(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法であって、
プロンプトを出し、ユーザ定義しきい値を入力することをユーザに求めるステップと、
前記光ファイバ・ケーブル内の伝送光の実測パワー・レベルを測定するステップと、
前記実測パワー・レベルをユーザ定義しきい値パワー・レベルと比較するステップと、
前記実測パワー・レベルが前記ユーザ定義しきい値パワー・レベル外である場合に警告を発生するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記光ファイバ・ケーブル内の前記伝送光の前記パワー・レベルを測定するステップは、光をディジタル表現に変換することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
【請求項３】
前記光ファイバ・ケーブル内の前記伝送光の前記パワー・レベルを測定するステップは、ベースライン・パワー・レベルに対する前記伝送光の前記パワー・レベルを測定することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
【請求項４】
前記実測パワー・レベルをある時間にわたって表示するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全般的には光ファイバに関し、詳細には、光ファイバに対する摂動を検出し同定することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ・ケーブルは、通信用の主要な伝送媒体になっている。光ファイバの利点は良く知られており、最も著名な利点は帯域幅が広いことである。しかし、従来型の通信経路を介して光ファイバを使用することにはいくつかの欠点がある。これらの欠点は主として、光ファイバ・ケーブルを介してデータが伝達される方法のために生じる。当技術分野で良く知られているように、データは、光ファイバ・ケーブルを通して送られる光パルスとして符号化される。これらの光波は、光ファイバの屈折率と周囲のクラッディングの屈折率の差のために光ファイバ自体内で反射する。クラッディングとは、伝導コアを囲む損失ガラスである。この構成のために、光ファイバ・ケーブルは、ファイバ自体の湾曲、捻れ、締め付けなどの機械的応力を含め、ケーブルに対するわずかな摂動の影響を受けやすい。このような摂動によって、ファイバ内の光は、短い距離の範囲内でケーブル・クラッディング内に分散され、そのため、システムのビット誤差率（ＢＥＲ）が増加する。
【０００３】
光ファイバ・ケーブルは、隣接するファイバ間の相互接続問題の影響を特に受けやすい。このような問題は、内因性の問題と外因性の問題の２つの範疇に分類することができる。内因性の問題には、送信側ファイバの開口数（ＮＡ）が受信側ファイバのＮＡよりも大きいときに起こるＮＡの不一致が含まれる。他の内因性問題、すなわちコア直径の不一致は、送信側ファイバのコアまたは直径が受信側ファイバのコアまたは直径よりも大きなときに発生する。一方、クラッディング直径の不一致は、２本の異なるファイバのクラッディングが異なるとき、コアがもはや整列しなくなるために発生する。また、コアをクラッディング内で完全に心合わせすることはできない。理想的には、コアの幾何軸とクラッディングの幾何軸は一致すべきである。しかし、これは常にそうなるとは限らない。軸が一致しないと、ファイバは、同心性問題を有すると言われる。コア・クラッディングは、円形ではなくむしろ楕円形であるといえる。この場合、端部が完全には整列しないために２本のファイバが接合されたときに問題が生じる。ファイバ自体に関するこれらのすべての内因性問題のために、ある程度の光が失われ、あるいは分散する。このため、これに対応して光強度が低下し、それによってシステムのＢＥＲが増加する。
【０００４】
外因性問題は、隣接するファイバどうしを接合するために使用されるコネクタのために生じる問題である。光ファイバ・ケーブル内の損失を生じさせる４つの主要な外因性問題は、コネクタの横変位、ファイバどうしの端部離隔、ファイバの角度ずれ、ファイバの表面粗度である。横コネクタ変位は、ファイバの軸が、隣接するファイバに対して横方向にずれたときに発生する。一方のファイバの軸が他方のファイバの軸に一致しないとき、損失が起こる。この損失は、横ずれ率Ｌ／Ｄ（Ｌは変位であり、Ｄはファイバの直径である）の関数としてデシベル単位でほぼ線形である。コネクタによって２本のファイバを接合すると、対向する２つの端部は小さな間隙によって分離されることがある。この間隙によって２種類の損失が発生する。第１の損失は、フレネル反射損であり、介在する間隙、通常は空気中の２本のファイバの屈折率の差のために生じる。マルチモード・ファイバに関する第２のタイプの損失は、高次モードが間隙を越えて第２のファイバのコアに進入することができないために生じる。この２つの損失が組み合わされ、端部離隔比Ｓ／Ｄ（Ｓは離隔間隙でありＤはケーブルの直径である）と開口数（ＮＡ）の関数であるいわゆる間隙損が起こる。間隙損は、所与のＮＡの場合、端部離隔比に対してほぼ線形である。隣接する２本のファイバの角度ずれのために他の損失が生じることがある。理想的には、対合されるファイバの端部は、係合時に、ファイバ軸に対して垂直であり、かつ互いに垂直であるべきである。一方のファイバのファイバ軸の、隣接するファイバのファイバ軸に対する角度がずれている場合、損失が生じる。これらの外因性要因はすべて、ファイバの信号損を生じさせる。
【０００５】
ユーザが光ファイバ・ケーブル内の信号レベルを測定できるようにするいくつかの計器が存在する。そのような１つの計器は、米国カリフォルニア州パロ・アルトのヒューレット・パッカード・カンパニーのＦＤＤＩ  ネットワーク・インタフェース（モデル番号Ｊ２１７３Ｃ）である。このＦＤＤＩ  ネットワーク・インタフェースは、光送信元と光送信先との間に挿入し、光ファイバ・ケーブルを通して受信平均パワー・レベルを測定することができる。このインタフェースは、光ファイバ・ケーブルを通して光送信元から送信された光信号を受信し、平均エネルギーを測定し、発光ダイオード（ＬＥＤ）の直線アレイからなるなんの変哲もない棒グラフ上に、測定されたエネルギーを表示する。
【０００６】
Ｊ２１７３Ｃシステムのブロック図を図１に示す。システム１０は、下向きの斜め線で示された、ファイバ・ケーブルを介して送られた光エネルギーを受信する光パワー・メータ１２を含む。光パワー・メータ１２は、回線１６を介してマイクロコントローラ・システム１４に結合される。この光パワー・メータは、下記で詳しく説明するように、周波数が、光パワー・メータ１２によって測定された平均光パワーに比例する、ディジタル・パルス列を発生する。
【０００７】
マイクロコントローラ・システム１４は、バス２２を介してメモリ２０に結合されたマイクロプロセッサ１８を含む。メモリ２０は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）とダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）の両方を含むことができる。マイクロプロセッサには大容量記憶装置２４が結合され、大容量記憶装置２４は、従来型の方式でバス２６を介してマイクロプロセッサ１８と通信する。マイクロコントローラ・システム１４は、光パワー・メータからディジタル・パルス列を受け取るために回線１６に結合されたクロック入力３０を有するカウンタ２８も含む。カウンタ２８は、マイクロプロセッサ１８にも結合され、マイクロプロセッサはバス３２を介してカウンタからディジタル・カウントを読み取る。このカウントは、光パワー・メータによって測定された平均パワーのディジタル表現である。
【０００８】
カウンタは、タイム・ベース３４に記憶された時間に従いマイクロプロセッサ１８によって所定の時間間隔でリセットまたはゲートされる。マイクロプロセッサ１８は、パルスがカウントされる期間を表す値をタイム・ベース３４に記憶する。マイクロプロセッサは、タイム・ベース内の値を変更し、パワー測定の分解能を変更することができる。タイム・ベース３４はカウンタ２８のゲート入力３６に結合され、カウンタをリセットすると共に、カウンタの出力をラッチし、マイクロプロセッサ１８によって読み取れるようにする。マイクロプロセッサ１８は次いで、カウンタの出力イネーブル（ＯＥ）入力３８に出力イネーブル信号を印加することによりカウンタ２８の出力をイネーブルにし、ラッチされた値をバス３２を介してカウンタから読み取る。
【０００９】
カウンタ２８の出力は、光パワー・メータによって測定された受信光エネルギーのディジタル表現である。その場合、実際の光パワーは、マイクロプロセッサがメモリ２０内の参照テーブル内の対応するパワー・レベルを参照し、あるいは、当業者に知られている対数式を使用して対応するパワー値を算出することによって求められる。この光パワー値は、ｄＢｍ単位で表され、大容量記憶装置２４に記憶される。
【００１０】
光パワー値は、ディスプレイ４０上にも表示される。ディスプレイは、前述のように、棒グラフを形成するように直線アレイとして構成された複数のＬＥＤからなる。直線アレイは、増分が３ｄＢｍの、−３０ｄＢｍないし−１３ｄＢｍの範囲のパワーに対応する。マイクロプロセッサは、ＬＥＤを点灯して、光ファイバ・ケーブル内の現パワー・レベルのグラフィカル表示を与える。これは、ＦＤＤＩ仕様が満たされているかどうかの決定など、多数の応用例に有用であるが、前述の多数の損失要因を検出するには分解能が不十分である。これらの損失要因の多くは、０．１ｄｂ程度の損失を生じさせるが、このような値は、場合によってはＪ２１７３Ｃ  ネットワーク・インタフェースには記録されない。さらに、損失によってグラフィカル表示が変化したと仮定しても、ネットワーク・インタフェースは、損失が発生する前のパワー・レベルを示す方法をもたないので、この損失は容易に見落とされる。したがって、技術者が、損失が発生したときにグラフィカル・ディスプレイを見ているか、損失が発生する前のパワー・レベルを覚えているかしないと損失は検出されない。
【００１１】
次に図２を参照すると、光パワー・メータ１２の概略図が示されている。光パワー・メータ１２は、受信光エネルギーを受け取るために光ファイバ・ケーブルに並列されたエネルギー・電流変換器４２を含む。受信光エネルギーを電流Ｉに変換するフォトダイオード４４が、この光エネルギーを受け取る。変換器４２は、受信した光データを、端子４８に結合された宛先へ送る増幅器４６も含む。
【００１２】
フォトダイオード４４によって発生された電流Ｉは、電流・周波数変換器５０に結合される。変換器５０は、アナログ・デバイセズ社によって製造され部品番号ＡＤ６５４ＪＲで販売されている標準的な電流・周波数変換器５２を含む。電流・周波数変換器５２は、ＡＤ６５４ＪＲに添付のデータ・シートに記載されたようにありふれた方式でバイアスされ、したがってこの変換器については詳しく説明しない。電流・周波数変換器５０は、ディジタル・パルス列ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを発生する。ディジタル・パルス列ＦＲＥＱ＿ＯＵＴの周波数は、フォトダイオード４４によって発生される電流の振幅に比例し、この振幅は、受信伝送光の平均パワーに比例する。この関係は、光ファイバ通信で使用される特異な方式のために成立する。当技術分野で知られているように、最低レベルの符号化では、所定数のビットにわたってそれぞれ等しい数の１および０が使用される。したがって、ディジタル・パルス列ＦＲＥＱ＿ＯＵＴの周波数は、受信伝送光の平均パワー・レベルに対応する。
【００１３】
ヒューレット・パッカード社は、Ｊ２１７３Ｃの１つの制限を解消する一体型パワー・メータ（モデル番号ＨＰ１５６ＭＴＳ）を含む別の通信計器も製造している。ＨＰ１５６ＭＴＳは、光ファイバ・ケーブル内の平均パワー・レベルに対応する数値を表示する。この数値は、小数点以下１桁を有し、したがってこのパワー・メータはおそらく、＋／−０．１ｄＢの損失を分解することができる。したがって、ＨＰ１５６ＭＴＳは、前述の要因による比較的小さな損失を分解できるはずである。しかし、この製品は、そのような損失を技術者に知らせる機能をもたないという問題がある。ＨＰＪ２１７３Ｃと同様に、技術者が、損失が発生したときに数値ディスプレイを観測しているか、あるいはたまたま損失が発生する前の数値を覚えていないかぎり、損失は検出されない可能性が高い。さらに、１５６ＭＴＳは、活動状態のファイバ・リンクの信号経路に装着されるようには設計されていない。１５６ＭＴＳは、常時監視を行うのではなく、単にリンクを張って初期試験を行うように設計された試験セットである。以上のどちらの場合も、これらの計器は、ケーブルの問題を同定する信頼できる方法を備えていない。
【００１４】
結局のところ、光ファイバ・ケーブルの上記問題を技術者またはその他の関連要員に知らせる手段が必要である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、内因性要因および外因性要因のための光ファイバ・ケーブルの損失要因をユーザに確実にかつ正確に知らせることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、出願人は、光ファイバ・リンク内のパワーの経過パワー・レベルを表示するグラフィカル・ディスプレイを含む光パワー・メータを発明した。このパワー・メータは、非常に小さな損失を分解し、光ファイバ・リンクの内因性要因と外因性要因の両方を検出することができる。光パワー・メータは、好ましい実施例では、ファイバを通して送られた光エネルギーを受信し、伝送光の平均パワーに比例する電流に変換する光エネルギー・電流変換器を含む。この変換器はまた、受信光を増幅して宛先へ送り、この光伝送を妨害しないようにする。これによって、光パワー・メータを、経過パワー・レベル・データを記録するようにシステム内に連続的に配置しておくことができる。パワー・メータは、好ましい実施例ではトランスインピーダンス増幅器である電圧変換器を含む。トランスインピーダンス増幅器は、電流を、電流の振幅に比例する負の電圧に変換する。トランスインピーダンス増幅器の出力は、トランスインピーダンス増幅器の電圧出力を、この電圧信号の振幅に比例する周波数を有するパルス列に変換する電流・周波数変換器に結合される。このパルス列は、マイクロプロセッサによって定期的な間隔で読み取られるカウンタを増分する。マイクロプロセッサは、カウンタのディジタル出力を読み取り、カウンタをリセットして次の期間のパルスの数のカウントを開始する。次いで、カウンタから与えられるこのディジタル値は、光パワー・レベルのディジタル表現とする。マイクロプロセッサは次いで、参照テーブルでこのディジタル表現に対応するパワー・レベルを参照し、あるいは対数式を使用してただちに平均パワー・レベルを算出する。
【００１７】
パワー・メータは、好ましくは携帯式であり、ＬＣＤディスプレイと大容量記憶装置とを含むプロトコル・アナライザ・システムの一部である。マイクロプロセッサは、縦軸がｄＢｍ単位の実測パワー・レベルであり横軸が時間であるグラフ上にパワー・レベルを表示する。マイクロプロセッサはまた、パワー・データを、後で検索し分析することができるように大容量記憶装置上に記憶する。このシステムでは、ユーザは、長い期間内に発生した問題を同定するために長期間表示したり、かつ個別の損失を分析してその原因を決定するために短いタイム・フレームを表示することができるように、横軸のタイム・スケールを変更することができる。
【００１８】
本発明の他の態様では、システムによって、ユーザは、パワー・レベルの動作限界を設定することができる。実測パワー・レベルがこのユーザ定義範囲の範囲外である場合、システムは、視覚的または聴覚的に警告信号を発生する。この限界は、パワー・メータによって測定されるベースライン・パワー・レベルよりも高い値でも、あるいは低い値でも、あるいはその両方でもよい。
【００１９】
本発明の前述およびその他の目的、特徴、利点は、添付の図面を参照しながら進められる本発明の好ましい実施例の下記の詳細な説明から容易に明らかになろう。
【００２０】
【発明の実施例】
次に図３を参照すると、本発明による光ファイバ通信システムが全体的に６０で示されている。このシステムは、光送信元６２と、光送信宛先６４と、全体的に６６で示した光ファイバ・リンクとを含む。送信元６２は、点線で示した安全な環境に配置されたコンピュータ６８を含む。ただし、この環境は本発明で特に要求されるものではない。宛先は同様に、やはり好ましくは安全な環境に配置されたコンピュータ７０を含む。安全な環境が示されているのは、本発明によるパワー・メータの一応用例がファイバに対するセキュリティ違反を検出することであるからである。しかし、本発明は安全な環境に限らず、安全ではない環境で使用することができる。送信元と宛先との間に、当技術分野で知られているように地上と地下の両方に存在する光ファイバ・リンク６６がある。光ファイバ・リンクの詳細は、本発明にとって重要ではない。本発明によるパワー・メータは、現在知られている光ファイバ・ケーブルと共に使用することも、あるいは将来開発される光ファイバ・ケーブルと共に使用することもできる。光ファイバ・リンクを本明細書ではケーブル７２と呼ぶ。ただし、ケーブルが多数の個別のセグメントを含むことができると共に、ケーブルにリピータを配置することもできることが理解されよう。
【００２１】
送信元６２と宛先６４との間に、本発明による光パワー・メータ・システム７４が挿入される。システム７４は、ケーブル７２を介して行われる伝送光を受信する、ケーブル７２に結合された入力ジャック７６を含む。システムの出力ジャック８０とコンピュータ７０の入力ジャック８６との間に追加光ファイバ・ケーブル７８が結合される。システムは、前述のように、光パワーおよび伝送光を測定し、同時にデータを宛先に渡す。図１に示したように、システム７４は、ポータブル・パーソナル・コンピュータに基づくものであることが好ましい。そのようなコンピュータと同様に、システム７４は、キーボードと、マウス入力装置（図示せず）と、ディスプレイ８４とを含む。ディスプレイは、好ましい実施例では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であるが、本発明はそれに限らない。このポータブル・コンピュータの使用によって、光パワー・メータ・システムを容易に持ち運び異なる環境で使用することができる。別法として、デスクトップ・コンピュータを使用することも、あるいは下記で説明する構成要素を含む独立型光パワー・メータ・システムを使用することもできる。
【００２２】
次に図４を参照すると、システム７４のブロック図が示されている。システムは、図１に示したシステムに類似しており、幾つかの顕著な例外を含む。図１と図４との間の共通の要素は、共通の参照符号を保持する。上記の説明は、それらの共通の要素に当てはまり、したがって繰り返さない。
【００２３】
第１の違いは、異なる光パワー・メータ８８が使用されることである。このパワー・メータ８８についてはさらに下記で図５および図６を参照して説明する。他の違いは、システム２４が、下記で詳しく論じるように、経過パワー・データを表示するためにＬＣＤディスプレイ８４と関連するソフトウェアとを含む。このソフトウェアの一部によって、マイクロプロセッサは、タイム・ベースの値を変更しパワー測定の帯域幅またはサンプル時間を変更することができる。好ましい実施例では、この値は０．０１秒ないし１．０秒の範囲内であるが、それには限らない。システム・ソフトウェアによって、ユーザは、実測パワー・レベルが表示されるタイムフレームを指定することもできる。このため、ユーザは、長期間にわたってパワー・レベルを表示しその期間中のパワー・レベルの変化を同定することも、あるいは短期間に焦点を当てて個別の事象を分析しその基本的な原因を同定することもできる。
【００２４】
次に図５を参照すると、光パワー・メータ３６の第１の実施例の概略図が示されている。本発明による光パワー・メータは、受信光エネルギーを受け取るためにケーブル７２に並列されたエネルギー・電流変換器９０を含む。この光エネルギーをフォトダイオード９２が受け取り、フォトダイオード９２は受信光エネルギーを電流Ｉに変換する。フォトダイオード９２は、好ましい実施例では、波長が１３１０ナノメートル（ｎｍ）のインジウム・ガリウム・ヒ素フォトダイオードである。変換器９０は、受信した光データを宛先へ送る増幅器９４も含む。
【００２５】
フォトダイオード９２によって発生された電流Ｉは、多層フェライト９６および９８で構成された高周波フィルタを通過する。高周波フィルタの出力はＤＣ電流である。フィルタの出力は、電圧変換器１００に与えられる。電圧変換器のコアには、トランスインピーダンス増幅器１０２がある。増幅器１０２は、グラウンドに接続された非反転入力と、高周波フィルタに接続された反転入力とを有する。非反転入力を接地させることによって、フォトダイオード９２の陽極に零バイアス電圧が与えられる。トランスインピーダンス増幅器１０２は、低周波極（たとえば、１５９Ｈｚ）を形成するためにキャパシタＣ１と抵抗器Ｒ１の並列組合せをフィードバック・ループとして含む。しかし、フィードバック経路内の低域フィルタは任意選択である、どんな場合でもトランスインピーダンス増幅器の帯域幅のために、高周波成分に応答できないからである。トランスインピーダンス増幅器は、光電流の振幅に比例する負の電圧を発生する。
【００２６】
トランスインピーダンス増幅器の出力は、電流・周波数変換器５０に結合される。変換器５０は、アナログ・デバイセズ社によって製造され部品番号ＡＤ６５４ＪＲで販売されている標準的な電流・周波数変換器５２を含む。電流・周波数変換器５０は、ＡＤ６５４ＪＲに添付のデータ・シートに記載されたように従来型の方式で接続され、したがってこの変換器については詳しく説明しない。しかし、１つの顕著な点は、所望の分解能レベルを達成するため、０．１％抵抗器などの高精度部品が使用されていることである。また、従来型のタンタル・キャパシタではなくポリスチレン・キャパシタＣ２が使用される。電流・周波数変換器５０はディジタル・パルス列ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを発生する。ディジタル・パルス列ＦＲＥＱ＿ＯＵＴの周波数は、電圧変換器１００によって発生される負の電圧の振幅に比例し、この振幅は、受信伝送光の平均パワーに比例する。この関係は、光ファイバ通信で使用される特異な符号化方式により成立する。当技術分野で知られているように、最低レベルの符号化では、それぞれ等しい数の１および０を有する所定数のビット使用される。したがって、ディジタル・パルス列ＦＲＥＱ＿ＯＵＴの周波数は、受信伝送光の平均パワー・レベルに厳密に対応する。
【００２７】
光パワー・メータ３６の他の態様を図６に示す。この実施例は、フォトダイオードに負のバイアスが必要である場合に使用される。この場合、電圧変換器１０４は、差動バッファの反転端子および非反転端子間に結合された抵抗器Ｒ２を有する差動バッファを使用して、フォトダイオード９２によって発生された電流を検知する。電流は、抵抗器Ｒ２を通過し、それによって抵抗器Ｒ２上に電圧を発生し、この電圧が差動増幅器１０６によって検出され増幅されて差動増幅器の出力へ送られる。変換器５０および１０４は、第１の実施例で使用した変換器と同じであり、したがってこれらの変換器については詳しく説明しない。
【００２８】
次に図７を参照すると、システム・ソフトウェアのフローチャートが示されている。ソフトウェアは、図２に示したマイクロプロセッサによって実行され、メモリ２０または大容量記憶装置２４、あるいはその両方に記憶される。システムは、光パワー・レベルが測定されたときにそれを表示するだけでなく、このレベルを監視し、内部損失要因または外部損失要因、あるいはその両方のために生じる可能性があるわずかな変動を検出する。
【００２９】
システムは、ステップ１１２でシステム自体を初期設定することによって開始する。このステップの一部として、システムは、後で得られる測定値と比較するための情報のベースラインを収集する。このベースライン・レベルが、光ファイバ・リンクの摂動を受けない状態に対応すると仮定する。したがって、初期設定は、リンクに対して摂動が介入しないようにリンクの設置後できるだけ早く実施すべきである。システムは、初期設定ステップ中にプロンプトを出し、パワー・レベルの上限または下限、あるいはその両方を入力することをユーザに求めることもできる。実測パワー・レベルがこれらの限界のうちの１つの範囲外である場合、システムは、下記で詳しく説明するように、警報状態を設定し、あるいは警告を発生する。
【００３０】
初期設定が完了した後、システムはステップ１１４で、受信される光パワー・レベルを監視し記録する。このステップでは、前述のように、マイクロプロセッサはカウント値を読み取り、対応するパワー・レベルを参照または算出する。パワー・レベルが判明した後、この値は、大容量記憶装置２４に記憶され、ユーザ定義表示パラメータに従ってＬＣＤディスプレイ８４上に表示される。
【００３１】
システムは次いで、ステップ１１４で決定した受信光パワー・レベルを、初期設定ステップ１１２で設定されたユーザ定義限界と比較する。パワー・レベルがこのユーザ定義限界内である場合、マイクロプロセッサはステップ１１４に戻り、所定の時間が経過した後に次のサンプルが収集される。一方、受信光パワーが１つのユーザ定義限界外である場合、システムは、１１８で警報条件を設定し技術者またはユーザにこの損失を知らせる。この警報状態は、聴覚的な状態でも、あるいは視覚的な状態でもよい。したがって、警報状態で、ユーザは、光ファイバ・リンクが何らかの方法で摂動されたことを知る。ユーザは次いで、ディスプレイを調べ、損失の根元的な原因が何であるかを決定し、したがって問題を同定し特定する。このように、システムは、光ファイバ・ネットワークを監視しその障害を追跡する有力なツールである。
【００３２】
いくつかの例示的なディスプレイを図８ないし図１１に示す。これらの表示は、様々な条件の下でシステムによって発生された表示例を示す。図８で、表示されたパワー・レベルは下向きの段を示している。この段は、コネクタの位置がずれたことによって発生し、あるいは場合によってセキュリティ違反、すなわち光ファイバ自体上のファイバ盗聴のために発生する可能性がある。この情報によって、ユーザは、ファイバ・リンクの検査を実行し、位置のずれたコネクタまたは場合によってはファイバ盗聴を同定することができる。
【００３３】
図９で、横軸は、図８よりもずっと短いタイムフレームを示す。このシステムでは、ユーザは、キーボードまたはマウスを使用して所望のタイム・スケールを入力し、あるいは別法として、所定のタイム・スケールのうちの１つを選択することによってタイム・スケールを指定することができる。図９に示したパワー損失は、ファイバが一次的に湾曲し、あるいは捻れ、あるいは締め付けで発生する可能性がる。表示は短期間の損失を示しているが、パワー・レベルは再び、摂動の前とほぼ同じパワー・レベルに上昇している。したがって、システムは、損失を生じさせた条件がもはや存在していないことをユーザに知らせる。それにもかかわらず、摂動が継続中の問題を示すことがあり、あるいは摂動の結果としてファイバ・リンクが弱くなり、最終的にシステムが故障する恐れがあるので、ユーザはそのような摂動が存在したことを知る必要がある。
【００３４】
２つの異なるタイム・スケールを使用する図１０および図１１に他の状況を示す。図１０は、地震のために生じる障害のような、ファイバの機械的障害によって発生されたディスプレイを示す。図１０のディスプレイは、短いタイム・スケールを使用しており、そのためユーザは、障害中にパワー・レベルの詳細を調べることができる。この分解能レベルによって、ユーザは、障害がどこで発生したかを特定し、かつ障害がいつ発生したかを正確に特定することができる。同じ事象を図１１により長いタイム・スケールで示す。このスケールは、ユーザが数日間不在であり、不在時間全体を表示し、その時間中に発生した損失を同定したい場合に有用である。その場合、ユーザは、図１０に示したディスプレイを発生するようにタイム・スケールを変更することによってこの事象に焦点を合わせることができる。このため、ユーザは原因をより適切に確認し、場合によっては問題の原因を同定することができる。
【００３５】
本発明の原則をその好ましい実施例で説明し例示したが、そのような原則から逸脱せずに本発明の構成および詳細を修正できることは明らかであろう。いかに、本発明の実施態様をいくつか例示する。
【００３６】
実施態様１：
光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法であって、
光ファイバ・ケーブル内の伝送光のパワー・レベルを測定するステップと、
実測パワー・レベルをしきい値パワー・レベルと比較するステップと、
実測パワー・レベルがしきい値パワー・レベル外である場合に警告を発生するステップとを含む方法。
【００３７】
実施態様２：
光ファイバ・ケーブル内の伝送光のパワー・レベルを測定するステップが、光をディジタル表現に変換することを含む実施態様１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
実施態様３：
光ファイバ・ケーブル内の伝送光のパワー・レベルを測定するステップが、ベースライン・パワー・レベルに対する伝送光のパワー・レベルを測定することを含む実施態様１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
【００３８】
実施態様４：
実測パワー・レベルをある時間にわたって表示するステップを含む実施態様１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
実施態様５：
プロンプトを出し、ユーザ定義しきい値を入力することをユーザに求めるステップと、
実測パワー・レベルをユーザ定義しきい値と比較するステップとを含む実施態様１に記載の光ファイバ・ケーブル内の摂動を検出する方法。
【００３９】
実施態様６：
光ファイバ通信システムであって、
光送信元（６２）と、
光送信宛先（６４）と、
光送信元と光送信宛先との間で光を送るためにそれらの間に結合された光ファイバ・ケーブル（７２）と、
光ファイバ・ケーブル内の摂動を同定するために光ファイバ・ケーブルに結合された警告システム（７４）とを備えることを特徴とする光ファイバ通信システム。
実施態様７：
警告システムが、
光ファイバ・ケーブル内の光の光パワーを測定するために光ファイバ・ケーブルに結合された光パワー・メータ（８８）と、
実測光パワーがしきい値外である場合に警告信号を発生するために光パワー・メータに結合された警告回路（１４）とを備えることを特徴とする実施態様６に記載の光ファイバ通信システム。
実施態様８：
さらに、実測光パワーをある時間にわたって表示するディスプレイ（８４）を含むことを特徴とする実施態様７に記載の光ファイバ通信システム。
【００４０】
実施態様９：
警告回路が、
電流・周波数変換器に結合されたクロック入力とディジタル表現を与えるための出力とを有するカウンタ（２８）と、
所定の間隔でディジタル表現を読み取りディジタル表現を平均パワー値に変換するためにカウンタに操作可能に結合されたマイクロプロセッサ（１８）と、
各ディジタル表現ごとに対応する平均パワー値を有する参照テーブルが記憶されたメモリとを含むことを特徴とする実施態様７に記載の光ファイバ通信システム。
【００４１】
実施態様１０：
光パワー・メータが、
伝送光を受け取り、伝送光のエネルギーに比例する電流を発生する、動作時に光ファイバ・ケーブルに結合されるエネルギー・電流変換器（９０）と、
電流を受け取り、電流に比例する電圧を発生するためにエネルギー・電流変換器に結合された電圧変換器（１００、１０４）と、
電圧を、電圧の振幅に比例する周波数を有するパルス列に変換するために、電圧変換器に結合された電流・周波数変換器（５０）とを含むことを特徴とする実施態様７に記載の光ファイバ通信システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の光パワー・メータおよび関連するディジタル電子機器のブロック図である。
【図２】図１の光パワー・メータの概略図である。
【図３】本発明による光パワー・メータを含む光ファイバ伝送システムのブロック図である。
【図４】図３に示した光パワー・メータおよび関連するディジタル電子機器のブロック図である。
【図５】図４の光パワー・メータの第１の実施例の概略図である。
【図６】図４の光パワー・メータの第２の実施例の概略図である。
【図７】図４のマイクロプロセッサによって実行される警告システム・ソフトウェアのフローチャートである。
【図８】ファイバ・タップのコネクタのずれによる実測パワーの変化を示す本発明による光パワー・メータによって発生されたグラフィカル表示を示す図である。
【図９】フィルタが一時的に曲がり、ねじれ、または挟まれたことによる実測パワーの変化を示す本発明による光パワー・メータによって発生されたグラフィカル表示を示す図である
【図１０】ファイバの機械的擾乱による実測パワーの変化を示す本発明による光パワー・メータによって発生されたグラフィカル表示を示す図である。
【図１１】図１０に示したグラフィカル表示をより長いタイム・スケールで示す図である。
【符号の説明】
１２  光パワー・メータ
１４  マイクロコントローラ・システム
２４  大容量記憶システム
４０  ディスプレィ
４２  エヘルギー電流変換器
４４  フォトダイオード
５０  電流・周波数変換器
６２  送信元
６４  宛先
７０  コンピュータ
７２  ケーブル
７４  光パワー・メータ・システム
【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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【図１０】
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【図１１】
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