[发明专利]光线路监视装置及光线路监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用光反射率测定(reflectometry)技术而测定光线路中的反射率分布，由此监视该光线路的光线路监视装置及光线路监视系统。

背景技术

在使用光纤线路进行光通信的光通信系统中，检测该光纤线路的断裂及传送损耗增加等故障是重要的。特别地，在近年日益普及的加入者类的光通信系统中，在光纤线路或加入者终端产生故障的情况下，要求要迅速确定故障部位而进行修复。

因此，在光通信系统中，为了检测这种故障而设置光线路监视装置。光线路监视装置是利用光反射率测定技术的装置，基于监视光在光纤线路等光线路上传输时所产生的反射光(菲涅耳(Fresnel)反射光及瑞利(Rayleigh)散射光)，而求出该光线路中的反射率分布，从而检测该光线路中的故障部位。并且，这种光线路监视装置，要求以高空间分辨率来测定反射率分布。

作为光反射率测定技术，已知OTDR(Optical Time Domain Reflectometry)，其基于脉冲(pulse)状的监视光在光线路上传输时所产生的反射光的强度的时间变化而测定反射率分布。此外，作为其他光反射率测定技术，还已知OCDR(Optical Coherence Domain Reflectometry)(参照专利文献1及非专利文献1、2)。

在OCDR中，调制光频率而产生具有梳齿状的光波相干函数的监视光，输入该监视光在光线路上传输时所产生的反射光，并且还输入将该监视光的一部分分支而取出的参照光，利用这些反射光与参照光的干涉的大小依存于两光之间的延迟时间差这一点，来测定光线路中的特定位置的反射率。并且，在OCDR中，通过使监视光中的光频率调制的间隔变化等，而使测定反射率的位置变化，而求出光线路中的反射率分布。

对于光波相干函数，其以光强度将以时刻t为变量的函数即光的电场V(t)的自相关函数<V(t)·V*(t-τ)>进行了标准化，且以光强度将光功率频谱(power spectrum)的傅立叶(Fourier)变换进行了标准化。电场V(t)的光被分支为2个，在将这2个分支光之间的延迟时间差设为τ时，这2个分支光的干涉纹的大小，通过该光的光波相干函数的实数部分来表示。此外，光波相干函数的绝对值，被称为可干涉度，表示干涉的大小。

在OCDR中使用的监视光，是调制光频率后的光，具有梳齿状的光波相干函数。作为具体例，作为监视光而使用将光频率以一定时间间隔依次以f₀、f₀+f_s、f₀-f_s、f₀+2f_s、f₀-2f_s、f₀+3f_s、f₀-3f_s、…的方式调制的光。或者，作为监视光而使用以调制频率f_s将光频率调制为正弦波状的光。如上述所示调制光频率后的监视光的光波相干函数，在f_sτ为整数时具有与delta函数形状类似的形状的峰(相干峰)。即，这些监视光具有梳齿状的光波相干函数。如果f_s变化，则相干峰的位置也变化。

梳齿状的光波相干函数，具有以间隔(1/f_s)配置的多个相干峰。以其中的1个相干峰存在于光线路中的被测定区间的方式，针对监视光施加时间宽度比相干峰的配置间隔(1/f_s)短的选通门(gate)处理，从而切分出监视光的脉冲。

专利文献1：日本特开平10-148596号公报

非专利文献1：K.Hotate and Z.He，Journal of Lightwave Technology，vol.24，pp.2541-2557(2006)

非专利文献2：Z.He and K.Hotate，Journal of Lightwave Technology，vol.20，pp.1715-1723(2002)

发明内容