JPH0532746Y2 - - Google Patents
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- JPH0532746Y2 JPH0532746Y2 JP1987165884U JP16588487U JPH0532746Y2 JP H0532746 Y2 JPH0532746 Y2 JP H0532746Y2 JP 1987165884 U JP1987165884 U JP 1987165884U JP 16588487 U JP16588487 U JP 16588487U JP H0532746 Y2 JPH0532746 Y2 JP H0532746Y2
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本考案は光フアイバの特性等を試験する
OTDR（optical time domain reflectometer）
用光スイツチにおける消光比の改善に関するもの
である。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> This invention tests the characteristics of optical fibers, etc.
OTDR (optical time domain reflectometer)
This invention relates to improving the extinction ratio of optical switches.
＜従来の技術＞
OTDR用方向性結合器としては、通常AOD（音
響光学偏光）光スイツチが用いられているが挿入
損失、応答速度、あるいは駆動の容易さ等の点で
問題がある。このAOD光スイツチの応答速度や
駆動の容易さを解決する手段として偏光分離型の
PLZT素子を用いた光スイツチが有望視されてい
る。<Prior Art> AOD (acousto-optic polarization) optical switches are normally used as directional couplers for OTDRs, but they have problems in terms of insertion loss, response speed, ease of driving, etc. As a means of solving the response speed and ease of operation of this AOD optical switch, we developed a polarization separation type.
Optical switches using PLZT elements are seen as promising.
PLZTをスイツチング素子として用いたOTDR
装置としては第４図に示す構成のものが知られて
いる。図において２０はスイツチブロツクであ
り、このスイツチブロツク２０の一方の壁にはコ
リメート用ロツドレンズ８ａが固定された第１の
ポートが設けられている。この、ロツドレンズ
８ａの一端に基準光源（レーザ）LDから光が入
射する。スイツチブロツク２０の中には第１の偏
光ビームスプリツタ２１および第２の偏光ビーム
スプリツタ２２が所定の距離を隔てて対向して配
置され、これらの偏光ビームスプリツタの間に
PLZTからなるスイツチング素子２３および２４
が配置されており、第１のポートからの出射光
は第１の偏光ビームスプリツタ２１に入射する。
は第２のポートであり、第２の偏光ビームスプ
リツタ２２から光が出射する位置に対向してスイ
ツチブロツク２０の壁に配置されている。この第
２のポートのロツドレンズ８ｂの一端に伝送用
光フアイバ１６が接続され、この光フアイバ１６
の他端には光フアイバコネクタ１０を介して被測
定光フアイバ３７が接続されている。は第３の
ポートであり、第１の偏光ビームスプリツタ２１
から光が出射する位置に対向してスイツチブロツ
ク２０の壁に配置されている。この第３のポート
のロツドレンズ８ｃの一端に光電変換素子２５
（例えばAPD……アバランシエ フオトダイオー
ド）が接続されている。３３は光電変換素子２５
の出力を増幅するアンプ、３４は同期信号発生装
置、３５はスイツチング素子２３，２４を駆動す
るドライバ、３６は基準光源９を駆動するドライ
バ、４０は同期信号発生装置３４からの信号に基
づいてドライバ３５，３６に制御信号を送信する
制御装置である。 OTDR using PLZT as a switching element
As a device, one having the configuration shown in FIG. 4 is known. In the figure, 20 is a switch block, and one wall of this switch block 20 is provided with a first port to which a collimating rod lens 8a is fixed. Light from a reference light source (laser) LD enters one end of this rod lens 8a. Inside the switch block 20, a first polarizing beam splitter 21 and a second polarizing beam splitter 22 are arranged facing each other with a predetermined distance between them.
Switching elements 23 and 24 made of PLZT
is arranged, and the light emitted from the first port enters the first polarizing beam splitter 21.
is a second port, which is disposed on the wall of the switch block 20 opposite to the position where the light exits from the second polarizing beam splitter 22. A transmission optical fiber 16 is connected to one end of the rod lens 8b of this second port.
An optical fiber 37 to be measured is connected to the other end via an optical fiber connector 10. is the third port, and the first polarizing beam splitter 21
It is arranged on the wall of the switch block 20 opposite the position from which the light is emitted. A photoelectric conversion element 25 is attached to one end of the rod lens 8c of this third port.
(For example, APD...avalanche photodiode) is connected. 33 is a photoelectric conversion element 25
34 is a synchronizing signal generator, 35 is a driver that drives the switching elements 23 and 24, 36 is a driver that drives the reference light source 9, and 40 is a driver based on the signal from the synchronizing signal generator 34. This is a control device that transmits control signals to terminals 35 and 36.
上記構成において、スイツチング素子２３，２
４に電圧を印加しない状態で第１のポートに基
準光源９からレーザ光を入射させ、第１、第２の
偏光ビームスプリツタ２１，２２および光スイツ
チング素子２３，２４、第２のポートを介して
被測定光フアイバ３７に入射させる。次にスイツ
チング素子２３，２４に電圧を印加すると被測定
光フアイバ３７からのフレネル反射や後方散乱光
は第２の偏光ビームスプリツタ２２、スイツチン
グ素子２３，２４、第１の偏光ビームスプリツタ
２１を介して第３のポートに達し、ロツドレンズ
８ｃ、光フアイバ１ｃを経て光電変換素子２５で
電気信号に変換され、アンプ３３を経て表示部３
８等を有する信号処理装置４０に取込まれ、被測
定光フアイバ３７の伝送損失や破断点を観測する
ことが出来る。 In the above configuration, the switching elements 23, 2
4, a laser beam is input from the reference light source 9 to the first port, and the laser beam is transmitted through the first and second polarizing beam splitters 21, 22, the optical switching elements 23, 24, and the second port. and makes it enter the optical fiber 37 to be measured. Next, when a voltage is applied to the switching elements 23 and 24, the Fresnel reflection and backscattered light from the optical fiber 37 to be measured are transmitted to the second polarization beam splitter 22, the switching elements 23 and 24, and the first polarization beam splitter 21. The signal reaches the third port via the rod lens 8c and the optical fiber 1c, is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion element 25, and is transmitted via the amplifier 33 to the display section 3.
The transmission loss and break point of the optical fiber 37 to be measured can be observed.
＜考案が解決しようとする問題点＞
上記従来の光スイツチおいては一般にスイツチ
ング素子として９／65／35と呼ばれる組成の
PLZTを用いており、このスイツチを２〜5kHzの
速さでスイツチングした場合、スイツチング素子
自身の消光比は18〜20dB程度である。しかしな
がら、この様な光スイツチをOTDR用方向性結
合器として用い、充分なマスク機能を持たせる為
には消光比は35dB程度が必要である。<Problems to be solved by the invention> In the conventional optical switch mentioned above, the switching element generally has a composition called 9/65/35.
When PLZT is used and this switch is switched at a speed of 2 to 5 kHz, the extinction ratio of the switching element itself is about 18 to 20 dB. However, in order to use such an optical switch as a directional coupler for OTDR and provide a sufficient masking function, an extinction ratio of about 35 dB is required.
本考案は上記問題点に鑑みて成されたもので、
第３のポートの後段にさらに同様な構成の光ス
イツチを設けることにより消光比の改善を図るこ
とを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems,
The object is to improve the extinction ratio by providing an optical switch of a similar configuration after the third port.
＜問題点を解決するための手段＞
上記問題点を解決するための本考案の構成は、
基準光源からの光を入射して２方向に分岐する第
１の偏光ビームスプリツタと、該第１の偏光ビー
ムスプリツタで分岐された出射光をそれぞれ第
１、第２のスイツチング素子を介して受光し、前
記分岐した光を合流させて被測定光フアイバに出
射する第２の偏光ビームスプリツタと、前記被測
定光フアイバからのフレネル反射や後方散乱光を
前記第２の偏光ビームスプリツタで２方向に分岐
させ、前記第１、第２のスイツチング素子を介し
て前記第１の偏光ビームスプリツタで合流させ、
該合流した光を受光する光電変換素子を備えた
OTDR用光スイツチにおいて、
前記第１の偏光ビームスプリツタから出射する
フレネル反射や後方散乱光を受光して２方向に分
岐する第３の偏光ビームスプリツタと、該第３の
偏光ビームスプリツタからの出射光をそれぞれ受
光する第３、第４のスイツチング素子と、該第
３、第４のスイツチング素子からの出射光を受光
して合流させ、該合流した光を受光する光電変換
素子を備えたことを特徴とするものである。<Means for solving the problems> The structure of the present invention to solve the above problems is as follows.
A first polarizing beam splitter that enters light from a reference light source and splits it into two directions, and output light that is split by the first polarizing beam splitter through first and second switching elements, respectively. a second polarizing beam splitter that receives the light, combines the branched lights, and outputs the resulting light to the optical fiber to be measured; and the second polarizing beam splitter receives Fresnel reflection and backscattered light from the optical fiber to be measured branching into two directions and merging them at the first polarizing beam splitter via the first and second switching elements;
Equipped with a photoelectric conversion element that receives the combined light.
In the optical switch for OTDR, a third polarizing beam splitter receives Fresnel reflection and backscattered light emitted from the first polarizing beam splitter and splits the light into two directions; and a photoelectric conversion element that receives and combines the output lights from the third and fourth switching elements, and receives the combined light. It is characterized by this.
＜実施例＞
第１図は本考案の一実施例を示す光スイツチの
構成を示す要部平面図である。なお、考案に関係
のない部分は省略している。第１図においてＡは
例えば第４図で示す従来の光スイツチであり、Ｂ
は本考案で追加したＡの光スイツチと同等の光ス
イツチである。ここで、Ａの光スイツチの第３の
ポートからの光はＢの光スイツチの第５のポー
トに入射するように構成されている。<Embodiment> FIG. 1 is a plan view of essential parts showing the configuration of an optical switch showing an embodiment of the present invention. Note that parts not related to the idea have been omitted. In FIG. 1, A is the conventional optical switch shown in FIG. 4, for example, and B
is an optical switch equivalent to the optical switch A added in the present invention. Here, the light from the third port of the optical switch A is configured to enter the fifth port of the optical switch B.
Ｂの光スイツチもＡの光スイツチと同様にスイ
ツチブロツク２０の中に第３の偏光ビームスプリ
ツタ４２および第４の偏光ビームスプリツタ４４
が所定の距離を隔てて対向して配置され、これら
の偏光ビームスプリツタの間にPLZT素子からな
るスイツチング素子２５，２６が配置されてい
る。なお、２３〜２６のスイツチング素子は図示
しない同期信号発生装置からのタイミング信号に
より同時に切替えられる。 Similarly to the optical switch A, the optical switch B also has a third polarizing beam splitter 42 and a fourth polarizing beam splitter 44 in the switch block 20.
are arranged facing each other at a predetermined distance, and switching elements 25 and 26 made of PLZT elements are arranged between these polarizing beam splitters. Note that the switching elements 23 to 26 are simultaneously switched by a timing signal from a synchronization signal generator (not shown).
上記構成において２３〜２６のスイツチング素
子をオフの状態とし、第１のポートからレーザ
光を入射すると、その光は第１の偏光ビームスプ
リツタ２１で水平偏光波（以下Ｐ波という）と垂
直偏光波（以下Ｓ波という）に分離され、その偏
光状態のまま２３，２４のスイツチング素子を通
過し第２の偏光ビームスプリツタ２２で合流して
第２のポートを経て被測定光フアイバ３７へ入
射する。 In the above configuration, when switching elements 23 to 26 are turned off and laser light is input from the first port, the light is split into horizontally polarized waves (hereinafter referred to as P waves) and vertically polarized waves by the first polarized beam splitter 21. It is separated into waves (hereinafter referred to as S waves), passes through switching elements 23 and 24 in its polarized state, merges at the second polarization beam splitter 22, and enters the optical fiber 37 to be measured via the second port. do.
次に２３〜２６のスイツチング素子がオンとな
ると被測定光フアイバ３７からのフレネル反射や
後方散乱光は第２の偏光ビームスプリツタ２２に
入射するが、この偏光ビームスプリツタを透過し
たＰ波はスイツチング素子２４でその偏光面が
90°回転し、Ｓ波となる。同様にＳ波はＰ波とな
つて第１の偏光ビームスプリツタ２１で合流し第
３のポートから出射し、Ｂの光スイツチの第５
のポートに入射する。そして第３の偏光ビーム
スプリツタ４２を経たＰ波およびＳ波は、スイツ
チング素子２５，２６で偏光面が90°回転し、第
４の偏光ビームスプリツタ４４を経て第６のポー
トから出力する。 Next, when the switching elements 23 to 26 are turned on, the Fresnel reflection and backscattered light from the optical fiber 37 to be measured enters the second polarized beam splitter 22, but the P wave transmitted through this polarized beam splitter The polarization plane is changed by the switching element 24.
It rotates 90 degrees and becomes an S wave. Similarly, the S waves become P waves, merge at the first polarizing beam splitter 21, exit from the third port, and exit from the fifth port of the B optical switch.
input to the port. The P waves and S waves that have passed through the third polarizing beam splitter 42 have their polarization planes rotated by 90° by the switching elements 25 and 26, and are outputted from the sixth port via the fourth polarizing beam splitter 44.
ここで、光スイツチをｎ個縦列接続した場合の
Ｓ／Ｎの改善度をみると
信号Ｓ（ポートからポートに達する後方散
乱光の強度）は
Ｓ∝α・αn＝αn+1
α；各ポート間の結合効率（第１図ではポート
→間はｎ＝１、ポート→間はｎ＝２で
ある）
また、ノイズｎとしてはスイツチング素子がオ
フの時の光フアイバ端面からの反射によるクロス
トークを考えると
Ｎ∝βn
βn；スイツチの消光比（ポート→間ではｎ＝
２となる）
従つてＳ／Ｎ∝α（α／β）nとなる。 Now, looking at the improvement in S/N when n optical switches are connected in cascade, the signal S (intensity of backscattered light reaching from port to port) is S ∝ α・α n = α n+1 α; coupling efficiency between each port (in Figure 1, n = 1 between ports, and n = 2 between ports). Also, considering the crosstalk caused by reflection from the end face of the optical fiber when the switching element is off, noise n is N ∝ β n β n ; extinction ratio of the switch (n =
2) Therefore, S/N ∝ α(α/β) n .
通常、光スイツチとして用いられるPLZTにお
いてはα＝0.6（挿入損失では1.5dB），β＝１／
100（消光比では20dB）程度であるから
Ｓ／Ｎ∝0.6（60）nとなりＳ／Ｎ比が飛躍的に改
善される。 Normally, in PLZT used as an optical switch, α = 0.6 (insertion loss is 1.5 dB), β = 1/
100 (extinction ratio: 20 dB), so S/N∝0.6(60) n , which dramatically improves the S/N ratio.
ここで、光スイツチＡ，Ｂが同一特性を持つも
のとし、
挿入損失を
ポート→……1.5dB
ポート→（→）……1.5dB
消光比を
ポート→（→）……20dB
と仮定すれば、本考案の光スイツチは
挿入損失→……3.0dB
消光比→……40dB
となり、挿入損失は微増するが消光比が大幅に改
善され、OTDR用光スイツチとして充分に機能
する。 Here, assuming that optical switches A and B have the same characteristics, and assuming that the insertion loss is Port→...1.5dB, Port→(→)...1.5dB, and extinction ratio is Port→(→)...20dB, then The optical switch of the present invention has an insertion loss of 3.0 dB and an extinction ratio of 40 dB.Although the insertion loss slightly increases, the extinction ratio is greatly improved, and it functions satisfactorily as an OTDR optical switch.
第２図は他の実施例を示す光スイツチの要部平
面図で、この実施例においては第１図における第
１のビームスプリツタ２１と第３のビームスプリ
ツタ４２を一体として形成したもので、第１図に
示す光スイツチと同様に機能する。この様な構成
によれば第１図におけるポート，間の結合が
不要なので小形化とともに部品点数および組立て
工数を削減することが可能である。 FIG. 2 is a plan view of a main part of an optical switch showing another embodiment. In this embodiment, the first beam splitter 21 and the third beam splitter 42 in FIG. 1 are formed integrally. , which functions similarly to the optical switch shown in FIG. According to such a configuration, there is no need for connections between the ports shown in FIG. 1, so it is possible to reduce the size, the number of parts, and the number of assembly steps.
第３図はさらに他の実施例を示す光スイツチの
要部平面図で、この実施例においては直角プリズ
ムを用いて同一部品内を２度通過させることによ
り、部品点数の削減をはかつている（尚、ここで
は第１の偏光ビームスプリツタは第３の偏光ビー
ムスプリツタ、第２の偏光ビームスプリツタは第
４の偏光ビームスプリツタとして機能し、第１、
第２のスイツチング素子は第３、第４のスイツチ
ング素子として機能する。上記構成によれば、ス
イツチング素子２３，２４がオフの状態のとき
のポートから入射したレーザ光は被測定光フアイ
バへの出射ポートに達し（▲印は入射光の進行
方向を示す）、スイツチング素子をオンとした時
に光フアイバからのフレネル反射や後方散乱光は
ポートを介して直角プリズム６０を経てポート
から出射する（△は戻り光の進行方向を示す）。
この様な構成においても挿入損失は微増するが消
光比は大幅に改善され、OTDR用光スイツチと
して充分に機能することができ、第１に示すもの
に比較して小形化が可能となり部品点数を減少さ
せ、組立て工数を削減することが出来る。 FIG. 3 is a plan view of the main parts of an optical switch showing yet another embodiment. In this embodiment, the number of parts is reduced by using a right-angle prism to pass through the same part twice ( Note that here, the first polarizing beam splitter functions as a third polarizing beam splitter, the second polarizing beam splitter functions as a fourth polarizing beam splitter, and the first polarizing beam splitter functions as a third polarizing beam splitter.
The second switching element functions as the third and fourth switching elements. According to the above configuration, the laser light incident from the port when the switching elements 23 and 24 are in the OFF state reaches the output port to the optical fiber to be measured (the mark ▲ indicates the traveling direction of the incident light), and When turned on, Fresnel reflection and backscattered light from the optical fiber passes through the port, passes through the right angle prism 60, and exits from the port (Δ indicates the traveling direction of the returned light).
Even in this configuration, the insertion loss slightly increases, but the extinction ratio is greatly improved, and it can function satisfactorily as an optical switch for OTDR.Compared to the first example, it can be made smaller and the number of parts can be reduced. It is possible to reduce the number of assembly steps.
なお、第１図、第２図においては光スイツチを
２個用いた例を示したが、さらに消光比の改善を
はかるために、光スイツチの数を増加させること
も可能である。 Although FIGS. 1 and 2 show an example using two optical switches, it is also possible to increase the number of optical switches in order to further improve the extinction ratio.
＜考案の効果＞
以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、第１の偏光ビームスプリツタの
後段にフレネル反射や後方散乱光を受光する第３
の偏光ビームスプリツタと、その第３の偏光ビー
ムスプリツタからの出射光を受光する第３、第４
のスイツチング素子と、その第３、第４のスイツ
チング素子からの出射光を受光する第４の偏光ビ
ームスプリツタを設けたので消光比の大幅な改善
を図ることが出来る。<Effects of the invention> As described above in detail with the embodiments, according to the invention, a third polarizing beam splitter that receives Fresnel reflection and backscattered light is provided after the first polarizing beam splitter.
a polarizing beam splitter, and a third and fourth polarizing beam splitter that receives light emitted from the third polarizing beam splitter.
Since the switching element and the fourth polarizing beam splitter that receives the light emitted from the third and fourth switching elements are provided, the extinction ratio can be greatly improved.
第１図は本考案の一実施例を示す要部平面図、
第２図は、第３図は他の実施例を示す要部平面図
第４図は従来例を示す平面図である。
〜……第１〜第６の入出力ポート、２０…
…スイツチブロツク、２１，２２，４２，４３…
…第１〜第４の偏光ビームスプリツタ、２３〜２
６……スイツチング素子。
FIG. 1 is a plan view of essential parts showing an embodiment of the present invention;
FIGS. 2 and 3 are plan views of essential parts showing another embodiment. FIG. 4 is a plan view showing a conventional example. ~...First to sixth input/output ports, 20...
...Switch block, 21, 22, 42, 43...
...first to fourth polarizing beam splitters, 23 to 2
6...Switching element.
Claims (1)
第１の偏光ビームスプリツタと、該第１の偏光ビ
ームスプリツタで分岐された出射光をそれぞれ第
１、第２のスイツチング素子を介して受光し、前
記分岐した光を合流させて被測定光フアイバに出
射する第２の偏光ビームスプリツタと、前記被測
定光フアイバからのフレネル反射や後方散乱光を
前記第２の偏光ビームスプリツタで２方向に分岐
させ、前記第１、第２のスイツチング素子を介し
て前記第１の偏光ビームスプリツタで合流させ、
該合流した光を受光する光電変換素子を備えた
OTDR用光スイツチにおいて、 前記第１の偏光ビームスプリツタから出射する
フレネル反射や後方散乱光を受光して２方向に分
岐する第３の偏光ビームスプリツタと、該第３の
偏光ビームスプリツタからの出射光をそれぞれ受
光する第３、第４のスイツチング素子と、該第
３、第４のスイツチング素子からの出射光を受光
して合流させ、該合流した光を受光する光電変換
素子を備えたことを特徴とするOTDR用光スイ
ツチ。[Claims for Utility Model Registration] A first polarizing beam splitter that receives light from a reference light source and splits it into two directions; a second polarizing beam splitter that receives light through a second switching element, combines the split lights, and outputs the split lights to the optical fiber to be measured; split into two directions by a second polarized beam splitter, and merged by the first polarized beam splitter via the first and second switching elements;
Equipped with a photoelectric conversion element that receives the combined light.
In the optical switch for OTDR, a third polarizing beam splitter receives Fresnel reflection and backscattered light emitted from the first polarizing beam splitter and splits the light into two directions; and a photoelectric conversion element that receives and combines the output lights from the third and fourth switching elements, and receives the combined light. An optical switch for OTDR characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987165884U JPH0532746Y2 (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987165884U JPH0532746Y2 (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0171715U JPH0171715U (en) | 1989-05-15 |
| JPH0532746Y2 true JPH0532746Y2 (en) | 1993-08-20 |
Family
ID=31452773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987165884U Expired - Lifetime JPH0532746Y2 (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0532746Y2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282338A (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-15 | Yokogawa Electric Corp | Optical fiber testing device |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP1987165884U patent/JPH0532746Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282338A (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-15 | Yokogawa Electric Corp | Optical fiber testing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0171715U (en) | 1989-05-15 |
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