(57)【要約】【課題】本開示は、ローカル光入出力技術を用いた通信工事において、工事現場における光信号断を検知して光信号の送り側の光パワーを自動的に減衰させることを目的とする。【解決手段】本開示に係る中継装置９４は、ＷＤＭカプラ（１１）と、下り信号光を増幅してＷＤＭカプラ（１１）に出力し、上り信号光が受光されなかった旨の不検知信号を受けると下り信号光のＷＤＭカプラ（１１）への出力を停止する光増幅器（１３）と、ＷＤＭカプラ（１１）で分離された上り信号光を受光する光トランシーバ（４１）と、光トランシーバ（４１）において上り信号光が受光されたか否かを検知し、上り信号光が受光されなかった場合には不検知信号を光増幅器（１３）に出力する上り光検知部（４３）と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカル光入出力部から出力された上り信号光及び前記ローカル光入出力部へ入力する下り信号光を伝搬する光ファイバに接続され、前記上り信号光と前記下り信号光を波長分離するＷＤＭカプラと、
前記下り信号光を増幅して前記ＷＤＭカプラに出力し、上り信号光が受光されなかった旨の不検知信号を受けると前記下り信号光の前記ＷＤＭカプラへの出力を停止する光増幅器と、
前記ＷＤＭカプラで分離された前記上り信号光を受光する光トランシーバと、
前記光トランシーバにおいて前記上り信号光が受光されたか否かを検知し、前記上り信号光が受光されなかった場合には前記不検知信号を前記光増幅器に出力する上り光検知部と、
を備える中継装置。
【請求項２】
前記光増幅器は、
励起光源からの励起光を用いて前記下り信号光を増幅する光ファイバ増幅器であり、
前記不検知信号を受けると、前記励起光の出力を停止する、
請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記光増幅器は、
前記光増幅器からの増幅後の前記下り信号光の出力を遮るシャッタを備え、
前記不検知信号を受けると、前記シャッタを用いて前記下り信号光の出力を遮る、
請求項１に記載の中継装置。
【請求項４】
前記光増幅器は、
電源スイッチから供給される電力を用いて前記下り信号光を増幅する半導体光増幅器であり、
前記不検知信号を受けると、前記電源スイッチからの電力の供給を停止する、
請求項１に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの側方から信号光を光ファイバに入出力するローカル光入出力装置と中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
国内のアクセス網において、ＶＣＡＳＴサービスの中継増幅用として、波長１５５０ｎｍの光を増幅するエルビウム添加ファイバアンプ（ＥＤＦＡ）などの光増幅器が使用されている。一方、ＧＥ−ＰＯＮサービスの中継用としてはＧＥ−ＰＯＮリピータが利用されている。ＧＥ−ＰＯＮリピータは加入者宅内ＯＮＵからの１３１０ｎｍ上り光を受光してＯ／Ｅ変換し、１４９０ｎｍ下り光を発光する光トランシーバと、局内ＯＬＴからの１４９０ｎｍ下り光を受光して１３１０ｎｍの上り光を発光する光トランシーバにより、局内ＯＬＴと加入者宅内ＯＮＵ間を中継している。
【０００３】
ローカル光入出力技術を利用したアクセス網の工事が提案されている（非特許文献１）。図１はローカル光入出力部９１の構成である。ローカル光入出力部９１は、ファイバを切断せずにファイバを曲げて被覆越しに通信を行うことにより、アクセス網の現用線路８３上に一時的な光カプラを形成する。このため、ローカル光入出力部９１は、短瞬断切替技術や、現場での試験光入射、モニターツールとしての利用が提案されている。しかし、ローカル光入出力の結合効率は−２０ｄＢ程度と低いため（非特許文献１）、ファイバ曲げ部８９から出力される光は非常に弱く、高感度な受光器が必要である。また、ファイバ曲げ部８９から十分な光を現用線に入力するためには、強い光で入射する必要があるため、大強度の光増幅器が必要である。そのため、通信設備工事においては、上記のＶＣＡＳＴ用の光増幅器１３とＧＥ−ＰＯＮリピータ１４が使用される（非特許文献２）。特に、ＶＣＡＳＴ用の１５５０ｎｍの光をファイバ曲げ部８９への入射するために、高出力の光ファイバ増幅器が必要となる。
【０００４】
高出力の光増幅器１３の出力パワーはレーザ製品の安全基準の規制を受ける（非特許文献３）。この基準によれば、３つの区域、管理区域、制限区域、非制限区域に分けられており、アクセス網の工事は専門の作業員が行うため、工事現場は制限区域または管理区域となる。
【０００５】
レーザ安全基準によれば、制限区域または管理区域における安全対策として光信号断を検知して送り側の光パワーを定められたパワー減衰時間内に自動的に減衰させる自動パワー減衰（ＡＰＲ）機能を持たせることが必要とされる。光パワーと必要な遮断時間は反比例する。例えば制限区域内でモードフィールド９．１μｍのファイバテープ４本からそれぞれ４６２ｍＷ（＋２６．６ｄＢｍ）で発光している場合は、１秒以内にパワー減衰できればよい。
【０００６】
ＶＣＡＳＴ用の光増幅器１３に自動減衰機能を持たせるために、例えば、光増幅器１３の出力コネクタが外れて空気に接した場合に、空気・ガラス界面でのフレネル反射（反射率約４％）戻り光でレーザ発振が不安定になることを検知して停止させる、ということが技術的には可能である。
【０００７】
図２はローカル光入出力技術を用いた短瞬断切替工事の例である。切替工事の対象となる現用線路８３と並走して電話局の局内から迂回線路９３を設ける。切替工事の際に現用線路８３を切断している間は迂回線路９３を経由して、ローカル光入出力部９１から現用線路８３に光を入出力して通信を確保する。迂回線路８３経由の通信の際に中継装置９４を使用するが、作業員が誤って中継装置９４の電源を停止せずに、中継装置９４に接続されているコネクタを挿抜することがありうる。その場合、中継装置９４から強い光が外部へ放射されてしまう危険がある。
【０００８】
このような事態を防止するために、光増幅器１３に接続されているコネクタの出力端が空気・ガラス界面の場合は、フレネル反射の戻り光を検知して発光を自動停止することが考えられる。しかし、コネクタが８度研磨されていたり、ＭＴコネクタ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ  Ｓｐｌｉｃｉｎｇ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）のように整合剤が塗布されていたり、端面に無反射コーティングが施されたりしている出力端の場合は、反射戻り光が弱いため、コネクタ外れを検知して発光を停止できない。その場合は強いレーザ光がそのまま中継装置９４の外部へ放出されてレーザ安全基準を遵守できないという課題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】廣田ほか「側方入出力技術を用いた光線路切替装置の検討」、ＯＦＴ２０１３−５０（２０１４）。
【非特許文献２】Ｔ．  Ｍａｎａｂｅ  ｅｔ  ａｌ．“Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ  ａｎｄ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｄｅｌａｙ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃａｂｌｅ  ｒｅ−ｒｏｕｔｉｎｇ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ６４ｔｈ  ＩＷＣＳ  ｐ．７０９−７１４  （２０１５）．
【非特許文献３】レーザ製品の安全―光ファイバ通信システムの安全  ＪＩＳ  Ｃ６８０３，ｈｔｔｐ：／／ｋｉｋａｋｕｒｕｉ．ｃｏｍ／ｃ６／Ｃ６８０３−２０１３−０１．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本開示は、ローカル光入出力技術を用いた通信工事において、工事現場における光信号断を検知して光信号の送り側の光パワーを自動的に減衰させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示に係る中継装置は、ローカル光入出力技術を用いた通信工事において使用されるＧＥ−ＰＯＮリピータを用いてＯＮＵからの上り光の受光状態をモニタし、ＯＮＵからの上り光がＧＥ−ＰＯＮリピータで検出できなくなったときを、中継装置のコネクタ外れ等が生じた可能性のあるときであるとして、ＶＣＡＳＴ用の光増幅器における発光を停止させる。
【００１２】
具体的には、本開示に係る中継装置は、
ローカル光入出力部から出力された上り信号光及び前記ローカル光入出力部へ入力する下り信号光を伝搬する光ファイバに接続され、前記上り信号光と前記下り信号光を波長分離するＷＤＭカプラと、
前記下り信号光を増幅して前記ＷＤＭカプラに出力し、上り信号光が受光されなかった旨の不検知信号を受けると前記下り信号光の前記ＷＤＭカプラへの出力を停止する光増幅器と、
前記ＷＤＭカプラで分離された前記上り信号光を受光する光トランシーバと、
前記光トランシーバにおいて前記上り信号光が受光されたか否かを検知し、前記上り信号光が受光されなかった場合には前記不検知信号を前記光増幅器に出力する上り光検知部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、ローカル光入出力技術を用いた通信工事において、工事現場における光信号断を検知して光信号の送り側の光パワーを自動的に減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】関連技術であるローカル光入出力部を示す図である。
【図２】関連技術である通信設備工事の際に使用する中継装置について示す図である。
【図３】第一の実施形態に係る中継装置の一例を示す構成図である。
【図４】第二の実施形態に係る中継装置の一例を示す構成図である。
【図５】第三の実施形態に係る中継装置の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１６】
図１および図２に示すようなローカル光入出力技術を用いた通信工事においては、ＶＣＡＳＴ用の光増幅器１３とＧＥ−ＰＯＮリピータ１４が合わせて使用されている（非特許文献２）。ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４はＯＮＵ８１からの上り光を受光し受光状態をモニタすることができる。もし、光増幅器１３のコネクタ外れ等が生じた場合は、当然ＯＮＵ８１からの１３１０ｎｍ上り光がＧＥ−ＰＯＮリピータ１４に到達しなくなるため、確実に検知することができる。ＶＣＡＳＴ用の光増幅器１３に対して、ＯＮＵ８１から上り光を受光してない場合は発光しないように設定し、さらに、ＯＮＵ８１からの上り光が受光できなくなった場合は規定の時間以内に光増幅器１３が停止するように設定することによってレーザ安全基準を遵守することができる。
【００１７】
（実施形態１）
図１および図３を用いて実施形態１を説明する。図１はローカル光入出力部９１の図であり、現用線路８３の光ファイバを切断無しで曲げて被覆ごしに光通信を行うことができる。ファイバ曲げ部８９からＯＮＵ８１からの波長１３１０ｎｍの漏洩光が放射され、それをプローブで受光し中継装置９４へ送る。また、中継装置９４からの１４９０ｎｍ及び１５５０ｎｍの下り光をファイバ曲げ部８９から入力する。この部分についての詳細は非特許文献１等に記載されている。
【００１８】
図３の中継装置は、ＶＣＡＳＴ用の光増幅器１３とＧＥ−ＰＯＮリピータ１４、ＯＮＵ８１側のＷＤＭカプラ１１、ＯＬＴ８２側のＷＤＭカプラ１２を備える。ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４は対ＯＮＵ光トランシーバ４１、対ＯＬＴ光トランシーバ４２、上り光検知部４３を備える。
【００１９】
対ＯＮＵ光トランシーバ４１は、ＷＤＭカプラ１１を経由してローカル光入出力部９１に接続されている。対ＯＬＴ光トランシーバ４２は、ＷＤＭカプラ１２を経由してＯＬＴ８２へ接続されている。対ＯＮＵ光トランシーバ４１の上り光検知部４３は、上り光を検知しない場合は直ちに不検知となった旨の不検知信号を発する。例えば、電圧が低い状態に遷移するなどが考えられる。
【００２０】
光ファイバ増幅器３１はＷＤＭカプラ１１とＷＤＭカプラ１２に接続されており、ＷＤＭカプラ１２経由の波長１５５０ｎｍの光を増幅してＷＤＭカプラ１１経由でローカル光入出力部９１へ送る。この光ファイバ増幅器３１の励起ＬＤ３２は、ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４の上り光検知部４３から不検知信号を受けると直ちに発光を停止する。
【００２１】
ここで、コネクタ９５の外れが生じた場合を考える。その場合、対ＯＮＵ光トランシーバ４１はＯＮＵ８１からの上り光を受光することができない。対ＯＮＵ光トランシーバ４１の上り光検知部４３は直ちに不検知信号を発する。それを受けて光増幅器１３の励起ＬＤ３２は直ちに停止し、光ファイバ増幅器３１の動作は停止され安全な状態となる。一例として、レーザ安全基準に従い、以上の動作を１秒以内で行うことは極めて容易である。
【００２２】
（実施形態２）
図４を用いて実施形態２を説明する。本実施形態に係る中継装置９４は、光増幅器１３にシャッタ３３が設けられている。ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４の構成及び動作は、実施形態１と同様である。ただし、本実施形態では、上り光検知部４３から不検知信号がシャッタ３３に入力される。
【００２３】
光ファイバ増幅器３１はＷＤＭカプラ１１とＷＤＭカプラ１２に接続されており、ＷＤＭカプラ１２経由の波長１５５０ｎｍの光を増幅してＷＤＭカプラ１１経由でローカル光入出力部９１へ送る。この光ファイバ増幅器３１の出力端には、シャッタ３３が具備されており、ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４の上り光検知部４３から不検知信号を受けると直ちにシャッタが下りて光ファイバ増幅器３１の出力光を遮断する。
【００２４】
ここで、コネクタ９５外れが生じた場合を考える。その場合、対ＯＮＵ光トランシーバ４１はＯＮＵ８１からの上り光を受光することができない。対ＯＮＵ光トランシーバ４１の上り光検知部４３は直ちに不検知信号を発する。それを受けて光増幅器１３のシャッタ３３が直ちに動作し、光増幅器１３の出力光は遮断され安全な状態となる。一例としてレーザ安全基準に従い、以上の動作を１秒以内で行うことは極めて容易である。
【００２５】
（実施形態３）
図５を用いて実施形態３を説明する。本実施形態に係る中継装置９４は、ＶＣＡＳＴ用の光増幅器１３として半導体光増幅器（ＳＯＡ）３４を備える。半導体光増幅器３４は、半導体光増幅器３４を駆動する電源スイッチ３５を備える。ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４の構成及び動作は、実施形態１と同様である。ただし、本実施形態では、上り光検知部４３から不検知信号が電源スイッチ３５に入力される。
【００２６】
半導体光増幅器３４は、ＯＮＵ側のＷＤＭカプラ１１とＯＬＴ側のＷＤＭカプラ１２に接続されており、ＯＬＴ側のＷＤＭカプラ１２経由の波長１５５０ｎｍの光を増幅してＯＮＵ側のＷＤＭカプラ１１経由でローカル光入出力部９１へ送る。この半導体光増幅器３４の電源スイッチ３５は、ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４の上り光検知部４３と接続されており、ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４が不検知になると直ちに半導体光増幅器３４への電力供給を停止して半導体光増幅器３４の出力光を減衰する。
【００２７】
ここで、コネクタ９５の外れが生じた場合を考える。その場合、対ＯＮＵ光トランシーバ４１はＯＮＵ８１からの上り光を受光することができない。対ＯＮＵ光トランシーバ４１の上り光検知部４３は直ちに不検知信号を発する。それを受けて半導体光増幅器３４への電力供給が直ちに停止し、半導体光増幅器３４は停止され、安全な状態となる。一例としてレーザ安全基準に従い、以上の動作を１秒以内で行うことは容易である。
【００２８】
前述の実施形態に係る中継装置９４は、上り光検知部４３を備えるため、ＯＮＵ８１からＷＤＭカプラ１１までの区間で光信号断が発生したことを検出することができる。ここで、中継装置９４は、ＷＤＭカプラ１１を用いてＧＥ−ＰＯＮリピータ１４の光信号と光増幅器１３の光信号を合分波し、ローカル光入出力部９１からＷＤＭカプラ１１までの区間を共通の迂回線路９３を用いてこれらの光信号を伝送するため、光増幅器１３から出力された光信号の信号断を検出することができる。
【００２９】
なお、実施形態に係る中継装置９４は、上り光検知部４３が直ちに不検知信号を発し、光増幅器１３が不検知信号に応じて直ちに動作するため、光信号断を検知して送り側の光パワーを定められたパワー減衰時間内に自動的に減衰させることは可能である。例えば、実施形態１においてコネクタ９５が外れてから励起ＬＤ３２を停止させるまでの時間、実施形態２においてコネクタ９５が外れてからシャッタ３３を遮断するまでの時間、及び、実施形態３においてコネクタ９５が外れてから半導体光増幅器３４への電力供給を停止させるまでの時間を短くすること、例えば、０．１秒等とすることが可能である。なぜなら、ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４から出力される不検知信号に対する応答は５ｎｓ程度であり、ＧＥ−ＰＯＮリピータ１４と光ファイバ増幅器３１は筐体が隣接しているかまたは同一筐体内であるため結線が２０ｃｍ程度すなわち約１ｎｓ程度であり、シャッタ３３に用いることの可能なメカニカル光スイッチの応答速度は１０ｍｓ程度であるからである。また、励起ＬＤ３２や半導体光増幅器３４の電源断動作はメカニカル光スイッチよりもはるかに高速に動作することは自明だからである。
【００３０】
なお、実施形態には記載していないが、ガラス空気界面のフレネル反射を検知することによる従来の自動停止機能との併用は本方式に影響なく使用できるため、更なる安全対策として重ねて具備することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本開示は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１１、１２：ＷＤＭカプラ
１３：光増幅器
１４：ＧＥ−ＰＯＮリピータ
３１：光ファイバ増幅器
３２：励起ＬＤ
３３：シャッタ
３４：半導体光増幅器
３５：電源スイッチ
４１：対ＯＮＵ光トランシーバ
４２：対ＯＬＴ光トランシーバ
４３：上り光検知部
８１：ＯＮＵ
８２：ＯＬＴ
８３：現用線路
８９：ファイバ曲げ部
９１：ローカル光入出力部
９２：ＩＤＭ
９３：迂回線路
９４：中継装置
９５：コネクタ
【図１】
2017204719.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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