JP6791218B2 - 光ファイバ特性測定装置及び光ファイバ特性測定方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記検波部が、前記所定の時間を単位として前記検出信号の切り出しを行うタイミング調整器(17a)と、前記所定の時間の間、前記タイミング調整器で切り出しが行われた前記検出信号の積分を行う積分器(17c)と、を備える。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記検波部が、前記積分器の積分値に対して予め定められた演算を行って前記散乱光を求める演算部(18a)を備える。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記検波部が、前記第1期間及び前記第2期間の何れか一方の期間において、前記タイミング調整器で切り出された前記検出信号の極性を反転する極性反転部(17b)を備えており、前記演算部が、前記第1期間で得られた積分値と前記第2期間で得られた積分値とを加算して前記散乱光を求める。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記タイミング調整器が、前記第1期間において、複数の異なる時点から前記所定の時間を単位として前記検出信号の切り出しを行い、前記積分器が、前記タイミング調整器で切り出しが行われた前記検出信号の各々についての積分を個別に行う。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記第1期間が、前記パルス光が前記被測定光ファイバに入射されてから、前記パルス光が前記被測定光ファイバを往復するのに要する時間(trt)に前記パルス光の時間幅(tpw)を加えた時間が経過するまでの間の期間である。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記第2期間が、前記第1期間の経過時点から、前記パルス光の時間幅が経過するまでの間の期間である。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記所定の時間が、前記パルス光の時間幅である。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定装置は、前記入射部が、前記連続光及び前記パルス光の何れか一方の光周波数をシフトさせるシフト部(13)を備え、前記散乱光が、誘導ブリルアン散乱光である。
また、本発明の一態様による光ファイバ特性測定方法は、周波数変調されたレーザ光を連続光(L1)及びパルス光(L2)として被測定光ファイバ(FUT)の一端及び他端からそれぞれ入射させるステップ(S12、S13)と、前記被測定光ファイバから射出される光を検出して検出信号(D1)を出力するステップ(S14)と、前記連続光及び前記パルス光に基づく散乱光が前記被測定光ファイバから射出され得る第1期間(T1)において、所定の時間だけ前記検出信号を積分して第1積分値を求めるステップ(S15)と、前記第1期間よりも短い期間であって前記散乱光が前記被測定光ファイバから射出され得ない第2期間(T2)において、所定の時間だけ前記検出信号を積分して第2積分値を求めるステップ(S16)と、前記第1積分値及び前記第2積分値に基づいて、前記散乱光を検波するステップ(S17)と、を有する。
〈光ファイバ特性測定装置の構成〉
図1は、本発明の第1実施形態による光ファイバ特性測定装置の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の光ファイバ特性測定装置1は、光源部11、光分岐器12(入射部)、光変調器13(入射部、シフト部)、パルス変調器14(入射部)、方向性結合器15(入射部)、光検出器16(光検出部)、検波装置17(検波部)、及び制御装置18を備えており、被測定光ファイバFUTの長さ方向における特性(例えば、温度分布や歪み分布等)を測定する。
T≧T1+T2=(2×L)/(c/n)+2×tpw …(1)
tpw=(2×dm)/(c/n)=1/fm …(2)
つまり、上記(1)式から、パルス変調器14がパルス光を生成する周期Tは、少なくとも、パルス光が被測定光ファイバFUTの一端と他端との間を往復するのに要する時間trtにパルス光の時間幅tpwを加えた時間(期間T1)に、パルス光の時間幅tpw(期間T2)を加えた時間に設定されている。
図2は、本発明の第1実施形態による光ファイバ特性測定装置の動作例を示すフローチャートである。尚、図2に示すフローチャートは、例えば光ファイバ特性測定装置1に対して測定開始の指示がなされることによって開始され、被測定光ファイバFUTの特性を長さ方向に亘って測定する場合には一定の周期で繰り返される。図2に示すフローチャートの処理が繰り返される場合には、例えば前述した(1)式で示される周期Tで繰り返される。
dm=(c/n)/(2×fm) …(3)
つまり、光源部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が現れる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となる位置に現れる0次の相関ピークP0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が現れる位置は被測定光ファイバFUTの外部になるように設定されている。
t0=(trt+tpw」)×2
t1=trt+tpw×2
本実施形態の光ファイバ特性測定装置は、図1に示す光ファイバ特性測定装置1とほぼ同じ構成である。また、本実施形態の光ファイバ特性測定装置の動作は、図1に示す光ファイバ特性測定装置1の動作と概ね同様であり、基本的には図2に示すフローチャートに従って行われる。但し、本実施形態の光ファイバ特性装置と図1に示す光ファイバ特性測定装置1とは、検波装置17及び制御装置18で行われる動作が異なる。以下では、主に、検波装置17及び制御装置18で行われる動作について詳細に説明する。
図6は、本発明の第3実施形態による光ファイバ特性測定装置の要部構成を示すブロック図である。図6に示す通り、本実施形態の光ファイバ特性測定装置2は、図1に示す光ファイバ特性測定装置1が備える光変調器13を、パルス変調器14と方向性結合器15との間に設けた構成である。
12 光分岐器
13 光変調器
14 パルス変調器
15 方向性結合器
16 光検出器
17 検波装置
17a タイミング調整器
17b 増幅器
17c 積分器
18a 演算部
D1 検出信号
FUT 被測定光ファイバ
L1 プローブ光
L2 ポンプ光
T1,T2 期間
Claims (8)
- 周波数変調されたレーザ光を出力する光源部と、
前記光源部から出力されたレーザ光を連続光及びパルス光として被測定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部と、
前記被測定光ファイバから射出される光を検出して検出信号を出力する光検出部と、
前記連続光及び前記パルス光に基づく散乱光が前記被測定光ファイバから射出され得る第1期間と、前記第1期間よりも短い期間であって前記散乱光が前記被測定光ファイバから射出され得ない第2期間との各々の期間において、所定の時間だけ前記検出信号を積分して得られる積分値に基づいて前記散乱光を検波する検波部と、
を備え、
前記検波部は、前記第1期間において、複数の異なる時点から前記所定の時間を単位として前記検出信号の切り出しを行うタイミング調整器と、
前記タイミング調整器で切り出しが行われた前記検出信号の各々について、前記所定の時間の間の積分を個別に行う積分器と、
を備える光ファイバ特性測定装置。 - 前記検波部は、前記積分器の積分値に対して予め定められた演算を行って前記散乱光を求める演算部を備える請求項1記載の光ファイバ特性測定装置。
- 前記検波部は、前記第1期間及び前記第2期間の何れか一方の期間において、前記タイミング調整器で切り出された前記検出信号の極性を反転する極性反転部を備えており、
前記演算部は、前記第1期間で得られた積分値と前記第2期間で得られた積分値とを加算して前記散乱光を求める、
請求項2記載の光ファイバ特性測定装置。 - 前記第1期間は、前記パルス光が前記被測定光ファイバに入射されてから、前記パルス光が前記被測定光ファイバを往復するのに要する時間に前記パルス光の時間幅を加えた時間が経過するまでの間の期間である、請求項1から請求項3の何れか一項に記載の光ファイバ特性測定装置。
- 前記第2期間は、前記第1期間の経過時点から、前記パルス光の時間幅が経過するまでの間の期間である、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。
- 前記所定の時間は、前記パルス光の時間幅である、請求項1から請求項5の何れか一項に記載の光ファイバ特性測定装置。
- 前記入射部は、前記連続光及び前記パルス光の何れか一方の光周波数をシフトさせるシフト部を備え、
前記散乱光は、誘導ブリルアン散乱光である、
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の光ファイバ特性測定装置。 - 周波数変調されたレーザ光を連続光及びパルス光として被測定光ファイバの一端及び他端からそれぞれ入射させるステップと、
前記被測定光ファイバから射出される光を検出して検出信号を出力するステップと、
前記連続光及び前記パルス光に基づく散乱光が前記被測定光ファイバから射出され得る第1期間において、複数の異なる時点から所定の時間を単位として前記検出信号の切り出しを行い、切り出しが行われた前記検出信号の各々について、前記所定の時間の間の積分を個別に行って複数の第1積分値を求めるステップと、
前記第1期間よりも短い期間であって前記散乱光が前記被測定光ファイバから射出され得ない第2期間において、前記所定の時間だけ前記検出信号を積分して第2積分値を求めるステップと、
複数の前記第1積分値及び前記第2積分値に基づいて、前記散乱光を検波するステップと、
を有する光ファイバ特測定方法。
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