(57)【要約】【課題】光ファイバ開放端面から高出力の光パワーが出射され続けないようにする。【解決手段】光中継装置の出力点の出力光を監視する出力光強度監視手段４と、光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光を監視する反射光強度監視手段５と、反射異常検出閾値演算手段６と、出力光強度低下量演算手段８と、回復閾値演算手段９とを備える。監視した反射光強度から、装置出力点から光ファイバ開放端面までの光ファイバ伝送路損失と光ファイバ開放端面から出射される光強度を推定し、開放端面から出射される光強度が、基準光強度を超過した場合に反射異常を検出する反射異常検出閾値を定める。また、開放端出力光強度が基準光強度まで低下するように、装置出力点において監視した出力光強度と反射光強度とから、出力光強度低下量、および、回復閾値を定める。【選択図】図１
2011142387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される光信号を出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する光中継装置であって、
装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による開放端で出射される開放端出射光強度が予め定められた基準光強度より大きくなる領域での該光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常を検出するための反射異常検出閾値を、前記出力光強度に基づき算出する反射異常検出閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、前記反射異常の検出判定を行う反射異常検出判定手段と
を備えた光中継装置。
【請求項２】
入力される光信号の光強度を制御して出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する光中継装置であって、
装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、
前記出力光強度に基づき、反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常の検出判定を行う反射異常検出判定手段と、
前記出力光強度と前記反射光強度に基づき、前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による開放端での出射光強度を推定し、推定された出射光強度に基づき出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量演算手段と、
前記出力光強度低下量演算手段で算出された出力光強度低下量に基づき、前記光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を制御する信号光強度制御手段と
を備えた光中継装置。
【請求項３】
入力される光信号の光強度を制御して出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する光中継装置であって、
装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、
前記出力光強度に基づき、反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常の検出判定を行う反射異常検出判定手段と、
前記出力光強度と前記反射光強度に基づき、出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量演算手段と、
前記出力光強度低下量演算手段で算出された出力光強度低下量に基づき、前記光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を制御する信号光強度制御手段と、
前記出力光強度低下量と反射異常が検出されたときの前記反射光強度とに基づき、又は、出力光強度の制御後の反射光強度に基づき、反射異常回復閾値を算出する反射異常回復閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常回復閾値を比較し、反射異常の回復判定を行う反射異常回復判定手段と、
を備えた光中継装置。
【請求項４】
前記出力光強度監視手段は、
入力ポートと前記光ファイバ伝送路が接続される前記出力ポートとの間に挿入される、出力光強度を監視するために出力光を分岐する出力光分岐用光カプラと、
前記出力光分岐用光カプラにて分岐された信号光を入力し、前記光ファイバ伝送路へ送出する出力ポートの出力光強度を監視する出力光強度監視回路と
を有し、
前記反射光強度監視手段は、
前記光ファイバ伝送路から前記出力ポートに戻る反射光強度を監視するために反射光を分岐する反射光モニタ用光カプラと、
前記反射光分岐用光カプラにて分岐された反射光を入力し、前記光ファイバ伝送路から前記出力ポートに戻る反射光強度を監視する反射光強度監視回路と
を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の光中継装置。
【請求項５】
前記出力光強度低下量演算手段は、
前記光ファイバ伝送路が切断又は開放され、切断又は開放された開放端から出射される光強度の許容最大値を規定する基準光強度を設定する基準光強度設定回路と、
開放端におけるフレネル反射による反射減衰量を設定する反射減衰量設定回路と、
前記出力光強度監視手段の出力信号と、前記反射光強度監視手段の出力信号と、前記基準光強度設定回路の設定信号と、前記反射減衰量設定回路の設定信号から、出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量算出回路と
を有する請求項２又は３に記載の光中継装置。
【請求項６】
前記反射異常回復閾値演算手段は、
反射異常検出と回復過程においてヒステリシス特性をもたせるためのヒステリシス量を設定するヒステリシス量設定回路と、
前記反射光強度監視手段の出力信号と、前記出力光強度低下量演算手段の出力信号と、ヒステリシス設定回路の設定信号とから、反射異常回復閾値を算出する反射異常回復閾値算出回路と
を有する請求項３に記載の光中継装置。
【請求項７】
前記反射異常検出閾値演算手段は、
光ファイバ伝送路の開放端から出射される開放端出射光強度の許容最大値を規定する予め定められた基準光強度と、装置出力点の出力光強度との差から、装置出力点から前記基準光強度と前記開放端出射光強度が実質的に等価となる仮想開放端までの光ファイバ伝送路損失を推定し、
前記仮想開放端での出射光強度に対し、フレネル反射によって反射減衰量分の減衰を受けた前記仮想開放端での反射光が、推定した前記光ファイバ伝送路損失分だけ低下して装置出力点に戻り、前記反射光強度監視手段によって観測される仮想の反射光強度を推定し、
該仮想の反射光強度を反射異常検出閾値と定める請求項１乃至３のいずれかに記載の光中継装置。
【請求項８】
前記反射異常検出閾値演算手段は、
前記光ファイバ伝送路の開放端から出射される開放端出射光強度の許容最大値を規定する予め定められた基準光強度Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）と、観測される装置出力点の出力光強度Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）と、開放端での予め定められた反射減衰量Ｒ（ｄＢ）とに基づき、反射異常検出閾値Ｐｄｅｔを以下の式で算出する請求項１乃至３のいずれかに記載の光中継装置。
Ｐｄｅｔ（ｄＢｍ）＝２×Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）−Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｒ（ｄＢ）    ・・・（１）
【請求項９】
前記出力光強度低下量演算手段は、
前記光ファイバ伝送路が切断又は開放され、切断又は開放された開放端から出射される光強度に対し、フレネル反射による反射減衰量分の減衰を受けた反射光が装置出力点に戻り、前記反射光強度監視手段によって観測される反射光強度と前記出力光強度監視手段によって観測される出力光強度との差と、開放端での予め定められた反射減衰量とに基づき、装置出力点から開放端までの光ファイバ伝送路損失を推定し、
推定した該光ファイバ伝送路損失と出力光強度から、開放端での出射光強度を推定し、
開放端から出射される光強度の許容最大値を定める基準光強度に対して、該推定した開放端での出射光強度が超過する量を装置出力光強度低下量と定める請求項２又は３に記載の光中継装置。
【請求項１０】
前記出力光強度低下量演算手段は、
前記光ファイバ伝送路の開放端から出射される開放端出射光強度の許容最大値を規定する予め定められた基準光強度Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）と、装置出力点の出力光強度Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）と、観測される反射光強度Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）と、開放端における反射光の予め定められた反射減衰量Ｒ（ｄＢ）とに基づき出力光強度低下量ΔＰｏｕｔ（ｄＢ）を以下の式で算出する請求項２又は３に記載の光中継装置。
ΔＰｏｕｔ（ｄＢ）＝１／２×（Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）＋Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）＋Ｒ）−Ｐｓａｆｅ    ・・・（２）
【請求項１１】
前記反射異常回復閾値演算手段は、
反射異常を検出した時点の前記反射光強度から、前記出力光強度低下量と、反射異常検出と回復過程においてヒステリシス特性をもたせるための予め定められたヒステリシス量とを差し引いた仮想の反射光強度を反射異常回復閾値と定める請求項３に記載の光中継装置。
【請求項１２】
前記信号光強度制御手段は、
入力される光信号の光強度を制御する光増幅器であって、該光増幅器の出力光が一定値になるように制御される前記光増幅器と、
前記光増幅器の利得を制御する励起光源と、
前記出力光強度監視手段から出力される出力光強度信号と、前記出力光強度低下量演算手段から出力される出力光強度低下量信号を加算する加算回路と、
前記加算回路の出力信号に基づき、前記励起光源の電流又は前記励起光源からの出力光強度を制御する励起光源制御回路と
を有する請求項２又は３に記載の光中継装置。
【請求項１３】
前記信号光強度制御手段は、
入力される光信号の減衰させる可変光減衰器と、
光減衰量を設定する光減衰量設定回路と、
該光減衰量設定回路から出力される光減衰量と、前記出力低下量演算手段から出力される出力光強度低下量を加算する加算回路と、
前記加算回路の出力信号に基づき前記光減衰量を制御する駆動回路と
を有する請求項２又は３に記載の光中継装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の光中継装置と、
光信号を生成する光信号生成手段と
を備え、
前記光中継装置は、前記光信号生成手段から光信号を入力する光伝送装置。
【請求項１５】
入力される光信号を出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する装置において該光ファイバ伝送路での光信号の反射異常を検出するための反射異常検出方法であって、
装置出力点の出力光強度を監視し、
光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視し、
光ファイバ伝送路の切断又は開放による開放端で出射される開放端出射光強度が予め定められた基準光強度より大きくなる領域での該光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常を検出するための反射異常検出閾値を、前記出力光強度に基づき算出し、
前記反射光強度と前記反射異常検出閾値を比較し、前記反射異常の検出判定を行う反射異常検出方法。
【請求項１６】
入力される光信号の光強度を制御して出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出し、該光ファイバ伝送路での光信号の反射異常を検出する装置において、該反射異常の回復判定を行うための反射異常回復判定方法であって、
装置出力点の出力光強度を監視し、
光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視し、
前記出力光強度に基づき、反射光の反射異常が検出されると、前記出力光強度と前記反射光強度に基づき出力光強度低下量を算出し、該出力光強度低下量に基づき光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を制御し、
前記出力光強度低下量と反射異常が検出されたときの前記反射光強度とに基づき、又は、出力光強度の制御後の反射光強度に基づき、反射異常回復閾値を算出し、
前記反射光強度と前記反射異常回復閾値を比較し、反射異常の回復判定を行う反射異常回復判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光中継装置、光伝送装置、反射異常検出方法及び反射異常回復判定方法に係り、特に、光ファイバ伝送路の障害を監視する手段として、光ファイバ断線による光ファイバ開放端からの反射光強度を監視し、反射異常を検出する機能を備え、ならびに、反射異常検出後、装置出力光強度を低下する機能、反射異常からの回復を判定する機能を備えた、光中継装置、光伝送装置、反射異常検出方法及び反射異常回復判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいては、複数の主信号波長を多重した波長多重光伝送技術が導入され、光伝送装置の出力光強度は劇的に増大してきた。一方、光ファイバ伝送路における光ファイバ断線、ならびに、光伝送装置と光ファイバ伝送路を接続する光コネクタ開放によって、光ファイバの開放端面から出射される光パワーは非常に高出力となり、人体への安全性を確保する必要がある。
従来技術として、光ファイバ断線、ならびに、光コネクタ開放による光ファイバ開放端で生じる反射光に対して、光伝送装置の出力点に戻る反射光強度を監視し、規定以上の反射光強度を検出した場合、反射異常を検出し、光伝送装置の出力光強度レベルを自動的に低下させる機能が存在する。
また、反射異常検出状態、かつ、光伝送装置の出力光強度低下状態から、光ファイバ断線、または、光コネクタ開放が復旧され、開放端から光伝送装置側に戻る反射光強度が規定以下に回復した際には、光伝送装置出力光強度を所要レベルに自動復帰する機能が存在する。
反射異常検出方式としては、例えば、光ファイバ断線、ならびに、光コネクタ開放による光ファイバ開放端から光伝送装置側に戻る反射光強度の絶対量を監視し、反射光強度の絶対量と、予め一意に定めた反射異常（絶対反射量）検出閾値と比較判定する、検出方式が特許文献１に開示されている。
また、出力光強度の絶対量と、反射光強度の絶対量の双方を監視し、それら絶対量の比から相対反射量（＝反射光強度  絶対量／出力光強度  絶対量）を算出し、予め一意に定めた反射異常（相対反射量）検出閾値と比較判定する、検出方式が特許文献２に開示されている。
出力光強度低下方式としては、例えば、反射異常検出時に光伝送装置から光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を予め一意に定めた出力光強度まで低下させる低下方式、もしくは、光伝送装置の出力光強度を実質的に消光状態と等しいレベルとなるように低下させる方式、等、の出力光強度低下方式が特許文献１、および、特許文献３に開示されている。
一方、反射異常回復方式としては、検出方式と同様、光伝送装置の出力光強度低下状態において、光伝送装置の出力点に戻る反射光強度の絶対量を監視し、予め一意に定めた反射異常（絶対反射量）回復閾値と比較判定する回復方式、ならびに、出力光強度の絶対量と、反射光強度の絶対量の双方を監視し、それら絶対量の比から相対反射量（＝反射光  絶対量／出力光  絶対量）を算出し、予め一意に定めた反射異常（相対反射量）回復閾値と比較判定する回復方式、が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１７７８３７号公報
【特許文献２】特開平４−３２４３３５号公報
【特許文献３】特開平５−８３２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の反射異常検出方式では、反射異常検出を判定するための反射異常検出閾値を予め一意に定めた固定値としている。一方、装置出力点で監視する反射光強度の絶対量は、光ファイバ開放端面で反射され装置出力点に戻るまでの過程で受ける光ファイバ伝送路自体の損失、ならびに、光伝送装置出力点と光ファイバ伝送路との間に挿入される光学部品（例えば、光フィルタや光減衰器）の損失に依存して変わるため、光ファイバ伝送路の開放端位置によって、反射異常を検出する感度が異なる。例えば、開放端位置が、装置出力点から近いほど検出し易く、遠いほど検出し難い。すなわち、反射異常を正しく検出できる条件が制限され、光ファイバ伝送路の開放端位置によっては、反射異常を検出できず、光ファイバ開放端面から高出力の光パワーが出射され続け、人体への安全性を確保できなくなる、といった課題がある。
また、従来の出力光強度低下方式では、反射異常検出後、光ファイバ開放端位置によらず、出力光強度を予め一意に定めた固定レベルに低下させているため、開放端位置によっては、装置出力点で監視する反射光強度の絶対量が著しく低下し、回復判定時に誤動作（誤回復）を引き起こす恐れがある、といった課題がある。
また、従来の反射異常回復方式では、反射異常検出時と同様、反射異常の回復を判定するための反射異常回復閾値を予め一意に定めた固定値としている。一方、装置出力点で監視する反射光強度の絶対量が、装置出力点から光ファイバ開放端までの損失に依存して変わるため、光ファイバ開放端位置によって、回復感度が異なる。例えば、開放端位置が、装置出力点から近いほど回復し難く、遠いほど回復し易い。すなわち、開放端位置によって、復帰に要求される光ファイバ開放端の反射量が異なり、同じ水準で回復判定を実施することができない、といった課題がある。
本発明は、上記課題を鑑みて、光ファイバ伝送路が切断され、光ファイバ開放端から高出力が出射され続けないよう、開放端の出射光強度が規定値を超過する場合には、光ファイバ開放端位置が任意の場所であっても、反射異常を検出する光中継装置、光伝送装置及び反射異常検出方法を提供することを目的とする。また、本発明は、装置出力光強度、すなわち、開放端出射光強度を低下することを目的のひとつとする。さらに、本発明は、装置出力光強度を低下した後に、光ファイバ伝送路の開放が回復したことを判定する光中継装置、光伝送装置及び反射異常回復判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段を、本発明の光中継装置が備える反射異常検出部、および、出力光強度低下部、および、反射異常回復部に分けて説明する。なお、以下の説明では、反射異常検出部、出力光強度低下部および反射異常回復部を構成する手段は一部オーバーラップする。
反射異常検出部は、入力ポートから入力された入力光信号を出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、反射光強度監視手段にて監視した反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、反射異常の判定を行う反射異常検出判定手段と、反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値演算手段と、を備えた構成とし、
光ファイバ伝送路の光ファイバが切断され、開放端から出射される開放端出射光強度の最大値を規定する基準光強度に対し、装置出力点の出力光強度と前記基準光強度との差から、前記基準光強度と前記開放端出射光強度が実質的に等価となる、装置出力点から仮想の開放端までの光ファイバ伝送路損失を推定し、前記仮想の開放端出射光強度に対し、フレネル反射（異なる屈折率をもつ媒質の境界面で生じる反射）によって、開放端にて一定量の低下（以下、反射減衰量）を受けた反射光が、推定した前記光ファイバ伝送路損失分だけ低下して装置出力点に戻り、反射光強度監視手段によって観測される仮想の反射光強度を反射異常検出閾値と定める。
出力光強度低下部は、前記反射異常検出部に加え、出力光強度監視手段にて監視した出力光強度と反射光強度監視手段にて監視した反射光強度から、出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量演算手段と、を備えた構成とし、
光ファイバ伝送路の光ファイバが切断され、切断された開放端から出射される光強度に対し、フレネル反射による反射減衰量分の減衰を受けた反射光が、光伝送装置出力点に戻り、反射光強度監視手段によって観測される反射光強度から、装置出力点から開放端までの光ファイバ伝送路損失を推定し、推定した光ファイバ伝送路損失と装置出力光強度から、開放端出射光強度を推定し、開放端から出射される光強度の最大値を定める基準レベルに対して、推定した開放端出射光強度が超過する量を出力光強度低下量と定める。
反射異常回復部は、前記反射異常検出部、ならびに、出力光強度低下部に加え、出力光強度低下量演算手段にて算出された出力光強度低下量と反射光強度監視手段にて監視した反射光強度から反射異常回復閾値を算出する反射異常回復閾値演算手段と、反射光強度監視手段にて監視した反射光強度と反射異常回復閾値を比較し、反射異常の回復判定を行う反射異常回復判定手段と、を備えた構成とし、
反射異常を検出した時点の反射光強度から、前記出力強度低下量と、反射異常検出と回復過程においてヒステリシス特性をもたせるためのヒステリシス量と、を差し引いた仮想の反射光強度を反射異常回復閾値と定める。
【０００６】
また、前記反射異常検出判定手段の判定結果と、出力光強度低下量演算手段の演算結果と、反射異常回復判定手段の判定結果に基づいて、各機能部の状態を管理する制御手段を備える。
また、出力光強度を低下する手段として、複数の主信号波長を多重して送出する波長多重光信号生成手段の出力光強度制御手段を利用し、波長多重光信号生成手段の出力光信号を入力とし、出力光強度低下量演算手段にて算出した出力光強度低下量を低下するよう波長多重光信号生成手段の出力光強度、すなわち、入力ポートの入力光強度を低下させるように制御手段から指示し、その指示を波長多重光信号生成手段に通知する通知手段を備える。
また、出力光強度を低下する別の手段として、入力光信号を信号光強度制御手段に収容し、信号光強度手段によって出力光強度低下量演算手段にて算出した出力光強度低下量を低下するよう、制御手段から直接指示を行えるように信号光強度制御手段を備える。
【０００７】
本発明の第１の解決手段によると、
入力される光信号を出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する光中継装置であって、
装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による開放端で出射される開放端出射光強度が予め定められた基準光強度より大きくなる領域での該光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常を検出するための反射異常検出閾値を、前記出力光強度に基づき算出する反射異常検出閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、前記反射異常の検出判定を行う反射異常検出判定手段と
を備えた光中継装置が提供される。
上記第１の解決手段によると、光ファイバ伝送路が切断され、光ファイバ開放端から高出力が出射され続けないよう、開放端の出射光強度が規定値を超過する場合には、光ファイバ開放端位置が任意の場所であっても、反射異常を検出することができる。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
入力される光信号の光強度を制御して出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する光中継装置であって、
装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、
前記出力光強度に基づき、反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常の検出判定を行う反射異常検出判定手段と、
前記出力光強度と前記反射光強度に基づき、前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による開放端での出射光強度を推定し、推定された出射光強度に基づき出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量演算手段と、
前記出力光強度低下量演算手段で算出された出力光強度低下量に基づき、前記光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を制御する信号光強度制御手段と
を備えた光中継装置が提供される。
上記第２の解決手段によると、装置出力光強度、すなわち、開放端出射光強度を低下することができる。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
入力される光信号の光強度を制御して出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する光中継装置であって、
装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段と、
前記光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視する反射光強度監視手段と、
前記出力光強度に基づき、反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、前記光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常の検出判定を行う反射異常検出判定手段と、
前記出力光強度と前記反射光強度に基づき、出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量演算手段と、
前記出力光強度低下量演算手段で算出された出力光強度低下量に基づき、前記光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を制御する信号光強度制御手段と、
前記出力光強度低下量と反射異常が検出されたときの前記反射光強度とに基づき、又は、出力光強度の制御後の反射光強度に基づき、反射異常回復閾値を算出する反射異常回復閾値演算手段と、
前記反射光強度と反射異常回復閾値を比較し、反射異常の回復判定を行う反射異常回復判定手段と、
を備えた光中継装置が提供される。
上記第３の解決手段によると、装置出力光強度を低下した後に、光ファイバ伝送路の開放が回復したことを判定することができる。
【００１０】
本発明の第４の解決手段によると、
上述の光中継装置と、
光信号を生成する光信号生成手段と
を備え、
前記光中継装置は、前記光信号生成手段から光信号を入力する光伝送装置が提供される。
【００１１】
本発明の第５の解決手段によると、
入力される光信号を出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出する装置において該光ファイバ伝送路での光信号の反射異常を検出するための反射異常検出方法であって、
装置出力点の出力光強度を監視し、
光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視し、
光ファイバ伝送路の切断又は開放による開放端で出射される開放端出射光強度が予め定められた基準光強度より大きくなる領域での該光ファイバ伝送路の切断又は開放による反射異常を検出するための反射異常検出閾値を、前記出力光強度に基づき算出し、
前記反射光強度と前記反射異常検出閾値を比較し、前記反射異常の検出判定を行う反射異常検出方法が提供される。
【００１２】
本発明の第６の解決手段によると、
入力される光信号の光強度を制御して出力ポートと接続された光ファイバ伝送路へ送出し、該光ファイバ伝送路での光信号の反射異常を検出する装置において、該反射異常の回復判定を行うための反射異常回復判定方法であって、
装置出力点の出力光強度を監視し、
光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光の反射光強度を監視し、
前記出力光強度に基づき、反射光の反射異常が検出されると、前記出力光強度と前記反射光強度に基づき出力光強度低下量を算出し、該出力光強度低下量に基づき光ファイバ伝送路へ送出する出力光強度を制御し、
前記出力光強度低下量と反射異常が検出されたときの前記反射光強度とに基づき、又は、出力光強度の制御後の反射光強度に基づき、反射異常回復閾値を算出し、
前記反射光強度と前記反射異常回復閾値を比較し、反射異常の回復判定を行う反射異常回復判定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると光ファイバ伝送路が切断され、光ファイバ開放端から高出力が出射され続けないよう、開放端の出射光強度が規定値を超過する場合には、光ファイバ開放端位置が任意の場所であっても、反射異常を検出する光中継装置、光伝送装置及び反射異常検出方法を提供することができる。また、本発明によると、装置出力光強度、すなわち、開放端出射光強度を低下することができる。さらに、本発明によると、装置出力光強度を低下した後に、光ファイバ伝送路の開放が回復したことを判定する光中継装置、光伝送装置及び反射異常回復判定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態を説明するために、光ファイバ伝送路中の光強度と光ファイバ伝送路損失との関係の一例を示したグラフである。
【図５】本発明の一実施形態を説明する光中継装置の各機能の連携動作の一例を示したフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態による光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態による光中継装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明を実施するための光中継装置の第１の構成例を示す。
本実施の形態を、反射異常検出部、および、出力光強度低下部、および、反射異常回復部に分けて説明する。
反射異常検出部は、波長多重光信号生成手段１４から出力された出力光信号を入力ポート１に入力し、入力光信号を出力ポート２と接続された光ファイバ伝送路３へ送出する装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視手段４と、光ファイバ伝送路３から装置出力点に戻る反射光強度を監視する反射光強度監視手段５と、反射光強度監視手段５にて監視した反射光強度と反射異常検出閾値を比較し、反射異常の判定を行う反射異常検出判定手段７と、反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値演算手段６と、を備える。
出力光強度低下部は、前記反射異常検出部の構成に加え、出力光強度監視手段４にて監視した出力光強度と反射光強度監視手段５にて監視した反射光強度から、出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量演算手段８を備える。
反射異常回復部は、前記反射異常検出部の構成ならびに出力光強度低下部の構成に加え、出力光強度低下量演算手段８にて算出された出力光強度低下量と反射光強度監視手段５にて監視した反射光強度から反射異常回復閾値を算出する反射異常回復閾値演算手段９と、反射光強度監視手段５にて監視した反射光強度と反射異常回復閾値を比較し、反射異常の回復判定を行う反射異常回復判定手段１０と、を備える。
【００１６】
制御手段１１は、反射異常検出判定手段７の判定結果と、出力光強度低下量演算手段８の演算結果と、反射異常回復判定手段１０の判定結果とを入力する。通知手段１３は、出力光強度低下量を波長多重光信号生成手段１４に通知する。
尚、出力光強度を低下する手段として、波長多重光信号生成手段１４の出力光強度制御手段を利用し、出力光強度低下量演算手段８にて算出した出力光強度低下量分だけ波長多重光信号生成手段の出力光強度、すなわち、入力ポート１の入力光強度を低下させるように制御手段１１から指示し、その指示を通知手段１３によって、波長多重光信号生成手段１４に伝達する。
本実施の形態では、直接、出力光強度を低下する手段を備えている必要はなく、例えば、実質的に出力光強度を低下させることと等価である入力光強度を指定した低下量だけ低下制御できる手段を備えた装置と連携させることによって、実質的に出力光強度の低下を実施することができる。
なお、図１中の波長多重光信号生成手段１４以外を光中継装置と呼び、光中継装置と波長多重光信号生成手段１４とをあわせて光伝送装置と称することもある。
【００１７】
図２は、本発明を実施するための光中継装置の第２の構成例を示す。
本構成例は、入力光信号を信号光強度制御手段１２に収容し、信号光強度制御手段１２によって出力光強度低下量演算手段８にて算出した出力光強度低下量を低下するよう、制御手段１１から直接指示を行えるように信号光強度制御手段１２、を備えた構成とする。
本構成例は、図１に示す第１の構成例に対して、信号光強度制御手段１２を具備しており、したがって、波長多重光信号生成手段１４の出力光強度を制御する必要がなく、出力光強度低下量を波長多重光信号生成手段１４に伝達するための通知手段１３が不要となる。また、制御手段１１から出力光強度低下量を直接指示することができるため、例えば、反射異常を検出後、できるだけ迅速に出力光強度を低下させる用途に適した構成である。
図１、および、図２に示す光中継装置において、反射異常検出閾値演算手段６、出力光強度低下量演算手段８、反射異常回復閾値演算手段９によって算出する反射異常検出閾値、出力光強度低下量、反射異常回復閾値を以下のように定める。
反射異常検出閾値について説明する。光ファイバ伝送路の光ファイバが切断され、開放端から出射される開放端出射光強度の最大値（許容最大値）を規定する基準光強度に対し、装置から出力された出力先の強度が光ファイバ伝送路損失を受けて前記基準光強度と前記開放端出射光強度が実質的に等価となる点を仮想の開放端とする。なお、基準光強度は、例えば、切断箇所から出射される光パワーが人体へ影響のないレベルに予め定められる。装置出力点の出力光強度と前記基準光強度との差から、装置出力点から仮想の開放端までの光ファイバ伝送路損失を推定する。前記仮想の開放端での出射光強度に対し、フレネル反射（異なる屈折率をもつ媒質の境界面で生じる反射）によって、開放端にて一定量の低下（以下、反射減衰量）を受けた反射光が、推定した前記光ファイバ伝送路損失分だけ低下して装置出力点に戻る。これを反射光強度監視手段によって観測し、観測される仮想の反射光強度を反射異常検出閾値と定める。
【００１８】
次に、出力光強度低下量について説明する。光ファイバ伝送路の光ファイバが切断され、切断された開放端から出射される光強度に対し、フレネル反射による反射減衰量分の減衰を受けた反射光が、光伝送装置出力点に戻り、反射光強度監視手段によって反射光強度が観測される。観測される反射光強度から、装置出力点から開放端までの光ファイバ伝送路損失を推定し、推定した光ファイバ伝送路損失と装置出力光強度から、開放端出射光強度を推定し、開放端から出射される光強度の最大値を定める基準光強度に対して、推定した開放端出射光強度が超過する量を出力光強度低下量と定める。
反射異常回復閾値は、反射異常を検出した時点の反射光強度から、前記出力強度低下量と、反射異常検出と回復過程においてヒステリシス特性をもたせるためのヒステリシス量と、を差し引いた仮想の反射光強度を反射異常回復閾値と定める。
上述の各閾値の定め方を、図を用いて説明する。
【００１９】
図４は、本実施の形態において反射異常検出閾値、出力光強度低下量、および、反射異常回復閾値を定めるを説明するための説明図である。図４は、光ファイバ伝送路３中の光強度と光ファイバ伝送路損失との関係の一例を示したものである。尚、図４は装置出力光強度＝＋２０ｄＢｍ、基準光強度＝＋１０ｄＢｍ、開放端での反射減衰量＝１５ｄＢとしたときの、伝送路の損失Ｌ＝５ｄＢの位置で光ファイバ端面の開放が生じた例を示す。
光ファイバ伝送路中の光強度（出力低下前）は、正常時の光ファイバ伝送路中の光強度レベルダイアグラム４１に示した通り、光ファイバ伝送路損失と共に低下する。光ファイバ伝送路損失＝０ｄＢとなる点が、装置出力点の光強度に相当する。
正常時の光ファイバ伝送路中の光強度レベルダイアグラム４１において、光ファイバ伝送路中の光強度と、基準光強度４３とが等しくなる損失（Ｌ＝１０ｄＢ）の点で光ファイバ端面の開放が生じた場合を仮定する。
仮想した開放端のフレネル反射によって生じる反射光は、仮想開放端出射光強度４４に対して、開放端反射減衰量４５（＝１５ｄＢ）分だけ低下し、光ファイバ伝送路の損失を受けて、装置出力点に戻る。その時に、装置出力点にて観測される反射光強度４７（＝−１５ｄＢｍ）を異常検出閾値４８に定める。仮想開放端で生じる反射光の光強度レベルダイアグラム４６として示す。
【００２０】
次に、正常時の光ファイバ伝送路中の光強度レベルダイアグラム４１において、光ファイバ伝送路損失Ｌ＝５ｄＢの位置で光ファイバ端面の開放が生じた場合を例に、出力光強度低下量、および、反射異常回復閾値を定める手段を説明する。
光ファイバ伝送路損失Ｌ＝５ｄＢの位置で光ファイバ端面の開放が生じた場合、開放端のフレネル反射によって生じる反射光が、開放端出射光強度４９に対して、開放端反射減衰量４５（＝１５ｄＢ）分だけ低下し、光ファイバ伝送路の損失を受けて、装置出力点に戻る。この反射光は、反射光強度監視手段５にてＬ＝５ｄＢを開放端とする反射光強度５１（＝−５ｄＢｍ）として観測される。Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下前の反射光強度レベルダイアグラム５０として示す。
このとき、観測される反射光強度５１が、反射異常検出閾値４８を超過するため、反射異常と判定される。
Ｌ＝５ｄＢを開放端とする反射光強度５１（＝−５ｄＢｍ）に基づき、装置出力点から光ファイバ開放端となる点までの光ファイバ伝送損失を推定し、開放端出射光強度４９を算出する。例えば、出力光強度監視手段４で観測される装置出力光強度４２と、反射光強度監視手段５で観測される反射光強度５１との差から、開放端反射減衰量４５を引くと、装置出力点と開放端の間の往復分の光ファイバ伝送損失が求められる。これを２で割ることで装置出力点から光ファイバ開放端となるまでの光ファイバ伝送損失が推定でき、装置出力光強度４２と推定された光ファイバ伝送損失から、開放端出射光強度４９が算出できる。開放端出射光強度４９と基準光強度４３との差分（超過分）から、装置出力光強度低下量５２（ΔＰ＝５ｄＢ）を算出し、装置出力光強度を低下させる。
装置出力光強度低下後は、開放端出射光強度５４は、基準光強度４３と等しく、開放端から装置出力点に戻る反射光強度５６も低下する。Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下後の反射光強度レベルダイアグラム５５として示す。ここで、反射光強度監視手段５で観測される反射光強度５６は、反射異常検出閾値より大きいが、開放端から出射される光強度は基準光強度以下に抑えられている。
【００２１】
次に、装置出力光強度低下前の装置出力点に戻る反射光強度５１を基準として、出力光強度低下量５２と予め定められたヒステリシス量５７を差し引いた値を反射異常回復閾値５８と定める。尚、ここでは、反射異常から回復と判定されるための開放端面の反射減衰量を３５ｄＢ、ヒステリシス量を２０ｄＢとした。
反射光強度が回復閾値を下回るまで出力光強度低下状態を維持し、回復閾値を下回った場合には、反射異常回復と判定し、装置出力光強度を所定レベル２０まで復帰させる。
次に、前記反射異常検出閾値、出力光強度低下量、反射異常回復閾値の算出過程を以下式にて説明する。ここで、装置出力点において観測される出力光強度をＰｏｕｔ（ｄＢｍ）、観測される反射光強度をＰｒｅｆ（ｄＢｍ）、基準光強度をＰｓａｆｅ（ｄＢｍ）、装置出力点から光ファイバ開放端までの光ファイバ伝送路損失をＬ（ｄＢ）、開放端におけるフレネル反射による反射減衰量をＲ（ｄＢ）、回復判定のためのヒステリシス量をα（ｄＢ）、光ファイバ開放端出射光強度をＰｏｐｅｎ（ｄＢｍ）とする。
反射異常検出閾値は、以下、式（１）から式（４）に基づき算出する。
反射光強度は、装置出力光強度と光ファイバ開放端までの光ファイバ伝送路損失から、次式で示される。
Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）＝Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−２ｘＬ（ｄＢ）−Ｒ（ｄＢ）・・・（１）
また、光ファイバ開放端出射光強度は、次式で示される（図４の４９に相当）。
Ｐｏｐｅｎ（ｄＢｍ）＝Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｌ（ｄＢ）    ・・・（２）
ここで、開放端出射光強度と安全レベル規定パワーが等しくなる点の光ファイバ伝送路損失Ｌｓａｆｅ（ｄＢ）は、次式で推定される。
Ｌｓａｆｅ（ｄＢ）＝Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）    ・・・（３）
【００２２】
したがって、反射光強度において、反射異常を判定するための検出閾値Ｐｄｅｔを次式で示される値に定める（図４のダイヤグラム４１に相当）。
Ｐｄｅｔ（ｄＢｍ）＝Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−２ｘＬｓａｆｅ（ｄＢ）−Ｒ（ｄＢ）
＝２ｘＰｓａｆｅ（ｄＢｍ）−Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｒ（ｄＢ）・・・（４）
基準光強度Ｐｓａｆｅ、反射減衰量Ｒは予め定められることができる。出力光強度Ｐｏｕｔは出力光強度監視手段４で観測される。反射異常検出閾値演算手段６は、これらの値を用いて式（４）に基づき反射異常検出閾値Ｐｄｅｔを求めることができる。
出力光強度低下量は、以下、式（５）から式（７）に基づき算出する。
反射光強度から、光ファイバ開放端において安全レベルを超過する量を求め、その超過量を出力光強度低下量として定める。式（１）より、反射異常を検出した時点の反射光強度Ｐｒｅｆと装置出力光強度Ｐｏｕｔより、光ファイバ開放端までの光伝送路損失Ｌは、次式にて推定される。
Ｌ（ｄＢ）＝１／２ｘ｛Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）−Ｒ（ｄＢ）｝
・・・（５）
また、式（２）より、開放端出射光強度は、次式で示される。
Ｐｏｐｅｎ（ｄＢｍ）＝Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｌ（ｄＢ）
＝１／２ｘ｛Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）＋Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）＋Ｒ（ｄＢ）｝
・・・（６）
ここで、Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）は反射異常を検出した時点（出力光強度の低下前）の反射モニタ値である。
【００２３】
式（６）より、開放端出射光強度が安全レベルを超過した分に相当する出力光強度低下量ΔＰｏｕｔを次式で定める。
ΔＰｏｕｔ（ｄＢ）＝１／２ｘ（Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）＋Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）＋Ｒ（ｄＢ））−Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）  ・・・（７）
反射異常回復閾値は、以下、式（８）から式（１０）に基づき算出する。
反射異常検出時点の反射光強度から、出力光強度低下量分とヒステリシス量分を差し引いた値を回復閾値と定める。したがって、式（１）、式（７）より、回復閾値は次式で定める。
Ｐｒｅｃ（ｄＢｍ）＝Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）−ΔＰｏｕｔ（ｄＢ）−α（ｄＢ）
＝１／２ｘ（Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）−Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｒ（ｄＢ））−α（ｄＢ）  ・・・（８）
なお、出力光低下後の反射光強度からヒステリシス量αを引いて回復閾値を求めてもよい。
【００２４】
ここでヒステリシス量αは、開放端面における反射減衰量がＲ（ｄＢ）からＸ（ｄＢ）に改善された場合を反射異常から回復と判断させるために次式が成立するように選ぶ。
α（ｄＢ）≦Ｘ（ｄＢ）−Ｒ（ｄＢ）    ・・・（９）
また、開放端面における反射減衰量がＲ（ｄＢ）からＸ（ｄＢ）に改善され、反射異常から回復した際に、反射光強度が式（４）に示す反射異常検出閾値を超過すると反射異常と回復を繰り返すことになるため、Ｘ（ｄＢ）を次式が成立するように選ぶ必要がある。
Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）−Ｐｄｅｔ（ｄＢｍ）≦Ｘ（ｄＢ）    ・・・（１０）
【００２５】
図３は、本発明を実施するための光中継装置の第３の構成例を示す。
図３に示す例は、図１に示す各手段で構成された光中継装置をより具体的に示したものである。
光中継装置は、出力光分岐用光カプラ１５、反射光分岐用光カプラ１６、出力光強度監視回路１７、反射光強度監視回路１８、基準光強度設定回路１９、開放端反射減衰量設定回路２０、反射異常検出閾値算出回路２１、反射異常検出判定回路２２、出力光強度低下量算出回路２３、ヒステリシス量設定回路２４、反射異常回復閾値算出回路２５、反射異常回復判定回路２６、制御回路２７を備える。また、波長多重光伝送装置３６と通信するための装置間通信回路３５をさらに備える。
光強度監視部、反射異常検出部、出力光強度低下部、反射異常回復部、および、制御部、に分けてそれぞれの構成を述べる。
光強度監視部では、波長多重伝送装置３６から出力された出力光信号を入力ポート１に入力し、入力ポート１の入力光信号を、光ファイバ伝送路３と接続された出力ポート２に出力する経路に、入力ポート１と出力ポート２の間に出力光分岐用光カプラ１５と、反射光分岐用光カプラ１６とを挿入する。前記出力光分岐用光カプラ１５にて分岐された信号光を入力とし、光ファイバ伝送路へ送出する装置出力点の出力光強度を監視する出力光強度監視回路１７と、前記反射光分岐用光カプラ１６にて分岐された反射光を入力とし、光ファイバ伝送路から装置出力点に戻る反射光強度を監視する反射光強度監視回路１８とを含む。
尚、出力光強度監視回路１７、および、反射光強度監視回路１８から出力される信号強度は、光強度に対応させるため、以下では、光強度監視回路の出力信号を光強度の単位であるｄＢｍに換算されたものとして説明する。
【００２６】
反射異常検出部は、反射光強度監視回路１８と、光ファイバ伝送路３が切断され、光ファイバ開放端から出射される光強度の最大値（許容値）を規定した基準光強度を定める基準光強度設定回路１９と、光ファイバ開放端で生じるフレネル反射によって開放端出射光強度に対して反射光として戻る割合を示す反射減衰量を設定する開放端反射減衰量設定回路２０と、前記基準光強度設定回路１９から出力される基準光強度信号、および、開放端反射減衰量設定回路２０から出力される反射減衰量設定信号、および、出力光強度監視回路１７から出力される出力光強度信号から反射異常検出閾値を算出する反射異常検出閾値算出回路２１と、前記反射異常検出閾値算出回路２１にて算出した反射異常検出閾値、および、反射光強度監視回路１８から出力される反射光強度から反射異常検出判定を実施する反射異常検出判定回路２２とを含む。
反射異常検出閾値算出回路２１では、出力光強度信号Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）と、基準光強度信号Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）から、開放端から出射される光強度が基準光強度と等しくなる装置出力点から開放端までの光ファイバ伝送路損失Ｌ（ｄＢ）（＝Ｐｏｕｔ−Ｐｓａｆｅ）を算出する。次に、基準光強度信号Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）から、開放端反射減衰量設定回路２０にて設定した反射減衰量信号Ｒ（ｄＢ）と、前記にて求めたＬ（ｄＢ）から、開放端から出射される光強度が基準光強度と等しくなる開放端（仮想開放端）においてフレネル反射によって出力点に戻る反射光強度（＝２ｘＰｓａｆｅ−Ｐｏｕｔ−Ｒ：式（４））を算出し、算出した値を反射異常検出閾値として出力する。
【００２７】
反射異常検出判定回路２２では、反射異常検出閾値算出回路２１にて算出した反射異常検出閾値と、反射光強度監視回路１８から出力される反射光強度とを比較し、反射異常検出の有無を判定し、制御回路２７に結果を通知する。
出力光強度低下部は、出力光強度監視回路１７と、反射光強度監視回路１８と、光ファイバ開放端から出射される光強度の最大値を規定した基準光強度を定める基準光強度設定回路１９と、光ファイバ開放端で生じるフレネル反射によって開放端出射光強度に対して反射光として戻る割合を示す反射減衰量を設定する反射減衰量設定回路２０と、前記出力光強度監視回路１７から出力される出力光強度信号、および、前記反射光強度監視回路１８から出力される反射光強度信号、および、前記基準光強度設定回路１９から出力される基準光強度信号、および、開放端反射減衰量設定回路２０から出力される反射減衰量設定信号から出力光強度低下量を算出する出力光強度低下量算出回路２３と、出力光強度低下量算出回路２３にて算出した出力光強度低下量を低下するよう波長多重伝送装置に通知する装置間通信回路３５とを含む。
出力光強度低下量算出回路２３では、出力光強度信号Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）と、反射異常検出機能において反射異常を検出した時点の反射光強度信号Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）と、反射減衰量Ｒ（ｄＢ）と、基準光強度信号Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）から、開放端までの光ファイバ伝送路損失Ｌ（ｄＢ）（＝１／２ｘ（Ｐｏｕｔ−Ｐｒｅｆ−Ｒ）：式（５））を算出する。次に、出力光強度信号Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）から開放端までの光ファイバ伝送路損失Ｌ（ｄＢ）を引いて、開放端から出射される光強度Ｐｏｐｅｎ（ｄＢｍ）を算出し、基準光強度Ｐｓａｆｅ（ｄＢｍ）との差分ΔＰ（ｄＢ）（＝Ｐｏｐｅｎ−Ｐｓａｆｅ）を算出し、出力光強度低下量として出力する。尚、波長多重光伝送装置３６の出力光強度制御手段を利用して、出力光強度低下量算出回路２３にて算出した出力光強度低下量分だけ波長多重光伝送装置３６の出力光強度、すなわち、入力ポート１の入力光強度を低下させるように制御回路２７から指示し、その指示を装置間通信回路３５によって、波長多重光伝送装置３６に伝達し、出力光強度を低下させる。
【００２８】
また、反射異常検出機能において、反射異常が検出されていない場合には、出力光強度を低下する必要はなく、出力光強度低下量算出回路２３からは、出力光強度低下量ΔＰ＝０（ｄＢ）とした結果が出力される。
反射異常回復判定部は、反射光強度監視回路１８と、ヒステリシス量設定回路２４と、前記出力光強度低下量算出回路２３から出力される出力光強度低下量信号、および、反射強度監視回路１８から出力される反射光強度信号、および、ヒステリシス量設定回路２４から出力されるヒステリシス量設定信号から反射異常回復閾値を算出する反射異常回復閾値算出回路２５と、前記反射異常回復閾値算出回路２５にて算出した反射異常回復閾値と、反射光強度監視回路１８から出力される反射光強度から反射異常回復判定を実施する反射異常回復判定回路２６とを含む。
反射異常回復閾値算出回路２５では、反射異常検出部において反射異常を検出した時点の反射光強度信号Ｐｒｅｆ（ｄＢｍ）を保持しておき、出力光強度低下機能において算出された出力光強度低下量ΔＰ（ｄＢ）と、ヒステリシス量設定回路２４にて設定したヒステリシス量設定信号α（ｄＢ）から、光ファイバ開放端における反射減衰量が改善された際の反射光強度（＝Ｐｒｅｆ−ΔＰ−α）を算出し、回復閾値として出力する。
上記過程は、反射異常検出時点の反射光強度から、出力光強度低下量分とヒステリシス量分を差し引いた値を回復閾値に設定することに相当する。
反射異常回復判定回路２６では、前記反射異常回復閾値算出回路２５にて算出した反射異常回復閾値と、反射光強度監視回路１８から出力される反射光強度とを比較し、反射異常回復の有無を判定し、制御回路２７に結果を通知する。
【００２９】
制御回路２７は、反射異常検出判定回路２２、反射異常回復判定回路２６、および、出力光強度低下量算出回路２３の結果に基づき、反射異常検出過程、出力光強度低下過程、反射異常回復過程の各状態を管理する。
反射異常検出過程では、反射異常検出閾値を算出し、監視した反射光強度と比較判定を行い、反射異常の検出有無を継続的に監視する処理を実行する。
出力光強度低下過程では、反射異常を検出後、出力光強度低下量を算出し、算出した出力光強度低下量ΔＰを制御回路２７から指示し、その指示を装置間通信回路３５によって、波長多重光伝送装置３６に伝達し、出力光強度を低下させる。
反射異常回復過程では、反射光強度を監視し、反射異常回復閾値と比較判定を行い、反射異常の回復有無を継続的に監視する処理を実行する。反射異常から回復判定した後は、出力光強度低下量ΔＰをΔＰ＝０（ｄＢ）となるように制御回路２７から指示し、その指示を装置間通信回路３５によって、波長多重光伝送装置３６に伝達し、出力光強度が所要レベルとなるように復帰させる。
【００３０】
本実施の形態は、反射異常検出閾値、出力光強度低下量、反射異常回復閾値を算出するために必要となる基準光強度、反射減衰量、ヒステリシス量のパラメータを、システム仕様や装置仕様に応じて最適値に設定できるよう設定回路を備えている。なお、設定回路を省略して各算出回路に値が固定的に設定されるようにしてもよい。
制御回路は、反射異常検出機能、出力光強度低下機能、反射異常回復機能の各状態を監視、制御する役割を果たす。
図５は、制御回路の監視、制御指示のもとで、反射異常検出機能、出力光強度低下機能、および、反射異常回復機能の連携動作の一例をフローチャートに示したものである。
反射異常検出機能ブロック６１では、出力光強度を監視し（処理６４）、監視した出力光強度と予め設定された基準光強度と開放端反射減衰量とから、反射異常検出閾値を算出する（処理６７）。監視した反射光強度と反射異常検出閾値との比較判定を実施する（処理６８、６９）。反射光強度が検出閾値以下であれば、反射異常を繰り返し監視する。反射光強度が検出閾値を上回っていれば、反射異常を検出する。
出力光強度低下機能ブロック６２では、出力光強度と反射光強度と予め設定された基準光強度と開放端反射減衰量とから出力光強度低下量を算出し（処理７０）、出力光強度低下制御を実施する（処理７１）。尚、出力光強度低下制御ブロック７１では、信号光強度制御手段に対して直接的、または、波長多重光信号生成手段に対して通知手段を介して間接的に、算出した出力光強度低下量分だけ、出力光強度、ないしは、入力光強度を低下するように制御手段から指示する。
反射異常回復機能ブロック６３では、出力光強度低下状態のもと、出力光強度低下量と反射光強度とヒステリシス量から、反射異常回復閾値を算出し（処理７３）、新たに監視した反射光強度と反射異常回復閾値との比較判定を実施する（処理６８、７４）。反射光強度が回復閾値を下回っていれば、反射異常から回復と判定し、出力光強度を所要レベルに復帰制御する（処理７５）。尚、出力光強度復帰制御ブロック７５では、信号光強度制御手段に対して直接的、または、波長多重光信号生成手段に対して通知手段を介して間接的に、出力光強度低下量ΔＰがΔＰ＝０（ｄＢ）となるように、出力光強度、ないしは、入力光強度を所要レベルに復帰するように制御手段から指示する。また、反射光強度が回復閾値を上回っていれば、反射異常回復を繰り返し監視する。
【００３１】
図６は、本発明を実施するための光中継装置の第４の構成例を示す。図６は、信号光強度制御手段を具体的に示している。
信号光強度制御手段は、入力光信号の光強度を光増幅器２９によって制御し、光増幅器２９の利得を制御する励起光源３１と、出力光強度監視回路１７から出力される出力光強度信号、および、制御回路２７を介して出力光強度低下量算出回路２３から出力される出力光強度低下量信号を加算する加算回路２８と、加算回路２８の出力信号を入力とし、励起光源の電流、または、励起光源出力光強度を制御する励起光源制御回路３０とを有する。尚、光増幅器２９には、例えば、希土類添加ファイバ増幅器を適用している。他の構成は、上述の光中継装置と同様である。
励起光源制御回路３０に入力された出力光強度に比例した信号に基づき、光増幅器の出力光強度が一定値となるように制御されている場合を例として、反射異常検出手段において反射異常を検出し、出力光強度低下量が算出された状態から出力光強度を低下する手段を以下に述べる。
加算回路２８は、出力光強度監視回路１７から出力される出力光強度Ｐｏｕｔと、出力光強度低下量算出回路２３から出力される出力光強度低下量ΔＰを加算し、加算した見かけ上の光強度信号Ｐｏｕｔ’（＝Ｐｏｕｔ  ＋  ΔＰ）を励起光源制御回路３０に出力する。光増幅器２９から実際に出力されている出力光強度信号に出力光強度低下量信号を加え、励起光源制御回路３０に入力される出力光強度信号を見かけ上、増加させることによって、励起光源制御回路３０は、光増幅器出力光強度をΔＰだけ下げる方向に制御するため、出力点の出力光強度がΔＰ分だけ下げられる。
本構成では、光増幅機能を併せもっており、反射異常を検出していない場合には、出力光強度低下量ΔＰ＝０（ｄＢ）とし、光増幅機能として所要出力光強度が得られるように光増幅器の利得を制御できる構成であり、波長多重伝送システムにおける光増幅中継装置に適用できる。
光増幅機能と反射異常検出機能において出力光強度監視回路の共用化が可能であると共に、出力光強度低下量と、出力光強度監視回路１７の出力を加算した単純な回路構成にて出力光強度の低下制御、復帰制御を実現することができる。また、出力光強度制御手段を備えているため、出力光強度の低下を外部装置に委ねることなく、かつ、出力光強度の低下量を通知する手段が不要となる。また、単純な回路構成であるため、反射異常を検出後、出力光強度を高速に低下する用途に適した構成である。
【００３２】
図７は、本発明を実施するための光中継装置の第５の構成例を示す。
信号光強度制御手段は、入力光信号の光強度を可変光減衰器３２によって制御し、光減衰量を設定する光減衰量設定回路３４と、光減衰量設定回路３４から出力される光減衰量設定信号、および、出力光強度低下量算出回路２３から出力される出力光強度低下量信号を加算する加算回路２８と、加算回路２８の出力信号を入力とし、光減衰量を制御する可変光減衰器駆動回路３３とを有する。他の構成は、上述の光中継装置と同様である。
光減衰量設定回路３４から出力された設定信号に基づき、可変光減衰器３２の減衰量が制御されている場合を例として、反射異常検出手段において反射異常を検出し、出力光強度低下量が算出された状態から出力光強度を低下する手段を以下に述べる。
加算回路２８は、光減衰量設定回路３４から出力される光減衰量設定量（＝ＡＴＴ）と、出力光強度低下量算出回路２３から出力される出力光強度低下量（ΔＰ）を加算し、加算した結果を光減衰量（＝ＡＴＴ＋ΔＰ）の制御目標値として、可変光減衰器駆動回路３３に入力する。可変光減衰器３２の光減衰量は、出力光強度低下量（ΔＰ）だけ増加するため、出力点の出力光強度が出力光強度低下量（ΔＰ）分低下する。
本構成では、光減衰機能を併せもっており、反射異常を検出していない場合には、出力光強度低下量ΔＰ＝０（ｄＢ）として設定し、光減衰機能として所要出力光強度が得られるようにレベル調整を実施できる構成である。出力光強度低下量と、光減衰量設定回路３４の出力を加算した単純な回路構成にて出力光強度の低下制御、復帰制御を実現することができる。また、出力光強度制御手段を備えているため、出力光強度の低下を外部装置に委ねることなく、かつ、出力光強度の低下量を通知する手段が不要となる。また、単純な回路構成であるため、反射異常を検出後、出力光強度を高速に低下する用途に適した構成である。
【００３３】
本実施の形態によれば、光ファイバ伝送路の切断による光ファイバ端面の開放において、開放端位置が任意の場所であっても、光ファイバ伝送路中に損失媒体となる光学部品（例えば、光フィルタや光減衰器）が挿入された場合であっても、光ファイバ開放端の出射光強度が、その出射光強度の最大値を定める基準光強度を超過した場合には、反射異常を検出することができる。また、装置出力光強度が変化した場合でも、装置出力光強度から、反射異常検出閾値を算出し直し、最適となる検出閾値を設定することができる。
また、反射異常を検出した場合には、開放端出射光強度が基準光強度を超過しないように装置出力光強度を低下させ、かつ、回復判定時の反射光強度が低すぎず、また、反射異常から回復するために要求される開放端の反射減衰量は、開放端位置によらず、一定量となり、同じ水準で回復判定を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば、光伝送システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  入力ポート
２  出力ポート
３  光ファイバ伝送路
４  出力光強度監視手段（出力光強度監視部）
５  反射光強度監視手段（反射光強度監視部）
６  反射異常検出閾値演算手段（反射異常検出閾値演算部）
７  反射異常検出判定手段（反射異常検出判定部）
８  出力光強度低下量演算手段（出力光強度低下量演算部）
９  反射異常回復閾値演算手段（反射異常回復閾値演算部）
１０  反射異常回復判定手段（反射異常回復判定部）
１１  制御手段（制御部）
１２  信号光強度制御手段（信号光強度制御部）
１３  通知手段（通知部）
１４  波長多重光信号生成手段（波長多重光信号生成部）
１５  出力光分岐用光カプラ
１６  反射光分岐用光カプラ
１７  出力光強度監視回路
１８  反射光強度監視回路
１９  基準光強度設定回路
２０  開放端反射減衰量設定回路
２１  反射異常検出閾値算出回路
２２  反射異常検出判定回路
２３  出力光強度低下量算出回路
２４  ヒステリシス量設定回路
２５  反射異常回復閾値算出回路
２６  反射異常回復判定回路
２７  制御回路
２８  加算回路
２９  光増幅器
３０  励起光源制御回路
３１  励起光源
３２  可変光減衰器
３３  可変光減衰器駆動回路
３４  光減衰量設定回路
３５  装置間通信回路
３６  波長多重光伝送装置
４１  正常時の光ファイバ伝送路中の光強度レベルダイアグラム
４２  装置出力点の出力光強度
４３  基準光強度
４４  仮想開放端出射光強度
４５  開放端反射減衰量
４６  仮想開放端で生じる反射光の光強度レベルダイアグラム
４７  仮想開放端で生じる反射光の装置出力点に戻る反射光強度
４８  反射異常検出閾値
４９  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下前の開放端出射光強度
５０  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下前の反射光強度レベルダイアグラム
５１  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下前の装置出力点の反射光強度
５２  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下量
５３  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下後の装置出力点の出力光強度
５４  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下後の開放端出射光強度
５５  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下後の反射光強度レベルダイアグラム
５６  Ｌ＝５ｄＢを開放端とする装置出力光強度低下後の装置出力点の反射光強度
５７  ヒステリシス量
５８  反射異常回復閾値
【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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