(57)【要約】【課題】  光回線を区分する複数の区間のそれぞれについて冗長用無線回線に切替え可能にする。【解決手段】  光回線（１２）を構成する各光ファイバ（１２１〜１２ｎ）の一側に回線セレクタ（１６１〜１６ｎ）を配置し、他側に回線セレクタ（１８１〜１８ｎ）を配置する。回線セレクタ（１６１〜１６ｎ）と回線セレクタ（１８１〜１８ｎ）はそれぞれ注入同期可能なレーザダイオードを具備し、光ファイバ（１２１〜１２ｎ）を介して相手のレーザダイオードにレーザ光を注入する。回線セレクタ（１６１〜１６ｎ，１８１〜１８ｎ）は、注入同期が発生しているときには、光ファイバ（１２１〜１２ｎ）を信号経路に選択し、注入同期が発生しないときに、無線回線（２０１〜２０ｎ）を選択する。【選択図】  図１
2014110573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光回線（１２）と、
当該光回線に光信号を出力する光送信装置（１０）と、
当該光回線を伝搬した当該光信号を受信する光受信装置（１４）と、
当該光回線上に配置される第１及び第２の回線選択手段（１６，１８）であって、当該第１の回線選択手段と当該第２の回線選択手段との間の光回線区間の断に対して冗長用無線回線（２０）を選択する第１及び第２の回線選択手段
とを有し、
当該第１の回線選択手段（１６）が、
当該光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置（２８）と、
当該第１のプローブ光を当該第２の回線選択手段との間の当該光回線区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器（２４）と、
当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段（３０，３２，３４，３６，１４６）と、
入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段（２６、４２）と、
当該第１の回線選択手段から見て当該光回線区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチ（２２）
とを具備し、
当該第２の回線選択手段（１８）が、
当該光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置（６８）と、
当該第２のプローブ光を当該光回線区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器（２４）と、
当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段（７０，７２，７４，７６，１８６）と、
当該冗長用無線回線から入力する無線信号を光信号に変換して出力する第２の無線変換手段（８２、６６）と、
当該第２の回線選択手段から見て当該光回線区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチ（６２）
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
第１及び第２の光信号が互いに逆方向に伝搬する光回線（１２）と、
当該光回線の一端に接続し、当該第１の光信号を当該光回線に送信し、当該第２の光信号を当該光回線から受信する第１の光送受信装置と、
当該光回線の他端に接続し、当該第２の光信号を当該光回線に送信し、当該第１の光信号を当該光回線から受信する第２の光送受信装置と、
当該光回線上に配置される第１及び第２の回線選択手段（２１６，２１８）であって、当該第１の回線選択手段と当該第２の回線選択手段との間の光回線区間の断に対して冗長用無線回線（２０）を選択する第１及び第２の回線選択手段
とを有し、
当該第１の回線選択手段（２１６）が、
当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置（２２８）と、
当該第１のプローブ光を当該第２の回線選択手段との間の当該光回線区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器（２２４）と、
当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段（２３０，２３２，２３４，２３６，１４６）と、
当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第２の光信号と同じ波長の光信号に変換して出力し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段（２２６，２４２，２４６，２４８，２５０）と、
当該第１の光送受信装置側の光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチ（２２２）
とを具備し、
当該第２の回線選択手段（２１８）が、
当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置（２６８）と、
当該第２のプローブ光を当該光回線区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器（２２４）と、
当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段（２７０，２７２，２７４，２７６，１８６）と、
当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第１の光信号と同じ波長の光信号に変換して出力し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第２の無線変換手段（２６６，２８２、２８６，２８８，２９０）と、
当該第２の光送受信装置側の光回線を、当該第２の注入同期検出手段が当該第２のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチ（２６２）
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
当該第１及び第２の回線選択手段からなる対を、当該光回線を区分する複数の光回線区間について具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
当該第１の注入同期検出手段が、当該第１のレーザ装置の当該注入同期によるレーザ発振波長の光パワーを計測する手段（３０，３２，３４，３６）を具備し、当該光パワーの強度により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光伝送システム。
【請求項５】
当該第１の注入同期検出手段が、当該第１のレーザ装置の駆動電流の変化を監視する手段（１４６）を具備し、当該駆動電流の変化により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光伝送システム。
【請求項６】
当該第２の注入同期検出手段が、当該第２のレーザ装置の当該注入同期によるレーザ発振波長の光パワーを計測する手段（７０，７２，７４，７６）を具備し、当該光パワーの強度により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の光伝送システム。
【請求項７】
当該第２の注入同期検出手段が、当該第２のレーザ装置の駆動電流の変化を監視する手段（１８６）を具備し、当該駆動電流の変化により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の光伝送システム。
【請求項８】
当該第１の回線選択手段が、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するときに、当該第１の無線変換手段に電力を供給し、該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段への電力供給を停止する第１の電源（４４）を具備し、
当該第２の回線選択手段が、当該第２の注入同期検出手段が当該第２のレーザ装置の注入同期を検出するときに、当該第２の無線変換手段に電力を供給し、該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段への電力供給を停止する第１の電源（８４）を具備する
ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の光伝送システム。
【請求項９】
光回線（１２）の一部を構成する特定区間の一端に配置される第１の回線選択手段（１６）と、当該特定区間の他端に配置される第２の回線選択手段（１８）とを有し、当該特定区間の断の際に冗長用無線回線に切り替える回線切替えシステムであって、
当該第１の回線選択手段（１６）が、
当該光回線を伝搬する光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置（２８）と、
当該第１のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器（２４）と、
当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段（３０，３２，３４，３６，１４６）と、
入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段（２６、４２）と、
当該第１の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチ（２２）
とを具備し、
当該第２の回線選択手段（１８）が、
当該光回線を伝搬する光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置（６８）と、
当該第２のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器（２４）と、
当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段（７０，７２，７４，７６，１８６）と、
当該冗長用無線回線からの無線信号を光信号に変換して出力する第２の無線変換手段（８２、６６）と、
当該第２の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチ（６２）
とを具備することを特徴とする回線切替えシステム。
【請求項１０】
第１及び第２の光信号が互いに逆方向に伝搬する光回線（１２）の一部を構成する特定区間の一端に配置される第１の回線選択手段（１１６）と、当該特定区間の他端に配置される第２の回線選択手段（１１８）とを有し、当該特定区間の断の際に冗長用無線回線に切り替える回線切替えシステムであって、
当該第１の回線選択手段（２１６）が、
当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置（２２８）と、
当該第１のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器（２２４）と、
当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段（２３０，２３２，２３４，２３６，１４６）と、
当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第２の光信号と同じ波長の光信号に変換し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段（２２６，２４２，２４６，２４８，２５０）と、
当該第１の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチ（２２２）
とを具備し、
当該第２の回線選択手段（２１８）が、
当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置（２６８）と、
当該第２のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器（２２４）と、
当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段（２７０，２７２，２７４，２７６，１８６）と、
当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第１の光信号と同じ波長の光信号に変換して出力し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第２の無線変換手段（２６６，２８２、２８６，２８８，２９０）と、
当該第２の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第２の注入同期検出手段が当該第２のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチ（２６２）
とを具備することを特徴とする回線切替えシステム。
【請求項１１】
当該第１の注入同期検出手段が、当該第１のレーザ装置の当該注入同期によるレーザ発振波長の光パワーを計測する手段（３０，３２，３４，３６）を具備し、当該光パワーの強度により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項９又は１０に記載の回線切替えシステム。
【請求項１２】
当該第１の注入同期検出手段が、当該第１のレーザ装置の駆動電流の変化を監視する手段（１４６）を具備し、当該駆動電流の変化により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項９又は１０に記載の回線切替えシステム。
【請求項１３】
当該第２の注入同期検出手段が、当該第２のレーザ装置の当該注入同期によるレーザ発振波長の光パワーを計測する手段（７０，７２，７４，７６）を具備し、当該光パワーの強度により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項９ないし１２の何れか１項に記載の回線切替えシステム。
【請求項１４】
当該第２の注入同期検出手段が、当該第２のレーザ装置の駆動電流の変化を監視する手段（１８６）を具備し、当該駆動電流の変化により当該注入同期の有無を検出することを特徴とする請求項９ないし１２の何れか１項に記載の回線切替えシステム。
【請求項１５】
当該第１の回線選択手段が、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するときに、当該第１の無線変換手段に電力を供給し、該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段への電力供給を停止する第１の電源（４４）を具備し、
当該第２の回線選択手段が、当該第２の注入同期検出手段が当該第２のレーザ装置の注入同期を検出するときに、当該第２の無線変換手段に電力を供給し、該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段への電力供給を停止する第１の電源（８４）を具備する
ことを特徴とする請求項９ないし１４の何れか１項に記載の回線切替えシステム。
【請求項１６】
請求項９ないし１５の何れか１項に記載の回線切替えシステムが光回線上の複数の特定区間のそれぞれに配置されていることを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム及び回線切替えシステムに関し、より具体的には、光回線の切断時に冗長用無線回線に切り替える光伝送システム及び回線切替えシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信トラヒックの増大に応えるべく、高速かつ大容量の光伝送システムが普及している。例えば、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送や、光強度及び光位相の複数の状態を使って情報を伝送する多値変調技術等が提案されている。光アクセス網でも、加入者当たり１Ｇｂｉｔ／ｓの高速データ通信を可能とするＧＥ-ＰＯＮ（Gigabit Ethernet - Passive Optical Network）システムが普及している。Ethernetは登録商標である。
【０００３】
このような高速・大容量の光伝送システムでは、災害発生等により光回線が物理的に断となった場合に備えて、それとは別の冗長用光回線を備えることが望ましい。しかし、冗長用光回線も同時に断となった場合や、同時多発的に複数の光回線の複数個所で光回線断が発生した場合等には、その冗長性が失われることになる。
【０００４】
災害等により光回線障害が発生した場合に、光回線の障害点をＦＷＡ（Fixed Wireless Antenna）等の無線回線で迂回する構成が知られている。無線回線は、一般に光ファイバ通信に比べて通信帯域が狭いので、光伝送システムほどの高速・大容量性は得られないが、自由空間で通信可能となるので耐災害性が強いという利点がある。
【０００５】
近年では、例えばＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤやＷｉＧｉｇのように、６０ＧＨｚ等のミリ波帯ＲＦキャリアを利用する高速無線通信技術が知られている。このようなミリ波帯ＲＦキャリアを利用する無線通信では、ＧＨｚオーダの広い通信帯域を確保できるので、数Ｇｂｉｔ／ｓ級の高速無線伝送が実現できる。従って、光回線障害が発生した際の臨時バックアップ回線としても期待できる。
【０００６】
このような冗長構成を実現するには、前提として、光回線上の障害位置を検出する技術が必要となる。特許文献１，２には、光回線上に特定波長を反射する複数の反射器を配置し、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometry）技術により反射光の有無を検出して障害発生区間を特定する技術が記載されている。特許文献２には更に、反射光分布測定器における反射光の有無に応じて設備点の情報を符号化し、どの光設備で光ファイバ断が発生しているかを特定する技術も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２００１３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４９８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
無線回線で冗長化するにしても、光回線の両端間を冗長化するだけでは、無線回線の利用時に速度低下と不安定化が著しくなるので、局所的に無線回線を利用するのが好ましい。例えば、光回線を複数の区間に区分し、その区間毎に無線回線で冗長化する構成が考えられる。しかし、これを実現するには、その区間単位で光回線の断を検出できなければならない。
【０００９】
特許文献１及び２に記載の技術では、光ファイバ断の光回線上の位置を特定できるものの、複数の箇所で発生した光ファイバ断を同時に検出することはできないので、回線断を検知する装置に最も近い光ファイバ断の発生箇所から先を全て冗長用無線回線で代替することになり、区間単位での冗長化を実現できない。
【００１０】
また、特許文献１及び２に記載の技術では、それぞれ波長の異なる光反射素子を線路上に個別に設ける必要があり、設備導入や運用管理が煩雑となる。
【００１１】
本発明は、区間単位で光回線断の検出と冗長用無線回線への切替えを実現できる光伝送システム及び回線切替えシステムを提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る光伝送システムは、光回線と、当該光回線に光信号を出力する光送信装置と、当該光回線を伝搬した当該光信号を受信する光受信装置と、当該光回線上に配置される第１及び第２の回線選択手段であって、当該第１の回線選択手段と当該第２の回線選択手段との間の光回線区間の断に対して冗長用無線回線を選択する第１及び第２の回線選択手段とを有し、当該第１の回線選択手段が、当該光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置と、当該第１のプローブ光を当該第２の回線選択手段との間の当該光回線区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器と、当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段と、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段と、当該第１の回線選択手段から見て当該光回線区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチとを具備し、当該第２の回線選択手段が、当該光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置と、当該第２のプローブ光を当該光回線区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器と、当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段と、当該冗長用無線回線から入力する無線信号を光信号に変換して出力する第２の無線変換手段と、当該第２の回線選択手段から見て当該光回線区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチとを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る光伝送システムは、第１及び第２の光信号が互いに逆方向に伝搬する光回線と、当該光回線の一端に接続し、当該第１の光信号を当該光回線に送信し、当該第２の光信号を当該光回線から受信する第１の光送受信装置と、当該光回線の他端に接続し、当該第２の光信号を当該光回線に送信し、当該第１の光信号を当該光回線から受信する第２の光送受信装置と、当該光回線上に配置される第１及び第２の回線選択手段であって、当該第１の回線選択手段と当該第２の回線選択手段との間の光回線区間の断に対して冗長用無線回線を選択する第１及び第２の回線選択手段とを有し、当該第１の回線選択手段が、当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置と、当該第１のプローブ光を当該第２の回線選択手段との間の当該光回線区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器と、当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段と、当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第２の光信号と同じ波長の光信号に変換して出力し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段と、当該第１の光送受信装置側の光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチとを具備し、当該第２の回線選択手段が、当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置と、当該第２のプローブ光を当該光回線区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該光回線区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器と、当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段と、当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第１の光信号と同じ波長の光信号に変換して出力し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第２の無線変換手段と、当該第２の光送受信装置側の光回線を、当該第２の注入同期検出手段が当該第２のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチとを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る回線切替えシステムは、光回線の一部を構成する特定区間の一端に配置される第１の回線選択手段と、当該特定区間の他端に配置される第２の回線選択手段とを有し、当該特定区間の断の際に冗長用無線回線に切り替える回線切替えシステムであって、当該第１の回線選択手段が、当該光回線を伝搬する光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置と、当該第１のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器と、当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段と、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段と、当該第１の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチとを具備し、当該第２の回線選択手段が、当該光回線を伝搬する光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置と、当該第２のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器と、当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段と、当該冗長用無線回線からの無線信号を光信号に変換して出力する第２の無線変換手段と、当該第２の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチとを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る回線切替えシステムは、第１及び第２の光信号が互いに逆方向に伝搬する光回線の一部を構成する特定区間の一端に配置される第１の回線選択手段と、当該特定区間の他端に配置される第２の回線選択手段とを有し、当該特定区間の断の際に冗長用無線回線に切り替える回線切替えシステムであって、当該第１の回線選択手段が、当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の第１のプローブ光を出力する注入同期可能な第１のレーザ装置と、当該第１のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第２の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する第２のプローブ光を当該第１のレーザ装置に供給する第１の光合分波器と、当該第１のレーザ装置への当該第２のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第１の注入同期検出手段と、当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第２の光信号と同じ波長の光信号に変換し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第１の無線変換手段と、当該第１の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第１の注入同期検出手段が当該第１のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第１の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第１の無線変換手段に接続する第１の光スイッチとを具備し、当該第２の回線選択手段が、当該第１及び第２の光信号の波長とは異なる波長の当該第２のプローブ光を出力する注入同期可能な第２のレーザ装置と、当該第２のプローブ光を当該特定区間に供給すると共に、当該第１の回線選択手段から当該特定区間を介して入力する当該第１のプローブ光を当該第２のレーザ装置に供給する第２の光合分波器と、当該第２のレーザ装置への当該第１のプローブ光の入力による注入同期の有無を検出する第２の注入同期検出手段と、当該冗長用無線回線からの無線信号を当該第１の光信号と同じ波長の光信号に変換して出力し、入力する光信号を無線信号に変換して当該冗長用無線回線に出力する第２の無線変換手段と、当該第２の回線選択手段から見て当該特定区間とは反対側に位置する光回線を、当該第２の注入同期検出手段が当該第２のレーザ装置の注入同期を検出するとき当該第２の光合分波手段に接続し、当該注入同期を検出しないとき当該第２の無線変換手段に接続する第２の光スイッチとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光回線断を波長無依存な構成でローカルに検出でき、冗長用無線回線に自律的に切り替えることが可能となる。光回線全体でなく、その一部を構成する区間単位で冗長化するので、障害発生時における信号伝送品質の劣化を抑制できる。また、必要時にのみ冗長用無線回線に電力を供給することで、電力消費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。
【図２】本実施例の１区間に対する光回線断検出システムの概略構成ブロック図である。
【図３】ファブリ・ペロー光源の構造例である。
【図４】ファブリ・ペロー光源の注入同期前後の光スペクトラム例である。
【図５】ＷＤＭ光カプラ及び光反射器の光フィルタ特性例である。
【図６】正常運用時と光回線断発生時の光受信器入射光の光スペクトラム例である。
【図７】光回線断線時の迂回回線例である。
【図８】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図９】本発明の第３実施例の概略構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る光伝送システムの一実施例の概略構成図を示す。図１に示す光伝送システムの構成と動作を簡単に説明する。光送信装置１０は、光回線１２を介して光受信装置１４に接続する。光送信装置１０は、光受信装置１４に向けた光信号（波長λ１）を光回線１２に出力し、光受信装置１４は、光回線１２を伝搬した光信号を受信する。光信号λ１は、デジタル変調された光信号でも、ＲｏＦ（Radio over Fiber）のようにアナログ変調された光信号でもよい。
【００２０】
光回線１２は、シリアルに接続された複数の光ファイバ１２１〜１２ｎからなり、各光ファイバ１２ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の両端には、光回線と無線回線を切り替える回線セレクタ１６ｉ，１８ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が配置されている。回線セレクタ１６ｉ，１８ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、光ファイバ１２ｉで回線断が発生したときに無線回線２０ｉに切り替えるとともに、光ファイバ１２ｉが回線断から回復したときに、光ファイバ１２ｉに切り替える装置である。光ファイバ１２ｉが無線回線２０ｉによる冗長化の単位となるが、これは理解を容易にするためであり、複数のシリアルに接続された光ファイバを冗長化の単位としてもよいことは言うまでもない。
【００２１】
回線セレクタ１８ｉと回線セレクタ１６ｉ＋１との間は冗長化されていないが、極く短い距離に設定することで、回線断の可能性を低減できる。例えば、回線セレクタ１８ｉと回線セレクタ１６ｉ＋１とを一体化した構成の回線選択装置又は光ノードとする。
【００２２】
図２は、光ファイバ１２ｉに対する冗長化構成部分の光回線断検出と回線切替えの概略構成ブロック図を示す。図２を参照して、光ファイバ１２ｉの回線断を検出する構成と動作、及び無線回線２０ｉへの切替えの構成と動作を説明する。
【００２３】
光回線を信号伝送に使用する正常時の動作を説明する。光送信装置１０から光回線１２に出力された波長λ１の光信号が、回線セレクタ１６ｉの入力端子２１に入射し、入力端子２１から光スイッチ２２に入射する。光スイッチ２２は、光ファイバ１２ｉ経由か、無線回線２０ｉ経由かを切り替える光学デバイスである。光スイッチ２２の接続端子Ａは、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光カプラ２４を介して光ファイバ１２ｉに接続し、接続端子Ｂは光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器２６に接続する。光スイッチ２２は初期状態及び、信号伝送に光回線を利用する光回線正常時には、接続端子Ａに接続している。
【００２４】
ＷＤＭ光カプラ２４は、光スイッチ２２からの光信号を光入出力端子２５を介して光ファイバ１２ｉに出力する。詳細は後述するが、ＷＤＭ光カプラ２４には他に、光ファイバ１２ｉの回線断を検出するためのプローブ光（波長λｐ）が入出力する。プローブ光の波長λｐは、ＷＤＭ光カプラ２４で分離可能な程に、光信号の波長λ１とは異なる。
【００２５】
光ファイバ１２ｉを伝搬した光信号λ１は回線セレクタ１８ｉの入出力端子６５に入射し、入出力端子６５からＷＤＭ光カプラ６４に入射する。ＷＤＭ光カプラ６４は、ＷＤＭ光カプラ２４と同じ波長分離多重特性を具備する。ＷＤＭ光カプラ６４は、光ファイバ１２ｉからの光信号λ１を光スイッチ６２の端子Ａに供給する。
【００２６】
光スイッチ６２は光スイッチ２２と同様に、光ファイバ１２ｉ経由か無線回線２０ｉ経由かを切り替える光学デバイスであり、初期状態及び信号伝送に光回線を利用する光回線正常時には、接続端子Ａに接続している。この状態で、光スイッチ６２は、ＷＤＭ光カプラ６４からの光信号λ１を出力端子６１から後段の回線セレクタ１６ｉ＋１又は光受信装置１４に向けて出力する。光スイッチ６２の接続端子Ｂには、後述するように、無線回線２０ｉを経由した光信号λ１が電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器６６から入力する。
【００２７】
光ファイバ１２ｉの回線断の検出のために、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉはそれぞれ、プローブ光を発生する多波長のレーザダイオード（ＬＤ）２８，６８を具備する。ＬＤ２８，６８は共に多波長で発振する半導体レーザであり、外部からのレーザ光入力があると、注入同期によりレーザ発振波長が特定の単一波長に強制される特性を具備する。ＬＤ２８，６８は、例えばファブリ・ペロー構造の半導体レーザを用いる。
【００２８】
ＬＤ２８から出力されるレーザ光、すなわちプローブ光は、光カプラ３０に入射し、光カプラ３０は、ＬＤ２８からのプローブ光を２分割し、一方をＷＤＭ光カプラ２４に、他方を光アイソレータ３２に供給する。ＷＤＭ光カプラ２４は、光カプラ３０からのプローブ光を上述の光信号λ１に波長多重し、入出力端子２５を介して光ファイバ１２ｉに出力する。
【００２９】
光ファイバ１２ｉを伝搬したプローブ光は、回線セレクタ１８ｉの入出力端子６５を介してＷＤＭ光カプラ６４に入射する。ＷＤＭ光カプラ６４は、入出力端子６５からのプローブ光を光カプラ７０に供給し、光カプラ７０は、ＷＤＭ光カプラ６４からのプローブ光をＬＤ６８に入射する。
【００３０】
ＬＤ６８の出力レーザ光は、ＬＤ２８の出力レーザ光と同じ経路を逆方向に伝搬する。即ち、ＬＤ６８から出力されるレーザ光、すなわちプローブ光は、光カプラ７０に入射し、光カプラ７０は、ＬＤ６８からのプローブ光を２分割し、一方をＷＤＭ光カプラ６４に、他方を光アイソレータ７２に供給する。ＷＤＭ光カプラ６４は、光カプラ７０からのプローブ光を入出力端子６５から光ファイバ１２ｉに出力する。
【００３１】
回線セレクタ１８ｉから出力されるプローブ光は、光ファイバ１２ｉを光信号λ１とは逆方向に伝搬し、回線セレクタ１６ｉの入出力端子２５を介してＷＤＭ光カプラ２４に入射する。ＷＤＭ光カプラ２４は、入出力端子２５からのプローブ光を光カプラ３０に供給し、光カプラ３０は、ＷＤＭ光カプラ２４からのプローブ光をＬＤ２８に入射する。
【００３２】
図３は、ファブリ・ペロー構造のレーザダイオードの断面図を示す。ファブリ・ペロー光源は、光が通過する活性層の両端に反射面を設けた共振構造によりレーザ発振するものであり、その反射面間距離に依存した多数の波長でレーザ発振する。ファブリ・ペロー構造以外にＤＦＢ（Distributed FeedBack）レーザでもよいが、ＤＦＢレーザよりも安価である。このような多波長でレーザ発振するレーザ素子でも、外部から何れかのレーザ発振波長に近い波長のレーザ光が入射すると、注入同期により単一波長でレーザ発振するようになる。
【００３３】
すなわち、ＬＤ２８，６８は共に、互いの出力レーザ光により注入同期されることにより、多波長レーザ発振状態から同じ単一波長λｐでのレーザ発振状態に移行する。図４（ａ）は注入同期前のＬＤ２８，６８の発振スペクトルを示し、図４（ｂ）は注入同期後のＬＤ２８，６８の発振スペクトルを示す。注入同期とは、ファブリ・ペロー光源のように複数の波長で発振している半導体レーザに特定波長のレーザ光が注入されると、その特定波長に最も近い発振波長で同期し、他の発振波長の光成分が抑圧される現象である。
【００３４】
注入同期のＬＤ２８，６８のレーザ発振波長を特定の波長λｐに強制するために、本実施例では、ＷＤＭ光カプラ２４又は同６４のプローブ光に対する波長分離多重特性を、図５（ａ）に示すように特定の波長λｐを狭帯域で通過するものとした。勿論、ＷＤＭ光カプラ２４，６４と光カプラ３０，７０との間に特定の波長λｐを狭帯域で通過する光バンドパスフィルタを配置してもよいし、ＷＤＭ光カプラ２４の波長分離多重特性とＷＤＭ光カプラ６４の波長分離多重特性の合成として、図５（ａ）に示すように狭帯域の光バンドパス特性としてもよい。注入同期により、ＬＤ２８，６８は共に、図５（ａ）に示す光バンドパス特性の中心波長λｐでレーザ発振する。
【００３５】
このように、光ファイバ１２ｉが正常に光信号を伝搬している状況では、ＬＤ２８，６８は注入同期により特定の単一波長λｐでレーザ発振する。厳密には、注入同期状態でのＬＤ２８，６８の発振波長は互いに異なるものの、本実施例の目的では実質的に同一と見做し得る程度の差しかない。他方、光ファイバ１２ｉに回線断が生じているときには、ＬＤ２８，６８で注入同期が発生せず、従って、ＬＤ２８，６８は、相互に独立に、図４（ａ）に示すように多波長でレーザ発振する。従って、ＬＤ２８，６８が実質単一の波長でレーザ発振しているか否かを検出することで、光ファイバ１２ｉにおける回線断の有無を検出できることになる。
【００３６】
光アイソレータ３２，７２の出力光を、波長λｐを反射する光反射器３４，７４に導入する。図５（ｂ）は光反射器３４，７４の透過特性を示す。図５（ｂ）に示すように、ＷＤＭ光カプラ２４，６４がプローブ波長λｐ及びその周辺を選択的に透過するのに対し、光反射器３４，７４は、プローブ波長λｐ及びその周辺を選択的に反射する。図６（ａ）は、光ファイバ１２ｉを光信号が伝搬している正常運用時の光反射器３４，７４の出力光のスペクトル例を示し、図６（ｂ）は、光ファイバ１２ｉに破断が生じているときの光反射器３４，７４の出力光のスペクトル例を示す。光反射器３４，７４の出力パワーは、図６（ａ）に示す状況では相対的に微弱になり、図６（ｂ）に示す状況では有意な一定値以上になる。
【００３７】
このような特定波長λｐを反射する光反射器３４，７４は、例えば光ファイバのコア領域に周期的な屈折率変化（回折格子）を形成したファイバ・ブラック・グレーティングのような、特定波長の光のみを反射する受動光部品で実現できる。反射光は、光アイソレータ３２，７２で吸収されるので、光カプラ３０，７０にまで到達することは無い。すなわち、光アイソレータ３２，７２と光反射器３４，７４は、波長λｐを選択的に除去する光バンド除去フィルタとして機能する。
【００３８】
光反射器３４，７４の代わりに波長λｐを吸収する光吸収素子を使用する場合、光アイソレータ３２，７２を省略できることは明らかである。また、波長λｐより短い遮断波長の光ローパスフィルタと、波長λｐより高い遮断波長のハイパスフィルタを組み合わせても、同様の光バンド除去フィルタを実現できることは明らかである。
【００３９】
ファブリ・ペロー光源の発振波長帯域は３０ｎｍ以上であることが一般的なので、ＷＤＭ光カプラ２４，６４の波長λｐの透過バンド（図５（ａ））と光反射器３４，７４の波長λｐの反射バンド幅（図５（ｂ））の半値幅は、数ｎｍ程度あれば十分である。ＬＤ２８，６８の注入同期精度を向上させるためには、ＷＤＭ光カプラ２４，６４及び光反射器３４，７４の中心波長と半値幅を全て同じにすることが好ましい。
【００４０】
フォトダイオード（ＰＤ）３６，７６はそれぞれ、光反射器３４，７４の出力光を電気信号に変換し、制御装置３８，７８に供給する。制御装置３８，７８はそれぞれ、フォトダイオード３６，７６の出力パワーが所定閾値以上か否かを判別することで、ＬＤ２８，３８が注入同期しているかどうか、すなわち、光ファイバ１２ｉに断線が生じているか否かを判別できる。
【００４１】
フォトダイオード３６，７６の出力パワーが所定閾値未満のとき（図６（ａ））、制御装置３８，７８は、電源供給装置４０，８０を作動させず、光スイッチ２２，６２を初期状態（端子Ａへの接続状態）に放置する。この状態では、光ファイバ１２ｉを介して信号が伝送される。すなわち、光送信装置１０からの光信号は、先に説明した通り、光スイッチ２２，ＷＤＭ光カプラ２４、光ファイバ１２ｉ、ＷＤＭ光カプラ６４及び光スイッチ６２を経由して、光受信装置１４に向けて出力される。
【００４２】
他方、フォトダイオード３６，７６の出力パワーが所定閾値以上になるとき（図６（ｂ））、制御装置３８，７８は、電源供給装置４０，８０を起動して光／電気変換器２６，６６を稼働させ、光スイッチ２２，６２を端子Ｂに切り替える。この切替えにより、光スイッチ２２は、上流からの光信号を端子ＢからＯ／Ｅ変換器２６に供給し、Ｏ／Ｅ変換器２６は、光スイッチ２２からの光信号を電気信号に変換し、アンテナ４２を励振し、無線回線２０ｉに放射する。
【００４３】
回線セレクタ１８ｉのアンテナ８２が、冗長用無線回線２０ｉの無線信号、即ちアンテナ４２から放射された無線信号を受信し、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器６６に供給する。Ｅ／Ｏ変換器６６は、アンテナ８２で受信された無線信号を波長λ１の光信号に変換し、光スイッチ６２の端子Ｂに供給する。Ｅ／Ｏ変換器６６は、アンテナ８２からの無線信号を増幅するアンプを含む。制御装置７８が光スイッチ６２を端子Ｂ側に切り替えているので、光スイッチ６２は、Ｅ／Ｏ変換器６６からの光信号を後段装置、即ち回線セレクタ１６ｉ＋１又は光受信装置１４に出力する。このようにして、光ファイバ１２ｉの破断により光ファイバ１２ｉを伝送できない光信号が、無線回線２０ｉでバイパスされ得る。
【００４４】
図７は、光ファイバ１２１，１２ｎで断が発生し、それぞれ冗長用無線回線２０１，２０ｎに迂回させた場合の信号伝送経路を示す。途中の経路については、信号は光ファイバ１２２〜１２ｎ−１を伝送する。
【００４５】
なお、回線セレクタ１６ｉの電源４４が、光スイッチ２２、ＬＤ２８、ＰＤ３６、制御装置３８及び電源供給装置４０の動作に必要な電力をこれらに供給する。また、回線セレクタ１８ｉの電源８４が、光スイッチ６２、ＬＤ６８、ＰＤ７６、制御装置７８及び電源供給装置８０の動作に必要な電力をこれらに供給する。アンテナ４２の励振と、アンテナ８２で受信した無線信号の増幅には、一般に他に比べて大きな電力を必要とする。本実施例では、無線回線２０ｉの利用時にのみ電源供給装置４０，８０を稼働させてＯ／Ｅ変換器２６及びＥ／Ｏ変換器６６に電力を供給するようにしたので、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉでの電力消費を節減できる。
【００４６】
交換などにより光ファイバ１２ｉの断線が修復されたとする。すると、ＬＤ２８の出力レーザ光が、修復された光ファイバ１２ｉを介してＬＤ６８に入射して、ＬＤ６８に注入同期を生じさせる。同時に、ＬＤ６８の出力レーザ光が、修復された光ファイバ１２ｉを介してＬＤ２８に入射して、ＬＤ２８に注入同期を生じさせる。これらの結果、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉは、光ファイバ１２ｉを経由した信号伝送に復帰する。
【００４７】
具体的には、ＬＤ２８，６８は、図４（ａ）に示すような多波長でのレーザ発振から図４（ｂ）に示す単一のプローブ波長λｐでのレーザ発振に遷移し、光反射器３４，７４の出力は、図６（ｂ）に示す状態から図６（ａ）に示す状態に遷移し、ＰＤ３６，７６の出力パワーが低下する。制御装置３８，７８は、ＰＤ３６，７６の出力パワーの低下に従い、光スイッチ２２，６２を接続端子Ａ側に切り替え、電源供給装置４０，８０にそれぞれＯ／Ｅ変換器２６及びＥ／Ｏ変換器６６への電源供給を停止させる。光スイッチ２２，６２を、電源４４，８４からの電源を遮断すると接続端子Ａに接続し、電源を供給すると接続端子Ｂに接続するスイッチ素子とすると、正常運用時の電力消費を節減できる。
【００４８】
本実施例では、光ファイバ１２ｉの復旧により、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉが自動的に無線回線２０ｉから復旧された光ファイバ１２ｉに切り替える。すなわち、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉをその場で操作する必要も、遠隔制御する必要もない。これは、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉをその場で操作する手段又は遠隔制御する手段を設けなくても良いことを意味するものであり、回線セレクタ１６ｉ，１８ｉの、惹いては図２に示す光伝送システム全体のコスト低減に繋がる。
【００４９】
ＬＤ２８，６８の発振波長は、環境温度の変化等によりシフトする恐れがあるが、ＷＤＭ光カプラ２４，６４及び光反射器３４，７４などの光フィルタ特性は一意に決定でき、且つ、半値幅がＬＤ２８，６８の発振波長帯域に比べて十分小さいことから、環境温度の変化によりＬＤ２８，６８の相互注入同期が動作しなくなる可能性は小さい。環境温度によるＬＤ２８，６８の発振波長変化が著しく無視できない場合には、ＬＤ２８，６８の動作温度を制御する温度コントローラ等を別途設けて、発振波長を安定化すれば良い。
【００５０】
本実施例では、各回線セレクタ１６ｉ，１８ｉにプローブ波長λｐを中心波長とするレーザ素子を配置し、基本的に波長無依存な構成で光ファイバ１２ｉの断を検出できるので、安価に構成できる。ファブリ・ペロー光源はＤＦＢレーザ等と比較して安価なので、これもまた、システム全体のコスト低減に繋がる。
【００５１】
本実施例では、フォトダイオード３６，７６が、正常運用中には光信号を検出せず、光回線で断が発生したときに光信号を検出するように構成したので、装置不具合による誤検出の可能性が低い。
【実施例２】
【００５２】
図８は、本発明の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【００５３】
図１に示す実施例では、ＬＤ２８，６８が注入同期しているかどうかを、その出力レーザ光のスペクトルの広狭により検出したが、図８に示す実施例では、ＬＤ２８，６８の駆動電流が注入同期の有無により相違することを利用して、注入同期状態か否かを検出する。
【００５４】
回線セレクタ１６ｉに代わる回線セレクタ１１６ｉには、ＬＤ２８の駆動電流を監視する監視装置１４６を設け、回線セレクタ１８ｉに代わる回線セレクタ１１８ｉには、ＬＤ６８の駆動電流を監視する監視装置１８６を設ける。ＬＤ２８，６８の出力光のパワーをモニタする必要が無いので、光カプラ３０，７０、光アイソレータ３２，７２、光反射器３４，７４及びフォトダイオード３６，７６は除去される。
【００５５】
ＬＤ２８，６８は注入同期の有無による駆動電流の変化を見るために、一定電圧で駆動されている。このとき、ＬＤ２８，６８の注入同期時の駆動電流は、注入同期が生じていないときの駆動電流よりも大きくなる。監視装置１４６，１８６はそれぞれ、このＬＤ，２８，６８の駆動電流の変化を監視しており、注入同期時の駆動電流であると判定すると、監視結果として制御装置１３８，１７８に注入同期中を通知し、非注入同期時には、非注入同期を通知する。
【００５６】
制御装置１３８，１７８はそれぞれ、監視装置１４６，１８６からの注入同期中通知信号に従い、制御装置３８，７８と同様に、電源供給装置４０，８０を起動してそれぞれＯ／Ｅ変換器２６及びＥ／Ｏ変換器６６に電力を供給させ、光スイッチ２２，６２を端子Ｂに切り替える。この切替えにより、上流からの光信号で搬送される信号は、光スイッチ２２の端子Ｂ、Ｏ／Ｅ変換器２６、アンテナ４２、無線回線２０ｉ、アンテナ８２、Ｅ／Ｏ変換器６６及び光スイッチ６２を介して後段装置、即ち、回線セレクタ１６ｉ＋１又は光受信装置１４に転送される。
【００５７】
また、非注入同期時には、制御装置１３８，１７８はそれぞれ、制御装置３８，７８と同様に、電源供給装置４０，８０からそれぞれＯ／Ｅ変換器２６及びＥ／Ｏ変換器６６への電力供給を遮断させ、光スイッチ２２，６２を端子Ａに切り替える。この切替えにより、上流からの光信号で搬送される信号は、光スイッチ２２の端子Ａ、ＷＤＭ光カプラ２４、光ファイバ１２ｉ、ＷＤＭ光カプラ６４及び光スイッチ６２を介して後段装置、即ち、回線セレクタ１６ｉ＋１又は光受信装置１４に転送される。
【００５８】
本実施例では、ＬＤ２８，６８の出力レーザ光の発振波長・出力パワーを監視するための光学系が不要になり、光回線断検出のシステム構成を簡略化できる。
【実施例３】
【００５９】
図９は、図２に示す光回線断検出システムの実施例を双方向光伝送システムに適用した構成の概略構成ブロック図を示す。
【００６０】
図１に示す光伝送システムにおいて、回線セレクタ２１６ｉが回線セレクタ１６ｉに対応し、回線セレクタ２１８ｉが回線セレクタ１８ｉに対応し、光送信装置１０及び光受信装置１４の代わりに光送受信装置を配置する。説明上、回線セレクタ２１６ｉから回線セレクタ２１８ｉに向かう方向を下りとし、逆方向を上りとする。無線回線２０ｉを介して上り信号を伝送できるようにするために、回線セレクタ２１６ｉには、サーキュレータ２４６，電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器２４８及びＷＤＭ光カプラ２５０が追加され、回線セレクタ２１８ｉには、サーキュレータ２８６，光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器２８８及びＷＤＭ光カプラ２９０が追加されている。
【００６１】
光ファイバ１２ｉを信号伝送に使用する正常時の動作を説明する。波長λ１の下り光信号が、回線セレクタ２１６ｉの入出力端子２２１に入射し、入出力端子２２１から光スイッチ２２２に入射する。光スイッチ２２２は、光ファイバ１２ｉ経由か、無線回線２０ｉ経由かを切り替える光学デバイスである。光スイッチ２２２の接続端子Ａは、波長分割多重光カプラ２２４に接続し、接続端子ＢはＷＤＭ光カプラ２５０に接続する。光スイッチ２２２は初期状態及び、信号伝送に光回線を利用する光回線正常時には、接続端子Ａに接続している。
【００６２】
ＷＤＭ光カプラ２２４は、光スイッチ２２２からの光信号を光入出力端子２２５を介して光ファイバ１２ｉに出力する。図２に示す実施例のＷＤＭ光カプラ２４と同様に、ＷＤＭ光カプラ２２４には、光ファイバ１２ｉの回線断を検出するためのプローブ光（波長λｐ）が入出力する。プローブ光の波長λｐは、ＷＤＭ光カプラ２２４で分離可能な程に、光信号の波長λ１とは異なる。
【００６３】
光ファイバ１２ｉを伝搬した下り光信号λ１は回線セレクタ２１８ｉの入出力端子２６５に入射し、入出力端子２６５からＷＤＭ光カプラ２６４に入射する。ＷＤＭ光カプラ２６４は、ＷＤＭ光カプラ２２４と同じ波長分離多重特性を具備する。ＷＤＭ光カプラ２６４は、光ファイバ１２ｉからの下り光信号λ１を光スイッチ２６２の端子Ａに供給する。
【００６４】
光スイッチ２６２は光スイッチ２２２と同様に、光ファイバ１２ｉ経由か、無線回線２０ｉ経由かを切り替える光学デバイスであり、初期状態及び信号伝送に光回線を利用する光回線正常時には、接続端子Ａに接続している。この状態で、光スイッチ２６２は、ＷＤＭ光カプラ２６４からの下り光信号λ１を入出力端子２６１から下流の回線セレクタ２１６ｉ＋１又は光送受信装置に向けて出力する。光スイッチ２６２の接続端子Ｂには、後述するように、無線回線２０ｉを経由した下り光信号λ１がＷＤＭ光カプラ２９０から入力する。
【００６５】
回線セレクタ２１６ｉ＋１又は光送受信装置から回線セレクタ２１８ｉの入出力端子２６１に入力する波長λ２の上り光信号は、回線セレクタ２１８ｉ、光ファイバ１２ｉ及び回線セレクタ２１６ｉにおいて波長λ１の下り光信号とは逆の経路を伝搬し、入出力端子２２１から上流の回線セレクタ２１６ｉ＋１又は光送受信装置に向けて出力される。
【００６６】
ＬＤ２２８，２６８、光カプラ２３０，２７０、光アイソレータ２３２，２７２、光反射器２３４，２７４及びＰＤ２３６，２７６は、光ファイバ１２ｉの回線断を検出する手段として、ＬＤ２８，６８、光カプラ３０，７０、光アイソレータ３２，７２、光反射器３４，７４及びＰＤ３６，７６と同様に機能するので、詳細は説明を省略する。もちろん、図８に示す監視装置１４６，１８６で注入同期の有無を検出する図８に示す構成を採用しても良い。
【００６７】
ＬＤ２２８，２７０は、ＬＤ２８，７０と同様に、光ファイバ１２ｉで回線断が生じていないとき注入同期により単一波長λｐでレーザ発振し、光ファイバ１２ｉで回線断が生じると、多波長でレーザ発振する。
【００６８】
ＬＤ２２８が注入同期から外れると、制御装置２３８は、ＰＤ２３６の出力に従い、光スイッチ２２２を接続端子Ｂに切り替えると共に、電源供給装置２４０にＯ／Ｅ変換器２２６とＥ／Ｏ変換器２４８に電源を供給させる。同様に、ＬＤ２６８が注入同期すると、制御装置２７８は、ＰＤ２７６の出力に従い、光スイッチ２６２を接続端子Ｂに切り替えると共に、電源供給装置２８０にＥ／Ｏ変換器２６６とＯ／Ｅ変換器２８８に電源を供給させる。
【００６９】
光スイッチ２２２の接続端子Ｂへの切り替えにより、光スイッチ２２２は、入出力端子２２１からの下り光信号をＷＤＭ光カプラ２５０に供給し、ＷＤＭ光カプラ２５０は、この下り光信号をＯ／Ｅ変換器２２６に供給する。Ｏ／Ｅ変換器２２６は、ＷＤＭ光カプラ２５０からの下り光信号を電気信号（下り信号）に変換し、Ｏ／Ｅ変換器２２６の出力信号は、サーキュレータ２４６を介してアンテナ２４２に供給される。これにより、アンテナ２４２はＯ／Ｅ変換器２２６の出力信号、すなわち下り信号により励振され、対応する無線信号を無線回線２０ｉに放射する。
【００７０】
回線セレクタ２１８ｉのアンテナ２８２が、冗長用無線回線２０ｉを介してアンテナ２４２から放射された無線信号を受信する。アンテナ２８２で受信された無線信号（下り信号）は、サーキュレータ２８６によりＥ／Ｏ変換器２６６に供給される。Ｅ／Ｏ変換器２６６は、アンテナ２８２で受信された無線信号を波長λ１の光信号、すなわち下り光信号に変換し、ＷＤＭ光カプラ２９０に供給する。ＷＤＭ光カプラ２９０は、Ｅ／Ｏ変換器２６６からの波長λ１の下り光信号を光スイッチ２６２の接続端子Ｂに供給する。Ｅ／Ｏ変換器２６６は、Ｅ／Ｏ変換器６６と同様に、アンテナ２８２からの無線信号を増幅するアンプを含む。
【００７１】
制御装置２７８が光スイッチ２６２を接続端子Ｂ側に切り替えているので、光スイッチ２６２は、ＷＤＭ光カプラ２９０からの光信号を後段装置、即ち回線セレクタ２１６ｉ＋１又は光送受信装置に出力する。
【００７２】
回線セレクタ２１８ｉ，２１６ｉは、後段装置からの上り光信号で搬送される上り信号を、下り信号とは逆方向で無線回線２０ｉにより迂回する。
【００７３】
後段装置からの波長λ２の上り光信号は回線セレクタ２１８ｉの入出力端子２６１を介して光スイッチ２６２に入力する。光スイッチ２６２は、入出力端子２６１からの上り光信号をＷＤＭ光カプラ２９０に供給し、ＷＤＭ光カプラ２９０は、この上り光信号をＯ／Ｅ変換器２８８に供給する。Ｏ／Ｅ変換器２８８は、ＷＤＭ光カプラ２９０からの上り光信号を電気信号（上り信号）に変換し、Ｏ／Ｅ変換器２８８の出力信号は、サーキュレータ２８６を介してアンテナ２８２に供給される。これにより、アンテナ２８２はＯ／Ｅ変換器２８８の出力信号、すなわち上り信号により励振され、対応する無線信号を無線回線２０ｉに放射する。
【００７４】
回線セレクタ２１６ｉのアンテナ２４２が、冗長用無線回線２０ｉを介してアンテナ２８２から放射された無線信号を受信する。アンテナ２４２で受信された無線信号（上り信号）は、サーキュレータ２４６によりＥ／Ｏ変換器２４８に供給される。Ｅ／Ｏ変換器２４８は、アンテナ２４２で受信された無線信号を波長λ２の光信号、すなわち上り光信号に変換し、ＷＤＭ光カプラ２５０に供給する。ＷＤＭ光カプラ２５０は、Ｅ／Ｏ変換器２４８からの波長λ２の上り光信号を光スイッチ２２２の接続端子Ｂに供給する。Ｅ／Ｏ変換器２４８は、Ｅ／Ｏ変換器６６と同様に、アンテナ２４２からの無線信号を増幅するアンプを含む。
【００７５】
制御装置２３８が光スイッチ２２２を接続端子Ｂ側に切り替えているので、光スイッチ２２２は、ＷＤＭ光カプラ２５０からの上り光信号を前段装置、即ち回線セレクタ２１８ｉ−１又は光送受信装置に出力する。
【００７６】
このようにして、本実施例では、光ファイバ１２ｉの破断により光ファイバ１２ｉを伝送できない下り信号と上り信号が、無線回線２０ｉでバイパスされ得る。
【００７７】
本実施例でも、光ファイバ１２ｉの断の際には、無線伝送に必要な部所のみに電力を供給し、光ファイバ１２ｉを信号伝送に使用しているときには、無線伝送に必要な部所には電力を供給しないようにしたので、無駄な電力消費を節減できる。
【００７８】
交換などにより光ファイバ１２ｉの断線が修復された場合に、実施例１と同様に、ＬＤ２２８，２６８の注入同期が再開し、これにより、制御装置２３８，２７８はそれぞれ、光スイッチ２２２，２６２を接続端子Ａに切り替える。この結果、回線セレクタ２１６ｉ，２１８ｉは、光ファイバ１２ｉを経由した信号伝送に復帰する。
【００７９】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１０：光送信装置
１２：光回線
１２１〜１２ｎ：光ファイバ
１４：光受信装置
１６ｉ（１６１〜１６ｎ），１８ｉ（１８１〜１８ｎ）：回線セレクタ
２０ｉ（２０１〜２０ｎ）：冗長用無線回線
２１，６１：入出力端子
２２，６２：光スイッチ
２４，６４：ＷＤＭ光カプラ
２５，６５：入出力端子
２６：Ｏ／Ｅ変換器
６６：Ｅ／Ｏ変換器
２８，６８：レーザダイオード
３０，７０：光カプラ
３２，７２：光アイソレータ
３４，７４：光反射器
３６，７６：フォトダイオード
３８，７８：制御装置
４０，８０：電源供給装置
４２，８２：アンテナ
４４，８４：電源装置
１３８，１７８：制御装置
１４６，１８６：監視装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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