JP7548321B2 - Apparatus and method for detecting trends in microbending loss in optical fiber - Google Patents
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Description
光ファイバの保守運用に関する。 Regarding the maintenance and operation of optical fiber.
光ファイバの被覆に水が浸透するとマイクロベンドが発生する場合がある。光ファイバを保守する上で、特に浸漬によるマイクロベンド損失の増加は徐々に変化するため、光ファイバの保守において重要である。マイクロベンドによる損失を検知する方法として、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)を用いた伝送損失や光パワーメータを用いた光損失を測定する方式がある。 When water penetrates the coating of an optical fiber, microbends can occur. This is important in maintaining optical fiber, especially since the increase in microbend loss due to immersion changes gradually. Methods for detecting loss due to microbends include measuring transmission loss using an OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) and optical loss using an optical power meter.
しかしながら、マイクロベンド損失は一度増加した後に減少する傾向を示すことが有り、損失を用いた検知では損失の経時変化のデータが無ければ、損失測定時にマイクロベンド損失の増減の傾向を知ることができない。このため、損失を用いた検知のみでは光ファイバの伝送損失が減少傾向にあり、伝送損失の観点からはサービス運用に問題が無い光ファイバの故障修理稼働が発生する場合がある。 However, microbending loss can show a tendency to decrease after increasing once, and with detection using loss, if there is no data on the change in loss over time, it is not possible to know the increase or decrease in microbending loss when measuring loss. For this reason, with detection using loss alone, optical fiber transmission loss may show a decreasing trend, and repair operations may be required for optical fiber failures even though there is no problem with service operation from the perspective of transmission loss.
そこで、本開示は、不要な光ファイバの故障修理稼働の削減のために、経時変化のデータが不要な、マイクロベンドが発生している光ファイバのマイクロベンド損失の増減傾向を検知することを目的とする。Therefore, the present disclosure aims to detect the increase/decrease trend of microbending loss in optical fiber in which microbending occurs, without requiring data on changes over time, in order to reduce unnecessary optical fiber failure repair operations.
本開示に係る装置は、
対象とするマイクロベンドが発生している被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱(GAWBS)を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバのマイクロベンド損失の増減傾向を検知する。
The apparatus according to the present disclosure comprises:
Measure the forward Brillouin scattering (GAWBS) of the test optical fiber in which the microbend of interest occurs;
An increase or decrease tendency of the microbending loss of the optical fiber under test is detected based on the characteristics around the peak of the forward Brillouin scattering.
本開示に係る方法は、
対象とするマイクロベンドが発生している被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバのマイクロベンド損失の増減傾向を検知する。
The method according to the present disclosure comprises:
Measure the forward Brillouin scattering of the test optical fiber in which the microbend of interest occurs;
An increase or decrease tendency of the microbending loss of the optical fiber under test is detected based on the characteristics around the peak of the forward Brillouin scattering.
本開示は、経時変化のデータが無い場合においても、その場でマイクロベンドが発生した光ファイバのマイクロベンド損失の増減傾向を検知することができる。これにより、マイクロベンド損失による光ファイバを用いた不要な故障修理稼働を減らすことができる。 This disclosure makes it possible to detect the increase or decrease in microbending loss in optical fiber where a microbend has occurred on the spot, even when there is no data on changes over time. This makes it possible to reduce unnecessary repair operations using optical fiber due to microbending loss.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Below, the embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments shown below. These implementation examples are merely illustrative, and the present disclosure can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. Note that components with the same reference numerals in this specification and drawings are considered to be identical to each other.
<原理>
図1に、GAWBS(Guided acoustic-wave Brillouin scattering)の一例を示す。光ファイバでは、光ファイバに光が入射されると、光ファイバのコア部分の光吸収で熱が発生し、これに伴い音波が発生する。GAWBSは、光ファイバの半径方向に反射しながら伝播する音波により、光ファイバ内を伝播する光の偏波及び位相が変調される現象である。GAWBSのスペクトルは音波の伝播損失に依存し、その主要因は音波の反射率である。光ファイバ内での音波の反射率は、光ファイバ外部の音響インピーダンスの影響を受ける。光ファイバの音響インピーダンスは、光ファイバの被覆の変化に応じて変化する。
<Principle>
FIG. 1 shows an example of GAWBS (Guided acoustic-wave Brillouin scattering). When light is incident on an optical fiber, heat is generated due to light absorption in the core of the optical fiber, and sound waves are generated accordingly. GAWBS is a phenomenon in which the polarization and phase of light propagating within the optical fiber are modulated by sound waves propagating while reflecting in the radial direction of the optical fiber. The spectrum of GAWBS depends on the propagation loss of the sound waves, the main factor being the reflectance of the sound waves. The reflectance of the sound waves within the optical fiber is affected by the acoustic impedance outside the optical fiber. The acoustic impedance of the optical fiber changes according to changes in the coating of the optical fiber.
マイクロベンドが発生している光ファイバの被覆の状態が変化し、被覆の変化に伴い、音響インピーダンスも変化し、GAWBSのスペクトルが変化すると考えられる。例えば光ファイバ外部の音響インピーダンスが下がり、光ファイバ内での音波の反射率が上がるとGAWBSスペクトルのピークの半値幅は減少する。本開示は、その変化を用いて、マイクロベンドが発生している光ファイバのマイクロベンド損失の増減傾向を検知する。It is believed that the state of the coating of an optical fiber in which a microbend occurs changes, and as the coating changes, the acoustic impedance also changes, causing a change in the GAWBS spectrum. For example, if the acoustic impedance outside the optical fiber decreases and the reflectivity of sound waves inside the optical fiber increases, the half-width of the peak in the GAWBS spectrum decreases. This disclosure uses this change to detect the increase or decrease in microbending loss in an optical fiber in which a microbend occurs.
図2に、GAWBSのスペクトル波形の一例を示す。図3に、GAWBSのスペクトル波形のうちのピークの1つの拡大図を示す。マイクロベンドの発生によって伝送損失が大きくなるに従い、スペクトルが変化することが分かる。そこで、本開示は、以下に示すような前方ブリルアン散乱(GAWBS)のスペクトルの変化の任意の組み合わせを用いて、光ファイバの被覆の状態変化を検知する。 Figure 2 shows an example of a GAWBS spectral waveform. Figure 3 shows an enlarged view of one of the peaks in the GAWBS spectral waveform. It can be seen that the spectrum changes as the transmission loss increases due to the occurrence of microbends. Therefore, the present disclosure detects changes in the condition of the optical fiber coating using any combination of changes in the forward Brillouin scattering (GAWBS) spectrum as shown below.
-ピークの周波数の強度
図3に示すように、マイクロベンド損失は一度増加した後に減少しているが、GAWBSのスペクトルのピークの周波数の強度はマイクロベンド損失が減少傾向に転じた後も大きくなる。本開示は、GAWBSのスペクトルのピークの周波数の強度を観測し、当該強度がマイクロベンド損失の減少後も大きくなることを利用して、当該強度の大きさにてマイクロベンド損失の増減傾向を検知する態様を採用しうる。
3, the microbending loss increases once and then decreases, but the intensity of the frequency of the peak in the GAWBS spectrum remains large even after the microbending loss starts to decrease. The present disclosure may employ an embodiment in which the intensity of the frequency of the peak in the GAWBS spectrum is observed, and the increase/decrease trend of the microbending loss is detected from the magnitude of the intensity, utilizing the fact that the intensity remains large even after the microbending loss decreases.
-GAWBSのスペクトルの線幅
図3に示すように、マイクロベンド損失は一度増加した後に減少しているが、GAWBSのスペクトルの線幅はマイクロベンド損失が減少傾向に転じた後も狭くなる。本開示は、GAWBSのスペクトル線幅が狭くなることを利用して、当該線幅の狭さにてマイクロベンド損失の増減傾向を検知する態様を採用しうる。線幅は、スペクトルをローレンツ曲線で近似することで、算出することができる。ローレンツ曲線での近似は、例えば、スペクトルのピーク毎にピーク周辺をローレンツ曲線でフィッティングして算出する。
- GAWBS Spectral Linewidth As shown in FIG. 3, the microbending loss increases once and then decreases, but the GAWBS spectral linewidth narrows even after the microbending loss starts to decrease. The present disclosure may employ an aspect in which the narrowing of the GAWBS spectral linewidth is utilized to detect the increase/decrease trend of the microbending loss from the narrowing of the linewidth. The linewidth can be calculated by approximating the spectrum with a Lorentz curve. Approximation with a Lorentz curve is calculated, for example, by fitting the periphery of each peak of the spectrum with a Lorentz curve.
-GAWBSのスペクトルの尖度
図3に示すように、スペクトルの線幅が狭くなると共に、スペクトルの尖度が増加する。尖度は正規分布よりどれだけ尖っているかである。そのため、本開示は、スペクトルの尖度を観測し、当該尖度が増加することを利用して、当該尖度の大きさにてマイクロベンドの増減傾向を検知する態様を採用しうる。例えば、スペクトルの尖度は、下記の式で算出することができる。ここで、サンプルサイズをn、各データxi(i:1,2,…,n)の平均値をx、標本標準偏差をsとする。
図4に、GAWBSの経時変化の一例を示す。各周波数は、GAWBSのスペクトルにおいてピークの存在する周波数である。マイクロベンドが発生していない浸漬試験開始時点での108MHz帯のピークの半値幅は、0.768MHzであり、マイクロベンドによる損失が増加している浸漬試験開始から13.36時間後の時点でのピークの半値幅は、0.366MHzである。これに対して、マイクロベンドによる損失が減少している浸漬試験開始から270.16時間後の時点でのピークの半値幅は、0.278MHzである。マイクロベンドの発生後、伝送損失は増加し、その後、緩やかに減少する。一方で、GAWBSのスペクトルのピークの半値幅は狭くなっており、半値幅を用いることで伝送損失の増減傾向が分かる。例えば、図4に示す光ファイバの場合には、OTDRでの計測結果が伝送損失0.522dB/kmで、GAWBSの半値幅が0.395MHzの場合には伝送損失は今後、伝送損失は増加することが分かる。一方で、GAWBSの半値幅が0.315MHzの場合には今後、伝送損失は減少することが分かる。このように、GAWBSのスペクトルの波形の変化を用いることで、マイクロベンド損失の増減傾向を検知することができる。 Figure 4 shows an example of the change over time of GAWBS. Each frequency is a frequency at which a peak exists in the spectrum of GAWBS. The half-width of the peak in the 108 MHz band at the start of the immersion test when no microbends have occurred is 0.768 MHz, and the half-width of the peak at 13.36 hours after the start of the immersion test when the loss due to microbends has increased is 0.366 MHz. In contrast, the half-width of the peak at 270.16 hours after the start of the immersion test when the loss due to microbends has decreased is 0.278 MHz. After the occurrence of microbends, the transmission loss increases and then gradually decreases. On the other hand, the half-width of the peak in the spectrum of GAWBS is narrowed, and the increase/decrease trend of the transmission loss can be understood by using the half-width. For example, in the case of the optical fiber shown in Fig. 4, if the measurement result by OTDR is a transmission loss of 0.522 dB/km and the half-width of the GAWBS is 0.395 MHz, it is understood that the transmission loss will increase in the future. On the other hand, if the half-width of the GAWBS is 0.315 MHz, it is understood that the transmission loss will decrease in the future. In this way, by using the change in the waveform of the GAWBS spectrum, it is possible to detect the increase or decrease trend of the microbending loss.
<測定方法>
マイクロベンドによるGAWBSのスペクトルの変化は偏光の有無に依らず発生する。そのため、GAWBSにはポラライズドGAWBSとデポラライズドGAWBSがあるが、どちらを使用してもよい
<Measurement method>
The change in the spectrum of GAWBS caused by microbending occurs regardless of the presence or absence of polarization. Therefore, there are polarized GAWBS and depolarized GAWBS, and either one can be used.
また、GAWBSのスペクトルのピークは複数存在するが、どのピークを用いても良い。ただし、複数のピークのうちの低周波のピークには被覆と外部環境とのGAWBSもある。マイクロベンド損失の検出効率を上げるためには、被覆と外部環境とのGAWBSは少ない方が好ましい。そのため、複数のピークのうちの被覆と外部環境とのGAWBSの少ない、ある程度高周波のピークが望ましい。一方で、強度が最大のピークを用いるなど、スペクトルのピークでの強度が大きい周波数を用いて判定することが望ましい。 In addition, there are multiple peaks in the GAWBS spectrum, and any peak may be used. However, among the multiple peaks, the low-frequency peaks also include GAWBS between the coating and the external environment. In order to increase the efficiency of detecting microbending loss, it is preferable to have less GAWBS between the coating and the external environment. Therefore, a peak of a certain degree of high frequency that has less GAWBS between the coating and the external environment among the multiple peaks is desirable. On the other hand, it is desirable to make the judgment using a frequency with the greatest intensity at the spectral peak, such as using the peak with the greatest intensity.
GAWBSのスペクトルの測定は、スペクトラムアナライザやオシロスコープの波形のフーリエ変換を用いることができる。また、GAWBSのスペクトルの測定は、ブリルアン利得スペクトルを利用しても良い。また、GAWBSのスペクトルの測定は、ピークの出現する周波数帯をフィルタにて切り出しても良い。これにより、信号処理が早くなる。また、スペクトルは、測定ノイズを減少させるために加算平均処理を行うことが望ましい。The GAWBS spectrum can be measured using a spectrum analyzer or a Fourier transform of the oscilloscope waveform. The GAWBS spectrum can also be measured using the Brillouin gain spectrum. The GAWBS spectrum can also be measured by cutting out the frequency band in which the peak appears using a filter, which speeds up signal processing. It is also desirable to perform averaging processing on the spectrum to reduce measurement noise.
(第1の実施形態)
図5~図7に、本開示に係るシステム構成例を示す。本開示に係るマイクロベンド損失増減傾向検知装置10は、基地局91内に配置され、被測定光ファイバ95に接続される。図5に示す第1のシステム構成例及び図6に示す第2のシステム構成例は、被測定光ファイバ95の両端がマイクロベンド損失増減傾向検知装置10に接続されている。図7に示す第3のシステム構成例は、被測定光ファイバ95の片端がマイクロベンド損失増減傾向検知装置10に接続されている。
First Embodiment
5 to 7 show system configuration examples according to the present disclosure. A microbending loss increase/decrease
マイクロベンド損失増減傾向検知装置10は、光源11、検出器12及び分析・表示器13を備え、GAWBSのスペクトルを測定する。光源11は、試験光を被測定光ファイバ95に出射する。試験光の波長は任意である。被測定光ファイバ95に現用回線を用いる場合には、実網の試験波長である1650nmの波長を試験光の波長に用いる。検出器12は、偏光子を通して、試験光が被測定光ファイバ95で散乱された散乱光を検出する。分析・表示器13は、検出器12の検出した散乱光を用いて、GAWBSを測定する。そして、分析・表示器13は、スペクトルを用いて、被測定光ファイバ95のマイクロベンド損失の増減傾向を検知する。マイクロベンド損失の増減傾向の判定は、原理において説明したとおり、GAWBSのスペクトルの線幅やGAWBSのスペクトルのピークの周波数の強度を用いる。The microbending loss increase/decrease
本開示のマイクロベンド損失増減傾向検知装置10における分析・表示器13は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
The analysis/
図6に示す第2のシステム構成例では、サニャックループを組むために、マイクロベンド損失増減傾向検知装置10にカプラ14が備わっている。図6に示すように、本開示は、一般的なポラライズドGAWBSの測定系を採用することができる。In the second system configuration example shown in Figure 6, the microbend loss increase/decrease
図7に示す第3のシステム構成例では、マイクロベンド損失増減傾向検知装置10がサーキュレータ15を備える。サーキュレータ15は、光源11からの光を被測定光ファイバ95に入射し、被測定光ファイバ95での散乱光を検出器12に出射する。被測定光ファイバ95で散乱された散乱光は偏光子を通して検出する。In the third system configuration example shown in Figure 7, the microbending loss increase/decrease
距離分布の計測を行うと、図3のような結果が、ケーブルの長手方向の各地点で得られる。この各地点の得られた結果と閾値を比較することで、マイクロベンド損失の増減傾向を検知した地点を特定し、マイクロベンド損失増減傾向検知装置10からの距離を特定することができる。マイクロベンド損失増減傾向検知装置10から各ケーブルまでの距離や各ケーブルの設置場所を管理したデータベースを用いることで、マイクロベンド損失増減傾向を検知したケーブルの設置場所を特定することができる。When measuring the distance distribution, results like those shown in Figure 3 are obtained at each point along the length of the cable. By comparing the results obtained at each point with a threshold, it is possible to identify the point where a trend in microbending loss increases or decreases was detected, and to identify the distance from the microbending loss increase or decrease
図8に、本実施形態のマイクロベンド損失増減傾向検知方法の一例を示す。本実施形態のマイクロベンド検知方法は、GAWBS測定手順S101、線幅算出手順S102、閾値比較手順S103、マイクロベンド損失増加傾向検知手順S104、マイクロベンド損失減少傾向検知手順S105を備える。 Figure 8 shows an example of a method for detecting an increase or decrease in microbend loss according to this embodiment. The microbend detection method according to this embodiment includes a GAWBS measurement step S101, a line width calculation step S102, a threshold comparison step S103, a microbend loss increase trend detection step S104, and a microbend loss decrease trend detection step S105.
GAWBS測定手順S101では、光源11、検出器12及び分析・表示器13が、GAWBSを測定する。
線幅算出手順S102では、分析・表示器13が、GAWBSのスペクトルの線幅を算出する。
閾値比較手順S103では、GAWBSのスペクトルの線幅を、予め定められた閾値と比較する。GAWBSのスペクトルの線幅が予め定められた閾値以上の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ95にマイクロベンド損失が増加傾向にあると判定する(S104)。GAWBSのスペクトルの線幅が予め定められた閾値未満の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ95にマイクロベンド損失が減少傾向にあると判定する(S105)。
マイクロベンド損失増加傾向検知手順S104では、分析・表示器13は、被測定光ファイバ95のマイクロベンド損失が増加傾向の状態である旨を表示する。
マイクロベンド損失減少傾向検知手順S105では、分析・表示器13は、被測定光ファイバ95のマイクロベンド損失が減少傾向の状態である旨を表示する。このとき、分析・表示器13は、予め定められたアドレスにアラームを送信してもよい。
In the GAWBS measurement procedure S101, the
In the linewidth calculation step S102, the analyzer and
In the threshold comparison step S103, the linewidth of the GAWBS spectrum is compared with a predetermined threshold. If the linewidth of the GAWBS spectrum is equal to or greater than the predetermined threshold, the analyzer/
In the microbending loss increasing trend detection step S104, the analyzer/
In the microbending loss decreasing trend detection step S105, the analyzer and
なお、本実施形態ではスペクトルの線幅を用いる線幅算出手順S102を実行する例を示したが、スペクトルを用いた任意の検知方法を用いることができる。例えば、線幅算出手順S102は、ピークの周波数の強度を算出する手順であってもよいし、スペクトルの尖度を算出する手順であってもよい。その場合、閾値比較手順S103では、予め定められた閾値以下の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ95にマイクロベンド損失が増加傾向にあると判定する(S104)。予め定められた閾値以上の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ95にマイクロベンド損失が減少傾向にあると判定する(S105)。In this embodiment, an example of executing the linewidth calculation procedure S102 using the linewidth of the spectrum has been shown, but any detection method using the spectrum can be used. For example, the linewidth calculation procedure S102 may be a procedure of calculating the intensity of the peak frequency, or a procedure of calculating the kurtosis of the spectrum. In this case, in the threshold comparison procedure S103, if the difference is equal to or less than a predetermined threshold, the analyzer/
以上説明したように、本実施形態のマイクロベンド損失増減傾向検知装置10は、マイクロベンドが発生している被測定光ファイバ95のマイクロベンド損失の増減傾向を検知することができる。ここで、GAWBSのスペクトル波形の変化を用いることで、経時変化を測定することなく、伝送損失の増減傾向を検知することができる。そのため、本開示は、被測定光ファイバのマイクロベンド損失が今後、サービスに影響を与えるかどうかを判定できる。さらに、浸漬によるマイクロベンド発生以外であっても、例えば高温高湿によるマイクロベンド発生にも対応可能と考えられる。As described above, the microbending loss increase/decrease
(第2の実施形態)
図9~図11に、本開示に係るシステム構成例を示す。図9の形態では、OTDR51は、被測定光ファイバ95にパルス化した光を出力し、被測定光ファイバ95からの戻り光を出力する。検出器12では、OTDR51からの戻り光を、偏光子にてGAWBSによる変調を光の強度変調に変換しても良いし、SSB(single side-band)変調器を用いて、戻り光と別の光源の光を干渉させ、GAWBSによる変調を光の強度変調に変換しても良い。SSB変調器を用いる際の光源は光源による測定ノイズを低減するためにOTDR51を用いるのが望ましい。分析・表示器13にて検出器12で受光した信号をオシロスコープにて計測し、任意波形発生器にて周波数を掃引しながら各周波数にて計測することで、GAWBSスペクトルの距離分布の計測が可能である。
Second Embodiment
9 to 11 show an example of a system configuration according to the present disclosure. In the embodiment of FIG. 9, the
図10の形態では、BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer)にてGAWBSの距離分布を計測することができる。BOTDR52は被測定光ファイバ95にパルス化した光を出力し、被測定光ファイバ95からのGAWBSにより変調されたブリルアン散乱の戻り光から計測したブリルアン散乱のスペクトルを出力する。分析・表示器13にてBOTDR52にて計測したブリルアン散乱のスペクトルからブリルアン散乱のスペクトルのピーク周波数(ブリルアン周波数シフト量)を引くことでGAWBSスペクトルを計測する。In the embodiment shown in FIG. 10, the distance distribution of GAWBS can be measured using a BOTDR (Brillouin Optical Time Domain Reflectometer). The
図11の形態では、BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)にてGAWBSの距離分布を計測することができる。BOTDA53は被測定光ファイバ95にパルス化した光と連続光を出力し、被測定光ファイバ95からのGAWBSにより変調されたブリルアン散乱光による利得あるいは損失を計測したブリルアン散乱のスペクトルを出力する。分析・表示器13にてBOTDA53にて計測したブリルアン散乱のスペクトルからブリルアン散乱のスペクトルのピーク周波数(ブリルアン周波数シフト量)を引くことでGAWBSスペクトルを計測する。In the embodiment shown in FIG. 11, the distance distribution of GAWBS can be measured using BOTDA (Brillouin Optical Time Domain Analysis).
図12に、本実施形態のマイクロベンド増減傾向検知方法の第1例を示す。本実施形態のマイクロベンド増減傾向検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に温度測定手順S111を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に温度補正手順S112を備える。 Figure 12 shows a first example of the method for detecting a trend of increase or decrease in microbends according to this embodiment. The method for detecting a trend of increase or decrease in microbends according to this embodiment includes a temperature measurement step S111 before the GAWBS measurement step S101, and a temperature correction step S112 between the line width calculation step S102 and the threshold comparison step S103.
温度測定S111では、図10の形態のようにBOTDRあるいはROTDR(Raman Optical Time Domain. Reflectometry)が被測定光ファイバ95でのブリルアン散乱あるいはラマン散乱を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルあるいはラマン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での温度の距離分布を測定する。あるいは図11の形態のようにBOTDAが被測定光ファイバ95でのブリルアン散乱による利得あるいは損失を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での温度の距離分布を測定しても良い。In temperature measurement S111, as in the form of Figure 10, a BOTDR or ROTDR (Raman Optical Time Domain Reflectometry) measures Brillouin scattering or Raman scattering in the measured
温度補正手順S112では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ95での温度を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。In the temperature correction step S112, the analysis/
図13に、本実施形態のマイクロベンド増減傾向検知方法の第2例を示す。本実施形態のマイクロベンド増減傾向検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に応力測定手順S121を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に応力補正手順S122を備える。 Figure 13 shows a second example of the microbend increase/decrease trend detection method of this embodiment. The microbend increase/decrease trend detection method of this embodiment includes a stress measurement step S121 before the GAWBS measurement step S101, and a stress correction step S122 between the line width calculation step S102 and the threshold comparison step S103.
応力測定手順S121では、図10の形態のようにBOTDR52が被測定光ファイバ95でのブリルアン散乱を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での応力の距離分布を測定する。あるいは図11の形態のようにBOTDA53が被測定光ファイバ95でのブリルアン散乱による利得あるいは損失を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での応力の距離分布を測定しても良い。
応力補正手順S122では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ95での応力を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
In the stress measurement procedure S121, the
In the stress correction step S122, the analyzer/
図14に、本実施形態のマイクロベンド増減傾向検知方法の第3例を示す。本実施形態のマイクロベンド増減傾向検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に温度及び応力測定手順S131を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に温度及び応力補正手順S132を備える。 Figure 14 shows a third example of the microbend increase/decrease trend detection method of this embodiment. The microbend increase/decrease trend detection method of this embodiment includes a temperature and stress measurement step S131 before the GAWBS measurement step S101, and a temperature and stress correction step S132 between the line width calculation step S102 and the threshold comparison step S103.
温度及び応力測定手順S131では、図10の形態のようにBOTDR52が被測定光ファイバ95でのブリルアン散乱を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での応力の距離分布を測定する。あるいは図11の形態のようにBOTDA53が被測定光ファイバ95でのブリルアン散乱による利得あるいは損失を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での応力の距離分布を測定しても良い。また、図10の形態のようにROTDRが被測定光ファイバ95でのラマン散乱を測定し、分析・表示器13がラマン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ95での温度の距離分布を測定する。In the temperature and stress measurement procedure S131, the
温度及び応力補正手順S132では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ95の温度及び応力を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。In the temperature and stress correction procedure S132, the analysis/
GAWBSの線幅と尖度は被覆の音響インピーダンスと線形の関係にあり、音響インピーダンスは温度や応力により線形に変化する。また、GAWBSの強度は、線幅が変化するとそれに合わせて変化する。すなわち、GAWBSは温度及び応力と線形の関係にある。そのため、分析・表示器13は、測定した温度や応力の距離分布を用いて温度変化及び応力変化を検出し、GAWBSを補正することができる。
The line width and kurtosis of the GAWBS are linearly related to the acoustic impedance of the coating, and the acoustic impedance changes linearly with temperature and stress. Furthermore, the strength of the GAWBS changes accordingly when the line width changes. In other words, the GAWBS is linearly related to temperature and stress. Therefore, the analyzer/
なお、本実施形態ではスペクトルの線幅を用いる線幅算出手順S102を実行し、線幅を補正する例を示したが、スペクトルを用いた任意の検知方法とその補正に適用することができる。例えば、線幅算出手順S102はピークの周波数の強度を算出する手順であってもよい。この場合ステップS112、S122、S132においてピークの周波数の強度を補正する。In this embodiment, an example is shown in which the line width calculation procedure S102 using the line width of the spectrum is executed to correct the line width, but the method can be applied to any detection method using a spectrum and its correction. For example, the line width calculation procedure S102 may be a procedure for calculating the intensity of the peak frequency. In this case, the intensity of the peak frequency is corrected in steps S112, S122, and S132.
本開示は情報通信産業に適用することができる。 This disclosure can be applied to the information and communications industry.
10:マイクロベンド損失増減傾向検知装置
11:光源
12:検出器
13:分析・表示器
14:カプラ
15:サーキュレータ
21、22、23:クロージャ
51:OTDR
52:BOTDR
53:BOTDA
91:基地局
92、93、94:マンホール
95:被測定光ファイバ
10: Microbend loss increase/decrease trend detection device 11: Light source 12: Detector 13: Analysis/display device 14: Coupler 15:
52: BOTDR
53: BOTDA
91:
Claims (5)
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバが水に浸漬し続ける場合における、前記被測定光ファイバのマイクロベンド損失の増減を検知する、
装置。 Measure the forward Brillouin scattering of the test optical fiber in which the microbend of interest occurs;
detecting an increase or decrease in microbending loss of the test optical fiber when the test optical fiber is continuously immersed in water based on characteristics around the peak of the forward Brillouin scattering;
Device.
請求項1に記載の装置。 The characteristic is at least one of the intensity, linewidth, and kurtosis of at least one peak included in the forward Brillouin scattering.
2. The apparatus of claim 1.
測定した温度及び応力を用いて前記特性を補正する、
請求項1から2のいずれかに記載の装置。 Further comprising an OTDR for measuring one or both of the temperature and the stress of the test optical fiber;
correcting said characteristics using the measured temperature and stress;
3. Apparatus according to any one of claims 1 to 2.
前記装置が、前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバが水に浸漬し続ける場合における、前記被測定光ファイバのマイクロベンド損失の増減を検知する、
方法。 The apparatus measures forward Brillouin scattering of a test optical fiber in which a microbend of interest occurs;
The device detects an increase or decrease in microbending loss of the test optical fiber when the test optical fiber is continuously immersed in water based on characteristics around the peak of the forward Brillouin scattering.
method.
前記装置が、前記測定の結果を用いて前記特性を補正する、
請求項4に記載の方法。 the apparatus further measures one or both of a temperature and a stress of the test optical fiber;
The device corrects the characteristics using the results of the measurements.
The method according to claim 4.
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