させ、それ以外の波長は反射する干渉膜フィルタである。フィルタ 20として実際用いた干渉膜フィルタの特性を第 17図に示す。

21は 0.81 m 近傍の波長を透過させ、それ以外の波長は反射する干渉膜フィルタである。フィルタ 21として実際に用いた干膜フィルタの特性を第 18図に示す。第 13図〜第 18図に特性を示す各干^膜フ

Ο ΡΙ ィルタは、いずれも酸化チタンニ酸化硅素の蒸着膜で構成した。

第 12図に戻って、 22は波县 1.2 β m の信号光、 23は波县 1.3 m の信号光、 24は波長 0.89 m の信号光、 25は波長 0.81j" m の信号光、 26は波長 0.76^ m の監視用の光である。 27は光フアイバからの光を平行光にしたり、平行光を光ファイバに収光するためのレンズ、 28 および 28' は光フアイバゃレンズの屈折率に近似する屈折率を有するガラスブロック、 29はレンズ 27に光を入出力する光ファィバである。

第 12図で波县 1.2 m の信号光 22は、干渉膜フィル夕 18を透過し、干浚膜フィルタ 16で反射され、光伝送路 2に入射する。波長 0.81 m の信号光 25は干渉膜フィルタ 21を透過し、干渉膜フィルタ 20、 17で反射した後に、干渉膜フィルタ 16を透過して光伝送路 2に入射する。

—方、光伝送路 2を伝锻して来た波長 1.3 U m の信号光は、干^ 膜フィルタ 16、 18で反射され、干渉膜フィルタ 19を透過して信号光

23として受信される。さらに、光伝送路 2 を伝锻して来た波長 0.89 μ m の信号光は、干渉膜フィルタ 16を透過し、干渉膜フィルタ 17で反射した後に、干渉膜フィルタ 20を透過して信号光 24として受信される。また、光伝送路 2を伝毀して来た波县 m の監視用の光は、干渉膜フィルタ 16を透過し、干渉膜フィルタ 17、 20、 21でそれぞれ反射し、監視用の光 26としてさらに反射鏡 11で反射して、その逆の径路を経て再び光伝送路 2に入射する。

第 19図に、 4波县双方向波長多重に本発明を実施した他の構成例を示す。 30ば 0.89^ m と 0.81 m の波县の光を反射し、それ以外の波县の光を透過する干湊膜フィルタである。その他の搆成は第 12図で説明した例と同様である。フィルタ 30の特性を第 20図に示す。この例は、信号伝送用の波县には、 in 、 0.89/ m 、 1.2 m 、

1.3 μ m を選び、監視用の波長に 0.76^ m を選んだものである。

波县 1.2 μ m の信号光 22は、干膜フィルタ 18を透過し、干湊膜

Ο ΡΙ _ 、 WIPO フィルタ 16で反射され、光伝送路 2 に入射する。波長 0 . 81 の信号光 25は干渉膜フィルタ 2 1を透過し、千^膜フィルタ 20、 30で反射した後に、干渉膜フィルタ 1 7を透過して光伝送路 2 に入射する。

一方、光伝送路 2を伝搬して来た波县 1 . 3 μ m の信号光は、干渉膜フィルタ 1 6、 1 8で反射され、干渉膜フィルタ 1 9を透過して信号光

23として受信される。さらに、光伝送路 2を伝して来た波县 0 . 89 μ m の信号光ば、干渉膜フィルタ 1 6を透過し、干渉膜フィルタ 30で反射した後に、干渉膜フィルタ 20を透過して信号光 24として受信される。また光伝送路 2を伝餵して来た波長 m の監視用の光 26 は、干渉膜フィルタ 1 6、 30を透過し、反射鏡 1 1で反射して、元の経路を逆に伝わって再び光伝送路 2に入射する。

なお、ここで説明した第 12図および第 19図の構成はあくまでも一例であり、フィルタ、反射鏡等の組合わせ、光路の設計はこのほかにさまざまに行うことができ、これらにより同様に本発明を実施することができる。

次に、監視用の波县の反射光の光量を信号伝送用の波長の光の反射光と比較する実施例について説明する。その構成は第 8図と同様である。光伝送路が破断した場合に、破断点からの反射率は原則として波長に依存しない。そこで、第 8図のフィルタ 10で分離され、反射鏡 11で反射する監視用の波長の光を近端から光伝送路 2に入射し、反射量を測定した後に、フィルタ 10により、反射鏡 11に達しない波長の光、例えば、信号伝送用の光をフィルタ 10に向かって光伝送路 2に入射させてその反射量を測定する。次に、両波長での反射量からそれぞれの反射率を求めると、反射鏡 11で反射する監視用の波長では反射率が高く、信号伝送用の疲長では反射率が低くなれば、その状態では反射鏡 Πによる反射が観測されたものとして、光伝送路 2.はこの遠端までは正常であると判断できる。このときの反射率を第 21図に示す。第 21図において、波县 i t は監視用、波县 ₂ は

O PI 信号伝送用である。一方、両波县での反射率が同程度であれば、これば破断点からの反射であり、光伝送路 2に破断があると判断できる。

ここで、第 8図の構成で信号伝送に用いる波县の光に対して、無反射になるような処理をフィルタ 10または反射鏡 11に施せば、フィルタ 10または反射鏡 11では信号伝送用の波長の光に対して無反射となるため、両波县の反射率の差が一層顕著となり、光伝送路の障害検知が容易になる。これは例えば、フィルタ 10の ί言号伝送用の波县の光の出射口に無反射コ一ティングを施すとか、出射口が光ファィバであれば、光フアイバ出射端面に無反射コ一ティングを施すか、出射端面を光軸に斜めになる処理を施す。このようにすることにより信号伝送用の波長に对してはほとんど無反射にすることができる < ここでは、信号伝送用の波長での反射率を監視用の波長の反射率と比較したが、信号伝送用の波县に限らずフィルタ 10および反射鏡 11の反射率が監視用の波县の反射率より低くなる波長であれば、どの波县でもよい。

なお、反射率の求め方は、反射量（dBm 表示）にその波县での光伝送路 2 の往復伝搬損失（dB表示）を加算すればよい。

上記各例は、いずれも反射光を時間轴上で測定するものであるが，反射光は必ずしも時間輸上で測定する必要はなく、反射光の総量を求めることにより観測することができる。すなわち、上述のように光伝送路に遠嬙までの障害がない場合には、遠嬙から大きい反射率で反射光が戻り、光伝送路に障害があれば小さい反射率で反射光が戻る。したがって、この反射光の光量を観測すれば、障害の有無を識別することができる。

この構成は、近端の装 Sでばパルス発生およびパルス測定を必要としないので、その構成が簡単である利点があるが、障害があると判定されたときに、その障害点までのおおよその距離を測定することができない欠点は免れられない。

次に、複数の遠嬙を設ける場合の実施例を説明する。第 22図において、。、は監視用の波長、 λ ₂ は信号伝送用の波县である。光伝送路の途中に、少なくとも前記フィルタ 10を透過して反射鏡 Π により反射する波長ス 1 の光および信号伝送に用いる波县 2 の光は透過させ、これらの波县以外の一部の波县。の光を反射するようなフィルタ 31を設け、前述した方法で、波县。、波县 1 、波長ス ₂ での反射率を求める。このときの結果を第 23図に示す。すなわち、光伝送路 2が正常であると、フィルタ 31を設けた位置に相当する時間の点で波長ス。の反射率が大きく、フィルタ 10の位置に相当する時間の点では、波長ス 1 の反射率が大きく、波長 2 では反射率が低い。光パルス送信回路 7 とフィルタ 31の間の光伝送路で破断すれば、破断点に相当する時間の点において、波長 0 、 ^ 1 、 λ 2 でそれぞれの反射率のほとんど等しい反射が観測される。一方、フィルタ 31 とフィルタ 10の間の光伝送路で破断すれば、フィルタ 31 の位置に相当する時間の点では波長 λ 0 で反射率の大きい反射が観測され、他の波县では反射がない。しかし、フィルタ 31とフィルタ

10の間の破断点の位置に相当する時間では、波县 i と波县 2 で同程度の反射率の反射が観測される。このようにすれば、障害区間の切り分けを細かくすることができる。さらに、多くの光伝送路

2を細分化するフィルタを光伝送路 2に設置すれば、切り分けの細分化が可能になる。ここで、フィルタ 31に使用する干渉膜フィルタの特性例を第 24図に示す。第 24図は、波县。に m を選んだ例である。

第 25図は本究明のさらに別の実施例装置構成図である。この例は、フィルタ 10として伝送 ί言号用の波長を透過し監視用の波長を反射する特性のものを用いて、監視用の波長をフィルタから直接反射させる構造とするものである。すなわち、フィルタ 10を被測定光フアイ

_ ΟΜΡΙ バ 2の遠端に定常的に挿入しておき、通常の通信状態では信号光はフィルタ 10を透過して、本来の信号伝送通路である光受信回路 3に導かれる。監視を行うときには、第 25図に示すように近端に監視用の光パルス送信回路 7、光方向性結合器 8および光パルス受信回路 9を接続する。このときは、光バルス送信回路 7 の出力光である監視用の波县の光を被測定光フアイバ 2の中に図の左から右へ伝送させ、これをフィルタ 10で直接反射させて、その反射光を被測定光フアイバ 2の中を逆方向に伝送させ、これを光方向性結合器 8で分離して、監視用の光パルス受信回路 9 で受信検出する。この反射光がフィルタ 10で反射したものであればその光量が大きく、被測定光フアイバ 2の途中の障害により反射したものであればその光量が小さいので、前述の実施例と同様に、被測定光ファイバ 2の障害の有無 'を明瞭に識別することができる。

フィルタ 10として伝送信号用の波長を透過し監視用の波長を反射する特性のものを用いて、その近嬙の搆成を第 8図で示した施例と同様に、通 ί言用の光信号と監視用の光信号とを同時に伝送させるように構成することもできる。

このように遠嬙のフィルタ 10を監視用の波長についてば直接反射させる構成にすれば、フィルタ 10の反射率を必ずしも 100%近くまで髙くすることができない不利な点があるが、遠端の装置を簡単にできる利点がある。

上説明したように、本発明によれば、伝送路に障害があるか装置に障害があるかを、反射光の光量により明確に切り分けることができる。試験に光パルスを用いれば、その伝锻時間により障害位置を標定することもできる。本究明の装置では、試験に際して遠端に操作を施す必要がなく、全て近嬙の操作で切り分け試験を実行することができる。また、遠端には機械的な可動部分を設ける必要がなく、装置は簡単であり信頼性が高い。〔産業上の利用可能性〕

本発明はアナログ伝送路およびディジタル伝送路の区別なく光伝送路に実施することができる。本発明の方法および装置は、光ファィバを用いた加入者系伝送路の切り分け試験の方法および装置として利用すれば、遠端すなわち加入者端における操作が不要であるとともに、加入者端の装置に障害があるのか光伝送路に障害があるのかを、近端すなわち局またはセンタから明瞭に切り分けることができるので、公衆通信網の多数の加入者系が光フ.ァィバを用いた光伝送路で搆成されることが予定されている近い将来に、きわめて広範囲に利用される可能性がある。

OMPI

^ ¾

Claims

請求の範囲

1 . 被試験光伝送路の遠嬙にフィルタを定常的に挿入しておき、上記遠嫱では、上記被試験光伝送路から到来する光をこのフィルタに導いて信号伝送に用いる波县の光とこの波長とは別の波長の光で監視に用いる波長の光とを分離し、信号伝送に用いる波長の光は本来の光 ί言号通路に導き、監視に用いる波長の光を高い反射率で反射させて上記被試験光伝送路に逆方向に伝送させ、

上記被試験光伝送路の近端では、上記監視に用いる波县の光を上記被試験光伝送路に上記遠端に向けて送信し、その光のその被試験光伝送路の上記遠端の方向からの反射光の光量を検出する方法により、上記被試験光伝送路の上記近 ®から上記遠端までの間の障害の有無を検出することを特徴とする光伝送路の障害位置切り分け方法 <

2 . 反射光の光量を検出する方法には、

被試験光伝送路の近端から、監視に用いる波县の光の抱に信号伝送に用いる波長の光を上記被試験光伝送路に送信し、その二つの光の反射光の光量を比較する方法を舍む特許請求の範囲第 1項に記載の光伝送路の障害位置切り分け方法。

3 . 監視に用いる波長の光と信号伝送に用いる波县の光を時系列的に被試験光伝送路に送信する特許請求の範囲第 2項に記載の光伝送路の障害位置切り分け方法。

4 . 監視に用いる波县の光と信号伝送に用いる波長の光を同時に被試験光伝送路に送信する特許請求の範囲第 2項に記載の光伝送路の障害位置切り分け方法。

5 . 1本の被試験光伝送路上に距離の異なる複数の遠端を設定し、その複数の遠端のそれぞれにフィルタを定常的に挿入しておき、上記各遠端では、上記被試験光伝送路から到来する光をこのフィルタに導いて ί言号伝送に用いる波長の光とこの波县とは別の波县の光で監視に用いる波長の光とを分離し、信号伝送に用いる波長の光は本来の光信号通路に導き、監視に用いる波县の光を髙ぃ反射率で反射させて上記被試験光伝送路に逆方向に伝送させた

特許請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれかに記戴の光伝送路の障害位置切り分け方法。

6 . 監視に用いる波長の光が複数の異なる波長の光であり、複数の遠端のフィルタがそれぞれこの複数の異なる波長の光を分離するように構成された特許請求の範囲第 5項に記載の光伝送路の障害位置切り分け方法。

7 . 被試験光伝送路の遠端には、

この被試験光伝送路に到来する光から信号伝送に用いる波長の光と監視に用いる波長の光とを分離するフイルクと、

上記フィルタにより分離された監視に用いる波县の光を髙ぃ反射率で反射させて上記被試験光伝送路に逆に伝送させる手段と

が上記被試験光伝送路に定常的に挿入され、

上記被試験光伝送路の近端には、

上記監視に用いる波县の光をその被試験光伝送路に送信する手段この被試験光伝送路に反射光として戻る上記監視に用いる波县の光の光量を検出する手段と

_OMPI 、 AT を備えたことを特徽とする光伝送路の障害位置切り分け装置。

8 . フィルタが ί言号伝送に用いる波县に対して無反射であるように構成された特許請求の範囲第 7項に記載の光伝送路の障害位置切り分け装置。

_ Οϊ.ίΡΙ