JP2672988B2 - 光ファイバにおける後方散乱光の処理方法 - Google Patents
光ファイバにおける後方散乱光の処理方法Info
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は光符号列を用いた光ファイバにおける後方散
乱光の処理方法に関し、例えば光ファイバ破断点の検出
方法に適用できるものである。
乱光の処理方法に関し、例えば光ファイバ破断点の検出
方法に適用できるものである。
＜従来の技術＞ ダイナミックレンジを改善するため符号列の自己相関
に基づいて符号圧縮を行うOTDR（Optical Time Domein
Reflectometr）が検討されており、そこで用いられる符
号列としては光バーカー符号（P HEALEY:‘Pulse compr
ession coding in optical time domeinreflectometl
y',in Proc.7th Eur.Conf.Opt.Commun.（Copenhagen,De
nmark）,1981）が知られている。光バーカー符号とはＮ
ビットの0,1の２値符号列Ｘ＝｛x1,x2,…xN｝に於い
て、自己相関関数ρ（ｊ）が下式（４）に示される条件
を満足する符号列である。
に基づいて符号圧縮を行うOTDR（Optical Time Domein
Reflectometr）が検討されており、そこで用いられる符
号列としては光バーカー符号（P HEALEY:‘Pulse compr
ession coding in optical time domeinreflectometl
y',in Proc.7th Eur.Conf.Opt.Commun.（Copenhagen,De
nmark）,1981）が知られている。光バーカー符号とはＮ
ビットの0,1の２値符号列Ｘ＝｛x1,x2,…xN｝に於い
て、自己相関関数ρ（ｊ）が下式（４）に示される条件
を満足する符号列である。
ここでｎはｊ＝０すなわち０ビットシフトの自己相関
であり、符号列Ｘに於ける符号「１」の数である。ｊ＝
±1,±2,…，±（Ｎ−１）の時のρ（ｊ）のうち少なく
とも一つは１となる。第９図に７ビットの光バーカー符
号｛1,1,0,0,1,0,1｝の自己相関の一例を示す。この例
ではｎ＝４であり、ｊ＝±1,±2,…，±（Ｎ−１）の時
のρ（ｊ）はすべて１となっている。
であり、符号列Ｘに於ける符号「１」の数である。ｊ＝
±1,±2,…，±（Ｎ−１）の時のρ（ｊ）のうち少なく
とも一つは１となる。第９図に７ビットの光バーカー符
号｛1,1,0,0,1,0,1｝の自己相関の一例を示す。この例
ではｎ＝４であり、ｊ＝±1,±2,…，±（Ｎ−１）の時
のρ（ｊ）はすべて１となっている。
次に、第９図に示した７ビットの光バーカー符号｛1,
1,0,0,1,0,1｝を用いたOTDRを第10図に示す。同図に示
されるように、このOTDRではパルス幅をτとし符号0,1
を光の振幅0,AOに対応してASK（振幅偏移変調;Amplitud
e Shift Keying）変調された光パルスを被測定ファイバ
に入射し後方散乱光を観測する。即ち、OTDR内に設けら
れた光源１から発射される光パルスは光コネクタ４を経
て被測定ファイバ13に入力され、この被測定ファイバ13
から戻ってくる後方散乱光は光コネクタ4,方向性結合器
２を経て受光器３に受光される。ここでファイバ中の光
速をcrとすると、光ファイバの長手方向の分解能は単純
にはcr（τ/2）となる。ファイバを分解能cr（τ/2）で
長手方向に区切ったときの入射端からｍ番目の地点から
の後方散乱量を、パルス幅τ，振幅Aoの入射パルスに対
してsmとすると、第１ビット目のパルスがファイバに入
射した時からｍτ秒後の後方散乱量ｐ（ｍτ）は、サン
プラにより下式（５）のように検出される。尚、第11図
は符号列｛1,1,0,0,1,0｝入射時の後方散乱光の説明図
である。
1,0,0,1,0,1｝を用いたOTDRを第10図に示す。同図に示
されるように、このOTDRではパルス幅をτとし符号0,1
を光の振幅0,AOに対応してASK（振幅偏移変調;Amplitud
e Shift Keying）変調された光パルスを被測定ファイバ
に入射し後方散乱光を観測する。即ち、OTDR内に設けら
れた光源１から発射される光パルスは光コネクタ４を経
て被測定ファイバ13に入力され、この被測定ファイバ13
から戻ってくる後方散乱光は光コネクタ4,方向性結合器
２を経て受光器３に受光される。ここでファイバ中の光
速をcrとすると、光ファイバの長手方向の分解能は単純
にはcr（τ/2）となる。ファイバを分解能cr（τ/2）で
長手方向に区切ったときの入射端からｍ番目の地点から
の後方散乱量を、パルス幅τ，振幅Aoの入射パルスに対
してsmとすると、第１ビット目のパルスがファイバに入
射した時からｍτ秒後の後方散乱量ｐ（ｍτ）は、サン
プラにより下式（５）のように検出される。尚、第11図
は符号列｛1,1,0,0,1,0｝入射時の後方散乱光の説明図
である。
ｐ（ｍτ）＋sm＋sm-1＋sm-4＋sm-6 …（５） この後、コントローラ８から送られる符号列｛1,1,0,
0,1,0,1｝とアベレージャ６を経た後方散乱光との相関 は相関器７により下式（６）に示されるように求められ
る。
0,1,0,1｝とアベレージャ６を経た後方散乱光との相関 は相関器７により下式（６）に示されるように求められ
る。
sm-6＋sm-5＋sm-4＋sm-3＋sm-2＋sm-1＋4sm＋sm+1 ＋sm+2＋sm+3＋sm+4＋sm+5＋sm+6 …（６） （６）式で表される相関は、第９図で示される自己相
関に基づくパルスをファイバに入射したときの、入射端
からｍ番目の地点からの後方散乱光と一致する。第９図
で示されるパルスの振幅は元のパルス列において送出し
たパワー、すなわち符号１の数に対応して４倍の大きさ
となっているので、ダイナミックレンジとして6dBの改
善が見込まれる。また、送出したパワー（符号「１」の
数）に対する自己相関のピーク強度の比は１となりきわ
めて効率はよくなる。尚、第10図中、９はオシロスコー
プである。
関に基づくパルスをファイバに入射したときの、入射端
からｍ番目の地点からの後方散乱光と一致する。第９図
で示されるパルスの振幅は元のパルス列において送出し
たパワー、すなわち符号１の数に対応して４倍の大きさ
となっているので、ダイナミックレンジとして6dBの改
善が見込まれる。また、送出したパワー（符号「１」の
数）に対する自己相関のピーク強度の比は１となりきわ
めて効率はよくなる。尚、第10図中、９はオシロスコー
プである。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、第９図のパルスは中心から時間的に６τ秒前
後に振幅１のサイドローブが存在するため、ファイバの
入射端からｎ番目の地点の後方散乱量は、（６）式で示
すようにその地点を中心にファイバの長手方向の距離に
して６×cr（τ/2）前後の後方散乱量の和となる。この
ためファイバ所望の地点からの後方散乱光は、その地点
の周辺の後方散乱光の和によって隠されてしまい、後方
散乱光により光ファイバの破断点位置を検出しようとす
ると距離分解能は単一パルスの時に比べ13倍、即ち13×
cr（τ/2）に落ちてしまう。
後に振幅１のサイドローブが存在するため、ファイバの
入射端からｎ番目の地点の後方散乱量は、（６）式で示
すようにその地点を中心にファイバの長手方向の距離に
して６×cr（τ/2）前後の後方散乱量の和となる。この
ためファイバ所望の地点からの後方散乱光は、その地点
の周辺の後方散乱光の和によって隠されてしまい、後方
散乱光により光ファイバの破断点位置を検出しようとす
ると距離分解能は単一パルスの時に比べ13倍、即ち13×
cr（τ/2）に落ちてしまう。
本発明の目的は距離分解能を劣化させることがなくダ
イナミックレンジの改善が図れる光ファイバにおける後
方散乱光の処理方法を提供することにある。
イナミックレンジの改善が図れる光ファイバにおける後
方散乱光の処理方法を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明では±１の２値符号で表されるゴーレー符号を
0,1の２値符号で表される光パルス列に交換する手段を
提供することにより自己相関後のサイドローブが０であ
る光パルス圧縮符号を実現することを特徴とする。
0,1の２値符号で表される光パルス列に交換する手段を
提供することにより自己相関後のサイドローブが０であ
る光パルス圧縮符号を実現することを特徴とする。
＜実 施 例＞ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。尚、以下の実施例では本発明を光ファイバ破
断点検出法に適用したものである。
説明する。尚、以下の実施例では本発明を光ファイバ破
断点検出法に適用したものである。
実施例 １ 第１図に本実施例における信号処理のフローチャート
を示す。同図に示されるように、まず、ゴーレー符号Ａ
＝｛ai｝,B＝｛bi｝（ｉ＝1,2,…,N）を生成する。この
ゴーレー符号A,Bは、それぞれの自己相関の和が下式
（７）に示される条件を満足する。
を示す。同図に示されるように、まず、ゴーレー符号Ａ
＝｛ai｝,B＝｛bi｝（ｉ＝1,2,…,N）を生成する。この
ゴーレー符号A,Bは、それぞれの自己相関の和が下式
（７）に示される条件を満足する。
ここで、符号列として｛ai｝＝｛1,1,1,−1,−1,−1,
1,−１｝と｛bi｝＝｛1,1,1,−1,1,1,−1,1｝の８ビッ
トゴーレー符号を用いると、それぞれの自己相関とそれ
らの和は第２図に示す結果となる。即ち、二つの自己相
関の和のサイドローブは０となり、A,Bの総ビット数16
ビットに対し相関後の中心ピーク値は16倍であるために
送出したパワー（符号「１」の数）に対する自己相関の
中心ピーク値の倍率の比は１となり、極めて効率はよ
い。
1,−１｝と｛bi｝＝｛1,1,1,−1,1,1,−1,1｝の８ビッ
トゴーレー符号を用いると、それぞれの自己相関とそれ
らの和は第２図に示す結果となる。即ち、二つの自己相
関の和のサイドローブは０となり、A,Bの総ビット数16
ビットに対し相関後の中心ピーク値は16倍であるために
送出したパワー（符号「１」の数）に対する自己相関の
中心ピーク値の倍率の比は１となり、極めて効率はよ
い。
次に符号列A,Bの各要素ai,biについてそれぞれに0,1
の符号列への変換処理を行う。まず、下式（８）に示す
ように符号列Ａに基づき次の二つの0,1の２値符号列V,X
を生成する。
の符号列への変換処理を行う。まず、下式（８）に示す
ように符号列Ａに基づき次の二つの0,1の２値符号列V,X
を生成する。
Ｖ＝｛v1｝ ＝｛a1＋１）/2｝ ＝｛1,1,1,0,0,0,1,0｝ Ｘ＝｛x1｝ ＝｛（１−a1）/2｝ ＝｛0,0,0,1,1,1,0,1｝ …（８） そして、これらの符号列V,Xについてそれぞれの後方
散乱光を観測する。即ち、符号列Ｖに基づいてパルス幅
τでASK変調された光パルスを被観測ファイバに入射し
τ秒後とに後方散乱光を観測したとき、前述したように
ファイバ中の散乱点の間隔は見かけ上cr（τ/2）と同じ
に見える。この時符号列Ｖによるｍτ秒後の後方散乱光
p1（ｍτ）は第12図（ａ）に示すようになる。
散乱光を観測する。即ち、符号列Ｖに基づいてパルス幅
τでASK変調された光パルスを被観測ファイバに入射し
τ秒後とに後方散乱光を観測したとき、前述したように
ファイバ中の散乱点の間隔は見かけ上cr（τ/2）と同じ
に見える。この時符号列Ｖによるｍτ秒後の後方散乱光
p1（ｍτ）は第12図（ａ）に示すようになる。
p1（ｍτ）＝sm＋sm-1＋sm-2＋sm-6 …（９） そして、符号列Ａと後方散乱光p1との相関 は、第３図（ａ）に示す符号列ＡとＶの相関に一致し次
式のようになる。
式のようになる。
c1（ｍτ）＝sm-6＋sm-5＋sm-4−sm-3＋sm-1＋4sm−s
m+2 −3sm+3−sm+4−sm+5−sm+7 …（10） 同様に符号列Ｘによる後方散乱光p2（ｍτ）は第12図
（ｂ）に示すように p2（ｍτ）＝sm-3＋sm-4＋sm-5＋sm-7 となる。符号列Ａと後方散乱光との相関 は、第３図（ｂ）に示す符号列ＡとＸの相関に一致し次
式のようになる。
m+2 −3sm+3−sm+4−sm+5−sm+7 …（10） 同様に符号列Ｘによる後方散乱光p2（ｍτ）は第12図
（ｂ）に示すように p2（ｍτ）＝sm-3＋sm-4＋sm-5＋sm-7 となる。符号列Ａと後方散乱光との相関 は、第３図（ｂ）に示す符号列ＡとＸの相関に一致し次
式のようになる。
c2（ｍτ）＝sm-7＋sm-6＋2sm-5−sm-4＋2m-2−4sm −sm+1−sm+2−sm+4 …（11） c1とc2の差paは第２図（ａ）に示す符号列Ａの自己相
関に一致し、次式のようになる。
関に一致し、次式のようになる。
pa（ｍτ）＝c1（ｍτ）−c2（ｍτ） ＝−sm-7−sm-6−3sm-3＋sm-1 ＋8sm＋sm+1−3sm+3−sm+5−sm+7 …（12） 次に第１図にしたがってゴーレー符号の一方の符号列
Ｂについて同様の処理を行う。符号列Ｂ＝｛1,1,1,−1,
1,1,−1,1｝に基づき次の二つの符号列Y,Zを生成し、そ
れらの後方散乱光p3,p4を観測すると第12図（ｃ）
（ｄ）に示すようになる。
Ｂについて同様の処理を行う。符号列Ｂ＝｛1,1,1,−1,
1,1,−1,1｝に基づき次の二つの符号列Y,Zを生成し、そ
れらの後方散乱光p3,p4を観測すると第12図（ｃ）
（ｄ）に示すようになる。
Ｙ＝｛y1｝ ＝｛（b1＋１）/2｝ ＝｛1,1,1,0,1,1,0,1｝ Ｚ＝｛z1｝ ＝｛（１−b1）/2｝ ＝｛0,0,0,1,0,0,1,0｝ …（13） p3（ｍτ）＝sm＋sm-1＋sm-2＋sm-4−sm-5＋sm-7 …（1
4） p4（ｍτ）＝sm+3＋sm+6 …（15） これらと符号列Ｂとの相関c3,c4は、第３図（ｃ）
（ｄ）に示す符号例Y,Zと符号列Ｂとの相関に一致し、
それぞれ次式のようになる。
4） p4（ｍτ）＝sm+3＋sm+6 …（15） これらと符号列Ｂとの相関c3,c4は、第３図（ｃ）
（ｄ）に示す符号例Y,Zと符号列Ｂとの相関に一致し、
それぞれ次式のようになる。
c3（ｍτ）＝sm-7＋sm-6＋2sm-5＋sm-4＋3sm-3＋2sm-2 ＋sm-1＋6sm＋sm+1＋2sm+3＋sm+4＋sm+5＋sm+7…（16） c4（ｍτ）＝sm-6＋sm-5＋sm-4＋2sm-2＋2sm-1−2sm ＋2sm+1＋sm+2−sm+3＋sm+4 …（17） c3とc4との差pbは第２図（ｂ）に示す符号列Ｂの自己
相関と一致し、次式のようになる。
相関と一致し、次式のようになる。
pb（ｍτ）＝c3（ｍτ）−c4（ｍτ） ＝sm-7＋sm-6＋3sm-3−sm-1＋8sm−sm+1＋3sm+3＋sm+5 ＋sm+7 …（18） 最後にpaとpbの和によりサイドローブは相殺され次式
のようになり、第２図（ｃ）に一致する。
のようになり、第２図（ｃ）に一致する。
ｐ（ｍτ）＝pa（ｍτ）＋pb（ｍτ）＝16sm …（19） 以上の信号処理の結果から明らかなように、自己相関
のサイドローブが０になる符号列を用いることにより、
その地点の前後の領域からの後方散乱光の成分を含まず
にファイバの所望の地点のみの後方散乱光を得ることが
でき、かつ送出したビット数８×４＝32ビットに対し後
方散乱光の強度はパルス圧縮の結果16倍であるため、送
出したパワー（１の数）に対する自己相関のピーク強度
の倍率の比は１となりきわめて効率はよくなる。
のサイドローブが０になる符号列を用いることにより、
その地点の前後の領域からの後方散乱光の成分を含まず
にファイバの所望の地点のみの後方散乱光を得ることが
でき、かつ送出したビット数８×４＝32ビットに対し後
方散乱光の強度はパルス圧縮の結果16倍であるため、送
出したパワー（１の数）に対する自己相関のピーク強度
の倍率の比は１となりきわめて効率はよくなる。
このようなｐ（ｍτ）を各地点に対し連続的に求めて
ゆくと、光ファイバの破断箇所では、空気とファイバと
の境界で反射し、約100倍程度の大きなパワーが観測さ
れ、他の箇所とファイバロスが異なることとなるので、
そこが破断箇所であることが判る。
ゆくと、光ファイバの破断箇所では、空気とファイバと
の境界で反射し、約100倍程度の大きなパワーが観測さ
れ、他の箇所とファイバロスが異なることとなるので、
そこが破断箇所であることが判る。
実施例 ２ 第４図は他の実施例における信号処理のフローチャー
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号例を時分割多重していたが、
本実施例では波長多重することを特徴とする。このよう
にすると実施例１と同様にその地点の前後に領域からの
後方散乱光の成分を含まずに、ファイバの任意の地点の
みの後方散乱光を得ることができ、かつ送出したビット
数８×４＝32ビットに対し後方散乱光の強度はパルス圧
縮の結果16倍であるため、送出したパワー（１の数）に
対する自己相関のピーク強度の倍率の比は１となりきわ
めて効率はよくなる。また、この方法により実施例１に
比べて測定時間を短縮することが可能となる。尚、周波
数多重，周波数分離以外の処理は、実施例１と同様であ
るので、説明を省略する（以下同じ）。
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号例を時分割多重していたが、
本実施例では波長多重することを特徴とする。このよう
にすると実施例１と同様にその地点の前後に領域からの
後方散乱光の成分を含まずに、ファイバの任意の地点の
みの後方散乱光を得ることができ、かつ送出したビット
数８×４＝32ビットに対し後方散乱光の強度はパルス圧
縮の結果16倍であるため、送出したパワー（１の数）に
対する自己相関のピーク強度の倍率の比は１となりきわ
めて効率はよくなる。また、この方法により実施例１に
比べて測定時間を短縮することが可能となる。尚、周波
数多重，周波数分離以外の処理は、実施例１と同様であ
るので、説明を省略する（以下同じ）。
実施例 ３ 第５図は他の実施例における信号処理のフローチャー
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号例に基づいてASK変調していた
が、本実施例ではFSK（周波数偏移変調:frequency shif
t keying）変調することを特徴とする。実施例１と同様
にその地点の前後の領域からの後方散乱光の成分を含ま
ずに、ファイバの任意の地点のみの後方散乱光を得るこ
とができ、かつ送出したビット数８×４＝32ビットに対
し後方散乱光の強度はパルス圧縮の結果16倍であるた
め、送出したパワー（１の数）に対する自己相関のピー
ク強度の倍率の比は１となりきわめて効率よくなる。
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号例に基づいてASK変調していた
が、本実施例ではFSK（周波数偏移変調:frequency shif
t keying）変調することを特徴とする。実施例１と同様
にその地点の前後の領域からの後方散乱光の成分を含ま
ずに、ファイバの任意の地点のみの後方散乱光を得るこ
とができ、かつ送出したビット数８×４＝32ビットに対
し後方散乱光の強度はパルス圧縮の結果16倍であるた
め、送出したパワー（１の数）に対する自己相関のピー
ク強度の倍率の比は１となりきわめて効率よくなる。
実施例 ４ 第６図は他の実施例における信号処理のフローチャー
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号列に基づいてASK変調し時分割
多重していたが、本実施例ではFSK変調した四つの符号
列を波長多重することを特徴とする。実施例１と同様に
その地点の前後の領域からの後方散乱光の成分を含まず
に、ファイバの任意の地点のみの後方散乱光を得ること
ができ、かつ送出したビット数８×４＝32ビットに対し
後方散乱光の強度はパルス圧縮の結果16倍であるため、
送出したパワー（１の数）に対する自己相関のピーク強
度の倍率の比は１となりきわめて効率はよくなる。ま
た、この方法により実施例１に比べて測定時間を短縮す
ることが可能となる。
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号列に基づいてASK変調し時分割
多重していたが、本実施例ではFSK変調した四つの符号
列を波長多重することを特徴とする。実施例１と同様に
その地点の前後の領域からの後方散乱光の成分を含まず
に、ファイバの任意の地点のみの後方散乱光を得ること
ができ、かつ送出したビット数８×４＝32ビットに対し
後方散乱光の強度はパルス圧縮の結果16倍であるため、
送出したパワー（１の数）に対する自己相関のピーク強
度の倍率の比は１となりきわめて効率はよくなる。ま
た、この方法により実施例１に比べて測定時間を短縮す
ることが可能となる。
実施例 ５ 第７図は他の実施例における信号処理のフローチャー
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号列を用いたが、本実施例では
ゴーレー符号において光の周波数で「＋１」をf1に「−
１」をf2にFSK変調し後方散乱光を観測後周波数分離す
ることを特徴とする。実施例１と同様にその地点の前後
の領域からの後方散乱光の成分を含まずに、ファイバの
任意の地点のみの後方散乱光を得ることができ、かつ送
出したビット数８×４＝32ビットに対し後方散乱光の強
度はパルス圧縮の結果16倍であるため、送出したパワー
（１の数）に対する自己相関のピーク強度の倍率の比は
１となりきわめて効率はよくなる。また、この方法によ
り実施例１に比べて測定時間を短縮することが可能とな
る。
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号列を用いたが、本実施例では
ゴーレー符号において光の周波数で「＋１」をf1に「−
１」をf2にFSK変調し後方散乱光を観測後周波数分離す
ることを特徴とする。実施例１と同様にその地点の前後
の領域からの後方散乱光の成分を含まずに、ファイバの
任意の地点のみの後方散乱光を得ることができ、かつ送
出したビット数８×４＝32ビットに対し後方散乱光の強
度はパルス圧縮の結果16倍であるため、送出したパワー
（１の数）に対する自己相関のピーク強度の倍率の比は
１となりきわめて効率はよくなる。また、この方法によ
り実施例１に比べて測定時間を短縮することが可能とな
る。
実施例 ６ 第８図は他の実施例における信号処理のフローチャー
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号列を用いたが、本実施例では
ゴーレー符号において符号「＋１」「−１」をそれぞれ
別々の光の周波数にFSK変調し、かつ２種の符号列を周
波数多重し、後方散乱光を観測後周波数分離することを
特徴とする。実施例１と同様にその地点の前後の領域か
らの後方散乱光の成分を含まずに、ファイバの任意の地
点のみの後方散乱光を得ることができ、かつ送出したビ
ット数８×４＝32ビットに対し後方散乱光の強度はパル
ス圧縮の結果16倍であるため、送出したパワー（１の
数）に対する自己相関のピーク強度の倍率の比は１とな
りきわめて効率はよくなる。また、この方法により実施
例１に比べて測定時間を短縮することが可能となる。
トを示したものである。実施例１ではゴーレー符号より
生成した４種の0,1の符号列を用いたが、本実施例では
ゴーレー符号において符号「＋１」「−１」をそれぞれ
別々の光の周波数にFSK変調し、かつ２種の符号列を周
波数多重し、後方散乱光を観測後周波数分離することを
特徴とする。実施例１と同様にその地点の前後の領域か
らの後方散乱光の成分を含まずに、ファイバの任意の地
点のみの後方散乱光を得ることができ、かつ送出したビ
ット数８×４＝32ビットに対し後方散乱光の強度はパル
ス圧縮の結果16倍であるため、送出したパワー（１の
数）に対する自己相関のピーク強度の倍率の比は１とな
りきわめて効率はよくなる。また、この方法により実施
例１に比べて測定時間を短縮することが可能となる。
＜発明の効果＞ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発
明は±１の２値符号列で表わされるゴーレー符号を0,1
の２値符号列である光パルス列に変換するので、自己相
関後のサイドローブが０となった。このため、後方散乱
光により光ファイバの破断位置を検出しようとする場合
の距離分解能を劣化させることなくダイナミックレンジ
の改善が図れることとなった。
明は±１の２値符号列で表わされるゴーレー符号を0,1
の２値符号列である光パルス列に変換するので、自己相
関後のサイドローブが０となった。このため、後方散乱
光により光ファイバの破断位置を検出しようとする場合
の距離分解能を劣化させることなくダイナミックレンジ
の改善が図れることとなった。
第１図はゴーレー符号を光パルス試験器に適用した本発
明の第１の実施例におけるパルス圧縮手順を示すフロー
チャート、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明において
用いられるゴーレー符号の自己相関の例を示すグラフ、
第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本光圧縮法において
第２図で表されるゴーレー符号を用いた時の処理過程で
発生する相関を示すグラフ、第４図はゴーレー符号を光
パルス試験器に適用した本発明の第２の実施例における
パルス圧縮手順を示すフローチャート、第５図はゴーレ
ー符号を光パルス試験器に適用した本発明の第３の実施
例におけるパルス圧縮手順を示すフローチャート、第６
図はゴーレー符号を光パルス試験器に適用した本発明の
第４の実施例におけるパルス圧縮手順を示すフローチャ
ート、第７図はゴーレー符号を光パルス試験器に適用し
た本発明の第５の実施例におけるパルス圧縮手順を示す
フローチャート、第８図はゴーレー符号を光パルス試験
器に適用した本発明の第６の実施例におけるパルス圧縮
手順を示すフローチャート、第９図は従来の光パルス試
験器において用いられている光バーカー符号の自己相関
を例を示すグラフ、第10図は符号列の自己相関に基づい
て符号圧縮を行うOTDRのブロック図、第11図は光パルス
試験器において光バーカー符号を用いた時のある領域で
の後方散乱光を示す説明図、第12図（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）は本発明の第１の実施例で用いられた符号列V,X,
Y,Zのある領域での後方散乱光を示す説明図である。 図面中、 １は光源、 ２は方向性結合器、 ３は受光器、 ４は光コネクタ、 ５はサンプラ、 ６はアベレージャ、 ７は相関器、 ８はコントローラ、 ９はオシロスコープ、 13は被測定ファイバである。
明の第１の実施例におけるパルス圧縮手順を示すフロー
チャート、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明において
用いられるゴーレー符号の自己相関の例を示すグラフ、
第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本光圧縮法において
第２図で表されるゴーレー符号を用いた時の処理過程で
発生する相関を示すグラフ、第４図はゴーレー符号を光
パルス試験器に適用した本発明の第２の実施例における
パルス圧縮手順を示すフローチャート、第５図はゴーレ
ー符号を光パルス試験器に適用した本発明の第３の実施
例におけるパルス圧縮手順を示すフローチャート、第６
図はゴーレー符号を光パルス試験器に適用した本発明の
第４の実施例におけるパルス圧縮手順を示すフローチャ
ート、第７図はゴーレー符号を光パルス試験器に適用し
た本発明の第５の実施例におけるパルス圧縮手順を示す
フローチャート、第８図はゴーレー符号を光パルス試験
器に適用した本発明の第６の実施例におけるパルス圧縮
手順を示すフローチャート、第９図は従来の光パルス試
験器において用いられている光バーカー符号の自己相関
を例を示すグラフ、第10図は符号列の自己相関に基づい
て符号圧縮を行うOTDRのブロック図、第11図は光パルス
試験器において光バーカー符号を用いた時のある領域で
の後方散乱光を示す説明図、第12図（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）は本発明の第１の実施例で用いられた符号列V,X,
Y,Zのある領域での後方散乱光を示す説明図である。 図面中、 １は光源、 ２は方向性結合器、 ３は受光器、 ４は光コネクタ、 ５はサンプラ、 ６はアベレージャ、 ７は相関器、 ８はコントローラ、 ９はオシロスコープ、 13は被測定ファイバである。
Claims (6)
- 【請求項１】「＋１」または「−１」のいずれかの値を
とるＮ個の符号からなり、下式（１）の条件を満足する
２種の符号列Ａ＝｛ai｝,B＝｛bi｝（ｉ＝1,2,…,N）で
表わされるゴーレー信号に対し、下式（２）の演算によ
り４種の符号列Ｖ＝｛vi｝,X＝｛xi｝,Y＝｛yi｝,Z＝
｛zi｝（ｉ＝1,2,…,N）を生成し、該符号列に基づいて
ASK変調されたパルス幅τの光パルス列を被測定ファイ
バに入射し、かつ該光パルスを入射してｔ秒後に得られ
る各符号列V,X,Y,Zに対応した後方散乱光量p1（ｔ）,p2
（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）に対し下式（３）に示す信号
処理を施すことを特徴とする光ファイバにおける後方散
乱光の処理方法。 - 【請求項２】請求項（１）記載の前記符号列V,X,Y,Zの
うち２種以上の符号列を波長多重し被測定ファイバに同
時に入射し、戻ってくる後方散乱光を光フィルタによっ
て波長分離することにより、前記後方散乱光p1（ｔ）,p
2（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）のうち波長多重させた符号
列に対応した後方散乱光を得ることを特徴とする光ファ
イバにおける後方散乱光の処理方法。 - 【請求項３】請求項（１）記載の前記符号列Ｖ＝
｛vi｝,X＝｛xi｝,Y＝｛yi｝,Z＝｛zi｝（ｉ＝1,2,…,
N）に基づいて、FSK変調されたパルス幅τの光パルス列
を被測定ファイバに入射し、各符号列を入射してｔ秒後
にコヒーレント検波して得られる後方散乱光量p
1（ｔ）,p2（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）に対して、式
（３）で表される信号処理を施すことを特徴とする光フ
ァイバにおける後方散乱光の処理方法。 - 【請求項４】請求項（１）記載の前記符号列Ｖ＝
｛vi｝,X＝｛xi｝,Y＝｛yi｝,Z＝｛zi｝（ｉ＝1,2,…,
N）に基づいて、FSK変調されたパルス幅τの光パルス列
のうち２種以上の符号列を波長多重し被測定ファイバに
同時に入射し、戻ってくる後方散乱光を光フィルタによ
って波長分離し、かつ各符号列を入射してｔ秒後にコヒ
ーレント検波して得られる後方散乱光量p1（ｔ）,p
2（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）に対して、式（３）で表さ
れる信号処理を施すことを特徴とする光ファイバにおけ
る後方散乱光の処理方法。 - 【請求項５】請求項（１）記載の前記ゴーレー符号A,B
において、符号「＋１」，「−１」に対応してそれぞれ
光の周波数でf1及びf2にFSK変調されたパルス幅τの光
パルス列をそれぞれ独立に被測定ファイバに入射し、か
つ符号Ａに基づいてFSK変調されたパルス列による後方
散乱光のうちで光の周波数f1,f2の成分をそれぞれp
1（ｔ）,p2（ｔ）とし、符号Ｂに基づいてFSK変調され
たパルス列による後方散乱光のうちで光の周波数f1,f2
の成分をそれぞれp3（ｔ）,p4（ｔ）としたときに、p1
（ｔ）,p2（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）に対して式（３）
で表される信号処理を施すことを特徴とする光ファイバ
における後方散乱光の処理方法。 - 【請求項６】請求項（１）記載の前記ゴーレー符号A,B
において、符号「＋１」，「−１」に対応して符号Ａに
おいてはそれぞれ光の周波数でf1及びf2に、符号Ｂにお
いては光の周波数でf3及びf4に、FSK変調されたパルス
幅τの光パルス列を同時に被測定ファイバに入射し、戻
ってくる後方散乱光のうちで光の周波数f1,f2,f3,f4の
成分をそれぞれp1（ｔ）,p2（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）
としたときに、p1（ｔ）,p2（ｔ）,p3（ｔ）,p4（ｔ）
に対して式（３）で表される信号処理を施すことを特徴
とする光ファイバにおける後方散乱光の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28754688A JP2672988B2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 光ファイバにおける後方散乱光の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28754688A JP2672988B2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 光ファイバにおける後方散乱光の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02134532A JPH02134532A (ja) | 1990-05-23 |
| JP2672988B2 true JP2672988B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17718737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28754688A Expired - Fee Related JP2672988B2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 光ファイバにおける後方散乱光の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672988B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4933981B2 (ja) * | 2007-08-14 | 2012-05-16 | 横河電機株式会社 | 光ファイバ特性測定装置 |
| FR2958399B1 (fr) * | 2010-03-31 | 2012-05-04 | Alcatel Lucent | Surveillance d'un systeme par reflectometrie optique |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP28754688A patent/JP2672988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02134532A (ja) | 1990-05-23 |
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