(57)【要約】【課題】光信号に係る部品や機器を手軽に診断することができる光送受信機を提供する。【解決手段】本発明の光送受信機は、送信光信号をループバックするよう前記送信光信号の経路と受信光信号の経路とを切り替える切替手段と、前記切替手段に前記送信光信号をループバックするよう切り替える指示をする制御手段と、を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信光信号をループバックするよう前記送信光信号の経路と受信光信号の経路とを切り替える切替手段と、
前記切替手段に前記送信光信号をループバックするよう切り替える指示をする制御手段と、を有する光送受信機。
【請求項２】
前記切替手段は、
前記送信光信号を伝送する経路上に設けられ、前記送信光信号の経路を切り替える第１の切替手段と、
受信光信号を伝送する経路上に設けられ、前記受信光信号と前記送信光信号の経路を切り替える第２の切替手段と、
前記第１の切替手段と前記第２の切替手段とを接続するループバック手段と、を有し、
前記制御手段は、前記送信光信号を前記ループバック手段を介して前記受信光信号の経路に導入するよう前記第１の切替手段と前記第２の切替手段とに経路を切り替える指示をする、請求項１記載の光送受信機。
【請求項３】
前記制御手段は、ホスト装置からの指示を受けて前記指示をする、請求項１または２記載の光送受信機。
【請求項４】
ループバックされた前記送信光信号を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段が変換した電気信号と、前記送信光信号の元となる電気信号とを比較する比較手段と、を有する、請求項１から３の内の１項記載の光送受信機。
【請求項５】
前記比較手段は、デジタル  シグナル  プロセッサを有する、請求項４記載の光送受信機。
【請求項６】
前記第１の切替手段と前記第２の切替手段とは、光スイッチもしくは光スプリッタを有する、請求項２から５の内の１項記載の光送受信機。
【請求項７】
前記ループバック手段は、光ファイバもしくは光空間結合を有する、請求項２から６の内の１項記載の光送受信機。
【請求項８】
送信光信号を伝送する経路を切り替えて前記送信光信号をループバックし、
受信光信号を伝送する経路を切り替えて、ループバックした前記送信光信号を前記受信光信号を伝送する経路に導入する、ループバック方法。
【請求項９】
前記送信光信号の元となる電気信号と、ループバックした前記送信光信号を変換した電気信号とを比較する、請求項８記載のループバック方法。
【請求項１０】
前記比較は、デジタル  シグナル  プロセッサを有して行う、請求項９記載のループバック方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送受信機に関し、特に、光送受信機を構成する部品や機器の動作の診断を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速大容量の光通信需要の増大に伴い、光送受信システムの信頼性の向上や障害発生時の迅速な対応が要求されている。光送受信システムの導入時や障害発生時に、システムを構成する部品や機器ごとに動作の診断や調整を可能とすることは、システムの信頼性の向上や、故障箇所の特定による迅速な障害対応を可能とする。
【０００３】
特許文献１には、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信用の光トランシーバモジュールの外部に、光ループバックモジュールを設けた構造が開示されている。光ループバックモジュールは、当該ＷＤＭ通信における波長グリッドに応じた帯域通過特性を有する光学フィルタを備えている。これにより、光トランシーバモジュールにおけるレーザダイオードの発光波長を調整することができる。
【０００４】
特許文献２には、光送受信機内の電気信号の経路にループバック経路を設け、当該光送受信機を構成する部品や機器の診断を可能とする光送受信機が開示されている。ループバック経路は導電体経路であり、送信側のレーザドライバやアイオープナ、受信側のポスト増幅器やアイオープナなどの電気信号を処理する部品や機器の診断を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５３９６６号公報
【特許文献２】特開２００７−５００４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された技術は、以下の課題を有している。
【０００７】
特許文献１の光トランシーバモジュールは、光ループバックモジュールを外付けする必要がある。そのため、光トランシーバモジュールが通常の送受信時に接続している光ファイバを、光ループバックモジュールに接続する光ファイバに差し替えるための部材や手間や時間を必要としている。さらに、光トランシーバモジュールを設置するための新たなスペースの確保も必要としている。よって、部品や機器の診断を手軽に行うことができない。
【０００８】
特許文献２の光送受信機は、光送受信機内に導電体経路を設けて電気信号のループバックを行うことによって、電気信号を処理する部品や機器の診断を行うことができる。一方で、特許文献２は、光信号を処理する部品や機器の診断を行う方法や構造については開示していない。よって、特許文献２の光送受信機は、光信号に係る部品や機器を診断することができない。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光信号に係る部品や機器を手軽に診断することができる光送受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光送受信機は、送信光信号をループバックするよう前記送信光信号の経路と受信光信号の経路とを切り替える切替手段と、前記切替手段に前記送信光信号をループバックするよう切り替える指示をする制御手段と、を有する。
【００１１】
本発明のループバック方法は、送信光信号を伝送する経路を切り替えて前記送信光信号をループバックし、受信光信号を伝送する経路を切り替えて、ループバックした前記送信光信号を前記受信光信号を伝送する経路に導入する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光信号に係る部品や機器を手軽に診断することができる光送受信機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の光送受信機の構造を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の光送受信機の構造を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の光送受信機の構造を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の光送受信機の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態の光送受信機の変形例の構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の光送受信機の構造を示すブロック図である。本実施形態の光送受信機１は、送信光信号をループバックするよう前記送信光信号の経路と受信光信号の経路とを切り替える切替手段１１と、前記切替手段１１に前記送信光信号をループバックするよう切り替える指示をする制御手段１２と、を有する。
【００１５】
本実施形態の光送受信機１は、内部に送信光信号をループバックする機能を有するため、ループバックの際に光ファイバを差し替えるための部品や作業が必要ない。
【００１６】
よって、本実施形態によれば、光信号に係る部品や機器を手軽に診断することができる光送受信機を提供できる。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態の光送受信機の構造を示すブロック図である。本実施形態の光送受信機２は、送信光信号を伝送する経路上に設けられ、前記送信光信号の経路を切り替える第１の切替手段２１と、受信光信号を伝送する経路上に設けられ、前記受信光信号と前記送信光信号の経路を切り替える第２の切替手段２２と、を有する。さらに、前記第１の切替手段２１と前記第２の切替手段２２とを接続するループバック手段２３を有する。さらに、前記送信光信号を前記ループバック手段２３を介して前記受信光信号の経路に導入するよう前記第１の切替手段２１と前記第２の切替手段２２とに経路を切り替える指示をする制御手段２４を有する。
【００１７】
本実施形態の光送受信機２は、内部に送信光信号をループバックする機能を有するため、ループバックの際に光ファイバを差し替えるための部品や作業が必要ない。
【００１８】
よって、本実施形態によれば、光信号に係る部品や機器を手軽に診断することができる光送受信機を提供できる。
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態の光送受信機の構造を示すブロック図である。本実施形態の光送受信機２は、第１の光スイッチ３１と、第２の光スイッチ３２と、ループバック導波路３３と、制御回路３４とを有する。さらに、波長可変光源３５と、位相変調器３６と、送信端３７とを有する。さらに、受信端３８と、受信器３９とを有する。受信器３９は変換素子４０を有する。
【００１９】
第１の光スイッチ３１は、位相変調器３６と送信端３７との間の送信光信号の経路上に設けられている。第１の光スイッチ３１は、位相変調器３６から送信される送信光信号を、送信端３７もしくはループバック導波路３３に送信する切り替えをする。
【００２０】
第２の光スイッチ３２は、受信端３８と受信器３９との間の受信光信号の経路上に設けられている。第２の光スイッチ３２は、受信端３８から送信される受信光信号を受信器３９に送信するか、もしくは、第１の光スイッチ３１からループバック導波路３３を介して送信される送信光信号を受信器３９に送信するかの切り替えをする。
【００２１】
ループバック導波路３３は、第１の光スイッチ３１を介して送信される送信光信号を、第２の光スイッチ３２に送信する。ループバック導波路３３には、光ファイバや光空間結合を用いることができる。
【００２２】
制御回路３４は、ホスト装置４２の指示を受けて、送信光信号を送信端３７に送信するか、もしくは、ループバック導波路３３に送信するかの切り替えを第１の光スイッチ３１に指示する。さらに、受信端３８に入力した受信光信号を受信器３９に送信するか、もしくは、ループバック導波路３３を介して送信される送信光信号を受信器３９に送信するかの切り替えを第２の光スイッチ３２に指示する。
【００２３】
これにより、ホスト装置４２の指示により、送信光信号が、第１の光スイッチ３１、ループバック導波路３３、第２の光スイッチ３２を介して受信器３９に送信されるループバックが可能となる。
【００２４】
制御回路３４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算回路をプログラムにより動作させることで実現できる。
【００２５】
波長可変光源３５は、送信光信号を形成するための所望の波長をひとつもしくは複数有する光を発する。波長可変光源３５にレーザダイオードを用いることで、波長可変光源３５の発する光を所望の波長を有するレーザ光とすることができる。
【００２６】
位相変調器３６は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により生成され送信された送信電気信号を用いて、波長可変光源３５が発した光を位相変調し、送信光信号を生成する。
【００２７】
送信端３７は、第１の光スイッチ３１を介して送信された送信光信号を、ネットワークに繋がる伝送路に出力する。送信端３７は、伝送路を形成する光ファイバと接続するコネクタを有する。
【００２８】
受信端３８は、ネットワークに繋がる伝送路から送信される受信光信号を入力する。受信端３８は、伝送路を形成する光ファイバと接続するコネクタを有する。
【００２９】
受信器３９は、受信端３８に入力し第２の光スイッチ３２を介して送信される受信光信号や、ループバック導波路３３と第２の光スイッチ３２とを介して送信される送信光信号を電気信号に変換する変換手段である変換素子４０を有する。変換素子４０にはフォトダイオードを使用することができる。
【００３０】
ＤＳＰ４１は、ホスト装置４２からの情報を受けて、光送受信機３から送信する送信光信号の情報元となる送信電気信号を生成し、位相変調器３６に送信する。また、ＤＳＰ４１は、受信器３９が受信光信号を電気信号に変換した受信電気信号の処理をする。また、ＤＳＰ４１は、ＤＳＰ４１が生成した送信電気信号と、受信器３９がループバックされた送信光信号を電気信号に変換した送信電気信号とを比較する比較手段の機能を有することができる。これにより、波長可変光源３５や位相変調器３６や受信器３９の光信号に係る部品や機器の診断をすることができる。
【００３１】
なお、例えば、第１の光スイッチ３１を、波長可変光源３５と位相変調器３６との間の経路上に設けることで、位相変調器３６を除外したループバックを行うことも可能である。この場合、ＤＳＰ４１は、位相変調器３６を切り分けた光信号に係る部品や機器の診断をすることができる。
【００３２】
ＤＳＰ４１は、独立して設けられても良く、また、ホスト装置４２に内蔵されていても良く、また、光送受信機３に内蔵されていてもよい。
【００３３】
ホスト装置４２は、制御回路３４に、送信光信号をネットワークに向けて送信するか、もしくはループバックするかの指示をする。また、ホスト装置４２は、ＤＳＰ４１に、送信する情報の提供をする。また、ホスト装置４２は、ＤＳＰ４１から、受信電気信号の処理結果や、送信電気信号とループバックされた送信電気信号との比較結果を取得する。
【００３４】
ホスト装置４２は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバなどの情報処理装置とすることができる。
【００３５】
ホスト装置４２と光送受信機３との通信は、ＭＤＩＯ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｄａｔａ  Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信にて行うことができる。なお、ホスト装置４２と光送受信機３との通信は、ＭＤＩＯ通信には限定されない。前記の通信には、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）通信やＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）通信など、他のデジタル通信やアナログ通信を適用することもできる。
【００３６】
図４は、本実施形態の光送受信機３の動作を示すフローチャートである。図４のフローチャートは、光送受信機３が、通常の送受信を行っている状態で開始とすることができる。
【００３７】
ステップＳ０１で、制御回路３４は、ホスト装置４２から送信光信号をループバックする旨の指示を受けたか否かを判定する。指示を受けた場合（Ｓ０１のＹＥＳ）、ステップＳ０２に移行する。否の場合（Ｓ０１のＮＯ）、Ｓ０１を繰り返す。
【００３８】
ステップＳ０２で、制御回路３４は、第１の光スイッチ３１に、送信光信号の経路を、送信光信号をループバックする経路に切り替える指示をする。第１の光スイッチ３１は、前記指示を受けると、送信光信号の経路を、送信端３７に繋がる経路からループバック導波路３３に繋がる経路に切り替える。
【００３９】
ステップＳ０３で、制御回路３４は、第２の光スイッチ３２に、受信光信号の経路を、送信光信号をループバックする経路に切り替える指示をする。第２の光スイッチ３２は、前記指示を受けると、受信端３８から送信される受信光信号の経路を遮断し、ループバック導波路３３から送信される送信光信号を受信光信号の経路に導入する切り替えをし、終了する。
【００４０】
なお、制御回路３４は、ステップＳ０２の第１の光スイッチ３１への指示と、ステップＳ０３の第２の光スイッチ３２への指示とを、ほぼ同時に行うことができる。また、ステップＳ０２とステップＳ０３の順序を逆にしても良い。
【００４１】
なお、本実施形態の光送受信機３は、電気信号の経路に電気信号の切替手段を設け、さらに電気信号のループバック手段を設けることで、電気信号でのループバックを可能とすることもできる。これにより、光信号に係る部品や機器の診断に、電気信号に係る部品や機器や配線の診断を組み合わせることもできる。例えば、図３において、ＤＳＰ４１から送信された送信電気信号を、位相変調器３６の手前で受信器３９以降の電気信号の経路にループバックして、ＤＳＰ４１に入力することができる。これにより、光送受信機３内の電気信号の配線の状態を診断することができる。
【００４２】
なお、本実施形態の光送受信機３は、光スイッチの代わりに光スプリッタを適用することもできる。例えば、第１の光スイッチ３１の代わりに、送信光信号の９０％を送信端３７に、１０％をループバック導波路３３に分岐する光スプリッタを用いることができる。制御回路３４は、ホスト装置４２から診断モードに移行する指示を受けると、第２の光スイッチ３２に、受信端３８からの受信光信号を遮断し、ループバック導波路３３からの送信光信号を受信器３９に送信するよう指示する。これにより、送信光信号のループバックが可能となる。
【００４３】
図５は、本実施形態の光送受信機３の変形例の構造を示すブロック図である。光送受信機３は、送信光信号を切り替えるスイッチ５２と、受信光信号とループバックする送信光信号とを切り替えるスイッチ５３とを備えた一体型の光スイッチ５１を備えた構造とすることができる。スイッチ５２、５３は、ミラーやシャッター、もしくは電圧で導波路を制御する反転デルタベータ（Δβ）方向性結合器などとすることができるが、これらには限定されない。
【００４４】
なお、本実施形態の光送受信機３は、送信光信号をループバックするよう、送信光信号の経路と受信光信号の経路とを切り替える構造を有していれば良く、図３や図５の構造には限定されない。
【００４５】
本実施形態の光送受信機３は、デジタルコヒーレント用の光送受信機に適用することができる。また、光送受信機３は、プラガブル（Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）光送受信機に適用することができる。なお、光送受信機３は、デジタルコヒーレント用には限定されず、強度変調を行う光送受信機や直接検波を行う光送受信機にも適用できる。
【００４６】
以上のように、本実施形態の光送受信機３は、光送受信機３内部に送信光信号をループバックする機能を有するため、ループバックに際して光ファイバの差し替えが不要である。よって、光ファイバの差し替えに必要な部品や手間や時間、さらにはスペースの確保などが不要となる。さらに、外部のホスト装置からの遠隔操作が可能となり、ループバックによる診断や調整を自動で手軽に行うことが可能となる。
【００４７】
ループバックによる診断や調整は、工場出荷時の動作試験や初期設定、通信システムの設置時の初期設定、システム運用時の再設定やキャリブレーション、障害発生時の故障診断などが挙げられるが、これらには限定されない。例えば、工場出荷時の試験では、外部の部品や測定器を必要としないため、生産コストの削減や品質の安定性の向上を可能とする。また、障害発生時の診断では、故障箇所が光送受信機２の光信号に係る部品や機器にあるのか、その他の伝送系やホスト装置などにあるのかといった、故障箇所の特定に有効である。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、光信号に係る部品や機器を手軽に診断することができる光送受信機を提供できる。
【００４９】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものである。
【００５０】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
送信光信号をループバックするよう前記送信光信号の経路と受信光信号の経路とを切り替える切替手段と、前記切替手段に前記送信光信号をループバックするよう切り替える指示をする制御手段と、を有する光送受信機。
（付記２）
前記切替手段は、前記送信光信号を伝送する経路上に設けられ、前記送信光信号の経路を切り替える第１の切替手段と、受信光信号を伝送する経路上に設けられ、前記受信光信号と前記送信光信号の経路を切り替える第２の切替手段と、前記第１の切替手段と前記第２の切替手段とを接続するループバック手段と、を有し、
前記制御手段は、前記送信光信号を前記ループバック手段を介して前記受信光信号の経路に導入するよう前記第１の切替手段と前記第２の切替手段とに経路を切り替える指示をする、付記１記載の光送受信機。
（付記３）
前記制御手段は、ホスト装置からの指示を受けて前記指示をする、付記１または２記載の光送受信機。
（付記４）
ループバックされた前記送信光信号を電気信号に変換する変換手段と、
前記変換手段が変換した電気信号と、前記送信光信号の元となる電気信号とを比較する比較手段と、を有する、付記１から３の内の１項記載の光送受信機。
（付記５）
前記比較手段は、デジタル  シグナル  プロセッサを有する、付記４記載の光送受信機。
（付記６）
前記第１の切替手段と前記第２の切替手段とは、光スイッチもしくは光スプリッタを有する、付記２から５の内の１項記載の光送受信機。
（付記７）
前記ループバック手段は、光ファイバもしくは光空間結合を有する、付記２から６の内の１項記載の光送受信機。
（付記８）
送信光信号を伝送する経路を切り替えて前記送信光信号をループバックし、
受信光信号を伝送する経路を切り替えて、ループバックした前記送信光信号を前記受信光信号を伝送する経路に導入する、ループバック方法。
（付記９）
前記送信光信号の元となる電気信号と、ループバックした前記送信光信号を変換した電気信号とを比較する、付記８記載のループバック方法。
（付記１０）
前記比較は、デジタル  シグナル  プロセッサを有して行う、付記９記載のループバック方法。
（付記１１）
前記経路の切り替えは、光スイッチもしくは光スプリッタを有して行う、付記８から１０の内の１項記載のループバック方法。
（付記１２）
前記ループバックは、光ファイバもしくは光空間結合を有して行う、付記８から１１の内の１項記載のループバック方法。
【符号の説明】
【００５１】
１、２、３    光送受信機
１１    切替手段
１２、２４    制御手段
２１    第１の切替手段
２２    第２の切替手段
２３    ループバック手段
２４    制御手段
３１    第１の光スイッチ
３２    第２の光スイッチ
３３    ループバック導波路
３４    制御回路
３５    波長可変光源
３６    位相変調器
３７    送信端
３８    受信端
３９    受信器
４０    変換素子
４１    ＤＳＰ
４２    ホスト装置
５１    光スイッチ
５２、５３    スイッチ
【図１】
2017092763.tif 000003
【図２】
2017092763.tif 000004
【図３】
2017092763.tif 000005
【図４】
2017092763.tif 000006
【図５】
2017092763.tif 000007