(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの光伝送路を有し、各光伝送路を介して第１の端局と第２の端局との間で光信号の通信を行い、前記第１の端局と前記第２の端局との間に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させることにより双方向の光通信を行う光通信方法において、
前記複数の中継局のうち最も後段に位置する中継局が、一方の光伝送路を伝播する光信号に監視用信号を多重させ、この多重させた光信号を当該中継局に隣接する前記第１または第２の端局へ出力する多重出力工程と、
前記多重出力工程で出力された多重の光信号を受信した前記第１または第２の端局が、前記監視用信号を波長分割し、この波長分割した前記監視用信号を、他方の光伝送路を伝播する光信号に多重させ、前記多重出力工程で多重の光信号を出力した前記中継局へ出力する分割多重出力工程と、
前記分割多重出力工程で出力された多重の光信号を受信した前記中継局が、自局で出力した前記監視用信号を波長分割して取り込む取込工程と、
前記取込工程で前記監視用信号が取り込まれない場合に、前記一方の光伝送路を伝播する光信号の光増幅を中止する制御工程と、
を含むことを特徴とする光通信方法。
【請求項２】
二つの光伝送路を有し、各光伝送路を介して第１の端局と第２の端局との間で光信号の通信を行い、前記第１の端局と前記第２の端局との間に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させることにより双方向の光通信を行う光通信方法において、
前記複数の中継局のうち最も後段に位置する中継局と該中継局に隣接する前記第１または第２の端局とを接続する光伝送路から光信号を分岐し、この分岐した光信号を電気信号に変換して取り込む取込工程と、
前記取込工程で前記電気信号が取り込まれない場合に、前記光伝送路を伝播する光信号の光増幅を中止する制御工程と、
を含むことを特徴とする光通信方法。
【請求項３】
二つの光伝送路を有し、各々がマルチプレクサとデマルチプレクサとを含む波長分割多重装置を有する第１の端局と第２の端局との間で各光伝送路を介して光信号の通信を行い、前記第１の端局と前記第２の端局との間に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させることにより双方向の光通信を行う光通信方法において、
前記複数の中継局のうち最も後段に位置する中継局が、一方の光伝送路を伝播する光信号に監視用信号を多重させ、この多重させた光信号を当該中継局に隣接する前記第１または第２の端局へ出力する多重出力工程と、
前記多重出力工程で出力された多重の光信号を受信した前記第１または第２の端局が有するデマルチプレクサによって前記監視用信号を波長分割し、この波長分割した前記監視用信号を同じ端局が有するマルチプレクサに流すことにより、該マルチプレクサを介して他方の光伝送路を伝播する光信号に多重させ、前記多重出力工程で多重の光信号を出力した前記中継局へ出力する分割多重出力工程と、
前記分割多重出力工程で出力された多重の光信号を受信した前記中継局が、自局で出力した前記監視用信号を波長分割して取り込む取込工程と、
前記取込工程で前記監視用信号が取り込まれない場合に、前記一方の光伝送路を伝播する光信号の光増幅を中止する制御工程と、
を含むことを特徴とする光通信方法。
【請求項４】
二つの光伝送路を有し、各光伝送路を介して第１の端局と第２の端局との間で光信号の通信を行い、前記第１の端局と前記第２の端局との間に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させることにより双方向の光通信を行う光通信システムにおいて、
前記中継局のうち最も後段に位置する中継局が出力する監視用信号を、該中継局と該中継局が隣接する前記第１または第２の端局とを接続する一方の光伝送路を伝播する光信号に多重する第１の多重手段と、
前記第１の多重手段によって多重された前記監視用信号を、前記一方の光伝送路を伝播する光信号から波長分割する第１の分割手段と、
前記第１の分割手段によって波長分割された前記監視用信号を、他方の光伝送路を伝播する光信号に多重する第２の多重手段と、
前記第２の多重手段によって多重された前記監視用信号を、前記他方の光伝送路を伝播する光信号から波長分割する第２の分割手段と、
前記第２の分割手段によって波長分割された前記監視用信号の有無を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果に応じて、前記一方の光伝送路を伝播する光信号の光増幅を中止する光増幅制御手段と、
を備えたことを特徴とする光通信システム。
【請求項５】
前記第１の分割手段は、
波長分割した前記監視用信号を出力する出力ポートを有するデマルチプレクサであり、
前記第２の多重手段は、
前記デマルチプレクサから出力された前記監視用信号を入力する入力ポートを有するマルチプレクサであることを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
二つの光伝送路を有し、各光伝送路を介して第１の端局と第２の端局との間で光信号の通信を行い、前記第１の端局と前記第２の端局との間に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させることにより双方向の光通信を行う光通信システムにおいて、
前記複数の中継局のうち最も後段に位置する中継局と該中継局に隣接する前記第１または第２の端局とを接続する光伝送路に伝播する光信号を分岐する分岐手段と、
前記分岐手段によって分岐された光信号を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段によって変換された電気信号の有無を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果に応じて、前記光伝送路に伝播する光信号の光増幅を中止する光増幅制御手段と、
を備えたことを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、長距離の光伝送における監視および制御を行う光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような光通信システムでは、伝送距離の長距離化、伝送容量の増大に伴いレーザ光を用いるのが主流になっている。この光通信システムでは、レーザ光の変調によって出力される光信号を、例えばエルビウムドープファイバを用いて伝搬している。また、上記ファイバ上には、この光信号を光のまま直接増幅する光アンプを設けた中継局が複数配置されており、光信号を各段の中継局で順次増幅して伝送することで、ハイパワーの光信号伝送を行い、長距離および大容量の光伝送を可能としていた。
【０００３】
このようなシステムでは、レーザ光のパワーは、需要者の要求などによって非常に強くなっており、光増幅器で増幅された後の光出力は、光の強度が非常に強くなりつつある。このため、上記レーザ光が人体、特に作業者などの目に入ると危険であり、例えば上記ファイバが何らかの障害によって切断され、この切断されたファイバ端面から放出されるレーザ光によって作業者が被爆する恐れが高まりつつあった。このように光通信システムを安全にかつ的確に運用していくには、人体に対する安全上の配慮が必要であった。
【０００４】
そこで、このような安全性を考慮した光通信システムには、例えば特開２０００−２０９１５３号公報に記載のものがある。このシステムでは、図５に示すように、２本の光伝送路１０，１１を用いて、図示しない複数の通信装置の送信側から送信された光信号を波長分割多重装置（以下、「ＷＤＭ」という）１２，１３で多重して伝送し、受信側では、ＷＤＭ１２，１３で波長分割を行った後に、通信装置で受信する双方向の光信号伝送を行うものがある。
【０００５】
この光通信システムでは、光伝送路１０上に介在する複数の光増幅器（以下、「ＯＦＡ」という）２１〜５１および光伝送路１１上に介在する複数のＯＦＡ２２〜５２を経由して、光信号の中継増幅を行うことによって、長距離の光伝送を実現している。
【０００６】
この２本の光伝送路１０，１１に介在するＯＦＡ２１〜５１およびＯＦＡ２２〜５２は、光伝送路１０と１１上の個々のＯＦＡが１対でそれぞれの中継局２０〜５０に配置されている。また、これらの中継局２０〜５０には、その他に光伝送路１０，１１や各中継局の監視や制御を行うための監視モジュール（以下、「ＳＶ」という）２３〜５３などもそれぞれ設置されている。
【０００７】
ＯＦＡは、図６に示すように、光伝送路１０に接続され、戻り光を分岐する光カプラ６０と、分岐された光を受光するフォトダイオード（以下、「ＰＤ」という）６１と、ＰＤ６１からの光電流を検出するフィードバック回路６２と、光伝送路１０に接続され、光の合波を行う光カプラ６３，６４と、光カプラ６３，６４に接続され、光伝送路１０に伝送される光信号を出射光によって直接増幅する２つのポンプレーザダイオード（以下、「ポンプ−ＬＤ」という）６５，６６と、ポンプ−ＬＤ６５，６６の動作制御を行う制御回路６７，６８とから構成されており、このフィードバック回路６２と制御回路６７，６８は、信号線６９を介して接続されている。
【０００８】
なお、ここでは、光伝送路１０側のＯＦＡ２１〜５１の構成を示したが、光伝送路１１側のＯＦＡ２２〜５２の構成も、上記と同様の構成であるので、説明を省略する。
【０００９】
また、この隣り合うＳＶ２３〜５３間では、これら監視・制御に必要な監視用信号が伝送されており、通常ではこの監視用信号は、図示しないＷＤＭカプラによって本来の中継伝送すべき光信号（主信号光）と多重され、光伝送路１０，１１を介して後段のＳＶへ伝送されている。
【００１０】
このような構成において、例えば光伝送路に障害が発生した場合には、各中継局は、ライン・アラーム（以下、「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」という）とオートマティック・レーザ・シャットダウン（以下、「ＡＬＳ」という）による２つのシャットダウン動作を行う。以下に、この２つのシャットダウン動作を説明する。
【００１１】
ここで、例えば図５に示した中継局３０と４０間の光伝送路１０のＡ点で障害が発生したとすると、ＬＩＮＥ−ＡＬＭによるシャットダウンにおいては、中継局３０では、後段の中継局４０側からの強い戻り光をＰＤ６１で検出する。光信号が入力側（光伝送路１０では中継局２０側）から出力側（光伝送路１０では中継局４０側）へ伝送されている場合、定常状態では戻り光は検出されないが、この強い戻り光をＰＤ６１で受光した場合には、ＯＦＡ３１の後段で光伝送路１０の切断、コネクタはずれなどの何らかの障害が発生していると考えられる。この場合、障害箇所の修復を行っている作業者が放出したレーザ光によって被爆する危険にさらされる恐れがある。
【００１２】
そこで、この危険から作業者を守るために、ＰＤ６１が動作した場合には、フィードバック回路６２は、ＯＦＡ３１後段の線路障害を示す「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」を信号線６９に発生させている。この「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」が発生すると、ＯＦＡ３１の出力を止めるために、制御回路６７，６８の制御によってポンプ−ＬＤ６５，６６への電流を遮断する。
【００１３】
この結果、エルビウムドープファイバで構成される光伝送路１０への励起光がなくなるので、ＯＦＡの出力側から出力される光は、ＯＦＡの入力側からの光のみとなる。この入力側からの光は、伝送損失により減衰した非常にパワーの弱い光であるので、光伝送路１０の切断箇所Ａから外部に放出されたとしても作業者に害を与えることはなくなる。
【００１４】
次に、ＡＬＳによるシャットダウンについて、例えば図７の光増幅器の構成図を用いて説明する。なお、図７において、図６と構成部分に加えて、ＯＦＡの入力側からの光信号を分岐する光カプラ７０と、上記分岐された光を受光するＰＤ７１と、ＰＤ７１からの光電流を検出するフィードバック回路７２とを備え、フィードバック回路７２は、フィードバック回路６２と同様に、信号線６９を介して制御回路６７，６８と接続されている。
【００１５】
上記構成において、ＰＤ７１に光信号が入力されなくなった時は、ＯＦＡ３１の前段（入力側）で何らかの障害が発生したと考えられる。この場合、ＯＦＡ３１への入力光がなくなったことを示すイン・アラーム（以下、「ＩＮ―ＡＬＭ」という）がフィードバック回路６２から発生する。この「ＩＮ―ＡＬＭ」が発生すると、制御回路６７，６８は、ＯＦＡ３１の出力を止めるために、ポンプ−ＬＤ６５，６６への電流供給を遮断する。
【００１６】
このＡＬＳによるシャットダウンを考えると、対向する光伝送路１１の通信状態も監視する必要がある。すなわち、各中継局では、図５に示したＳＶと図示しないコミュニケーションモジュール（以下、「ＣＯＭＭ」という）による監視システムが必要となる。この監視システムにおいて、ＳＶは、設置されている中継局全部の監視・制御を行い、ＣＯＭＭは、隣接する中継局との間で監視・制御用の信号（以下、「監視用信号」という）を送受信する。
【００１７】
この監視システムでは、監視用信号は主信号光とは異なる光波長を用いており、ＯＦＡの入力直前および出力直前の光伝送路に設けられた図示しないＷＤＭフィルタによって波長分割され、ＣＯＭＭ間でのみ監視用信号の伝送が可能となっている。
【００１８】
ここで、上述したごとく、中継局３０と４０間で障害が発生した場合を説明すると、中継局３０では、上述したごとく、切断箇所Ａからの戻り光により「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」が発生してシャットダウンする。また、中継局４０のＯＦＡ４１は、切断箇所Ａから光信号が届かなくなるので、「ＩＮ―ＡＬＭ」が発生してシャットダウンする。
【００１９】
次に、中継局４０のＯＦＡ４１から監視システムを介して対向するＯＦＡ４２にサスペンド・アラーム（以下、「ＳＵＳＰ−ＡＬＭ」という）が発生して、ＯＦＡ４２もシャットダウンされる。また、中継局５０のＯＦＡ５１は、中継局４０のＯＦＡ４１からの光信号が届かなくなるので、シャットダウンする。やがて、図５の全てのＯＦＡ２１〜５１およびＯＦＡ２２〜５２がシャットダウンすることとなる。なお、この「ＳＵＳＰ−ＡＬＭ」とは、そのＯＦＡ自体は、正常でも対向するＯＦＡ側からのＡＬＭ信号により、安全のためにシャットダウンしたことを示すアラームである。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、光増幅器と波長分割多重装置間の光伝送路に障害が発生した場合、特に光伝送路が切断しているにも拘わらず、前段の光増幅器に強い反射光が戻らないような状態（光伝送路の切断端面角度が８度）の場合には問題が生じることとなる。
【００２１】
例えば、図５に示すように、中継局２０とＷＤＭ１２間の光伝送路１１のＢ点で上記のごとく切断している場合には、中継局２０のＯＦＡ２２では、戻り光を検出できないために、「ＬＩＮＥ―ＡＬＭ」が発生しない。これが中継局間での断線（Ａ点）の場合には、後段のＯＦＡで「ＩＮ―ＡＬＭ」が発生してＡＬＳによりシステム全体が停止するが、Ｂ点より後段に「ＩＮ−ＡＬＭ」を発生させる装置がないため、ＡＬＳによる全システムのシャットダウンは起こらない。これにより、従来例では、光伝送路が切断しているにも拘わらず、光信号が光増幅器で増幅された後に出力されることがあり、人体に危険が及ぶ場合があるという問題点があった。なお、このような問題に対しては、国際電気標準会議（ＩＥＣ）８２５や欧州規格（ＥＮ）６０８２５などの国際規格で安全対策の規約が記されている。
【００２２】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、障害の発生を確実に検知できて、人体に対する安全性を十分に配慮した光通信システムを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信方法は、複数の光伝送路を有し、該各光伝送路を介して第１の端局と第２の端局間でそれぞれ光信号の通信を行い、かつ前記光伝送路上に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させるとともに、当該光信号に監視用信号を多重して伝送させることにより双方向の光通信を行う光通信方法において、前記中継局のうち、最も後段の中継局と前記第１または第２の端局を接続する光伝送路から分岐用光伝送路を分岐させ、前記光伝送路を介して前記端局に流れる光信号から監視用信号を波長分割させて取り込む取込工程と、前記監視用信号が取り込まれたかどうかを監視し、当該監視信号が取り込まれない場合に、前記光信号の光増幅を中止する監視・制御工程とを含むことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、光伝送路の光信号に監視用信号を多重して伝送させるとともに、光信号の流れにおいて、この光伝送路上の最も後段に配置される中継局と端局とを接続する光伝送路を伝搬する光信号から監視用信号を波長分割し、この監視用信号が存在している時は、正常な通信状態にあると判断し、監視用信号がなくなると、障害発生と判断して光信号の光増幅を中止することで、今まで障害検知ができなかった光伝送路における障害発生を確実に検知できて、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００２５】
また、本発明にかかる光通信方法は、上記発明において、取込工程では、前記光伝送路のうち、一方の光伝送路から分岐された分岐用光伝送路を他方の光伝送路に接続させ、前記波長分割された監視用信号を一旦前記他方の光伝送路の光信号に多重させた後に、前記監視用信号を波長分割させて取りこむことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、一方の光伝送路の光信号から波長分割させた監視用信号を、分岐用光伝送路を介して他方の光伝送路の光信号に多重し、その後に再び波長分割させて取り込むことで、この監視用信号を出力した中継局での監視用信号の検知およびそれに伴う光信号の増幅中止を行うことを可能とする。
【００２７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信方法は、複数の光伝送路を有し、該各光伝送路を介して第１の端局と第２の端局間でそれぞれ光信号の通信を行い、かつ前記光伝送路上に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させるとともに、当該光信号に監視用信号を多重して伝送させることにより双方向の光通信を行う光通信方法において、前記中継局のうち、最も後段の中継局と前記第１または第２の端局を接続する光伝送路から分岐用光伝送路を分岐させ、前記端局に流れる光信号を取り込む取込工程と、前記光信号が取り込まれたかどうか監視し、当該光信号が取り込まれない場合に、前記光信号の光増幅を中止する監視・制御工程を含むことを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、光信号の流れにおいて、光伝送路上の最も後段に配置される中継局と端局とを接続する光伝送路を伝搬する光信号を分岐し、この分岐された光信号が存在している時は、正常な通信状態にあると判断し、光信号がなくなると、障害発生と判断して光信号の光増幅を中止することで、今まで障害検知ができなかった光伝送路における障害発生を確実に検知でき、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００２９】
また、本発明にかかる光通信方法は、上記発明において、前記取込工程では、前記光信号を光から電気信号に変換し、前記監視・制御工程では、前記電気信号が取り込まれない場合に、前記光信号の光増幅を中止することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、光信号を光から電気信号に変換した後に、その有無を検知することで、障害発生の検知およびそれに伴う光信号の増幅中止を行うことを可能とする。
【００３１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信方法は、複数の光伝送路を有し、該各光伝送路を介して波長分割多重装置からなる第１の端局と第２の端局間でそれぞれ光信号を多重して通信を行い、かつ前記光伝送路上に設けた複数の中継局によって前記光信号を光増幅させるとともに、当該光信号に監視用信号を多重して伝送させることにより双方向の光通信を行う光通信方法において、前記端局が有するデマルチプレクサの出力ポートのうち、前記監視信号の波長帯域を出力させる出力ポートと、マルチプレクサの入力ポートのうち、前記監視信号の波長帯域を入力させる入力ポートとを設け、前記出力ポートと入力ポートを光伝送路で接続させ、前記一方の光伝送路の光信号を前記デマルチプレクサに流して監視用信号を波長分割させた後、前記マルチプレクサに流して前記他方の光伝送路の光信号に多重させ、さらに波長分割させて取り込む取込工程と、前記監視用信号が取り込まれたかどうかを監視し、当該監視信号が取り込まれない場合に、前記光信号の光増幅を中止する監視・制御工程とを含むことを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、光伝送路の光信号に監視用信号を多重して伝送させるとともに、光信号の流れにおいて、この光伝送路上の最も後段に配置される中継局と端局とを接続する一方の光伝送路を伝搬する光信号から監視用信号をデマルチプレクサで波長分割し、さらにこの監視用信号をマルチプレクサで他方の光伝送路の光信号に多重させた後に、再び波長分割し、この監視用信号が存在している時は、正常な通信状態にあると判断し、監視用信号がなくなると、障害発生と判断して光信号の光増幅を中止することで、今まで障害検知ができなかった光伝送路の障害発生を確実に検知でき、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００３３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信システムは、複数の光伝送路と、該各光伝送路を介して接続され、それぞれ光信号の通信を行う端局と、前記光伝送路上に設けられ、前記光信号を増幅するとともに、当該光信号に監視用信号を多重して伝送させる複数の中継局とを有して、双方向の光通信を行う光通信システムにおいて、前記中継局のうち、最も後段の中継局と前記第１または第２の端局が接続される光伝送路に伝送される光信号から監視用信号を波長分割する第１の分割手段と、前記監視用信号の有無を監視する監視手段と、前記監視結果に応じて前記光信号の光増幅を中止する光増幅制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、中継局から出力される監視用信号を光伝送路の光信号に多重させるとともに、光信号の流れにおいて、この光伝送路上の最も後段の中継局と端局間の光伝送路に設けた分割手段で監視用信号を波長分割し、この監視用信号が存在しなくなると、光増幅制御手段で障害発生と判断して光信号の光増幅を中止することで、今まで障害検知ができなかった光伝送路の障害発生を確実に検知できて、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００３５】
また、本発明にかかる光通信システムは、上記発明において、前記波長分割された監視信号をもう一方の光伝送路の光信号に多重する多重手段と、前記もう一方の光伝送路に伝送される光信号から監視用信号を波長分割する第２の分割手段とをさらに備え、前記監視手段は、前記第２の分割手段で波長分割された監視信号を監視することを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、上記発明において、一方の光伝送路の光信号から波長分割させた監視用信号を、多重手段によって他方の光伝送路の光信号に多重し、その後に再び第２の分割手段で波長分割させて中継局に取り込むことで、この監視用信号を出力した中継局での監視用信号の検知およびそれに伴う光信号の増幅中止を行うことを可能とする。
【００３７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信システムは、複数の光伝送路と、該各光伝送路を介して接続され、それぞれ光信号の通信を行う第１および第２の端局と、前記光伝送路上に設けられ、前記光信号を増幅するとともに、当該光信号に監視用信号を多重して伝送させる複数の中継局とを有して、双方向の光通信を行う光通信システムにおいて、前記中継局のうち、最も後段の中継局と前記第１または第２の端局が接続される光伝送路に伝送される光信号を分岐させる分岐手段と、前記光信号の有無を監視する監視手段と、前記監視結果に応じて前記光信号の光増幅を中止する光増幅制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、光信号の流れにおいて、光伝送路上の最も後段の中継局と端局間の光伝送路に設けた分岐手段で光信号を分岐し、この光信号が存在しなくなると、光増幅制御手段で障害発生と判断して光信号の光増幅を中止することで、今まで障害検知ができなかった光伝送路における障害発生を確実に検知できて、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００３９】
また、本発明にかかる光通信システムは、上記発明において、前記分岐された光信号を光から電気信号に変換する変換手段をさらに備え、前記監視手段は、前記電気信号の有無を監視することを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、変換手段によって光信号を光から電気信号に変換した後に、監視手段でその有無を検知することで、中継局による障害発生の検知およびそれに伴う光信号の増幅中止を光増幅制御手段で行うことができる。
【００４１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信システムは、複数の光伝送路と、該各光伝送路を介して接続され、それぞれ光信号を多重して通信を行う多重分割装置からなる第１および第２の端局と、前記光伝送路上に設けられ、前記光信号を増幅するとともに、当該光信号に監視用信号を多重して伝送させる複数の中継局とを有して、双方向の光通信を行う光通信システムにおいて、前記中継局のうち、最も後段の中継局と前記第１または第２の端局が接続される光伝送路に伝送される光信号から監視用信号を波長分割する分割手段と、前記監視用信号の有無を監視する監視手段と、前記監視結果に応じて前記光信号の光増幅を中止する光増幅制御手段とを備えるとともに、前記第１および第２の端局は、前記光伝送路のうち、一方の光伝送路から前記端局に流れる光信号から監視用信号を波長分割するデマルチプレクサと、前記波長分割された監視用信号を他方の光伝送路の光信号に多重させて伝送するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【００４２】
この発明によれば、光伝送路の光信号に監視用信号を多重して伝送させるとともに、光信号の流れにおいて、この光伝送路上の最も後段に配置される中継局と端局とを接続する一方の光伝送路に設けたデマルチプレクサで監視用信号を波長分割し、さらにこの監視用信号をマルチプレクサで他方の光伝送路の光信号に多重させた後に、再び波長分割手段で監視用信号を分割し、この監視用信号が存在しなくなると、光増幅制御手段で障害発生と判断して光信号の光増幅を中止することで、今まで障害検知ができなかった光伝送路の障害発生を確実に検知でき、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る光通信方法を用いたシステムの好適な実施の形態を説明する。なお、この発明にかかる光通信システムの全体構成は図５と同様であり、以下の図において、図５と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００４４】
（実施例１）
図１は、この発明の実施例１にかかるＷＤＭと中継局の構成を示す構成図である。図において、ＷＤＭ１２は、図示しない各送信装置から入力する各波長の光信号、例えば１．５５μｍの波長帯域の光信号を多重して光伝送路１０に出力するマルチプレクサ１４ａと光伝送路１０に設けられた光カプラ１４ｂを有する多重回路（ＭＵＸ）１４と、光伝送路１１から入力する光信号を波長分割して図示しない各受信装置へ出力するデマルチプレクサ１５ａと光伝送路１１に設けられたＷＤＭフィルタ１５ｂを有する波長分割回路（ＤＭＵＸ）１５と、光カプラ１４ｂとＷＤＭフィルタ１５ｂ間に接続される分岐用光伝送路１６とから構成されている。
【００４５】
ＷＤＭフィルタ１５ｂは、例えば１．５１μｍの波長帯域の光信号を分割させるフィルタで、光伝送路１１を伝搬する光信号のうち、中継局２０からの１．５１μｍの波長帯域の監視用信号を波長分割している。この分割された監視用信号は、分岐用光伝送路１６を介し、光カプラ１４ｂに取り込まれており、ここで光伝送路１０を伝搬する光信号に多重されて中継局２０に出力される。
【００４６】
中継局２０は、送信側の光増幅器（以下、「Ｂ−ＯＦＡ」という）２１と、受信側の光増幅器（以下、「Ｐ−ＯＦＡ」という）２２と、ＳＶ２３と、ＣＯＭＭ２４とから構成されている。
【００４７】
このＢ−ＯＦＡ２１は、光伝送路１０に接続され、光信号や戻り光を分岐する光カプラ２１ａと、分岐された光を受光するＰＤ２１ｂと、ＰＤ２１ｂからの光電流を検出するフィードバック回路２１ｃと、光伝送路１０に接続され、光増幅のために光の合波を行う光カプラ２１ｄと、光カプラ２１ｄに接続され、光伝送路１０に伝送される光信号を出射光によって直接増幅するポンプ−ＬＤ２１ｅと、ポンプ−ＬＤ２１ｅの動作制御を行う制御回路２１ｆと、フィードバック回路２１ｃおよび制御回路２１ｆと接続され、ＳＶ２３との間で信号の入出力を行うインターフェース回路２１ｇと、光伝送路１０と接続されるＷＤＭフィルタ２１ｈと、光伝送路１０と接続される光カプラ２１ｉとから構成されている。
【００４８】
ＷＤＭフィルタ２１ｈは、上述したごとく１．５１μｍの波長帯域の光信号を分割させるフィルタで、光伝送路１０を伝搬する光信号のうち、自局２０の監視回路２３ａから出力された１．５１μｍの波長帯域の監視用信号を波長分割している。この分割された監視用信号は、分岐用光伝送路２５を介し、ＣＯＭＭ２４に取り込まれている。光カプラ２１ｉは、ＣＯＭＭ２４から光伝送路２６を介して出力される上記監視用信号を光伝送路１０の光信号に多重させている。
【００４９】
Ｐ−ＯＦＡ２２は、Ｂ−ＯＦＡ２１と同様の構成からなり、光カプラ２２ａと、ＰＤ２２ｂと、フィードバック回路２２ｃと、光カプラ２２ｄと、光カプラ２２ｄに接続され、光伝送路１０に伝送される光信号を出射光によって直接増幅するポンプ−ＬＤ２２ｅと、ポンプ−ＬＤ２２ｅの動作制御を行う制御回路２２ｆと、フィードバック回路２２ｃおよび制御回路２２ｆと接続され、ＳＶ２３との間で信号の入出力を行うインターフェース回路２２ｇと、光伝送路１０と接続される光カプラ２２ｈと、光伝送路１１と接続されるＷＤＭフィルタ２２ｉとから構成されている。
【００５０】
光カプラ２２ａ，２２ｄ，２２ｈおよびＷＤＭフィルタ２２ｉは、光伝送路１１にそれぞれ接続されており、このうち光カプラ２２ａは、光信号や戻り光を分岐し、光カプラ２２ｄは、光増幅のために光信号に光を合波している。また、光カプラ２２ｈは、ＣＯＭＭ２４から光伝送路２７を介して出力される上記監視用信号を光伝送路１１の光信号に多重させており、ＷＤＭフィルタ２２ｉは、１．５１μｍの波長帯域の光信号を分割させるフィルタで、光伝送路１０を伝搬する光信号のうち、他局３０のＳＶ３３の監視回路から出力された１．５１μｍの波長帯域の監視用信号を波長分割している。この分割された監視用信号は、分岐用光伝送路２８を介し、ＣＯＭＭ２４に取り込まれている。
【００５１】
ＳＶ２３は、監視回路２３ａから構成されており、監視回路２３ａは光伝送路１０，１１や各中継局の監視や制御を行っており、この発明の特徴である光伝送路１０，１１への監視用信号の出力および光伝送路１０，１１から入力する監視用信号の有無を監視している。
【００５２】
また、ＣＯＭＭ２４は、電気／光変換器（以下、「Ｅ／Ｏ」という）２４ａ，２４ｂと、光／電気変換器（以下、「Ｏ／Ｅ」という）２４ｃ，２４ｄとから構成されている。Ｅ／Ｏ２４ａ，２４ｂは、監視回路２３ａから出力される電気信号である監視用信号を、電気／光変換して光カプラ２２ｈ，２１ｉへ出力している。また、Ｏ／Ｅ２４ｃ，２４ｄは、ＷＤＭフィルタ２１ｈ，２２ｉによって波長分割された光信号である監視用信号を、光／電気変換して監視回路２３ａへ出力している。
【００５３】
このような構成において、監視回路２３ａ、Ｅ／Ｏ２４ａ、光伝送路２７、光カプラ２２ｈ、光伝送路１１、ＷＤＭフィルタ１５ｂ、分岐用光伝送路１６、光カプラ１４ｂ、光伝送路１０、ＷＤＭフィルタ２１ｈ、分岐用光伝送路２５、Ｏ／Ｅ２４ｃおよび監視回路２３ａに至る経路は、ループを構成しており、監視回路２３ａから出力された監視用信号は、このループ上を伝送しており、例えば光伝送路１１のＢ点で障害が発生した場合には、監視回路２３ａに戻らなくなる。
【００５４】
すなわち、通常状態であれば、監視回路２３ａから出力された監視用信号は、Ｅ／Ｏ２４ａで光信号に変換され、Ｐ−ＯＦＡ２２の出力部で光カプラ２２ｈによって光伝送路１１の光信号（主信号光）と合波され、ＤＭＵＸ１５内のＷＤＭフィルタ１５ｂによって主信号光と分波される。この分波された監視用信号は、分岐用光伝送路１６を流れ、ＭＵＸ１４内の光カプラ１４ｂによって光伝送路１０の主信号光と合波され、さらにＢ−ＯＦＡ２１内のＷＤＭフィルタ２１ｈによって主信号光と分波される。そして、この分波された監視用信号は、分岐用光伝送路２５を流れ、Ｏ／Ｅ２４ｃによって電気信号に変換されて監視回路２３ａに取り込まれる。
【００５５】
次に、監視回路２３ａの監視動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。図において、監視回路２３ａは、監視用信号を定期的に出力しており（ステップ１０１）、通常状態では上記ループを通って一定間隔で受信されることにより（ステップ１０２）、主信号光も正常に通信されていることを確認している。
【００５６】
ここで、例えばＰ−ＯＦＡ２２とＤＭＵＸ１５間で、光ファイバコードに「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」が発生しない特殊な障害（例えば光伝送路１１のＢ点での切断）が発生したとすると、この障害のためにＥ／Ｏ２４ａから出力した監視用信号は、Ｏ／Ｅ２４ｃまで到達できなくなる。この結果、ＳＶ２３の監視回路２３ａは、上記監視用信号を正常に受信できなくなるので、主信号光も正常に伝送していないと判断する。
【００５７】
そこで、監視回路２３ａは、Ｐ−ＯＦＡ２２内のインターフェース回路２２ｇを介して制御回路２２ｆにポンプ−ＬＤ２２ｅの動作を停止させるための制御信号を出力し（ステップ１０３）、制御回路２２ｆは、この制御信号に応じてポンプ−ＬＤ２２ｅを停止させる。この結果、光伝送路１１への励起光がなくなるので、Ｐ−ＯＦＡ２２の出力側から出力される光は、Ｐ−ＯＦＡ２２の入力側からの光のみとなる。この入力側からの光は、上述したごとく伝送損失により減衰した非常にパワーの弱い光であるので、光伝送路１１の切断箇所Ｂから外部に放出されたとしても作業者に害を与えることはなくなる。
【００５８】
さらに、監視回路２３ａは、システム全体のシャットダウンを図るべく、Ｂ−ＯＦＡ２１内のインターフェース回路２１ｇを介して制御回路２１ｆにポンプ−ＬＤ２１ｅの動作を停止させるための制御信号を出力し（ステップ１０４）、制御回路２１ｆは、この制御信号に応じてポンプ−ＬＤ２１ｅへの電流供給を停止させる。この結果、ＯＦＡ３１では、光信号が入力しなくなるので、「ＩＮ−ＡＬＭ」が発生し、ポンプ−ＬＤへの電流を遮断して、シャットダウンするとともに、ＳＶ３３からは、「ＳＵＳＰ−ＡＬＭ」が発生して、ＯＦＡ３２もシャットダウンされる。
【００５９】
このように、この実施例１では、端局であるＷＤＭと中継局間の両光伝送路１０，１１を分岐用光伝送路で接続させてループを構成し、このループに監視用信号を流すようにしたので、「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」が発生しない特殊な障害が発生しても、監視用信号を監視することによって、この障害の発生を確実に検知して主信号光の光増幅を中止することができ、これにより人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００６０】
なお、この実施例１では、光伝送路１０と１１を接続する分岐用光伝送路１６をＷＤＭ内に設けたが、この発明はこれに限らず、例えばＷＤＭと中継局間で、かつＷＤＭの近傍の両光伝送路を接続するように設けても良い。また、この発明の端局は、ＷＤＭに限らず、例えば多重を行わないシステムの場合には、通信装置自体であっても良いし、また別々の通信装置の送信器や受信器であっても良い。
【００６１】
また、この発明にかかる監視用信号の波長は、この実施例１で示した１．５１μｍの波長帯域に限らず、主信号光の波長帯域以外の任意の波長帯域に設定することが可能である。
【００６２】
また、図１に示したマルチプレクサ１４ａの入力ポートに１．５１μｍの波長帯域を取り込む入力ポート１４ａ１を設け、デマルチプレクサ１５ａの出力ポートに１．５１μｍの波長帯域を出力する出力ポート１５ａ１を設け、このポート同士を一点鎖線で示す光伝送路１７で接続して、１．５１μｍの波長の監視用信号を監視回路２３ａから光伝送路１１に出力するようにすれば、ＷＤＭフィルタ１５ｂや光カプラ１４ｂを用いることなく、既存の設備を用いることによって監視用信号を流すループを構成することができ、これにより製作コストを削減することができる。
【００６３】
（実施例２）
図３は、この発明の実施例２にかかる波長分割多重装置と中継局の構成の一部を示す構成図である。なお、ここで、図１と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記する。
【００６４】
図において、ＷＤＭ１２のＤＭＵＸ１５は、デマルチプレクサ１５ａと、光伝送路１１に設けられ、光信号を分岐する光カプラ１５ｃと、分岐された光を受光するＰＤ１５ｄと、ＰＤ１５ｄからの光電流を検出するフィードバック回路１５ｅとから構成されており、フィードバック回路１５ｅは、Ｐ−ＯＦＡ２２のインターフェース回路２２ｇを介してＳＶ２３の監視回路２３ａと接続されている。
【００６５】
中継局２０のＰ−ＯＦＡ２２は、図１に示した光カプラ２２ａと、ＰＤ２２ｂと、フィードバック回路２２ｃと、光カプラ２２ｄと、ポンプ−ＬＤ２２ｅと、制御回路２２ｆと、インターフェース回路２２ｇとから構成されており、インターフェース回路２２ｇは、上述したごとくＳＶ２３の監視回路２３ａと接続されている。
【００６６】
監視回路２３ａは、障害発生時にＰＤ２２ｂによって検出される光伝送路１１の戻り光と、ＰＤ１５ｄによって検出される光伝送路１１の光信号の有無をそれぞれ監視している。
【００６７】
次に、監視回路２３ａの監視動作について、図４のフロ−チャートを用いて説明する。図において、監視回路２３ａは、ＰＤ２２ｂによって検出される戻り光があるかどうか判断しており（ステップ２０１）、ここでこの戻り光がない場合には、ＰＤ１５ｄによって検出される光信号があるかどうか判断する（ステップ２０２）。
【００６８】
ここで、戻り光がなく、光信号が検出されている場合には、正常状態で光伝送が行われていると判断して、上記の動作を繰り返しており、これにより制御回路２２ｆは、ポンプ−ＬＤ２２ｅを動作させて光増幅を継続する。また、ステップ２０１で戻り光があった場合には、「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」がフィードバック回路２２ｃから監視回路２３ａへ出力されるので、監視回路２３ａは、ポンプ−ＬＤ２２ｅの動作を停止させるために、Ｐ−ＯＦＡ２２内のインターフェース回路２２ｇを介して制御回路２２ｆに制御信号を出力し（ステップ２０３）、制御回路２２ｆは、この制御信号に応じてポンプ−ＬＤ２２ｅへの電流供給を停止させ、光増幅を中止する。
【００６９】
また、「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」が発生しない特殊な障害が発生したとすると、光伝送路１１の切断箇所Ｂから主信号光が放出され、ＰＤ１５ｄでは、この主信号光の検出ができなくなる。これにより、フィードバック回路１５ｅには、光電流の入力がなくなるので、フィードバック回路１５ｅから監視回路２３ａへは、「ＩＮ−ＡＬＭ」が出力される。これによって、監視回路２３ａは、Ｐ−ＯＦＡ２２内のインターフェース回路２２ｇを介して制御回路２２ｆにポンプ−ＬＤ２２ｅの動作を停止させるための制御信号を出力し（ステップ２０３）、制御回路２２ｆは、この制御信号に応じてポンプ−ＬＤ２２ｅへの電流供給を停止させ、光増幅を中止する。
【００７０】
さらに、監視回路２３ａは、図１と同様に、システム全体のシャットダウンを図るべく、Ｂ−ＯＦＡ２１内のインターフェース回路２１ｇを介して制御回路２１ｆにポンプ−ＬＤ２１ｅの動作を停止させるための制御信号を出力し（ステップ２０４）、制御回路２１ｆは、この制御信号に応じてポンプ−ＬＤ２１ｅへの電流供給を停止させ、光増幅を中止する。この結果、ＯＦＡ３１では、光信号が入力しなくなるので、「ＩＮ−ＡＬＭ」が発生し、ポンプ−ＬＤへの電流供給を遮断して、シャットダウンするとともに、ＳＶ３３からは、「ＳＵＳＰ−ＡＬＭ」が発生して、ＯＦＡ３２もシャットダウンされる。
【００７１】
このように、この実施例２では、ＤＭＵＸ１５の入力部に「ＩＮ−ＡＬＭ」を発生させるＰＤ１５ｄとフィードバック回路１５ｅを設けて主信号光を監視するようにしたので、「ＬＩＮＥ−ＡＬＭ」が発生しない特殊な障害が発生しても、この主信号光の検出の有無によって、この障害の発生を確実に検知して主信号光の光増幅を中止することができ、これにより人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【００７２】
なお、この実施例２では、ＰＤ１５ｄとフィードバック回路１５ｅをＷＤＭ内に設けたが、この発明はこれに限らず、例えばＷＤＭ１２と中継局２０間で、かつＷＤＭ１２の近傍の光伝送路１１にＰＤ１５ｄとフィードバック回路１５ｅを接続するように設けても良い。
【００７３】
また、これら実施例では、ＷＤＭ１２に対してこの発明を用いた場合について説明したが、もう一方の端局であるＷＤＭ１３においても、同様にこの発明を用いることができることは言うまでもない。
【００７４】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、光伝送路の光信号に監視用信号を合波して伝送させるとともに、光信号の流れにおいて、この光伝送路上の最も後段に配置される中継局と端局とを接続する光伝送路を伝搬する光信号から監視用信号を波長分割し、この監視用信号が存在している時は、正常な伝送状態と判断し、監視用信号がなくなると、障害発生として光信号の光増幅を中止するので、障害の発生を確実に検知できて、人体に対する安全性を十分に配慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１にかかる波長分割多重装置と中継局の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した監視回路の監視動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】この発明の実施例２にかかる波長分割多重装置と中継局の一部の構成を示す構成図である。
【図４】図２に示した監視回路の監視動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】光通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図６】図５に示した光増幅器の構成の一例を示す構成図である。
【図７】図５に示した光増幅器の構成の他例を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，１１，２６，２７  光伝送路
１２，１３  ＷＤＭ
１４  ＭＵＸ
１４ａ  マルチプレクサ
１４ｂ，１５ｃ，２１ａ，２１ｄ，２２ａ，２２ｄ，２２ｈ，６０，６３，６４，７０  光カプラ
１５  ＤＭＵＸ
１５ａ  デマルチプレクサ
１５ｂ，２１ｈ，２２ｉ  ＷＤＭフィルタ
１５ｄ，２１ｂ，２２ｂ，６１，７１  ＰＤ
１５ｅ，２１ｃ，２２ｃ，６２，７２  フィードバック回路
１６，２５，２８  分岐用光伝送路
２０〜５０  中継局
２１〜５１，２２〜５２  ＯＦＡ
２１ｅ，２２ｅ，６５，６６  ポンプ−ＬＤ
２１ｇ，２２ｇ  インターフェース回路
２１ｆ，２２ｆ，６７，６８  制御回路
２３〜５３  ＳＶ
２３ａ  監視回路
６９  信号線
【図１】
0004615155.tif 000002
【図２】
0004615155.tif 000003
【図３】
0004615155.tif 000004
【図４】
0004615155.tif 000005
【図５】
0004615155.tif 000006
【図６】
0004615155.tif 000007
【図７】
0004615155.tif 000008