JPH03181804A - 光フアイバ測距装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、単一搬送波に位相変調された被変調信号を
光強度変調して光ファイバ長を測定する装置において、
長さを測定するための被変調信号を復調する光受信器の
遅延時間特性の改善に関するものであり、特に複数波同
時変調時における受信機内の遅延時間特性の改善に効力
を発揮するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の光ファイバ測距装置の構成を示したもの
である。図において、（１）は増幅器。

（２）は電圧制御増幅器、（３）は位相検波器、（４）
はローパスフィルタ、（５）は検波器、（６）は発振器
、　（１７１は光入力信号を電気信号に変換するオート
ダイオードである。（１８）は光送信波と受信波を分波
する分波器。（１９）は光送信器である。（２０）は光
入出力端、　（２１）は位相同期系からの制御入力。

（２２）は位相同期信号出力である。

光入出力端（２０）からオートダイオード（１７）を経
由して増幅器（１）に入力された被変調信号は、増幅さ
れ、電圧制御増幅器（２）を介して位相検波器（３）で
位相検波され、ローパスフィルタ（４）を通って測距用
信号として復調される。一方、増幅器（１１の出力信号
は位相同期系用の信号出力（２２）として出力される。

［発明が解決しようとする課題Ｊ 従来の光ファイバ測距装置では位相変調信号の変調信号
が大きくなると、歪が増大し９位相が回転し、遅延時間
が変動し、測距に誤差が生ずる。

位相変調信号が単一の場合、その信号の変調指数は一般
に小さく設定されているため、上記の問題が生じないが
、複数波により変調された場合、統合の変調指数が大き
くなり、歪に起因する位相回転が生じ、上記同様の測距
に誤差が生じるという欠点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するために、電圧
制御増幅器を２個追加し、その利得を制御電圧により制
御し、更に２個の増幅器出力をベクトル合成し、変調指
数が大きくなった場合においても歪による位相回転に起
因する測距誤差を改善する事を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る光ファイバ測距装置は、被変調信号を９
０″ハイブリツドに入力し、０°出力と９０６出力をそ
れぞれ電圧制御増幅器に入力し。

各々の増幅器の利得を複数波変調波である事を検出する
検出器の出力信号により制御し、被変調信号が複数とな
った場合、スイッチを制御し各々の増幅器の出力をベク
トル合成し１次段に出力するものである。

［作用］ 、この発明における光ファイバ測距装置は被変調信号が
複数となった場合、スイッチを制御し、上記各々の電圧
制御増幅器の出力をベクトル合成し、複数波による位相
変調によって位相変調指数が大きくなった場合の歪によ
る位相回転を小さくする。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す図であり、（１）
〜（６）　、　　（１７１〜（２２）は第３図と同一の
ものである。

（２ｂ１．　（２ｃ）は電圧制御増幅器Ｂ、Ｃ，（７）
は９０’ハイブリツド、（８）は加算器、（９）はスイ
ッチ、　（１０）は制御電圧発生器、　（ＩｌｌはＯＲ
ゲート、　（１２）は２信号検出器、　（１３）は３信
号検出器である。（２３）は２信号検出または３信号検
出器を切換えるコマンド入力端子である。

測距用信号の復調の動作は第３図と同一であるが９本発
明では９０’ハイブリツド（７）、電圧制御増幅器Ｂ及
び、　Ｃ（２ｂ）、　（２ｃｌ、加算器（δ）、スイッ
チ（９）を用いて、被変調搬送波の位相を制御し、遅延
時間の変動すなわち測距誤差を小さくするものである。

つまり１位相変調信号が複数の場合は、スイッチ（９）
を切換えて、電圧制御増幅器Ｃ（２ｃ）の出力信号を加
算器（８）に入力し、電圧制御増幅器Ｂ　（２ｂ）の出
力信号と加算、ベクトル合成する事により搬送波の位相
を制御するものである。ベクトル合成の原理は第２図に
示すとおりで、　（１４）は電圧制御増幅器Ｂ　（２ｂ
）の出力信号。

（１５）は電圧制御増幅器Ｃ（２ｃ）の出力信号、　（
１６）は加算器（８）の出力のベクトル合成後の信号で
ある。第１図から分かる様に、電圧制御増幅器Ｂ及びＣ
の出力信号（１４）、　（１５）の振幅を変える事によ
り、任意位相φの信号を形成出来るため、電圧制御増幅
器Ｂ、Ｃの利得を制御する事により１回路内の信号の位
相を制御出来る。電圧制御増幅器Ｂ　、　Ｃ（２ｂ）　
（２ｃ）の制御電圧は、測距用信号及び切換用コマンド
入力（２３）から２信号検出器（１２）、　３信号検出
器（１３）により変調波の数を検出し、その信号に基づ
き、制御電圧発生器（１０）により制御電圧が出力され
る。

なお、上記実施例では２信号検出器（１２）、　３信号
検出器（１３）を設けたが、これは搬送波に位相変調す
る変調波の数により変更する事は云うまでもない。また
、実施例では９０″ハイブリツド（７）を用いているが
、これは９０°、０°の位相に分割出来るものであれば
他のもの１例えば９０″分配器などでも良い。

［発明の効果Ｊ この発明は２以上に示した様に、複数波で位相変調され
ている場合において、その変調波の数に応じて搬送波の
位相を変える事により１回路内の位相を制御し、歪に起
因する遅延時間変動、すなわち、測距の誤差を抑制する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す光ファイバ測距装
置のブロック図、第２図はこの発明において位相を制御
するための信号のベクトル合成の原理を示す図、第３図
は従来の光ファイバ測距装置のブロック図である。 （１）は増幅器、　（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２
ｃ）　、は電圧制御増幅器、（３）は位相検波器、（４
）はローパスフィルタ、（５）は検波器、（６）は発振
器、（７）は９０°ハイブリツド、（８）は加算器、（
９）はスイッチ、　（１０）は制御電圧発生器、　（１
１）はＯＲゲート、　（１２）は２信号検出器、　（１
３）は３信号検出器。 （１４）は電圧制御増幅器Ｂ　（２ｂ）の出力信号、　
（ｔＳ）は電圧制御増幅器Ｃ（２ｃ）の出力信号、　（
１６）は加算器（８）の出力信号、　（１７）はホトダ
イオード、　（１８）は分波器である。（１９）は光送
信器である。（２０）は光入出力端子、　（２１）は位
相同期系からの制御入力。 （２２）は位相同期用信号出力、　（２３）は２信号又
は３信号検出器を切換えるコマンド入力端子である。 なお１図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単一搬送波に位相変調された被変調信号を光強度変調し
   て光ファイバ長の測距を行う装置において被変調信号を
   復調する光受信器で、被変調信号から位相の９０゜異な
   る信号を出力する９０゜ハイブリッドと、上記ハイブリ
   ッドの０゜出力に接続され、外部印加電圧により利得を
   制御出来る電圧制御増幅器Ｂと、上記ハイブリッドの９
   ０゜出力に接続される電圧制御増幅器Ｃと後者の電圧制
   御増幅器Ｃに接続され、その信号をＯＮ／ＯＦＦするス
   イッチと上記ハイブリッドの０゜出力に接続された電圧
   制御増幅器Ｂの出力信号と上記スイッチの出力信号を加
   算する加算器と位相変調された信号が２信号及び３信号
   である事を検出する２信号検出器、３信号検出器と２つ
   の検出器に接続されて、２信号及び３信号変調の場合、
   上記スイッチを切換えるための信号を出力するＯＲゲー
   トと上記２つの検出器の出力信号より、上記２つの電圧
   制御増幅器Ｂ、Ｃへ、制御電圧を出力する制御電圧発生
   器を備え、複数信号により位相変調された場合でも光受
   信機内での遅延時間が一定となり、測距を精度良く行う
   事が出来るようにした事を特徴とする光ファイバ測距装
   置。