JP2010038882A - Method and device for analyzing optical path characteristic, and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely and inexpensively measure the line characteristic of an individual branch fiber on the downstream side of an optical splitter. <P>SOLUTION: An OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) waveform is acquired for each wavelength with testing lights of wavelengths of λ1, λ2, ..., λn, and an OTDR waveform of reference light λ0 different from all of them is acquired. By subtracting the OTDR waveform of reference light λ0 from the OTDR waveform of each wavelength, an independent folded waveform of each branch fiber 10 is acquired. This folded waveform is projected symmetrically about a reflection point T, then reflection attenuation amount by an FBG (Fiber Bragg Grating) type optical filter is corrected, thereby restoring independent back scattered light information of each branch fiber. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、光ファイバなどの光線路の特性を解析する技術に関する。   The present invention relates to a technique for analyzing characteristics of an optical line such as an optical fiber.

光ファイバなどの光線路を使用する光通信システムでは、光線路の破断を検出し、また、破断位置を標定するために光パルス線路監視装置が用いられる。光パルス線路監視装置は、光が光線路内を伝播するに伴いその光と同じ波長の後方散乱光が生じて逆方向に伝搬することを利用する。すなわち、光線路に光パルス（試験光）を入射するとこの光パルスが破断点に到達するまで後方散乱光が発生し続け、試験光と同じ波長の戻り光が入力端面から出射される。この後方散乱光の継続時間を測定することにより光線路の破断点を標定することができる。この原理に基づく測定装置では、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）が代表的である。   In an optical communication system using an optical line such as an optical fiber, an optical pulse line monitoring device is used to detect breakage of the optical line and to determine the break position. The optical pulse line monitoring device utilizes the fact that backscattered light having the same wavelength as the light is generated and propagates in the reverse direction as the light propagates in the optical line. That is, when a light pulse (test light) enters the optical line, backscattered light continues to be generated until the light pulse reaches the breaking point, and return light having the same wavelength as the test light is emitted from the input end face. The breaking point of the optical line can be determined by measuring the duration of the backscattered light. A typical measurement apparatus based on this principle is an OTDR (Optical Time Domain Reflectometer).

しかしながら、ＰＯＮ（Passive Optical Network）型の光分岐線路システムを光パルス線路監視装置により試験・監視するにあたり、光スプリッタからユーザ装置側の分岐ファイバ、あるいは装置の状態を個別に識別することは困難である。すなわち、局舎から延びる幹線ファイバが光スプリッタにより複数の分岐ファイバに分岐されるので、試験光も光スプリッタから各心線に一様に分配される。そして各心線からの戻り光は入射端に戻る際に光スプリッタで重なり合ってしまい、このため入射端で観測されるＯＴＤＲ波形からは、どの分岐ファイバに破断が生じているかを識別できなくなる。このように既存の技術では、光パルス線路監視装置は基本的に１本の光線路に対してのみ有効であり、光分岐線路システムにそのまま適用することはできない。   However, when testing and monitoring a PON (Passive Optical Network) type optical branch line system with an optical pulse line monitoring device, it is difficult to individually identify the branch fiber on the user device side or the state of the device from the optical splitter. is there. That is, since the trunk fiber extending from the office building is branched into a plurality of branch fibers by the optical splitter, the test light is also uniformly distributed from the optical splitter to each core wire. The return light from each core wire is overlapped by the optical splitter when returning to the incident end, and therefore, it is impossible to identify which branch fiber is broken from the OTDR waveform observed at the incident end. As described above, in the existing technology, the optical pulse line monitoring device is basically effective only for one optical line, and cannot be applied to an optical branch line system as it is.

非特許文献１、および特許文献１に上記を解決しようとする技術が提案されている。非特許文献１の提案は、試験光を高く反射する光フィルタをターミネーションフィルタとしてユーザ装置の手前に設置し、各ユーザからの反射光の強度を高分解能なＯＴＤＲ装置により測定するというものである。同文献ではこの手法により、光スプリッタより下流の分岐ファイバにおける距離分解能として２ｍの精度を得られることが報告されている。しかしこの文献の技術では故障線番の特定と、装置か光線路のどちらが故障しているかといった故障切り分けとが可能であるにとどまる。   Non-Patent Document 1 and Patent Document 1 propose techniques for solving the above-described problem. The proposal of Non-Patent Document 1 is to install an optical filter that reflects test light highly as a termination filter in front of the user device, and measure the intensity of reflected light from each user with a high-resolution OTDR device. In this document, it is reported that this method can obtain an accuracy of 2 m as a distance resolution in the branch fiber downstream from the optical splitter. However, the technique of this document can only identify the fault line number and identify the fault as to whether the device or the optical line is faulty.

特許文献１では、光スプリッタとして、光の多光束干渉を利用するアレイ導波路回折格子型波長合分波器を用い、波長可変光源により試験光の波長を切り替えて被試験光線路を選択するという提案がなされている。波長可変光源の波長を掃引し、反射光の波長を光反射処理部で検出し、その波長を基準に試験光の波長を設定することで、試験光の波長に対応付けて各光線路の個別監視を実現することができる。   In Patent Literature 1, an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer that uses multi-beam interference of light is used as an optical splitter, and the wavelength of the test light is switched by a wavelength tunable light source to select the optical line to be tested. Proposals have been made. By sweeping the wavelength of the tunable light source, detecting the wavelength of the reflected light with the light reflection processing unit, and setting the wavelength of the test light based on that wavelength, each optical line is individually associated with the wavelength of the test light. Monitoring can be realized.

しかしながらアレイ導波路回折格子型波長合分波器に代表される、波長ルーティング機能を持つ光分岐装置は一般に高価であり、多くの加入者を収容するアクセス系光システムに用いることはコスト面で難しい。さらにこのような光部品は温度依存性が大きく、温度調整機能を付加する必要もある。このためシステム全体のコストが跳ね上がることは避けられない。
このほか、非特許文献２にもＯＴＤＲを用いる障害箇所の特定に関する技術が開示される。この文献では光スプリッタでＮ分岐される光路において、Ｎに対して最低限必要になるＯＴＤＲのダイナミックレンジに関して議論されている。 However, an optical branching device having a wavelength routing function represented by an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer is generally expensive and difficult to use in an access optical system accommodating many subscribers. . Furthermore, such an optical component has a large temperature dependency, and it is necessary to add a temperature adjustment function. For this reason, it is inevitable that the cost of the entire system will jump.
In addition, Non-Patent Document 2 also discloses a technique relating to the identification of a fault location using OTDR. This document discusses the OTDR dynamic range that is the minimum required for N in an optical path branched into N by an optical splitter.

Y. Enomoto et al., "Over 31.5 dB dynamic range optical fiber line testing system with optical fiber fault isolation function 32-branched PON", OFC2003 Technical Digest, paper ThAA3（2003）,pp. 608-610.Y. Enomoto et al., "Over 31.5 dB dynamic range optical fiber line testing system with optical fiber fault isolation function 32-branched PON", OFC2003 Technical Digest, paper ThAA3 (2003), pp. 608-610.

特開平７−８７０１７号公報JP-A-7-87017

I. Sankawa et al. "Fault location technique for in-service branched optica1 fiber networks, "Photonics Technology Letters, IEEE, vol.2, no. 10, pp. 766-768, Oct, 1990I. Sankawa et al. "Fault location technique for in-service branched optica1 fiber networks," Photonics Technology Letters, IEEE, vol.2, no. 10, pp. 766-768, Oct, 1990

以上述べたように既存の技術では、ＰＯＮ型光線路において光スプリッタからユーザ装置側の分岐ファイバ、および装置を監視するにあたり個別標定が難しい。これに対し、固有の波長の光を反射するＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）フィルタを分岐ファイバごとに接続し、波長ごとにＯＴＤＲ測定を行うことで障害位置を特定することが考えられている。この手法では特に、試験光パルスがＦＢＧ型光フィルタで反射されることで生じる後方散乱光波形、すなわち折り返し波形を観測することで、分岐ファイバ間での波形の重なりをできるだけ排除するようにしている。   As described above, in the existing technology, it is difficult to perform individual orientation when monitoring the branch fiber and the device on the user device side from the optical splitter in the PON type optical line. On the other hand, it is considered that an FBG (Fiber Bragg Grating) filter that reflects light of a specific wavelength is connected to each branch fiber, and the fault location is specified by performing OTDR measurement for each wavelength. In this method, in particular, by observing a backscattered light waveform generated by reflection of the test light pulse by the FBG type optical filter, that is, a folded waveform, the waveform overlap between the branched fibers is eliminated as much as possible. .

この手法によれば既設の線路や分岐装置を変更せず安価な試験を実現できるが、障害の発生箇所によっては分岐ファイバ間での波形の重なりを排除できないケースが多くある。つまり、後方散乱光の重畳の無い観測データを得られるのは、厳密には最長の分岐ファイバにおける反射端から次に長い分岐ファイバの反射端までの区間に過ぎない。これ以外の区間で障害が生じると必ず複数の経路における波形が重なり合うので、後方散乱光の障害点における変化量を正確に知ることが難しい。この影響は障害点が光スプリッタに近くなるほど大きくなり、障害による減衰の具体的な値などといった正確な光線路特性を観測することができなくなる。   According to this method, an inexpensive test can be realized without changing the existing line and branching device, but there are many cases where the overlapping of the waveforms between the branching fibers cannot be eliminated depending on the location of the failure. That is, the observation data without superposition of backscattered light can be obtained only in the section from the reflection end of the longest branch fiber to the reflection end of the next long branch fiber. When a failure occurs in other sections, the waveforms in a plurality of paths always overlap, so it is difficult to accurately know the amount of change in the backscattered light at the failure point. This influence increases as the point of failure becomes closer to the optical splitter, and accurate optical line characteristics such as a specific value of attenuation due to the failure cannot be observed.

このような制約から現状では、定期試験などで得た測定データと、コンピュータに予め記憶させた正常時（無障害時）の測定データとを比較することで障害標定を行うようにしている。よって正常時のＯＴＤＲ波形情報を準備する手間やデータの管理にかかる手間などが大変煩わしく、何らかの改善策が要望されている。
この発明は以上のような事情によりなされたもので、その目的は、光スプリッタ下流側における個別の分岐ファイバの線路特性を、低コストで精密に測定可能な光線路特性の解析方法、解析装置およびプログラムを提供することにある、 Under such circumstances, at present, failure determination is performed by comparing measurement data obtained in a periodic test or the like with measurement data at normal time (no failure) stored in advance in a computer. Therefore, the trouble of preparing the normal OTDR waveform information and the trouble of managing the data are very troublesome, and some improvement measures are desired.
The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide an optical line characteristic analysis method, an analysis apparatus, and an optical line characteristic analysis method capable of accurately measuring the line characteristic of an individual branch fiber on the downstream side of the optical splitter at a low cost. To provide a program,

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、光ファイバを第１乃至第ｎの分岐ファイバに分岐する光スプリッタと、前記第１乃至第ｎの分岐ファイバの遠端に個別に接続され互いに異なる波長λ１，λ２，…，λｎの光を個別に反射しそれ以外の波長の光を透過させる第１乃至第ｎの反射型光フィルタとを備える光分岐線路システムに用いられる光線路特性の解析方法において、λ１，λ２，…，λｎの波長の試験光を前記光ファイバに入射して前記試験光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄｉ（１≦ｉ≦ｎ）を各波長ごとに測定する測定ステップと、λ１，λ２，…，λｎのいずれとも異なる波長λ０の基準光を前記光ファイバに入射してこの基準光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄ０を測定する基準波形取得ステップと、強度分布波形Ｄｉから強度分布波形Ｄ０を減算して第１乃至第ｎの分岐ファイバごとに反射型光フィルタ以遠の折り返し波形を算出する算出ステップと、前記折り返し波形を用いて線路特性を前記分岐ファイバごとに解析する解析ステップとを具備することを特徴とする光線路特性の解析方法が提供される。なお測定ステップと基準波形取得ステップとの順序は記載のとおりでなくとも良く、前後しても良い。   In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, an optical splitter for branching an optical fiber into first to nth branch fibers and a far end of the first to nth branch fibers are individually connected. Optical path characteristics used in an optical branch line system comprising first to nth reflection type optical filters that individually reflect light of different wavelengths λ1, λ2,..., Λn and transmit light of other wavelengths. In this analysis method, test light having wavelengths λ1, λ2,..., Λn is incident on the optical fiber, and an intensity distribution waveform Di (1 ≦ i ≦ n) with respect to the distance of the backscattered light of the test light is determined for each wavelength. And a reference waveform for measuring the intensity distribution waveform D0 of the reference light with respect to the distance of the backscattered light by entering a reference light having a wavelength λ0 different from any of λ1, λ2,. Acquisition Subtracting the intensity distribution waveform D0 from the intensity distribution waveform Di to calculate a folded waveform beyond the reflective optical filter for each of the first to n-th branch fibers, and using the folded waveform to determine line characteristics. An analysis step for analyzing each branch fiber is provided. An optical line characteristic analysis method is provided. The order of the measurement step and the reference waveform acquisition step may not be as described, but may be before and after.

このような手段を講じることにより、分岐ファイバのそれぞれに対応するＯＴＤＲの波形データとは別に、全ての分岐ファイバに共通する基準波形データが取得される。基準波形データは、各分岐ファイバごとのＯＴＤＲ測定波形に混入する他の分岐ファイバからの後方散乱光成分と看做すことができる。従って、各波長のＯＴＤＲ測定波形から基準波形を減算すれば、波長すなわち分岐ファイバの単独での波形データを再生することができる。減算の結果、反射型光フィルタ以遠の折り返し部分の波形が得られ、これを用いて各分岐ファイバの線路特性を個別に解析することができる。なお線路特性とは距離に対する光減衰量、反射ピークの位置、曲げ障害の位置、曲げの程度、断線障害の位置などを含む、要するに線路の状態を示す諸量である。   By taking such means, reference waveform data common to all the branch fibers is acquired separately from the OTDR waveform data corresponding to each of the branch fibers. The reference waveform data can be regarded as a backscattered light component from other branch fibers mixed in the OTDR measurement waveform for each branch fiber. Therefore, if the reference waveform is subtracted from the OTDR measurement waveform of each wavelength, the waveform data of the wavelength, that is, the branched fiber alone can be reproduced. As a result of subtraction, a waveform of the folded portion beyond the reflection type optical filter is obtained, and the line characteristics of each branch fiber can be individually analyzed using this. The line characteristics are various quantities indicating the condition of the line, including the light attenuation with respect to the distance, the position of the reflection peak, the position of the bending obstacle, the degree of bending, the position of the disconnection obstacle, and the like.

このように、各分岐ファイバに割り当てられた試験光波長λ１，λ２，…，λｎのいずれとも異なる波長λ０を用いてＯＴＤＲ測定を行い、得られた波形データを利用することで全ての分岐ファイバの単独での経路情報を抽出することができる。この情報を用いれば傷害の発生箇所および減衰量を正確に評定することが可能になり、正常時のデータとの比較などといった手間を要することもなく、障害を手軽かつ正確に標定することが可能になる。   As described above, OTDR measurement is performed using a wavelength λ0 different from any of the test light wavelengths λ1, λ2,..., Λn assigned to each branch fiber, and the waveform data obtained is used to obtain all of the branch fibers. Single route information can be extracted. Using this information, it is possible to accurately assess the location of the injury and the amount of attenuation, and it is possible to easily and accurately locate the obstacle without the need for comparison with normal data. become.

この発明によれば、光スプリッタ下流側における個別の分岐ファイバの線路特性を、低コストで精密に測定可能な光線路特性の解析方法、解析装置およびプログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical line characteristic analysis method, analysis apparatus, and program capable of accurately measuring line characteristics of individual branch fibers on the downstream side of the optical splitter at low cost.

図１は、この発明に関わる光線路特性の解析方法を適用可能な光分岐ファイバ（ＰＯＮ）システムの一例を示す図である。図１は、光スプリッタ２の下流部分と、ＯＴＤＲによる後方散乱光の観測波形とを示す。図１において光ファイバ線路１は光スプリッタ２によりｎ本に分岐され、例えばｎ＝４として４本の分岐ファイバ３がスター状に延伸される。このうち最短の分岐ファイバに符号３−１を付し、長さの短いほうから順に符号３−２，３−３，３−４を付して示す。各分岐ファイバ３の末端はＯＮＵ（宅内装置）１２で終端され、ＯＮＵ１２と光スプリッタ２との間には、分岐ファイバ３−１〜３−４ごとに、固有の波長λ１〜λ４を反射し他の波長を透過させるＦＢＧ型光フィルタ１０が設けられる。さらに、ＦＢＧ型光フィルタ１０とＯＮＵ１２との間にはいずれも、ＯＴＤＲ試験光パルスを遮断する光フィルタ１１を接続する。この光フィルタ１１によりインサービスでの試験が可能になる。   FIG. 1 is a diagram showing an example of an optical branching fiber (PON) system to which an optical line characteristic analyzing method according to the present invention can be applied. FIG. 1 shows a downstream portion of the optical splitter 2 and an observation waveform of backscattered light by OTDR. In FIG. 1, an optical fiber line 1 is branched into n by an optical splitter 2, and for example, four branch fibers 3 are drawn in a star shape with n = 4. Of these, the shortest branch fiber is denoted by reference numeral 3-1, and the shortest length is denoted by reference numerals 3-2, 3-3, and 3-4. The end of each branch fiber 3 is terminated by an ONU (in-home device) 12, and the unique wavelengths λ 1 to λ 4 are reflected between the ONU 12 and the optical splitter 2 for each of the branch fibers 3-1 to 4. The FBG type optical filter 10 that transmits the wavelength of is provided. Further, an optical filter 11 that blocks the OTDR test light pulse is connected between the FBG type optical filter 10 and the ONU 12. This optical filter 11 enables in-service testing.

光スプリッタ２とＦＢＧ型光フィルタ１０との間の区間を、長さの短い順に区間Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄとする。つまり最も長い区間は分岐ファイバ３−４の区間Ｄで、区間Ｃ，Ｂ，Ａの順に短くなる。またこの実施形態では、区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの線路特性をＯＴＤＲにより観測するのにそれぞれ波長λ１，λ２，λ３，λ４の試験光パルスを用いる。分岐数ｎが増えるほどに試験光の波長の数も増やす。図１の後方散乱光波形は、波長λ１の試験光で区間Ａに対する試験を実施した場合を示す。   Sections between the optical splitter 2 and the FBG type optical filter 10 are referred to as sections A, B, C, and D in ascending order of length. That is, the longest section is the section D of the branch fiber 3-4, and the sections C, B, and A become shorter in this order. In this embodiment, test light pulses having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are used to observe the line characteristics in the sections A, B, C, and D by OTDR, respectively. As the number of branches n increases, the number of wavelengths of the test light also increases. The backscattered light waveform in FIG. 1 shows a case where the test for the section A is performed with the test light having the wavelength λ1.

図１において、区間Ａの分岐ファイバ３−１に曲げなどの障害が加わると損失が増加し、後方散乱光波形に段差が観測される。障害点をＰとすると段差はまずこの点Ｐにおいて生じ、さらに、ＦＢＧ型光フィルタ１０の反射パルス波形の位置を基準として対称な位置（Ｐ′とする）にも観測される。つまりＦＢＧ型光フィルタ１０に対する折り返し波形が現れ、段差はこの折り返し部分において、より顕著になる。この折り返しは試験光パルスがＦＢＧ型光フィルタ１０で反射されることで二次的に形成される光源の後方散乱光によってもたらされる。この効果により、ＯＴＤＲ光源から見てＦＢＧ型光フィルタ１０よりも遠方に、あたかも線路が存在するような波形が観測される。   In FIG. 1, when a failure such as bending is applied to the branch fiber 3-1 in the section A, the loss increases, and a step is observed in the backscattered light waveform. If the failure point is P, a step is first generated at this point P, and is also observed at a symmetrical position (referred to as P ′) with respect to the position of the reflected pulse waveform of the FBG optical filter 10. That is, a folded waveform appears with respect to the FBG type optical filter 10, and the step becomes more prominent at the folded portion. This folding is caused by the backscattered light of the light source that is secondarily formed when the test light pulse is reflected by the FBG type optical filter 10. Due to this effect, a waveform as if a line exists is observed farther than the FBG type optical filter 10 when viewed from the OTDR light source.

２つの段差波形のうち点Ｐ、すなわちＦＢＧ型光フィルタ１０による反射波形の左側に観測される波形を用いても、損失増加の微小な値を評定することは難しい。これは分岐ファイバ３−１からの後方散乱光波形が他の分岐ファイバ３−２〜３−４からの後方散乱光波形と重畳されるからである。光スプリッタ２から障害点Ｐまでの距離が他の分岐ファイバの線路長のいずれよりも長い、という非常に限られた条件でしか、この重畳の影響から逃れることはできない。区間Ａは最も短いのでそもそもこの条件を満たすことは不可能である。   Even if the waveform observed at the point P, that is, the left side of the reflected waveform by the FBG type optical filter 10 among the two stepped waveforms, it is difficult to evaluate a minute value of the loss increase. This is because the backscattered light waveform from the branch fiber 3-1 is superimposed on the backscattered light waveform from the other branch fibers 3-2 to 3-4. The influence of this superposition can be avoided only under the very limited condition that the distance from the optical splitter 2 to the failure point P is longer than any of the line lengths of the other branch fibers. Since section A is the shortest, it is impossible to satisfy this condition in the first place.

一方、点Ｐ′、すなわちＦＢＧ型光フィルタ１０による反射波形の右側に観測される波形を用いれば、損失増加の微小な値を評定することができる。これは次のような理由による。すなわち分岐ファイバ３−１の長さをＬ１とするとＰ′はＬ１〜Ｌ１×２の区間に観測される。従ってＰ′での段差波形は他の分岐ファイバ３−２〜３−４からの後方散乱光波形と重畳されることなく、明瞭に観測することが可能である。すなわち他の分岐ファイバの影響を受けることなく障害点を高精度に評定することが可能となる。図１では波長λ１の試験光のケースを示すが、他の波長λ２〜λ４を用いれば分岐ファイバ３−２〜３−４についても同様に試験できる。   On the other hand, by using the point P ′, that is, the waveform observed on the right side of the waveform reflected by the FBG type optical filter 10, it is possible to evaluate a minute value of the loss increase. This is due to the following reason. That is, if the length of the branch fiber 3-1 is L1, P ′ is observed in the section of L1 to L1 × 2. Therefore, the step waveform at P ′ can be clearly observed without being superimposed on the backscattered light waveform from the other branch fibers 3-2 to 3-4. That is, it becomes possible to evaluate the failure point with high accuracy without being affected by other branch fibers. Although FIG. 1 shows the case of the test light having the wavelength λ1, if other wavelengths λ2 to λ4 are used, the branch fibers 3-2 to 3-4 can be similarly tested.

しかしながら如何なる場合においても重畳が皆無になるわけではない。分岐ファイバ３の最大線路長と最小線路長との差が最小線路長を超える場合、つまり最大線路長が最小線路長の２倍以上であると、最長区間で生じた後方散乱光が必ず他の区間にも影響を及ぼす。つまりＦＢＧ型光フィルタからの反射光に基づく後方散乱光の光スプリッタ２側の始端において、光の重畳が発生する。従って分岐ファイバ始点における損失の変化量を正確に把握することが不可能になり、異常の発生の有無を検知することができなくなる。   However, in any case, superposition is not completely eliminated. When the difference between the maximum line length and the minimum line length of the branch fiber 3 exceeds the minimum line length, that is, when the maximum line length is more than twice the minimum line length, the backscattered light generated in the longest section is always It also affects the section. That is, the superimposition of light occurs at the start end of the backscattered light based on the reflected light from the FBG type optical filter on the optical splitter 2 side. Therefore, it becomes impossible to accurately grasp the amount of change in loss at the branch fiber starting point, and it is impossible to detect whether or not an abnormality has occurred.

つまり線路長構成と障害位置との関係によっては点Ｐ′の計測値をそのまま解析することができない場合がある。また仮に解析できたとしても故障位置の特定が不可能な場合がある。以下ではこの困難を解決し得る技術につき開示する。
［第１の実施形態］
図２は、この発明の第１の実施形態に関わる原理を説明するための図である。図２（ａ１）に示すように分岐数３の光スプリッタ２を仮定する。この光スプリッタ２から延びる分岐ファイバＦ１〜Ｆ３の長さをそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とし、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係が満たされるとする。各分岐ファイバＦ１〜Ｆ３の遠端にはそれぞれ試験光λ１〜３を反射するＦＢＧ型光フィルタ＃１〜＃３を接続する。 That is, depending on the relationship between the line length configuration and the fault position, the measured value at the point P ′ may not be analyzed as it is. Even if it can be analyzed, it may not be possible to identify the fault location. A technique that can solve this difficulty will be disclosed below.
[First Embodiment]
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A1, an optical splitter 2 having three branches is assumed. Assume that the lengths of the branch fibers F1 to F3 extending from the optical splitter 2 are L1, L2, and L3, respectively, and the relationship of L1 <L2 <L3 is satisfied. FBG type optical filters # 1 to # 3 that reflect the test lights λ1 to λ3 are connected to the far ends of the branch fibers F1 to F3, respectively.

この系に波長λ２の試験光パルスを入射すると、この波長λ２に高い反射率を有するＦＢＧ型光フィルタ＃２において反射光が生じる。この反射光の後方散乱光が波形に表れるので、観測波形はＦＢＧ型光フィルタ＃２の先にあたかも線路が存在しているような形状を示す（図２（ａ２））。ただし区間Ａに着目すると、この区間Ａでは分岐ファイバ２の後方散乱光に分岐ファイバ３の後方散乱光が重なり合う。よって区間Ａでは分岐ファイバ２，３の経路情報を分離することができないので、各分岐ファイバ２，３の特性を個別に監視することができない。   When a test light pulse having a wavelength λ2 is incident on this system, reflected light is generated in the FBG type optical filter # 2 having a high reflectance at the wavelength λ2. Since the backscattered light of the reflected light appears in the waveform, the observed waveform shows a shape as if a line exists ahead of the FBG type optical filter # 2 (FIG. 2 (a2)). However, focusing on section A, in this section A, the backscattered light from the branch fiber 3 overlaps the backscattered light from the branch fiber 2. Therefore, since the path information of the branch fibers 2 and 3 cannot be separated in the section A, the characteristics of the branch fibers 2 and 3 cannot be individually monitored.

そこでこの実施形態では、波長λ１〜λ３の試験光を入射するのとは別に、λ１〜λ３のいずれとも異なる波長λ０の試験光（基準光と称する）も系に入射する。波長λ０の試験光はＦＢＧ型光フィルタ＃１〜＃３のいずれによっても強く反射されないので反射光による後方散乱光は生じない。このことを図２（ｂ１）に示し、波長λ０による観測波形を図２（ｂ２）に示す。図２（ｂ２）の観測波形を基準波形と称して説明に用いる。この基準波形（ｂ２）に現れる段差は各フィルタにおけるフレネル反射を反映するもので、（ａ２）の観測波形も同様に、各波形は入射光の後方散乱光とフレネル反射光の双方の受光強度を含む。   Therefore, in this embodiment, apart from the test light having wavelengths λ1 to λ3 being incident, test light having a wavelength λ0 different from any of λ1 to λ3 (referred to as reference light) is also incident on the system. Since the test light having the wavelength λ0 is not strongly reflected by any of the FBG type optical filters # 1 to # 3, no backscattered light is generated by the reflected light. This is shown in FIG. 2 (b1), and the observed waveform at the wavelength λ0 is shown in FIG. 2 (b2). The observed waveform in FIG. 2 (b2) is referred to as a reference waveform and used for the description. The step appearing in the reference waveform (b2) reflects the Fresnel reflection in each filter. Similarly, in the observed waveform in (a2), each waveform represents the received light intensity of both the backscattered light and the Fresnel reflected light of the incident light. Including.

図２（ａ１）と（ｂ１）とを比較すると、これらの差分は分岐ファイバＦ２の折り返し部分だけであることが分かる。すなわち図２（ａ２）のＯＴＤＲ波形情報から（ｂ２）の基準波形情報を減算（（λ２−λ０）と表記して示す）すると、分岐ファイバＦ２の折り返し波形情報が他の分岐ファイバＦ１およびＦ３と重なり合うことなく得られる。このことを図２（ｃ１）、（ｃ２）に示す。   Comparing FIG. 2 (a1) and (b1), it can be seen that these differences are only the folded portion of the branch fiber F2. That is, when the reference waveform information of (b2) is subtracted from the OTDR waveform information of FIG. 2 (a2) (denoted as (λ2-λ0)), the folded waveform information of the branch fiber F2 becomes the other branch fibers F1 and F3. Obtained without overlapping. This is shown in FIGS. 2 (c1) and (c2).

このような処理によって分岐ファイバＦ２の単独での線路情報を得ることができる。他の分岐ファイバに関しても同様に、その分岐ファイバに対するＯＴＤＲ波形から基準波形を減算すれば単独での波形情報を抽出することができる。すなわち、ＦＢＧ型光フィルタで反射された試験光により生じ、さらに同じフィルタで再び反射された後方散乱光、およびフレネル反射光の受光強度を示す波形情報を、分岐ファイバごとに他の分岐ファイバのＯＴＤＲ波形と重なり合うことなく抽出することができる。この分岐ファイバ単独での波形情報を得られれば、これを用いて分岐ファイバの線路特性を個別に解析することが可能になる。   By such processing, line information of the branch fiber F2 alone can be obtained. Similarly, the other waveform information can be extracted by subtracting the reference waveform from the OTDR waveform for the branch fiber. That is, the waveform information indicating the received light intensity of the backscattered light and the Fresnel reflected light generated by the test light reflected by the FBG type optical filter and reflected again by the same filter is obtained for each branch fiber. Extraction is possible without overlapping the waveform. If the waveform information of this branch fiber alone can be obtained, it becomes possible to individually analyze the line characteristics of the branch fiber using this.

図３は、この発明に係わる解析方法を適用可能な光伝送システムの一例を示すシステム図である。光スプリッタ２の下流の分岐ファイバ３の数を８とし、図１と共通する箇所には同じ符号を付す。光信号送信局ＳＴにおいて、ＯＬＴ（Optical Line Termination）１３で終端された光線路１４に、光カプラ１５を介してＯＴＤＲ装置１００を接続する。ＯＴＤＲ装置１００は試験光を光カプラ１５から光ファイバ線路１に入射し、その後方散乱光の距離（伝播方向）に対する強度分布波形を得る。光カプラ１５から光スプリッタ２までの区間を、共通線路区間と称する。   FIG. 3 is a system diagram showing an example of an optical transmission system to which the analysis method according to the present invention can be applied. The number of the branch fibers 3 downstream of the optical splitter 2 is 8, and the same reference numerals are given to portions common to FIG. In the optical signal transmission station ST, the OTDR device 100 is connected via an optical coupler 15 to an optical line 14 terminated by an OLT (Optical Line Termination) 13. The OTDR apparatus 100 enters test light from the optical coupler 15 into the optical fiber line 1 and obtains an intensity distribution waveform with respect to the distance (propagation direction) of the backscattered light. A section from the optical coupler 15 to the optical splitter 2 is referred to as a common line section.

特にこの実施形態では、ＯＴＤＲ装置１００は波長可変型であり、試験光の波長を切り替える機能を有する。この実施形態ではλ１，λ２，…，λｎ、およびλ０の、互いに異なる波長の試験光を出力可能とする。すなわちＯＴＤＲ装置１００は、ｍをインデックスとしてλｍ（ｍ＝１，２，…，ｎ）およびλ０の波長の試験光を出力可能である。   In particular, in this embodiment, the OTDR apparatus 100 is a wavelength variable type and has a function of switching the wavelength of the test light. In this embodiment, it is possible to output test lights having different wavelengths of λ1, λ2,..., Λn and λ0. That is, the OTDR apparatus 100 can output test light having wavelengths of λm (m = 1, 2,..., N) and λ0 using m as an index.

ＯＴＤＲ装置１００はＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルなどを介して波形解析装置３００に接続される。波形解析装置３００はパーソナルコンピュータなどに専用の処理ソフトウェアを搭載したもので、ＬＡＮを介してＯＴＤＲ装置１００から測定データを取得する。波形解析装置３００は取得したデータを用いて光スプリッタ２よりも下流側（ＯＮＵ１２側）における分岐ファイバ３の線路特性を解析する。分岐ファイバ３は、ユーザ宅近傍に設けられそれぞれ波長λ１，λ２，…，λ８の試験光を反射するＦＢＧ型光フィルタ１０を介して宅内のＯＮＵ１２に接続される。ＦＢＧ型光フィルタ１０とＯＮＵ１２との間には光フィルタ１１が接続される。   The OTDR device 100 is connected to the waveform analysis device 300 via a LAN (Local Area Network) cable or the like. The waveform analysis apparatus 300 is a personal computer or the like equipped with dedicated processing software, and acquires measurement data from the OTDR apparatus 100 via a LAN. The waveform analyzer 300 analyzes the line characteristics of the branch fiber 3 on the downstream side (ONU 12 side) of the optical splitter 2 using the acquired data. The branch fiber 3 is connected to the ONU 12 in the home via an FBG type optical filter 10 that is provided in the vicinity of the user's home and reflects test lights having wavelengths λ1, λ2,. An optical filter 11 is connected between the FBG type optical filter 10 and the ONU 12.

図４は、図３の波形解析装置３００の実施の形態を示す機能ブロック図である。図４において、測定波形入力部２１はＯＴＤＲ装置１００から波長λ０，λ１，λ２，…，λｎのＯＴＤＲ波形データを取得する。これらのデータはそれぞれ規格化処理部２２により共通線路区間で規格化されたのち、規格化波形記憶部２４、基準波形記億部２６、および反射点検出部２３に与えられる。規格化された波長λ１，λ２，…，λ８の波形データは規格化波形記憶部２４に記憶され、波長λ０の波形データは基準波形データとして基準波形記億部２６に記憶される。   FIG. 4 is a functional block diagram showing an embodiment of the waveform analysis apparatus 300 of FIG. 4, the measurement waveform input unit 21 acquires OTDR waveform data of wavelengths λ0, λ1, λ2,..., Λn from the OTDR device 100. These data are respectively normalized by the standardization processing unit 22 in the common line section, and then supplied to the standardized waveform storage unit 24, the reference waveform storage unit 26, and the reflection point detection unit 23. The normalized waveform data of the wavelengths λ1, λ2,..., Λ8 is stored in the normalized waveform storage unit 24, and the waveform data of the wavelength λ0 is stored in the reference waveform storage unit 26 as reference waveform data.

反射点検出部２３は規格化された波形データに対する閾値判定などにより反射点の位置を検出し、その波長ごとの位置は反射点記憶部２５に記憶される。また規格化された波形データは波形整列部２９により反射点位置をインデックスとして整列され、その結果は波形処理部２８に渡される。   The reflection point detection unit 23 detects the position of the reflection point by threshold determination for standardized waveform data, and the position for each wavelength is stored in the reflection point storage unit 25. The normalized waveform data is aligned by the waveform alignment unit 29 using the reflection point position as an index, and the result is passed to the waveform processing unit 28.

波長λ０，λ１，λ２，…，λ８の波形データは減算処理部３２に渡される。減算処理部３２は波長λ１，λ２，…，λ８のそれぞれの波形データから基準波形データ（λ０）を減算することにより、ＦＢＧ型光フィルタ１０以遠の折り返し波形を分岐ファイバ３ごとに算出する。得られた波長（すなわち分岐ファイバ）ごとの折り返し波形は波形処理部２８に渡され、また、波形記憶部２７に保持される。波形処理部２８はこの折り返し波形を用いて、分岐ファイバ３ごとの線路特性を解析する。   Waveform data of wavelengths λ0, λ1, λ2,..., Λ8 is passed to the subtraction processing unit 32. The subtraction processing unit 32 subtracts the reference waveform data (λ0) from the respective waveform data of wavelengths λ1, λ2,..., Λ8, thereby calculating a folded waveform beyond the FBG type optical filter 10 for each branch fiber 3. The obtained folded waveform for each wavelength (that is, the branched fiber) is transferred to the waveform processing unit 28 and held in the waveform storage unit 27. The waveform processing unit 28 analyzes the line characteristics for each branch fiber 3 using the folded waveform.

折り返し波形をそのままの状態で観察することだけでも、分岐ファイバにおける曲げ障害の有無、その位置、および曲げの程度などを判定できる。さらに、折り返し波形を処理して折り返しでない波形と等価の波形を復元すれば、断線障害の位置なども判定することができる。断線障害においては折り返し波形が生じないので、まずは折り返し波形の有無に基づいて断線の疑いのある区間を特定し、後の処理によって断線の位置を特定する。   By simply observing the folded waveform as it is, the presence / absence of a bending failure in the branch fiber, its position, the degree of bending, and the like can be determined. Furthermore, if the folded waveform is processed to restore a waveform equivalent to a waveform that is not folded, the position of the disconnection failure can also be determined. Since a return waveform does not occur in the disconnection failure, first, a section suspected of being disconnected is specified based on the presence or absence of the return waveform, and the position of the disconnection is specified by subsequent processing.

折り返しでない波形と等価の波形を復元するために、射影移動処理部３０は波形記憶分から各波長λ１，λ２，…，λ８の波形データを取得する。射影移動処理部３０は折り返し波形を反射点に対して点対称移動する演算を行い、その結果をレベル調整部３１に与える。レベル調整部３１は点対称移動後のデータを嵩上げして補正する処理を行い、分岐ファイバ３ごとの単独での復元波形を得る。この復元波形が区間ごとの後方散乱光情報であり、復元された波形は波形表示装置２００に表示されるとともに波形積算部３３に与えられる。   In order to restore a waveform equivalent to a waveform that is not folded, the projective movement processing unit 30 acquires waveform data of the wavelengths λ1, λ2,. The projection movement processing unit 30 performs an operation of moving the folded waveform symmetrically with respect to the reflection point, and gives the result to the level adjustment unit 31. The level adjustment unit 31 performs processing for increasing and correcting the data after the point-symmetrical movement, and obtains a single restored waveform for each branch fiber 3. This restored waveform is backscattered light information for each section, and the restored waveform is displayed on the waveform display device 200 and given to the waveform integrating unit 33.

波形積算部３３は区間ごとの単独での後方散乱光情報を、断線の疑いのある区間を除いて積算する。これにより得られた積算波形は積算波形記億部３４に記憶されたのち減算処理部３２に与えられる。減算処理部３２は規格化波形記憶部２４から断線の疑いのある区間の波形データを読み出し、これから積算波形を減算する。これにより断線の疑いのある区間の単独での後方散乱光情報が抽出され、その結果は波形処理部２８に戻されて解析される。   The waveform integrating unit 33 integrates the backscattered light information for each section separately, except for the section that is suspected of being disconnected. The integrated waveform thus obtained is stored in the integrated waveform storage unit 34 and then supplied to the subtraction processing unit 32. The subtraction processing unit 32 reads out waveform data of a section suspected of disconnection from the standardized waveform storage unit 24, and subtracts the integrated waveform therefrom. As a result, backscattered light information alone in the section suspected of being disconnected is extracted, and the result is returned to the waveform processing unit 28 for analysis.

図４において規格化波形記憶部２４、反射点記憶部２５、基準波形記憶部２６、波形記憶部２７、積算波形記憶部３４はＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリに設けられる記憶領域である。他の機能ブロックすなわち測定波形入力部２１、規格化処理部２２、反射点検出部２３、波形処理部２８、波形整列部２９、射影移動処理部３０、レベル調整部３１、減算処理部３２、波形積算部３３は、例えばコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）に読み込まれて実行されるプログラムルーチンとして実現される。もちろん専用のハードウェアデバイスとして実現することもでき、例えば測定波形入力部２１などは専用のインタフェース基板として実現することもできる。   In FIG. 4, a normalized waveform storage unit 24, a reflection point storage unit 25, a reference waveform storage unit 26, a waveform storage unit 27, and an integrated waveform storage unit 34 are storage areas provided in a memory such as a RAM (Random Access Memory). Other functional blocks, that is, measurement waveform input unit 21, normalization processing unit 22, reflection point detection unit 23, waveform processing unit 28, waveform alignment unit 29, projective movement processing unit 30, level adjustment unit 31, subtraction processing unit 32, waveform The integrating unit 33 is realized as a program routine that is read and executed by a CPU (Central Processing Unit) of a computer, for example. Of course, it can also be realized as a dedicated hardware device. For example, the measurement waveform input unit 21 or the like can be realized as a dedicated interface board.

図５乃至図７は、図４の波形解析装置３００により実行される処理手順を示すフローチャートである。図５において、まず波形解析装置３００はインデックスｉに０を代入して初期化し（ステップＳ１）、基準光λ０により得られたＯＴＤＲ測定波形をＯＴＤＲ装置１００から取得する（ステップＳ２）。この波形データはメモリ内のＤＡＴＡ（ｉ）領域（基準波形記億部２６）に記憶される（ステップＳ３）。   5 to 7 are flowcharts showing a processing procedure executed by the waveform analysis apparatus 300 of FIG. In FIG. 5, first, the waveform analysis apparatus 300 initializes by assigning 0 to the index i (step S1), and acquires the OTDR measurement waveform obtained from the reference light λ0 from the OTDR apparatus 100 (step S2). This waveform data is stored in the DATA (i) area (reference waveform storage unit 26) in the memory (step S3).

次に波形解析装置３００は、インデックスｉに１を代入したのち（ステップＳ４）、波長λ１〜λｎの試験光により得られたＯＴＤＲ測定波形をＯＴＤＲ装置１００から取得する。得られた測定波形データは波長ごとにメモリ内のＤＡＴＡ（ｉ）領域に記憶される（ステップＳ５〜ステップＳ８のループ）。なおｎは光スプリッタ２の分岐数すなわち分岐ファイバの本数である。   Next, after substituting 1 for the index i (step S4), the waveform analysis apparatus 300 acquires from the OTDR apparatus 100 the OTDR measurement waveform obtained by the test light having the wavelengths λ1 to λn. The obtained measurement waveform data is stored in the DATA (i) area in the memory for each wavelength (loop from step S5 to step S8). Note that n is the number of branches of the optical splitter 2, that is, the number of branch fibers.

次に、共通線路区間、すなわち光の重畳の生じる区間での後方散乱光の強度を比較する処理が開始される（ステップＳ６）。その際、区間ごとの特性に波長依存性が無いと見込むことができれば直ちに図６からの手順が開始されるが、波長依存性のある場合（ステップＳ１０で「あり」）に備え、波形解析装置３００は規格化処理部２２において各波形データを規格化する（ステップＳ１１）。規格化されたデータは規格化波形記憶部２４に記憶され、処理手順は図６のステップＳ１２に移る。   Next, a process of comparing the intensity of the backscattered light in the common line section, that is, the section where the light overlap occurs is started (step S6). At this time, if it can be assumed that the characteristics for each section have no wavelength dependence, the procedure from FIG. 6 is started immediately. In case of wavelength dependence (“Yes” in step S10), the waveform analyzer is prepared. 300 normalizes each waveform data in the normalization processing unit 22 (step S11). The normalized data is stored in the normalized waveform storage unit 24, and the processing procedure proceeds to step S12 in FIG.

図６において、波形解析装置３００はｉに１を代入する（ステップＳ１２）。次に、反射点検出部２３は波形データのピーク位置に基づいて反射点、すなわちＦＢＧ型光フィルタ１０の位置を検出し、反射点記憶部２５のＰ（ｉ）に記憶する。このルーチンはｉを１ずつインクリメントして全ての分岐ファイバごとに実施される（ステップＳ１３〜Ｓ１５のループ）。   In FIG. 6, the waveform analysis apparatus 300 substitutes 1 for i (step S12). Next, the reflection point detection unit 23 detects the reflection point, that is, the position of the FBG type optical filter 10 based on the peak position of the waveform data, and stores it in P (i) of the reflection point storage unit 25. This routine is performed for every branch fiber by incrementing i by 1 (loop of steps S13 to S15).

次に波形解析装置３００は波形整列部２９において、波長ごとの波形データＤＡＴＡ（ｉ）をピーク位置順に、昇順で整列させる（ステップＳ１６）。次に波形解析装置３００は再度ｉに１を代入し（ステップＳ１７）、各波長の波形データから基準波長λ０の波形データを減算し、その結果をメモリ内のＭ１（ｉ）領域に保存する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８で得られた減算波形Ｍ１（ｉ）は折り返し波形であり、図１の距離Ｌ１から２Ｌ１までの区間、すなわちＦＢＧ型光フィルタ１０の反射による二次光源の後方散乱光に対応する。   Next, the waveform analyzer 300 causes the waveform aligning unit 29 to align the waveform data DATA (i) for each wavelength in ascending order in accordance with the peak position (step S16). Next, the waveform analysis apparatus 300 substitutes 1 for i again (step S17), subtracts the waveform data of the reference wavelength λ0 from the waveform data of each wavelength, and stores the result in the M1 (i) area in the memory ( Step S18). The subtracted waveform M1 (i) obtained in step S18 is a folded waveform and corresponds to the section from the distance L1 to 2L1 in FIG. 1, that is, the backscattered light of the secondary light source due to the reflection of the FBG type optical filter 10.

ここまでの手順で、ＯＴＤＲ測定により得られた情報から、各分岐ファイバ３の単独での折り返し波形を復元することができる。折り返し波形を用いれば分岐ファイバの曲げ障害に関する知見を得ることができる。そこで、以下に実験例を交えつつ曲げ障害の検出について詳しく説明することとし、ステップＳ１９以上の手順については後に引き続いて説明する。   With the procedure so far, the folded waveform of each branch fiber 3 can be restored from the information obtained by the OTDR measurement. If the folded waveform is used, it is possible to obtain knowledge about the bending failure of the branched fiber. Therefore, the detection of bending failure will be described in detail below with reference to experimental examples, and the procedure after step S19 will be described subsequently.

［実験の前提］
以下では光スターカプラ２の分岐数を８、分岐ファイバの線路長をそれぞれ０．８、１．１、１．５、２．０、２．６、２．９、３．２、および、４．０［ｋｍ］とした。分岐ファイバ遠端にはそれぞれブラッグ波長が１６４１、１６４３、１６４５、１６４７、１６４９、１６５１、１６５３、および、１６５５［ナノメートル（ｎｍ）］のＦＢＧ型光フィルタ＃１，＃２，…，＃８を設置した。これらの波長をこの順に、λ１、λ２、…、λ８とする。また、光スターカプラ２の上流側の区間、すなわち試験光の入射点から光スターカプラ２までの共通線路の長さを１．１ｋｍとした。以上の構成のもとで各ＦＢＧ型光フィルタのブラッグ波長に対応する試験光で光パルス試験を行い、各波長における試験波形を測定した。 [Experimental premise]
In the following, the number of branches of the optical star coupler 2 is 8, and the line lengths of the branch fibers are 0.8, 1.1, 1.5, 2.0, 2.6, 2.9, 3.2, and 4 respectively. 0.0 [km]. FBG type optical filters # 1, # 2,. installed. These wavelengths are λ1, λ2,..., Λ8 in this order. The length of the common line from the upstream side of the optical star coupler 2, that is, the test light incident point to the optical star coupler 2, is 1.1 km. Under the above configuration, an optical pulse test was performed with test light corresponding to the Bragg wavelength of each FBG type optical filter, and a test waveform at each wavelength was measured.

［第１の実験例］
第１の実験例では、第５番目に短い分岐ファイバ、すなわち反射波長が１６４９ｎｍのＦＢＧを設置した分岐ファイバの、光スプリッタ２から約１．６ｋｍの位置に約２ｄＢの損失を持つ曲げ障害を設定した。まず、光信号送信局ＳＴに設置した波長可変ＯＴＤＲ装置１００から波長λ１、λ２、…、λ８の試験光パルスを順次入射し、波長ごとに時間に対する受光強度波形（ＯＴＤＲ波形）を測定した。 [First Experimental Example]
In the first experimental example, a bending failure having a loss of about 2 dB is set at a position about 1.6 km from the optical splitter 2 of the fifth shortest branch fiber, that is, a branch fiber in which an FBG having a reflection wavelength of 1649 nm is installed. did. First, test light pulses of wavelengths λ1, λ2,..., Λ8 were sequentially incident from the wavelength variable OTDR apparatus 100 installed in the optical signal transmission station ST, and the received light intensity waveform (OTDR waveform) with respect to time was measured for each wavelength.

図８は波長λ１、λ２、…、λ８に対するＯＴＤＲ波形をまとめて示すグラフである。ただし図では光スターカプラ２の下流側の波形のみを示す。各波形において、ＦＢＧ型光フィルタの設置位置に鋭い反射ピークが現れる。そして、ピーク以遠の区間において折り返し波形が現れていることがわかる。   FIG. 8 is a graph collectively showing OTDR waveforms for the wavelengths λ1, λ2,. However, only the waveform on the downstream side of the optical star coupler 2 is shown in the figure. In each waveform, a sharp reflection peak appears at the installation position of the FBG type optical filter. And it turns out that the return waveform has appeared in the section beyond a peak.

図９は、基準光λ０を入射した場合のＯＴＤＲ波形を示すグラフである。ここでは波長λ０を１６３５ｎｍとし、波長λ１、λ２、…、λ８のいずれとも異なるようにする。λ０はいずれのＦＢＧ型光フィルタによっても反射されないので、図８のような鋭い反射ピークは現れない。また、反射光の後方散乱光による折り返し波形も観測されない。なお図９の弱いピークはＦＢＧ型光フィルタ＃１〜＃８のサイドローブでの反射である。   FIG. 9 is a graph showing an OTDR waveform when the reference light λ0 is incident. Here, the wavelength λ0 is set to 1635 nm and is different from any of the wavelengths λ1, λ2,. Since λ0 is not reflected by any FBG type optical filter, a sharp reflection peak as shown in FIG. 8 does not appear. Further, a folded waveform due to the backscattered light of the reflected light is not observed. In addition, the weak peak of FIG. 9 is reflection by the side lobe of FBG type | mold optical filters # 1- # 8.

図１０〜図１７は、図６のステップＳ１８の手順に従い、各波長λ１、λ２、…、λ８のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフである。各図において細い実線はＯＴＤＲ波形を、点線は基準波形を、太い実線はＯＴＤＲ波形から基準波形を減算した結果を示す。   10 to 17 are graphs showing waveforms obtained by subtracting the waveform of the reference light λ0 from the OTDR waveform of each wavelength λ1, λ2,..., Λ8 according to the procedure of step S18 of FIG. In each figure, the thin solid line indicates the OTDR waveform, the dotted line indicates the reference waveform, and the thick solid line indicates the result of subtracting the reference waveform from the OTDR waveform.

図１０〜図１７の各グラフとも、ＦＢＧ型光フィルタによる鋭い反射ピークを中心として対称位置に、単独での分岐ファイバにおける折り返し波形（他の分岐ファイバと重畳することのない反射光から生じた後方散乱光情報）が現れている。これらのグラフから、λ５の分岐ファイバ以外では損失の大きな変動は見られず、障害が発生していないと判断できる。   In each graph of FIGS. 10 to 17, the folded waveform in the single branch fiber (backward generated from the reflected light that does not overlap with other branch fibers) is symmetric with respect to the sharp reflection peak by the FBG type optical filter. Scattered light information) appears. From these graphs, it can be determined that no faults are observed except for the branched fiber of λ5, and no failure has occurred.

次に、曲げ障害を設けたλ５の分岐ファイバの波形解析について説明する。対応する図１４において、入射点からＦＢＧ型光フィルタ＃５のピーク位置（１．１（共通線路区間長）＋２．６（ファイバ長）＝３．７ｋｍ）までの範囲では、他の分岐ファイバの後方散乱光との重畳が生じる。よって次に示す非特許文献２の式（２）に示されるように、第５番目に短い分岐ファイバは他の分岐ファイバ（第１、２、３番目に長い分岐ファイバ）の後方散乱光情報と重なり合い、障害位置１．６ｋｍ（横軸の距離座標で２．７ｋｍ付近）の位置に正確な損失変動量を観測することができない。   Next, waveform analysis of a λ5 branch fiber provided with a bending failure will be described. In the corresponding FIG. 14, in the range from the incident point to the peak position of the FBG type optical filter # 5 (1.1 (common line section length) +2.6 (fiber length) = 3.7 km), Superimposition with backscattered light occurs. Therefore, as shown in the following equation (2) of Non-Patent Document 2, the fifth shortest branch fiber is the backscattered light information of the other branch fibers (first, second and third longest branch fibers). Overlapping and accurate loss variation cannot be observed at the obstacle position 1.6 km (around 2.7 km on the horizontal axis).

Figure 2010038882
また、折り返し領域（ＦＢＧ型光フィルタ＃５のピーク位置以降の区間）において、ピーク位置に対して対称な位置（距離座標で４．６ｋｍ付近）に損失の変動が観測されてはいるが（細い実線）、この位置においても後方散乱光情報が重畳しているので曲げ損失を正確に評価することができない。
Figure 2010038882
 Further, in the folded region (section after the peak position of the FBG type optical filter # 5), loss fluctuation is observed at a position symmetrical to the peak position (near 4.6 km in distance coordinates) (thin). (Solid line), since backscattered light information is also superimposed at this position, the bending loss cannot be accurately evaluated.

これに対し、波形解析後の折り返し波形領域（太い実線）では、曲げ障害を設けた位置において明確な損失変動が現れていることが分かる。この損失変動量を評価したところ約２．１ｄＢであり、曲げ損失を正確に評価できることが分かった。以上からこの実施形態の手法は、分岐ファイバの個別監視方法として有効であることが結論付けられる。   In contrast, in the folded waveform region (thick solid line) after the waveform analysis, it can be seen that a clear loss fluctuation appears at the position where the bending failure is provided. When this loss variation was evaluated, it was about 2.1 dB, and it was found that the bending loss could be accurately evaluated. From the above, it can be concluded that the method of this embodiment is effective as an individual monitoring method for branch fibers.

［第２の実験例］
この実施形態ではＯＴＤＲ波形の波長依存性に関して検討する。ＯＴＤＲ測定装置１００から出力される試験光の出力パワーは波長依存性を持つことが多く、測定波形もそれを反映するものになる。
図１８は、波長依存性を持つＯＴＤＲ波形を示すグラフである。図１８には第１の実験例と同じ条件で測定した波形を、波長λ５〜λ８の４波長のみ示す。＃１−＃８との表記は全ての試験光が８本の分岐ファイバの全てに入射することを示す。このグラフから明らかなように、波長ごとに後方散乱光の強度に差があり、波長依存性のあることがわかる。このデータをそのまま用いると減衰量を正確な評価できない場合があると考えられる。そこでこの実施形態では、規格化処理部２２（図４）によって測定データを共通線路区間の強度で規格化して、規格化したデータに基づいて光強度の減衰を評価するようにする。 [Second Experimental Example]
In this embodiment, the wavelength dependence of the OTDR waveform will be examined. The output power of the test light output from the OTDR measurement apparatus 100 often has wavelength dependence, and the measurement waveform also reflects it.
FIG. 18 is a graph showing an OTDR waveform having wavelength dependency. FIG. 18 shows only waveforms of wavelengths λ5 to λ8 measured under the same conditions as in the first experimental example. The notations # 1- # 8 indicate that all test lights are incident on all eight branch fibers. As is apparent from this graph, there is a difference in the intensity of the backscattered light for each wavelength, and it can be seen that it is wavelength dependent. If this data is used as it is, it is considered that the attenuation amount may not be accurately evaluated. Therefore, in this embodiment, the measurement data is normalized by the intensity of the common line section by the normalization processing unit 22 (FIG. 4), and the attenuation of the light intensity is evaluated based on the normalized data.

図１９は、図１８の波形を規格化した波形を示すグラフである。規格化により各試験光波長での測定データのレベルが適切に調整される。図１９のデータを用いて第１の実験例と同様の波形解析を行った。その結果、曲げ損失を与えていない分岐ファイバにおいては大きな損失の変動は見られず、障害が発生していないと判断可能であった。   FIG. 19 is a graph showing a waveform obtained by normalizing the waveform of FIG. The level of measurement data at each test light wavelength is appropriately adjusted by normalization. Waveform analysis similar to that of the first experimental example was performed using the data of FIG. As a result, it was possible to determine that no failure occurred in the branched fiber that did not give bending loss, and no failure occurred.

図２０は、曲げ損失を与えたλ５の分岐ファイバのＯＴＤＲ波形を規格化し、さらに基準波形を減算した結果を示すグラフである。第１の実験例と同様に、基準波形を減算しない波形（図１９）では障害箇所（横軸で２．７ｋｍ付近）に損失の大きな変動が見られない。これに対し図２０では太い実線で示すように、ＦＢＧ型光フィルタを中心とする折り返し波形に曲げ損失が明確に見られることがわかる。このグラフからも、障害の発生箇所として４．６ｋｍ付近、および損失増加量として２．１ｄＢ程度と評価することができ、正確な数値を得られたと言える。以上から、ＯＴＤＲ波形を共通線路区間の強度で規格化することは、分岐ファイバの個別監視方法として有効であることが結論付けられる。   FIG. 20 is a graph showing the result of normalizing the OTDR waveform of the λ5 branch fiber giving bending loss and further subtracting the reference waveform. Similar to the first experimental example, in the waveform (FIG. 19) in which the reference waveform is not subtracted, there is no significant loss variation at the fault location (around 2.7 km on the horizontal axis). On the other hand, as shown by a thick solid line in FIG. 20, it can be seen that bending loss is clearly seen in the folded waveform centered on the FBG type optical filter. Also from this graph, it can be evaluated that the failure location is around 4.6 km, and the loss increase is about 2.1 dB, and an accurate numerical value can be obtained. From the above, it can be concluded that normalizing the OTDR waveform with the intensity of the common line section is effective as an individual monitoring method for the branch fiber.

［第２の実施形態］
第１の実施形態ではＯＴＤＲ波形の折り返し部分を正確に抽出する手法につき説明した。しかしながら分岐ファイバが断線すると試験光がＦＢＧ型光フィルタに届かず、折り返し波形が現れない。この実施形態ではそのような状態にも対応可能で、しかも断線障害の位置を正確に検出することを可能とする波形解析手法につき説明する。まず原理を説明し、次に図６のステップＳ１９以降の手順に戻って説明を続ける。 [Second Embodiment]
In the first embodiment, the technique for accurately extracting the folded portion of the OTDR waveform has been described. However, when the branch fiber is disconnected, the test light does not reach the FBG type optical filter, and no folded waveform appears. In this embodiment, a waveform analysis method that can cope with such a state and that can accurately detect the position of the disconnection fault will be described. First, the principle will be described, and then the description will be continued by returning to the procedure after step S19 in FIG.

［原理的説明］
図２１は、この発明の第２の実施形態に関わる原理を説明するための図である。ここでは折り返し波形を処理して、折り返しでない波形と等価の波形を復元する手法につき説明する。図２１（ａ１）は、図２の系において分岐ファイバＦ２が断線した状態を示す。図２１（ａ１）、（ｂ１）はこの状態の系にそれぞれλ１、λ３の試験光を入射した状態を示す。そのＯＴＤＲ波形からそれぞれ基準波形（λ０）を減算して得た波形図が（ａ２）、（ｂ２）である。いずれの波形にも折り返し波形が現れている。各グラフにおいて横軸は距離（線形目盛）、縦軸は後方散乱光強度（対数目盛）である。 [Principle explanation]
FIG. 21 is a diagram for explaining the principle according to the second embodiment of the present invention. Here, a method of processing a folded waveform and restoring a waveform equivalent to a waveform that is not folded will be described. FIG. 21A1 shows a state where the branch fiber F2 is disconnected in the system of FIG. FIGS. 21A1 and 21B1 show a state in which test light beams of λ1 and λ3 are incident on the system in this state, respectively. Waveform diagrams obtained by subtracting the reference waveform (λ0) from the OTDR waveform are (a2) and (b2), respectively. A folded waveform appears in any waveform. In each graph, the horizontal axis represents distance (linear scale), and the vertical axis represents backscattered light intensity (logarithmic scale).

図２１の（ａ２）、（ｂ２）はそれぞれ分岐ファイバＦ１，Ｆ３の単独での（重畳成分を含まない）折り返し波形である。この波形を処理して、重畳のある区間での後方散乱光情報、すなわち折り返しでない波形を復元するための手順を次に説明する。
図２１（ａ２）、（ｂ２）の実線はＦＢＧ型光フィルタから光源へと向かう戻り光により生じた情報であり、光フィルタの位置（反射点）に対して対称性を持つ。よってこの波形を、反射点を中心として点対称に射影することで、光源からフィルタ方向に進む試験光による後方散乱光波形に戻すことができる（図２１（ａ２）、（ｂ２）の矢印を参照）。波形データは通常、縦軸を対数目盛り（光強度［ｄＢ］）、横軸を線形目盛り（距離［ｍ］）でプロットされるので、上記の射影操作は、横軸が線形目盛り、縦軸が対数目盛りのグラフ上で点Ｐに対して波形データを点対称移動することに相当する。 (A2) and (b2) in FIG. 21 are the folded waveforms of the branch fibers F1 and F3, respectively (not including the superimposed component). A procedure for processing this waveform and restoring backscattered light information in a section with overlapping, that is, a waveform that is not folded will be described below.
The solid lines in FIGS. 21A2 and 21B2 are information generated by the return light from the FBG type optical filter toward the light source, and are symmetric with respect to the position (reflection point) of the optical filter. Therefore, by projecting this waveform point-symmetrically around the reflection point, it is possible to return to the backscattered light waveform by the test light traveling in the filter direction from the light source (see arrows in FIGS. 21 (a2) and (b2)). ). Since the waveform data is usually plotted with a logarithmic scale (light intensity [dB]) on the vertical axis and a linear scale (distance [m]) on the horizontal axis, the above projection operation has a linear scale on the horizontal axis and a vertical axis on the vertical axis. This corresponds to moving the waveform data point-symmetrically with respect to the point P on the logarithmic scale graph.

図２２は、射影操作につき詳しく説明するための図である。射影操作は、横軸が線形目盛り、縦軸が対数目盛りのグラフ上で、或る点に対してデータを点対称移動することに相当する。図２２（ａ）は横軸が線形目盛り、縦軸が対数目盛りのグラフであり、点Ｐ（Ｌ0、Ａ0）を通る直線の関数形を例えば、Ｆ（ｘ）＝−ｋｘとすると、区間（１）はＡ0＋Ｆ（Ｌ−Ｌ0）＝Ａ0−ｋ・（Ｌ−Ｌ0）と表される。この区間（１）を点Ｐ（Ｌ0、Ａ0）に関して点対称移動すると区間（２）が算出され、その関数はＡ0−Ｆ（Ｌ0−Ｌ）＝Ａ0−ｋ・（Ｌ−Ｌ0）になる。このような変換操作により点対称の移動がなされる。 FIG. 22 is a diagram for explaining the projection operation in detail. The projection operation is equivalent to moving the data point-symmetrically with respect to a certain point on a graph having a linear scale on the horizontal axis and a logarithmic scale on the vertical axis. FIG. 22A is a graph with a linear scale on the horizontal axis and a logarithmic scale on the vertical axis, and the function form of a straight line passing through the point P (L 0 , A 0 ) is, for example, F (x) = − kx. The section (1) is expressed as A 0 + F (L−L 0 ) = A 0 −k · (L−L 0 ). When the section (1) is moved point-symmetrically with respect to the point P (L 0 , A 0 ), the section (2) is calculated, and its function is A 0 −F (L 0 −L) = A 0 −k · (L− L 0 ). A point-symmetrical movement is performed by such a conversion operation.

以上の操作は、横軸、縦軸ともに線形目盛りのグラフにおいては図２２（ｂ）に示すようになる。区間（３）の関数形を例えばｆ（ｘ）＝ｅ−αｘとし、この曲線が点ｐ（Ｌ0、ａ0）を通るならば区間（３）はａ0・ｆ（Ｌ−Ｌ0）＝ａ0・ｅ−α（Ｌ−Ｌ 0 ）と表される。この区間（３）を点ｐ（Ｌ0、ａ0）に関して点対称移動すると区間（４）が算出され、その関数はａ0／ｆ（Ｌ0−Ｌ）＝ａ0・ｅ−α（Ｌ−Ｌ 0 ）となる。すなわちこの変換は、曲線を表す関数をａ0で除算して得られるｆ（ｘ）の逆数を求めることに相当する。このように、横軸を線形目盛り、縦軸を対数目盛りとするグラフ上で、折り返し波形を反射点に関して点対称移動する変換処理を行うことにより、通常のＯＴＤＲ装置側からフィルタへ進む試験光による後方散乱光波形に戻すことが可能である。 The above operation is as shown in FIG. 22B in a linear scale graph for both the horizontal and vertical axes. If the function form of the section (3) is, for example, f (x) = e− αx , and the curve passes through the point p (L 0 , a 0 ), the section (3) has a 0 · f (L−L 0 ). = A 0 · e −α (L−L 0 ) When the section (3) is moved point-symmetrically with respect to the point p (L 0 , a 0 ), the section (4) is calculated, and its function is a 0 / f (L 0 −L) = a 0 · e −α (L −L 0 ) . That is, this conversion corresponds to obtaining the reciprocal of f (x) obtained by dividing the function representing the curve by a 0 . In this way, by performing a conversion process in which the folded waveform is point-symmetrically moved with respect to the reflection point on the graph having the linear scale on the horizontal axis and the logarithmic scale on the vertical axis, the test light traveling from the normal OTDR device side to the filter is used. It is possible to return to the backscattered light waveform.

さらに、ＦＢＧ型フィルタではその反射減衰量にしたがって反射パルス強度が減衰するのでこの減衰量を加味し、点対称移動で復元した波形の強度レベルを損失分だけ嵩上げすることで補正を行う（図２１（ａ２）、（ｂ２）の上向き矢印）。この損失分は例えば一般的なＦＢＧ型フィルタの反射減衰量とし、その分を線形−対数グラフ上で上方に平行移動すればよい。すなわち、線形−線形グラフ上で上記変換処理後の波形にリニアで表したＦＢＧ型フィルタの反射減衰量（＞１）に相当する定数を乗ずるようにする。   Further, since the reflected pulse intensity attenuates according to the reflection attenuation amount in the FBG type filter, this attenuation amount is taken into account, and correction is performed by raising the intensity level of the waveform restored by the point-symmetrical movement by the loss amount (FIG. 21). (A2), (b2) upward arrow). For example, the loss may be the return loss of a general FBG filter, and the amount may be translated upward on the linear-logarithmic graph. That is, on the linear-linear graph, the converted waveform is multiplied by a constant corresponding to the return loss (> 1) of the FBG filter expressed linearly.

以上のような一連の変換処理により、他の分岐ファイバとの重畳により単独の線路情報を知ることができない区間においても、分岐ファイバＦ１，Ｆ３の各単独での後方散乱光情報を復元することが可能である（（図２１（ａ３）、（ｂ３）、および（ｃ））。ここまでの情報が得られれば、系にλ２の試験光を入射して得た結果からλ１，λ３の後方散乱光情報を減算することで（図２１（ｄ））、断線を生じた分岐ファイバＦ２のＯＴＤＲ波形のみを抽出することができる（図２１（ｅ））。   Through the series of conversion processes as described above, the backscattered light information of each of the branch fibers F1 and F3 can be restored even in a section in which the single line information cannot be known due to superimposition with other branch fibers. ((FIGS. 21 (a3), (b3), and (c)) If the information up to this point is obtained, λ1 and λ3 backscattering results from the result obtained by injecting the test light of λ2 into the system. By subtracting the optical information (FIG. 21 (d)), it is possible to extract only the OTDR waveform of the branched fiber F2 that has been broken (FIG. 21 (e)).

図６のフローチャートのステップ１９において、以上の補正処理がなされる。すなわちメモリ領域Ｍ１（ｉ）に保存された波形を反射点に関して点対称に移動し、さらにＦＢＧ型光フィルタの反射減衰量を加算した波形をメモリＭ２（ｉ）領域に保存する（ステップ１９）。この処理はステップＳ１８〜Ｓ２１のループで全ての分岐ファイバにわたり繰り返される。その後、得られた各分岐ファイバの単独での後方散乱光情報がメモリＭ２（ｉ）から読み出され、波形表示装置２００に表示される（ステップＳ２３〜Ｓ２５のループ）。   In step 19 of the flowchart of FIG. 6, the above correction process is performed. That is, the waveform stored in the memory area M1 (i) is moved point-symmetrically with respect to the reflection point, and the waveform obtained by adding the reflection attenuation amount of the FBG type optical filter is stored in the memory M2 (i) area (step 19). This process is repeated over all branch fibers in the loop of steps S18 to S21. Thereafter, the obtained backscattered light information of each branch fiber alone is read from the memory M2 (i) and displayed on the waveform display device 200 (loop of steps S23 to S25).

次に波形解析装置３００は、例えば折り返し波形の有無に基づいて断線の有無を判定する（図７のステップＳ２６）。断線がなければ処理はここで終了してよい（ステップＳ２７）が、断線があればその経路番号（分岐ファイバの識別子）をｋとし、波形解析装置３００は変数Ｓｕｍに０を代入し（ステップＳ２９）、インデックスｉに１を代入する（ステップＳ３０）。次に波形解析装置３００は、インデックスｉをインクリメントしつつｉ＝ｋになるまで、変数Ｓｕｍに補正後の後方散乱光情報を足しこんでゆく（ステップＳ３１〜Ｓ３４のループ）。そうして、分岐ファイバｋのＯＴＤＲ波形データＤＡＴＡ（ｋ）からＳｕｍの値を減算し、得られた結果をメモリ領域Ｍ４に保存したのち（ステップＳ３５）、そのデータを波形表示装置２００に表示する（ステップＳ３６）。以上の波形処理手順により、断線障害等でＦＢＧ型光フィルタに試験パルスが到達しない場合でも分岐ファイバの状態を個別に識別することが可能になる。次に、断線障害に係わる第３の実験例につき説明する。   Next, the waveform analysis apparatus 300 determines the presence or absence of disconnection based on the presence or absence of a folded waveform, for example (step S26 in FIG. 7). If there is no disconnection, the process may end here (step S27). If there is a disconnection, the path number (branch fiber identifier) is set to k, and the waveform analysis apparatus 300 substitutes 0 for the variable Sum (step S29). ), 1 is assigned to the index i (step S30). Next, the waveform analysis apparatus 300 adds the corrected backscattered light information to the variable Sum until i = k while incrementing the index i (loop of steps S31 to S34). Then, the value of Sum is subtracted from the OTDR waveform data DATA (k) of the branch fiber k, and the obtained result is stored in the memory area M4 (step S35), and then the data is displayed on the waveform display device 200. (Step S36). With the above waveform processing procedure, even when the test pulse does not reach the FBG type optical filter due to a disconnection failure or the like, the state of the branch fiber can be individually identified. Next, a third experimental example related to the disconnection failure will be described.

［第３の実験例］
この実験例では、第３番目に短い線路すなわち反射波長がλ３（１６４５ｎｍ）のＦＢＧ型光フィルタを設置した分岐ファイバにおいて、光スプリッタから約０．５ｋｍの位置に曲げによる完全放射の断線障害を与えた。この状態で試験光λ３を入射してもこの試験光はＦＢＧ型光フィルタ＃３に到達できないので、ＯＴＤＲ波形で大きなピークが見られない。また、折り返し波形情報も得られないので第１、第２の実験例における波形解析手法をそのまま適用しても障害位置を特定することができない。しかしながら第２の実施形態の手順によればそれが可能になる。以下に解析の手順および結果を示す。 [Third experimental example]
In this experimental example, the third shortest line, that is, a branching fiber having an FBG type optical filter having a reflection wavelength of λ3 (1645 nm), gives a complete radiation breakage due to bending at a position of about 0.5 km from the optical splitter. It was. Even if the test light λ3 is incident in this state, the test light cannot reach the FBG type optical filter # 3, so that no large peak is observed in the OTDR waveform. In addition, since the folded waveform information cannot be obtained, the fault location cannot be specified even if the waveform analysis methods in the first and second experimental examples are applied as they are. However, according to the procedure of the second embodiment, this is possible. The analysis procedure and results are shown below.

図２３は、断線障害のある状態で波長λ８の試験光を入射して得たＯＴＤＲ波形から基準波形（λ０）を減算し、さらに分岐ファイバ＃８の折り返し波形から分岐ファイバ＃８単独での後方散乱光情報を復元した波形を示す。まず、基準波形を減算して得られた折り返し波形（λ８−λ０：図中太い実線）を、ＦＢＧ型光フィルタ＃８での反射点（Ｐ８）に関して点対称に移動する。さらにＦＢＧ型光フィルタ＃８の反射減衰量分だけ、線形−対数グラフ上で上方に平行移動（線形−線形グラフでＹ軸に適切な定数を乗ずる）し、減衰量を補償する。このような処理により分岐ファイバ＃８単独での後方散乱光情報＃８′を復元した。同様に断線ファイバ＃３以外の測定結果に対して波形処理を施し、それぞれの単独での後方散乱光情報を復元した。   In FIG. 23, the reference waveform (λ0) is subtracted from the OTDR waveform obtained by injecting the test light having the wavelength λ8 in a state where there is a disconnection failure, and further, the back of the branched fiber # 8 alone from the folded waveform of the branched fiber # 8. The waveform which restored scattered light information is shown. First, the folded waveform (λ8−λ0: thick solid line in the figure) obtained by subtracting the reference waveform is moved symmetrically with respect to the reflection point (P8) at the FBG type optical filter # 8. Further, the amount of return loss of the FBG type optical filter # 8 is translated upward on the linear-logarithmic graph (multiplying an appropriate constant on the Y axis in the linear-linear graph) to compensate the attenuation amount. By such processing, backscattered light information # 8 ′ of the branch fiber # 8 alone was restored. Similarly, waveform processing was performed on the measurement results other than the disconnected fiber # 3, and the backscattered light information of each was restored.

ここで、λ３を除くλ１からλ７までの６個の減算結果には、試験波長と一致しないブラッグ波長のＦＢＧ型光フィルタのサイドローブの影響によるわずかなピークが、折り返し波形領域に残る。例えば図２４に示すように、試験光波長がλ７のＯＴＤＲ波形にはＦＢＧ型光フィルタ＃８のサイドローブからの反射のピークが現れる。このピーク区間Ａでは後方散乱光情報が欠落するが、この区間の直前と直後の後方散乱光レベルの差が小さくＯＴＤＲ装置１００の後方散乱光レベルの変動量の範囲内であれば、障害が存在しないと判断できる。そこで、この区間ＡのＯＴＤＲ波形を前後の波形から近似される指数関数で補間し、連結した波形を折り返し波形として使用した。補間した波形を図２５に示す。   Here, in the six subtraction results from λ1 to λ7 excluding λ3, a slight peak due to the influence of the side lobes of the Bragg wavelength FBG optical filter that does not match the test wavelength remains in the folded waveform region. For example, as shown in FIG. 24, a peak of reflection from the side lobe of the FBG type optical filter # 8 appears in the OTDR waveform having the test light wavelength of λ7. In this peak section A, the backscattered light information is missing, but if the difference between the backscattered light level immediately before and after this section is small and within the range of fluctuation amount of the backscattered light level of the OTDR device 100, there is a fault. It can be judged not to. Therefore, the OTDR waveform in this section A was interpolated with an exponential function approximated from the preceding and succeeding waveforms, and the connected waveform was used as the folded waveform. The interpolated waveform is shown in FIG.

このような手順でλ１，λ２，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８の各試験光の後方散乱光波形を復元し、これらの総和を試験光λ３のＯＴＤＲ波形から減算した。その結果を図２６に示す。図２６によれば図中点線（λ３′）で示すグラフには、光スプリッタから約０．５ｋｍ（距離座標約１．６ｋｍ）の位置で後方散乱光強度が急峻になくなり、この位置で断線していると判断することが可能である。この位置は破断障害を与えた箇所である。以上からこの実施形態は、分岐ファイバを個別監視する方法として有効であることが結論付けられる。   With such a procedure, the backscattered light waveforms of the test lights λ1, λ2, λ4, λ5, λ6, λ7, and λ8 were restored, and the sum of these was subtracted from the OTDR waveform of the test light λ3. The result is shown in FIG. According to FIG. 26, in the graph indicated by the dotted line (λ3 ′) in the figure, the backscattered light intensity sharply disappears at the position of about 0.5 km (distance coordinate: about 1.6 km) from the optical splitter, and the wire breaks at this position. It is possible to judge that This position is where the fracture failure is given. From the above, it can be concluded that this embodiment is effective as a method for individually monitoring branch fibers.

［第３の実施形態］
この実施形態ではインサービス試験を可能とする形態につき説明する。試験光を入射すると、その試験光の波長を反射しないＦＢＧ型光フィルタよりも下流のユーザ宅にまで試験光が入射してしまう。よって通信に不要な試験光がＯＮＵ１２に混入するので光線路監視試験中は通信できないことになる。これを避けるために光フィルタ１１を設けて不要な波長を遮断するようにする。また、光信号送信局ＳＴ側に設けた光カプラ１５により、通信光（例えば波長１．４９μｍ）に試験光を合波するようにする。 [Third Embodiment]
In this embodiment, a mode enabling an in-service test will be described. When the test light enters, the test light enters the user's home downstream of the FBG type optical filter that does not reflect the wavelength of the test light. Therefore, since test light unnecessary for communication is mixed into the ONU 12, communication cannot be performed during the optical line monitoring test. In order to avoid this, an optical filter 11 is provided to block unnecessary wavelengths. Further, the test light is combined with the communication light (for example, wavelength 1.49 μm) by the optical coupler 15 provided on the optical signal transmission station ST side.

光フィルタ１１には、誘電体多層膜型の広帯域光フィルタを用いることができる。誘電体多層膜は屈折率の異なる薄い膜を数十〜数百層も石英ガラスなどに積層した多層膜構造をなし、光ファイバ、光導波路、あるいは光コネクタ部分に特定の角度で挿入することにより特定の波長のみをクラッドに反射させ、透過・遮断波長帯域や遮断波長の反射量を調節することができる。   As the optical filter 11, a dielectric multilayer film type broadband optical filter can be used. A dielectric multilayer film has a multilayer structure in which dozens to hundreds of thin films having different refractive indexes are laminated on quartz glass or the like, and is inserted into an optical fiber, optical waveguide, or optical connector portion at a specific angle. Only a specific wavelength is reflected by the clad, and the reflection / cutoff wavelength band and the reflection amount of the cutoff wavelength can be adjusted.

図２７は光フィルタ１１の光学特性の一例を示す図である。１．６１μｍ〜１．６２μｍの範囲では透過損失を１．０ｄＢ以下とし、１．６２〜１．６３μｍの帯域で透過損失が徐々に増加し、波長１．６３５μｍ以上の試験光に対しては約４０ｄＢの遮断量を持たせるようにする。なお試験光の反射減衰量は、誘電体多層膜フィルタの挿入角度の調整により４０ｄＢ以上にすることも可能である。   FIG. 27 is a diagram illustrating an example of optical characteristics of the optical filter 11. In the range of 1.61 μm to 1.62 μm, the transmission loss is 1.0 dB or less, and the transmission loss gradually increases in the band of 1.62 to 1.63 μm. A blocking amount of 40 dB is provided. The return loss of the test light can be set to 40 dB or more by adjusting the insertion angle of the dielectric multilayer filter.

以上のような光学特性を持つ光フィルタをＯＮＵ１２とＦＢＧ型光フィルタ１０との間に設置することにより、ユーザ宅への試験光の入射を遮断することができ、従ってインサービスでの試験を実施することができる。なお試験光の波長はほぼ１．６４μｍ〜１．６５μｍの幅内に収め、このうち最短の波長に基準光λ０を割り当てることができる。   By installing the optical filter having the optical characteristics as described above between the ONU 12 and the FBG optical filter 10, it is possible to block the test light from entering the user's house, and therefore, in-service testing is performed. can do. Note that the wavelength of the test light falls within a range of approximately 1.64 μm to 1.65 μm, and the reference light λ0 can be assigned to the shortest wavelength among them.

［第４の実施形態］
図２８は基準光λ０の波長の他の割り当ての例を示す図である。種々の検討の結果、被試験ファイバの光学特性は試験光波長領域で僅かながら波長依存性を示すことがわかった。そこでこの実施形態では波長依存性の影響を最小限に抑えるべく、試験光の帯域の中心波長近傍で、かつ割り当て波長と異なる波長範囲に基準光λ０の波長を割り当てるようにした。すなわち、波長λ４（波長１６４７ｎｍ）およびλ５（波長１６４９ｎｍ）の間に、これらの波長と異なる波長１６４８ｎｍを、基準光の波長λ０とする。この波長のλ０を用いた試験結果からＦＢＧ型光フィルタのサイドローブの影響による、反射光の後方散乱光による折り返し波形は発生しないことが確認できた。 [Fourth Embodiment]
FIG. 28 is a diagram illustrating an example of another allocation of the wavelength of the reference light λ0. As a result of various studies, it was found that the optical characteristics of the fiber under test showed a slight wavelength dependence in the test light wavelength region. Therefore, in this embodiment, in order to minimize the influence of wavelength dependency, the wavelength of the reference light λ0 is assigned to a wavelength range near the center wavelength of the test light band and different from the assigned wavelength. That is, a wavelength 1648 nm different from these wavelengths between the wavelengths λ4 (wavelength 1647 nm) and λ5 (wavelength 1649 nm) is set as the wavelength λ0 of the reference light. From the test result using λ0 of this wavelength, it was confirmed that the folded waveform due to the backscattered light of the reflected light does not occur due to the influence of the side lobe of the FBG type optical filter.

この波長の試験光λ０を用いて測定した基準波形を、第１、第２の実施形態での手順に即し、λ１〜λ８を入射して得られた各ＯＴＤＲ波形からそれぞれ減算した。その結果、分岐ファイバλ５以外の、曲げ損失による障害の無い分岐ファイバでの波形からは大きな損失変動は見られず、障害が発生していないと判断可能であった。   The reference waveform measured using the test light λ0 of this wavelength was subtracted from each OTDR waveform obtained by entering λ1 to λ8 in accordance with the procedure in the first and second embodiments. As a result, it was possible to determine that no failure occurred from the waveform of the branched fiber having no failure due to bending loss other than the branched fiber λ5.

さらに、曲げ障害を設けた分岐ファイバλ５での波形解析処理の結果を、図２９に示す。図２９によれば、波形解析後の折り返し波形領域において、ＦＢＧ型光フィルタ＃５に対して対称な位置４．６ｋｍ付近に損失変動が明確に現れ、約２．０５ｄＢの曲げ損失として検出できる。この位置は曲げ障害を設けた位置に相当する。いずれの値も正確な値として評価でき、以上からこの実施形態の手法は、分岐ファイバの個別監視方法として有効であることが結論付けられる。   Furthermore, FIG. 29 shows the result of the waveform analysis processing in the branch fiber λ5 provided with the bending failure. According to FIG. 29, in the folded waveform region after waveform analysis, loss fluctuation clearly appears in the vicinity of 4.6 km symmetrical to FBG type optical filter # 5, and can be detected as a bending loss of about 2.05 dB. This position corresponds to a position where a bending obstacle is provided. Any value can be evaluated as an accurate value. From the above, it can be concluded that the method of this embodiment is effective as an individual monitoring method for a branched fiber.

［第５の実施形態］
最後に、基準光λ０の配置により通信波長帯域を拡大できることを説明する。図３０（図２７）では試験光帯域λ１〜λ８よりも外部に基準光波長λ０を配置した。これに対し図３１（図２８）では、試験光帯域λ１〜λ８の中央に波長λ０を配置する。これにより図３０の２１ｎｍに比べ、図３１では１５ｎｍと、試験光の帯域を狭帯域化することができる。 [Fifth Embodiment]
Finally, it will be described that the communication wavelength band can be expanded by the arrangement of the reference light λ0. In FIG. 30 (FIG. 27), the reference light wavelength λ0 is arranged outside the test light bands λ1 to λ8. On the other hand, in FIG. 31 (FIG. 28), the wavelength λ0 is arranged at the center of the test light bands λ1 to λ8. As a result, the band of the test light can be narrowed to 15 nm in FIG. 31 compared to 21 nm in FIG.

図３１に示す特性の誘電体多層膜フィルタを光フィルタ１１として用いれば、試験光波長の帯域を狭くできた分、フィルタ特性を長波長方向にシフトすることができる。これにより通信光波長帯を拡大し、同様の線路試験を実施することが可能になる。さらに、光フィルタ１１の遮断特性を緩やかな特性とすることができるので、その分、コストも抑えられる。さらに、誘電体多層膜型に限らず他の形式の光フィルタも適用することができる。   If the dielectric multilayer filter having the characteristics shown in FIG. 31 is used as the optical filter 11, the filter characteristics can be shifted in the long wavelength direction as much as the band of the test light wavelength can be narrowed. As a result, the communication light wavelength band can be expanded, and a similar line test can be performed. Furthermore, since the cutoff characteristic of the optical filter 11 can be made gentle, the cost can be reduced accordingly. Furthermore, not only the dielectric multilayer film type but also other types of optical filters can be applied.

以上述べたようにこの発明の実施形態によれば、λ１，λ２，…，λｎの波長の試験光によりＯＴＤＲ波形を各波長ごとに得て、さらに、これらのいずれとも異なる基準光λ０のＯＴＤＲ波形を得る。そして各波長のＯＴＤＲ波形から基準光λ０のＯＴＤＲ波形を減算することにより、各分岐ファイバ１０の単独での折り返し波形を得る。さらに、この折り返し波形を反射点Ｔに対して点対称に射影したのち、ＦＢＧ型光フィルタによる反射減衰量を補正することにより、各分岐ファイバ単独での後方散乱光情報を復元するようにしている。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the OTDR waveform is obtained for each wavelength by the test light having the wavelengths of λ1, λ2,..., Λn, and the OTDR waveform of the reference light λ0 different from any of these is obtained. Get. Then, by subtracting the OTDR waveform of the reference light λ0 from the OTDR waveform of each wavelength, a single folded waveform of each branch fiber 10 is obtained. Furthermore, after the folded waveform is projected point-symmetrically with respect to the reflection point T, the backscattered light information of each branch fiber alone is restored by correcting the reflection attenuation amount by the FBG type optical filter. .

従ってこの実施形態によれば、各分岐ファイバの個別の後方散乱光情報を算出できるので、光スプリッタの下流における既設の光スターカプラ、分岐ファイバの置き換え無しで各分岐ファイバの個別監視が可能となる。よって低コスト化を促せるほか、正常時の測定ＯＴＤＲ波形情報を保存しておく必要がなくなり、データベース管理との煩雑な連携作業なく大規模なシステムなしで短時間に試験を行うことが可能となる。さらに波形解析処理において、他の分岐ファイバとの重畳の無いＯＴＤＲレベル（ＦＢＧ型光フィルタの直前に現れる）にレベル補正を施すので、より正確なデータを得ることができる。さらには、そしてＦＢＧ型光フィルタとＯＮＵ１２（ユーザ設備）との間に光フィルタ１１を設けることでインサービス試験も可能となる。さらに、試験光波長と基準光波長との配置を工夫することにより通信帯域を拡大することも可能になる。これらのことから、光スプリッタ下流側における個別の分岐ファイバの線路特性を、低コストで精密に測定することが可能になる。   Therefore, according to this embodiment, since individual backscattered light information of each branch fiber can be calculated, it is possible to individually monitor each branch fiber without replacing the existing optical star coupler and branch fiber downstream of the optical splitter. . Therefore, it is possible to promote cost reduction, and it is not necessary to store the measured OTDR waveform information at normal time, and it is possible to perform a test in a short time without a large-scale system without complicated cooperation with database management. Become. Further, in the waveform analysis processing, level correction is performed on the OTDR level (which appears immediately before the FBG type optical filter) that does not overlap with other branch fibers, so that more accurate data can be obtained. Furthermore, an in-service test can be performed by providing the optical filter 11 between the FBG type optical filter and the ONU 12 (user equipment). Furthermore, the communication band can be expanded by devising the arrangement of the test light wavelength and the reference light wavelength. From these facts, it becomes possible to accurately measure the line characteristics of individual branch fibers on the downstream side of the optical splitter at a low cost.

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば図６のフローチャートのステップＳ１６において、波長ごとの波形データＤＡＴＡ（ｉ）をピーク位置順に昇順で整列するようにした。これはいわば表示の見やすさなどのための便宜的な処理であり、ステップＳ１６の手順は必ずしも必要でない。ステップＳ１６を実施しなくても良ければ、図４の反射点検出部２３からのデータは波形処理部２８に直接渡される。また実施形態では、曲げ障害の有無を、折り返し波形を用いて判定するようにしたが、折り返し波形を点対称に射影して得た波形（折り返し出ない波形と等価の波形：後方散乱光情報）を用いても、もちろん曲げ障害の有無を判定できる。
またこの発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment as it is. For example, in step S16 of the flowchart of FIG. 6, the waveform data DATA (i) for each wavelength is arranged in ascending order in the peak position order. This is so-called convenient processing for ease of viewing, and the procedure of step S16 is not necessarily required. If step S16 need not be performed, the data from the reflection point detection unit 23 in FIG. 4 is directly passed to the waveform processing unit 28. In the embodiment, the presence / absence of a bending failure is determined using a folded waveform, but a waveform obtained by projecting the folded waveform in a point-symmetric manner (a waveform equivalent to a waveform that does not return: backscattered light information). Of course, it is possible to determine whether or not there is a bending failure.
In addition, the present invention can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

また、実施形態に記載した手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウェア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウェア手段（実行プログラムのみならずテーブルやデータ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスクや半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。   In addition, the method described in the embodiment is, for example, a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.) as a program (software means) that can be executed by a computer (computer). MO, etc.), a semiconductor memory (ROM, RAM, flash memory, etc.), etc., can be stored in a recording medium, or can be transmitted and distributed by a communication medium. Note that the program stored on the medium side includes a setting program that configures in the computer software means (including not only the execution program but also a table and data structure) to be executed by the computer. A computer that implements this apparatus reads a program recorded on a recording medium, constructs software means by a setting program as the case may be, and executes the processing described above by controlling the operation by this software means. The recording medium referred to in this specification is not limited to distribution, but includes a storage medium such as a magnetic disk or a semiconductor memory provided in a computer or a device connected via a network.

この発明に関わる光線路特性の解析方法を適用可能な光分岐ファイバ（ＰＯＮ）システムの一例を示す図。The figure which shows an example of the optical branch fiber (PON) system which can apply the analysis method of the optical line characteristic concerning this invention. この発明に係わる解析方法の第１の実施形態に関わる原理を説明するための図。The figure for demonstrating the principle in connection with 1st Embodiment of the analysis method concerning this invention. この発明に係わる解析方法を適用可能な光伝送システムの一例を示すシステム図。The system figure which shows an example of the optical transmission system which can apply the analysis method concerning this invention. 図３の波形解析装置３００の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 4 is a functional block diagram showing an embodiment of the waveform analysis apparatus 300 of FIG. 3. 図４の波形解析装置３００により実行される処理手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a processing procedure executed by the waveform analysis apparatus 300 of FIG. 図４の波形解析装置３００により実行される処理手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a processing procedure executed by the waveform analysis apparatus 300 of FIG. 図４の波形解析装置３００により実行される処理手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a processing procedure executed by the waveform analysis apparatus 300 of FIG. 波長λ１、λ２、…、λ８に対するＯＴＤＲ波形をまとめて示すグラフ。The graph which shows collectively the OTDR waveform with respect to wavelength (lambda) 1, (lambda) 2, ..., (lambda) 8. 基準光λ０を入射した場合のＯＴＤＲ波形を示すグラフ。The graph which shows the OTDR waveform when the reference light λ0 is incident. 波長λ１のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of the reference light λ0 from the OTDR waveform of the wavelength λ1. 波長λ２のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of the reference light λ0 from the OTDR waveform of the wavelength λ2. 波長λ３のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of reference light (lambda) 0 from the OTDR waveform of wavelength (lambda) 3. 波長λ４のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of reference light (lambda) 0 from the OTDR waveform of wavelength (lambda) 4. 波長λ５のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of reference light (lambda) 0 from the OTDR waveform of wavelength (lambda) 5. 波長λ６のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of reference light (lambda) 0 from the OTDR waveform of wavelength (lambda) 6. 波長λ７のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of reference light (lambda) 0 from the OTDR waveform of wavelength (lambda) 7. 波長λ８のＯＴＤＲ波形から基準光λ０の波形を減算して得られた波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform obtained by subtracting the waveform of reference light (lambda) 0 from the OTDR waveform of wavelength (lambda) 8. 波長依存性を持つＯＴＤＲ波形を示すグラフ。The graph which shows the OTDR waveform which has wavelength dependence. 図１８の波形を規格化した波形を示すグラフ。The graph which shows the waveform which normalized the waveform of FIG. 曲げ損失を与えたλ５の分岐ファイバのＯＴＤＲ波形を規格化し、さらに波形処理した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having normalized the OTDR waveform of the branched fiber of (lambda) 5 which gave the bending loss, and also processed the waveform. この発明の第２の実施形態に関わる原理を説明するための図。The figure for demonstrating the principle in connection with 2nd Embodiment of this invention. 射影操作につき詳しく説明するための図。The figure for demonstrating in detail per projection operation. 断線障害のある状態で波長λ８の試験光を入射して得たＯＴＤＲ波形から基準波形を減算し、分岐ファイバ＃８単独での後方散乱光情報を復元した波形を示す図。The figure which shows the waveform which subtracted the reference | standard waveform from the OTDR waveform obtained by injecting the test light of wavelength (lambda) 8 in the state with a disconnection obstruction, and decompress | restored backscattered light information only by branch fiber # 8. ＦＢＧ型光フィルタのサイドローブ反射によるピーク波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the peak waveform by sidelobe reflection of a FBG type | mold optical filter. 図２４のグラフのピーク区間を補間した波形を示す図。The figure which shows the waveform which interpolated the peak area of the graph of FIG. λ１，λ２，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８の後方散乱光波形を試験光λ３のＯＴＤＲ波形から減算した結果を示す図。The figure which shows the result of subtracting the backscattered light waveform of λ1, λ2, λ4, λ5, λ6, λ7, λ8 from the OTDR waveform of the test light λ3. 光フィルタ１１の光学特性および基準光λ０の波長割り当ての一例を示す図。The figure which shows an example of the optical characteristic of the optical filter 11, and the wavelength allocation of reference light (lambda) 0. 基準光λ０の波長割り当ての他の例を示す図。The figure which shows the other example of wavelength allocation of reference light (lambda) 0. 第３の実施形態における分岐ファイバλ５での波形解析処理の結果を示す図。The figure which shows the result of the waveform analysis process in branch fiber (lambda) 5 in 3rd Embodiment. 光フィルタ１１の光学特性および基準光λ０の波長割り当ての一例を示す図。The figure which shows an example of the optical characteristic of the optical filter 11, and the wavelength allocation of reference light (lambda) 0. 基準光λ０の波長割り当てにより通信波長帯域を拡大できることを示す図。The figure which shows that a communication wavelength band can be expanded by wavelength allocation of reference light (lambda) 0.

符号の説明Explanation of symbols

１…光ファイバ線路、２…光スプリッタ、３…分岐ファイバ、１０…ＦＢＧ型光フィルタ、１１…光フィルタ、ＳＴ…光信号送信局、１２…ＯＮＵ（宅内装置）、１３…ＯＬＴ、１４…光線路、１５…光カプラ、１００…ＯＴＤＲ装置、２００…波形表示装置、３００…波形解析装置、２１…測定波形入力部、２２…規格化処理部、２３…反射点検出部、２４…規格化波形記憶部、２５…反射点記憶部、２６…基準波形記億部、２７…波形記憶部、２８…波形処理部、２９…波形整列部、３０…射影移動処理部、３１…レベル調整部、３２…減算処理部、３３…波形積算部、３４…積算波形記億部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber line, 2 ... Optical splitter, 3 ... Branch fiber, 10 ... FBG type optical filter, 11 ... Optical filter, ST ... Optical signal transmission station, 12 ... ONU (in-home apparatus), 13 ... OLT, 14 ... Light beam Path 15 optical coupler 100 OTDR device 200 waveform display device 300 waveform analyzer 21 measurement waveform input unit 22 standardization processing unit 23 reflection point detection unit 24 standardization waveform Storage unit 25 ... Reflection point storage unit 26 ... Reference waveform storage unit 27 ... Waveform storage unit 28 ... Waveform processing unit 29 ... Waveform alignment unit 30 ... Projection movement processing unit 31 ... Level adjustment unit 32 ... Subtraction processing unit, 33 ... Waveform integration unit, 34 ... Integration waveform storage unit

Claims (14)

光ファイバを第１乃至第ｎの分岐ファイバに分岐する光スプリッタと、前記第１乃至第ｎの分岐ファイバの遠端に個別に接続され互いに異なる波長λ１，λ２，…，λｎの光を個別に反射しそれ以外の波長の光を透過させる第１乃至第ｎの反射型光フィルタとを備える光分岐線路システムに用いられる光線路特性の解析方法において、
λ１，λ２，…，λｎの波長の試験光を前記光ファイバに入射して前記試験光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄｉ（１≦ｉ≦ｎ）を各波長ごとに測定する測定ステップと、
λ１，λ２，…，λｎのいずれとも異なる波長λ０の基準光を前記光ファイバに入射してこの基準光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄ０を測定する基準波形取得ステップと、
強度分布波形Ｄｉから強度分布波形Ｄ０を減算して反射型光フィルタ以遠の折り返し波形を前記分岐ファイバごとに算出する算出ステップと、
前記折り返し波形を用いて線路特性を前記分岐ファイバごとに解析する解析ステップとを具備することを特徴とする光線路特性の解析方法。 An optical splitter for branching the optical fiber into the first to n-th branch fibers and light of different wavelengths λ1, λ2,..., Λn individually connected to the far ends of the first to n-th branch fibers. In an optical line characteristic analysis method used in an optical branch line system including first to nth reflection type optical filters that reflect and transmit light of other wavelengths,
A measuring step of entering test light having wavelengths λ1, λ2,..., λn into the optical fiber and measuring an intensity distribution waveform Di (1 ≦ i ≦ n) with respect to the distance of the backscattered light of the test light for each wavelength. When,
a reference waveform acquisition step of entering a reference light having a wavelength λ0 different from any of λ1, λ2,..., λn into the optical fiber and measuring an intensity distribution waveform D0 with respect to the distance of the backscattered light of the reference light;
A calculation step of subtracting the intensity distribution waveform D0 from the intensity distribution waveform Di to calculate a folded waveform beyond the reflective optical filter for each of the branched fibers;
An analysis step of analyzing line characteristics for each of the branch fibers using the folded waveform. さらに、
第ｉの反射型光フィルタ以遠の折り返し波形を、横軸を線形目盛り、縦軸を対数目盛りとするグラフ上で当該第ｉの反射型光フィルタの位置に対して点対称に射影する射影ステップと、
前記射影した折り返し波形を補正して第ｉの分岐ファイバにおける後方散乱光情報を復元する復元ステップとを具備し、
前記解析ステップにおいて、前記後方散乱光情報を用いて前記線路特性を前記分岐ファイバごとに解析することを特徴とする請求項１に記載の光線路特性の解析方法。 further,
A projection step of projecting the folded waveform beyond the i-th reflection type optical filter in a point-symmetric manner with respect to the position of the i-th reflection type optical filter on a graph having a horizontal axis as a linear scale and a vertical axis as a logarithmic scale; ,
Reconstructing backscattered light information in the i-th branch fiber by correcting the projected folded waveform,
2. The optical line characteristic analysis method according to claim 1, wherein in the analysis step, the line characteristic is analyzed for each of the branch fibers using the backscattered light information. 前記復元ステップにおいて、
前記第ｉの反射型光フィルタの位置に対して点対称に射影した折り返し波形にこの第ｉの反射型光フィルタの反射減衰量を前記グラフ上で加算して、当該折り返し波形を補正することを特徴とする請求項２に記載の光線路特性の解析方法。 In the restoration step,
The return waveform of the i th reflection type optical filter is added to the return waveform projected symmetrically with respect to the position of the i th reflection type optical filter on the graph to correct the return waveform. The optical line characteristic analyzing method according to claim 2, wherein the optical line characteristic is analyzed. さらに、
前記折り返し波形における不連続ピークの前後におけるレベル差が前記試験光の後方散乱光レベルの変動量よりも小さければ、この不連続ピークの区間をその前後の波形から近似される関数で補間する補間ステップを具備することを特徴とする請求項２に記載の光線路特性の解析方法。 further,
If the level difference before and after the discontinuous peak in the folded waveform is smaller than the fluctuation amount of the backscattered light level of the test light, an interpolation step for interpolating the discontinuous peak section with a function approximated from the previous and subsequent waveforms The optical line characteristic analysis method according to claim 2, comprising: さらに、
前記試験光の入射点と前記光スプリッタとの間の区間における後方散乱光の強度を基準として前記強度分布波形Ｄｉおよび強度分布波形Ｄ０を規格化する規格化ステップを具備し、
前記算出ステップにおいて、前記規格化ステップにおいて規格化された強度分布波形Ｄｉおよび強度分布波形Ｄ０を用いて前記折り返し波形を算出することを特徴とする請求項１に記載の光線路特性の解析方法。 further,
A normalization step of normalizing the intensity distribution waveform Di and the intensity distribution waveform D0 with reference to the intensity of backscattered light in a section between the test light incident point and the optical splitter;
2. The optical line characteristic analysis method according to claim 1, wherein in the calculating step, the folded waveform is calculated using the intensity distribution waveform Di and the intensity distribution waveform D0 normalized in the normalizing step. 前記解析ステップにおいて、前記折り返し波形の損失変動量に基づいて曲げ障害の有無を前記分岐ファイバごとに解析することを特徴とする請求項１に記載の光線路特性の解析方法。 2. The optical line characteristic analysis method according to claim 1, wherein, in the analysis step, the presence or absence of a bending failure is analyzed for each branch fiber based on a loss fluctuation amount of the folded waveform. 前記解析ステップにおいて、前記後方散乱光情報の損失変動量に基づいて曲げ障害の有無を前記分岐ファイバごとに解析することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の光線路特性の解析方法。 6. The optical line characteristic according to claim 2, wherein in the analyzing step, the presence or absence of a bending failure is analyzed for each of the branch fibers based on a loss fluctuation amount of the backscattered light information. Analysis method. 前記解析ステップにおいて、第ｉ（１≦ｉ≦ｎ）の分岐ファイバにおける後方散乱光情報からその他の分岐ファイバの後方散乱光情報の総和を減算した結果に基づいて当該第ｉの分岐ファイバにおける断線障害の有無を解析することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の光線路特性の解析方法。 In the analysis step, the disconnection failure in the i-th branch fiber based on the result of subtracting the sum of the back-scattered light information of the other branch fibers from the back-scattered light information in the i-th (1 ≦ i ≦ n) branch fiber. 6. The optical line characteristic analysis method according to claim 2, wherein presence or absence of the optical line is analyzed. 前記反射型光フィルタとユーザ設備との間に、前記試験光および前記基準光を遮断する光フィルタを設けることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の光線路特性の解析方法。 2. The optical line characteristic analyzing method according to claim 1, wherein an optical filter that blocks the test light and the reference light is provided between the reflective optical filter and user equipment. 前記試験光の波長λ１，λ２，…，λｎにより占有される帯域の中央に前記基準光波長λ０を割り当てることを特徴とする請求項９に記載の光線路特性の解析方法。 10. The optical line characteristic analysis method according to claim 9, wherein the reference light wavelength λ0 is assigned to the center of a band occupied by the wavelengths λ1, λ2,. 光ファイバを第１乃至第ｎの分岐ファイバに分岐する光スプリッタと、前記第１乃至第ｎの分岐ファイバの遠端に個別に接続され互いに異なる波長λ１，λ２，…，λｎの光を個別に反射しそれ以外の波長の光を透過させる第１乃至第ｎの反射型光フィルタとを備える光分岐線路システムに用いられる光線路特性の解析装置において、
λ１，λ２，…，λｎの波長の試験光を前記光ファイバに入射して測定される前記試験光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄｉ（１≦ｉ≦ｎ）から、λ１，λ２，…，λｎのいずれとも異なる波長λ０の基準光を前記光ファイバに入射して測定されるこの基準光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄ０を減算して、第１乃至第ｎの分岐ファイバごとに反射型光フィルタ以遠の折り返し波形を算出する算出手段と、
前記折り返し波形を用いて線路特性を前記分岐ファイバごとに解析する解析手段とを具備することを特徴とする光線路特性の解析装置。 An optical splitter for branching the optical fiber into the first to n-th branch fibers and light of different wavelengths λ1, λ2,..., Λn individually connected to the far ends of the first to n-th branch fibers. In the optical line characteristic analyzing apparatus used in the optical branch line system including the first to nth reflective optical filters that reflect and transmit light of other wavelengths,
From the intensity distribution waveform Di (1 ≦ i ≦ n) with respect to the distance of the backscattered light of the test light measured by making the test light having wavelengths of λ1, λ2,. .., .Lamda.n, a reference light having a wavelength .lamda.0 different from any one of them is incident on the optical fiber, and the intensity distribution waveform D0 with respect to the distance of the backscattered light of the reference light is subtracted to obtain the first to nth branch fibers. Calculating means for calculating a folded waveform beyond the reflection type optical filter for each;
Analyzing means for analyzing line characteristics for each of the branch fibers using the folded waveform. An apparatus for analyzing optical line characteristics, comprising: さらに、
第ｉの反射型光フィルタ以遠の折り返し波形を、横軸を線形目盛り、縦軸を対数目盛りとするグラフ上で当該第ｉの反射型光フィルタの位置に対して点対称に射影する射影手段と、
前記射影した折り返し波形を補正して第ｉの分岐ファイバにおける後方散乱光情報を復元する復元手段とを具備し、
前記解析手段は、前記後方散乱光情報を用いて前記線路特性を前記分岐ファイバごとに解析することを特徴とする請求項１１に記載の光線路特性の解析装置。 further,
Projecting means for projecting the folded waveform beyond the i-th reflective optical filter in a point-symmetric manner with respect to the position of the i-th reflective optical filter on a graph with the horizontal axis representing a linear scale and the vertical axis representing a logarithmic scale; ,
Reconstructing means for reconstructing backscattered light information in the i-th branch fiber by correcting the projected folded waveform,
12. The optical line characteristic analyzing apparatus according to claim 11, wherein the analyzing unit analyzes the line characteristic for each of the branch fibers using the backscattered light information. 前記光分岐線路システムは、さらに、前記反射型光フィルタとユーザ設備との間に設けられ前記試験光および前記基準光を遮断する光フィルタを具備し、
前記試験光の波長λ１，λ２，…，λｎにより占有される帯域の中央に前記基準光波長λ０を割り当てることを特徴とする請求項１１および請求項１２のいずれか１項に記載の光線路特性の解析装置。 The optical branch line system further includes an optical filter that is provided between the reflective optical filter and user equipment and blocks the test light and the reference light.
13. The optical line characteristic according to claim 11, wherein the reference light wavelength λ0 is assigned to a center of a band occupied by the wavelengths λ1, λ2,..., Λn of the test light. Analysis device. 光ファイバを第１乃至第ｎの分岐ファイバに分岐する光スプリッタと前記第１乃至第ｎの分岐ファイバの遠端に個別に接続され互いに異なる波長λ１，λ２，…，λｎの光を個別に反射しそれ以外の波長の光を透過させる第１乃至第ｎの反射型光フィルタとを備える光分岐線路システムに用いられるコンピュータに読み込まれるプログラムであって、
前記コンピュータに、
λ１，λ２，…，λｎの波長の試験光を前記光ファイバに入射して前記試験光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄｉ（１≦ｉ≦ｎ）を各波長ごとに測定する処理を実行させる命令と、
λ１，λ２，…，λｎのいずれとも異なる波長λ０の基準光を前記光ファイバに入射してこの基準光の後方散乱光の距離に対する強度分布波形Ｄ０を測定する処理を実行させる命令と、
強度分布波形Ｄｉから強度分布波形Ｄ０を減算して第１乃至第ｎの分岐ファイバごとに反射型光フィルタ以遠の折り返し波形を算出する処理を実行させる命令と、
前記折り返し波形を用いて線路特性を前記分岐ファイバごとに解析する処理を実行させる命令とを含むことを特徴とするプログラム。 An optical splitter for branching the optical fiber into the first to n-th branch fibers and the light beams having different wavelengths λ1, λ2,..., Λn individually connected to the far ends of the first to n-th branch fibers are individually reflected. And a program to be read by a computer used in an optical branch line system including first to nth reflection type optical filters that transmit light of other wavelengths,
In the computer,
A process of measuring the intensity distribution waveform Di (1 ≦ i ≦ n) with respect to the distance of the backscattered light of the test light for each wavelength by entering test light having wavelengths of λ1, λ2,. Instructions to be executed,
a command for entering a reference light having a wavelength λ0 different from any of λ1, λ2,..., λn into the optical fiber and measuring the intensity distribution waveform D0 with respect to the distance of the backscattered light of the reference light;
An instruction for subtracting the intensity distribution waveform D0 from the intensity distribution waveform Di and executing a process of calculating a folded waveform beyond the reflection type optical filter for each of the first to n-th branch fibers;
And a command for executing a process of analyzing line characteristics for each of the branch fibers using the folded waveform.
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