(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源によって海底ケーブルシステムの伝送リンクに放射された光信号を、２つの経路の光信号に分割し（１０１）、ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として機能し、他方の経路の光信号は、マルチパス周波数シフトによって変換され、一緒に放射される複数経路の平行光の様々な周波数の検出光信号として機能し、
前記複数経路の平行光の様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号に対して、前記局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、監視結果を取得すること（１０２）、
を含む、海底ケーブルシステムを監視する方法。
【請求項２】
前記光源によって、前記光信号を放射した後、充填光を放射することを更に含む、請求項１に記載の、海底ケーブルシステムを監視する方法。
【請求項３】
前記複数経路の平行光の様々な周波数の検出光信号に対して前記返された光信号に対して、前記局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、前記監視結果を取得することは、
前記複数経路の平行光の様々な周波数の検出光信号を、複数経路のパルス信号に変調し、
前記複数経路のパルス信号に対して返された光信号に対する、前記局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、複数経路の平行光の光信号を取得すること
を含む、請求項１または２に記載の、海底ケーブルシステムを監視する方法。
【請求項４】
前記複数経路のパルス信号の、前記返された光信号のそれぞれに対して前記局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、前記複数経路の光信号を取得することの後に、
前記複数経路の光信号を、複数経路の電気信号に変換し、
変換を実行することによって取得された、前記複数経路の電気信号をフィルタリングすることによって、複数経路の様々な周波数の電気信号を取得し、前記複数経路の様々な周波数の電気信号を処理することによって、監視結果を取得すること
を更に含む、請求項３に記載の、海底ケーブルシステムを監視する方法。
【請求項５】
光信号を放射し、前記光信号を、２つの経路の光信号に分割するように構成された、光源（５０１）と（ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として機能し、他方の経路の光信号は、検出光信号として機能し）、
前記光源によって放射された前記検出光信号を、一緒に放射される複数経路の平行光の様々な周波数の検出光信号に変換するように構成された、マルチパス周波数シフトモジュール（５０２）と、
前記複数経路の平行光の様々な周波数の前記検出光信号に対して返された光信号を受信し、前記返された光信号に対して、前記局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行するように構成された、コヒーレンシモジュール（５０３）と
を備える、海底ケーブルシステムを監視する装置。
【請求項６】
前記光源は、前記光信号を放射した後、充填光を放射するように更に構成される、請求項５に記載の、海底ケーブルシステムを監視する装置。
【請求項７】
前記マルチパス周波数シフトモジュールによって取得された、前記複数経路の平行光の様々な周波数の光信号を、複数経路のパルス信号に変調するように構成された、パルス変調モジュールを更に備え、
前記コヒーレンシモジュールは、前記パルス変調モジュールによって取得された、前記複数経路のパルス信号の、返された光信号のそれぞれに対して、前記局所的コヒーレント光を使用して、コヒーレント検波を実行するように構成された、
請求項５または６に記載の、海底ケーブルシステムを監視する装置。
【請求項８】
前記コヒーレンシモジュールによって取得された、複数経路の光信号を、複数経路の電気信号に変換するように構成された、変換モジュールと、
前記変換モジュールによって取得された、前記複数経路の電気信号をフィルタリングすることによって、複数経路の様々な周波数の電気信号を取得するように構成された、マルチパスフィルタリングモジュールと、
前記マルチパスフィルタリングモジュールによって取得された、前記複数経路の様々な周波数の電気信号を処理することによって、監視結果を取得するように構成された、処理モジュールと
を更に備える、請求項７に記載の、海底ケーブルシステムを監視する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００２】
本発明は、通信の分野に関し、特に、海底ケーブルシステムを監視する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
情報技術の急速な発展に伴って、世界中の主要な海に広がる海底ケーブルネットワークは、重要な国際通信サービスを伝送する重要な通信ネットワークとなった。円滑な通信サービスを保証するために、海底ケーブルシステムを監視することは非常に理にかなっている。海底光ケーブル通信システムの特性上、オンラインテスト、すなわち、サービスを中断することなく直接的にオンライン監視を行うことが、時々必要とされる。従って、様々なループ構造が、海底ケーブルシステムを監視するために採用され、特別なテストループが、監視信号をフィードバックするために使用される。
【０００４】
現在、海底ケーブルシステムの監視は、主として以下の原理に基づいている。光パルスが、入力光ファイバ内に放射される。光パルスは、散乱粒子によって散乱させられるか、又は、フレネル反射に起因して光ファイバの破断面によって反射されるため、フレネル反射光及びレイリー後方散乱光が、光ビームスプリッタによってレシーバ(受信機)内に送られ、次に、電気信号に変換され、オシロスコープ上に、時間の変化と共に表示される。このようにして、監視結果が取得される。
【０００５】
従来技術では、コヒーレント検波光時間領域反射計（ＣＯＴＤＲ）が、海底ケーブルシステムを監視するために、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）又は周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）の変調フォーマットと共に使用され、次に、コヒーレント受信が実行される。ＦＳＫの場合、本質的に、１つの周波数の信号が検出光として用いられ、別の周波数の信号が充填光（ｆｉｌｌｉｎｇ  ｌｉｇｈｔ）として用いられる。充填光を使用することによって、エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）のサージ現象がなくなり、ＣＯＴＤＲの性能が向上する。
【０００６】
図１は、従来技術におけるＣＯＴＤＲの適用シナリオの概略図である。ＣＯＴＤＲは、海底ケーブルシステムを監視するために、レイリー散乱理論を使用する。レイリー散乱は、光信号が光ファイバに沿って伝送される際に発生する、一種のランダム散乱である。ＣＯＴＤＲは、ＣＯＴＤＲの受光ポートに入ったレイリー散乱光の一部を単に監視する。障害点の位置は、レイリー散乱光の一部のパワーに従って決定される。例えば、監視結果の曲線上の１つの時点において、パワーが急峻に低下した場合、その時点に対応する、海底ケーブルシステムの部分に障害が存在するとみなされる。よって、その時点に従って、障害点と陸上端末（ｌａｎｄ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）との間の距離が計算することにより、障害点の位置を取得することができる。特別なリンクが信号フィードバックチャネルのために設計される必要があり、これにより、アップリンクチャネルの反射光と、放射された光パルス信号とを、ＣＯＴＤＲの発光ポートを介してダウンリンクチャネルに入力させ、そして、反射させて戻らせることができる。
【０００７】
海底ケーブルシステムを監視するための別の解決法では、複数の波長の光を放射することによって検出を行って監視結果を取得する。この解決法においては、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）レーザを使用して、各回に１つの波長の光を放射して順に周波数を変調した後、検出が実行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の従来技術を解析した後、発明者らは、以下の点を見い出した。
【０００９】
１）海底ケーブルシステムにおいて、ＣＯＴＤＲを海底ケーブルシステムを監視するために使用する場合、正確な監視結果を得るためには、各回に取得される監視結果を、多くの回数（通常は、２１６回、又は、更には２２４回）にわたって平均する必要がある。従って、５，０００ｋｍの長さを監視する必要がある場合、各回の監視に少なくとも０．０５ｓを要する。このため、監視のために必要とされる合計時間は、約１時間（２１６回）又はそれ以上であり、そのような長い監視時間は、監視効率に大きく影響する可能性がある。一般的に言えば、監視時間が長ければ、リアルタイム監視の性能は劣る。
【００１０】
２）複数の波長のシリアル光を生成して検出を実行するために、１つのチューナブルレーザを適用する場合、コヒーレント受信は充填光の周波数に基づく。このため、検出パルスが放射された後、かつ、検出光の周波数が充填光の周波数に変化した後にのみ、波長を検出することが可能である。より多くの波長を採用する場合、監視不感区域（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｂｌｉｎｄ  ｚｏｎｅｓ）はより大きくなる。
【００１１】
また、データをレシーバ端においてアライメント及び蓄積する必要があるため、大量のサンプリングデータの使用は、システムを複雑にする。加えて、大量のサンプリングデータの蓄積及びバッファリングには、大量のデータ空間と多くの時間資源とが必要とされる。
【００１２】
ＤＢＲレーザの波長調節は時間がかかり、これは検出のためには好都合ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
海底ケーブルシステムの監視の性能を向上させるために、本発明の実施形態は、海底ケーブルシステムを監視する方法及び装置を提供する。技術的解決法を以下に記載する。
【００１４】
海底ケーブルシステムを監視する方法は、以下のステップを含む。
光源によって海底ケーブルシステムの伝送リンクに放射された光信号を、２つの経路の光信号に分割するステップと（ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として機能し、他方の経路の光信号は、マルチパス周波数シフト（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｈｉｆｔ）によって変換され、複数経路の様々な周波数の検出光信号として機能し）、
複数経路の様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号に対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、監視結果を取得するステップ。
【００１５】
方法は、光源によって、光信号を放射した後、充填光を放射することを更に含む。
【００１６】
複数経路の様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号に対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、監視結果を取得することは、
複数経路の様々な周波数の検出光信号を、複数経路のパルス信号に変調し、
複数経路のパルス信号に対して返された光信号のそれぞれに対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、複数経路の光信号を取得することを含む。
【００１７】
複数経路のパルス信号に対して返された光信号のそれぞれに対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、複数経路の光信号を取得することの後に、方法は、以下のステップを更に含む。
複数経路の光信号を、複数経路の電気信号に変換するステップと、
変換を実行することによって取得された、複数経路の電気信号をフィルタリングすることによって、複数経路の様々な周波数の電気信号を取得し、複数経路の様々な周波数の電気信号を処理することによって、監視結果を取得するステップ。
【００１８】
海底ケーブルシステムを監視する装置は、光源と、マルチパス周波数シフトモジュールと、コヒーレンシモジュールとを含む。
【００１９】
光源は、光信号を放射し、光信号を、２つの経路の光信号に分割するように構成され、ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として機能し、他方の経路の光信号は、検出光信号として機能する。
【００２０】
マルチパス周波数シフトモジュールは、光源によって放射された検出光信号を、複数経路の様々な周波数の検出光信号に変換するように構成される。
【００２１】
コヒーレンシモジュールは、様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号を受信し、返された光信号に対して、局所的コヒーレント光信号を用いてコヒーレント検波を実行するように構成される。
【００２２】
光源は、光信号を放射した後、充填光を放射するように更に構成される。
【００２３】
装置は、パルス変調モジュールを更に含む。
【００２４】
パルス変調モジュールは、マルチパス周波数シフトモジュールによって取得された複数経路の様々な周波数の光信号を、複数経路のパルス信号に変調するように構成される。
【００２５】
従って、コヒーレンシモジュールは、パルス変調モジュールによって取得された複数経路のパルス信号に対して返された光信号のそれぞれに対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行するように構成される。
【００２６】
装置は、変換モジュールと、マルチパスフィルタリングモジュールと、処理モジュールとを更に含む。
【００２７】
変換モジュールは、コヒーレンシモジュールによって取得された、複数経路の光信号を、複数経路の電気信号に変換するように構成される。
【００２８】
マルチパスフィルタリングモジュールは、変換モジュールによって取得された複数経路の電気信号をフィルタリングすることによって、複数経路の様々な周波数の電気信号を取得するように構成される。
【００２９】
処理モジュールは、マルチパスフィルタリングモジュールによって取得された複数経路の様々な周波数の電気信号を処理することによって、監視結果を取得するように構成される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の実施形態において提供される技術的解決法は、以下の有益な効果を有する。本発明によって提供される方法及び装置は、検出信号を平行伝送させることにより、監視性能を向上させ、検出時間を大幅に短縮し、監視不感区域をなくし、サンプルデータアライメントの問題を解決し、大量のデータを蓄積及びバッファリングするためのデータ空間と時間とを節約し、検出光信号の光パワースペクトル密度と非線形効果とを減少させる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術におけるＣＯＴＤＲの適用シナリオの概略図である。
【図２】本発明の実施形態１による、海底ケーブルシステムを監視する方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態１による、出力波長の概略図である。
【図４】本発明の実施形態２による、海底ケーブルシステムを監視する方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態３による、海底ケーブルシステムを監視する装置の構成の概略図である。
【図６】本発明の実施形態４による、海底ケーブルシステムを監視する装置の構成の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の目的、技術的解決法、及び利点をよりわかりやすくするために、本発明の実施形態について、添付の図面及び以下の実施形態を参照して詳細に説明する。
【００３３】
実施形態１
図２に示すように、本発明の一実施形態は、海底ケーブルシステムを監視する方法を提供する。本方法では、複数の波長の平行光を監視のために使用する。１つの光源を、検出光及び局所的コヒーレント光として機能させるために用いる。様々な周波数の光信号が、検出光から生成されてもよく、そして、一緒に放射される。監視結果は、様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号に対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって取得される。本方法は、以下のステップを含む。
【００３４】
ステップ１０１：光源によって海底ケーブルシステムの伝送リンクに放射された光信号を、２つの経路の光信号に分割する。ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として直接機能し、他方の経路の光信号は、マルチパス周波数シフトによって変換され、複数経路の様々な周波数の検出光信号として機能する。
【００３５】
マルチパス周波数シフトは、音響−光学変調素子（ａｃｏｕｓｔｉｃ−ｏｐｔｉｃ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）を使用することによって、光信号に対して実行されてもよい。
【００３６】
光信号は、検出光信号として機能する複数経路の様々な周波数の光信号に分割される。その結果、検出光信号は、複数の周波数成分を含み、これにより、検出光信号の光パワースペクトル密度と、非線形効果とを効果的に減少させることが可能である。
【００３７】
ステップ１０２：複数経路の様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号に対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、監視結果を取得する。
【００３８】
複数経路の様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号は、散乱光信号と反射光信号とを含む。散乱光信号は、光信号が海底ケーブルシステムの伝送リンクに沿って伝送される際に生成され、返される、ランダム光信号である。反射光信号は、海底ケーブルシステムの伝送リンク上の障害点から返される光信号である。
【００３９】
取得された監視結果の曲線上に、折点（ｂｒｅａｋｐｏｉｎｔ）又は急峻点（ａｂｒｕｐｔ  ｐｏｉｎｔ）がない場合、海底ケーブルシステムは正常に動作している。一方、何らかの折点又は急峻点がある場合、海底ケーブルシステム内に障害が存在する。
【００４０】
光源は、光信号を放射した後、充填光も放射してもよい。充填光の波長分散は、無視してもよい。図３に示すように、検出光のパワーは、充填光のパワーより大きくてもよい。これにより、監視範囲が拡張される。
【００４１】
充填光を送ることによって、ＥＤＦＡのサージ現象がなくなる。従って、ＣＯＴＤＲの性能が向上する。加えて、検出光信号の周波数の急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００４２】
本発明の技術的解決法は、以下の有益な効果を有する。検出のために、複数の波長の平行光を放射することによって、監視不感区域がなくなり、サンプルデータアライメントの問題が防止され、大量のデータを蓄積及びバッファリングするためのデータ空間と時間とが節約され、監視性能を損なわずに監視時間が大幅に短縮され（例えば、同じ距離が監視される場合の監視時間が短縮され）、又は、より高い監視性能が同じ監視時間内に達成される（例えば、より長い距離が同じ監視時間内に監視される）。更に、検出光は複数の周波数成分を含むため、この部分の光パワースペクトル密度と、非線形効果とが効果的に減少する。加えて、充填光が追加されるため、検出光信号のパワーの急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００４３】
実施形態２
図４に示すように、本発明の一実施形態は、海底ケーブルシステムを監視する別の方法を提供する。本方法では、複数の波長の平行光が、監視のために使用される。１つの光源が、検出光及び局所的コヒーレント光として働くために使用される。様々な周波数の光信号が、検出光から生成されてもよく、そして、一緒に放射される。監視結果は、様々な周波数の検出光信号に対して返された光信号に対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって取得される。本方法は、以下のステップを含む。
【００４４】
ステップ２０１：光源によって海底ケーブルシステムの伝送リンクに放射された光信号を、２つの経路の光信号に分割する。ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として直接機能し、他方の経路の光信号は、マルチパス周波数シフトによって変換され、複数経路の様々な周波数の検出光信号として機能する。
【００４５】
ステップ２０２：マルチパス周波数シフトによって取得された、様々な周波数の検出光信号を、複数経路のパルス信号に変調し、次に、パルス信号を放射する。
【００４６】
検出光信号は、パルス発生器を使用することによって変調されてもよい。
【００４７】
ステップ２０３：複数経路のパルス信号に対して返された光信号のそれぞれに対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行することによって、複数経路の光信号を取得し、複数経路の光信号を、複数経路の電気信号に変換する。
【００４８】
複数経路の光パルス信号に対して返された光信号は、散乱光信号と反射光信号とを含む。散乱光信号は、光信号が海底ケーブルシステムの伝送リンクに沿って伝送される際に生成され、返される、ランダム光信号である。反射光信号は、海底ケーブルシステムの伝送リンク上の障害点から返される光信号である。
【００４９】
コヒーレント検波の後の、複数経路の光信号は、光−電子検出器（ｏｐｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を使用することによって、複数経路の電気信号に変換されてもよい。
【００５０】
ステップ２０４：変換を実行することによって取得された、複数経路の電気信号をフィルタリングすることによって、複数経路の様々な周波数の電気信号を取得し、複数経路の様々な周波数の電気信号を処理することによって、監視結果を取得する。
【００５１】
変換を実行することによって取得された、複数経路の電気信号は、マルチパスフィルタを使用することによってフィルタリングされてもよい。様々な周波数の信号を除去するために、フィルタ中心（ｆｉｌｔｅｒ  ｃｅｎｔｅｒ）を有する装置（例えば、電気的フィルタ）が、マルチパスフィルタ内で使用されてもよい。
【００５２】
複数経路の様々な周波数の電気信号の処理は、従来技術におけるものと同じであり、詳細についてはここでは再度説明しない。
【００５３】
取得された監視結果の曲線上に、折点又は急峻点がない場合、海底ケーブルシステムは正常に動作しており、何らかの折点又は急峻点がある場合、海底ケーブルシステム内に障害が存在する。
【００５４】
光源が光信号を放射した後、充填光も放射させるようにしてもよい。充填光の波長分散は、無視してもよい。実施形態１の図３に示すように、検出光のパワーは、充填光のパワーより大きくてもよい。これにより、監視範囲が拡張される。
【００５５】
充填光を送ることによって、ＥＤＦＡのサージ現象がなくなる。従って、ＣＯＴＤＲの性能が向上する。加えて、検出光信号の周波数の急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００５６】
本発明の技術的解決法は、以下の有益な効果を有する。検出のために、複数の波長の平行光を放射することによって、監視不感区域がなくなり、サンプルデータアライメントの問題が防止され、大量のデータを蓄積及びバッファリングするためのデータ空間と時間とが節約され、監視性能を損なわずに監視時間が大幅に短縮され（例えば、同じ距離が監視される場合の監視時間が短縮され）、又は、より高い監視性能が同じ監視時間内に達成される（例えば、より長い距離が同じ監視時間内に監視される）。更に、検出光は複数の周波数成分を含むため、この部分の光パワースペクトル密度と、非線形効果とが効果的に減少する。加えて、充填光が追加されるため、検出光のパワーの急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００５７】
実施形態３
図５に示すように、本発明の一実施形態は、海底ケーブルシステムを監視する装置を提供する。本装置は、光源５０１と、マルチパス周波数シフトモジュール５０２と、コヒーレンシモジュール５０３とを含む。
【００５８】
光源５０１は、光信号を放射し、海底ケーブルシステムの伝送リンクに放射された光信号を、２つの経路の光信号に分割するように構成される。ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として機能し、他方の経路の光信号は、マルチパス周波数シフトモジュール５０２によって変換され、検出光信号として機能する。
【００５９】
マルチパス周波数シフト５０２は、光源５０１によって放射された光信号を、複数経路の様々な周波数の光信号に分割するように構成される。
【００６０】
マルチパス周波数シフトは、音響−光学変調素子を使用することによって、光信号に対して実行されてもよい。
【００６１】
光信号は、検出光信号として機能する複数経路の様々な周波数の光信号に分割され、その結果、検出光信号は、複数の周波数成分を含む。これにより、この部分の光パワースペクトル密度と、非線形効果とを効果的に減少させることが可能である。
【００６２】
コヒーレンシモジュール５０３は、マルチパス周波数シフトモジュール５０２を通過した検出光信号に対して返された光信号に対して、光源５０１によって放射された局所的コヒーレント光信号を用いてコヒーレント検波を実行し、監視結果を取得するように構成される。
【００６３】
複数経路の様々な周波数の検出光信号の、返された光信号は、散乱光信号と反射光信号とを含む。散乱光信号は、光信号が海底ケーブルシステムの伝送リンクに沿って伝送される際に生成され、返される、ランダム光信号である。反射光信号は、海底ケーブルシステムの伝送リンク上の障害点から返される光信号である。
【００６４】
取得された監視結果の曲線上に、折点又は急峻点がない場合、海底ケーブルシステムは正常に動作しており、何らかの折点又は急峻点がある場合、海底ケーブルシステム内に障害が存在する。
【００６５】
光源５０１が光信号を放射した後、充填光も放射させるようにしてもよい。充填光の波長分散は、無視してもよい。実施形態１の図３に示すように、検出光のパワーは、充填光のパワーより大きくてもよく、従って、監視範囲が拡張される。
【００６６】
充填光を送ることによって、ＥＤＦＡのサージ現象がなくなる。従って、ＣＯＴＤＲの性能が向上する。加えて、検出光信号の周波数の急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００６７】
本発明の技術的解決法は、以下の有益な効果を有する。検出のために、複数の波長の平行光を放射することによって、監視不感区域がなくなり、サンプルデータアライメントの問題が防止され、大量のデータを蓄積及びバッファリングするためのデータ空間と時間とが節約され、監視性能を損なわずに監視時間が大幅に短縮され（例えば、同じ距離が監視される場合の監視時間が短縮され）、又は、より高い監視性能が同じ監視時間内に達成される（例えば、より長い距離が同じ監視時間内に監視される）。更に、検出光は複数の周波数成分を含むため、この部分の光パワースペクトル密度と、非線形効果とが効果的に減少する。加えて、充填光が追加されるため、検出光のパワーの急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００６８】
実施形態４
図６に示すように、本発明の一実施形態は、海底ケーブルシステムを監視する別の装置を提供する。本装置は、光源６０１と、マルチパス周波数シフトモジュール６０２と、パルス変調モジュール６０３と、コヒーレンシモジュール６０４と、変換モジュール６０５と、マルチパスフィルタリングモジュール６０６と、処理モジュール６０７とを含む。
【００６９】
光源６０１は、光信号を放射し、海底ケーブルシステムの伝送リンクに放射された光信号を、２つの経路の光信号に分割するように構成される。ここで、一方の経路の光信号は、局所的コヒーレント光として機能し、他方の経路の光信号は、マルチパス周波数シフトモジュール６０２によって変換され、検出光信号として機能する。光源６０１は、光信号を放射した後、充填光を放射するように更に構成される。充填光の波長分散は、無視してもよい。実施形態１の図３に示すように、検出光のパワーは、充填光のパワーより大きくてもよく、従って、監視範囲が拡張される。
【００７０】
充填光を送ることによって、ＥＤＦＡのサージ現象がなくなる。従って、ＣＯＴＤＲの性能が向上する。加えて、検出光信号の周波数の急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００７１】
マルチパス周波数シフト６０２は、光源６０１によって放射された光信号を、複数経路の様々な周波数の光信号に分割するように構成される。
【００７２】
マルチパス周波数シフトは、音響−光学変調素子を使用することによって、光信号に対して実行されてもよい。
【００７３】
光信号は、検出光信号として機能する、複数経路の様々な周波数の光信号に分割され、その結果、検出光信号は、複数の周波数成分を含む。これにより、この部分の光パワースペクトル密度と、非線形効果とを効果的に減少させることが可能である。
【００７４】
パルス変調モジュール６０３は、マルチパス周波数シフトモジュール６０２によって取得された、複数経路の様々な周波数の光信号を、複数経路のパルス信号に変調するように構成される。
【００７５】
検出光信号は、パルス発生器を使用することによって変調してもよい。
【００７６】
コヒーレンシモジュール６０４は、パルス変調モジュール６０３によって取得された、複数経路の複数経路のパルス信号に対して返された光信号のそれぞれに対して、局所的コヒーレント光を用いてコヒーレント検波を実行し、複数経路の光信号を取得するように構成される。
【００７７】
複数経路の光パルス信号に対して返された光信号は、散乱光信号と反射光信号とを含む。散乱光信号は、光信号が海底ケーブルシステムの伝送リンクに沿って伝送される際に生成され、返される、ランダム光信号である。反射光信号は、海底ケーブルシステムの伝送リンク上の障害点から返される光信号である。
【００７８】
コヒーレント検波の後の、複数経路の光信号は、光−電子検出器を使用することによって、複数経路の電気信号に変換されてもよい。
【００７９】
変換モジュール６０５は、コヒーレンシモジュール６０４によって取得された、複数経路の光信号を、複数経路の電気信号に変換するように構成される。
【００８０】
コヒーレント検波の後の、複数経路の光信号は、光−電子検出器を使用することによって、複数経路の電気信号に変換されてもよい。
【００８１】
マルチパスフィルタリングモジュール６０６は、変換モジュール６０５によって取得された、複数経路の電気信号をフィルタリングすることによって、複数経路の様々な周波数の電気信号を取得するように構成される。
【００８２】
変換を実行することによって取得された、複数経路の電気信号は、マルチパスフィルタを使用することによってフィルタリングされてもよい。様々な周波数の信号を除去するために、フィルタ中心を有する装置（例えば、電気的フィルタ）が、マルチパスフィルタ内で使用されてもよい。
【００８３】
処理モジュール６０７は、マルチパスフィルタリングモジュール６０６によって取得された、複数経路の様々な周波数の電気信号を処理することによって、監視結果を取得するように構成される。
【００８４】
複数経路の様々な周波数の電気信号の処理は、従来技術におけるものと同じであり、詳細についてはここでは再度説明しない。
【００８５】
取得された監視結果は、海底ケーブルシステムを監視した結果である。取得された監視結果の曲線上に、折点又は急峻点がない場合、海底ケーブルシステムは正常に動作しており、何らかの折点又は急峻点がある場合、海底ケーブルシステム内に障害が存在する。
【００８６】
本発明の技術的解決法は、以下の有益な効果を有する。検出のために、複数の波長の平行光を放射することによって、監視不感区域がなくなり、サンプルデータアライメントの問題が防止され、大量のデータを蓄積及びバッファリングするためのデータ空間と時間とが節約され、監視性能を損なわずに監視時間が大幅に短縮され（例えば、同じ距離が監視される場合の監視時間が短縮され）、又は、より高い監視性能が同じ監視時間内に達成される（例えば、より長い距離が同じ監視時間内に監視される）。更に、検出光は複数の周波数成分を含むため、この部分の光パワースペクトル密度と、非線形効果とが効果的に減少する。加えて、充填光が追加されるため、検出光のパワーの急峻な変化によって引き起こされる、ＥＤＦＡの動作における不安定性の問題が解決される。
【００８７】
本発明の実施形態は、ソフトウェアを使用することによって実施されてもよく、対応するソフトウェアプログラムは、コンピュータのハードディスク、バッファ、又は光ディスクなどの、読み取り可能な記憶媒体内に記憶されてもよい。
【００８８】
上記の記載は、本発明の例示的実施形態にすぎず、本発明を限定することを意図するものではない。本発明の原理から逸脱することなく行われる、いかなる修正、均等な置換、又は改善も、本発明の保護範囲内に入る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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