JPH0260972B2 - - Google Patents
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- JPH0260972B2 JPH0260972B2 JP63274543A JP27454388A JPH0260972B2 JP H0260972 B2 JPH0260972 B2 JP H0260972B2 JP 63274543 A JP63274543 A JP 63274543A JP 27454388 A JP27454388 A JP 27454388A JP H0260972 B2 JPH0260972 B2 JP H0260972B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- pulse
- variable
- wavelength
- light
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/3172—Reflectometers detecting the back-scattered light in the frequency-domain, e.g. OFDR, FMCW, heterodyne detection
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明はピコ秒オーダの分解能を有する光分散
測定装置に関するものである。
測定装置に関するものである。
(2) 従来技術とその問題点
光フアイバ通信に使用する光の波長や中継伝送
する際の中継距離は、光フアイバの伝送損失と帯
域特性とによつて決定される。特に光フアイバの
もつ分散特性は波形歪を生起させ、デイジタル伝
送する際の伝送速度に制限を与える。従つて、極
低損失光フアイバを用いても光フアイバのもつ分
散特性によつて中継距離が制限されることもあ
り、光フアイバの分散特性の測定は伝送損失の測
定と同様非常に重要なことである。これらの測定
は普通短尺のフアイバを使用して行い、得られた
結果の長さの比に基づいて長尺のフアイバに適用
しているので、この場合短尺のフアイバにおける
小さな測定誤差も長尺のフアイバの分散特性には
大きな誤差となつて現れてしまう。以上の理由か
ら短尺のフアイバの分散特性の測定においては、
充分精度の高い測定装置が要求される。
する際の中継距離は、光フアイバの伝送損失と帯
域特性とによつて決定される。特に光フアイバの
もつ分散特性は波形歪を生起させ、デイジタル伝
送する際の伝送速度に制限を与える。従つて、極
低損失光フアイバを用いても光フアイバのもつ分
散特性によつて中継距離が制限されることもあ
り、光フアイバの分散特性の測定は伝送損失の測
定と同様非常に重要なことである。これらの測定
は普通短尺のフアイバを使用して行い、得られた
結果の長さの比に基づいて長尺のフアイバに適用
しているので、この場合短尺のフアイバにおける
小さな測定誤差も長尺のフアイバの分散特性には
大きな誤差となつて現れてしまう。以上の理由か
ら短尺のフアイバの分散特性の測定においては、
充分精度の高い測定装置が要求される。
従来のこの種の測定装置は第１図に示すように
構成されている。ピコ秒光パルス発生器１から発
生する光パルスはビームスプリツタ２により２分
岐され、一方は光遅延路８を通つてカーシヤツタ
９に、他方は測定しようとする光フアイバ３に入
る。カーシヤツタ９は互いに直交した偏光子４，
５と、光カー効果により複屈折を生じる物質で満
たされたカーセル６とよりなり、光遅延路８を通
つた光パルスが、カーセル６に入射したときにの
みカーセル６中の物質は複屈折を生じ、カーシヤ
ツタ９は開き受光器７で受光されることになる。
光フアイバ３を通つた後の光パルスがカーシヤツ
タ９の開口時と一致し、最大のパワーが受光され
るように例えばプリズムからなる光遅延路８を動
かし、この光遅延路８が基準とした点からどれだ
け動いたかにより、基準点からのパルスの遅延量
が各波長ごとに測定され、その結果から分散特性
が求められる。この従来技術による測定装置に
は、カーシヤツタ開口のための光パルスのパワー
が数百MW／cm2以上なければ光フアイバからの出
力光を効率良く通すことができず、また1μm以上
の長波長帯において精度良くピコ秒パルスのパワ
ーを測定する受光器７がない。このため、測定波
長帯としては1μm以下に限られており、光フアイ
バ通信に有望視されている1.3μm、1.55μm帯の波
長での測定には使用できないという欠点があつ
た。
構成されている。ピコ秒光パルス発生器１から発
生する光パルスはビームスプリツタ２により２分
岐され、一方は光遅延路８を通つてカーシヤツタ
９に、他方は測定しようとする光フアイバ３に入
る。カーシヤツタ９は互いに直交した偏光子４，
５と、光カー効果により複屈折を生じる物質で満
たされたカーセル６とよりなり、光遅延路８を通
つた光パルスが、カーセル６に入射したときにの
みカーセル６中の物質は複屈折を生じ、カーシヤ
ツタ９は開き受光器７で受光されることになる。
光フアイバ３を通つた後の光パルスがカーシヤツ
タ９の開口時と一致し、最大のパワーが受光され
るように例えばプリズムからなる光遅延路８を動
かし、この光遅延路８が基準とした点からどれだ
け動いたかにより、基準点からのパルスの遅延量
が各波長ごとに測定され、その結果から分散特性
が求められる。この従来技術による測定装置に
は、カーシヤツタ開口のための光パルスのパワー
が数百MW／cm2以上なければ光フアイバからの出
力光を効率良く通すことができず、また1μm以上
の長波長帯において精度良くピコ秒パルスのパワ
ーを測定する受光器７がない。このため、測定波
長帯としては1μm以下に限られており、光フアイ
バ通信に有望視されている1.3μm、1.55μm帯の波
長での測定には使用できないという欠点があつ
た。
(3) 発明の目的
本発明は、これら従来技術の欠点を解決するた
めに、カーシヤツタの代わりに非線形結晶を用
い、被測定光伝送媒体を通つてきた光を和周波光
混合を用いて受光器の受光可能な波長帯に変換さ
せて測定する光分散測定装置を提供するものであ
る。
めに、カーシヤツタの代わりに非線形結晶を用
い、被測定光伝送媒体を通つてきた光を和周波光
混合を用いて受光器の受光可能な波長帯に変換さ
せて測定する光分散測定装置を提供するものであ
る。
(4) 発明の構成と作用
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第２図は本発明の原理を説明するための図であ
つて、光源となるピコ秒光パルス発生器１ａは、
光周波数ω1（波長λ1＝光速Ｃ／周波数ω1）が一定
の参照光パルスを発生する光パルス発生器１−１
と、その参照光パルスに同期する波長可変な可変
光パルスを発生するパラメトリツク発振器１−２
とよりなつている。光周波数（以下、単に「周波
数」という）ω1の光パルスは、参照用として用
いられるもので光遅延路８を通つた後ビームスプ
リツタ１０を介して例えばKDPやLiIO3などの非
線形結晶１１に導かれる。一方、周波数ω1の参
照光パルスから得られた可変周波数ω2（波長λ2＝
光速Ｃ／周波数ω2）の可変光パルスは分散を測
定しようとする光フアイバ３に入り、その後、非
線形結晶１１に入る。この非線形結晶１１は、入
力となる周波数ω1と周波数ω2の光パルスが非線
形結晶１１中で重ならない場合には、出力として
ω1，ω2，２ω1，２ω2の周波数の光パルスが発生
するだけであるが、両入力光パルスが非線形結晶
１１中で重なつた場合には、出力として上記周波
数の光パルス以外に周波数（ω1＋ω2）の強い光
パルスが発生する光非線形効果素子である。従つ
て周波数ω1，ω2は既知であるため、（ω1＋ω2）
の周波数のみに注目して光遅延路８を動かし、２
つのパルスの重なる点を求めることができる。次
に周波数ω2をΔωだけ変化させ、（ω2＋Δω）の周
波数をもつ光パルスを光フアイバ３に入射させる
と、光フアイバ３のもつ分散特性により周波数
ω2と周波数（ω2＋Δω）の光パルスの遅延量が異
なり、両パルスは非線形結晶１１中で重ならなく
なる。そこで光遅延路８を動かし（ω1＋ω2＋
Δω）の周波数に注目して両パルスの重なる点を
求める。この光遅延路８の位置が前回の位置から
例えばＬだけずれたとすれば、周波数ω2の光パ
ルスと周波数（ω1＋Δω）の可変光パルスとの遅
延差はＬ／Ｃ（Ｃ：光速）より求められる。Ｌは
数十ミクロンの精度で測定可能であるため、遅延
量はピコ秒以下の精度で測定できることになる。
このように周波数ω2を変えることにより、各周
波数での遅延差が測定でき、その値から光分散特
性を求めることができる。
つて、光源となるピコ秒光パルス発生器１ａは、
光周波数ω1（波長λ1＝光速Ｃ／周波数ω1）が一定
の参照光パルスを発生する光パルス発生器１−１
と、その参照光パルスに同期する波長可変な可変
光パルスを発生するパラメトリツク発振器１−２
とよりなつている。光周波数（以下、単に「周波
数」という）ω1の光パルスは、参照用として用
いられるもので光遅延路８を通つた後ビームスプ
リツタ１０を介して例えばKDPやLiIO3などの非
線形結晶１１に導かれる。一方、周波数ω1の参
照光パルスから得られた可変周波数ω2（波長λ2＝
光速Ｃ／周波数ω2）の可変光パルスは分散を測
定しようとする光フアイバ３に入り、その後、非
線形結晶１１に入る。この非線形結晶１１は、入
力となる周波数ω1と周波数ω2の光パルスが非線
形結晶１１中で重ならない場合には、出力として
ω1，ω2，２ω1，２ω2の周波数の光パルスが発生
するだけであるが、両入力光パルスが非線形結晶
１１中で重なつた場合には、出力として上記周波
数の光パルス以外に周波数（ω1＋ω2）の強い光
パルスが発生する光非線形効果素子である。従つ
て周波数ω1，ω2は既知であるため、（ω1＋ω2）
の周波数のみに注目して光遅延路８を動かし、２
つのパルスの重なる点を求めることができる。次
に周波数ω2をΔωだけ変化させ、（ω2＋Δω）の周
波数をもつ光パルスを光フアイバ３に入射させる
と、光フアイバ３のもつ分散特性により周波数
ω2と周波数（ω2＋Δω）の光パルスの遅延量が異
なり、両パルスは非線形結晶１１中で重ならなく
なる。そこで光遅延路８を動かし（ω1＋ω2＋
Δω）の周波数に注目して両パルスの重なる点を
求める。この光遅延路８の位置が前回の位置から
例えばＬだけずれたとすれば、周波数ω2の光パ
ルスと周波数（ω1＋Δω）の可変光パルスとの遅
延差はＬ／Ｃ（Ｃ：光速）より求められる。Ｌは
数十ミクロンの精度で測定可能であるため、遅延
量はピコ秒以下の精度で測定できることになる。
このように周波数ω2を変えることにより、各周
波数での遅延差が測定でき、その値から光分散特
性を求めることができる。
第２図の系統に従う場合には、被測定光伝送媒
体の光分散特性を高精度に測定することが可能で
あるが、被測定光伝送媒体の外に参照用の光伝送
路が必要であり、かつ、外部環境条件の変化によ
り両光伝送路間を伝播する参照光パルスと測定用
光パルスにばらつきが生じて誤差となつてしま
う。
体の光分散特性を高精度に測定することが可能で
あるが、被測定光伝送媒体の外に参照用の光伝送
路が必要であり、かつ、外部環境条件の変化によ
り両光伝送路間を伝播する参照光パルスと測定用
光パルスにばらつきが生じて誤差となつてしま
う。
本発明は、第２図の系統による測定装置のこの
欠点を解消することができるものであり、第３図
はその実施例である。この実施例では光源１ａか
らの周波数ω2の可変光パルスと、波長一定（周
波数ω1）の参照光パルスが入射されている光遅
延路８からのその参照光パルスによる出力とが、
ビームスプリツタ１０により合成されて、その合
成出力が被測定光伝送路となる光フアイバ３に入
力されている。
欠点を解消することができるものであり、第３図
はその実施例である。この実施例では光源１ａか
らの周波数ω2の可変光パルスと、波長一定（周
波数ω1）の参照光パルスが入射されている光遅
延路８からのその参照光パルスによる出力とが、
ビームスプリツタ１０により合成されて、その合
成出力が被測定光伝送路となる光フアイバ３に入
力されている。
第２図では参照光パルスは光フアイバ３を通ら
ず直接に非線形結晶１１に導かれているが、可変
光パルスと参照光パルスの各波長が異なる場合に
は第３図のように参照用光パルスを測定用光パル
スと同様に光フアイバ３に通して測定することも
可能となり、これにより参照用光パルスと測定用
光パルスとのばらつきをなくすことができる。
ず直接に非線形結晶１１に導かれているが、可変
光パルスと参照光パルスの各波長が異なる場合に
は第３図のように参照用光パルスを測定用光パル
スと同様に光フアイバ３に通して測定することも
可能となり、これにより参照用光パルスと測定用
光パルスとのばらつきをなくすことができる。
他の測定原理は第２図により説明されたものと
同様である。
同様である。
光フアイバのうちで伝搬可能なモードが１つし
かないシングルモードフアイバでは、偏波面の方
向によつて伝搬速度が異なることが知られている
が、この速度差が理論的には10〜20ピコ秒／Kmと
小さく、今まで短尺のフアイバでは測定不可能と
されていたが、これらもこの装置を用いることに
より測定可能となる。また、短尺のフアイバを使
用しての張力による光フアイバの伸び率もこの装
置を用いることによつて正確に測定することがで
きる。
かないシングルモードフアイバでは、偏波面の方
向によつて伝搬速度が異なることが知られている
が、この速度差が理論的には10〜20ピコ秒／Kmと
小さく、今まで短尺のフアイバでは測定不可能と
されていたが、これらもこの装置を用いることに
より測定可能となる。また、短尺のフアイバを使
用しての張力による光フアイバの伸び率もこの装
置を用いることによつて正確に測定することがで
きる。
(5) 発明の効果
以上説明したように、本発明によれば非線形結
晶を波長変換とピコ秒シヤツタ用として用いてい
るため、今迄ピコ秒パルスを用いての分散測定が
不可能とされていた1μm帯の分散が精度良く測定
することができるほか、参照光パルスと測定用光
パルスとが同一光伝送路（光フアイバ３）を伝搬
するための外部環境変化に伴う誤差を防止するこ
とができ、さらに使用するパルスのピークパワー
が数KW／cm2程度でよいため扱いやすいという利
点がある。
晶を波長変換とピコ秒シヤツタ用として用いてい
るため、今迄ピコ秒パルスを用いての分散測定が
不可能とされていた1μm帯の分散が精度良く測定
することができるほか、参照光パルスと測定用光
パルスとが同一光伝送路（光フアイバ３）を伝搬
するための外部環境変化に伴う誤差を防止するこ
とができ、さらに使用するパルスのピークパワー
が数KW／cm2程度でよいため扱いやすいという利
点がある。
第１図は従来の光分散測定装置の１例を示す構
成図、第２図は本発明の原理を説明するための系
統図、第３図は本発明の実施例を示す構成図であ
る。 １，１ａ……光パルス発生器（光源）、１−１
……光パルス発生器、１−２……パラメトリツク
発振器（光波長変換器）、１−３……ビームスプ
リツタ、１−４……光波長変換器、２……ビーム
スプリツタ、３……光フアイバ（被測定光伝送媒
体）、４，５……偏光子、６……カーセル、７…
…受光器、８……光遅延路、９……カーシヤツ
タ、１０……ビームスプリツタ、１１……非線形
結晶、１２……受光器。
成図、第２図は本発明の原理を説明するための系
統図、第３図は本発明の実施例を示す構成図であ
る。 １，１ａ……光パルス発生器（光源）、１−１
……光パルス発生器、１−２……パラメトリツク
発振器（光波長変換器）、１−３……ビームスプ
リツタ、１−４……光波長変換器、２……ビーム
スプリツタ、３……光フアイバ（被測定光伝送媒
体）、４，５……偏光子、６……カーセル、７…
…受光器、８……光遅延路、９……カーシヤツ
タ、１０……ビームスプリツタ、１１……非線形
結晶、１２……受光器。
Claims (1)
- １ 短い時間幅の波長一定の参照光パルスと該参
照光パルスに同期しかつ異なる波長で短い時間幅
の波長可変の可変光パルスとを発生するための光
源と、前記参照光パルスが一端側に入射される遅
延量可変の可変光遅延路と、該可変光遅延路の他
端側の出力と前記可変パルスとが一端側に入射さ
れる被測定光伝送媒体と、前記被測定光伝送媒体
の他端側における各光出力パルスを受けとりそれ
らの各光パルスが重なつたときに該各光パルスの
該波長に対応する各周波数の和の成分が最大出力
となるように前記被測定光伝送媒体の他端側に配
置された光非線形効果素子と、該和の成分を検知
するための受光器とを備え、前記可変光パルスの
波長を順次変化させたときの前記波長に対応する
各周波数に対して前記和の成分が最大出力になる
ように調整される前記可変光遅延路の遅延量か
ら、前記被測定伝送媒体の光分散を測定するよう
に構成された光分散測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274543A JPH021526A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 光分散測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274543A JPH021526A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 光分散測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP287280A Division JPS56100324A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Measuring device for light dispersion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021526A JPH021526A (ja) | 1990-01-05 |
| JPH0260972B2 true JPH0260972B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=17543179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274543A Granted JPH021526A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 光分散測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021526A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0215259A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 画像形成装置および画像形成方法 |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP63274543A patent/JPH021526A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021526A (ja) | 1990-01-05 |
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