JP5043714B2 - 光ファイバ特性測定装置及び方法 - Google Patents
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Description
この発明によると、光源における変調周波数が同期検波器で用いられる同期信号の周波数の整数倍である場合に、同期信号の周波数が周波数設定部によって変更され、この変更された周波数を有する同期信号を用いて光検出器の検出結果が同期検波される。
また、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記同期検波器の検出信号に対してフーリエ変換を施して所定の周波数成分を除去し、当該所定の周波数成分が除去された検出信号に対して逆フーリエ変換を施すことにより前記検出信号からノイズを除去するノイズ除去部(24b)を備えることを特徴としている。
また、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記ノイズ除去部によってノイズが除去された検出信号を所定の近似式を用いて近似する波形近似部(24c)を備えることを特徴としている。
また、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記波形近似部によって近似された検出信号からピーク周波数を検出して前記光ファイバの特性を求めるピーク周波数算出部(24d)を備えることを特徴としている。
更に、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記光源における変調周波数が、前記光ファイバ内における測定点の位置に応じて異なる値に設定され、前記周波数設定部は、前記光源で設定される変調周波数の各々が、前記同期信号の周波数の整数倍とならないように前記同期信号の周波数を変更することを特徴としている。
本発明の光ファイバ特性測定方法は、所定の変調周波数で変調したレーザ光を連続光及びパルス光として光ファイバ(16)の一端及び他端からそれぞれ入射させ、前記光ファイバから射出される光を所定のタイミングで通過させて検出し、当該検出結果を用いて前記光ファイバの特性を測定する光ファイバ特性測定方法において、所定の同期信号を用いて前記光検出器の検出結果を同期検波するステップ(S3、S24)と、前記光源における変調周波数が前記同期信号の周波数の整数倍である場合に、前記同期信号の周波数を変更するステップ(S2、S17〜S23)とを含むことを特徴としている。
また、本発明によれば、検出信号に対してフーリエ変換及び逆フーリエ変換を施してノイズを除去し、最小二乗近似により近似関数を求めた上でピーク周波数を求めているため、ピーク周波数の検出精度を更に向上させることができるという効果がある。
f0=(c/n)/(2×L) …(1)
ここで、例えば光ファイバの屈折率nを1.5、真空中の光速cを3×108[m/sec]とすると、上記(1)式から長さLが500[m]である光ファイバ16についての同期信号の周波数f0は200[kHz]になる。
fm=α×(c/n)/(2×(d+D1)) …(2)
ここで、例えば相関ピークの次数αを「10」とすると、上記(2)式から光ファイバ16の他端から100[m]の位置に設定された測定点D1における変調周波数fmは10[MHz]になる。以上の処理で、測定条件を設定する第1ステップS1が終了する。
m=fm/(i×f0) …(3)
dm=(c/n)/(2×fm) …(4)
つまり、光源11における変調周波数fmを変えれば、相関ピークの間隔dmを変化させることができ、相関ピークP1〜Pnの発生位置を移動させることができる。但し、プローブ光L1とポンプ光L2との光路差が0となる位置に発生する0次の相関ピークP0の発生位置は変調周波数fmを変化させても移動させることができない。このため、図3に示す通り、0次の相関ピークP0の発生位置が光ファイバ16の外部になるよう、光遅延器14(図1参照)の遅延量が設定される。
11 光源
12 光分岐器
13 光変調器
14 光遅延器
15 光アイソレータ
16 光ファイバ
17 パルス変調器
18 方向性結合器
19 タイミング調整器
20 光検出器
21 同期検波器
24a 周波数設定部
24b ノイズ除去部
24c 波形近似部
24d ピーク周波数算出部
Claims (6)
- 所定の変調周波数で変調したレーザ光を射出する光源と、当該光源からのレーザ光を連続光及びパルス光として光ファイバの一端及び他端からそれぞれ入射させる入射手段と、前記光ファイバから射出される光を所定のタイミングで通過させるタイミング調整器と、当該タイミング調整器を通過した光を検出する光検出器とを備え、当該光検出器の検出結果を用いて前記光ファイバの特性を測定する光ファイバ特性測定装置において、
所定の周波数を有する同期信号を用いて前記光検出器の検出結果を同期検波する同期検波器と、
前記光源における変調周波数が前記同期信号の周波数の整数倍である場合に、前記同期信号の周波数を変更する周波数設定部と
を備えることを特徴とする光ファイバ特性測定装置。 - 前記同期検波器の検出信号に対してフーリエ変換を施して所定の周波数成分を除去し、当該所定の周波数成分が除去された検出信号に対して逆フーリエ変換を施すことにより前記検出信号からノイズを除去するノイズ除去部を備えることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ特性測定装置。
- 前記ノイズ除去部によってノイズが除去された検出信号を所定の近似式を用いて近似する波形近似部を備えることを特徴とする請求項2記載の光ファイバ特性測定装置。
- 前記波形近似部によって近似された検出信号からピーク周波数を検出して前記光ファイバの特性を求めるピーク周波数算出部を備えることを特徴とする請求項3記載の光ファイバ特性測定装置。
- 前記光源における変調周波数は、前記光ファイバ内における測定点の位置に応じて異なる値に設定され、
前記周波数設定部は、前記光源で設定される変調周波数の各々が、前記同期信号の周波数の整数倍とならないように前記同期信号の周波数を変更することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の光ファイバ特性測定装置。 - 所定の変調周波数で変調したレーザ光を連続光及びパルス光として光ファイバの一端及び他端からそれぞれ入射させ、前記光ファイバから射出される光を所定のタイミングで通過させて検出し、当該検出結果を用いて前記光ファイバの特性を測定する光ファイバ特性測定方法において、
所定の同期信号を用いて前記光検出器の検出結果を同期検波するステップと、
前記光源における変調周波数が前記同期信号の周波数の整数倍である場合に、前記同期信号の周波数を変更するステップと
を含むことを特徴とする光ファイバ特性測定方法。
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