JP3078632B2 - 光パルス試験器 - Google Patents
光パルス試験器Info
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- JP3078632B2 JP3078632B2 JP04015887A JP1588792A JP3078632B2 JP 3078632 B2 JP3078632 B2 JP 3078632B2 JP 04015887 A JP04015887 A JP 04015887A JP 1588792 A JP1588792 A JP 1588792A JP 3078632 B2 JP3078632 B2 JP 3078632B2
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- Japan
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- signal light
- optical
- light
- optical fiber
- optical frequency
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の第１の実施例
【図２】本発明のＯＴＤＲによる後方散乱波形例
【図３】本発明の第２の実施例
【図４】本発明の第３の実施例
【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
間変化の模式図
【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
の光周波数の時間変化の模式図
【図７】従来のコヒーレント検波ＯＴＤＲの構成例
【図８】図７のコヒーレント検波ＯＴＤＲによる後方散
乱波形例
乱波形例
【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
ェージングノイズの低減を図った構成例
【図１０】図９のコヒーレント検波ＯＴＤＲによる後方
散乱波形例
散乱波形例
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
───────────────────────────────────────────────────── 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)
Claims (7)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 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請求項１記載の光パルス試
験器。 - 【請求項３】 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請求項１又は２記載のパルス試験
器。 - 【請求項４】 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請求項１、２又は３記載の光パルス
試験器。 - 【請求項５】 前記試験信号光及び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請求項１、２、
３又は４記載の光パルス試験器。 - 【請求項６】 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請求項
１、２、３、４又は５記載の光パルス試験器。 - 【請求項７】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04015887A JP3078632B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 光パルス試験器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04015887A JP3078632B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 光パルス試験器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209811A JPH05209811A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3078632B2 true JP3078632B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=11901303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04015887A Expired - Lifetime JP3078632B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 光パルス試験器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078632B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655239B (zh) * | 2019-02-28 | 2024-08-02 | 北京泛在云科技有限公司 | 一种光纤智能匹配系统、方法及装置 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP04015887A patent/JP3078632B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05209811A (ja) | 1993-08-20 |
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