JP3078632B2 - Optical pulse tester - Google Patents
Optical pulse testerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光通信システム分野に属
する。特に、光信号の伝送媒体である光ファイバ及び光
ファイバ線路の光損失等の特性を試験する光パルス試験
器に関するもである。The present invention belongs to the field of optical communication systems. In particular, the present invention relates to an optical pulse tester for testing characteristics such as optical loss of an optical fiber and an optical fiber line as a transmission medium of an optical signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】信頼性が高く、経済的な光通信システム
を実現するためには、高信頼で経済的な光ファイバ線路
を構築することが重要である。そのためには、光ファイ
バ線路の特性を高性能な試験器で、短時間で遠距離まで
測定、試験する必要がある。光パルス試験器(以下、O
TDR(Optical Time Domain Reflectometer) と称す
る)は、被試験光ファイバに光パルスを送出し、光ファ
イバからの反射光や後方散乱光を受信、これを解析して
光損失等の特性をCRT等に表示する装置であり、光フ
ァイバの片端から試験できることから非常に有用な試験
器とされいる。そのため、従来からOTDRの測定可能
距離(これをダイナミックレンジと言う)を拡大する研
究開発がなされてきた。2. Description of the Related Art In order to realize a highly reliable and economical optical communication system, it is important to construct a highly reliable and economical optical fiber line. For that purpose, it is necessary to measure and test the characteristics of the optical fiber line over a short distance with a high-performance tester. Optical pulse tester (hereinafter referred to as O
TDR (Optical Time Domain Reflectometer) transmits an optical pulse to the optical fiber under test, receives the reflected light and backscattered light from the optical fiber, and analyzes this to analyze the characteristics such as optical loss to a CRT or the like. This is a very useful tester because it is a display device that can test from one end of an optical fiber. For this reason, research and development for increasing the OTDR measurable distance (this is called a dynamic range) has been conventionally performed.
【0003】ダイナミックレンジを拡大するには、主に
被試験光ファイバへの送出パルス強度を大きくすること
と、後方散乱光等の受信感度を向上する方法が取られ
る。受信感度を向上する一方法として、ヘテロダインも
しくはホモダイン受信といったコヒーレント検波技術を
適用することが検討されている。コヒーレント検波技術
を用いる従来のOTDRについて図7を基に説明する。
図7では試験信号光とローカル信号光の発生を同一光源
により行っている。1は狭線幅スペクトルの光を発生す
る光源部、2は光源部1からの出射光を試験信号光aと
ローカル信号光bとに分岐する第1の合分岐器、3は分
岐した試験信号光を一定の周期でパルス化すると共に光
周波数変調する第1の音響光学スイッチ(以後AOスイ
ッチと称する)、4はパルス化した試験信号光を被試験
光ファイバ5に入射するとともに光ファイバ5からの反
射光及び後方散乱光cを試験器に導く第2の合分岐器で
ある。なお、合分岐器4はAOスイッチ3と同期をとっ
た第2のAOスイッチであってもよい。また、6は試験
器内に導かれた反射光および後方散乱光cと前記のロー
カル信号光bとを合波する第3の合分岐器、7は合波さ
れた反射光および後方散乱光とローカル信号光とのビー
ト信号光dを光/電気変換する受光器、8はビート信号
をベースバン信号に変換(ただし、受光器7からのビー
ト信号が直接ベースバンド信号として得られるホモダイ
ン検波方式の場合はこの変換を行なわずに次のA/D変
換処理に進む)した後、A/D変換さらに自乗変換する
信号変換器、9は自乗変換した一定周期の信号をSN比
改善のために加算する加算処理器、10は加算処理した
信号を対数変換する対数変換器、11は反射光および後
方散乱光cのそれぞれの強度の長手方向分布(以下、O
TDR波形と称する)を表示するCRT、12は試験信
号光aを一定周期でパルス化したり、加算処理するため
のタイミング発生器である。8〜11で電気処理系13
が構成されている。In order to expand the dynamic range, there are mainly employed a method of increasing the intensity of a pulse transmitted to the optical fiber under test and a method of improving the receiving sensitivity of backscattered light and the like. As one method for improving reception sensitivity, application of a coherent detection technique such as heterodyne or homodyne reception is being studied. A conventional OTDR using the coherent detection technique will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the test signal light and the local signal light are generated by the same light source. 1 is a light source unit that generates light having a narrow line width spectrum, 2 is a first multiplexer / demultiplexer that branches the light emitted from the light source unit 1 into a test signal light a and a local signal light b, and 3 is a branched test signal. A first acousto-optic switch (hereinafter, referred to as an AO switch) 4 for pulsating light at a constant period and modulating the optical frequency, and 4 enters the pulsed test signal light into the optical fiber 5 to be tested and from the optical fiber 5. Is a second branching device that guides the reflected light and the backscattered light c to the tester. Note that the branching device 4 may be a second AO switch synchronized with the AO switch 3. Reference numeral 6 denotes a third multiplexer / demultiplexer that multiplexes the reflected light and backscattered light c guided into the tester and the local signal light b, and 7 denotes a multiplexed reflected light and backscattered light. A photodetector for optically / electrically converting the beat signal light d with the local signal light, and 8 for converting the beat signal to a baseband signal (however, in the case of a homodyne detection method in which the beat signal from the photodetector 7 is directly obtained as a baseband signal) Does not perform this conversion but proceeds to the next A / D conversion process), and then performs a A / D conversion and a square conversion. A signal converter 9 adds the square-converted signal of a fixed period to improve the SN ratio. An addition processor 10 is a logarithmic converter that performs logarithmic conversion of the added signal, and 11 is a longitudinal distribution (hereinafter referred to as O) of respective intensities of the reflected light and the backscattered light c.
A CRT 12 displaying a TDR waveform) is a timing generator for pulsing the test signal light a at a constant period or performing an addition process. 8 to 11 for electrical processing system 13
Is configured.
【0004】このようなコヒーレント検波技術を用いる
OTDR(以下、コヒーレント検波OTDRと称する)
において、コヒーレント検波を行うには数KHzといっ
た狭線幅スペクトルの光を発生する光源部が不可欠であ
り、これを実現するために分布帰還型半導体レーザ(以
後、DFB−LDと記す)等の出力端に長さ1km程度
の光ファイバを融着接続し、該光ファイバからの後方散
乱光を利用して狭線幅化することなどが行われている。
図7はこの例を示し、光源部1は半導体レーザ等14と
狭線幅化用光ファイバ15と光アイソレータ19で構成
されている。An OTDR using such a coherent detection technique (hereinafter referred to as a coherent detection OTDR)
In order to perform coherent detection, a light source unit that generates light having a narrow line width spectrum of several KHz is indispensable. In order to realize this, an output of a distributed feedback semiconductor laser (hereinafter referred to as a DFB-LD) or the like is required. An optical fiber having a length of about 1 km is fusion-spliced to an end, and a line width is reduced using backscattered light from the optical fiber.
FIG. 7 shows this example. The light source section 1 is composed of a semiconductor laser 14 or the like, an optical fiber 15 for narrowing the line width, and an optical isolator 19.
【0005】コヒーレント検波OTDRでは、微弱な後
方散乱光cに対して比較的大きな強度のローカル信号光
bを合波したビート信号光dを受信検波するものであ
る。ビート信号光の強度Ad は、後方散乱光強度をAc
、ローカル信号光強度をAb とすると、Ac とAb の
積の平方根に比例する。従って、ローカル信号光強度A
bを比較的大きくすることによって、より微弱な後方散
乱光まで受信できることになり、OTDRとしてのダイ
ナミックレンジを拡大することができる。In the coherent detection OTDR, a beat signal light d obtained by combining a local signal light b having a relatively large intensity with a weak backscattered light c is received and detected. The intensity Ad of the beat signal light is represented by Ac
Assuming that the local signal light intensity is Ab, the local signal light intensity is proportional to the square root of the product of Ac and Ab. Therefore, the local signal light intensity A
By making b relatively large, even weaker backscattered light can be received, and the dynamic range as the OTDR can be expanded.
【0006】しかしながら、前述した従来の光パルス試
験器(OTDR)では、コヒーレント検波技術を用いる
ことによってダイナミックレンジは拡大できるが、狭線
幅スペクトルの光源部1を用いるために、OTDR波形
上にフェージングノイズと称されるノイズを生じる欠点
がある。図8に、図7の構成のコヒーレント検波OTD
Rで観測したOTDR波形例を示す。図8は、10km
長の被試験光ファイバに、波長1.55μm、パルス幅
1μs、パルス周期1ms、ピーク強度−10dBmの
光パルスを入射した時のOTDR波形である。OTDR
波形のSN比改善のための加算回数は2.6×105 回
行っている。加算処理時間は約260秒であった。OT
DR波形は、ほぼ一直線になるべきであるが、前記フェ
ージングノイズのために±0.2dB程度のゆらぎが見
られる。このノイズにより、被試験光ファイバの途中の
接続箇所や損失の変化による段差を判別が困難であっ
た。例えば、0.1dB程度の段差は、段差としては全
く判別できない。従って、コヒーレント検波OTDRの
フェージングノイズの低減が必要である。However, in the above-mentioned conventional optical pulse tester (OTDR), the dynamic range can be expanded by using the coherent detection technique. However, since the light source unit 1 having a narrow line width spectrum is used, the fading on the OTDR waveform is performed. There is a disadvantage of generating noise called noise. FIG. 8 shows a coherent detection OTD having the configuration of FIG.
An OTDR waveform example observed at R is shown. FIG. 8 is 10 km
This is an OTDR waveform when an optical pulse having a wavelength of 1.55 μm, a pulse width of 1 μs, a pulse period of 1 ms, and a peak intensity of −10 dBm is incident on a long optical fiber under test. OTDR
The number of additions for improving the SN ratio of the waveform is 2.6 × 10 5 times. The addition processing time was about 260 seconds. OT
The DR waveform should be substantially straight, but there is a fluctuation of about ± 0.2 dB due to the fading noise. Due to this noise, it was difficult to determine a connection point in the middle of the optical fiber under test or a step due to a change in loss. For example, a step of about 0.1 dB cannot be discriminated as a step at all. Therefore, it is necessary to reduce fading noise of the coherent detection OTDR.
【0007】フェージングノイズは、光ファイバ中の光
パルス幅相当の微小区間で散乱された散乱光同士が干渉
することと後方散乱光の偏波依存性が被試験光ファイバ
の長手方向で変化することに起因する。このフェージン
グノイズによるOTDR波形上の揺らぎの大きさは、統
計的に独立な後方散乱波形数の平方根の逆数に比例す
る。従って、独立な後方散乱波形を数多く加算処理する
ことで低減できる。The fading noise is caused by interference between scattered lights scattered in a minute section corresponding to an optical pulse width in an optical fiber, and that the polarization dependence of backscattered light changes in the longitudinal direction of the optical fiber under test. caused by. The magnitude of the fluctuation on the OTDR waveform due to the fading noise is proportional to the reciprocal of the square root of the number of statistically independent backscattering waveforms. Therefore, the number of independent backscattering waveforms can be reduced by performing addition processing.
【0008】そこで、従来より、試験信号光およびロー
カル信号光発生の光源部の光周波数を変化させると共
に、合波される試験信号光側もしくはローカル信号光側
の偏波状態を制御することによって独立な後方散乱波形
数を増やし、コヒーレント検波OTDRのフェージング
ノイズによる揺らぎを低減する手法がとられてきた。図
9は、このフェージングノイズ低減方法の従来例の構成
図である。14は光周波数制御可能なDFB−LD等の
半導体レーザ、16は光周波数制御部であり、狭線幅化
用光ファイバ15と光アイソレータ19と併せて光周波
数可変な光源部22を構成している。17は偏波状態制
御器、18は光周波数制御部16、偏波状態制御器17
およびタイミング発生器12を制御する主制御部であ
る。半導体レーザ14の温度を15℃から28℃の間で
変化させると、出射光強度の変動はほとんどなく、前記
光源部22の光周波数を約140GHz変化させること
ができる。また、試験信号光側の偏波状態は、回転位相
板、回転型ファイバクランク、電気光学結晶、ファラデ
ー回転子等の素子を用いた偏波制御器を挿入することに
よって偏波制御可能とした。ここでは(1/4)波長板
と(1/2)波長板の2個の位相板が直列接続された回
転位相板方式のものを用いた。Therefore, conventionally, the optical frequency of the light source unit for generating the test signal light and the local signal light is changed, and the polarization state of the test signal light or the local signal light to be multiplexed is controlled so as to be independent. In order to reduce the fluctuation due to fading noise of the coherent detection OTDR, a method has been adopted in which the number of backscattering waveforms is increased. FIG. 9 is a block diagram of a conventional example of this fading noise reduction method. Reference numeral 14 denotes a semiconductor laser such as a DFB-LD capable of controlling the optical frequency, and reference numeral 16 denotes an optical frequency control unit, which constitutes a light source unit 22 capable of changing the optical frequency together with the optical fiber 15 for narrowing the line width and the optical isolator 19. I have. 17 is a polarization state controller, 18 is an optical frequency controller 16, and a polarization state controller 17
And a main control unit for controlling the timing generator 12. When the temperature of the semiconductor laser 14 is changed between 15 ° C. and 28 ° C., the emitted light intensity hardly changes, and the optical frequency of the light source unit 22 can be changed by about 140 GHz. The polarization state on the test signal light side can be controlled by inserting a polarization controller using elements such as a rotating phase plate, a rotating fiber crank, an electro-optic crystal, and a Faraday rotator. Here, a rotating phase plate type in which two phase plates of a (1/4) wavelength plate and a (1/2) wavelength plate are connected in series is used.
【0009】光周波数制御可能な光源部22からの出射
光は、光周波数制御部16によりその光出力をほぼ一定
に保ちながら光周波数変化が可能である。この出射光の
スペクトル線幅は狭線幅化用光ファイバ15によって、
コヒーレント検波を行うために十分な線幅を有する。こ
の出射光は第1の合分岐器2により試験信号光aとロー
カル信号光bとに分岐される。分岐された試験信号光a
は偏波状態制御器17でその偏波状態が制御され、さら
にAOスイッチ3で一定の周期でパルス化されると共に
光周波数変調され、第2の合分岐器4を介して被試験光
ファイバ5に入射される。被試験光ファイバ5からの反
射光および後方散乱光cは第2の合分岐器4を介して第
3の合分岐器6に導かれる。この第3の合分岐器6では
ローカル信号光bと、反射光および後方散乱光cとが合
波される。合波されたビート信号光dは受光器7で光/
電気変換される。該ビート信号は信号変換器8でベース
バンド信号に変換され、A/D変換さらに自乗変換され
た後、加算処理器9でSN比改善のために加算される。
さらにその後、対数変換器10で対数変換され、CRT
11にOTDR波形として表示される。タイミング発生
器12は試験信号光をパルス化するための信号をAOス
イッチ3の駆動部に供給するとともに信号変換器8と加
算処理器9へ加算処理タイミング信号を供給する。The light frequency of the light emitted from the light source unit 22 whose light frequency can be controlled can be changed by the light frequency control unit 16 while keeping its light output substantially constant. The spectral line width of the emitted light is reduced by the optical fiber 15 for narrowing the line width.
It has a sufficient line width to perform coherent detection. The emitted light is split by the first splitter 2 into a test signal light a and a local signal light b. Test signal light a branched
The polarization state of the optical fiber under test 5 is controlled by a polarization state controller 17, pulsed at a constant period by an AO switch 3 and optically frequency-modulated, and passed through a second multiplexer / demultiplexer 4. Is incident on. The reflected light and the backscattered light c from the optical fiber under test 5 are guided to the third coupler 6 via the second coupler 4. In the third multiplexer / demultiplexer 6, the local signal light b and the reflected light and the backscattered light c are multiplexed. The multiplexed beat signal light d
Electric conversion. The beat signal is converted to a baseband signal by a signal converter 8, A / D-converted, and then square-converted, and then added by an adder 9 to improve the SN ratio.
After that, logarithmic conversion is performed by the logarithmic converter 10 and CRT is performed.
11 is displayed as an OTDR waveform. The timing generator 12 supplies a signal for pulsing the test signal light to the drive unit of the AO switch 3 and supplies an addition processing timing signal to the signal converter 8 and the addition processor 9.
【0010】主制御部18は、光周波数制御部16、偏
波状態制御器17及びタイミング発生器12を制御し、
最終的には被試験光ファイバ5に送出する光パルスのタ
イミングに応じて光周波数を変化させ、偏波の状態を制
御している。従って、被試験光ファイバから戻ってくる
独立な後方散乱波形数が多くなり、加算処理によってO
TDR波形上のフェージングノイズによる揺らぎが低減
されることになる。図10に図9の構成のコヒーレント
検波OTDRで測定したOTDR波形例を示す。図10
は、10km長の被試験光ファイバに、波長1.55μ
m、パルス幅1μs、パルス周期1ms、ピーク強度−
10dBmの光パルスを入射した時のOTDR波形であ
る。OTDR波形のSN比改善のための加算回数は、
2.6×105 回行った。加算時間は約260秒であっ
た。光周波数変化は中心光周波数から±70GHz往復
させた。1往復時間は約130秒である。偏波状態は
0.65×105 回の加算回数毎に4通り変化させた。The main controller 18 controls the optical frequency controller 16, the polarization state controller 17, and the timing generator 12,
Finally, the optical frequency is changed in accordance with the timing of the optical pulse transmitted to the optical fiber under test 5 to control the state of polarization. Therefore, the number of independent backscattering waveforms returning from the optical fiber under test increases, and
Fluctuation due to fading noise on the TDR waveform is reduced. FIG. 10 shows an example of an OTDR waveform measured by the coherent detection OTDR having the configuration shown in FIG. FIG.
Is a wavelength of 1.55 μm on an optical fiber under test having a length of 10 km.
m, pulse width 1 μs, pulse period 1 ms, peak intensity-
It is an OTDR waveform when an optical pulse of 10 dBm is incident. The number of additions for improving the SN ratio of the OTDR waveform is
Performed 2.6 × 10 5 times. The addition time was about 260 seconds. The optical frequency was changed back and forth from the center optical frequency by ± 70 GHz. One round trip time is about 130 seconds. The polarization state was changed in four ways every 0.65 × 10 5 additions.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】その結果、図8の従来
例に比べて、フェージングノイズによるOTDR波形上
の揺らぎは±0.1dBと小さくなっているもの0.1
dBの段差は判別は難しい。したがって、このフェージ
ングノイズによる揺らぎをより一層低減する必要があ
る。この揺らぎが十分低減できない原因は、光周波数可
変手段において、光源部22に温度制御などによって光
周波数を変化させるDFBーLDなどの半導体レーザを
用いた場合、この光周波数が時間に対して線形には変化
せず、ある時間間隔(以下、ホッピング周期と言う)で
離散的に変化し、このホッピング周期が長いため所定周
期毎に光周波数を変化させることができず、独立な後方
散乱波形数を十分多く加算できないからである。As a result, the fluctuation on the OTDR waveform due to fading noise is reduced to ± 0.1 dB as compared with the conventional example of FIG.
It is difficult to determine the step of dB. Therefore, it is necessary to further reduce the fluctuation due to the fading noise. The reason that this fluctuation cannot be sufficiently reduced is that, when a semiconductor laser such as a DFB-LD that changes the optical frequency by temperature control or the like is used for the light source unit 22 in the optical frequency variable unit, the optical frequency becomes linear with time. Does not change, but changes discretely at a certain time interval (hereinafter referred to as a hopping cycle). Since this hopping cycle is long, the optical frequency cannot be changed every predetermined cycle, and the number of independent backscattering waveforms This is because a sufficiently large amount cannot be added.
【0012】図5は上記半導体レーザの温度を変化させ
た場合の光周波数の時間変化を模式的に示したものであ
る。15℃から28℃の間で変化させた場合ホッピング
周期は約100msであった。従って、パルス周期が1
msである図9のコヒーレントOTDRの構成では、約
100回に1回の割合でしか光周波数が変化せず、独立
な後方散乱波形が十分に得られない。前記フェージング
ノイズによるOTDR波形上の揺らぎを効果的に低減す
るには、ホッピング周期をパルス周期程度まで短縮する
必要がある。しかし、先に述べた温度制御などによって
光周波数を変化させるDFBーLDなどの半導体レーザ
においては、ホッピング周期が100ms程度ましか短
縮できないとという問題点があった。また、温度制御な
どによって光周波数を変化させるDFBーLDなどの半
導体レーザを用いたまま、フェージングノイズによるO
TDR波形上の揺らぎを低減するには、パルス周期を長
くすることによって独立な後方散乱波形数を増やさなけ
ればならない。しかし、この方法では加算処理時間つま
り測定時間が長くなり、光線路の試験技術としては実用
に適さないという問題点があった。FIG. 5 schematically shows a time change of the optical frequency when the temperature of the semiconductor laser is changed. The hopping period was about 100 ms when varied between 15 ° C and 28 ° C. Therefore, the pulse period is 1
In the configuration of the coherent OTDR shown in FIG. 9 having the ms, the optical frequency changes only about once every 100 times, and a sufficient independent backscattering waveform cannot be obtained. In order to effectively reduce the fluctuation on the OTDR waveform due to the fading noise, it is necessary to shorten the hopping cycle to about the pulse cycle. However, in a semiconductor laser such as a DFB-LD that changes the optical frequency by the above-described temperature control or the like, there is a problem that the hopping cycle can be reduced to only about 100 ms. In addition, while using a semiconductor laser such as a DFB-LD that changes the optical frequency by temperature control or the like, the O.D.
In order to reduce the fluctuation on the TDR waveform, the number of independent backscattered waveforms must be increased by increasing the pulse period. However, this method has a problem that the addition processing time, that is, the measurement time is long, and is not suitable for practical use as an optical line test technique.
【0013】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、コヒ
ーレント検波方式を用いるOTDRにおいて、OTDR
波形上のフェージングノイズによる揺らぎが小さくかつ
測定時間の短い光パルス試験器を提供することにある。In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an OTDR using a coherent detection method.
An object of the present invention is to provide an optical pulse tester in which fluctuation due to fading noise on a waveform is small and measurement time is short.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、請求項1では、試験信号光およびロー
カル信号光の信号光発生手段と、前記試験信号光を一定
周期にパルス化して所定周期ごとに被試験光ファイバに
繰り返して送出する光パルス生成手段と、前記被試験光
ファイバから繰り返し戻ってくる反射光及び後方散乱光
と前記ローカル信号光とを光学的に合波してビート信号
光を得る光合波手段と、このビート信号光を受光して電
気信号に変換する光電気変換手段と、この電気信号を加
算処理する加算処理手段と、この加算処理の結果に基づ
いて前記反射光及び後方散乱光の波形を表示する表示手
段とを備えた光パルス試験器において、前記試験信号光
及びローカル信号光を発生させる信号光発生手段は光源
と該光源に接続された光ファイバを有し、該光ファイバ
の屈折率等の光ファイバパラメータもしくは長さもしく
はレーリー散乱係数などに変動を加える変動付与手段を
具備することを特徴とする光パルス試験器を提案する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a signal light generating means for generating test signal light and local signal light, wherein the test signal light is pulsed at a constant period. An optical pulse generating means for repeatedly transmitting the optical signal to the optical fiber under test every predetermined period, and optically multiplexing the reflected light and the backscattered light repeatedly returned from the optical fiber under test and the local signal light. Optical multiplexing means for obtaining a beat signal light, an opto-electrical conversion means for receiving the beat signal light and converting it to an electric signal, addition processing means for adding the electric signal, and In an optical pulse tester having display means for displaying the waveforms of the reflected light and the backscattered light, the signal light generating means for generating the test signal light and the local signal light is connected to a light source and the light source. Has an optical fiber, to propose an optical pulse tester, characterized by comprising the change making means for adding the variation such as the fiber parameter or length or Rayleigh scattering coefficient of the refractive index or the like of the optical fiber.
【0015】また、請求項2では、請求項1の光パルス
試験器において、前記変動付与手段は、前記所定周期毎
に、前記光ファイバに変動を加え、前記光ファイバパラ
メータもしくは長さもしくはレーリー散乱係数などに変
動を加えることを特徴とする光パルス試験器を提案す
る。また、請求項3では、請求項1又は2の光パルス試
験器において、前記変動付与手段は、前記光ファイバの
一部又は全体に接触もしくは近接して振動発生器を配す
ることを特徴とする光パルス試験器を提案する。According to a second aspect of the present invention, in the optical pulse tester of the first aspect, the variation applying means applies variation to the optical fiber at each of the predetermined periods, and changes the optical fiber parameter or length or Rayleigh scattering. We propose an optical pulse tester characterized by varying the coefficient. According to a third aspect of the present invention, in the optical pulse tester according to the first or second aspect, the fluctuation applying means arranges a vibration generator in contact with or close to a part or the whole of the optical fiber. An optical pulse tester is proposed.
【0016】また、請求項4では、請求項1、2又は3
の光パルス試験器において、前記変動付与手段は、前記
光ファイバの一部又は全体に接触もしくは近接して温度
制御部を配することを特徴とする光パルス試験器を提案
する。また、請求項5では、請求項1、2、3又は4の
光パルス試験器において、前記試験信号光とローカル信
号光の両方もしくはいずれか一方の光周波数を変化させ
る光周波数可変手段を具備することを特徴とする光パル
ス試験器を提案する。According to claim 4, claim 1, 2, or 3
In the optical pulse tester of (1), the fluctuation applying means arranges a temperature control unit in contact with or close to a part or the entirety of the optical fiber. According to a fifth aspect of the present invention, in the optical pulse tester of the first, second, third or fourth aspect, an optical frequency varying means for changing an optical frequency of both or any one of the test signal light and the local signal light is provided. An optical pulse tester characterized by this is proposed.
【0017】また、請求項6では、請求項1、2、3、
4又は5の光パルス試験器において、前記信号光発生手
段は半導体レーザを有し、該半導体レーザの温度を変化
させることによって、前記試験信号光とローカル信号光
の両方もしくはいずれか一方の光周波数を変化させるこ
とを特徴とする光パルス試験器を提案する。また、請求
項7では、請求項1、2、3、4又は5の光パルス試験
器において、前記信号光発生手段は1つ以上の電極を有
する半導体レーザを有し、該電極に流す電流を変化させ
ることによって前記試験信号光とローカル信号光の両方
もしくはいずれか一方の光周波数変化させることを特徴
とする光パルス試験器を提案する。In claim 6, claims 1, 2, 3,
In the optical pulse tester of (4) or (5), the signal light generating means has a semiconductor laser, and by changing the temperature of the semiconductor laser, the optical frequency of both or one of the test signal light and the local signal light is changed. We propose an optical pulse tester characterized by changing. According to a seventh aspect of the present invention, in the optical pulse tester of the first, second, third, fourth or fifth aspect, the signal light generating means includes a semiconductor laser having one or more electrodes, and a current flowing through the electrodes is used. An optical pulse tester characterized by changing the optical frequency of both or either of the test signal light and the local signal light by changing the optical signal is proposed.
【0018】[0018]
【作用】本発明の請求項1によれば、信号発生手段によ
って試験信号光およびローカル信号光を発生させる。該
試験信号光は光パルス生成手段によってパルス化され、
所定周期毎に被試験光ファイバに繰り返し送出される。
前記試験信号光とローカル信号光の両方もしくはいずれ
か一方の光周波数は、変動付与手段により変化する。ま
た、前記被試験光ファイバから繰り返し戻ってくる反射
光及び後方散乱光はローカル信号光と合波されビート信
号光とされる。ここで、例えば、前記変動付与手段によ
って光源に接続された光ファイバに変動を付与すると光
周波数が変化し、前記反射光、後方散乱光、ローカル光
及び前記ビート信号光の干渉特性などが変化するため、
独立な後方散乱波形が得られる。これらを加算処理する
ことで、フェージングノイズによるOTDR波形の揺ら
ぎが低減され、該加算処理の結果に基づいて、表示手段
によって前記反射光及び後方散乱光の波形が表示され
る。According to the first aspect of the present invention, the test signal light and the local signal light are generated by the signal generating means. The test signal light is pulsed by an optical pulse generating means,
The light is repeatedly transmitted to the optical fiber under test every predetermined period.
The optical frequency of at least one of the test signal light and the local signal light is changed by the fluctuation applying unit. Further, the reflected light and the backscattered light that are repeatedly returned from the optical fiber under test are combined with the local signal light to be beat signal light. Here, for example, when a variation is given to the optical fiber connected to the light source by the variation giving unit, the optical frequency changes, and the interference characteristics of the reflected light, the backscattered light, the local light, and the beat signal light change. For,
An independent backscatter waveform is obtained. By performing the addition processing, the fluctuation of the OTDR waveform due to the fading noise is reduced. Based on the result of the addition processing, the display unit displays the waveforms of the reflected light and the backscattered light.
【0019】また、請求項2によれば、前記試験信号光
とローカル信号光の両方もしくはいずれか一方の光周波
数は、前記変動付与手段によって、所定周期毎に変化さ
せることができる。また、請求項3によれば、前記試験
信号光とローカル信号光の両方もしくはいずれか一方の
光周波数は、前記光ファイバの一部又は全体に接触もし
くは近接して配した振動発生器の振動によって前記光フ
ァイバに振動を付与することによって、所定周期毎に変
化させることができる。According to the second aspect, the optical frequency of the test signal light and / or the local signal light can be changed at predetermined intervals by the fluctuation applying means. According to the third aspect, the optical frequency of both or one of the test signal light and the local signal light is caused by the vibration of a vibration generator arranged in contact with or close to a part or the whole of the optical fiber. By applying vibration to the optical fiber, it can be changed at predetermined intervals.
【0020】また、請求項4によれば、前記試験信号光
とローカル信号光の両方もしくはいずれか一方の光周波
数は、前記光ファイバの一部又は全体に接触もしくは近
接して配した温度制御部によって前記光ファイバの温度
を変化させることと前記光ファイバの一部又は全体に接
触もしくは近接して配した振動発生器の振動によって前
記光ファイバに振動を付与することのいずれか一方もし
くは両方によって、所定周期毎に変化させることができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, an optical frequency of at least one of the test signal light and the local signal light is in contact with or close to a part or the whole of the optical fiber. By either changing the temperature of the optical fiber and applying one or both of the vibration to the optical fiber by the vibration of a vibration generator disposed in contact with or close to a part or the whole of the optical fiber, It can be changed every predetermined period.
【0021】また、請求項5によれば、前記試験信号光
とローカル信号光の両方もしくはいずれか一方の光周波
数は、前記光周波数可変手段と前記変動付与手段によっ
て、所定周期毎に変化させることができる。また、請求
項6によれば、前記試験信号光とローカル信号光の両方
もしくはいずれか一方の光周波数は、前記信号光発生手
段に半導体レーザを有し、該半導体レーザの温度を変化
させることと前記変動付与手段によって、所定周期毎変
化させることができる。According to a fifth aspect of the present invention, the optical frequency of the test signal light and / or the local signal light is changed at predetermined intervals by the optical frequency varying means and the variation giving means. Can be. According to claim 6, the optical frequency of the test signal light and / or the local signal light has a semiconductor laser in the signal light generating means, and changes the temperature of the semiconductor laser. The change can be made at predetermined intervals by the change giving means.
【0022】また、請求項7によれば、前記試験信号光
とローカル信号光の両方もしくはいずれか一方の光周波
数は、前記信号光発生手段は1つ以上の電極を有する半
導体レーザを有し、該電極に流す電流を変化させること
と前記変動付与手段によって、所定周期毎に変化させる
ことができる。According to a seventh aspect of the present invention, the optical frequency of both or one of the test signal light and the local signal light is such that the signal light generating means has a semiconductor laser having one or more electrodes, By changing the current flowing through the electrode and the variation applying means, the current can be changed at predetermined intervals.
【0023】[0023]
【実施例】本発明は、変動付与手段のみを用いて、もし
くは光周波数可変手段と変動付与手段を用いて、光源の
光周波数を、所定周期毎に変化させることによって、フ
ェージングノイズによるOTDR波形上の揺らぎを低減
しようとするものである。以下では、光周波数可変手段
と変動付与手段を用いた場合の実施例を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides an OTDR waveform based on fading noise by changing the optical frequency of a light source at predetermined intervals by using only a variation applying means or by using an optical frequency varying means and a variation applying means. To reduce the fluctuation of Hereinafter, an embodiment in which the optical frequency variable unit and the variation applying unit are used will be described.
【0024】光周波数可変手段を具備する光源として、
以下の2種について実験した。第一の方法はDFB−L
Dの温度を変える方法である。ペルチェ素子上にマウン
トしたDFB−LDはDFB−LD駆動電流を一定にし
たまま、温度を15℃から28℃の間で変えた場合、光
出力はほとんど一定のまま、光周波数を約140GHz
変化させることができた。また、第2の方法として、多
電極を有するDFB−LDの場合、複数の電極に流す電
流を制御することによって、光出力をほぼ一定に保ちな
がら光周波数を変えることができた。As a light source having an optical frequency variable means,
The following two types were tested. The first method is DFB-L
This is a method of changing the temperature of D. The DFB-LD mounted on the Peltier element keeps the DFB-LD drive current constant and when the temperature is changed from 15 ° C. to 28 ° C., the optical output is almost constant and the optical frequency is about 140 GHz.
Could be changed. As a second method, in the case of a DFB-LD having multiple electrodes, the optical frequency was able to be changed while the optical output was kept substantially constant by controlling the current flowing through the plurality of electrodes.
【0025】また、前記DFB−LD又は多電極を有す
るDFB−LDに狭線幅化用光ファイバを接続し、該光
ファイバに変動を付与して光周波数を変化させた。変動
付与手段は、該光ファイバの一部又は全体に接触もしく
は近接して配した振動発生器によって振動を付与する方
法と、該光ファイバに一部又は全体に接触もしくは近接
して配した温度制御部によって該光ファイバの温度を変
化させる方法と、上記振動を付与する方法と温度を変化
させる方法を同時に用いて変動を付与する方法がある。
このような光周波数可変手段と変動付与手段を用いるこ
とによって、被試験光ファイバに入射する光パルスの光
周波数を所定周期毎に変化させることができた。図6に
DFB−LDの温度のみ変化させた場合の光周波数の時
間変化と、DFB−LD温度変化と狭線幅化用光ファイ
バへの振動を付与した場合の光周波数の時間変化を模式
的に示ている。また、試験信号光側の偏波状態は偏波状
態制御器を使って制御している。その結果、被試験光フ
ァイバから戻ってくる後方散乱光およびローカル信号光
と合波した後のビート信号光は、所定周期毎にに干渉特
性や偏波特性が異なる。したっがて、独立な後方散乱波
形数が増え、加算処理によってフェージングノイズによ
るOTDR波形の揺らぎが低減できる。Further, an optical fiber for narrowing the line width was connected to the DFB-LD or the DFB-LD having multiple electrodes, and the optical frequency was changed by changing the optical fiber. The variation applying means includes a method of applying a vibration by a vibration generator arranged in contact with or in proximity to a part or the whole of the optical fiber, and a method of controlling a temperature in which the part or the entirety is arranged in contact with or in proximity to the optical fiber. There is a method of changing the temperature of the optical fiber by a part, and a method of changing the temperature by simultaneously using the method of applying the vibration and the method of changing the temperature.
By using such an optical frequency variable unit and a variation imparting unit, the optical frequency of the optical pulse incident on the optical fiber under test can be changed at predetermined intervals. FIG. 6 schematically shows a time change of the optical frequency when only the temperature of the DFB-LD is changed, and a time change of the optical frequency when the DFB-LD temperature change and the vibration to the optical fiber for narrowing the line width are applied. Is shown. The polarization state on the test signal light side is controlled using a polarization state controller. As a result, the beat signal light after being multiplexed with the backscattered light and the local signal light returned from the optical fiber under test has different interference characteristics and polarization characteristics at predetermined intervals. Therefore, the number of independent backscattered waveforms increases, and fluctuation of the OTDR waveform due to fading noise can be reduced by the addition processing.
【0026】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説
明する。図1は、本発明の第1の実施例を示す構成図で
ある。図1において、前述した従来例1と同一構成部分
は同一符号をもって表し、その説明を省略する。14は
光周波数制御可能なDFB−LD等の半導体レーザ、1
6は光周波数制御部であり、20は狭線幅化用光ファイ
バ15に振動を付与する振動発生器であり、狭線幅化用
光ファイバ15と光アイソレータ19と併せて光周波数
可変な光源部23を構成する。17は偏波状態制御器、
18は光周波数制御部16、偏波状態制御器17、振動
発生器20およびタイミング発生器12を制御する主制
御部である。偏波状態制御器17は、(1/4)波長板
と(1/2)波長板の2個の位相板が直列接続された回
転位相板方式のものである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those of the above-described conventional example 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 14 denotes a semiconductor laser such as a DFB-LD capable of controlling an optical frequency;
Reference numeral 6 denotes an optical frequency control unit, and reference numeral 20 denotes a vibration generator that applies vibration to the optical fiber 15 for narrowing the line width, and a light source whose optical frequency is variable together with the optical fiber 15 for narrowing the line width and the optical isolator 19. The part 23 is constituted. 17 is a polarization state controller,
Reference numeral 18 denotes a main control unit that controls the optical frequency control unit 16, the polarization state controller 17, the vibration generator 20, and the timing generator 12. The polarization state controller 17 is of a rotary phase plate type in which two phase plates of a (1/4) wavelength plate and a (1/2) wavelength plate are connected in series.
【0027】本発明のコヒーレント検波OTDRの構成
と動作について説明する。光周波数制御可能なDFB−
LD等の半導体レーザ14に接続された狭線幅化用光フ
ァイバ15に変動付与手段である振動発生器20を使っ
て被試験光ファイバに入射する光パルスの光周波数を所
定パルス周期で変化させることができる光源部23を構
成した。この光源部23のスペクトル線幅は狭線幅化用
光ファイバ15によって、コヒーレント検波を行うため
に十分な線幅を有し、この狭線幅化用光ファイバ15に
変動を付与しても光出力及び線幅はほぼ一定であった。The configuration and operation of the coherent detection OTDR of the present invention will be described. Optical frequency controllable DFB-
The optical frequency of an optical pulse incident on the optical fiber under test is changed at a predetermined pulse period by using a vibration generator 20 as a variation applying means on an optical fiber 15 for narrowing a line width connected to a semiconductor laser 14 such as an LD. The light source unit 23 that can be used is configured. The spectral line width of the light source unit 23 has a sufficient line width for performing coherent detection by the optical fiber 15 for narrowing the line width. The output and line width were almost constant.
【0028】この光源部23からの出射光は第一の合分
岐器2により試験信号光aとローカル信号光bとに分岐
される。分岐された試験信号光aは偏波状態制御器17
でその偏波状態が制御され、さらにAOスイッチ3で一
定の周期でパルス化されると共に光周波数変調され、第
2の合分岐器4を介して被試験光ファイバ5に入射され
る。被試験光ファイバ5からの反射光および後方散乱光
cは第2の合分岐器4を介して第3の合分岐器6に導か
れる。この第3の合分岐器6ではローカル信号光bと、
反射光および後方散乱光cとが合波される。合波された
ビート信号光dは受光器7で光/電気変換される。該ビ
ート信号は信号変換器8でベースバンド信号に変換さ
れ、A/D変換さらに自乗変換された後、加算処理器9
でSN比改善のために加算される。さらにその後、対数
変換器10で対数変換され、CRT11にOTDR波形
として表示される。タイミング発生器12は試験信号光
をパルス化するための信号をAOスイッチ3の駆動部に
供給するとともに信号変換器8と加算処理器9へ加算処
理タイミング信号を供給する。主制御部18は、光周波
数制御部16、偏波状態制御器17、振動発生器20及
びタイミング発生器12を制御し、最終的には被試験光
ファイバ5に送出する光パルスのタイミングに応じて光
周波数を変化させ、偏波状態を制御している。The light emitted from the light source 23 is split by the first splitter 2 into a test signal light a and a local signal light b. The split test signal light a is supplied to the polarization state controller 17.
The polarization state is controlled by the AO switch 3, the pulse is pulsed at a constant period by the AO switch 3, the optical frequency is modulated, and the light is incident on the optical fiber 5 to be tested via the second coupler 4. The reflected light and the backscattered light c from the optical fiber under test 5 are guided to the third coupler 6 via the second coupler 4. In the third multiplexer / demultiplexer 6, the local signal light b and
The reflected light and the backscattered light c are multiplexed. The combined beat signal light d is optically / electrically converted by the photodetector 7. The beat signal is converted to a baseband signal by a signal converter 8, A / D-converted, and then square-converted.
Is added to improve the SN ratio. Thereafter, the logarithmic converter 10 performs logarithmic conversion and displays the OTDR waveform on the CRT 11. The timing generator 12 supplies a signal for pulsing the test signal light to the drive unit of the AO switch 3 and supplies an addition processing timing signal to the signal converter 8 and the addition processor 9. The main controller 18 controls the optical frequency controller 16, the polarization state controller 17, the vibration generator 20 and the timing generator 12, and finally responds to the timing of the optical pulse transmitted to the optical fiber 5 under test. The optical frequency is changed to control the polarization state.
【0029】このような構成および動作であるので、本
発明OTDRは被試験光ファイバに入射する光パルスの
光周波数を所定周期毎に変化させることが可能となっ
た。従って、被試験光ファイバから戻ってくる独立な後
方散乱波形数が従来例2よりも多くなり、加算処理によ
ってOTDR波形上のフェージングノイズによる揺らぎ
がより一層低減されることになる。With such a configuration and operation, the OTDR of the present invention can change the optical frequency of the optical pulse incident on the optical fiber under test at predetermined intervals. Therefore, the number of independent backscattered waveforms returned from the optical fiber under test is larger than that in the conventional example 2, and the fluctuation due to the fading noise on the OTDR waveform is further reduced by the addition processing.
【0030】本発明の効果を実験的に確認した結果につ
いて説明する。図1に示したコヒーレント検波OTDR
を構成して、10km長の被試験光ファイバを測定した
OTDR波形を図2に示す。、被試験光ファイバ5に送
出する光パルスは、波長1.55μm、パルス幅1μ
s、パルス周期1ms、ピーク強度−10dBmであ
り、光源23のスペクトル線幅は3kHz以下、第3の
合分岐器6に入力されるローカル信号光強度はほぼ0d
Bmである。後方散乱波形のSN比改善のための加算回
数2.6×105 回行った。加算時間は約260秒であ
る。偏波状態は0.65×105 回の加算回数毎に4通
り変化させた。以上の測定条件は図10の測定条件と同
じである。前記半導体レーザ14の温度を15℃から2
8℃の間で変化させ、前記光源部23の光周波数を中心
光周波数から±70GHz往復させた。1往復時間は約
130秒である。また、この光周波数は前記変動付与手
段によって所定周期毎に変化している。この時の振動発
生器20は、例えば信号発生源とピエゾ素子で構成され
ており、所定の電気信号をピエゾ素子に加えると振動を
発生する。この第1の実施例では、振幅が数μm、周波
数が数100Hz〜数kHzの振動を発生させた。The result of experimentally confirming the effect of the present invention will be described. Coherent detection OTDR shown in FIG.
FIG. 2 shows an OTDR waveform obtained by measuring the optical fiber under test having a length of 10 km. The optical pulse transmitted to the optical fiber under test 5 has a wavelength of 1.55 μm and a pulse width of 1 μm.
s, the pulse period is 1 ms, the peak intensity is −10 dBm, the spectral line width of the light source 23 is 3 kHz or less, and the local signal light intensity input to the third coupler 6 is almost 0 dB.
Bm. 2.6 × 10 5 additions for improving the SN ratio of the backscattered waveform were performed. The addition time is about 260 seconds. The polarization state was changed in four ways every 0.65 × 10 5 additions. The above measurement conditions are the same as the measurement conditions in FIG. The temperature of the semiconductor laser 14 is increased from 15 ° C. to 2
The optical frequency of the light source section 23 was reciprocated ± 70 GHz from the central optical frequency by changing the temperature between 8 ° C. One round trip time is about 130 seconds. Further, this optical frequency is changed at predetermined intervals by the fluctuation applying means. At this time, the vibration generator 20 is composed of, for example, a signal generation source and a piezo element, and generates vibration when a predetermined electric signal is applied to the piezo element. In the first embodiment, vibration having an amplitude of several μm and a frequency of several hundred Hz to several kHz was generated.
【0031】その結果、独立な後方散乱波形が所定周期
毎に得られ、これらを加算処理することにより、フェー
ジングノイズによるOTDR波形上の揺らぎが短時間で
低減できた。図8及び図10の従来例に比べてフェージ
ングノイズは非常に小さく、0.06dB以下であり、
波形がほぼ直線になっていることがわかり、本発明の有
効性が確認できる。As a result, independent backscattered waveforms were obtained at predetermined intervals, and by adding them, fluctuations on the OTDR waveform due to fading noise could be reduced in a short time. The fading noise is much smaller than that of the conventional example shown in FIGS. 8 and 10 and is 0.06 dB or less.
It can be seen that the waveform is substantially linear, which confirms the effectiveness of the present invention.
【0032】次に、本発明の第2の実施例を図3に示
す。被試験光ファイバに入射する光パルスの光周波数を
所定周期で変化させることができる光源部24を、光周
波数制御可能なDFB−LD等の半導体レーザ14と温
度制御部21を狭線幅化用光ファイバ15に設けた変動
付与手段で構成し、図1の実験系を構成し、前述と同様
な条件で実験を行った。温度制御部21として、ペルチ
ェ素子を用いた。その結果、図2と同様の結果を得て、
図3の構成においても本発明の有効性が確認出来た。Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG. The light source unit 24 capable of changing the optical frequency of the optical pulse incident on the optical fiber under test at a predetermined cycle is replaced with a semiconductor laser 14 such as a DFB-LD capable of controlling the optical frequency and the temperature control unit 21 for narrowing the line width. An experiment system shown in FIG. 1 was constructed by using the fluctuation imparting means provided on the optical fiber 15, and an experiment was performed under the same conditions as described above. A Peltier device was used as the temperature control unit 21. As a result, a result similar to that of FIG. 2 was obtained.
The effectiveness of the present invention was confirmed also in the configuration of FIG.
【0033】次に、本発明の第3の実施例を図4に示
す。被試験光ファイバに入射する光パルスの光周波数を
所定周期で変化させることができる光源部25を、光周
波数制御可能なDFB−LD等の半導体レーザ14と、
振動発生器20と温度制御部21を狭線幅化用光ファイ
バ15に設けた変動付与手段で構成し、第1図の実験系
を構成し、前述と同様な条件で実験を行った。温度制御
部21として、ペルチェ素子を用いた。その結果、第2
図と同様の結果を得て、図4の構成においても本発明の
有効性が確認出来た。Next, a third embodiment of the present invention is shown in FIG. A light source unit 25 capable of changing the optical frequency of an optical pulse incident on the optical fiber under test at a predetermined period; a semiconductor laser 14 such as a DFB-LD capable of controlling the optical frequency;
The vibration generator 20 and the temperature control unit 21 were constituted by fluctuation applying means provided in the optical fiber 15 for narrowing the line width, and the experiment system shown in FIG. 1 was constructed, and an experiment was performed under the same conditions as described above. A Peltier device was used as the temperature control unit 21. As a result, the second
The results similar to those in the figure were obtained, and the effectiveness of the present invention was confirmed also in the configuration of FIG.
【0034】なお、本発明の第1、第2、及び第3の実
施例において、光周波数制御可能なDFB−LD等の半
導体レーザ14として、2電極DFB−LDを用いても
同等の効果が得られた。また、以上では、光周波数可変
手段と変動付与手段とを用いた場合の実施例を示した
が、変動付与手段のみを用いた場合もほぼ同程度の効果
が得られた。In the first, second, and third embodiments of the present invention, the same effect can be obtained by using a two-electrode DFB-LD as the semiconductor laser 14 such as a DFB-LD capable of controlling the optical frequency. Obtained. Further, in the above, the embodiment in which the optical frequency varying means and the variation giving means are used has been described, but almost the same effect can be obtained when only the variation giving means is used.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上述べたように、このような光周波数
可変である光源と変動付与手段を用いて、光周波数のポ
ッピング周期を短縮し、被試験光ファイバに入射する光
パルスの光周波数を所定周期毎に変化させることが可能
となった。被試験光ファイバから戻ってくる後方散乱光
およびローカル信号光と合波した後のビート信号光は、
所定周期毎に干渉特性が異なり、その結果、独立な後方
散乱波形が所定周期毎に得られる。これらを加算処理す
ることにより、フェージングノイズによるOTDR波形
上の揺らぎが短時間で低減できた。As described above, the light frequency variable light source and the fluctuation imparting means are used to shorten the optical frequency popping period and reduce the optical frequency of the optical pulse incident on the optical fiber under test. It has become possible to change it at predetermined intervals. The beat signal light after being multiplexed with the backscattered light and the local signal light returned from the optical fiber under test,
The interference characteristic differs every predetermined period, and as a result, an independent backscattering waveform is obtained every predetermined period. By adding these, fluctuations on the OTDR waveform due to fading noise could be reduced in a short time.
【0036】従って、本発明の光パルス試験器を用いる
ことにより、コヒーレント検波技術を用いるOTDRの
最大の問題であったフェージングノイズによるOTDR
波形上の揺らぎが短時間で低減され、被試験光ファイバ
の途中の接続箇所や損失の変化による段差が判別できる
ようになった。すなわち、高信頼な光線路を構築するた
めの試験器としてコヒーレント検波OTDRを実用に供
することが可能となった。Therefore, by using the optical pulse tester of the present invention, the OTDR caused by fading noise, which is the biggest problem of the OTDR using the coherent detection technique, is described.
Fluctuations on the waveform were reduced in a short time, and it was possible to determine a connection point in the middle of the optical fiber under test and a step due to a change in loss. That is, the coherent detection OTDR can be put to practical use as a tester for constructing a highly reliable optical line.
【図1】本発明の第1の実施例FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明のOTDRによる後方散乱波形例FIG. 2 is an example of a backscattered waveform by the OTDR of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
【図5】光周波数可変手段を用いた場合の光周波数の時
間変化の模式図FIG. 5 is a schematic diagram of a time change of an optical frequency when an optical frequency variable unit is used.
【図6】光周波数可変手段と変動付与手段を用いた場合
の光周波数の時間変化の模式図FIG. 6 is a schematic diagram of a time change of an optical frequency when using an optical frequency variable unit and a variation giving unit.
【図7】従来のコヒーレント検波OTDRの構成例FIG. 7 is a configuration example of a conventional coherent detection OTDR.
【図8】図7のコヒーレント検波OTDRによる後方散
乱波形例8 is an example of a backscattered waveform by the coherent detection OTDR of FIG. 7;
【図9】従来のコヒーレント検波OTDRにおいて、フ
ェージングノイズの低減を図った構成例FIG. 9 is a configuration example in which fading noise is reduced in a conventional coherent detection OTDR.
【図10】図9のコヒーレント検波OTDRによる後方
散乱波形例10 is an example of a backscattered waveform by the coherent detection OTDR of FIG. 9;
1 光源部 2 第1の合分岐器 3 AOスイッチ 4 第2の合分岐器 5 被試験光ファイバ 6 第3の合分岐器 7 受光器 8 信号変換器 9 加算処理器 10 対数変換器 11 CRT 12 タイミング発生器 13 電気処理系 14 半導体レーザ 15 狭線幅化用光ファイバ 16 光周波数制御部 17 偏波状態制御器 18 主制御部 19 光アイソレータ 20 振動発生器 21 温度制御部 22、23、24、25 光周波数可変光源 REFERENCE SIGNS LIST 1 light source unit 2 first multiplexer / demultiplexer 3 AO switch 4 second multiplexer / demultiplexer 5 optical fiber under test 6 third multiplexer / demultiplexer 7 light receiver 8 signal converter 9 addition processor 10 logarithmic converter 11 CRT 12 Timing generator 13 Electric processing system 14 Semiconductor laser 15 Optical fiber for narrowing line width 16 Optical frequency control unit 17 Polarization state controller 18 Main control unit 19 Optical isolator 20 Vibration generator 21 Temperature control unit 22, 23, 24, 25 Optical frequency variable light source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三川 泉 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−201133(JP,A) 特開 昭63−313030(JP,A) 特開 平2−79034(JP,A) 特開 昭64−75932(JP,A) 特開 平2−165116(JP,A) 特開 昭64−75910(JP,A) 特開 昭63−250514(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 11/00 - 11/02 JICSTファイル(JOIS) 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Izumi Mikawa Nippon Telegraph and Telephone Corporation, 1-6, Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo (56) References JP-A-61-201133 (JP, A) JP-A Sho 63-313030 (JP, A) JP-A-2-79034 (JP, A) JP-A-64-75932 (JP, A) JP-A-2-165116 (JP, A) JP-A 64-75910 (JP, A) A) JP-A-63-250514 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 11/00-11/02 JICST file (JOIS) Practical file (PATOLIS) Patent file ( PATOLIS)
Claims (7)
光発生手段と、前記試験信号光を一定周期にパルス化し
て所定周期ごとに被試験光ファイバに繰り返して送出す
る光パルス生成手段と、前記被試験光ファイバから繰り
返し戻ってくる反射光及び後方散乱光と前記ローカル信
号光とを光学的に合波してビート信号光を得る光合波手
段と、このビート信号光を受光して電気信号に変換する
光電気変換手段と、この電気信号を加算処理する加算処
理手段と、この加算処理の結果に基づいて前記反射光及
び後方散乱光の波形を表示する表示手段とを備えた光パ
ルス試験器において、 前記試験信号光及びローカル信号光を発生させる信号光
発生手段は光源と該光源に接続された光ファイバを有
し、該光ファイバの屈折率等の光ファイバパラメータも
しくは長さもしくはレーリー散乱係数などに変動を加え
る変動付与手段を具備することを特徴とする光パルス試
験器。A signal light generating means for generating a test signal light and a local signal light; an optical pulse generating means for pulsing the test signal light at a predetermined cycle and repeatedly sending the test signal light to an optical fiber under test at a predetermined cycle; Optical multiplexing means for optically multiplexing the reflected light and the backscattered light returning from the optical fiber under test and the local signal light to obtain a beat signal light; and receiving the beat signal light and converting it into an electric signal. An optical pulse tester comprising: a photoelectric conversion means for converting; an addition processing means for adding the electric signal; and a display means for displaying the waveforms of the reflected light and the backscattered light based on the result of the addition processing. In the above, the signal light generating means for generating the test signal light and the local signal light has a light source and an optical fiber connected to the light source, and optical fiber parameters such as a refractive index of the optical fiber. Properly the OTDR characterized by comprising the change making means for applying variations such as a length or Rayleigh scattering coefficient.
に、前記光ファイバに変動を加え、前記光ファイバパラ
メータもしくは長さもしくはレーリー散乱係数などに変
動を加えることを特徴とする請求項1記載の光パルス試
験器。2. The apparatus according to claim 1, wherein the variation applying means applies a variation to the optical fiber at each of the predetermined periods, and varies the optical fiber parameter, length, Rayleigh scattering coefficient, or the like. Light pulse tester.
一部又は全体に接触もしくは近接して振動発生器を配す
ることを特徴とする請求項1又は2記載のパルス試験
器。3. The pulse tester according to claim 1, wherein said fluctuation applying means arranges a vibration generator in contact with or close to a part or the whole of said optical fiber.
一部又は全体に接触もしくは近接して温度制御部を配す
ることを特徴とする請求項1、2又は3記載の光パルス
試験器。4. The optical pulse tester according to claim 1, wherein the variation applying means arranges a temperature controller in contact with or close to a part or the whole of the optical fiber.
方もしくはいずれか一方の光周波数を変化させる光周波
数可変手段を具備することを特徴とする請求項1、2、
3又は4記載の光パルス試験器。5. An apparatus according to claim 1, further comprising an optical frequency varying means for changing an optical frequency of at least one of the test signal light and the local signal light.
The optical pulse tester according to 3 or 4.
し、該半導体レーザの温度を変化させることによって、
前記試験信号光とローカル信号光の両方もしくはいずれ
か一方の光周波数を変化させることを特徴とする請求項
1、2、3、4又は5記載の光パルス試験器。6. The signal light generating means has a semiconductor laser, and by changing a temperature of the semiconductor laser,
6. The optical pulse tester according to claim 1, wherein the optical frequency of at least one of the test signal light and the local signal light is changed.
有する半導体レーザを有し、該電極に流す電流を変化さ
せることによって前記試験信号光とローカル信光の両方
もしくはいずれか一方の光周波数を変化させることを特
徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の光パルス試
験器。7. The signal light generating means includes a semiconductor laser having one or more electrodes, and by changing a current flowing through the electrodes, an optical frequency of at least one of the test signal light and the local communication light is changed. The optical pulse tester according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein
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| JPH05209811A JPH05209811A (en) | 1993-08-20 |
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-
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- 1992-01-31 JP JP04015887A patent/JP3078632B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH05209811A (en) | 1993-08-20 |
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