JPS61116634A - 光フアイバの伝送特性を計測する装置 - Google Patents

光フアイバの伝送特性を計測する装置

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JPS61116634A
JPS61116634A JP59237348A JP23734884A JPS61116634A JP S61116634 A JPS61116634 A JP S61116634A JP 59237348 A JP59237348 A JP 59237348A JP 23734884 A JP23734884 A JP 23734884A JP S61116634 A JPS61116634 A JP S61116634A
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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) 本発明は光ファイバの伝送特性を計測する装置に関する
(従来の技術) 光ファイバの伝送特性、特に伝送波形歪の測定をする装
置が市販されている。
そのような装置の一例を第6図を参照して説明する。レ
ーザダイオードLDをレーザダイオード駆動回路により
駆動してパルス状の発光をさせる。
このパルス状の発光を測定対象である光ファイバの一方
端から入射して、他方端からの出射光をホトダイオード
PDで光電変換する。この光電変換出力を増幅器A m
 pで増幅してオシロスコープM等でモニタする。
このブラウン管上の波形により、およその特性を推定で
きる。
さらに正確なデータを得るために増幅器A m pの出
力をAD変換器A/Dでディジタル変換して記憶装置に
記憶しておいて種々の解析を行うことも可能である。
従来のこの種の装置の時間分解能は最大で数百ピコ秒で
あるから、波形歪の分解能が低い。
時間分解能が悪いため、波形歪を大きくさせるために、
光ファイバの長さをlkm程度として測定することが推
奨されている。
しかしながら、lkmの光ファイバの内の部分的な歪も
Lkmに平均化されて出力されてしまい、正確な測定を
望めないと言う問題がある。
(発明の目的) 本発明の目的は前記のような装置よりもより分解を大き
くしかつ、多岐にわたる各種の特性の測定を行うことの
できる光ファイバの伝送特性を計測する装置を提供する
ことにある。
(発明の構成) 前記目的を達成するために本発明による光ファイバの伝
送特性を計測する装置は基本的には、光電面に入射した
光の強度の変化を時間軸上の輝度の変化に変換して出力
するストリーク装置と、高速光パルスを発生する光源装
置と、出力端が前記ストリーク装置の光電面に接続され
ている基準光ファイバと、出力端が前記ストリーク装置
の光電面に接続されている比較対象の光ファイバと、前
記光源装置の出力を前記各光ファイバに同時に接続する
接続手段からなり、前記ストリーク装置の出力像により
比較対象の光ファイバの特性を計測するように構成され
ている。
さらに前記各光ファイバの出力端を分光器を介して前記
ストリーク管の光電面に接続すると波長ごとの伝送特性
を比較することができる。
さらに前記ストリーク装置の出力像を撮像装置により撮
像し、これを記憶装置により記録しておけばそれらのデ
ータにより正確な特性の比較が可能であり、それ等のデ
ータまたはデータ間で種々の演算を行い分析をすること
ができる。
(実施例) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
第1図は本発明による光ファイバの伝送特性を計測する
装置の第1の実施例を示すブロック図である。
本発明では、高い時間分解を得るために光電面に入射し
た光の強度の変化を時間軸上の輝度の変化に変換して出
力するストリーク装置を使用する。
ストリーク装置は、ストリーク管7とこのストリ−り管
7に動作電圧と掃引電圧を印加するストリーク管駆動装
置15から構成されている。
ストリーク管7を使用することにより、最高2pSまで
の時間分解を得ることができる。
高速光パルスを発生する光源装置1oはGaAj!As
、またはI n G a A s Pのレーザダイオー
ド12を使用している。
このレーザダイオード12は、レーザダイオード駆動装
置11により駆動されてレーザパルスを発生する。
この実施例ではレーザダイオード12として波長が80
0nm−1,5μmのレーザダイオードを用いている。
このレーザパルスの一部はモニタダイオード14により
モニタされ、モニタ出力がレーザダイオード駆動装置1
1に帰還され、常に出力が一定になるように制御されて
いる。モニタダイオード14も高速応答をするように前
記レーザダイオード12と同様にGaAs、またはGa
AIASのホトダイオードが用いられている。
前記レーザダイオード駆動装置11の起動の制御等は後
述するコントローラ19からの出力により、行われてい
る。
レーザダイオード12の大部分の出力は、モードスクラ
ンブラ13を介してガラスビームスプリッタにより構成
されたレーザビーム分岐装置9に接続されている。
モードスクランブラ13は直径30mmの芯材に光ファ
イバを数回巻き付けたものである。
レーザダイオードから発生するレーザパルスは、発振時
にレーザ光の空間的強度分布と空間的波長分布を生ずる
。そのため、モードスクランブラ13を用いて、光フア
イバ断面全体にわたって強度。
波長を均一化する。
レーザビーム分岐装置9により分岐されたレーザビーム
の一方は、出力端が前記ストリーク管7の光電面にコネ
クタ4を介して接続されている基準光ファイバ1に接続
されている。また分岐されたレーザビームの他方は、同
様に出力端がストリーク管7の光電面にコネクタ3を介
して接続されている比較対象の光ファイバ2に接続され
ている。
この実施例は前記基準光ファイバ1として、長さ1mの
石英ファイバで、グレーデッド・インデックス形のコア
径50μm、クラツド径125μmのマルチモード光フ
ァイバを用いる。
例えば、藤倉電線のc、50/125−2510等を用
いる。この形の光ファイバは、高速光伝送用として広く
用いられており、汎用の光ファイバの比較検査には適当
である。
他に、藤倉電線のSM、6/125・30のような石英
ガラスの単一モード光ファイバで、コア径が6μm、ク
ラツド径が125μmが、さらに高速の伝送用の基準と
して通している。この光ファイバを用いた場合、これに
応じて光コネクタも単一モード用とする必要がある。
前記各光ファイバは前記各コネクタを介して前記ストリ
ーク管7の掃引方向に直交する直線上に結合される。
ス1−リーク管7の螢光面7aにはfil像装置8が対
面させられており、ストリーク像が撮像される。
撮像装置8の出力は増幅器16により増幅され、モニタ
駆動装置17を介してテレビジョンモニタ21により表
示される。
撮像装置8として高い感度をもつSITカメラを使用す
る。
一方前記増幅器16の出力は記憶装置1日に蓄積される
コントローラ19には必要な制御情報(例えばレーザパ
ルスの長さ、ストリーク管の掃引速度等)が外部から入
力されており、前述した各部の動作順序や同期信号を発
生する。
前記記憶装置18に蓄積されたデータはアナライザ20
により解析され適当な出力装置(図示せず)により出力
される。
次に前記実施例装置による光ファイバの伝送特性の測定
について説明する。
(光ファイバの長さまたは伝播速度の測定)高速光パル
スを発生する光源装置IOによりl0psの光ハルスを
発生して光ファイバの長さまたは伝播速度の測定をする
ことができる。
基準光ファイバlの長さおよび材質が既知であるときは
、比較対象の光ファイバ2の長さまたは遅延時間の測定
をすることができる。
第3図に示すようにストリーク管7の螢光面7aに基準
光ファイバlからの光による像■と比較対象の光ファイ
バ2からの光による像■が現れたとする。
基準光ファイバ1と比較対象の光ファイバ2の材質およ
び断面形状が同一であるとき、光フアイバ中の光速度を
Cとすると光ファイバの長さの差ΔlはC・Δtで与え
られる。
材質が異なる場合は屈折率または伝播速度を測定するこ
とができる。
(光ファイバの伝送歪の測定) 基準光ファイバ1と比較対象の光ファイバ2の断面形状
を同一にして、比較対象の光ファイバ2の伝送歪を測定
する。
第4図に示すストリーク管7の螢光面7aに基準光ファ
イバ1からの光による像■と比較対象の光ファイバ2か
らの光による像■が現れたとする。
その時間軸方向の強度分布を比較することにより比較対
象の光ファイバ2の伝送歪を測定することができる。
この測定例においては、高速光パルスを発生する光源装
置10により10psの光パルスを発生し螢光面7aの
有効時間軸の長さを300p3にした。
出力波形を解析することにより減衰率、時間分散、伝送
歪を知ることができる。
第2図は本発明による光ファイバの伝送特性を計測する
装置の第2の実施例を示すブロック図である。前述した
実施例と異なる部分のみを取り出して示しである。
この実施例は基準光ファイバ1と比較対象の光ファイバ
2をコネクタ3.4を介して分光器6に接続しである。
分光器6は前記ストリーク管7の光電面に前記ストリー
ク装置の掃引方向に直角方向に波長ごとの強度分布が発
生するように分光する。
また光源10は分光された微弱光成分を充分にヰ★出で
きるように光パルスを繰返し発生する。ストリーク装置
のストリーク管駆動装置15は前記繰返しパルス光に同
期した掃引を行い螢光面7aに繰返しストリーク像が重
られるようにする。
第5図を参照してこの実施例装置の動作を説明する。
(波長ごとの伝送特性の測定) 分光器15により分光された光により、第5図に示すよ
うなストリーク像が螢光面7aに現れる。
基準光ファイバ1により伝送された光に原因するストリ
ーク像■と比較対象の光ファイバ2により伝送された光
に原因するストリーク像■を比較することにより、各波
長ごとの伝送特性の比較をすることができる。第5図に
示すようにストリーク像■の波長λ5による像が現れな
いときは、比較対象の光ファイバ2の遮断周波数は波長
λ4と波長λ5の間に存在することになる。
(光フアイバ内で発生するラマン分散等の測定)光フア
イバ内で生ずるラマン分散は、光ファイバを構成する分
子と入射光との相互作用により生ずるため、どの光フア
イバ内でも生ずる。
このラマン光は、入射光強度に比例して発生し、ファイ
バの伝送損失の影響を受ける。ラマン光の波長は、入射
光の波長に対して数10ナノ (〜50nm)長い方に
生ずるため、前記分光器を用いて分光し、強度および時
間分布計測を行うことで、ラマン分散を定量的に評価で
きる。
(変形例) 以上詳しく説明した各実施例について本発明の範囲内で
種々の変形を施すことができる。
撮1象装置としてSITカメラの例を示したがCOD等
の固体撮像装置も同様に利用することができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明は基準光ファイバと比較対
象の光ファイバに同時にパルス光を接続して、ストリー
ク管で検出するように構成しであるから、従来不可能で
あった短い光ファイバの伝送特性を計測することができ
る。
さらにまた分光器を使用することにより、波長毎の伝送
特性を計測することができる。
分光器を使用する計測においては光源に種々の波長成分
が存在することが前提であり、レーザダイオードの単色
性は問題にならないので、光源用のレーザダイオードの
入手が一層容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光ファイバの伝送特性を計測する
装置の第1の実施例を示すブロック図である。 第2図は本発明による光ファイバの伝送特性を計測する
装置の第2の実施例を示すブロック図であって前記実施
例と異なる部分のみを示しである。 第3図および第4図は前記第1の実施例装置の動作を示
す説明図である。 第5図は前記第2の実施例の動作を説明するためのブロ
ック図である。 第6図は従来の光ファイバの伝送特性測定装置の例を示
すブロック図である。 1・・・基準光ファイバ 2・・・比較対象の光ファイバ 3.4.5・・・光フアイバコネクタ 6・・・分光器 7・・・ストリーク管 8・・・撮像装置 9・・・レーザビーム分岐装置(ガラスビームスプリン
タ) 10・・・光源装置 11・・・レーザダイオード駆動装置 12・・・レーザダイオード 13・・・モードスクランブラ 14・・・モニタホトダイオード 15・・・ストリーク管駆動装置 16・・・増幅器 17・・・モニタ駆動装置 18・・・メモリ 19・・・制御装置 20・・・アナライザ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光電面に入射した光の強度の変化を時間軸上の輝
    度の変化に変換して出力するストリーク装置と、高速光
    パルスを発生する光源装置と、出力端が前記ストリーク
    装置の光電面に接続されている基準光ファイバと、出力
    端が前記ストリーク装置の光電面に接続されている比較
    対象の光ファイバと、前記光源装置の出力を前記各光フ
    ァイバに同時に接続する接続手段からなり、前記ストリ
    ーク装置の出力像により比較対象の光ファイバの特性を
    計測するように構成した光ファイバの伝送特性を計測す
    る装置。
  2. (2)前記接続手段はビームスプリッタである特許請求
    の範囲第1項記載の光ファイバの伝送特性を計測する装
    置。
  3. (3)前記比較対象の光ファイバは伝送による時間分散
    、または伝送歪が比較される特許請求の範囲第1項記載
    の光ファイバの伝送特性を計測する装置。
  4. (4)光電面に入射した光の強度の変化を時間軸上の輝
    度の変化に変換して出力するストリーク装置と、高速光
    パルスを発生する光源装置と、前記ストリーク装置の光
    電面に前記ストリーク装置の掃引方向に直角方向に波長
    ごとの強度分布が発生するように分光する分光器と、出
    力端が前記分光器に接続されている基準光ファイバと、
    出力端が前記分光器に接続されている比較対象の光ファ
    イバと、前記光源装置の出力を前記各光ファイバに同時
    に接続する接続手段からなり、前記ストリーク装置の出
    力像により比較対象の光ファイバの特性を計測するよう
    に構成した光ファイバの伝送特性を計測する装置。
  5. (5)前記比較対象の光ファイバは波長ごとの伝送によ
    る時間分散、または伝送歪が比較される特許請求の範囲
    第4項記載の光ファイバの伝送特性を計測する装置。
  6. (6)前記比較対象の光ファイバは遮断周波数が比較さ
    れる特許請求の範囲第4項記載の光ファイバの伝送特性
    を計測する装置。
  7. (7)光電面に入射した光の強度の変化を時間軸上の輝
    度の変化に変換して出力するストリーク装置と、高速光
    パルスを発生する光源装置と、出力端が前記ストリーク
    装置の光電面に接続されている基準光ファイバと、出力
    端が前記ストリーク装置の光電面に接続されている比較
    対象の光ファイバと、前記光源装置の出力を前記各光フ
    ァイバに同時に接続する接続手段と、前記ストリーク装
    置の出力像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の出力
    像を記録する記録装置からなり、前記記録装置の内容か
    ら比較対象の光ファイバの伝送特性を計測するように構
    成した光ファイバの伝送特性を計測する装置。
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