JPH02187641A - 光ファイバ線路状態の監視方法 - Google Patents
光ファイバ線路状態の監視方法Info
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- JPH02187641A JPH02187641A JP598189A JP598189A JPH02187641A JP H02187641 A JPH02187641 A JP H02187641A JP 598189 A JP598189 A JP 598189A JP 598189 A JP598189 A JP 598189A JP H02187641 A JPH02187641 A JP H02187641A
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Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は線路状態の監視を遠隔操作により行なう方法
に関し、特に単一モードファイバをファイバセンサとし
て用い、その敷設状態の変化と温度の両者を測定する監
視方法に存する。
に関し、特に単一モードファイバをファイバセンサとし
て用い、その敷設状態の変化と温度の両者を測定する監
視方法に存する。
〈従来の技術〉〈発明が解決しようとする課題〉般に光
ファイバの線路状態の監視は通信状態の品位の確認ある
いは線路の損失確認だけが行なわれており、このような
方法では線路状態が今后どのように変化するかの予測を
したり、劣化を予防したりすることは困難である。
ファイバの線路状態の監視は通信状態の品位の確認ある
いは線路の損失確認だけが行なわれており、このような
方法では線路状態が今后どのように変化するかの予測を
したり、劣化を予防したりすることは困難である。
線路状態の予防保全を行なうためには温度を監視したり
、事故点の位置の情報を含んだ高感度の損失変化を測定
する必要がる。
、事故点の位置の情報を含んだ高感度の損失変化を測定
する必要がる。
光ファイバを用いた温度センサは、光ファイバの長手方
向の温度が検出できることから現在広く研究されている
が、そのセンサ精度を向上するための要求が満足されて
いない。
向の温度が検出できることから現在広く研究されている
が、そのセンサ精度を向上するための要求が満足されて
いない。
又、いわゆる０ＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ−Ｄ
ｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｒｙｌ法による監視
装置が広（用いられているが、その概要は被測定光ファ
イバ線路の一端に光パルスを入射し、その一端に戻って
くる反射光を検出し、反射光出力の時間変化を捉えるこ
とにより、線路長さ方向位置での後方散乱光のレベルを
知ろうとするもので、これにより光ファイバ線路の各位
置での損失の測定、結合状態の監視をしょうとするもの
である。しかしながらこの０ＴＤＲ法は単に通信状態の
品位の確認あるいは線路の損失の確認だけに留まるもの
であって、線路状態が今後どのように変化するかの予防
保全は難しいという問題がある。
ｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｒｙｌ法による監視
装置が広（用いられているが、その概要は被測定光ファ
イバ線路の一端に光パルスを入射し、その一端に戻って
くる反射光を検出し、反射光出力の時間変化を捉えるこ
とにより、線路長さ方向位置での後方散乱光のレベルを
知ろうとするもので、これにより光ファイバ線路の各位
置での損失の測定、結合状態の監視をしょうとするもの
である。しかしながらこの０ＴＤＲ法は単に通信状態の
品位の確認あるいは線路の損失の確認だけに留まるもの
であって、線路状態が今後どのように変化するかの予防
保全は難しいという問題がある。
その理由は従来用いられている０ＴＤＲ法では損失変化
を高感度に測定することができないため、地盤沈下ある
いは管路の崩壊等による線路にかかる側圧の変化、光フ
ァイバの捩れなどに起因する微小な変化は測定できない
ためである。
を高感度に測定することができないため、地盤沈下ある
いは管路の崩壊等による線路にかかる側圧の変化、光フ
ァイバの捩れなどに起因する微小な変化は測定できない
ためである。
この発明は上記の往来の技術の問題を解決し、線路保全
を予防的に行なうための高感度監視を遠隔操作により行
なう方法を提供することを目的とするものである。
を予防的に行なうための高感度監視を遠隔操作により行
なう方法を提供することを目的とするものである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は上記の目的を達成するために、光ファイバの後
方散乱光で単一モード光ファイバ線路の異常の有無を監
視する場合、後方散乱光を発生させるレーザの発振波長
をセカンドモードの遮断波長よりも短波長側に設定し、
レイリー後方散乱光により光ファイバ損失変化を測定し
、かつラマン後方散乱光により光ファイバの温度分布を
測定することにより線路状態を監視するものである。
方散乱光で単一モード光ファイバ線路の異常の有無を監
視する場合、後方散乱光を発生させるレーザの発振波長
をセカンドモードの遮断波長よりも短波長側に設定し、
レイリー後方散乱光により光ファイバ損失変化を測定し
、かつラマン後方散乱光により光ファイバの温度分布を
測定することにより線路状態を監視するものである。
〈作用〉
単一モード光ファイバの遮断波長よりも短波長側ではセ
カンドモードはクラッド側にはみ出し、伝播しており、
遮断波長の近傍の波長では少しの曲がりでも放射損失は
大きく現わ廊れる。
カンドモードはクラッド側にはみ出し、伝播しており、
遮断波長の近傍の波長では少しの曲がりでも放射損失は
大きく現わ廊れる。
このレーザーを用い、レイリー後方散乱光により光ファ
イバの伝送損失の変化を測定するとともに、ラマン後方
散乱光が構成物質の熱振動との相互作用により発生する
ために、温度に対して敏感に変化する温度依存性を有す
ることを活用するものである。
イバの伝送損失の変化を測定するとともに、ラマン後方
散乱光が構成物質の熱振動との相互作用により発生する
ために、温度に対して敏感に変化する温度依存性を有す
ることを活用するものである。
レイリー後方散乱光を計測し、光ファイバの伝送損失を
測定するには０ＴＤＲにより監視をなし得るが、ラマン
後方散乱光も分光器にかけて同様に０ＴＤＲとほべ同じ
構成で検出することができる。
測定するには０ＴＤＲにより監視をなし得るが、ラマン
後方散乱光も分光器にかけて同様に０ＴＤＲとほべ同じ
構成で検出することができる。
このようにレイリーとラマンの２つの散乱光の測定を行
なうことにより高感度の測定をなし予防保全的な線路の
監視と、長距離測定による全長での通信状態の品位の確
認等との両方を行なうことができる。
なうことにより高感度の測定をなし予防保全的な線路の
監視と、長距離測定による全長での通信状態の品位の確
認等との両方を行なうことができる。
〈実施例〉
第１図は本発明の監視方法を実施するための監視装置１
０を示すもので、被測定ファイバ１１の一端にパルス光
が入射され、これが分岐器１２、分光器１５を介してレ
イリー散乱光１３、ラマン散乱光１４を分光し、０ＴＤ
Ｒ法を用いて測定するようになっている。
０を示すもので、被測定ファイバ１１の一端にパルス光
が入射され、これが分岐器１２、分光器１５を介してレ
イリー散乱光１３、ラマン散乱光１４を分光し、０ＴＤ
Ｒ法を用いて測定するようになっている。
この場合ラマン後方散乱光強度と、その光がってくるま
での時間でファイバ内の位置（距離）が測定でき、その
構成はレイリー後方散乱光を計測し光ファイバの伝送損
失を測定する０ＴＤＲとほぼ同じで、後方散乱光を分光
器にかけてラマン後方散乱光のみ検出する点だけが異な
る。
での時間でファイバ内の位置（距離）が測定でき、その
構成はレイリー後方散乱光を計測し光ファイバの伝送損
失を測定する０ＴＤＲとほぼ同じで、後方散乱光を分光
器にかけてラマン後方散乱光のみ検出する点だけが異な
る。
従って第１図をより詳細に示せば、例えば第１図の２に
示すように光源からのパルス光は分岐器１２を経て光フ
ァイバ１１の一端に入射され、この一端に戻って（る反
射光はレイリー散乱光１３と、更に分光器１５を介して
分光されるラマン散乱光１４とに分光され、レイリー散
乱光１３もラマン散乱光１４もともに受光器１６．１６
′を経て信号処理回路１７に送られ、レイリー散乱光１
３は反射光の出力時間の変化が求められ、ラマン散乱光
１４は温度分布が求められる。
示すように光源からのパルス光は分岐器１２を経て光フ
ァイバ１１の一端に入射され、この一端に戻って（る反
射光はレイリー散乱光１３と、更に分光器１５を介して
分光されるラマン散乱光１４とに分光され、レイリー散
乱光１３もラマン散乱光１４もともに受光器１６．１６
′を経て信号処理回路１７に送られ、レイリー散乱光１
３は反射光の出力時間の変化が求められ、ラマン散乱光
１４は温度分布が求められる。
制御装置１８はパルス駆動回路１９や信号処理回路１７
に制御信号を送る。
に制御信号を送る。
以上の０ＴＤＨの構成により被測定光ファイバ線路の後
方散乱光が測定され、光ファイバの伝送損失及び温度測
定（位置を含む）をして線路状態を監視することができ
る。
方散乱光が測定され、光ファイバの伝送損失及び温度測
定（位置を含む）をして線路状態を監視することができ
る。
例えば、被測定光ファイバ線路１１を形成する光ファイ
バとして、外径１２５μｍ、コア径１０μｍ、比屈折率
差０゜２８ ％の単一モード光ファイバであって、４
００μｍのシリコンコートをしたものを用いた。この光
ファイバの遮断波長は１．１８μｍであった。波長０．
９μｍのパルスレーザ−を０ＴＤＲ用の光源として用い
た。
バとして、外径１２５μｍ、コア径１０μｍ、比屈折率
差０゜２８ ％の単一モード光ファイバであって、４
００μｍのシリコンコートをしたものを用いた。この光
ファイバの遮断波長は１．１８μｍであった。波長０．
９μｍのパルスレーザ−を０ＴＤＲ用の光源として用い
た。
後方散乱光はレイリー散乱光の０．９μｍと、ラマン散
乱光の０．８７μｍ、０．９４ｕｍであり、その分離に
は回折格子を用いた。
乱光の０．８７μｍ、０．９４ｕｍであり、その分離に
は回折格子を用いた。
ラマン散乱光による温度検出の精度は温度精度０．５℃
距離分解能１ｍであった。レイリー散乱光による損失変
化はファイバ全体の曲がりが変化するとき及びファイバ
の歪が変化するときの両者とも検知することが出来た。
距離分解能１ｍであった。レイリー散乱光による損失変
化はファイバ全体の曲がりが変化するとき及びファイバ
の歪が変化するときの両者とも検知することが出来た。
例えば上記の光ファイバを直径３００ ｍｍにコイル状
に巻いて束ね、これに２００ｇの側圧を加えたところ２
ｄＢ以上の損失変化が現われた。又、この光ファイバ
を１／１６ ピッチで捩りを加えた（長さ５ｍ当り２
２．５°の捩り）ところ、１．６ｄＢの損失変化が現わ
れ、この検出もできた。
に巻いて束ね、これに２００ｇの側圧を加えたところ２
ｄＢ以上の損失変化が現われた。又、この光ファイバ
を１／１６ ピッチで捩りを加えた（長さ５ｍ当り２
２．５°の捩り）ところ、１．６ｄＢの損失変化が現わ
れ、この検出もできた。
なお、一般に用いられている波長１３μｍ用単モード光
ファイバでは遮断波長は］、ＩＩＬｍ〜１．２ｇｍ程度
であり、この波長より短波長側でかつ０．８μｍよりも
長い波長域で曲げによる損失が大きく現われるで、高感
度の障害点検出にはレーザダイオードの発振波長をこの
範囲とすることが好ましい。
ファイバでは遮断波長は］、ＩＩＬｍ〜１．２ｇｍ程度
であり、この波長より短波長側でかつ０．８μｍよりも
長い波長域で曲げによる損失が大きく現われるで、高感
度の障害点検出にはレーザダイオードの発振波長をこの
範囲とすることが好ましい。
〈発明の効果〉
本発明によれば、レーザの発振波長をセカンドモードの
遮断波長より短波長側に設定することにより、後方散乱
光の変化を鋭敏に読みとるとともに、後方散乱光として
レイリー散乱光とラマン散乱光を測定することによって
、光ファイバの損失変化と光ファイバの温度分布を測定
して比較的高精度で予防保全的な光ファイバ線路状態９
監視をすることができる。
遮断波長より短波長側に設定することにより、後方散乱
光の変化を鋭敏に読みとるとともに、後方散乱光として
レイリー散乱光とラマン散乱光を測定することによって
、光ファイバの損失変化と光ファイバの温度分布を測定
して比較的高精度で予防保全的な光ファイバ線路状態９
監視をすることができる。
第１図は本発明の一実施例にか入る光線路監視装置を示
すブロック図、第２図は第１図の光線路監視装置を電話
局内に設置した例を示すブロック図である。 １０ 線路監視装置 １１ 被測定光ファイバ１２ 分
岐器 １３ レイリー散乱光１４ ラマン散乱光
１５ 分光器 ２１ 電話局 ２２ 光ファイバ線路２３ 交換
器 分配回路パネル
すブロック図、第２図は第１図の光線路監視装置を電話
局内に設置した例を示すブロック図である。 １０ 線路監視装置 １１ 被測定光ファイバ１２ 分
岐器 １３ レイリー散乱光１４ ラマン散乱光
１５ 分光器 ２１ 電話局 ２２ 光ファイバ線路２３ 交換
器 分配回路パネル
Claims (1)
- 光ファイバの後方散乱光により単一モード光ファイバ線
路の異常の有無を監視する方法において、後方散乱光を
発生させるレーザの発振波長をセカンドモードの遮断波
長よりも短波長側に設定し、レイリー後方散乱光により
光ファイバの伝送損失を測定し、ラマン後方散乱光によ
り光ファイバの温度分布を測定することにより線路状態
を監視することを特徴とする光ファイバ線路状態の監視
方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP598189A JPH02187641A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 光ファイバ線路状態の監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP598189A JPH02187641A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 光ファイバ線路状態の監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187641A true JPH02187641A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11625996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP598189A Pending JPH02187641A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 光ファイバ線路状態の監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195486A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバケーブルの劣化検知システム |
| JP2017026474A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法 |
| JPWO2021193807A1 (ja) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP598189A patent/JPH02187641A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195486A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバケーブルの劣化検知システム |
| JP2017026474A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法 |
| JPWO2021193807A1 (ja) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | ||
| WO2021193807A1 (ja) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | 日本電気株式会社 | 特定システム、特定装置および特定方法 |
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