(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバーよりなる光伝送路の一端側に光線路監視装置を接続した光線路監視装置付き光伝送路において、
前記複数の光ファイバーのうち少なくとも１本の光ファイバーにそれぞれ所定間隔で接続され、該接続点における前記１本の光ファイバーを伝搬する一定波長幅を有する光からそれぞれ互いに異なる波長域の光を遮断する複数の光遮断手段を有して前記伝送路に敷設された複数の接続設備と、
前記光線路監視装置は、
前記異なる波長域毎に、前記接続設備の位置を特定できる位置対応情報を対応させて記憶した記憶手段と、
前記光伝送路の前記複数の光ファイバーのいずれかの１本の光ファイバーの一端側から前記一定波長幅を有する光パルスを出力し、該光パルスの反射光を受信して、該反射光に基づいてその光の反射地点までの距離を、障害点までの距離として算出する手段と、
前記光パルスの反射光を受信し、該反射光から前記異なる波長域のそれぞれの反射光を検出して、該検出したそれぞれの反射光毎に、その反射地点までの距離を求め、これらを前記接続点までの距離としてそれぞれ算出する手段と、
前記算出された障害点までの距離と前記接続点までの距離と前記それぞれの前記接続点までの距離とを比較し、前記障害点までの距離に近い前記波長域の選択し、前記記憶手段から前記選択した波長域に対応した前記接続設備の位置対応情報を表示部に表示する手段と
を有することを特徴とする光線路監視装置付き光伝送路。
【請求項２】
前記接続点の前記光ファイバーの接続は、融着法により接続していることを特徴とする請求項１記載の光線路監視装置付き光伝送路。
【請求項３】
前記光遮断手段が遮断する光の波長幅が０．２〜１．０ｎｍであることを特徴とする請求項１または２記載の光線路監視装置付き光伝送路。
【請求項４】
前記位置対応情報は、
前記波長域毎に、異なる設備場所名を対応させ、
前記異なる設備場所名は、設置場所の住所、電柱番号、共同溝の区画番号であることを特徴とする請求項１乃至３記載の光線路監視装置付き光伝送路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送路に関し、詳しくは、光伝送路内で発生した障害の位置を容易に特定することができるようにした光伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバーを用いた光伝送路は、例えば光ＬＡＮシステム、ＣＡＴＶシステムなどの通信線路として、また、電話回線や、特に長距離のものでは光海底ケーブルなどとして広く実用化されている。
【０００３】
図７は、従来の光伝送路の基本的な構成を示す概略図である。
【０００４】
光伝送路１０１は、一本一本が非常に細い複数の光ファイバー１１１を束ねたもので、長さ方向には接続設備１２１内の接続点１２３で、適宜、接続されている。
【０００５】
このような光伝送路内で発生する障害を検出するための試験方法としては、光ファイバ・リフレクトメータ（以下ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）と称する）が知られている。このＯＴＤＲは、光ファイバーの一端に接続されたＯＴＤＲ装置１３１から一定周期の光パルスを光ファイバー内に送出して、反射光や、レーリー散乱と呼ばれる散乱光の戻りである後方散乱光を観測して、破断などによる障害点や光ファイバ内の不規則な伝送損失を測定するものである。
【０００６】
図８は、ＯＴＤＲの観測波形を一例を示す図面である。図示するようにＯＴＤＲの観測波形は、断線などの障害点では全反射に近い大きな反射が帰ってくる。一方、接続点などによる伝送損失は、後方散乱光による観測波形の変動として捕らえられる。そして、ＯＴＤＲでは、光パルスを送出してから反射や波形変動を検出するまでの時間からその障害点あるいは接続点までの距離が算出される。
【０００７】
ところで、実際の光伝送路の保守や管理においては、障害点が検出された場合、障害点までの算出された距離だけでは、障害発生場所がどの設備内にあるか特定することが難しいため、その付近にある光ファイバーの接続点までの距離を求めて、障害位置を特定することがある。図８の例では、大きな反射の近くに、信号減衰箇所があり、ここが接続点であると認識されるので、そこまでの距離が求められて、その接続点のある設備を目標として、障害発生場所の特定が行われる。
【０００８】
これは、通常の光伝送路において、光ファイバーの接続点は設備の一つとして登録されているため、その設備位置を目標にすることで、障害が発生している場所や設備を特定しているものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、光ファイバーの接続に多く用いられている融着法においても、接続精度が極めて高くなっており、これは光ファイバーにおける伝送損失を減らすためには非常に好ましいものである。しかし、このことは、接続点での反射や光散乱が非常に小さくなることでもあり、そうすると、光ファイバーの接続点の検出が非常に難しいことになる。
【００１０】
ＯＴＤＲ試験で障害点が検出された場合に、接続点が見付けられないときには、障害点までの距離から、おおよその当たりをつけて、接続点のある接続設備のクロージャーを開け、その中の接続点部分を強く曲げることで、伝送損失を大きくし、その状態でＯＴＤＲ試験を行って、障害点付近の接続点を見付け出すといった作業を行っている。
【００１１】
しかしながら、このような作業は非常に繁雑であり、しかも、はじめに当たりをつけた設備が、障害点から離れていた場合には、他の接続設備へ移動して、このような作業を繰り返すことになる。このため、障害の復旧に時間が掛かる原因となる虞もある。
【００１２】
また、光伝送路の敷設工事においては、必ずしも設計上の始点から敷設工事が始められるとは限らず、したがって、適宜、敷設工事の終了したところから障害の有無を検査することになるが、ＯＴＤＲ試験を行って障害点があった場合、その障害点までの距離は、ＯＴＤＲ装置からどれだけの距離のところに障害点があるか、あるいは接続点があるかといったことが分かるものの、その位置が設計上のどの地点なのか判別するのが難しいこともある。このような場合も上記同様に、既に工事が終了した部分において、接続点を曲げるなど損失が大きくなるようにして測定を行い、実際の設備位置を確認しなければならない。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、光伝送路における障害の発生場所を距離ばかりではなく、設備単位で容易に特定することが可能となる光伝送路を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の光線路監視装置付き光伝送路は、複数の光ファイバーよりなる光伝送路の一端側に光線路監視装置を接続した光線路監視装置付き光伝送路において、前記複数の光ファイバーのうち少なくとも１本の光ファイバーにそれぞれ所定間隔で接続され、該接続点における前記１本の光ファイバーを伝搬する一定波長幅を有する光からそれぞれ互いに異なる波長域の光を遮断する複数の光遮断手段を有して前記伝送路に敷設された複数の接続設備と、
前記光線路監視装置は、
前記異なる波長域毎に、前記接続設備の位置を特定できる位置対応情報を対応させて記憶した記憶手段と、前記光伝送路の前記複数の光ファイバーのいずれかの１本の光ファイバーの一端側から前記一定波長幅を有する光パルスを出力し、該光パルスの反射光を受信して、該反射光に基づいてその光の反射地点までの距離を、障害点までの距離として算出する手段と、前記光パルスの反射光を受信し、該反射光から前記異なる波長域のそれぞれの反射光を検出して、該検出したそれぞれの反射光毎に、その反射地点までの距離を求め、これらを前記接続点までの距離としてそれぞれ算出する手段と、前記算出された障害点までの距離と前記接続点までの距離と前記それぞれの前記接続点までの距離とを比較し、前記障害点までの距離に近い前記波長域の選択し、前記記憶手段から前記選択した波長域に対応した前記接続設備の位置対応情報を表示部に表示する手段とを備えたことを要旨とする。
【００１５】
この発明は、複数の光ファイバーのうち少なくとも１本の光ファイバー内に、互いに異なる波長域の光を遮断する複数の光遮断手段を設けてそれぞれの遮断した光波長の光を伝搬させることによって、光遮断手段の位置が容易に分かることを可能としたものである。
そして、この発明は、複数の光ファイバーのうち少なくとも１本の光ファイバー内に、互いに異なる波長の光を遮断する複数の光遮断手段を設け、各波長ごとに光遮断手段の位置を対応付けしているので、この複数の光遮断手段を設けた光ファイバー内にＯＴＤＲ試験を行うと、互いに異なる波長ごとに反射光を得ることができる。そして、その反射光の波長域の種類によって、その種類に応じた位置が分かる。接続設備単位で位置が特定できる。
【００１６】
請求項２の発明は、接続点の光ファイバーの接続は、融着法により接続していることを要旨とする。
【００１７】
この発明は、接続点の光ファイバーの接続が、融着法により接続されている。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記光遮断手段が遮断する光の波長幅が０．２〜１．０ｎｍであることを趣旨とする。
【００１９】
この発明は、光遮断手段が遮断する光の波長幅を０．２〜１．０ｎｍとすることで、通常、ＯＴＤＲ試験の光パルスとして用いられている光の波長幅内に、互いに異なる複数の波長が入るようにしようとするものである。
【００２０】
この発明は、前記位置対応情報は、前記波長域毎に、異なる設備場所名を対応させ、
【００２１】
前記光線路監視装置は、前記異なる波長域毎に、前記光遮断手段の位置情報を予めメモリに記憶し、前記１本の光ファイバーを伝搬してきた光を受信したとき、その光の波長域に対応する前記メモリの位置情報を表示する手段を有することを要旨とする。
【００２２】
前記異なる設備場所名は、設置場所の住所、電柱番号、共同溝の区画番号であることを要旨とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明を適用した光伝送路の概略構成を示す図面である。
【００２５】
本発明を適用した光伝送路１は、複数の光ファイバー１１よりなり、そのうちの少なくとも１本の光ファイバー２１を位置特定専用としている。他の複数の光ファイバー２３はデータ伝送用である。
【００２６】
光伝送路１には、光ファイバー１１を接続するための接続設備３１、３３、３ｎがあり、この接続設備３１、３３、３ｎ内の接続点１５おいて、複数の光ファイバー１１は１本ずつ、それぞれ融着法などにより接続されている。
【００２７】
位置特定専用の光ファイバー２１には、接続設備３１、３３、３ｎ内において特定の波長のみを遮断するバンドカットフィルター４１、４３、４ｎが設けられている。このバンドカットフィルター４１、４３、４ｎは互いに異なる波長、例えば光伝送路１の始点から順に、その波長がλ１、λ２、…、λｎの波長を遮断するようになっている。
【００２８】
カットする波長の幅Δλは、ＯＴＤＲ装置の発光光源の波長幅から決めると良い。例えば、ＯＴＤＲ装置の発光光源として通常用いられているレーザダイオードは、中心波長１．５５±０．２５（μｍ）、つまり、１．５５μｍ±２５ｎｍである。すなわち波長幅５０ｎｍ程度の幅をもった波長である。したがって、この波長幅５０ｎｍ程度の中に複数の波長が入るように、カット波長の幅Δλは０．２〜１ｎｍとすることが好ましい（後述図４および図５参照）。これにより、一度のＯＴＤＲ試験で複数のバンドカットフィルターからの反射を検出して、各波長ごとの距離を測定することができる。そして、より好ましくは、光伝送路の一定区間内、あるいは総延長における光ファイバーの接続点の数だけ、バンドカットフィルターを設置することができるように、カット波長の幅を決定するとよい。
【００２９】
各バンドカットフィルター４１、４３、４ｎが遮断する波長λ１、λ２、…、λｎと、バンドカットフィルター４１、４３、４ｎを設置した接続設備の場所を対応付けした情報を用意する（この情報を以下、波長−位置対応情報と称する）。例えば図２に示すように、波長λ１、λ２、…、λｎのそれぞれに対し、その波長のバンドカットフィルター４１、４３、４ｎを設置した場所の住所や設備の位置を特定することができる番号（電柱番号、共同溝の区画番号など）など、具体的な設備の位置が分かる情報を対応付けして、これをＯＴＤＲ装置５０のメモリに記憶しておく。
【００３０】
光伝送路１には、障害試験を行う際には、図示するように、その一端にＯＴＤＲ装置５０が取り付けられる。
【００３１】
図３は、ＯＴＤＲ装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【００３２】
ＯＴＤＲ装置５０の構成は、図示するように、レーザダイオードなどにより光パルスを発生する光パルス発生器５１、発生した光パルスを被測定光ファイバー１１内に送出する光送信部５３、送信する光と受信した光を分離する光方向性結合器５５、被測定光ファイバー内からの反射光や後方散乱光を受信する光受信部５７、受信した信号の平均化を行う平均化処理回路５９、反射光や後方散乱光の距離を算出すると共に、後述するように、障害がある場合に障害位置を特定するための演算処理を行なう位置算出処理部６１、算出した距離や反射波や後方散乱光のデータなどを表示する表示装置６３よりなる。
【００３３】
このＯＴＤＲ装置５０による、通常の障害検出方法は、まず、光パルス発生器５１が光パルスを周期的に連続発光し、光送信部５３がこの光パルスを被測定光ファイバー１１内に向けて送出する。このとき、光パルスを送出する光ファイバー１１は、光スイッチ６５の切り換えにより選択される。光方向性結合器５５はハーフミラーとなっており、光送信部５３からの光を被測定光ファイバー方向へ通す一方、被測定光ファイバー１１からの反射光や後方散乱光は、光受信部５７方向へ反射する。光受信部５７では、反射光や後方散乱光をアバランシェ・フォトダイオードなどの光電変換器により電気信号に変換し、平均化処理回路５９へ送る。平均化処理回路５９は、繰り返し送出された光パルスによる反射や後方散乱光をボックスカーアッベンジャなどで平均化することによりＳ／Ｎ比を向上させている。そして、位置算出処理部６１が、平均化処理された反射光や後方散乱光の到達時間から反射光や後方散乱光までの距離を算出して、表示装置６３に結果を表示している。
【００３４】
次に、この光伝送路１におけるＯＤＴＲによる障害試験について説明する。
【００３５】
まず、通常のＯＴＤＲの障害試験法に従って、光伝送路１のうち、データ伝送に用いられる光ファイバー２３に対し光パルスを送出して、その反射を検出する。このとき反射が検出された場合にはそこまでの距離を障害点までの距離として算出する。
【００３６】
光ファイバー内での距離Ｌの算出は、光パルスを送出してから反射を検出するまでの時間ｔと、光ファイバーの群屈折率ｎから、下記（１）式により算出する。
Ｌ＝ｃｔ／２ｎ      …（１）
なお、（１）式中、ｃは光速である。
【００３７】
このようにして、障害点の検出およびその距離が求められたら、続いて障害点がどの設備にあるかを特定する。
【００３８】
これには、ＯＤＴＲ装置５０から位置特定専用の光ファイバー２１に、光パルスを送出する。送出する光パルスは、例えば図４に示すように、波長１．５５μｍを中心に±１．２５ｎｍ、すなわち波長幅５０ｎｍの光パルスである。
【００３９】
このような光パルスに対し、検出される反射光は、図５に示すように、光ファイバー２１に設けられているバンドカットフィルター４１、４３、４ｎによって特定の波長のみが反射した信号として検出される。これは、バンドカットフィルター４１、４３、４ｎにより特定波長を遮断した場合、その遮断した波長は全反射となり、ＯＴＤＲ装置５０に帰ってくるためである。
【００４０】
検出された各波長ごとの反射から、各反射ごとに反射点までの距離を前記（１）式を用いて算出する。各バンドカットフィルター４１、４３、４ｎからの反射の信号レベルと距離との関係は、図６に示すように、各反射波長λ１、λ２、…、λｎごとに大きな反射レベルが検出される。
【００４１】
そして、先に検出した障害点までの距離と、各波長の反射点の距離とを比較し、障害点の距離に近い反射点がある波長を選択して、その波長を前述した波長−位置対応情報を参照し、障害点の存在する設備を特定する。図６に示した例の場合、障害点に最も近い反射波の波長λ２の波長に対応した設備が障害のある設備として、またはその付近に障害があると特定される。
【００４２】
ここで、障害点の距離の算出からその距離に近い距離にある反射点の波長の選択、および波長−位置対応情報による設備の特定は、表示装置６３に表示された障害点の距離や波長ごとの距離などからユーザが行ってもよいし、または予め波長−位置対応情報を位置算出処理部６１に記憶させておき、位置算出処理部６１において自動的に算出させるようにしてもよい。
【００４３】
このように本実施の形態によれば、光伝送路のうち少なくとも一つの光ファイバーに位置特定専用として用い、専用線には接続点ごとに互いに遮断波長の異なるバンドカットフィルターを設け、そして、各波長ごとに設備の場所との対応付けを行っておくこととしたので、あとはＯＤＴＲによる障害試験を行うことにより各波長ごとに反射点までの距離が求められるので、各波長ごとの距離と障害がある場合にはその障害点までの距離を比較することで、障害点のある設備の場所を容易に特定することができる。
【００４４】
また、完成した光伝送路を始点側からに試験する場合に限らず、例えば、設計図面上の光伝送路の距離とは無関係に試験を行った場合や、光伝送路の敷設工事中に、適宜、工事が完了した部分から試験を行った場合でも、容易に障害位置の特定を行うことができる。
【００４５】
以上本発明を適用した実施の形態を説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではない。例えば上述した実施の形態では、本発明を適用した光伝送路のＯＤＴＲによる障害試験に際して、はじめに障害検出を行い、その後、本発明を適用し、複数のバンドカットフィルターを設けた光ファイバー部分にＯＤＴＲによる試験を行って、各接続点の位置を求めているが、本発明の光線路を試験する方法としては、このような方法に限定されるものではない。例えば他の試験方法として、データ伝送用の光ファイバーと位置特定専用の光ファイバーに同時に光パルスを送出してその反射を受信するようにして、その結果をグラフィク表示して、障害点による反射と、バンドカットフィルターによる各波長ごとの反射を重ねることで、障害点と設備位置の関係が分かるようにしてもよい。
【００４６】
また、予め複数のバンドカットフィルターからの反射と距離の関係をＯＤＴＲにより測定して、各波長の距離と、バンドカットフィルターの設置場所との関係を対応付けしておいて、その後、障害試験を行って、障害点が検出された場合には、その障害点までの距離と、先の距離とバンドカットフィルターの設置場所との対応付けから、障害発生設備を特定するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、本発明においては、光伝送路自体も上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば光遮断手段であるバンドカットフィルターを設けた位置特定専用としての光ファイバーを複数用意してもよい。複数の位置特定専用としての光ファイバーを用いることで、例えば光伝送路が分岐された場合、それに応じて複数の位置特定専用としての光ファイバーの一部を分岐させることも可能となる。
【００４８】
また、上述の実施の形態では、光遮断手段であるバンドカットフィルターを光ファイバーの接続点ごとに設けることとしたが、これに限らず、例えば全ての接続点に取り付けるのではなく、数個の接続点ごとに設けたり、あるいはデータ伝送用の光ファイバーについては接続する必要がない部分でも、位置特定専用の光ファイバーには任意の位置に光遮断手段であるバンドカットフィルターを設けることで、その場所を検出することができるようにしてもよい。
【００４９】
また、上述の実施の形態では、光遮断手段であるバンドカットフィルターを設けた光ファイバーは位置特定専用としているが、これは、バンドカットフィルターによって特定の波長の光がカットされてしまうため、その波長についてはデータ伝送に使用できないので、このようにしたまでである。したがって、バンドカットフィルターがカットする波長以外の波長の光を用いれば、データの伝送が可能となるので、バンドカットフィルターを入れた光ファイバーを位置特定専用とはせずに、バンドカットフィルターによってカットされない波長の光を用いてデータの伝送にしてもよい。
【００５０】
これは言い換えれば、バンドカットフィルターによってカットされる波長として、データ伝送に使用される波長から外れた波長を設定するということである。この場合、例えば障害の検出には、バンドカットフィルターの有無にかかわらず、障害検出対象とする光ファイバーに対して、バンドカットフィルターによりカットされる波長を含まないデータ伝送に使用する波長を使用した光パルスにより、ＯＤＴＲ試験を行って障害とその距離を検出する。これにより、全ての光ファイバーにおいてデータ伝送に使用する波長そのものが正常に伝達されるか否かが試験される。そして、障害があった場合の位置の特定においては、バンドカットフィルターを入れた光ファイバーに対して、バンドカットフィルターがカットする波長を含んだ波長幅の光パルスを使用して、ＯＤＴＲ試験を行って、前述の実施の形態と同様に、バンドカットフィルターからの反射の距離とその波長ごとの設備位置から障害点の設備位置を特定するとよい。このようにすれば、複数の光ファイバーの全てをデータ伝送に使用すること可能となり、かつ、障害発生時の設備特定にも使用することができる。
【００５１】
さらに本発明は、当業者において、本発明の技術思想の範囲において様々な改変が可能である。
【００５２】
なお、使うフィルターの種類として、ファイバクレーティングフィルタを用いることが、フィルタ分解能の面から好適である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光伝送路のうち少なくとも一つの光ファイバーに互いに異なる波長の光を遮断する複数の光遮断手段を接続設備内に設け、各波長ごとに光遮断手段を設けた位置との対応付けを行っておくこととしたので、ＯＤＴＲによる障害試験を行うことにより、異なる波長ごとの反射を確実に得ることができるので、各波長ごとに反射点までの距離と、その波長に対応した接続設備の位置を特定することができる。したがって、障害が検出された場合には、障害点までの距離と各波長ごとの距離から接続設備の位置がわかるので、結果として、障害点の位置を容易に特定することが可能となる。
【００５４】
また、光伝送路の総延長が全て完成する前に、設計図面上の光伝送路の距離とは無関係に試験を行った場合や、光伝送路の敷設工事中に、適宜、工事が完了した部分から試験を行った場合でも、各波長ごとにその波長を反射する光遮断手段の位置が対応付けされているので、容易に障害位置を特定することができる。
【００５５】
また、本発明によれば、光遮断手段を光ファイバーの接続設備ごとに設けることとしたので、設備単位での障害位置の特定が可能となる。
【００５６】
さらに、本発明によれば、光遮断手段が遮断する波長の幅を０．２〜１．０ｎｍとしたので、通常のＯＴＤＲ装置で用いられている光パルスの波長幅５０ｎｍのの中に複数の反射波長を入れることができ、一度の測定で複数の光遮断手段からの反射を検出し、光遮断手段までの距離を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光伝送路の概略構成を示す図面である。
【図２】バンドカットフィルターが遮断する波長と、バンドカットフィルターを設置した接続設備の場所を対応付けした情報の一例を示す図である。
【図３】ＯＴＤＲ装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図４】ＯＴＤＲ試験において送出する光パルスの波長を示す図面である。
【図５】ＯＴＤＲ試験において受信した反射光の波長を示す図面である。
【図６】ＯＴＤＲ試験において受信した反射光の信号レベルと距離の関係を示す図面である。
【図７】従来の光伝送路の概略構成を示す図面である。
【図８】従来の光伝送路におけるＯＴＤＲ試験において受信した反射光の信号レベルと距離の関係を示す図面である。
【符号の説明】
１  光伝送路
１１  光ファイバー
１５  接続点
２１  光ファイバー（位置特定専用）
２３  光ファイバー（データ伝送用）
３１、３３、３ｎ  接続設備
４１、４３、４ｎ  バンドカットフィルター
５０  ＯＴＤＲ装置
５１  光パルス発生器
５３  光送信部
５５  光方向性結合器
５７  光受信部
５９  平均化処理回路
６１  位置算出処理部
６３  表示装置
６５  光スイッチ
【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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