JP2677290B2 - 光フィイバ線路の試験方法 - Google Patents

光フィイバ線路の試験方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば交換局と加入者との間に付設される光
ファイバ線路の試験方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のこの種の試験方法としては、光ファイバ線路の
両側にそれぞれ設けられている発光素子及び受光素子に
よって両端間で行われる光通信の信号の切れ目に、上記
光ファイバ線路が正常であるか否かを検出するための試
験信号を上記両端間で送受し、受信した光の強さ(パワ
ー)に基づき試験を行う手法が知られている(例えば、
NTT研究実用化報告第34巻第7号(1985)P.1089〜109
8、永瀬ら“加入者線光伝送方式保守試験システ
ム”)。また、光ファイバ線路の送受系を一時切離し、
光パルス試験機を用いて試験を行う方法も検討されてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記試験方法のうち前者の方法による
と、通信路に障害があることは検出できても、ファイバ
線路のどの部分で障害が発生したかを検出することがで
きないという問題点があった。また、後者の方法による
と本来の通信を止めねばならないほか、光ファイバ線路
を光パルス試験機に接続するための光スイッチが必要と
なり、しかもこの光スイッチが故障すると通信が行えな
くなるため高精度なものが要求されるが、このようなも
のは実現されていないという問題点が発生していた。
そこで本発明は、本来の通信を止める必要がなく、ま
た、特別な高精度の部品がなくても実現でき、更に、光
ファイバ線路のどの部分で障害が発生したか検出を行う
ことの可能な光ファイバ線路の試験方法を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る光ファイバ線路の試験方法は、双方向で
通信光の送受信が行われる光ファイバ線路の所定箇所に
光の分岐及び合流を行う分岐合流手段を設け、この分岐
合流手段を介して取込んだ前記通信光のレベルに基づい
て通信中か否かを監視し、通信中でないことが検出され
ている場合には前記分岐合流手段を介して試験光を送信
し、このときに前記試験光の戻り光として得られる光の
レベルに基づき前記光ファイバ線路の試験を行うことを
特徴とする。
〔作用〕
本発明に係る光ファイバ線路の試験方法は、以上の通
りに構成されるので、分岐合流手段を介して分岐されて
くる通信光をモニタすることにより通信中か否かの監視
がなされて、通信が行われていないときに上記分岐合流
手段を介して試験用の光(試験光)を送信して光ファイ
バ線路の所定部分の断線等の試験が行われることにな
る。
上記の通信中か否かの監視の場合には、光ファイバ線
路の一端から送信された通信光は直接に分岐合流手段を
介して得られ、光ファイバ線路の他端から送信された通
信光は後方散乱光等となって分岐合流手段を介して得ら
れ、光ファイバ線路の両側の内のいずれから送信された
通信光かはレベルにより検出でき、かつ、試験用に発し
た光も後方散乱光等となって分岐合流手段を介して得ら
れ、このように戻り光として得られる光のレベルで断線
伝送損失増加等を検出できる。
〔実施例〕
以下、添付図面の第1図乃至第4図を参照して本発明
の実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る光ファイバ線路の試
験方法が適用される光通信システムのブロック図であ
る。同図において、符号1は発光素子及び受光素子を含
む送受信装置を示しており、交換局に設けられる。符号
2は発光素子及び受光素子を含む送受信装置を示してお
り、加入者端末として妄けられる、送受信装置1,2間は
光ファイバ線路3によって接続される。光ファイバ線路
3の交換局に近い所要部には分岐合流手段である分岐合
流器4が設けられる。
ここで、分岐合流器4について説明する。光ファイバ
は折れ曲げられるとこの折れ曲った部分から外方へ光を
放射し、また、光を入射するようになるから、この折曲
を用いてもよいが、損失が大きいので、2本の光ファイ
バを密着させたときに生じるクロストークを利用する。
つまり、2本の光ファイバを密着させた状態で密着部分
に熱を加えて長手方向にわずかに引き、2本の光ファイ
バを融着させてそれぞれのコアが近接した状態のものを
得る、このようにして得られた分岐合流器4を介した光
ファイバ3Aにパルス試験機5を接続する。
第2図にパルス試験器5の構成を示す。51はパルス発
生器であり、この出力信号がレーザダイオード52に与え
られ、ここからのレーザ光は方向性結合器53へ導びかれ
る。方向性結合器53へ与えられた試験用の光信号(試験
光)は光ファイバ3Aへ送出される。一方、方向性結合器
53を介して光ファイバ3Aから到来する光はアバランシェ
フォトダイオード54で受光され、電気信号とされて増幅
器55で増幅され平均化回路56へ導びかれる。平均化回路
56で平均化された光のレベル信号は表示器57へ送られ、
これに基づく表示がなされる。
また、増幅器55の出力信号は図示しない比較手段に導
かれ送受信装置1,2間で通信が行われているか否かの検
出に用いられ、その結果に基づいてパルス発生器51によ
るパルスの発生が制御される。具体的には、光ファイバ
線路3による伝送損失が20dB程度であるとすると、分岐
合流器4により到来する光信号としては、送受信装置2
から送信されて直列到来するもの(通信光)と、送受信
装置1から送信され光ファイバ線路3の所定位置で後方
散乱を生じて後方散乱光として到来するもの(通信光の
戻り光)と、レーザーダイオード52から射出され光ファ
イバ線路3の所定位置で後方散乱を生じて後方散乱光と
して到来するもの(試験光の戻り光)とがあるから、第
3図に示されるように送受信装置2から送出される場合
に0dBmであると、−20dBmに分岐合流器4で10%分岐さ
れるときの10dBを加え−30dBmで受信でき、送受信装置
1から送出されて後方散乱光となったものでは−40dBm
に10dBの減衰を加えて−50dBmとなる。通信中の場合に
は−50dBm以上となるはずであるから、試験用の光信号
(試験光)による後方散乱光(試験光の戻り光)による
ものを−50dBmよりマージンを見込んだだけ小さくなる
ようにパルス発生器51、レーザダイオード52の駆動系等
の設定を行っておく。そして、通信中の判定レベルを第
3図に示すように−55dBm程度としておき、これより大
きなレベルが所定時間検出されたとき前述の比較手段に
よりパルス発生器51によるパルス発生を止め、試験光の
送信が停止されるようにする。
第1図のような構成の試験系は、交換局と加入者との
間の光ファイバ線路毎に設けられるのであるが、光パル
ス試験機5は取外し可能となっており、各通信系の試験
を次々に行ってゆくように用いられる。このとき、光パ
ルス試験機5が取外された(取付けられていても同じで
あるが)系では分岐合流器4で10%の分岐が生じるが、
出力レベルを十分大きくして通信に障害が生じないよう
に送受信装置1,2を設定しておくようにする。
このような通信システムでは、光ファイバ線路3の試
験は次のようにして行われる。
光ファイバ3Aに光パルス試験機5を接続し、動作を開
始させる。すると、方向性結合器53、アバランシェフォ
トダイオード54、増幅器55、平均化回路56による動作が
なされ、光通信中か否かの監視が行われる。つまり、平
均化回路56で得られる平均化レベルが−30dBmであれば
送受信装置2による送信が行われているのであり、−50
dBmであれば送受信装置1による送信が行われ後方散乱
光が得られているのである。この状態では判定レベル
(第3図)を越える(すなわち、通信中である)ことか
ら、パルス発生器51によるパルス発生は行われない。
一方、受信した光による平均化レベルが判定レベルよ
り下った状態が所定時間続くと、通信が行われていない
と判定され、比較手段がパルス発生器51によるパルス発
生を許可する。レーザダイオード52より出力されたレー
ザ光(試験光)は方向性結合器53、光ファイバ3Aへ送出
され光ファイバ線路3において生じる後方散乱光とし
て、あるいは、コネクタ等で発生するフレネル反射光と
して戻ってくる。この戻り光を方向性結合器53、アバラ
ンシェフォトダイオード54、増幅器55、平均化回路56、
表示器57で検出し、光ファイバ線路3の異常(損失増
加、断線等)を試験する。ここで用いられる損失の測定
手法は、レーザダイオード52から発生される光パルス
(試験光)に対応する反射光(試験光の戻り光)の時間
変化に基づくもの等の公知の手法が用いられ、測定精度
の向上のため複数回の測定結果の平均値(平均化回路56
による)が使用されて、光ファイバ線路3の長手方向の
損失分布が求められる。
このような試験が行われている間にも、増幅器55の出
力を用いて比較手段は得られている信号のレベルが所定
時間以上判定レベル(上記例では−55dBm)を越えぬか
否か検出している。そして、得られている信号のレベル
が所定時間以上判定レベルを越える場合には、通信中と
判定してパルス発生器51によるパルス発生を止め、試験
光の送信を停止して通信の妨げとならぬようにし、損失
測定等を止める。
第4図に上記の光ファイバ線路の試験方法の実験系シ
ステムが示されている。レーザダイオード101として1.3
μmの波長のレーザ光を発するものを用い、分岐合流器
102として分岐が50%のものを用いた。光ファイバ103は
単一モードファイバ(カットオフ波長1.2μm、MFD10μ
m、伝送損失0.35dB/km)で、20kmをボビン104に巻いて
用い、分岐合流器102と融着接続してある。分岐合流器1
02の分岐したポート105にはパワーメータ(最少検出感
度−80dBm)106を接続した。光ファイバ103の一端及び
分岐合流器102のファイバが接続されていない一端をマ
ッチングオイル(屈折率n=1.46)107に浸した場合
(フレネル反射が抑制される。)と、浸さなかった場合
との測定結果を下表に示す。
上記の測定時のレーザダイオード101の出力は、分岐
合流器102のポート108で観測(光ファイバ103を切断し
て観測)したところ、−11.63dBmであった。上記の表か
ら明らかな如く、光入射を行った場合(パワー出力有)
と光入射を行わなかった場合(パワー出力無)とで最小
でも約20dBmの差があり、光入射が行われているか否
か、つまり、通信中であるか否かの検出が可能であるこ
とがわかった。光ファイバ103の一端をマッチングオイ
ル107に浸さなければ、フレネル反射の影響で検出出力
が−33.27dBmと大きくなることから、通信系にフレネル
反射があるシステムでは更に通信中であるか否かの検出
が容易になることがわかる。また、マッチングオイル10
7に浸される側からレーザダイオード101を用いて光入射
を行ったときに−21.73dBmとになったことから、パワー
メータ106に到来する光のパワーは最低で−59.70dBmと
なり、ポート105に−59.70dBm以下に検出の閾値を持つ
受光素子を設けることで通信中か否かを検出可能であ
る。また、実験系の特性からポート109にパワーメータ1
06を接続しても同様の結果が得られるものと予想され
る。
本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。
例えば、分岐合流手段としては実施例に示した分岐合
流器だけでなく、多層膜フィルタを用いるような分波合
波器等を用いることができる。この分波合波器はフィル
タの透過率を異なる波長について0%と100%に近づく
ように設計されるが、実際には0%と100%とに分波す
ることはできず分岐器(合流器)の機能を持つからであ
る。また、分岐合流器の設置位置は検出すべき障害の位
置に応じてシステム毎に変更可能であるが、実施例のよ
うに局交換決側に設けられるようにすると、パルス試験
機を用いて次々に試験でき便利である。更に、通信中で
ないと判定した場合の試験用の光信号(試験光)の送信
指示、損失等の測定中に通信開始を検出した場合の上記
試験光の送信中止指示等は保守員等が入力してもよい。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したように本発明によれば、分岐合
流手段により光ファイバ線路における通信状態をモニタ
し、通信中でない場合に試験用の光(通信光)を発して
試験を行うため、通信を止める必要がなく、特別に高精
度な光スイッチ等を必要としない。また、光ファイバ線
路のいずれかの端から到来する通信光かによってレベル
が異なり、かつ、試験光が後方散乱等で戻ってくるた
め、これらによりどの部分が障害かを検出可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る光ファイバ線路の試
験方法が適用される通信システムの構成図、第2図は、
第1図の要部構成図、第3図は、本発明により通信中か
否かの判定を行う場合の各レベルの一例を示す図、第4
図は、本発明の実験系システムの構成図である。 1,2……送受信装置、3……光ファイバ線路、3A,103…
…光ファイバ、4,102……分岐合流器、5……パルス試
験機、51……パルス発生器、52,101……レーザダイオー
ド、53……方向性結合器、54……アバランシェフォトダ
イオード、55……増幅器、56……平均化回路、57……表
示器、106……パワーメータ、107……マッチングオイ
ル。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】双方向で通信光の送受信が行われる光ファ
    イバ線路の所定箇所に光の分岐及び合流を行う分岐合流
    手段を設け、この分岐合流手段を介して取込んだ前記通
    信光のレベルに基づいて通信中か否かを監視し、通信中
    でないことが検出されている場合には分岐合流手段を介
    して試験光を送信し、このときに試験光の戻り光として
    得られる光のレベルに基づき前記光ファイバ線路の試験
    を行うことを特徴とする光ファイバ線路の試験方法。
  2. 【請求項2】前記分岐合流手段を介して前記試験光を送
    信して行う試験中にも前記通信光のレベルに基づく前記
    通信中か否かの監視を継続し、通信中であることが検出
    されると、前記試験光を送信して行う試験を止めること
    を特徴とする請求項1記載の光ファイバ線路の試験方
    法。
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