JP2011196686A - Light beam path monitor, light beam path monitoring system, and light beam path monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光線路監視装置及び光線路監視方法に関し、特にＯＴＤＲを用いた光線路監視装置及び光線路監視方法に関する。 The present invention relates to an optical line monitoring device and an optical line monitoring method, and more particularly to an optical line monitoring device and an optical line monitoring method using OTDR.
光ファイバからなる光線路の損失又は破断点を検出するためのＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１のＯＴＤＲは、光パルスを光ファイバに出力し、光ファイバで反射された戻り光を受光する。このとき、光ファイバの測定波形が一定以上のＳＮ比で得られるように、光パルスの波高値及びパルス幅を自動設定する。
An OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) for detecting a loss or breakage point of an optical line made of an optical fiber has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The OTDR of
ＯＴＤＲでは、フレネル反射のように高いレベルの反射光を測定する場合とレイリー散乱のように低いレベルの反射光を測定する場合がある。距離分解能を高くするにはパルス幅を狭くする必要があるが、レイリー散乱のような低いレベルでは必要なＳ／Ｎ比を確保できない。このようにフレネル反射を測定する際に適した光パルスのパルス幅と、レイリー散乱を測定する際に適した光パルスのパルス幅とは異なる。 In OTDR, there is a case where high level reflected light is measured like Fresnel reflection and a low level reflected light is measured like Rayleigh scattering. In order to increase the distance resolution, it is necessary to narrow the pulse width. However, at a low level such as Rayleigh scattering, a necessary S / N ratio cannot be ensured. Thus, the pulse width of the optical pulse suitable for measuring Fresnel reflection is different from the pulse width of the optical pulse suitable for measuring Rayleigh scattering.
特許文献１のＯＴＤＲを光線路監視装置に用いた場合は、フレネル反射の測定のときとレイリー散乱の測定のときとで、光パルスのパルス幅を変更しなければならない。光パルスのパルス幅を変更するためには、光パルスを発生するための回路が複雑になる。
When the OTDR disclosed in
また、後述のように、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、フレネル反射より高い反射率を有する反射用ＷＤＭフィルタが光線路に組み込まれており、測定する対象光ごとの光強度レベルが桁違いに異なる。このためパルス幅の調整時間が長くなって全体の測定時間が長くなり、光線路監視装置のように速報性が要求される用途では大きな問題となっていた。 In addition, as described later, in PON (Passive Optical Network), a reflection WDM filter having a higher reflectance than Fresnel reflection is incorporated in the optical line, and the light intensity level for each target light to be measured varies by an order of magnitude. . For this reason, the adjustment time of the pulse width becomes long, and the entire measurement time becomes long, which is a serious problem in applications requiring prompt reporting such as an optical line monitoring device.
そこで、本発明は、光パルスのパルス幅を変更することなく反射用ＷＤＭフィルタからの反射からレイリー散乱までの桁違いにレベルが異なる測定対象光の光強度を短時間で測定することができる光線路監視装置、光線路監視システム及び光線路監視方法の提供を目的とする。 Therefore, the present invention provides a light beam that can measure in a short time the light intensity of light to be measured whose levels differ by orders of magnitude from reflection from the reflection WDM filter to Rayleigh scattering without changing the pulse width of the light pulse. An object of the present invention is to provide a path monitoring device, an optical line monitoring system, and an optical line monitoring method.
上記目的を達成するために、本願発明の光線路監視装置及び光線路監視方法は、
ピーク形状を有する光パルスを用い、光パルスが光ファイバで反射された戻り光を、光パルスのピーク形状を維持する第１の周波数帯域及び第１の周波数帯域よりも狭い第２の周波数帯域で受光することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical line monitoring apparatus and an optical line monitoring method according to the present invention provide:
Using the optical pulse having the peak shape, the return light reflected by the optical fiber is reflected in the first frequency band maintaining the peak shape of the optical pulse and the second frequency band narrower than the first frequency band. It is characterized by receiving light.
受光部がピーク形状を維持する第１の周波数帯域で受光することで、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射を測定することができる。受光部が第２の周波数帯域で受光することで、レイリー散乱を測定することができる。これにより、本願発明の光線路監視装置は、光パルスのパルス幅を変更することなく反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。 By receiving light in the first frequency band in which the light receiving unit maintains the peak shape, reflection from the reflection WDM filter and Fresnel reflection can be measured. Rayleigh scattering can be measured when the light receiving unit receives light in the second frequency band. Thereby, the optical line monitoring apparatus of this invention can measure the reflection from a WDM filter for reflection, Fresnel reflection, and Rayleigh scattering, without changing the pulse width of an optical pulse.
具体的には、本願発明の光線路監視装置は、幅の狭いパルス及び幅の広いパルスを有する光パルスを発生して被測定光ファイバ（１００）に出力する光パルス発生部（１１）と、前記光パルス発生部からの光パルスが前記被測定光ファイバで反射された戻り光を、前記幅の狭いパルスのパルス幅に応じた第１の周波数帯域及び前記幅の広いパルスのパルス幅に応じた第２の周波数帯域の両方で受光する受光部（１３）と、を備える。 Specifically, the optical line monitoring apparatus of the present invention generates an optical pulse having a narrow pulse and a wide pulse and outputs the optical pulse to the optical fiber to be measured (100), The return light reflected by the optical fiber to be measured is reflected from the optical pulse generator in accordance with the first frequency band corresponding to the pulse width of the narrow pulse and the pulse width of the wide pulse. A light receiving unit (13) that receives light in both of the second frequency bands.
第１の周波数帯域で受光するため、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射を測定することができる。第２の周波数帯域で受光するため、レイリー散乱を測定することができる。これにより、光パルスのパルス幅を変更することなく反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。 Since light is received in the first frequency band, reflection from the reflection WDM filter and Fresnel reflection can be measured. Since light is received in the second frequency band, Rayleigh scattering can be measured. As a result, reflection from the reflection WDM filter, Fresnel reflection, and Rayleigh scattering can be measured without changing the pulse width of the optical pulse.
本願発明の光線路監視装置では、前記光パルス発生部の発生する前記光パルスは、ピークから裾に向けてパルス幅が階段状に拡大する形状を有し、前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域であってもよい。
本発明により、パルス幅の異なる複数の矩形パルスを合成した光パルスを用いて、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。
In the optical line monitoring apparatus of the present invention, the optical pulse generated by the optical pulse generator has a shape in which a pulse width is increased stepwise from a peak to a skirt, and the first frequency band is the It is a frequency band according to the pulse width of the peak of the optical pulse, and the second frequency band may be a frequency band according to the pulse width of the entire optical pulse.
According to the present invention, reflection from a reflection WDM filter, Fresnel reflection, and Rayleigh scattering can be measured using an optical pulse obtained by combining a plurality of rectangular pulses having different pulse widths.
本願発明の光線路監視装置では、前記光パルス発生部の発生する前記光パルスは、ピークから波高値が漸減する形状を有し、前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域であってもよい。
本発明により、単パルス光の裾を広がらせた光パルスを用いて、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。
In the optical line monitoring apparatus of the present invention, the optical pulse generated by the optical pulse generator has a shape in which a peak value gradually decreases from a peak, and the first frequency band is the peak of the optical pulse. The second frequency band may be a frequency band corresponding to a pulse width of the entire optical pulse.
According to the present invention, it is possible to measure reflection from a reflection WDM filter, Fresnel reflection, and Rayleigh scattering using an optical pulse in which the base of single pulse light is widened.
本願発明の光線路監視装置では、前記受光部は、前記戻り光を受光する受光器（３１）と、前記受光器からのアナログ信号を２つに分配及び少なくとも片方の信号を前記第１の周波数帯域で増幅する高周波信号分配・増幅器（３２）と、を備えてもよい。
本発明により、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。
In the optical line monitoring apparatus according to the present invention, the light receiving unit distributes the analog signal from the light receiver (31) that receives the return light and the analog signal from the two light receivers, and distributes at least one signal to the first frequency. And a high-frequency signal distribution / amplifier (32) for amplifying in a band.
According to the present invention, the measurement of reflection from the reflection WDM filter, the measurement of Fresnel reflection, and the measurement of Rayleigh scattering can be performed simultaneously.
本願発明の光線路監視装置では、前記受光部は、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域で受光する受光系を備えてもよい。
本発明により、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。
In the optical line monitoring apparatus according to the present invention, the light receiving unit may include a light receiving system that receives light in the first frequency band and the second frequency band.
According to the present invention, the measurement of reflection from the reflection WDM filter, the measurement of Fresnel reflection, and the measurement of Rayleigh scattering can be performed simultaneously.
本願発明の光線路監視装置では、前記受光部は、前記戻り光を前記第１の周波数帯域で受光する受光器（３１）と、前記受光器からのアナログ信号を前記第１の周波数帯域で増幅する増幅器（３３）と、前記増幅器からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（３５）と、前記ＡＤＣからのデジタル信号より前記第１の周波数帯域の成分と前記第２の周波数帯域の成分をそれぞれ抽出するデジタル演算回路（３４）と、を備えてもよい。
本発明により、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。
In the optical line monitoring apparatus according to the present invention, the light receiving section receives a light receiver (31) that receives the return light in the first frequency band, and amplifies an analog signal from the light receiver in the first frequency band. An amplifier (33) for converting the analog signal from the amplifier into a digital signal, an analog digital converter (35) for converting the analog signal from the amplifier into a digital signal, and a component of the first frequency band from the digital signal from the ADC and the second A digital arithmetic circuit (34) for extracting each component of the frequency band.
According to the present invention, the measurement of reflection from the reflection WDM filter, the measurement of Fresnel reflection, and the measurement of Rayleigh scattering can be performed simultaneously.
本願発明の光線路監視装置では、前記受光部が前記第１の周波数帯域で受光した前記戻り光の時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める第１演算処理部（１４−１）と、前記第１演算処理部の求めたＯＴＤＲ波形を、前記第１演算処理部がＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する第１記憶部（１７−１）と、前記第１記憶部の記憶するＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形を取得し、前記最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が前記最新以外のＯＴＤＲ波形の前記所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する第１判定部（１８−１）と、を備えてもよい。
本発明により、所定距離におけるフレネル反射の反射レベルが低下したか否かを判定することができる。これにより、被測定光線路がＰＯＮである場合に、いずれの光ファイバで損失又は破断点が生じているのかを判定することができる。
In the optical line monitoring apparatus of the present invention, the first arithmetic processing unit (14-1) for obtaining an OTDR waveform using the time and the amount of the return light received by the light receiving unit in the first frequency band, and the first A first storage unit (17-1) for storing an OTDR waveform obtained by one arithmetic processing unit in association with a time at which the first arithmetic processing unit obtains an OTDR waveform; and an OTDR waveform stored by the first storage unit The latest OTDR waveform and the non-latest OTDR waveform are acquired, and whether or not the peak value at a predetermined distance of the latest OTDR waveform is lower than the peak value at the predetermined distance of the non-latest OTDR waveform. A first determination unit (18-1) for determination.
According to the present invention, it is possible to determine whether or not the reflection level of Fresnel reflection at a predetermined distance has decreased. Thereby, when the optical line to be measured is a PON, it can be determined which optical fiber has a loss or break point.
本願発明の光線路監視装置では、前記受光部が前記第２の周波数帯域で受光した前記戻り光の時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める第２演算処理部（１４−２）と、前記第２演算処理部の求めたＯＴＤＲ波形を、前記第２演算処理部がＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する第２記憶部（１７−２）と、前記第２記憶部の記憶するＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形以外のＯＴＤＲ波形を取得し、前記最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が前記最新以外のＯＴＤＲ波形の前記所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する第２判定部（１８−２）と、を備えてもよい。
本発明により、レイリー散乱の反射レベルが低下した距離を判定することができる。これにより、被測定光線路がＰＯＮである場合に、損失又は破断点が生じている距離を特定することができる。
In the optical line monitoring apparatus of the present invention, a second arithmetic processing unit (14-2) for obtaining an OTDR waveform using the time and light quantity of the return light received by the light receiving unit in the second frequency band; A second storage unit (17-2) for storing the OTDR waveform obtained by the two arithmetic processing units in association with the time when the second arithmetic processing unit obtains the OTDR waveform, and an OTDR waveform stored by the second storage unit OTDR waveforms other than the latest OTDR waveform and other than the latest OTDR waveform are acquired, and the peak value at a predetermined distance of the latest OTDR waveform is lower than the peak value at the predetermined distance of the non-latest OTDR waveform. And a second determination unit (18-2) for determining whether or not.
According to the present invention, it is possible to determine the distance at which the reflection level of Rayleigh scattering has decreased. Thereby, when the optical line to be measured is a PON, it is possible to specify the distance at which a loss or break point occurs.
具体的には、本願発明の光線路監視システムは、本願発明に係る光線路監視装置（１０１）と、１本の光ファイバ（２１）が光スプリッタ（２２）で複数本の光ファイバ（２３−１〜２３−Ｎ）に分岐されているＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の前記１本の光ファイバに挿入され、前記光線路監視装置からの光パルスを前記１本の光ファイバに合波するとともに、前記複数本の光ファイバで反射された前記戻り光を前記光線路監視装置に分波する挿入用ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）フィルタ（９３）と、前記ＰＯＮの前記複数本の各光ファイバに挿入され、前記光線路監視装置からの光パルスを反射する反射用ＷＤＭフィルタ（９４−１〜９４−Ｎ）と、を備える。 Specifically, the optical line monitoring system of the present invention includes an optical line monitoring device (101) according to the present invention, a single optical fiber (21) and an optical splitter (22), and a plurality of optical fibers (23- 1 to 23-N) is inserted into the one optical fiber of the PON (Passive Optical Network), and the optical pulse from the optical line monitoring device is multiplexed into the one optical fiber, A WDM (Wavelength Division Multiplexing) filter (93) for demultiplexing the return light reflected by the plurality of optical fibers to the optical line monitoring device, and inserted into each of the plurality of optical fibers of the PON. And a WDM filter for reflection (94-1 to 94-N) for reflecting an optical pulse from the optical line monitoring device. That.
本発明により、光線路監視装置からの光パルスをＰＯＮの上流に入力し、下流の各反射用ＷＤＭフィルタで反射させることができる。これにより、複数本の各光ファイバを監視することができる。ここで、本願発明の光線路監視装置を用いているため、本願発明の光線路監視システムは、複数本の各光ファイバの反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。 According to the present invention, an optical pulse from an optical line monitoring device can be input upstream of the PON and reflected by each downstream WDM filter for reflection. Thereby, a plurality of optical fibers can be monitored. Here, since the optical line monitoring apparatus of the present invention is used, the optical line monitoring system of the present invention performs the measurement of reflection and Fresnel reflection from the reflection WDM filter of each of a plurality of optical fibers and the measurement of Rayleigh scattering. Can be done simultaneously.
具体的には、本願発明の光線路監視方法は、幅の狭いパルス及び幅の広いパルスを有する光パルスを発生して被測定光ファイバ（１００）に出力する光パルス出力手順（Ｓ１０１）と、前記光パルス出力手順で出力した前記光パルスが前記被測定光ファイバで反射された戻り光を、前記幅の狭いパルスのパルス幅に応じた第１の周波数帯域及び前記幅の広いパルスのパルス幅に応じた第２の周波数帯域の両方で受光する戻り光受光手順（Ｓ１０２）と、を順に有する。 Specifically, the optical line monitoring method of the present invention includes an optical pulse output procedure (S101) for generating an optical pulse having a narrow pulse and a wide pulse and outputting the optical pulse to the measured optical fiber (100), The return light reflected by the optical fiber to be measured, which is output in the optical pulse output procedure, is converted into a first frequency band corresponding to the pulse width of the narrow pulse and the pulse width of the wide pulse. And a return light receiving procedure (S102) for receiving light in both of the second frequency bands corresponding to.
戻り光受光手順において第１の周波数帯域で受光するため、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射を測定することができる。戻り光受光手順において第２の周波数帯域で受光するため、レイリー散乱を測定することができる。これにより、本願発明の光線路監視方法を実行することで、光パルスのパルス幅を変更することなく反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。 Since light is received in the first frequency band in the return light receiving procedure, reflection from the reflection WDM filter and Fresnel reflection can be measured. Since light is received in the second frequency band in the return light receiving procedure, Rayleigh scattering can be measured. Thus, by executing the optical line monitoring method of the present invention, reflection from the reflection WDM filter, Fresnel reflection and Rayleigh scattering can be measured without changing the pulse width of the optical pulse.
本願発明の光線路監視方法では、前記光パルス出力手順において発生する前記光パルスは、ピークから裾に向けてパルス幅が階段状に拡大する形状を有し、前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域であってもよい。
本発明により、パルス幅の異なる複数の矩形パルスを合成した光パルスを用いて、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, the optical pulse generated in the optical pulse output procedure has a shape in which a pulse width expands stepwise from a peak to a skirt, and the first frequency band is the It is a frequency band according to the pulse width of the peak of the optical pulse, and the second frequency band may be a frequency band according to the pulse width of the entire optical pulse.
According to the present invention, reflection from a reflection WDM filter, Fresnel reflection, and Rayleigh scattering can be measured using an optical pulse obtained by combining a plurality of rectangular pulses having different pulse widths.
本願発明の光線路監視方法では、前記光パルス出力手順において発生する前記光パルスは、ピークから波高値が漸減する形状を有し、前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域であってもよい。
本発明により、単パルス光の裾を広がらせた光パルスを用いて、反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱を測定することができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, the optical pulse generated in the optical pulse output procedure has a shape in which a peak value gradually decreases from a peak, and the first frequency band is the peak of the optical pulse. The second frequency band may be a frequency band corresponding to a pulse width of the entire optical pulse.
According to the present invention, it is possible to measure reflection from a reflection WDM filter, Fresnel reflection, and Rayleigh scattering using an optical pulse in which the base of single pulse light is widened.
本願発明の光線路監視方法では、前記戻り光受光手順において、前記戻り光を受光して光電変換し、光電変換後のアナログ信号を分配し、分配した少なくとも一方のアナログ信号を前記第１の周波数帯域で増幅してもよい。
本発明により、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, in the return light receiving procedure, the return light is received and subjected to photoelectric conversion, an analog signal after photoelectric conversion is distributed, and at least one of the distributed analog signals is set to the first frequency. Amplification may be performed in a band.
According to the present invention, measurement of reflection and Fresnel reflection from the reflection WDM filter and measurement of Rayleigh scattering can be performed simultaneously.
本願発明の光線路監視方法では、前記戻り光受光手順において、前記戻り光を、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域で同時に受光してもよい。
本発明により、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, in the return light receiving procedure, the return light may be received simultaneously in the first frequency band and the second frequency band.
According to the present invention, measurement of reflection and Fresnel reflection from the reflection WDM filter and measurement of Rayleigh scattering can be performed simultaneously.
本願発明の光線路監視方法では、前記戻り光受光手順において、前記戻り光を前記第１の周波数帯域で受光して光電変換し、光電変換後のアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号から前記第１の周波数帯域の周波数成分及び前記第２の周波数帯域の周波数成分をそれぞれ抽出してもよい。
本発明により、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射の測定とレイリー散乱の測定を同時に行うことができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, in the return light receiving procedure, the return light is received and photoelectrically converted in the first frequency band, the analog signal after the photoelectric conversion is converted into a digital signal, and the converted digital signal is converted. The frequency component of the first frequency band and the frequency component of the second frequency band may be extracted from the signal.
According to the present invention, measurement of reflection and Fresnel reflection from the reflection WDM filter and measurement of Rayleigh scattering can be performed simultaneously.
本願発明の光線路監視方法では、前記戻り光受光手順において前記第１の周波数帯域で受光した前記戻り光の時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求めてＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶し、記憶したＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形を取得し、前記最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が前記最新以外のＯＴＤＲ波形の前記所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する第１判定手順（Ｓ１１１）を前記戻り光受光手順の後にさらに有してもよい。
本発明により、被測定線路がＰＯＮである場合に、所定距離における反射用ＷＤＭフィルタからの反射の反射レベルが低下したか否かを判定することができる。これにより、各ＯＮＵが接続されたいずれの光ファイバで損失又は破断点が生じているのかを判定することができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, an OTDR waveform is obtained using the time and light quantity of the return light received in the first frequency band in the return light receiving procedure, and is stored in association with the time when the OTDR waveform is obtained. The latest OTDR waveform stored in the stored OTDR waveform and the OTDR waveform other than the latest OTDR waveform are acquired, and the peak value at the predetermined distance of the latest OTDR waveform is lower than the peak value at the predetermined distance of the non-latest OTDR waveform. You may further have the 1st determination procedure (S111) which determines whether it was done after the said return light light reception procedure.
According to the present invention, when the measured line is a PON, it can be determined whether or not the reflection level of reflection from the reflection WDM filter at a predetermined distance has decreased. As a result, it is possible to determine which optical fiber to which each ONU is connected has a loss or breakage point.
本願発明の光線路監視方法では、前記戻り光受光手順において前記第２の周波数帯域で受光した前記戻り光の時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求めてＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶し、記憶したＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び前記最新以外のＯＴＤＲ波形を比較する第２判定手順（Ｓ１１２）を前記戻り光受光手順の後にさらに有してもよい。
本発明により、レイリー散乱の反射レベルが低下した距離を判定することができる。これにより、被測定光ファイバがＰＯＮである場合に、損失または破断の発生位置をより明確に検出することができる。
In the optical line monitoring method of the present invention, an OTDR waveform is obtained using the time and light quantity of the return light received in the second frequency band in the return light receiving procedure, and stored in association with the time when the OTDR waveform is obtained. A second determination procedure (S112) for comparing the latest OTDR waveform of the stored OTDR waveforms and the OTDR waveform other than the latest OTDR waveform may be further provided after the return light receiving procedure.
According to the present invention, it is possible to determine the distance at which the reflection level of Rayleigh scattering has decreased. Thereby, when the optical fiber to be measured is a PON, the occurrence position of loss or breakage can be detected more clearly.
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。 The above inventions can be combined as much as possible.
本発明によれば、光パルスのパルス幅を変更することなく反射用ＷＤＭフィルタからの反射からレイリー散乱までの桁違いにレベルが異なる測定対象光の光強度を短時間で測定することができる光線路監視装置、光線路監視システム及び光線路監視方法を提供することができる。 According to the present invention, a light beam capable of measuring in a short time the light intensity of light to be measured that has orders of magnitude different from the reflection from the reflection WDM filter to Rayleigh scattering without changing the pulse width of the light pulse. A road monitoring device, an optical line monitoring system, and an optical line monitoring method can be provided.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係る光線路監視システムの一例を示す。本実施形態に係る光線路監視システムは、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）９１と、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）９２−１〜９２−Ｎと、ＯＬＴ９１及びＯＮＵ９２−１〜９２−Ｎを接続する被測定光ファイバ１００と、挿入用ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）フィルタ９３と、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎと、光線路監視装置１０１と、を備える。被測定光ファイバ１００は、例えば、１本の光ファイバ２１が光スプリッタ２２でＮ本（Ｎは２以上の整数。）の光ファイバ２３−１〜２３−Ｎに分岐されているＰＯＮである。光スプリッタ２２の分岐数Ｎは、例えば、８であってもよいし、１２８であってもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of an optical line monitoring system according to the first embodiment. The optical line monitoring system according to the present embodiment includes an OLT (Optical Line Terminal) 91, an ONU (Optical Network Unit) 92-1 to 92-N, and light to be measured that connects the
挿入用ＷＤＭフィルタ９３は、１本の光ファイバ２１に挿入され、光線路監視装置１０１からの光パルスＰｆを１本の光ファイバ２１に合波するとともに、光ファイバ２３−１〜２３−Ｎで反射された戻り光Ｐｂを光線路監視装置１０１に分波する。反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎは、各光ファイバ２３−１〜２３−Ｎに挿入され、光線路監視装置１０１からの光パルスＰｆを反射する。例えば、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１は光ファイバ２３−１のＯＮＵ９２−１側の端部に挿入され、反射用ＷＤＭフィルタ９４−Ｎは光ファイバ２３−ＮのＯＮＵ９２−Ｎ側の端部に挿入される。
Inserting
光線路監視装置１０１は、光パルスＰｆを発生して被測定光ファイバ１００に出力し、光パルスＰｆが被測定光ファイバ１００で反射された戻り光Ｐｂを受光することでＯＴＤＲ測定を行う。このとき、光線路監視装置１０１はＯＬＴ９１からの信号光の波長とは異なる監視用波長を用いて監視を行う。ＯＮＵ９２−１〜９２−Ｎではこの監視用信号によって信号品質が劣化しないよう、監視用波長阻止フィルタとしての機能を有する反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎが取り付けられている。このフィルタはＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）または誘電体多層膜などで構成されており、監視用波長に対して高い反射率を持っている。
The optical
また、各ＯＮＵ９２−１〜９２−Ｎの設置においてファイバ長を調整することにより、基準点Ｌｏからの各ＯＮＵ９２−１〜９２−Ｎまでの距離はそれぞれ異なっている。よって設置工事時における光ファイバ２３−１〜２３−Ｎのファイバ長情報と実際の反射点までの距離によって、各反射点が具体的にどのＯＮＵ９２−１〜９２−Ｎを表しているか判るようになっている。 Further, the distance from the reference point Lo to each ONU 92-1 to 92-N is different by adjusting the fiber length in the installation of each ONU 92-1 to 92-N. Therefore, the ONUs 92-1 to 92-N that each reflection point specifically represents can be understood from the fiber length information of the optical fibers 23-1 to 23-N at the time of installation work and the distance to the actual reflection point. It has become.
光ファイバ２３−１〜２３−Ｎの長さの違いは数ｍ程度の場合もあり、この違いを検出するため、光パルスＰｆには幅の狭いパルスを有する。まず敷設後など正常時に測定してＯＴＤＲ波形を保存する。監視開始後は得られたＯＴＤＲ波形をこの正常時のＯＴＤＲ波形と比較し、両者に差異が生じた場合は、異常発生と判断し、異常が発生したＯＮＵ９２−１〜９２−Ｎの番号を求める。図１の例ではＯＮＵ９２−１の光線路中に損失が発生した例を示している。 Differences in length of the optical fiber 23-1 to 23-N is also the case of several m, for detecting the difference, the optical pulse P f has a narrow pulse. First, the OTDR waveform is stored after measurement at normal times such as after laying. After the start of monitoring, the obtained OTDR waveform is compared with this normal OTDR waveform, and if there is a difference between the two, it is determined that an abnormality has occurred and the numbers of ONUs 92-1 to 92-N in which the abnormality has occurred are obtained. . The example of FIG. 1 shows an example in which a loss has occurred in the optical line of the ONU 92-1.
実際に異常が発生した位置についてはレイリー散乱の不連続点から求めるが、これは反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎで反射された戻り光Ｐｂの光強度よりもはるかに低いレベルにある。このため、ＯＴＤＲ波形を測定する平均化時間を長くするか、光パルスＰｆの有するパルス幅を広くするか、或いは平均化時間を長くしかつ光パルスＰｆの有するパルス幅を広くしたりすることにより求める。 For actual abnormality occurrence position is obtained from the discontinuous point of the Rayleigh scattering, which is a much lower level than the light intensity of the return light P b reflected by the reflective WDM filter 94-1~94-N is there. Therefore, either a longer averaging time for measuring the OTDR waveform, or to widen the pulse width having the light pulse P f, or or to widen the pulse width having the averaging time long life-and-death light pulse P f By seeking.
ここで、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射とレイリー散乱とを個別に求めると以下のような問題が生じる。
（第１の問題点）例えば、Ｎが小さい場合の反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射の測定時には平均化時間は５秒程度の場合も有るが、障害が検出されてレイリー散乱測定に切り替えた場合の平均化時間は１４４秒である。レイリー散乱測定中に反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射が求められないとすれば、この間は新たな障害の発生を検出することができなくなる。ここでＰＯＮの分岐数が多い場合、その分岐損の増加にあわせてこのレイリー散乱測定時の平均化時間を長く取らなければならず、例えば６０分の場合もある。従って、ＰＯＮの分岐数が多い場合、新たな障害の発生を監視できない時間が増えてしまうという問題がある。
Here, when the reflection from the reflection WDM filters 94-1 to 94-N and Rayleigh scattering are individually obtained, the following problems occur.
(First problem) For example, when measuring the reflection from the reflection WDM filters 94-1 to 94-N when N is small, the averaging time may be about 5 seconds. The averaging time when switching to scatter measurement is 144 seconds. If reflection from the reflection WDM filters 94-1 to 94-N is not required during the Rayleigh scattering measurement, the occurrence of a new failure cannot be detected during this time. Here, when the number of branches of PON is large, it is necessary to take a long averaging time at the time of measuring Rayleigh scattering in accordance with an increase in the branching loss, for example, 60 minutes. Therefore, when the number of PON branches is large, there is a problem that the time during which the occurrence of a new failure cannot be monitored increases.
（第２の問題点）段落００３８で述べた様に、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射の正常時の波形測定は監視開始前に一度行われるのみとした場合、監視期間が数ヶ月以上になると、季節による温度変化などで基準点から反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎまでの距離が変化してくる。また、ファイバ架設の張力も変わり若干ながら光レベルも変化する。従って、数ヶ月以上前の正常時波形と比較するためには、これらの変動を考慮する必要があり、アルゴリズムの複雑化、或いは、精度の低下を招く。 (Second Problem) As described in paragraph 0038, when the normal waveform measurement of reflection from the reflection WDM filters 94-1 to 94-N is performed only once before the start of monitoring, the monitoring period Becomes several months or more, the distance from the reference point to the reflection WDM filters 94-1 to 94-N changes due to a temperature change depending on the season. In addition, the tension of the fiber laying changes and the light level changes slightly. Therefore, in order to compare with a normal waveform several months or more ago, it is necessary to take these fluctuations into account, resulting in complicated algorithms or reduced accuracy.
（第３の問題点）例えば、広いパルス幅及び／又は長い平均化時間による測定時には、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎの大きな反射によるデッドゾーンや反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎでの反射折り返しによるゴースト波形が重層する。このため、分岐数Ｎが増えると、レイリー散乱測定による反射点の検出は困難となる。特に破断ではなく曲げ損失などではさらに検出が困難となる。 (Third Problem) For example, when measuring with a wide pulse width and / or a long averaging time, a dead zone due to a large reflection of the reflection WDM filters 94-1 to 94-N and reflection WDM filters 94-1 to 94-94. Ghost waveforms due to reflection folding at -N are overlaid. For this reason, when the number of branches N increases, it becomes difficult to detect a reflection point by Rayleigh scattering measurement. In particular, detection becomes more difficult with bending loss rather than fracture.
そこで、光線路監視装置１０１は、幅の狭いパルス及び幅の広いパルスを有する光パルスＰｆを用い、光パルスが被測定光ファイバ１００で反射された戻り光Ｐｂを、幅の狭いパルスのパルス幅に応じた第１の周波数帯域及び幅の広いパルスのパルス幅に応じた第２の周波数帯域の両方で同時に受光することを特徴とする。これにより、障害発生の監視不能時間を無くし、障害検出の精度や障害位置の特定精度を向上することで、上記第１の問題点を解決する。これと第１の記憶部を組み合わせることで第２の問題点を、さらに第２記憶部を備えることで第３の問題点を解決する。
Therefore, the optical
図２に、光線路監視装置１０１の一例を示す。本実施形態に係る光線路監視装置１０１は、光パルス発生部１１と、サーキュレータ１２と、受光部１３と、第１演算処理部１４−１と、第２演算処理部１４−２と、第１記憶部１７−１と、第２記憶部１７−２と、第１判定部１８−１と、第２判定部１８−２と、表示部１５と、光入出力端子１６と、を備える。
An example of the optical
光入出力端子１６は、被測定光ファイバ１００に接続される。光パルス発生部１１は、光パルスＰｆを発生する。サーキュレータ１２は、光パルス発生部１１からの光パルスＰｆを光入出力端子１６に出力する。これにより、光パルスＰｆが被測定光ファイバ１００に出力される。光パルスＰｆの波形は一定である。
The optical input / output terminal 16 is connected to the
光パルスＰｆが被測定光ファイバ１００で反射されて戻り光Ｐｂが発生する。戻り光Ｐｂは光入出力端子１６に入力される。サーキュレータ１２は、戻り光Ｐｂを受光部１３に出力する。受光部１３は、複数の周波数帯域で戻り光Ｐｂを受光する。ここで、複数の周波数帯域は、例えば第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域である。第１の周波数帯域は第２の周波数帯域よりも広い。
The optical pulse Pf is reflected by the
第１演算処理部１４−１は、受光部１３が第１の周波数帯域で受光した戻り光Ｐｂの時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める。第１記憶部１７−１は、第１演算処理部１４−１の求めたＯＴＤＲ波形を、第１演算処理部１４−１がＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する。これにより、幅の狭いパルスにおける正常時データを常時更新することができる。第１判定部１８−１は、第１記憶部１７−１の記憶するＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形を取得し、最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が最新以外のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する。これにより、光ファイバ２３−１〜２３−Ｎのいずれかで損失が生じた場合に、損失の生じた光ファイバを特定することができる。
The first arithmetic processing section 14-1 obtains the OTDR waveform by using the time and intensity of the returning light P b that is received the
第２演算処理部１４−２は、受光部１３が第２の周波数帯域で受光した戻り光Ｐｂの時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める。第２記憶部１７−２は、第２演算処理部１４−２の求めたＯＴＤＲ波形を、第２演算処理部１４−２がＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する。これにより、幅の広いパルスにおける正常時データを常時更新することができる。第２判定部１８−２は、第２記憶部１７−２の記憶するＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形以外のＯＴＤＲ波形を取得し、最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が最新以外のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する。これにより、光ファイバ２３−１〜２３−Ｎのいずれかで損失が生じた場合に、損失の生じた距離を特定することができる。
The second processing section 14-2 obtains the OTDR waveform by using the time and intensity of the returning light P b that is received the
図３は、表示部での表示例であり、（ａ）は受光部が第１の周波数帯域で受光した場合を示し、（ｂ）は受光部が第２の周波数帯域で受光した場合を示す。受光部１３が第１の周波数帯域で戻り光Ｐｂを受光する場合、パルス幅の狭いパルスを受光するため、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎでの戻り光を高分解能かつ短時間で測定することができる。これにより、光ファイバ２３−１において曲げ損失が発生した場合に、図３（ａ）に示すように、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１からの反射レベルが低下したことを高分解能かつ短時間で測定することができる。
3A and 3B show examples of display on the display unit. FIG. 3A shows a case where the light receiving unit receives light in the first frequency band, and FIG. 3B shows a case where the light receiving unit receives light in the second frequency band. . If the
受光部１３が第２の周波数帯域で戻り光Ｐｂを受光する場合、受光部１３は、パルス幅の広いパルスを受光するため、レイリー散乱を、高ＳＮ比で測定することができる。これにより、光ファイバ２３−１の距離Ｌ１−Ｌｏｓｓにおいて曲げ損失が発生した場合に、図３（ｂ）に示すように、距離Ｌ１−Ｌｏｓｓで反射レベルが低下したことを高ＳＮ比で測定することができる。
If the
光パルスＰｆは、幅の狭いパルス及び幅の広いパルスを有する。光パルスＰｆの最大値における形状は矩形波形状であってもよいし正弦波形状であってもよい。 The light pulse Pf has a narrow pulse and a wide pulse. The shape of the optical pulse P f at the maximum value may be a rectangular wave shape or a sine wave shape.
図４は、光パルスＰｆの形状の一例を示し、（ａ）は光パルスＰｆの形状の第１例を示し、（ｂ）は光パルスＰｆの形状の第２例を示し、（ｃ）は光パルスＰｆの形状の第３例を示す。光パルスＰｆの形状の第１例は、図４（ａ）に示すように、ピークから裾に向けてパルス幅が階段状に拡大する形状を有する。光パルスＰｆの形状の第２例は、図４（ｂ）に示すように、ピークから波高値が漸減する形状を有する。光パルスＰｆの形状の第３例は、図４（ｃ）に示すように、ピークから裾に向けてパルス幅が単調に拡大する形状を有する。光パルスＰｆは、裾幅がピーク形状の半値幅の２倍よりも広いことが好ましい。これにより、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射を高分解能で測定しかつレイリー散乱を高ＳＮ比で測定することができる。 FIG. 4 shows an example of the shape of the light pulse P f , (a) shows a first example of the shape of the light pulse P f , (b) shows a second example of the shape of the light pulse P f , c) shows a third example of the shape of the light pulse P f. As shown in FIG. 4A, the first example of the shape of the optical pulse Pf has a shape in which the pulse width increases stepwise from the peak to the skirt. The second example of the shape of the light pulse P f, as shown in FIG. 4 (b), has a shape peak value gradually decreases from the peak. The third example of the shape of the light pulse P f, as shown in FIG. 4 (c), has a shape whose pulse width monotonously expanding toward the hem from the peak. Light pulses P f, skirt wider than twice the half-value width of the peak shape is preferred. Thereby, reflection from the reflection WDM filter and Fresnel reflection can be measured with high resolution, and Rayleigh scattering can be measured with high SN ratio.
光パルスＰｆは、パルス幅の異なる複数のパルスを合成した形状を有していてもよい。光パルスＰｆは、例えば、第１のパルスと、第１のパルスよりもパルス幅の広い第２のパルスと、を合成した形状を有する。この場合、第１のパルスを用いて反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射を測定する。第２のパルスを用いてレイリー散乱を測定する。これにより、１つの光パルスＰｆを用いて、フレネル反射及びレイリー散乱の両方を高ＳＮ比で測定することができる。なお、複数のパルスは、２つのパルスに限らず、３つ以上のパルスであってもよい。 Light pulses P f may have a plurality of different synthetic shape pulse pulse width. The optical pulse Pf has, for example, a shape obtained by synthesizing the first pulse and the second pulse having a wider pulse width than the first pulse. In this case, reflection from the reflection WDM filter and Fresnel reflection are measured using the first pulse. Rayleigh scattering is measured using the second pulse. Thus, it is possible to use a single light pulse P f, measure both Fresnel reflection and Rayleigh scattering in a high SN ratio. The plurality of pulses is not limited to two pulses, and may be three or more pulses.
図５は、光パルスＰｆの形状の第１例であり、（ａ）は第１のパルスを示し、（ｂ）は第２のパルスを示し、（ｃ）は第１のパルス及び第２のパルスを合成した光パルスＰｆの形状を示す。第１のパルスは、図５（ａ）に示すように、パルス幅Ｗ１を有する矩形波である。第２のパルスは、図５（ｂ）に示すように、パルス幅Ｗ２を有する矩形波である。光パルスＰｆの形状の第１例は、第１のパルス及び第２のパルスを合成したパルス形状を有する。 FIG. 5 is a first example of the shape of the light pulse P f , (a) shows the first pulse, (b) shows the second pulse, (c) shows the first pulse and the second pulse. The shape of the optical pulse P f obtained by synthesizing the above pulses is shown. The first pulse, as shown in FIG. 5 (a), a square wave having a pulse width W 1. Second pulse, as shown in FIG. 5 (b), a rectangular wave having a pulse width W 2. The first example of the shape of the light pulse P f has a synthesized pulse shape of the first pulse and the second pulse.
光パルスＰｆの形状の第１例を有するパルスは、電子回路を用いて生成することができる。連続光を光パルスＰｆの形状の第１例を有するパルスで強度変調することで、光パルスＰｆの形状の第１例を有する光パルスＰｆを発生させることができる。 Pulses having a first example of the shape of the light pulse P f can be generated using electronic circuits. Continuous light by intensity modulation with a pulse having a first example of the shape of the light pulse P f, it is possible to generate a light pulse P f having a first example of the shape of the light pulse P f.
光パルスＰｆのうちのパルス幅Ｗ１の部分は、パルス幅が狭く、波高値の高いパルスとなっている。光パルスＰｆを被測定光ファイバ１００に出力し、パルス幅Ｗ１に応じた周波数帯域で受光することで、図３（ａ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。これにより、被測定光ファイバ１００での反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射を高分解能かつ短時間で測定することができる。
The portion of the optical pulse P f having the pulse width W 1 is a pulse having a narrow pulse width and a high peak value. The OTDR measurement shown in FIG. 3A can be performed by outputting the optical pulse P f to the
光パルスＰｆのうちのパルス幅Ｗ２の部分は、パルス幅が広く、波高値の低いパルスとなっている。光パルスＰｆを被測定光ファイバ１００に出力し、パルス幅Ｗ２に応じた周波数帯域で受光することで、図３（ｂ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。これにより、被測定光ファイバ１００でのレイリー散乱を高ＳＮ比で測定することができる。
Portion of the pulse width W 2 of the light pulse P f, the pulse width is wide, has a low peak value pulse. The optical pulse P f and outputs the measured
光パルスにおける第１のパルスの位置は限定しない。図６は、第１のパルスの配置例であり、（ａ）は第１の配置例を示し、（ｂ）は第２の配置例を示し、（ｃ）は第３の配置例を示す。第１の配置例は、第１のパルスがパルスの前方に配置されている。第２の配置例は、第１のパルスがパルスの中央に配置されている。第３の配置例は、第１のパルスがパルスの後方に配置されている。第１のパルスが光パルスにおけるいずれの位置にある場合であっても、パルス幅に応じた周波数帯域で受光することで、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。 The position of the first pulse in the optical pulse is not limited. FIGS. 6A and 6B are arrangement examples of the first pulse, where FIG. 6A shows the first arrangement example, FIG. 6B shows the second arrangement example, and FIG. 6C shows the third arrangement example. In the first arrangement example, the first pulse is arranged in front of the pulse. In the second arrangement example, the first pulse is arranged at the center of the pulse. In the third arrangement example, the first pulse is arranged behind the pulse. Even if the first pulse is in any position in the optical pulse, the OTDR measurement shown in FIGS. 3A and 3B is performed by receiving light in the frequency band corresponding to the pulse width. Can do.
図７は、光パルスＰｆの形状の第２例であり、（ａ）は第１のパルスを示し、（ｂ）は第２のパルスを示し、（ｃ）は第１のパルス及び第２のパルスを合成した光パルスＰｆの形状を示す。光パルスＰｆの形状の第２例は、図７（ｃ）に示すように、ピークから波高値が漸減する形状を有する。光パルスＰｆの形状の第２例を有する光パルスは、図６（ａ）に示す第１のパルスの形状を有する光を光ファイバ増幅器に通過させることで生成することができる。 FIG. 7 is a second example of the shape of the light pulse P f , (a) shows the first pulse, (b) shows the second pulse, (c) shows the first pulse and the second pulse. The shape of the optical pulse P f obtained by synthesizing the above pulses is shown. The second example of the shape of the light pulse P f, as shown in FIG. 7 (c), has a shape peak value gradually decreases from the peak. Optical pulses having a second example of the shape of the light pulse P f can be generated by passing light having a first pulse shape shown in FIG. 6 (a) to the optical fiber amplifier.
受光部１３は、光パルス発生部１１からの光パルスＰｆが被測定光ファイバ１００で反射された戻り光Ｐｂを、複数の周波数帯域で受光する。複数の周波数帯域は、例えば、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域である。
Receiving
第１の周波数帯域は、光パルスＰｆのピーク形状を維持する周波数帯域である。例えば、第１の周波数帯域は、戻り光Ｐｂのピーク形状のパルス幅に応じた周波数帯域である。光パルスＰｆが図５及び図７に示す光パルスＰｆである場合、パルス幅Ｗ１に応じた周波数帯域である。これにより、反射用ＷＤＭフィルタからの反射及びフレネル反射を高分解能かつ短時間で測定することができる。 The first frequency band is a frequency band to maintain the peak shape of the light pulse P f. For example, the first frequency band is a frequency band corresponding to the pulse width of the peak shape of the return light P b. When the light pulse P f is the optical pulse P f shown in FIGS. 5 and 7, a frequency band corresponding to the pulse width W 1. Thereby, reflection from the WDM filter for reflection and Fresnel reflection can be measured in a high resolution and in a short time.
第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域よりも狭い周波数帯域である。例えば、第２の周波数帯域は、戻り光Ｐｂの最大のパルス幅に応じた周波数帯域である。光パルスＰｆが図５及び図７に示す光パルスＰｆである場合、パルス幅Ｗ２に応じた周波数帯域である。これにより、レイリー散乱を高ＳＮ比で測定することができる。 The second frequency band is a narrower frequency band than the first frequency band. For example, the second frequency band is a frequency band corresponding to the maximum pulse width of the return light P b. When the light pulse P f is the optical pulse P f shown in FIGS. 5 and 7, a frequency band corresponding to the pulse width W 2. Thereby, Rayleigh scattering can be measured with a high SN ratio.
図８に、受光部の第１例を示す。受光部の第１例は、１つの受光器に対し、複数の周波数帯域を持つ電気回路を備える。具体的には、受光部の第１例は、受光器３１と、高周波信号分配・増幅器３２と、第２の増幅器３３−２と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３５−１とＡＤＣ３５−２と、を備える。
FIG. 8 shows a first example of the light receiving unit. The first example of the light receiving unit includes an electric circuit having a plurality of frequency bands for one light receiver. Specifically, the first example of the light receiving unit includes a
受光器３１は、戻り光Ｐｂを受光し光電変換して電気信号を出力する。受光器３１は、例えば、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）又はＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）である。ここでこの受光器は第１の周波数帯域を満足するものである。高周波信号分配・増幅器３２は、受光器３１からの電気信号を分配後、すくなくとも片方を第１の増幅器により第１の周波数帯域で増幅する。なお、図９に示すように、高周波信号分配・増幅器３２は、第１の増幅器により第１の周波数帯域で増幅後、分配してもよい。
ＡＤＣ３５−１は、高周波信号分配・増幅器３２の増幅したアナログ信号をデジタル信号Ｄｂ−１に変換して第１演算処理部１４−１に出力する。これにより、図３（ａ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。
ADC35-1 outputs the amplified analog signal of the high frequency signal distribution and
第２の増幅器３３−２は、高周波信号分配・増幅器３２からの電気信号を、第２の周波数帯域で増幅する。ＡＤＣ３５−２は、第２の増幅器３３−２の増幅したアナログ信号をデジタル信号Ｄｂ−２に変換して第２演算処理部１４−２に出力する。これにより、図３（ｂ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。
The second amplifier 33-2 amplifies the electric signal from the high-frequency signal distribution /
光線路監視装置１０１は、本実施形態に係る光線路監視方法を実行する。図１０は、本実施形態に係る光線路監視方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る光線路監視方法は、光パルス出力手順Ｓ１０１と、戻り光受光手順Ｓ１０２と、判定手順Ｓ１０３と、を順に有する。
The optical
光パルス出力手順Ｓ１０１では、光パルス発生部１１が、幅の狭いパルス及び幅の広いパルスを有する光パルスＰｆを発生して被測定光ファイバ１００に出力する。戻り光受光手順Ｓ１０２では、光パルスＰｆが被測定光ファイバ１００で反射された戻り光Ｐｂを、受光部１３が、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域で受光する。
In the optical pulse output procedure S <b> 101, the
本実施形態では、戻り光受光手順Ｓ１０２において、受光器３１が戻り光Ｐｂを受光して光電変換し、高周波信号分配・増幅器３２が光電変換後のアナログ信号を分配し、分配した少なくとも一方のアナログ信号を第１の周波数帯域で増幅する。そして、一方のアナログ信号を、ＡＤＣ３５−１がアナログ信号をデジタル信号Ｄｂ−１に変換する。第１の増幅器が分配したもう一方のアナログ信号を前記第２の周波数帯域で増幅し、ＡＤＣ３５−２がアナログ信号をデジタル信号Ｄｂ−２に変換する。これにより、反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射を高分解能かつ短時間で測定することができる。
In the present embodiment, the returned light receiving procedure S102, and receives and photoelectrically converts the return light P b photodetector 31, a high-frequency signal distribution and
図１に示す光ファイバ２３−１に曲げ損失Ｌが生じると、図３（ａ）に示す距離Ｌ１における反射レベルは減衰する。そこで、図１に示す光ファイバ２３−１〜２３−Ｎに損失Ｌが生じているか否かを判定するため、判定手順Ｓ１０３を実行する。 Bending loss when L is generated in the optical fiber 23-1 shown in FIG. 1, the reflection level at a distance L 1 shown in FIG. 3 (a) is attenuated. Therefore, in order to determine whether or not the loss L has occurred in the optical fibers 23-1 to 23 -N shown in FIG.
判定手順Ｓ１０３は、戻り光記憶手順Ｓ１１３と、第１判定手順Ｓ１１１と、表示手順Ｓ１１４と、第２判定手順Ｓ１１２と、を順に有する。判定手順Ｓ１０３において、第１判定手順Ｓ１１１又は第２判定手順Ｓ１１２のいずれかのみを行ってもよい。 The determination procedure S103 includes a return light storage procedure S113, a first determination procedure S111, a display procedure S114, and a second determination procedure S112 in order. In the determination procedure S103, only the first determination procedure S111 or the second determination procedure S112 may be performed.
図１１は、判定手順Ｓ１０３の具体例を示す説明図である。
戻り光記憶手順Ｓ１１３では、第１演算処理部１４−１が、戻り光受光手順Ｓ１０２において第１の周波数帯域で受光した戻り光Ｐｂの時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める。次に、第１記憶部１７−１が、第１演算処理部１４−１の求めたＯＴＤＲ波形を、第１演算処理部１４−１のＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する。例えば、第１演算処理部１４−１が、デジタル信号Ｄｂ−１を用いてＯＴＤＲ波形を求めて第１記憶部１７−１に記憶する。このとき、デジタル信号Ｄｂ−１を平均化することが好ましく、平均化する第１の平均化時間Ｍ１は例えば３分とする。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a specific example of the determination procedure S103.
In return optical storage procedure S113, the first processing section 14-1 obtains the OTDR waveform by using the first time and intensity of the returning light P b that is received in a frequency band in the return-light receiving procedure S102. Next, the first storage unit 17-1 stores the OTDR waveform obtained by the first arithmetic processing unit 14-1 in association with the time when the OTDR waveform of the first arithmetic processing unit 14-1 is obtained. For example, the first arithmetic processing unit 14-1 obtains an OTDR waveform using the digital signal D b −1 and stores it in the first storage unit 17-1. At this time, it is preferable to average the digital signal D b −1, and the first averaging time M 1 to be averaged is, for example, 3 minutes.
ここで、後述のように第２の周波数成分についても正常時と異常時の比較を行う場合は以下の手順も並行して行う。第２演算処理部１４−２が、戻り光受光手順Ｓ１０２において第２の周波数帯域で受光した戻り光の時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める。次に、第２記憶部１７−２が、第２演算処理部１４−２の求めたＯＴＤＲ波形を、第２演算処理部１４−２のＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する。例えば、第２演算処理部１４−２が、デジタル信号Ｄｂ−２を用いてＯＴＤＲ波形を求めて第２記憶部１７−２に記憶する。 Here, as will be described later, the following procedure is also performed in parallel when the second frequency component is compared between normal and abnormal. The second arithmetic processing unit 14-2 obtains an OTDR waveform using the time and light quantity of the return light received in the second frequency band in the return light receiving procedure S102. Next, the second storage unit 17-2 stores the OTDR waveform obtained by the second arithmetic processing unit 14-2 in association with the time at which the OTDR waveform of the second arithmetic processing unit 14-2 is obtained. For example, the second arithmetic processing unit 14-2 obtains an OTDR waveform using the digital signal D b -2 and stores it in the second storage unit 17-2.
次に、第１判定手順Ｓ１１１を行う。第１判定部１８−１が、第１記憶部１７−１の記憶したＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形を取得し、最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が最新以外のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する。例えば、第１判定部１８−１が、第１演算処理部１４−１が求めたばかりのＯＴＤＲ波形と、Ｉ分前に第１記憶部１７−１に記憶したＯＴＤＲ波形とを比較する。最新の波高値がＩ分前の波高値よりも許容値以上で変動していない場合は正常であることが分かる。Ｉ分前の波高値よりも許容値以上で変動していなかった最新の波高値を、正常時のＯＴＤＲ波形として第１記憶部１７−１に記録する。なお、このＩ分は第１の平均化時間Ｍ１より大きい値であれば良い。第１の周波数帯域信号であるデジタル信号Ｄｂ−１の正常時の信号を常に更新することによって、長期間に亘る測定であっても障害発生の検出が容易になる。 Next, the first determination procedure S111 is performed. The first determination unit 18-1 acquires the latest OTDR waveform and the non-latest OTDR waveform among the OTDR waveforms stored in the first storage unit 17-1, and the latest peak value at a predetermined distance of the OTDR waveform is the latest. It is determined whether or not the peak value at a predetermined distance of the other OTDR waveform is lower. For example, the first determination unit 18-1 compares the OTDR waveform just obtained by the first arithmetic processing unit 14-1 with the OTDR waveform stored in the first storage unit 17-1 before I minutes. It can be seen that the latest wave height value is normal when the wave height value before I minutes does not fluctuate beyond the allowable value. The latest peak value that has not fluctuated more than the allowable value than the peak value I minutes ago is recorded in the first storage unit 17-1 as a normal OTDR waveform. Incidentally, the I component may be in a first averaging time M 1 greater than. By constantly updating the normal signal of the digital signal D b −1 which is the first frequency band signal, it is easy to detect the occurrence of a failure even in a long-term measurement.
最新の波高値がＩ分前の波高値よりも予め定めておいた許容値以上で変動している場合は異常発生として、その表示手順Ｓ１１４を行うと共に第２判定手順Ｓ１１２を開始する。異常発生の表示手順Ｓ１１４については、監視対象がＰＯＮの場合は、波高値が変動した反射点についてその位置と予めＯＮＵ設置工事時に得ておいた各反射用ＷＤＭフィルタまでの距離から、どのＯＮＵが設置されたファイバで不具合が発生したか表示する。 When the latest peak value fluctuates by a predetermined value or more than the peak value I minutes ago, it is determined that an abnormality has occurred, and the display procedure S114 is performed and the second determination procedure S112 is started. Regarding the display procedure S114 of occurrence of abnormality, when the monitoring target is PON, which ONU is determined from the position of the reflection point where the peak value fluctuates and the distance to each reflection WDM filter obtained in advance during the ONU installation work. Displays whether a failure has occurred in the installed fiber.
第２判定手順Ｓ１１２では、第２演算処理部１４−２が、戻り光受光手順Ｓ１０２において第２の周波数帯域で受光した戻り光の時間及び光量を用いてＯＴＤＲ波形を求める。次に、第２記憶部１７−２が、第２演算処理部１４−２の求めたＯＴＤＲ波形を、第２演算処理部１４−２のＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する。例えば、第２演算処理部１４−２が、デジタル信号Ｄｂ−２を用いてＯＴＤＲ波形を求めて第２記憶部１７−２に記憶する。このとき、デジタル信号Ｄｂ−２を平均化することが好ましく、平均化する第２の平均化時間Ｍ２は例えば６０分とする。ここで求めたＯＴＤＲ波形を表示し、レイリー散乱の不連続点から損失、或いは破断など不具合が発生している位置を特定する。 In the second determination procedure S112, the second arithmetic processing unit 14-2 obtains an OTDR waveform using the time and light amount of the return light received in the second frequency band in the return light reception procedure S102. Next, the second storage unit 17-2 stores the OTDR waveform obtained by the second arithmetic processing unit 14-2 in association with the time at which the OTDR waveform of the second arithmetic processing unit 14-2 is obtained. For example, the second arithmetic processing unit 14-2 obtains an OTDR waveform using the digital signal D b -2 and stores it in the second storage unit 17-2. At this time, it is preferable to average the digital signal D b -2, and the second averaging time M 2 to be averaged is, for example, 60 minutes. The OTDR waveform obtained here is displayed, and the position where a defect such as loss or breakage occurs from the discontinuous point of Rayleigh scattering is specified.
第２判定手順Ｓ１１２開始後は戻り光記憶手順Ｓ１１３に戻り、第１の周波数帯域の信号におけるＯＴＤＲ波形の比較を再開する。これにより光線路監視の不能時間をパルス幅を切り替える方式に比べて短くすることが出来る。 After the start of the second determination procedure S112, the process returns to the return optical storage procedure S113, and the comparison of the OTDR waveform in the signal of the first frequency band is resumed. As a result, the time during which the optical line cannot be monitored can be shortened as compared with the method of switching the pulse width.
さらに第２の周波数帯域信号であるデジタル信号Ｄｂ−２においても正常時と異常時の比較を行うことによって、障害発生位置の検出を容易にし、精度を改善できる。常時、測定を行い、測定結果を（Ｍ２＋Ｉ）分記憶しておく。第１判定手順Ｓ１１１で異常を検知した場合、その時点より第２の平均化時間Ｍ２にわたり測定し、これと（Ｍ２＋Ｉ）分前からＩ分前までを平均化した正常時の波形とを比較する。両者の比較によって障害発生位置が単独の波形よりも判りやすくなる。 Further, by comparing the normal time and the abnormal time in the digital signal D b -2, which is the second frequency band signal, it is possible to easily detect the position of the failure and improve the accuracy. Measurement is always performed and the measurement results are stored for (M 2 + I). When an abnormality is detected in the first determination procedure S111, measurement is performed over the second averaging time M 2 from that time, and this is averaged from (M 2 + I) minutes to I minutes before. Compare The comparison between the two makes it easier to understand the location of the failure than a single waveform.
以上説明したように、光線路監視装置１０１は、本実施形態に係る光線路監視方法を実行することで、１つの光パルスＰｆを用いて被測定光ファイバ１００における反射用ＷＤＭフィルタからの反射、フレネル反射及びレイリー散乱の全てを高ＳＮ比で測定することができる。
As described above, the optical
（実施形態２）
実施形態２に係る光線路監視装置は、実施形態１で説明した受光部の第１例に代えて受光部の第２例を備える。図１２に、受光部の第２例を示す。受光部１３の第２例は、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域で受光する受光系を備える。これにより、戻り光Ｐｂを複数の周波数帯域で同時に受光する。
(Embodiment 2)
The optical line monitoring apparatus according to the second embodiment includes a second example of the light receiving unit instead of the first example of the light receiving unit described in the first embodiment. FIG. 12 shows a second example of the light receiving unit. The second example of the
具体的には、受光部１３の第２例は、光カプラ３６と、第１の受光器３１−１と、第２の受光器３１−２と、第１の増幅器３３−１と、第２の増幅器３３−２と、第１のＡＤＣ３５−１と、第２のＡＤＣ３５−２と、を備える。
Specifically, the second example of the
光カプラ３６は、戻り光Ｐｂを分岐する。第１の受光器３１−１は、光カプラ３６からの戻り光Ｐｂを、第１の周波数帯域で受光し光電変換する。第１の増幅器３３−１は、第１の受光器３１−１からの出力信号を第１の周波数帯域で増幅する。第１のＡＤＣ３５−１は、第１の増幅器３３−１からのアナログ信号をデジタル信号Ｄｂ−１に変換する。
The
第２の受光器３１−２は、光カプラ３６からの戻り光Ｐｂを、第２の周波数帯域で受光し光電変換する。第２の増幅器３３−２は、第２の受光器３１−２からの出力信号を第２の周波数帯域で増幅する。第２のＡＤＣ３５−２は、第２の増幅器３３−２からのアナログ信号をデジタル信号Ｄｂ−２に変換する。
The second light receiver 31-2, the returning light P b from the
第１の受光器３１−１及び第２の受光器３１−２は、例えば、ＰＤ又はＡＰＤである。それぞれ第１の周波数帯域、第２の周波数帯域に合わせて最適化を行えば、より性能が向上する。 The first light receiver 31-1 and the second light receiver 31-2 are, for example, PDs or APDs. If optimization is performed according to the first frequency band and the second frequency band, respectively, the performance is further improved.
受光部１３がデジタル信号Ｄｂ−１を出力することで、図３（ａ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。受光部１３がデジタル信号Ｄｂ−２を出力することで、図３（ｂ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。
When the
実施形態２に係る光線路監視装置は、本実施形態に光線路監視方法を実行する。本実施形態に係る光線路監視方法は、実施形態１に光線路監視方法と図１０に示す戻り光受光手順Ｓ１０２が異なる。 The optical line monitoring apparatus according to the second embodiment executes the optical line monitoring method in this embodiment. The optical line monitoring method according to the present embodiment is different from the optical line monitoring method according to the first embodiment in the return light receiving procedure S102 shown in FIG.
実施形態２に係る光線路監視方法では、戻り光受光手順Ｓ１０２において、受光部１３が、戻り光Ｐｂを、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域で同時に受光する。例えば、第１の受光器３１−１及び第２の受光器３１−２が、同時に戻り光Ｐｂを受光する。これにより、受光部１３は、デジタル信号Ｄｂ−１及びデジタル信号Ｄｂ−２を同時に出力する。したがって、受光部１３の第２例は、１つの光パルスＰｆを用いて被測定光ファイバ１００における反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射とレイリー散乱の両方を同時に測定することができる。
The optical line monitoring method according to the
（実施形態３）
実施形態３に係る光線路監視装置は、実施形態１で説明した受光部の第１例に代えて受光部の第３例を備える。図１３に、受光部の第３例を示す。受光部１３の第３例は、受光器３１と増幅器３３を第１の周波数帯域に対応させて各１つとし、アナログ−デジタル変換後、デジタル処理によって第１の周波数帯域の信号及び第２の周波数帯域の信号に分離する。これにより、戻り光Ｐｂを複数の周波数帯域で同時に受光する。
(Embodiment 3)
The optical line monitoring apparatus according to the third embodiment includes a third example of the light receiving unit instead of the first example of the light receiving unit described in the first embodiment. FIG. 13 shows a third example of the light receiving unit. The third example of the
具体的には、受光部１３の第３例は、受光器３１と、増幅器３３と、ＡＤＣ３５と、デジタル演算回路３４と、を備える。受光器３１は、戻り光Ｐｂを受光し、光電変換して、光電変換後の電気信号を出力する。増幅器３３は、受光器３１からのアナログ信号を前記第１の周波数帯域で増幅する。ＡＤＣ３５は、増幅器３３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル演算回路３４は、ＣＰＵとメモリーに貯えられた計算プログラム、あるいはＦＰＧＡである。デジタル演算回路３４の演算内容は、ＡＤＣ３５からのデジタル信号より第１の周波数帯域の成分と第２の周波数帯域の成分をそれぞれデジタルフィルタによって抽出し、前者をデジタル信号Ｄｂ−１として出力し、後者をデジタル信号Ｄｂ−２として出力する。
Specifically, the third example of the
受光部１３がデジタル信号Ｄｂ−１を出力することで、図３（ａ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。受光部１３がデジタル信号Ｄｂ−２を出力することで、図３（ｂ）に示すＯＴＤＲ測定を行うことができる。
When the
デジタル演算回路３４は、例えば、ＡＤＣ３５からのデジタル信号より第１の周波数帯域の成分と第２の周波数帯域の成分を分配するデジタル信号分配器と、デジタル信号分配器からのデジタル信号を第１の周波数帯域の成分を抽出する第１のデジタルフィルタと、デジタル信号分配器からのデジタル信号を第２の周波数帯域の成分を抽出する第２のデジタルフィルタと、を備える。
For example, the digital
図１４に、別形態のデジタル演算回路を備える受光部の第３例を示す。デジタル演算回路３４は、例えば、ＡＤＣ３５からのデジタル信号より第１の周波数帯域の成分を抽出する第１のデジタルフィルタと、第１のデジタルフィルタからのデジタル信号を分配するデジタル信号分配器と、デジタル信号分配器からのデジタル信号を第２の周波数帯域の成分を抽出する第２のデジタルフィルタと、を備えていてもよい。
FIG. 14 shows a third example of a light receiving unit including a digital arithmetic circuit of another form. The digital
実施形態３に係る光線路監視装置は、本実施形態に光線路監視方法を実行する。本実施形態に係る光線路監視方法は、実施形態１に係る光線路監視方法と図１０に示す戻り光受光手順Ｓ１０２が異なる。 The optical line monitoring apparatus according to the third embodiment executes the optical line monitoring method according to this embodiment. The optical line monitoring method according to the present embodiment is different from the optical line monitoring method according to the first embodiment in the return light receiving procedure S102 shown in FIG.
実施形態３に係る光線路監視方法では、戻り光受光手順Ｓ１０２において、受光部１３が、戻り光Ｐｂを、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域で同時に受光する。例えば、戻り光を第１の周波数帯域で受光して光電変換し、光電変換後のアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号から第１の周波数帯域の周波数成分及び第２の周波数帯域の周波数成分をそれぞれ抽出する。
The optical line monitoring method according to the
これにより、受光部１３は、デジタル信号Ｄｂ−１及びデジタル信号Ｄｂ−２を同時に出力する。したがって、受光部１３の第３例は、１つの光パルスＰｆを用いて被測定光ファイバ１００における反射用ＷＤＭフィルタ９４−１〜９４−Ｎからの反射とレイリー散乱の両方を同時に測定することができる。
As a result, the
本発明の光線路監視装置及び光線路監視方法は、ＯＴＤＲ測定を行うことができるため、情報通信産業に利用することができる。 Since the optical line monitoring apparatus and the optical line monitoring method of the present invention can perform OTDR measurement, they can be used in the information communication industry.
１１：光パルス発生部
１２：サーキュレータ
１３：受光部
１４−１：第１演算処理部
１４−２：第２演算処理部
１５：表示部
１６：光入出力端子
１７−１：第１記憶部
１７−２：第２記憶部
１８−１：第１判定部
１８−２：第２判定部
２１：１本の光ファイバ
２２：光スプリッタ
２３−１、２３−３、２３−５、２３−Ｎ：複数本の光ファイバ
３１：受光器
３１−１：第１の受光器
３１−２：第２の受光器
３２：高周波信号分配・増幅器
３３：増幅器
３３−１：第１の増幅器
３３−２：第２の増幅器
３４：デジタル演算回路
３５：ＡＤＣ
３５−１：第１のＡＤＣ
３５−２：第２のＡＤＣ
３６：光カプラ
９１：ＯＬＴ
９２−１、９２−３、９２−５、９２−Ｎ：ＯＮＵ
９３：挿入用ＷＤＭフィルタ
９４−１、９４−３、９４−５、９４−Ｎ：反射用ＷＤＭフィルタ
１００：被測定光ファイバ
１０１：光線路監視装置
11: optical pulse generation unit 12: circulator 13: light receiving unit 14-1: first arithmetic processing unit 14-2: second arithmetic processing unit 15: display unit 16: optical input / output terminal 17-1: first storage unit 17 -2: second storage unit 18-1: first determination unit 18-2: second determination unit 21: one optical fiber 22: optical splitters 23-1, 23-3, 23-5, 23-N: A plurality of optical fibers 31: light receiver 31-1: first light receiver 31-2: second light receiver 32: high frequency signal distribution / amplifier 33: amplifier 33-1: first amplifier 33-2: first 2 amplifier 34: digital arithmetic circuit 35: ADC
35-1: First ADC
35-2: Second ADC
36: Optical coupler 91: OLT
92-1, 92-3, 92-5, 92-N: ONU
93: Insertion WDM filter 94-1, 94-3, 94-5, 94-N: Reflection WDM filter 100: Optical fiber to be measured 101: Optical line monitoring device
Claims (17)
前記光パルス発生部からの光パルスが前記被測定光ファイバで反射された戻り光を、前記幅の狭いパルスのパルス幅に応じた第１の周波数帯域及び前記幅の広いパルスのパルス幅に応じた第２の周波数帯域の両方で受光する受光部（１３）と、
を備える光線路監視装置。 An optical pulse generator (11) that generates an optical pulse having a narrow pulse and a wide pulse and outputs the optical pulse to the measured optical fiber (100);
The return light reflected by the optical fiber to be measured is reflected from the optical pulse generator in accordance with the first frequency band corresponding to the pulse width of the narrow pulse and the pulse width of the wide pulse. A light receiving section (13) for receiving light in both of the second frequency bands;
An optical line monitoring device comprising:
前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、
前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域である
ことを特徴とする請求項１に記載の光線路監視装置。 The optical pulse generated by the optical pulse generator has a shape in which the pulse width expands stepwise from the peak to the skirt,
The first frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the peak of the optical pulse,
The optical line monitoring apparatus according to claim 1, wherein the second frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the entire optical pulse.
前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、
前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域である
ことを特徴とする請求項１に記載の光線路監視装置。 The optical pulse generated by the optical pulse generator has a shape in which the peak value gradually decreases from the peak,
The first frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the peak of the optical pulse,
The optical line monitoring apparatus according to claim 1, wherein the second frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the entire optical pulse.
前記戻り光を受光する受光器（３１）と、
前記受光器からのアナログ信号を２つに分配及び少なくとも片方の信号を前記第１の周波数帯域で増幅する高周波信号分配・増幅器（３２）と、
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光線路監視装置。 The light receiving unit is
A light receiver (31) for receiving the return light;
A high-frequency signal distribution / amplifier (32) for distributing an analog signal from the light receiver into two and amplifying at least one of the signals in the first frequency band;
The optical line monitoring apparatus according to claim 1, further comprising:
前記戻り光を前記第１の周波数帯域で受光する受光器（３１）と、
前記受光器からのアナログ信号を前記第１の周波数帯域で増幅する増幅器（３３）と、
前記増幅器からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（３５）と、
前記ＡＤＣからのデジタル信号より前記第１の周波数帯域の成分と前記第２の周波数帯域の成分をそれぞれ抽出するデジタル演算回路（３４）と、
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光線路監視装置。 The light receiving unit is
A light receiver (31) for receiving the return light in the first frequency band;
An amplifier (33) for amplifying an analog signal from the light receiver in the first frequency band;
ADC (Analog Digital Converter) (35) for converting an analog signal from the amplifier into a digital signal;
A digital arithmetic circuit (34) for extracting each of the first frequency band component and the second frequency band component from the digital signal from the ADC;
The optical line monitoring apparatus according to claim 1, further comprising:
前記第１演算処理部の求めたＯＴＤＲ波形を、前記第１演算処理部がＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する第１記憶部（１７−１）と、
前記第１記憶部の記憶するＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形を取得し、前記最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が前記最新以外のＯＴＤＲ波形の前記所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する第１判定部（１８−１）と、
を備える請求項１から６のいずれかに記載の光線路監視装置。 A first arithmetic processing unit (14-1) that obtains an OTDR waveform using the time and light quantity of the return light received by the light receiving unit in the first frequency band;
A first storage unit (17-1) for storing the OTDR waveform obtained by the first arithmetic processing unit in association with the time when the first arithmetic processing unit obtains the OTDR waveform;
The latest OTDR waveform stored in the first storage unit and the latest OTDR waveform other than the latest OTDR waveform are acquired, and the peak value at a predetermined distance of the latest OTDR waveform is at the predetermined distance of the non-latest OTDR waveform. A first determination unit (18-1) for determining whether or not the peak value has decreased;
An optical line monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記第２演算処理部の求めたＯＴＤＲ波形を、前記第２演算処理部がＯＴＤＲ波形を求めた時刻と関連付けて記憶する第２記憶部（１７−２）と、
前記第２記憶部の記憶するＯＴＤＲ波形のうちの最新のＯＴＤＲ波形及び最新以外のＯＴＤＲ波形以外のＯＴＤＲ波形を取得し、前記最新のＯＴＤＲ波形の所定距離における波高値が前記最新以外のＯＴＤＲ波形の前記所定距離における波高値よりも低下したか否かを判定する第２判定部（１８−２）と、
を備える請求項１から７のいずれかに記載の光線路監視装置。 A second arithmetic processing unit (14-2) that obtains an OTDR waveform using the time and light quantity of the return light received by the light receiving unit in the second frequency band;
A second storage unit (17-2) for storing the OTDR waveform obtained by the second arithmetic processing unit in association with the time when the second arithmetic processing unit obtains the OTDR waveform;
The latest OTDR waveform stored in the second storage unit and the OTDR waveform other than the latest OTDR waveform other than the latest OTDR waveform are acquired, and the peak value at a predetermined distance of the latest OTDR waveform is the OTDR waveform other than the latest OTDR waveform. A second determination unit (18-2) for determining whether or not the peak value at the predetermined distance has decreased;
The optical-line monitoring apparatus in any one of Claim 1 to 7 provided with these.
１本の光ファイバ（２１）が光スプリッタ（２２）で複数本の光ファイバ（２３−１〜２３−Ｎ）に分岐されているＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の前記１本の光ファイバに挿入され、前記光線路監視装置からの前記光パルスを前記１本の光ファイバに合波するとともに、前記複数本の光ファイバで反射された前記戻り光を前記光線路監視装置に分波する挿入用ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）フィルタ（９３）と、
前記ＰＯＮの前記複数本の各光ファイバに挿入され、前記光線路監視装置からの光パルスを反射する反射用ＷＤＭフィルタ（９４−１〜９４−Ｎ）と、
を備える光線路監視システム。 An optical line monitoring device (101) according to any one of claims 1 to 5,
One optical fiber (21) is inserted into the one optical fiber of a PON (Passive Optical Network) branched into a plurality of optical fibers (23-1 to 23-N) by an optical splitter (22). The WDM for insertion that multiplexes the optical pulse from the optical line monitoring device into the one optical fiber and demultiplexes the return light reflected by the plurality of optical fibers to the optical line monitoring device. (Wavelength Division Multiplexing) filter (93);
A reflection WDM filter (94-1 to 94-N) that is inserted into each of the plurality of optical fibers of the PON and reflects a light pulse from the optical line monitoring device;
An optical line monitoring system comprising:
前記光パルス出力手順で出力した前記光パルスが前記被測定光ファイバで反射された戻り光を、前記幅の狭いパルスのパルス幅に応じた第１の周波数帯域及び前記幅の広いパルスのパルス幅に応じた第２の周波数帯域の両方で受光する戻り光受光手順（Ｓ１０２）と、
を順に有する光線路監視方法。 An optical pulse output procedure (S101) for generating an optical pulse having a narrow pulse and a wide pulse and outputting the optical pulse to the measured optical fiber (100);
The return light reflected by the optical fiber to be measured, which is output in the optical pulse output procedure, is converted into a first frequency band corresponding to the pulse width of the narrow pulse and the pulse width of the wide pulse. A return light receiving procedure (S102) for receiving light in both of the second frequency bands according to
The optical line monitoring method which has these in order.
前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、
前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域である
ことを特徴とする請求項１０に記載の光線路監視方法。 The optical pulse generated in the optical pulse output procedure has a shape in which the pulse width expands stepwise from the peak to the skirt,
The first frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the peak of the optical pulse,
The optical line monitoring method according to claim 10, wherein the second frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the entire optical pulse.
前記第１の周波数帯域は、前記光パルスのうちの前記ピークのパルス幅に応じた周波数帯域であり、
前記第２の周波数帯域は、前記光パルス全体のパルス幅に応じた周波数帯域である
ことを特徴とする請求項１０に記載の光線路監視方法。 The optical pulse generated in the optical pulse output procedure has a shape in which the peak value gradually decreases from the peak,
The first frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the peak of the optical pulse,
The optical line monitoring method according to claim 10, wherein the second frequency band is a frequency band corresponding to a pulse width of the entire optical pulse.
前記戻り光受光手順の後にさらに有することを特徴とする請求項１０から１５のいずれかに記載の光線路監視方法。 An OTDR waveform is obtained using the time and light quantity of the return light received in the first frequency band in the return light receiving procedure, stored in association with the time when the OTDR waveform is obtained, and the latest of the stored OTDR waveforms. The first OTDR waveform and the OTDR waveform other than the latest OTDR waveform are acquired, and it is determined whether or not the peak value at a predetermined distance of the latest OTDR waveform is lower than the peak value at the predetermined distance of the other OTDR waveform. 16. The optical line monitoring method according to claim 10, further comprising a determination procedure (S111) after the return light receiving procedure.
前記戻り光受光手順の後にさらに有することを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の光線路監視方法。 An OTDR waveform is obtained using the time and light quantity of the return light received in the second frequency band in the return light receiving procedure, and is stored in association with the time when the OTDR waveform is obtained, and the latest of the stored OTDR waveforms. 17. The optical line monitoring method according to claim 10, further comprising a second determination procedure (S <b> 112) for comparing the OTDR waveform and the OTDR waveform other than the latest OTDR waveform after the return light receiving procedure. .
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