JP2003302308A - 光ファイバ測定装置 - Google Patents
光ファイバ測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一の光源を用いて、容易に光ファイバの伝
送特性の測定に要する時間を短縮する。 【解決手段】 光源1と、常時、連続光の高次光を出力
する音響光学素子4、8と、パルス発生器3、7と、連
続光と高次光とを合波するか又は前段に設けられた音響
光学素子からの高次光を含む連続光と高次光とを合波し
た連続光を出力する合波器6、10と、終端の合波器1
0から出力された連続光から、光パルス信号を生成する
第3の音響光学素子13と、戻り光と終端の合波器から
出力された連続光とを合波し、電気変換する光へテロダ
イン検波部14と、所定の周波数成分の測定データを抽
出するフィルタ17と、測定データを加算し、平均化を
行い、伝送特性を算出する波形処理回路19とを備えて
構成する。
送特性の測定に要する時間を短縮する。 【解決手段】 光源1と、常時、連続光の高次光を出力
する音響光学素子4、8と、パルス発生器3、7と、連
続光と高次光とを合波するか又は前段に設けられた音響
光学素子からの高次光を含む連続光と高次光とを合波し
た連続光を出力する合波器6、10と、終端の合波器1
0から出力された連続光から、光パルス信号を生成する
第3の音響光学素子13と、戻り光と終端の合波器から
出力された連続光とを合波し、電気変換する光へテロダ
イン検波部14と、所定の周波数成分の測定データを抽
出するフィルタ17と、測定データを加算し、平均化を
行い、伝送特性を算出する波形処理回路19とを備えて
構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定光を測定対象
の光ファイバに入射させて、この光ファイバからの後方
散乱およびフレネル反射に起因する戻り光を検出して、
この戻り光から光ファイバの伝送特性を測定する光ファ
イバ測定装置に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、急速な光通信技術の進歩に伴い、
各種情報の伝送路として光ファイバが用いられるように
なってきている。この種の用途に用いられる光ファイバ
の中には、光ファイバ長が数千km〜1万kmに達する
ものも存在する。 【0003】一般に、光ファイバの特性を測定する光フ
ァイバ測定装置では、その測定原理から、測定対象の光
ファイバの全長を測定しようとすると、測定対象の光フ
ァイバの距離をL、光ファイバ中の光速をvとすると、
入射した試験信号光が入射端から距離Lの地点で反射
し、戻ってくるまでの時間、すなわち2L/v[s]以
上経過した後、次の試験信号光の送出を行わなければな
らない。例えば、光ファイバ長が10000kmの場
合、光ファイバ中の光速vを2×108[m/s]とす
ると、(2×107)[m]/(2×108)[m/
s]=0.1[s]以上経過した後、次の試験信号光の
送出をしなければならない。 【0004】つまり、この試験信号光を送出する周期を
Tとすれば、T≧2L/vという関係を満たさなければ
ならない。 【0005】光ファイバの特性を調べる場合、光ファイ
バ測定装置から試験信号光が出射され、測定対象の光フ
ァイバを伝搬し、これによる後方散乱光及びフレネル反
射光は、入射試験信号光のピークパワ及び測定対象の光
ファイバにもよるが、一般に−50dBm程度の微弱信
号である。従って、所望のダイナミックレンジのとれた
測定波形を得るためには、所定の回数、例えば230回
(=1073741824回)だけの試験信号光の送出を行って、
それらにより得られる測定データを平均化する処理を行
わなければならない。例えば、光ファイバ長が数千km
〜1万kmに及ぶ場合、光ファイバの特性の測定に、1
0時間以上の長時間を要する必要がある。このような問
題の解決を図り、光ファイバの特性の測定に要する時間
を短縮する観点から、4つの異なる一定周波数の光を発
生させる光源を用いた光ファイバ測定装置が提案されて
いる(特開平5−322695号)。 【0006】図6は、この種の光ファイバ測定装置の構
成例を示す模式図である。この種の光ファイバ測定装置
は、光源部31と、第1の光合分波器32と、偏波状態
制御器33と、光スイッチ34と、第2の光合分波器3
5と、第3の光合分波器36と、受光器37と電気信号
処理部38と、主制御部39と、タイミング発生部40
とから構成される。 【0007】光源部31は、互いに異なる周波数の光を
発生する4つの光源31a〜31dと、温度制御部31
eと、4対1の光カプラ31fと、光アイソレータ31
gとから構成されており、各光源31a〜31dから出
力された光を光カプラ31fで多重化するものである。 【0008】各光源31a〜31dは、異なる光周波数
を持つレーザダイオードがアレイ状に配置されたもので
あり、互いに異なる一定周波数の光を光カプラ31fに
出力する機能を有する。 【0009】温度制御部31eは、レーザダイオードの
温度を15度〜28度の間に定常的に保つ機能を有す
る。 【0010】4対1の光カプラ31fは、光源から出力
された光を多重化する機能と、多重化した光を光アイソ
レータ31gに出力する機能とを有する。 【0011】光アイソレータ31gは、光カプラ31f
から出力された光を第1の光合分波器32に出力する機
能を有する。 【0012】第1の光合分波器32は、光源部31から
出力された光を試験信号光とローカル光とに分岐する機
能と、分岐した試験信号光を偏波状態制御器33に出力
する機能と、分岐したローカル信号光を第3の光合分波
器に出力する機能とを有する。 【0013】偏波状態制御器33は、(1/4)波長板
と、(1/2)波長板との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り、試験信号光の偏波状態
を制御する機能と、偏波状態を制御した光を光スイッチ
34に出力する機能とを有する。 【0014】光スイッチ34は、偏波状態制御器33か
ら出力された光を一定の周期でパルス化すると共に、光
周波数変調する機能と、光周波数変調した光を第2の光
合分波器35に出力する機能とを有する。 【0015】第2の光合分波器35は、光スイッチ34
から出力された光を測定対象の光ファイバに入射させる
機能と、測定対象の光ファイバからの戻り光を第3の光
合分波器36に出力する機能とを有する。 【0016】第3の光合分波器36は、第1の光合分波
器32から出力されたローカル光と、測定対象の光ファ
イバからの戻り光とを合波する機能と、ローカル光と戻
り光との合波により生じたビート信号光を受光器37に
出力する機能とを有する。 【0017】受光器37は、第3の光合分波器36から
出力されたビート信号光を電気信号に変換する機能と、
変換した電気信号を電気信号処理部38に出力する機能
とを有する。 【0018】電気信号処理部38は、受光器37から出
力される電気信号、すなわちベースバンド信号をA/D
変換する機能と、A/D変換したベースバンド信号を自
乗変換する機能と、当該自乗変換したベースバンド信号
をS/N比改善の為加算処理する機能と、当該加算処理
したベースバンド信号からオフセット電力を引いて対数
変換する機能と、図示しないCRTに当該対数変換した
波形データを表示させる機能とを有する。 【0019】タイミング発生部39は、試験信号光をパ
ルス化するための信号を光スイッチ34に供給する機能
を有する。 【0020】主制御部40は、温度制御部31e、偏波
状態制御器33、電気信号処理部、38、及びタイミン
グ発生部39を制御する機能を有している。 【0021】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の光ファイバ測定装置においても、なお以下のような問
題があった。 【0022】すなわち、この種の光ファイバ測定装置
は、単一の光源ではなく、互いに異なる周波数の光を発
生する複数の光源を用意しなければならないという問題
がある。また、この種の光ファイバ測定装置は、近接し
た周波数の光を発生した複数の光源を必要とするので、
これらの光源の発生する光を一定に保つ制御を行う必要
があるという問題がある。本発明は、上記事情に考慮し
てなされたもので、単一の光源から発生された単一周波
数の光を、互いに異なる周波数の光の光パルス列信号に
変換して測定対象の光ファイバの一端から入力する一
方、当該光ファイバの他の一端から出力される戻り光に
含まれる各周波数の光パルス列信号を光へテロダイン検
波した後、抽出することにより、単一の光源を用いて、
容易に光ファイバの特性の測定に要する時間の短縮を可
能とする光ファイバ測定装置を提供することを目的とす
る。 【0023】 【課題を解決するための手段】本発明の主旨は、単一の
光源により発生された単一周波数の連続光を、複数の音
響光学素子を用いることにより複数の周波数を含む連続
光とし、当該連続光を繰り返し周期毎の同一周波数成分
を有する光パルス信号が重なり合わないように、光パル
ス列信号を測定光出力手段により生成して測定対象の光
ファイバに入射させると共に、当該光ファイバからの戻
り光と終端の合波器から出力された連続光とを合波し、
合波した光を光電変換し、光電変換した結果、得られた
電気信号に含まれる所定の周波数成分の信号を抽出する
構成により、単一の光源を用いて、容易に光ファイバの
測定時間を短縮するという効果を達成することにある。
さて、以上のような本発明の主旨は、具体的には以下の
ような手段を講じることにより実現される。この発明
は、測定光を測定対象の光ファイバに入射させて、光フ
ァイバからの戻り光から光ファイバの特性を測定する光
ファイバ測定装置において、一定周波数の連続光を出力
する光源と、常時オンに設定され、かつ、互いに周期の
異なる第1の変調信号と第2の変調信号とを出力する変
調信号出力手段と、光源からの出力と第1の変調信号と
を受けて、第1の変調信号のオン区間に高次光を出力す
る第1の音響光学素子と、第1の音響光学素子の高次光
と光源の出力とを受けて、合波し、出力する第1の合波
器と、第1の合波器の出力と第2の変調信号とを受け
て、第2の変調信号のオン区間に高次光を出力する第2
の音響光学素子と、第2の音響光学素子の高次光と第1
の合波器の出力とを受けて、合波して連続光として出力
する第2の合波器と、第2の合波器からの連続光の出力
を受けて、連続光のうち所定区間を測定光として光ファ
イバへ出力する測定光出力手段と、測定光出力手段によ
って光ファイバに出力された測定光に応答する光ファイ
バからの戻り光と第2の合波器からの出力を合波して光
を電気信号に変換する光へテロダイン検波部と、光へテ
ロダイン検波部からの電気信号から、戻り光の信号成分
が重畳した周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分か
ら光ファイバの特性を求める処理手段とを備えた光ファ
イバ測定装置である。 【0024】このように、単一の光源から出力された単
一周波数の連続光が、第1の音響光学素子及び第2の音
響光学素子により複数の周波数を含む実質的な連続光に
され、測定光出力手段により当該実質的な連続光のうち
所定区間を測定光として、測定対象の光ファイバに入力
され、光へテロダイン検波部により当該光ファイバから
の戻り光と終端の合波器から出力された連続光とが合波
された後、電気信号に変換され、処理手段により変換さ
れた電気信号に含まれる戻り光の信号成分が重畳した周
波数成分が抽出され、抽出された周波数成分から光ファ
イバの特性が求められるので、単一の光源を用いて複数
回に分けて行っていた伝送特性の測定を纏めて行うこと
ができることとなり、単一の光源を用いて、容易に光フ
ァイバの伝送特性の測定に要する時間を短縮することが
できる。 【0025】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。 【0026】図1は、本発明の一実施の形態に係る光フ
ァイバ測定装置の構成例を示す模式図である。 【0027】本実施の形態に係る光ファイバ測定装置
は、単一の周波数の光を発生する光源1と、分波器2
と、第1の変調信号出力手段3と、第1の音響光学素子
4と、第1のアッテネ−タ5と、第1の合波器6と、第
2の変調信号出力手段7と、第2の音響光学素子8と、
第2のアッテネ−タ9と、第2の合波器10と、光増幅
器11と、出力パルス制御部12と第3の音響光学素子
13とからなる測定光出力手段と、光へテロダイン検波
部14と、中間周波数発生部15と、ミキサ16と、フ
ィルタ17と、A/D変換器18と、波形処理回路19
とから構成される。また、光ヘテロダイン検波部14
は、第3の合波器14aと、受光器14bとから構成さ
れている。 【0028】光源1は、図2の(a)に示すような一定
の周波数でかつ一定の光強度の連続光Aを発生する。な
お、同実施の形態に係る光源としては、例えばレーザダ
イオードを用いてもよい。 【0029】分波器2は、光源1から出力された連続光
Aを第1の音響光学素子4と、第1のアッテネータ5に
出力する。 【0030】第1のアッテネータ5は、分波器2から入
力された連続光Aを光強度を減衰させることによって、
光強度を調整し、当該光強度を調整した連続光Aを第1
の合波器6に出力する。 【0031】第1の変調信号出力手段3は、変調信号の
出力オン時間と出力オフ時間との比率であるデューティ
比が100パーセントに調整されており、常時、一定の
周波数Δf1を有する変調信号を第1の音響光学素子4
に出力する。 【0032】第1の音響光学素子4は、第1の変調信号
出力手段3から出力された変調信号を受けとり、光源1
から分波器2を介して入力された周波数fの連続光を周
波数(f+Δf1)の高次光としての連続光として第1
の合波器6に出力する。 【0033】なお、音響光学素子は、図3に示すよう
に、光を伝搬させる材料の基板24の一端に取り付けら
れたトランスデューサ25(例えばニオブ酸リチウム
等)に、高周波、例えば100MHzの交流電圧を印加
して、基板24の内部に印加した交流電圧と同一周波数
の超音波Δfを発生させることにより、基板に生じた機
械的ひずみに起因して基板24を構成する材質の屈折率
がnからn´に変化するので、交流電圧印加時には、入
射光25が回折すると共に、当該入射光の周波数をf+
Δfに変化させる機能を有する。従って、音響光学素子
に交流電圧を印加していない場合には、屈折率nは、変
化しないので、入射光は、そのまま透過する。 【0034】なお、本実施の形態に係る第1の音響光学
素子4は、周知の周波数シフターに変更してもよい。こ
れにより、第1の音響光学素子4を用いた場合と同様
に、光源から出力された周波数fの連続光を周波数(f
+Δf1)の連続光にすることができる。 【0035】第1の合波器6は、第1のアッテネータ5
から出力された周波数fの連続光と、第1の音響光学素
子4から出力された周波数(f+Δf1)の連続光とを
合波し、合波した周波数fと周波数(f+Δf1)との
成分を含む図2の(b)に示すような連続光Bを第2の
音響光学素子8と、第2のアッテネータ9とにそれぞれ
出力する。 【0036】第2のアッテネータ9は、第1の合波器6
から入力された連続光の光強度を減衰させることによっ
て光強度を調整し、当該光強度を調整した連続光を第2
の合波器10に出力する。 【0037】第2の変調信号出力手段7は、変調信号の
出力オン期間と出力オフ期間との比率であるデューティ
比が100パーセントに調整されており、常時、一定の
周波数Δf2を有する変調信号を第2の音響光学素子8
に出力する。 【0038】第2の音響光学素子8は、第2の変調信号
出力手段7から出力された変調信号を受けとり、第1の
合波器6から入力された周波数fと周波数(f+Δ
f1)との成分を含む連続光を周波数(f+Δf2)と
周波数(f+Δf1+Δf2)との成分を含む高次光とし
ての連続光として第2の合波器10に出力する。 【0039】なお、本実施の形態に係る第2の音響光学
素子8は、周知の周波数シフターに変更してもよい。こ
れにより、第2の音響光学素子8を用いた場合と同様
に、第1の合波器6から入力された周波数fと周波数
(f+Δf1)との成分を含む連続光を周波数(f+Δf
2)と周波数(f+Δf1+Δf2)との成分を含む連続
光にすることができる。 【0040】第2の合波器10は、第2のアッテネータ
9から入力された周波数fと周波数(f+Δf1)との
成分を含む連続光と、第2の音響光学素子8から入力さ
れた周波数(f+Δf2)と周波数(f+Δf1+Δ
f2)との成分を含む連続光とを合波し、当該合波した
4種類の周波数成分を含む図2の(c)に示すような連
続光Cを光増幅器11に出力する。 【0041】なお、第1及び第2のアッテネータ5、9
を用いて行う光強度のレベル調整は、当該アッテネータ
を用いずに、各合波器6、10の分岐比を調節すること
でも実現できる。 【0042】光増幅器11は、第2の合波器10から入
力された4種類の周波数成分を含む連続光Cの光強度を
増幅することによって光強度を調整し、当該光強度を調
整した連続光Cを出力音響光学素子としての第3の音響
光学素子13に出力する。 【0043】出力パルス制御部12は、図4の(a)に
示すようなパルス信号Dのパルス幅と等しい時間だけ、
一定周波数Δf3を有する変調信号を第3の音響光学素
子13に出力することにより、繰り返し周期毎の同一周
波数成分の光パルス信号が重なり合わないように、光パ
ルス信号E1〜E4を生成するよう第3の音響光学素子
13の動作タイミングを調整する。 【0044】なお、本実施の形態に係る出力パルス制御
部12は、第1のパルス発生器3の出力する変調信号の
周波数Δf1とも第2のパルス発生器7の出力する変調
信号の周波数Δf2とも相異なる周波数Δf3の変調信
号を出力している。しかしながら本実施の形態に係る出
力パルス制御部12は、第1のパルス発生器3の発生す
る変調信号の周波数Δf1又は第2のパルス発生器7の
発生する変調信号の周波数Δf2の何れか一方と等しく
てもよい。 【0045】第3の音響光学素子13は、出力パルス制
御部12から出力された周波数Δf 3の変調信号が入力
されると、当該変調信号が入力されている時間だけ、図
2の(d)に示すようなf、(f+Δf1)、(f+Δf
2)、及び(f+Δf1+Δf 2)の4種類の周波数成分
を含む連続光Cを(f+Δf3)、(f+Δf1+Δ
f 3)、(f+Δf2+Δf3)、及び(f+Δf1+Δf
2+Δf3)の4種類の周波数成分を含む高次光として
出力する。これにより、4種類の周波数成分を含む連続
光から図4の(b)〜(e)に示すような4種類の周波
数成分を含む時間合成された光パルス信号E1〜E4が
生成される。 【0046】なお、第3の音響光学素子13は、出力パ
ルス制御部12から変調信号が入力されていない場合、
f、(f+Δf1)、(f+Δf2)、及び(f+Δf1+
Δf 2)の4種類の周波数成分を含む連続光を0次光と
して出力する。 【0047】本実施の形態に係る光ファイバ測定装置
は、これらのうち、高次光だけを光ファイバ測定装置の
出力端子20aから測定対象の光ファイバ20に入射さ
せる。 【0048】なお、図4の(b)〜図4の(e)では、
個別の光パルス信号E1〜E4が出力されているように
記載したが、実際には各光パルス信号E1〜E4は、時
間軸方向に合成されており、1つの光パルス信号として
光ファイバ20に入力される。 【0049】本実施の形態に係る光ファイバ測定装置の
測定対象である光ファイバ20は、図5に示すように、
数千km〜1万kmの長さを有するものであり、所定の
距離、例えば50kmごとに光増幅器21が設けられて
いる。一般に、光増幅器21は、発振防止のため、アイ
ソレータ22が内蔵されている。このため、光ファイバ
20には、フレネル反射や後方散乱に起因する戻り光F
を光ファイバ測定装置に戻して測定する観点からパス2
3が設けられている。 【0050】従って、光ファイバ20に入射された時間
合成された光パルス信号E1〜E4のフレネル反射や後
方散乱に起因する戻り光Fは、パス23を介して光ファ
イバ20の一端から光ファイバ測定装置の入力端子20
bを介して光へテロダイン検波部14の第3の合波器1
4aの一端に入射される。 【0051】第3の合波器14aは、光増幅器11から
出力された周波数f、周波数(f+Δf1)、周波数
(f+Δf2)、及び周波数(f+Δf1+Δf2)の成
分を含む連続光Cと、戻り光Fとを合波し、合波した光
を受光器14bに出力する。 【0052】戻り光Fには、図4の(f)〜(i)に示
すように、(f+Δf3)、(f+Δf1+Δf3)、
(f+Δf2+Δf3)、及び(f+Δf1+Δf2+Δf
3)の4種類の周波数成分が含まれている。 【0053】従って、この戻り光Fと光増幅器11から
出力された周波数f、周波数(f+Δf1)、周波数
(f+Δf2)、及び周波数(f+Δf1+Δf2)の成
分を含む連続光Cとを合波すると、合波した光には、
(f+Δf3−f)=Δf3の周波数、(f+Δf3+
f)=2f+Δf3の周波数、(f+Δf1+Δf3−
f−Δf1)=Δf3の周波数、(f+Δf1+Δf3
+f+Δf1)=2f+2Δf1+Δf3の周波数、
(f+Δf2+Δf3−f−Δf2)=Δf3の周波
数、(f+Δf2+Δf3+f+Δf2)=2f+2Δ
f2+Δf3の周波数、(f+Δf1+Δf2+Δf3
−f−Δf1−Δf2)=Δf3の周波数、及び(f+
Δf1+Δf2+Δf3+f+Δf1+Δf2)=2f
+2Δf1+2Δf2+Δf3の周波数の各周波数成分
が含まれる。 【0054】ここで、Δf1、Δf2、及びΔf3は、
100MHz程度であるが、fは、光の周波数で193
THz程度である。従って、受光器14bの帯域を考慮
すると、電気段で処理できる周波数は、fの入っていな
い項、すなわちΔf3の項のみである。 【0055】結局、(f+Δf3)、(f+Δf1+Δf
3)、(f+Δf2+Δf3)、及び(f+Δf1+Δf2
+Δf3)の4種類の周波数成分を含む戻り光Fに含ま
れる光ファイバの伝送特性に関する測定データは、図2
の(e)に示すように、全てΔf3の周波数成分に集約
されることになる。これにより、単一の周波数fを有す
る単一の光源1を用いた場合、別個に、4回に分けて行
っていた光ファイバの特性の測定に関する測定データを
一度に纏めて得ることができるようになる。 【0056】受光器14bは、これらの5種類の周波数
成分のうち、1回分の測定データを含むΔf3の周波数
成分のみを電気信号に変換し、変換した電気信号をミキ
サ16に出力する。 【0057】中間周波数発生部15は、中間周波数信号
Δf3を発生し、発生した信号をミキサ16に出力す
る。 【0058】ミキサ16は、中間周波数発生部15から
入力された中間周波数帯の周波数の信号を、受光器14
bにより変換された電気信号に加えることによって、図
2の(f)に示すように、電気信号の周波数を0に近い
極く低周波の電気信号に落とし、当該0に近い極く低周
波の電気信号をフィルタ17に出力する。 【0059】フィルタ17は、ミキサ16から入力され
た電気信号を抽出し、抽出した当該電気信号をA/D変
換器18に出力する。 【0060】A/D変換器18は、フィルタ17から出
力された電気信号をA/D変換し、A/D変換した電気
信号を波形処理回路19に出力する。 【0061】波形処理回路19は、A/D変換器18か
ら出力された電気信号に含まれる測定データを加算し、
加算した測定データを平均化する処理を行った後、対数
変換し、測定光に対する光ファイバの伝送特性を得る。 【0062】上述したように本実施の形態によれば、単
一の光源1から出力された単一周波数の連続光Aを、第
1の音響光学素子4と、第2の音響光学素子8とにより
4種類の周波数を含む連続光Cとし、当該連続光Cを第
3の音響光学素子13により4種類の周波数成分を含む
光パルス信号E1〜E4にして測定対象の光ファイバ2
0に入射させ、当該入射光に対する戻り光Fと、第2の
音響光学素子8から出力された高次光とを第3の合波器
14aと、受光器14bとにより光へテロダイン検波を
行って、当該光へテロダイン検波によって得られた周波
数Δf3の電気信号をミキサ16により0に近い極く低
周波の電気信号とし、当該電気信号をフィルタ17で抽
出し、抽出した電気信号をA/D変換器18によりA/
D変換し、A/D変換した電気信号から波形処理回路1
9により平均化処理を行って、光ファイバの伝送特性を
得るので、単一の光源1を用いて別個に、4回に分けて
行っていた測定を1回の測定により纏めて行うことがで
きることとなるため、単一の光源1を用いて、容易に光
ファイバの伝送特性を測定する時間を短縮することがで
きる。 【0063】本実施の形態によれば、周波数多重のため
に音響光学素子を合計2個用いるだけで、4個の異なる
周波数の光を発生する光源と同様の効果を奏することが
できる。 【0064】本実施の形態によれば、光へテロダイン検
波部14により各周波数成分に含まれていた全ての測定
データがΔf3の周波数成分に集約されるので、A/D
変換器の入力側に配置されるフィルタの数を1個で済ま
せることができることとなり、光ファイバ測定装置の構
成を簡略化できる。 【0065】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。例えば、上記
一実施の形態では、単一の光源1から出力される単一周
波数の連続光を、複数の周波数を含む連続光とするの
に、第1の音響光学素子と、第2の音響光学素子との2
つの音響光学素子を用いたが、これに限らず、3個、及
び4個等任意の個数に変更可能である。これにより、音
響光学素子の数を増加させればさせるほど、単一光源を
用いて、別個に行っていた光ファイバの伝送特性の測定
を纏めて行うことができることとなるので、単一の光源
を用いて、容易に光ファイバの伝送特性を測定する時間
を短縮することができる。 【0066】また、上記一実施の形態では、光ヘテロダ
イン検波を行った電気信号に含まれる周波数Δf3の電
気信号を、周波数0に近い低周波成分に周波数を落とす
ために中間周波数発生部15と、ミキサ16とを用いて
いたが、中間周波数発生部15と、ミキサ16と、周波
数0に近い周波数成分を抽出するフィルタ17とに代え
て、Δf3の周波数成分を抽出するフィルタを新たに設
ける構成としてもよい。これにより、より一層光ファイ
バ測定装置の構成を簡略化することができる。 【0067】さらに、上記一実施の形態には、種々の段
階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要
件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出で
きる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件か
ら幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しよう
とする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の
欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成
要件が削除された構成が発明として抽出できる。 【0068】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、単
一の光源を用いて、容易に光ファイバの伝送特性を測定
する時間を短縮することが可能な光ファイバ測定装置を
提供できる。
の光ファイバに入射させて、この光ファイバからの後方
散乱およびフレネル反射に起因する戻り光を検出して、
この戻り光から光ファイバの伝送特性を測定する光ファ
イバ測定装置に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、急速な光通信技術の進歩に伴い、
各種情報の伝送路として光ファイバが用いられるように
なってきている。この種の用途に用いられる光ファイバ
の中には、光ファイバ長が数千km〜1万kmに達する
ものも存在する。 【0003】一般に、光ファイバの特性を測定する光フ
ァイバ測定装置では、その測定原理から、測定対象の光
ファイバの全長を測定しようとすると、測定対象の光フ
ァイバの距離をL、光ファイバ中の光速をvとすると、
入射した試験信号光が入射端から距離Lの地点で反射
し、戻ってくるまでの時間、すなわち2L/v[s]以
上経過した後、次の試験信号光の送出を行わなければな
らない。例えば、光ファイバ長が10000kmの場
合、光ファイバ中の光速vを2×108[m/s]とす
ると、(2×107)[m]/(2×108)[m/
s]=0.1[s]以上経過した後、次の試験信号光の
送出をしなければならない。 【0004】つまり、この試験信号光を送出する周期を
Tとすれば、T≧2L/vという関係を満たさなければ
ならない。 【0005】光ファイバの特性を調べる場合、光ファイ
バ測定装置から試験信号光が出射され、測定対象の光フ
ァイバを伝搬し、これによる後方散乱光及びフレネル反
射光は、入射試験信号光のピークパワ及び測定対象の光
ファイバにもよるが、一般に−50dBm程度の微弱信
号である。従って、所望のダイナミックレンジのとれた
測定波形を得るためには、所定の回数、例えば230回
(=1073741824回)だけの試験信号光の送出を行って、
それらにより得られる測定データを平均化する処理を行
わなければならない。例えば、光ファイバ長が数千km
〜1万kmに及ぶ場合、光ファイバの特性の測定に、1
0時間以上の長時間を要する必要がある。このような問
題の解決を図り、光ファイバの特性の測定に要する時間
を短縮する観点から、4つの異なる一定周波数の光を発
生させる光源を用いた光ファイバ測定装置が提案されて
いる(特開平5−322695号)。 【0006】図6は、この種の光ファイバ測定装置の構
成例を示す模式図である。この種の光ファイバ測定装置
は、光源部31と、第1の光合分波器32と、偏波状態
制御器33と、光スイッチ34と、第2の光合分波器3
5と、第3の光合分波器36と、受光器37と電気信号
処理部38と、主制御部39と、タイミング発生部40
とから構成される。 【0007】光源部31は、互いに異なる周波数の光を
発生する4つの光源31a〜31dと、温度制御部31
eと、4対1の光カプラ31fと、光アイソレータ31
gとから構成されており、各光源31a〜31dから出
力された光を光カプラ31fで多重化するものである。 【0008】各光源31a〜31dは、異なる光周波数
を持つレーザダイオードがアレイ状に配置されたもので
あり、互いに異なる一定周波数の光を光カプラ31fに
出力する機能を有する。 【0009】温度制御部31eは、レーザダイオードの
温度を15度〜28度の間に定常的に保つ機能を有す
る。 【0010】4対1の光カプラ31fは、光源から出力
された光を多重化する機能と、多重化した光を光アイソ
レータ31gに出力する機能とを有する。 【0011】光アイソレータ31gは、光カプラ31f
から出力された光を第1の光合分波器32に出力する機
能を有する。 【0012】第1の光合分波器32は、光源部31から
出力された光を試験信号光とローカル光とに分岐する機
能と、分岐した試験信号光を偏波状態制御器33に出力
する機能と、分岐したローカル信号光を第3の光合分波
器に出力する機能とを有する。 【0013】偏波状態制御器33は、(1/4)波長板
と、(1/2)波長板との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り、試験信号光の偏波状態
を制御する機能と、偏波状態を制御した光を光スイッチ
34に出力する機能とを有する。 【0014】光スイッチ34は、偏波状態制御器33か
ら出力された光を一定の周期でパルス化すると共に、光
周波数変調する機能と、光周波数変調した光を第2の光
合分波器35に出力する機能とを有する。 【0015】第2の光合分波器35は、光スイッチ34
から出力された光を測定対象の光ファイバに入射させる
機能と、測定対象の光ファイバからの戻り光を第3の光
合分波器36に出力する機能とを有する。 【0016】第3の光合分波器36は、第1の光合分波
器32から出力されたローカル光と、測定対象の光ファ
イバからの戻り光とを合波する機能と、ローカル光と戻
り光との合波により生じたビート信号光を受光器37に
出力する機能とを有する。 【0017】受光器37は、第3の光合分波器36から
出力されたビート信号光を電気信号に変換する機能と、
変換した電気信号を電気信号処理部38に出力する機能
とを有する。 【0018】電気信号処理部38は、受光器37から出
力される電気信号、すなわちベースバンド信号をA/D
変換する機能と、A/D変換したベースバンド信号を自
乗変換する機能と、当該自乗変換したベースバンド信号
をS/N比改善の為加算処理する機能と、当該加算処理
したベースバンド信号からオフセット電力を引いて対数
変換する機能と、図示しないCRTに当該対数変換した
波形データを表示させる機能とを有する。 【0019】タイミング発生部39は、試験信号光をパ
ルス化するための信号を光スイッチ34に供給する機能
を有する。 【0020】主制御部40は、温度制御部31e、偏波
状態制御器33、電気信号処理部、38、及びタイミン
グ発生部39を制御する機能を有している。 【0021】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の光ファイバ測定装置においても、なお以下のような問
題があった。 【0022】すなわち、この種の光ファイバ測定装置
は、単一の光源ではなく、互いに異なる周波数の光を発
生する複数の光源を用意しなければならないという問題
がある。また、この種の光ファイバ測定装置は、近接し
た周波数の光を発生した複数の光源を必要とするので、
これらの光源の発生する光を一定に保つ制御を行う必要
があるという問題がある。本発明は、上記事情に考慮し
てなされたもので、単一の光源から発生された単一周波
数の光を、互いに異なる周波数の光の光パルス列信号に
変換して測定対象の光ファイバの一端から入力する一
方、当該光ファイバの他の一端から出力される戻り光に
含まれる各周波数の光パルス列信号を光へテロダイン検
波した後、抽出することにより、単一の光源を用いて、
容易に光ファイバの特性の測定に要する時間の短縮を可
能とする光ファイバ測定装置を提供することを目的とす
る。 【0023】 【課題を解決するための手段】本発明の主旨は、単一の
光源により発生された単一周波数の連続光を、複数の音
響光学素子を用いることにより複数の周波数を含む連続
光とし、当該連続光を繰り返し周期毎の同一周波数成分
を有する光パルス信号が重なり合わないように、光パル
ス列信号を測定光出力手段により生成して測定対象の光
ファイバに入射させると共に、当該光ファイバからの戻
り光と終端の合波器から出力された連続光とを合波し、
合波した光を光電変換し、光電変換した結果、得られた
電気信号に含まれる所定の周波数成分の信号を抽出する
構成により、単一の光源を用いて、容易に光ファイバの
測定時間を短縮するという効果を達成することにある。
さて、以上のような本発明の主旨は、具体的には以下の
ような手段を講じることにより実現される。この発明
は、測定光を測定対象の光ファイバに入射させて、光フ
ァイバからの戻り光から光ファイバの特性を測定する光
ファイバ測定装置において、一定周波数の連続光を出力
する光源と、常時オンに設定され、かつ、互いに周期の
異なる第1の変調信号と第2の変調信号とを出力する変
調信号出力手段と、光源からの出力と第1の変調信号と
を受けて、第1の変調信号のオン区間に高次光を出力す
る第1の音響光学素子と、第1の音響光学素子の高次光
と光源の出力とを受けて、合波し、出力する第1の合波
器と、第1の合波器の出力と第2の変調信号とを受け
て、第2の変調信号のオン区間に高次光を出力する第2
の音響光学素子と、第2の音響光学素子の高次光と第1
の合波器の出力とを受けて、合波して連続光として出力
する第2の合波器と、第2の合波器からの連続光の出力
を受けて、連続光のうち所定区間を測定光として光ファ
イバへ出力する測定光出力手段と、測定光出力手段によ
って光ファイバに出力された測定光に応答する光ファイ
バからの戻り光と第2の合波器からの出力を合波して光
を電気信号に変換する光へテロダイン検波部と、光へテ
ロダイン検波部からの電気信号から、戻り光の信号成分
が重畳した周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分か
ら光ファイバの特性を求める処理手段とを備えた光ファ
イバ測定装置である。 【0024】このように、単一の光源から出力された単
一周波数の連続光が、第1の音響光学素子及び第2の音
響光学素子により複数の周波数を含む実質的な連続光に
され、測定光出力手段により当該実質的な連続光のうち
所定区間を測定光として、測定対象の光ファイバに入力
され、光へテロダイン検波部により当該光ファイバから
の戻り光と終端の合波器から出力された連続光とが合波
された後、電気信号に変換され、処理手段により変換さ
れた電気信号に含まれる戻り光の信号成分が重畳した周
波数成分が抽出され、抽出された周波数成分から光ファ
イバの特性が求められるので、単一の光源を用いて複数
回に分けて行っていた伝送特性の測定を纏めて行うこと
ができることとなり、単一の光源を用いて、容易に光フ
ァイバの伝送特性の測定に要する時間を短縮することが
できる。 【0025】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。 【0026】図1は、本発明の一実施の形態に係る光フ
ァイバ測定装置の構成例を示す模式図である。 【0027】本実施の形態に係る光ファイバ測定装置
は、単一の周波数の光を発生する光源1と、分波器2
と、第1の変調信号出力手段3と、第1の音響光学素子
4と、第1のアッテネ−タ5と、第1の合波器6と、第
2の変調信号出力手段7と、第2の音響光学素子8と、
第2のアッテネ−タ9と、第2の合波器10と、光増幅
器11と、出力パルス制御部12と第3の音響光学素子
13とからなる測定光出力手段と、光へテロダイン検波
部14と、中間周波数発生部15と、ミキサ16と、フ
ィルタ17と、A/D変換器18と、波形処理回路19
とから構成される。また、光ヘテロダイン検波部14
は、第3の合波器14aと、受光器14bとから構成さ
れている。 【0028】光源1は、図2の(a)に示すような一定
の周波数でかつ一定の光強度の連続光Aを発生する。な
お、同実施の形態に係る光源としては、例えばレーザダ
イオードを用いてもよい。 【0029】分波器2は、光源1から出力された連続光
Aを第1の音響光学素子4と、第1のアッテネータ5に
出力する。 【0030】第1のアッテネータ5は、分波器2から入
力された連続光Aを光強度を減衰させることによって、
光強度を調整し、当該光強度を調整した連続光Aを第1
の合波器6に出力する。 【0031】第1の変調信号出力手段3は、変調信号の
出力オン時間と出力オフ時間との比率であるデューティ
比が100パーセントに調整されており、常時、一定の
周波数Δf1を有する変調信号を第1の音響光学素子4
に出力する。 【0032】第1の音響光学素子4は、第1の変調信号
出力手段3から出力された変調信号を受けとり、光源1
から分波器2を介して入力された周波数fの連続光を周
波数(f+Δf1)の高次光としての連続光として第1
の合波器6に出力する。 【0033】なお、音響光学素子は、図3に示すよう
に、光を伝搬させる材料の基板24の一端に取り付けら
れたトランスデューサ25(例えばニオブ酸リチウム
等)に、高周波、例えば100MHzの交流電圧を印加
して、基板24の内部に印加した交流電圧と同一周波数
の超音波Δfを発生させることにより、基板に生じた機
械的ひずみに起因して基板24を構成する材質の屈折率
がnからn´に変化するので、交流電圧印加時には、入
射光25が回折すると共に、当該入射光の周波数をf+
Δfに変化させる機能を有する。従って、音響光学素子
に交流電圧を印加していない場合には、屈折率nは、変
化しないので、入射光は、そのまま透過する。 【0034】なお、本実施の形態に係る第1の音響光学
素子4は、周知の周波数シフターに変更してもよい。こ
れにより、第1の音響光学素子4を用いた場合と同様
に、光源から出力された周波数fの連続光を周波数(f
+Δf1)の連続光にすることができる。 【0035】第1の合波器6は、第1のアッテネータ5
から出力された周波数fの連続光と、第1の音響光学素
子4から出力された周波数(f+Δf1)の連続光とを
合波し、合波した周波数fと周波数(f+Δf1)との
成分を含む図2の(b)に示すような連続光Bを第2の
音響光学素子8と、第2のアッテネータ9とにそれぞれ
出力する。 【0036】第2のアッテネータ9は、第1の合波器6
から入力された連続光の光強度を減衰させることによっ
て光強度を調整し、当該光強度を調整した連続光を第2
の合波器10に出力する。 【0037】第2の変調信号出力手段7は、変調信号の
出力オン期間と出力オフ期間との比率であるデューティ
比が100パーセントに調整されており、常時、一定の
周波数Δf2を有する変調信号を第2の音響光学素子8
に出力する。 【0038】第2の音響光学素子8は、第2の変調信号
出力手段7から出力された変調信号を受けとり、第1の
合波器6から入力された周波数fと周波数(f+Δ
f1)との成分を含む連続光を周波数(f+Δf2)と
周波数(f+Δf1+Δf2)との成分を含む高次光とし
ての連続光として第2の合波器10に出力する。 【0039】なお、本実施の形態に係る第2の音響光学
素子8は、周知の周波数シフターに変更してもよい。こ
れにより、第2の音響光学素子8を用いた場合と同様
に、第1の合波器6から入力された周波数fと周波数
(f+Δf1)との成分を含む連続光を周波数(f+Δf
2)と周波数(f+Δf1+Δf2)との成分を含む連続
光にすることができる。 【0040】第2の合波器10は、第2のアッテネータ
9から入力された周波数fと周波数(f+Δf1)との
成分を含む連続光と、第2の音響光学素子8から入力さ
れた周波数(f+Δf2)と周波数(f+Δf1+Δ
f2)との成分を含む連続光とを合波し、当該合波した
4種類の周波数成分を含む図2の(c)に示すような連
続光Cを光増幅器11に出力する。 【0041】なお、第1及び第2のアッテネータ5、9
を用いて行う光強度のレベル調整は、当該アッテネータ
を用いずに、各合波器6、10の分岐比を調節すること
でも実現できる。 【0042】光増幅器11は、第2の合波器10から入
力された4種類の周波数成分を含む連続光Cの光強度を
増幅することによって光強度を調整し、当該光強度を調
整した連続光Cを出力音響光学素子としての第3の音響
光学素子13に出力する。 【0043】出力パルス制御部12は、図4の(a)に
示すようなパルス信号Dのパルス幅と等しい時間だけ、
一定周波数Δf3を有する変調信号を第3の音響光学素
子13に出力することにより、繰り返し周期毎の同一周
波数成分の光パルス信号が重なり合わないように、光パ
ルス信号E1〜E4を生成するよう第3の音響光学素子
13の動作タイミングを調整する。 【0044】なお、本実施の形態に係る出力パルス制御
部12は、第1のパルス発生器3の出力する変調信号の
周波数Δf1とも第2のパルス発生器7の出力する変調
信号の周波数Δf2とも相異なる周波数Δf3の変調信
号を出力している。しかしながら本実施の形態に係る出
力パルス制御部12は、第1のパルス発生器3の発生す
る変調信号の周波数Δf1又は第2のパルス発生器7の
発生する変調信号の周波数Δf2の何れか一方と等しく
てもよい。 【0045】第3の音響光学素子13は、出力パルス制
御部12から出力された周波数Δf 3の変調信号が入力
されると、当該変調信号が入力されている時間だけ、図
2の(d)に示すようなf、(f+Δf1)、(f+Δf
2)、及び(f+Δf1+Δf 2)の4種類の周波数成分
を含む連続光Cを(f+Δf3)、(f+Δf1+Δ
f 3)、(f+Δf2+Δf3)、及び(f+Δf1+Δf
2+Δf3)の4種類の周波数成分を含む高次光として
出力する。これにより、4種類の周波数成分を含む連続
光から図4の(b)〜(e)に示すような4種類の周波
数成分を含む時間合成された光パルス信号E1〜E4が
生成される。 【0046】なお、第3の音響光学素子13は、出力パ
ルス制御部12から変調信号が入力されていない場合、
f、(f+Δf1)、(f+Δf2)、及び(f+Δf1+
Δf 2)の4種類の周波数成分を含む連続光を0次光と
して出力する。 【0047】本実施の形態に係る光ファイバ測定装置
は、これらのうち、高次光だけを光ファイバ測定装置の
出力端子20aから測定対象の光ファイバ20に入射さ
せる。 【0048】なお、図4の(b)〜図4の(e)では、
個別の光パルス信号E1〜E4が出力されているように
記載したが、実際には各光パルス信号E1〜E4は、時
間軸方向に合成されており、1つの光パルス信号として
光ファイバ20に入力される。 【0049】本実施の形態に係る光ファイバ測定装置の
測定対象である光ファイバ20は、図5に示すように、
数千km〜1万kmの長さを有するものであり、所定の
距離、例えば50kmごとに光増幅器21が設けられて
いる。一般に、光増幅器21は、発振防止のため、アイ
ソレータ22が内蔵されている。このため、光ファイバ
20には、フレネル反射や後方散乱に起因する戻り光F
を光ファイバ測定装置に戻して測定する観点からパス2
3が設けられている。 【0050】従って、光ファイバ20に入射された時間
合成された光パルス信号E1〜E4のフレネル反射や後
方散乱に起因する戻り光Fは、パス23を介して光ファ
イバ20の一端から光ファイバ測定装置の入力端子20
bを介して光へテロダイン検波部14の第3の合波器1
4aの一端に入射される。 【0051】第3の合波器14aは、光増幅器11から
出力された周波数f、周波数(f+Δf1)、周波数
(f+Δf2)、及び周波数(f+Δf1+Δf2)の成
分を含む連続光Cと、戻り光Fとを合波し、合波した光
を受光器14bに出力する。 【0052】戻り光Fには、図4の(f)〜(i)に示
すように、(f+Δf3)、(f+Δf1+Δf3)、
(f+Δf2+Δf3)、及び(f+Δf1+Δf2+Δf
3)の4種類の周波数成分が含まれている。 【0053】従って、この戻り光Fと光増幅器11から
出力された周波数f、周波数(f+Δf1)、周波数
(f+Δf2)、及び周波数(f+Δf1+Δf2)の成
分を含む連続光Cとを合波すると、合波した光には、
(f+Δf3−f)=Δf3の周波数、(f+Δf3+
f)=2f+Δf3の周波数、(f+Δf1+Δf3−
f−Δf1)=Δf3の周波数、(f+Δf1+Δf3
+f+Δf1)=2f+2Δf1+Δf3の周波数、
(f+Δf2+Δf3−f−Δf2)=Δf3の周波
数、(f+Δf2+Δf3+f+Δf2)=2f+2Δ
f2+Δf3の周波数、(f+Δf1+Δf2+Δf3
−f−Δf1−Δf2)=Δf3の周波数、及び(f+
Δf1+Δf2+Δf3+f+Δf1+Δf2)=2f
+2Δf1+2Δf2+Δf3の周波数の各周波数成分
が含まれる。 【0054】ここで、Δf1、Δf2、及びΔf3は、
100MHz程度であるが、fは、光の周波数で193
THz程度である。従って、受光器14bの帯域を考慮
すると、電気段で処理できる周波数は、fの入っていな
い項、すなわちΔf3の項のみである。 【0055】結局、(f+Δf3)、(f+Δf1+Δf
3)、(f+Δf2+Δf3)、及び(f+Δf1+Δf2
+Δf3)の4種類の周波数成分を含む戻り光Fに含ま
れる光ファイバの伝送特性に関する測定データは、図2
の(e)に示すように、全てΔf3の周波数成分に集約
されることになる。これにより、単一の周波数fを有す
る単一の光源1を用いた場合、別個に、4回に分けて行
っていた光ファイバの特性の測定に関する測定データを
一度に纏めて得ることができるようになる。 【0056】受光器14bは、これらの5種類の周波数
成分のうち、1回分の測定データを含むΔf3の周波数
成分のみを電気信号に変換し、変換した電気信号をミキ
サ16に出力する。 【0057】中間周波数発生部15は、中間周波数信号
Δf3を発生し、発生した信号をミキサ16に出力す
る。 【0058】ミキサ16は、中間周波数発生部15から
入力された中間周波数帯の周波数の信号を、受光器14
bにより変換された電気信号に加えることによって、図
2の(f)に示すように、電気信号の周波数を0に近い
極く低周波の電気信号に落とし、当該0に近い極く低周
波の電気信号をフィルタ17に出力する。 【0059】フィルタ17は、ミキサ16から入力され
た電気信号を抽出し、抽出した当該電気信号をA/D変
換器18に出力する。 【0060】A/D変換器18は、フィルタ17から出
力された電気信号をA/D変換し、A/D変換した電気
信号を波形処理回路19に出力する。 【0061】波形処理回路19は、A/D変換器18か
ら出力された電気信号に含まれる測定データを加算し、
加算した測定データを平均化する処理を行った後、対数
変換し、測定光に対する光ファイバの伝送特性を得る。 【0062】上述したように本実施の形態によれば、単
一の光源1から出力された単一周波数の連続光Aを、第
1の音響光学素子4と、第2の音響光学素子8とにより
4種類の周波数を含む連続光Cとし、当該連続光Cを第
3の音響光学素子13により4種類の周波数成分を含む
光パルス信号E1〜E4にして測定対象の光ファイバ2
0に入射させ、当該入射光に対する戻り光Fと、第2の
音響光学素子8から出力された高次光とを第3の合波器
14aと、受光器14bとにより光へテロダイン検波を
行って、当該光へテロダイン検波によって得られた周波
数Δf3の電気信号をミキサ16により0に近い極く低
周波の電気信号とし、当該電気信号をフィルタ17で抽
出し、抽出した電気信号をA/D変換器18によりA/
D変換し、A/D変換した電気信号から波形処理回路1
9により平均化処理を行って、光ファイバの伝送特性を
得るので、単一の光源1を用いて別個に、4回に分けて
行っていた測定を1回の測定により纏めて行うことがで
きることとなるため、単一の光源1を用いて、容易に光
ファイバの伝送特性を測定する時間を短縮することがで
きる。 【0063】本実施の形態によれば、周波数多重のため
に音響光学素子を合計2個用いるだけで、4個の異なる
周波数の光を発生する光源と同様の効果を奏することが
できる。 【0064】本実施の形態によれば、光へテロダイン検
波部14により各周波数成分に含まれていた全ての測定
データがΔf3の周波数成分に集約されるので、A/D
変換器の入力側に配置されるフィルタの数を1個で済ま
せることができることとなり、光ファイバ測定装置の構
成を簡略化できる。 【0065】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。例えば、上記
一実施の形態では、単一の光源1から出力される単一周
波数の連続光を、複数の周波数を含む連続光とするの
に、第1の音響光学素子と、第2の音響光学素子との2
つの音響光学素子を用いたが、これに限らず、3個、及
び4個等任意の個数に変更可能である。これにより、音
響光学素子の数を増加させればさせるほど、単一光源を
用いて、別個に行っていた光ファイバの伝送特性の測定
を纏めて行うことができることとなるので、単一の光源
を用いて、容易に光ファイバの伝送特性を測定する時間
を短縮することができる。 【0066】また、上記一実施の形態では、光ヘテロダ
イン検波を行った電気信号に含まれる周波数Δf3の電
気信号を、周波数0に近い低周波成分に周波数を落とす
ために中間周波数発生部15と、ミキサ16とを用いて
いたが、中間周波数発生部15と、ミキサ16と、周波
数0に近い周波数成分を抽出するフィルタ17とに代え
て、Δf3の周波数成分を抽出するフィルタを新たに設
ける構成としてもよい。これにより、より一層光ファイ
バ測定装置の構成を簡略化することができる。 【0067】さらに、上記一実施の形態には、種々の段
階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要
件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出で
きる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件か
ら幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しよう
とする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の
欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成
要件が削除された構成が発明として抽出できる。 【0068】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、単
一の光源を用いて、容易に光ファイバの伝送特性を測定
する時間を短縮することが可能な光ファイバ測定装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る光ファイバ測定装
置の構成例を示す模式図。 【図2】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置の動作
を説明するための図。 【図3】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置に用い
られる音響光学素子の構成例を示す模式図。 【図4】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置の動作
を説明するための図。 【図5】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置の測定
対象の光ファイバにより構成される光導波路の一例を示
す模式図。 【図6】従来から用いられている光ファイバ測定装置の
構成例を示す模式図。 【符号の説明】 1…光源 2…分波器 3…第1の変調信号出力手段 4…第1の音響光学素子 5…第1のアッテネータ 6…第1の合波器 7…第2の変調信号出力手段 8…第2の音響光学素子 9…第2のアッテネータ 10…第2の合波器 11…光増幅器 12…出力パルス制御部 13…第3の音響光学素子 14…光へテロダイン検波部 14a…第3の合波器 14b…受光器 15…中間周波数発生部 16…ミキサ 17…フィルタ 18…A/D変換器 19…波形処理回路
置の構成例を示す模式図。 【図2】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置の動作
を説明するための図。 【図3】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置に用い
られる音響光学素子の構成例を示す模式図。 【図4】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置の動作
を説明するための図。 【図5】同実施の形態に係る光ファイバ測定装置の測定
対象の光ファイバにより構成される光導波路の一例を示
す模式図。 【図6】従来から用いられている光ファイバ測定装置の
構成例を示す模式図。 【符号の説明】 1…光源 2…分波器 3…第1の変調信号出力手段 4…第1の音響光学素子 5…第1のアッテネータ 6…第1の合波器 7…第2の変調信号出力手段 8…第2の音響光学素子 9…第2のアッテネータ 10…第2の合波器 11…光増幅器 12…出力パルス制御部 13…第3の音響光学素子 14…光へテロダイン検波部 14a…第3の合波器 14b…受光器 15…中間周波数発生部 16…ミキサ 17…フィルタ 18…A/D変換器 19…波形処理回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 測定光(E1〜E4)を測定対象の光フ
ァイバ(20)に入射させて、前記光ファイバからの戻
り光(F)から前記光ファイバの特性を測定する光ファ
イバ測定装置において、 一定周波数の連続光を出力する光源(1)と、 常時オンに設定され、かつ、互いに周期の異なる第1の
変調信号と第2の変調信号とを出力する変調信号出力手
段(3、7)と、 前記光源(1)からの出力と前記第1の変調信号とを受
けて、第1の変調信号のオン区間に高次光を出力する第
1の音響光学素子(4)と、 前記第1の音響光学素子(4)の高次光と前記光源の出
力とを受けて、合波し、出力する第1の合波器(6)
と、 前記第1の合波器(6)の出力と前記第2の変調信号と
を受けて、前記第2の変調信号のオン区間に高次光を出
力する第2の音響光学素子(8)と、 前記第2の音響光学素子の高次光と前記第1の合波器の
出力とを受けて、合波して連続光として出力する第2の
合波器(10)と、 前記第2の合波器(10)からの連続光の出力を受け
て、前記連続光のうち所定区間を測定光として前記光フ
ァイバへ出力する測定光出力手段(12、13)と、 前記測定光出力手段によって前記光ファイバに出力され
た測定光に応答する前記光ファイバからの前記戻り光と
前記第2の合波器(10)からの出力を合波して光を電
気信号に変換する光へテロダイン検波部(14)と、 前記光へテロダイン検波部(14)からの電気信号か
ら、前記戻り光の信号成分が重畳した周波数成分を抽出
し、抽出した周波数成分から前記光ファイバの特性を求
める処理手段(17、18、19)とを備えた光ファイ
バ測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002105431A JP2003302308A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 光ファイバ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002105431A JP2003302308A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 光ファイバ測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003302308A true JP2003302308A (ja) | 2003-10-24 |
Family
ID=29390136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002105431A Pending JP2003302308A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 光ファイバ測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003302308A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018189600A (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-29 | 日本電信電話株式会社 | 光パルス試験装置及び光パルス試験方法 |
-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002105431A patent/JP2003302308A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018189600A (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-29 | 日本電信電話株式会社 | 光パルス試験装置及び光パルス試験方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050322 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20050606 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |