JP2851066B2

JP2851066B2 - 妨害光遮断装置

Info

Publication number: JP2851066B2
Application number: JP1200092A
Authority: JP
Inventors: 宜雄加島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH0364135A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、１対ｎの双方向光通信システムを構成する
光スターカプラに入力される妨害光の遮断に用いられる
妨害光遮断装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は、従来の１対１の双方向光通信システムの構
成を示すブロック図である。

図において、端末装置91と、局装置92は光ファイバを
介して双方向通信が行なわれる。なお、ここでは端末装
置91から局装置92への通信にかかわるシステム構成につ
いて説明する。

端末装置91では、処理回路93が出力する送信信号情報
に応じて強度変調を行なう光源94は、所定の波長の信号
光を送信する。局装置92では、信号光を検波回路96で受
信し、受信信号情報を処理回路97に入力して受信処理を
行なう。また局装置92では、検波回路96の出力を自動利
得調整回路（AGC回路）98を介することにより受信信号
レベルを調整している。

また、局装置92には、過大光対策として自動利得調整
回路（AGC回路）98に加えて、検波回路96の入力段に疑
似回線（BON）95が挿入されている。

第６図は、１対ｎの双方向光通信システムの構成を示
すブロック図である。

図において、複数の端末装置67₁、67₂、…、67_nと局
装置72の間には、光ファイバ68₀、68₁、68₂、…、68_nと
光スターカプラ70により構成される光通信網が設定さ
れ、下り回線は波長λ_１、上り回線は波長λ_２の各信号
光の波長分割多重方式により双方向通信が行なわれる。

局装置72は、信号の送受信処理を行なう処理回路79、
処理回路79から入力される送信信号情報に応じて強度変
調した波長λ_１の信号光を出力する光源80、波長λ_２の
信号光を受信して受信信号情報を処理回路79に出力する
検波回路78、波長λ_１、λ_２の信号光の波長多重分離を
行なう波長多重化回路77により構成される。

各端末装置67は、信号の送受信処理を行なう処理回路
73、処理回路73から入力される送信信号情報に応じて強
度変調した波長λ_２の信号光を出力する光源74、波長λ
_１の信号光を受信して受信信号情報を処理回路73に出力
する検波回路76、波長λ_１λ_２の各信号光の波長多重分
離を行なう波長多重化回路75により構成される。

光スターカプラ70は、上り回線に対しては端末装置67
からの波長λ_２の信号光を１つに結合する機能と、下り
回線に対しては局装置72からの波長λ_１の信号光を複数
ｎに分岐する機能を有する。

なお、各端末装置対応の信号光の識別は、局装置72お
よび端末装置67において、各端末装置に割り当てられた
時間軸上の位置を検出する時分割制御方式により行なわ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した１対ｎの双方向光通信システムで
は、時分割制御方式により伝送路を共有するために、端
末装置に故障が発生して常時発光する場合には、連続光
となるために他の正常な端末装置から送出させる信号光
がマスクされ、局装置との通信が妨害されていた。

このような場合には、局装置は、複数の端末装置から
の信号光を光スターカプラを用いて１つに結合した信号
光として受信するため、１対１の双方向光通信システム
のように局装置内部に自動利得調整回路や疑似回線を設
置する方法では妨害光だけを除去することはできず、複
数端末装置と局装置との通信を確保することはできなか
った。

また、ある端末装置の位置に、高出力の妨害光を発生
させる装置が接続された場合にも同様に対策手段がなか
った。

本発明は、このような点を解決するためのものであ
り、光スターカプラで結合された複数の端末装置と局装
置間の通信を妨害光から保護する妨害光遮断装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理ブロック図である。

図において、信号光を１対ｎに分岐結合する光スター
カプラのｎ分岐した入力段に接続され、光スターカプラ
の入射光の一部を分岐する光分岐手段と、分岐された入
射光の強度に対するピーク値あるいは平均値を検出し、
ピーク値あるいは平均値の少なくとも一方が所定値に対
して異常を示す値であるときに、所定の制御信号を出力
する入射光異常検出手段と、制御信号に応じて、光スタ
ーカプラの入射光を遮断する光スイッチ手段とを備えた
ことを特徴とする。

〔作用〕

妨害光には、端末装置の故障による連続光あるいは妨
害光を発生させる装置による平均光強度が高い妨害光あ
るいは時間幅は狭いが光強度が高い妨害光がある。

本発明は、光分岐手段および入射光異常検出手段で、
光スターカプラに入射される信号光の強度をそのピーク
値あるいは平均値で検出し、少なくともその一方が所定
値に対して異常を示す値であるときには、光スイッチ手
段がその信号光を妨害光として光スターカプラの入力段
で遮断する。すなわち、妨害光が光スターカプラの入力
段で遮断されるので、１対ｎの光スターカプラを用いた
双方向通信システムに与える影響を回避することができ
る。

〔実施例〕

第２図は、本発明の実施例構成を示すブロック図であ
る。

図において、妨害光遮断装置は、端末装置から出射さ
れる妨害光を光スターカプラの入力段で遮断する位置に
配置される。すなわち、入出力ポート10₁には端末装置
側の光ファイバが接続され、入出力ポート10₂には光ス
ターカプラ側の光ファイバが接続される。

入出力ポート10₁に入射される信号光は、光スイッチ1
1および光分岐素子20を介して入出力ポート10₂に出射さ
れる。

光スイッチ11は、本実施例では光導波路16₁、16₂で接
続される２つの方向生結合器13、15により構成されるマ
ハツェンダ干渉計と、その一方の光導波路16₁を加熱す
るヒータ17により実現される。通常、光スイッチ11に
は、方向性結合器13の一方のポートに入射される信号光
を方向性結合器15を一方のポートから出射するが、ヒー
タ17を加熱することにより光の位相が変化し、方向性結
合器15の一方のポートには出射されない熱光学的スイッ
チになっている。

光分岐部20は、光スイッチ11から出力される光を２分
岐する導波路型の方向性結合器の光分岐素子21、22によ
り構成される。光分岐素子21、22の出力の一方は伝送さ
れる信号光として出力端子10₂に送出され、他方は妨害
光を検出するために光電変換部30に送出される。

光分岐素子21、22における光分岐比は、例えば100:1
であり、100分の１光強度の信号光が光電変換部30に入
力されるので、通常の信号伝送には影響を与えない。

光電変換部30は、光分岐素子21に接続される光電変換
素子31と、光分岐素子22に接続される光電変換素子33と
により構成され、光分岐素子21、22から送出される信号
光を電気信号に変換して、妨害光の有無を検出する制御
装置40に出力する。

光電変換素子31は、例えばシリコンホトダイオードで
構成され、0.5μｍ〜1.0μｍ程度の短波長域に感度があ
る。また、光電変換素子33は、例えばゲルマニウムホト
ダイオードで構成され、0.7μｍ〜1.6μｍ程度の長波長
域に感度がある。

すなわち、光分岐素子21、22と、光電変換素子31、33
とは、光ファイバが伝送可能な波長域すべての光電変換
を可能にし、入射されるすべての信号光を電気信号に変
換して制御装置40に出力するための構成である。

制御装置40は、光電変換素子31、33のそれぞれに対応
するピーク値検出系および平均値検出系を備え、妨害光
の検出に応じて、光スイッチ11のヒータ17を加熱する機
能を有している。

ピーク値検出系は、ピーク値検出回路41、43で光電変
換素子31、33の出力信号レベルのピーク値を検出し、両
ピーク値を比較器45で比較し、大きいほうのピーク値と
ピーク基準値出力回路49が出力する予め決められたピー
ク基準値とを比較器47で比較し、検出されたピーク値が
ピーク基準値より大きい場合に、所定の制御信号を出力
する。

ピーク基準値は、入射された信号光が妨害光であるか
否かを判定する基準値であり、通常の通信時の信号レベ
ルより高レベルに設定される。

また、平均値検出系では、平均値検出回路51、53で光
電変換素子31、33の出力信号レベルの平均値を検出し、
両平均値を比較器55で比較し、大きいほうの平均値と平
均基準出力回路59が出力する予め決められた平均基準値
とを比較器57で比較し、検出された平均値が平均基準値
より大きい場合に、所定の制御信号を出力する。

平均基準値は、入射された信号光が妨害光であるか否
かを判定する基準値であり、通常の通信時の平均値より
高く設定される。すなわち、正常な信号光はパルス的で
あり、故障時の信号光は連続光であることより、ピーク
値は同等であっても平均値に差が生じることを利用する
ものである。

ピーク値による妨害光の検出および平均値による妨害
光の検出の結果である比較器47、57の各制御信号出力
は、論理和回路60を介してスイッチ駆動電源61に入力さ
れる。

スイッチ駆動電源61は、各制御信号に応じて光スイッ
チ11のヒータ17を加熱する。すなわち、妨害光の検出に
応じて光スイッチ11のヒータ17が加熱されることによ
り、光スターカプラの入力段で妨害光を阻止することが
できる。

なお、光分岐素子、光電変換素子、ピーク値検出系、
平均値検出系は、短波長域および長波長域それぞれに対
応する構成を示したが、長波長（短波長）域の妨害光で
妨害されない構造であれば長波長（短波長）域用の構成
を省略することができる。

第３図は、１対ｎの双方向光通信システムにおける本
発明妨害光遮断装置の設置位置を示すブロック図であ
る。

図において、局装置72と複数ｎの端末装置67₁〜67_nと
の間で、１対ｎの光スターカプラ70を用いて構成される
１対ｎの双方向光通信システムでは、各端末装置対応の
妨害光遮断装置69₁〜69_nが光スターカプラ70の各端末装
置側の入力段に設置される。

なお、第２図に示した妨害光遮断装置では、各入力ポ
ート対応に光スイッチ、光分岐部、光電変換部、制御装
置を設置したが、光スイッチ、光分岐部を各入力ポート
対応に設置し、光電変換部および制御装置の共有が可能
である。ただし、この場合には、複数の端末装置から送
出される信号光を１つの制御装置で検出するので、何れ
の端末装置から送出された信号光を妨害光と判断したの
かを判別して、対応する光スイッチを開く制御部を備え
る必要がある。

第４図は、本発明の他の実施例構成を示すブロック図
である。

図において、光スイッチ81、光分岐部84、光電変換素
子31、制御装置90は、上述した実施例と同様に接続され
る。

ただし、光スイッチ81は、入射光を遮断する遮光板82
と、遮光板駆動装置83とにより構成され、妨害光検出に
応じて遮光板82が光ファイバに挿入されて信号光が遮断
される、いわゆる機械的スイッチであることが上述した
実施例の光スイッチと異なる。

また、光分岐部84は、分岐ミラー84により構成され、
入射される信号光を光スターカプラ側に透過させるとと
もに、一部を光電変換部31に反射出力する点が異なる。

なお、制御装置90は、上述した実施例の短波長域用の
ピーク値検出回路40と、ピーク基準値出力回路49と、比
較器47と、平均値検出回路51と、平均基準値出力回路59
と、比較器57と、論理和回路60と、スイッチ駆動電源61
とを備え、同様に接続される。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、光スターカプラの
端末装置側で妨害光の遮断が可能になるので、他の端末
装置と局装置の通信が保護され、信頼性の高い光通信シ
ステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック部。第２図は実施例構成を示すブロック図。第３図は１対ｎの双方向光通信システムにおける本発明
妨害光遮断装置の設置位置を示すブロック図。第４図は他の実施例構成を示すブロック図。第５図は１対１の双方向光通信システムの構成を示すブ
ロック図。第６図は１対ｎの双方向光通信システムの構成を示すブ
ロック図。 10……入出力ポート、11、81……光スイッチ、13、15…
…方向性結合器、16……光導波路、17……ヒータ、20、
84……光分岐部、21、22……光分岐素子、30……光電変
換部、31、33……光電変換素子、40、90……制御装置、
41、43……ピーク値検出回路、45、47、55、57……比較
器、49……ピーク基準値出力回路、51、53……平均値検
出回路、59……平均基準値出力回路、60……論理和回
路、61……スイッチ駆動電源、67……端末装置、68……
光ファイバ、69……妨害光遮断装置、70……光スターカ
プラ、72……局装置、73、79、93、97……処理回路、7
4、80、94……光源、75、77……波長多重化回路、76、7
8、96……検波回路、82……遮光板、83……遮光板駆動
装置、85……分岐ミラー、95……疑似回路（BON）、96
……自動利得調整回路（AGC回路）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】信号光を１対ｎに分岐結合する光スターカ
プラのｎ分岐した入力段に接続され、前記光スターカプラの入射光の一部を分岐する光分岐手
段と、分岐された入射光の強度に対するピーク値あるいは平均
値を検出し、ピーク値あるいは平均値の少なくとも一方
が所定値に対して異常を示す値であるときに、所定の制
御信号を出力する入射光異常検出手段と、前記制御信号に応じて、前記光スターカプラの入射光を
遮断する光スイッチ手段とを備えたことを特徴とする妨害光遮断装置。