KR20030075325A - Ｏｔｄｒ - Google Patents

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KR20030075325A
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Abstract

서로 다른 파장의 복수 광원을 실장하여, 각각의 광원을 개별적으로 구동함으로서 각 파장에서의 광섬유 손실/반사특성을 측정하는 기능을 갖추고, 또한 복수의 광원을 구동하면서 단 하나의 광원 파장에서의 레일라이후방산란만을 선별하여 수신함으로써 광섬유의 라만이득상수, 라만이득유효거리, 이중레일라인산란 등의 추가적인 광섬유 내부 특성치를 측정할 수 있는 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)에 대해 개시한다. 본 발명의 OTDR에 의해 측정된 라만이득상수와 유효거리, 펌프와 신호 파장대역의 광섬유 손실/반사특성은 다중펌프를 구비한 라만증폭기의 성능예측과 최적화에 사용될 수 있다. 또한 이미 포설된 라만증폭기에 적용되어 실시간으로 유효거리를 측정함으로써 증폭기에 장애 발생 시 위치와 원인을 신속히 정확하게 파악하여 장애 복구를 용이하게 할뿐만 아니라 장애를 사전에 예방하여 라만 증폭기가 적용되는 광선로의 유지, 보수를 용이하게 하고 나아가 전체 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

ＯＴＤＲ {Optical Time Domain Reflectometer}
본 발명은 OTDR에 관한 것으로서, 특히 복수의 광원을 동시에 구동하면서 단 하나의 광원 파장에서의 레일라이 후방산란만을 선별하여 수신함으로써 광섬유의 라만이득상수, 라만이득유효거리, 이중레일라인산란 등의 광섬유 내부 특성치를 측정할 수 있는 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)에 관한 것이다.
최근 1.4㎛ 대역에서 높은 출력을 가지는 펌프광원의 개발과 함께, 라만 광섬유 증폭기(Raman Fiber Amplifier; RFA)는 급속히 증가하는 전송대역요구에 대응할 수 있는 차세대 증폭기로 주목받고 있다. 그러나, 다중 펌프광원을 사용하여 광대역 라만 증폭기를 구성하는 경우, 펌프간의 유도 라만산란으로 인한 상호작용, 이중 레일라이산란(double Rayleigh scattering), 펌프와 신호 간의 편광의존성 등과 같은 수많은 요인으로 인해 라만 증폭기의 정확한 동작원리 및 특성에 대한 해석이 매우 복잡하다. 특히 기존의 포설된 광섬유를 증폭 매질로 사용하는 광섬유 라만 증폭기의 경우는 긴 광섬유 내부에서 증폭이 이루어지기 때문에 라만이득상수, 라만이득유효거리 등과 같은 광섬유 내부 파라미터에 대한 정확한 측정이 매우 어려우며, 이는 라만 증폭기의 해석 및 최적화를 어렵게 하는 가장 큰 요인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 광섬유 라만증폭기의 해석 및 최적화에 필요한 라만이득상수, 라만이득유효거리 등의 광섬유 내부 파라미터를 정확하고 빠르게 측정할 수 있는 OTDR을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 내부 특성의 측정 기능을 가진 OTDR의 구성도;
도 2는, 도 1의 구성도의 OTDR을 이용하여 광섬유 내부 특성을 측정하기 위한 장치의 구성도;
도 3은, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 하나의 광원만을 구동하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚에서의 광섬유 손실, 반사 특성;
도 4는, 도3의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚에서의 유효거리 계산결과;
도 5는, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 각각 파장이 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 인 경우에 단일펌프에 대한 라만 이득 측정결과;
도 6은, 도4와 도5의 결과를 수학식 2에 대입하여 얻은 라만이득상수와 유효영역의 비 계산결과;
도 7은, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1420㎚에서의 광섬유 손실, 반사 특성;
도 8은, 도7의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1420㎚에서의 라만이득유효거리 계산결과;
도 9는, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1435㎚에서의 광섬유 손실, 반사 특성;
도 10은, 도9의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1435㎚에서의 라만이득유효거리 계산결과;
도 11은, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1450㎚에서의 광섬유 손실, 반사 특성; 및
도 12는, 도11의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1450㎚에서의 라만이득유효거리 계산결과이다.
상기한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 OTDR은:
서로 다른 파장을 갖는 광을 출력하는 복수의 광원들과;
상기 광원들에 대한 연속 구동을 제공하기 위한 연속 구동장치와;
상기 광원들에 대한 펄스 구동을 제공하기 위한 펄스 발생기와;
상기 광원들의 각각에 대해 연속 구동, 펄스 구동 및 비구동 중에서 어느 하나를 선택할 수 있게 하되, 상기 광원들 중의 하나가 펄스 구동이 되도록 상기 연속 구동장치 및 펄스 발생기를 상기 광원들에 선택적으로 연결시키는 구동 선택수단과;
상기 광원들로부터 출력된 광을 하나로 접속하기 위한 파장분할다중화기와;
상기 파장분할다중화기에서 나온 광을 측정대상 광섬유에 입력시키는 한편 상기 측정대상 광섬유에서 후방 레일라이 산란된 신호들을 광수신기로 입력시키는 입력수단과;
상기 구동장치에 의해 연속구동되는 광원들의 후방 레일라이 산란신호를 제거하여 펄스구동되는 광원의 후방 레일라이 산란신호만이 광수신기로 입력되도록 하는 제거수단을 구비하여,
단일 또는 다중 펌프에 대해 라만이득유효거리를 수학식 1로 구하며,
(여기서,L은 전체 광섬유의 길이이며, Pp(z)는 신호광원이 입사된 지점에서 거리가z인 지점의 파워)
라만이득상수와 유효영역의 비를 수학식 2에 의해 구하여,
(여기서, Pp(L)은 위치 z에서의 신호파워이며, G는 라만이득이며, g0는 라만이득상수이며, Aeff는 유효영역)
단일, 다중펌프에 대한 라만증폭기의 해석 및 최적화에 필요한 광섬유 내부 파라미터의 측정기능을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 구동 선택수단이:
상기 펄스 발생기에서 나온 펄스를 입력으로 받고, 이를 n개의 출력단자 중의 어느 하나에 대해 출력시키는 펄스용 1:n 전기스위치와;
자신의 입력단자 중의 하나는 상기 펄스용 1:n 전기스위치의 출력단자와 연결되며, 자진의 입력단자 중의 다른 하나는 상기 연속 구동장치에 연결되고, 자신의 출력단자는 상기 복수의 광원들 중의 어느 하나에 연결되어, 상기 연결된 어느 하나의 광원에 대해 연속 구동, 펄스 구동 및 비구동 중의 어느 하나의 구동이 가능하도록 해주는 광원용 1:2 전기스위치를 구비하되,
상기 광원들 중의 하나가 반드시 펄스 구동을 하도록 상기 펄스용 1:n 전기스위치 및 광원용 1:2 전기스위치가 연동되도록 할 수 있다. 단 여기서 n은 광원의 개수이다.
또한, 상기 입력수단으로 광 회전기 또는 3㏈ 접속기를 사용할 수 있다.
그리고, 상기 제거수단은, 파브리-페로 공진기, 광섬유 브래그 격자, 광학미러, 광도파로, 3dB 접속기로 구성된 광학소자군에서 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 이루어진 대역통과필터인 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OTDR의 개략적 구성도이다. 도 1을 참조하면, 복수의 광원들로서 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚의 출력 파장을 가지는 레이저 다이오드들(100a, 100b, 100c)을 사용하였음을 알 수 있다. 레이저 다이오드들(100a, 100b, 100c)의 각각은 2개의 입력단자와 1개의 출력단자를 갖는 광원용 1:2 전기스위치들(110a, 110b, 110c) 중의 어느 하나의 출력단자와 연결되어 있다. 각각의 광원용 1:2 전기스위치의 2개의 입력단자 중의 어느 하나(a)에는 연속구동장치(CW-LD Driver: Continuos-Wave Laser Diode Driver)가 연결되어 OTDR 전체적으로는 모두 3개의 연속구동장치들(120a, 120b, 120c)이 마련된다. 한편, 레이저 다이오드들(100a, 100b, 100c)에 대한 선택적 펄스동작을 구현하기 위해 펄스 발생기(130)가 마련되는데, 펄스 발생기(130)에서 나온 펄스는 펄스용 1:3 전기스위치(140)에 입력되고 이 전기스위치(140)의 3개의 출력단자는 각각의 광원용 1:2 전기스위치의 2개의 입력단자 중의 다른 하나(b)에 연결되어 있다. 따라서, 레이저 다이오드들(100a, 100b, 100c)의 각각은 광원용 1:2 전기스위치들(110a, 110b, 110c)의 각각의 선택에 따라서, 다음의 3가지 방식으로 동작하게 된다.
1) 광원용 1:2 전기스위치의 입력단이 연속구동장치의 출력단에 연결되면, 해당 레이저 다이오드는 연속구동으로 동작한다.
2) 광원용 1:2 전기스위치의 입력단이 펄스용 1:3 전기스위치의 3개의 출력단자 중의 어느 하나와 연결되고, 펄스 발생기의 출력이 상기 연결된 출력단자를통해 나가도록 펄스용 1:3 전기스위치가 작동된 경우에, 해당 레이저 다이오드는 펄스구동으로 동작한다.
3) 광원용 1:2 전기스위치의 입력단이 펄스용 1:3 전기스위치의 3개의 출력단자 중의 어느 하나와 연결되었지만, 펄스 발생기의 출력이 상기 연결된 출력단자를 통해 나가지 않도록 펄스용 1:3 전기스위치가 작동된 경우에, 해당 레이저 다이오드는 비구동된다.
이와 같은 스위치 연결에 의하면, 모든 광원용 1:2 전기스위치들(110a, 110b, 110c)의 입력단이 연속구동장치의 출력단에 연결될 경우, 레이저 다이오드 모두(100a, 100b, 100c)가 연속구동으로 동작하게 된다. 그러나, 모든 레이저 다이오드들(100a, 100b, 100c)이 연속구동으로 동작하게 되면, OTDR로서의 역할을 수행할 수 없으므로 하나의 레이저 다이오드가 반드시 펄스구동으로 동작할 수 있도록 광원용 1:2 전기스위치들(110a, 110b, 110c)과 펄스용 1:3 전기스위치(140)가 연동된다. 이와 같은 연동을 구현하는 것은 전기스위치를 제어하는 제어장치에 의해 용이하게 달성할 수 있으므로 별도의 설명은 하지 않기로 한다.
만약, 광원용 1:2 전기스위치의 2개의 입력단자 중의 다른 하나(b)가 모두 펄스용 1:3 전기스위치(140)의 3개의 출력단자에 연결된 경우에는, 단 하나의 레이저 다이오드만이 펄스구동으로 동작하게 된다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 OTDR이, 펄스구동으로 동작하는 하나의 광원만을 가진 기존의 OTDR과 동일한 측정을 수행하는 기능은 이미 보유하고 있음을 의미한다.
1:2 전기스위치들(110a, 110b, 110c)과 펄스용 1:3 전기스위치(140)의 적절한 연결에 의해 2개의 레이저 다이오드는 연속구동으로 동작하고 나머지 1개의 레이저 다이오드는 펄스구동으로 동작할 경우, 본 발명의 실시예에 따른 OTDR은 다중펌프를 사용한 라만증폭기의 내부 광섬유 파라미터를 측정할 수 있다.
한편, 레이저 다이오드들(100a, 100b, 100c)에서 나온 각각의 출력은 파장분할접속기(Wavelength Division Multiplexer: WDM; 150)로 합쳐진 후, 광회전기(Optical Circulator; 160)를 거친 다음, 광 커넥터(170)에 의해 접속된 측정대상 광섬유(미도시)로 들어가게 된다.
측정대상 광섬유에서 후방 레일라이산란(Rayleigh Back Scattering)된 신호들은 다시 광회전기(160)를 통과해서 가변 대역통과필터(Tunable Bandpass Filter; 180)로 입력된다. 이 필터(180)는 연속구동된 광원에 의한 신호를 제거하고 펄스구동된 광원 파장의 신호만을 통과시키도록 조절된다. 가변 대역통과필터(180)를 통과한 출력광은 광검출기(photodetector; 190)에 의해 전압신호로 변환된 후, 증폭기(192)와 A/D 컨버터(194)를 차례로 거친 후, 신호 처리기(196)에서 처리된다. 처리된 출력 신호는 시각적인 표현이 가능하도록 표시장치(198)에 의해 표시될 수 있다.
도2는 본 발명의 OTDR을 이용하여 실제 광섬유 파라미터 측정하기 위한 장치의 구성도이다. 본 발명의 OTDR(10) 내부의 광 회전기(160, 도 1 참조)를 통과한 후 광 커넥터(170, 도 1 참조)에 의해 외부로 접속된 광출력은 다시 1.4㎛/1.5㎛ 제1 파장분할접속기(200)를 통해 분산천이 광섬유(Dispersion Shifted Fiber: DSF; 210)에 입력된다. 측정대상 광섬유로서 본 측정에 사용된 분산천이 광섬유(210)의길이는 총 40㎞로 각각 20㎞ 길이의 광섬유 스풀(spool) 두 개를 융착, 접속하여 구성하였다. 이때 실제 라만이득을 측정하기 위해 가변외부공진레이저(Tunable External Cavity Laser :TECL; 220), 가변감쇠기(Variable Attenuator :VA; 230), 광스펙트럼분석기(Optical Spectrum Analyzer :OSA; 240)를 도 2와 같이 구성한다. 가변외부공진레이저(220)는 라만이득 측정을 위한 신호광원으로 사용되며, 가변감쇠기(230)는 가변외부공진레이저(220)의 출력을 적절한 수준으로 감쇠하기 위해서 사용된다. 광스펙트럼분석기(240)는 파장에 대한 광파워를 측정하는 장비로서 실제 라만이득 스펙트럼을 측정한다. 한편 OTDR(10)과 접속된 반대쪽에 추가로 1.4㎛/1.5㎛ 제2 파장분할접속기(250)를 사용하여 분산천이광섬유(210)를 통과하고 남은 신호광을 제거함으로써 가변외부공진레이저(220)에 영향을 주지 않도록 한다.
한편 측정된 결과로부터 유효거리L eff 는 다음 수학식 1로 나타내어진다.
[수학식 1]
여기서L은 전체 광섬유(210)의 길이이며, Pp(z)는 OTDR(10) 광원이 입사된 지점에서 거리가z인 지점의 광파워를 나타낸다. 한편 OTDR(10) 광원은 신호광원으로 사용된 가변외부공진레이저(220)와 반대방향으로 광섬유(210)에 접속되므로, Pp(L)은 광섬유(210)로 입력된 펌프파워를 의미한다.
한편, 라만 이득 상수와 유효영역의 비에 대한 식은 수학식 2와 같이 주어진다.
[수학식 2]
여기서, Ps(z)는 위치 z에서 OTDR(10) 광원의 파워이며, G는 라만이득이며, g0는 라만이득상수이며, Aeff는 유효영역이다.
도 3은, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 하나의 광원만을 구동하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚에서의 광섬유 손실,반사 특성 측정결과이다. 도 3에서 곡선의 연속상태가 20km 지점의 타원내부에서 불연속적으로 변화되는 것은 융착접속(Fusion splicing)에 의한 손실이 측정된 것이다.
한편 상기 수학식 1에서와 같이 광섬유 라만 증폭기의 유효거리는 입력된 OTDR 광원 파워의 거리에 대한 변화비의 적분으로 나타내어지므로 도 3의 결과를 수학식 1에 대입하여 계산하면, 도 4와 같이 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚에서의 유효거리를 구할 수 있다.
도 5는, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 각각 파장이 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 인 경우에 단일펌프에 대한 라만 이득 측정결과이다. 도 6은 도4와 도5의 결과를 수학식 2에 대입하여 얻은 라만이득상수와 유효영역의 비 계산결과이다.
도 7은, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 1435㎚, 1450㎚의 광원들은 연속구동하고 1420㎚의 광원만 펄스구동하여 얻은 다중펌프에 대한 1420㎚에서의 광섬유 손실,반사 특성이다. 도 8은, 도7의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1420㎚에서의 라만이득유효거리 계산결과이다. 위의 결과들에서 도 7을 보면 도 4에서 얻은 1420㎚ 단일펌프에 대한 경우보다 OTDR 신호광원의 파워가 더 크게 감쇠되는 것을 볼 수 있다. 이는 라만 증폭기의 원리인 유도라만산란(Stimulated Raman Scattering)이 단파장에서 장파장으로 에너지를 전이하는 형태로만 이루어지기 때문이다. 즉, 1420㎚ 광원의 경우는 1450㎚와 1435㎚로 에너지를 전이해 줄 뿐 넘겨받을 수는 없기 때문에 감쇠가 더 크게 이루어지게 된다. 결과적으로 1420㎚의 경우 다중펌프에 대한 유효거리가 단일펌프에 대한 유효거리보다 짧아지게 된다. 또한 도 8에서 볼 수 있듯이 1435㎚ 또는 1450㎚의 광원의 파워가 커지면 커질수록 에너지 전이가 더 크게 일어나서 감쇠가 커지고 결과적으로 유효거리가 더욱 짧아지게 된다.
도 9는, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 1420㎚, 1450㎚의 광원들은 연속구동하고 1435㎚의 광원만 펄스구동하여 얻은 다중펌프에 대한 1435㎚에서의 광섬유 손실,반사 특성이다. 도 10은, 도9의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1435㎚에서의 라만이득유효거리 계산결과이다. 앞서 설명한 바와 같이 1435㎚의 광원의 경우, 1420㎚의 광원에서는 에너지를 전이 받고 1450㎚의 광원으로는 에너지를 전이하게 된다. 즉, 도 10에서 볼 수 있듯이 1420㎚에서의 광원의 파워가 증가하면 유효거리가 증가하고, 1450㎚에서의 광원의 파워가 증가하면 유효거리가 감소하게 된다. 또한 도 9에서 볼 수 있듯이 이 두 가지 효과가 서로 상쇄되어 단일펌프에 대한 경우와 다중펌프에 대한 겨우 사이에 손실특성에 큰 차이가 발생하지 않게 되고, 결과적으로 유효거리도 크게 차이가생기지 않는다.
도 11은, 도 2의 구성도에서 측정된 것으로서, 1420㎚, 1435㎚의 광원들은 연속구동하고 1450㎚의 광원만 펄스구동하여 얻은 다중펌프에 대한 1450㎚에서의 광섬유 손실,반사 특성이다. 도 12는, 도11의 결과를 수학식 1에 대입하여 얻은 1420㎚, 1435㎚, 1450㎚ 다중펌프에 대한 1450㎚에서의 라만이득유효거리 계산결과이다. 이 경우는 1420㎚와 1435㎚의 광원이 모두 1450㎚로 에너지를 전이하므로 도 11에서 볼 수 있듯이 감쇠가 훨씬 덜 일어나게 되며, 결과적으로 도 12에서와 같이 다중펌프에 대한 유효거리가 단일펌프에 대한 경우보다 훨씬 증가하게 된다. 또한 도 12에서 볼 수 있듯이 1420㎚ 또는 1435㎚의 광원 파워가 증가하면 할수록 에너지 전이가 많이 발생하여 유효거리가 더욱 증가하게 된다.
본 발명에 따르면, 단일, 다중펌프에 대한 광섬유 라만 증폭기의 내부 파라미터를 정확하게 측정할 수 있다. 이를 통해 얻은 측정치는 광섬유 라만 증폭기의 정확한 해석과 최적화에 이용된다. 또한 실제로 포설된 광섬유 라만 증폭기를 전혀 해체하지 않은 상태로, 측정할 수 있기 때문에 장애가 발생한 경우 즉각적으로 장애 원인과 위치를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 나아가 지속적인 감시를 통해 장애 발생 원인을 사전에 제거함으로써 유지 보수 비용을 감축하고 전체 광전송시스템의 안정성을 크게 개선할 수 있다.

Claims (4)

  1. 서로 다른 파장을 갖는 광을 출력하는 복수의 광원들과;
    상기 광원들에 대한 연속 구동을 제공하기 위한 연속 구동장치와;
    상기 광원들에 대한 펄스 구동을 제공하기 위한 펄스 발생기와;
    상기 광원들의 각각에 대해 연속 구동, 펄스 구동 및 비구동 중에서 어느 하나를 선택할 수 있게 하되, 상기 광원들 중의 하나가 펄스 구동이 되도록 상기 연속 구동장치 및 펄스 발생기를 상기 광원들에 선택적으로 연결시키는 구동 선택수단과;
    상기 광원들로부터 출력된 광을 하나로 접속하기 위한 파장분할다중화기와;
    상기 파장분할다중화기에서 나온 광을 측정대상 광섬유에 입력시키는 한편 상기 측정대상 광섬유에서 후방 레일라이 산란된 신호들을 광수신기로 입력시키는 입력수단과;
    상기 구동장치에 의해 연속구동되는 광원들의 후방 레일라이 산란신호를 제거하여 펄스구동되는 광원의 후방 레일라이 산란신호만이 광수신기로 입력되도록 하는 제거수단을 구비하여,
    단일 또는 다중 펌프에 대해 라만이득유효거리를 수학식 1로 구하며,
    [수학식 1]
    여기서,L은 전체 광섬유의 길이이며, Pp(z)는 신호광원이 입사된 지점에서 거리가z인 지점의 파워,
    라만이득상수와 유효영역의 비를 수학식 2에 의해 구하여,
    [수학식 2]
    여기서, Pp(L)은 위치 z에서의 신호파워이며, G는 라만이득이며, g0는 라만이득상수이며, Aeff는 유효영역,
    단일, 다중펌프에 대한 라만증폭기의 해석 및 최적화에 필요한 광섬유 내부 파라미터의 측정기능을 갖춘 것을 특징으로 하는 OTDR.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 선택수단이:
    상기 펄스 발생기에서 나온 펄스를 입력으로 받고, 이를 n개의 출력단자 중의 어느 하나에 대해 출력시키는 펄스용 1:n 전기스위치와;
    자신의 입력단자 중의 하나는 상기 펄스용 1:n 전기스위치의 출력단자와 연결되며, 자진의 입력단자 중의 다른 하나는 상기 연속 구동장치에 연결되고, 자신의 출력단자는 상기 복수의 광원들 중의 어느 하나에 연결되어, 상기 연결된 어느 하나의 광원에 대해 연속 구동, 펄스 구동 및 비구동 중의 어느 하나의 구동이 가능하도록 해주는 광원용 1:2 전기스위치를 구비하되,
    상기 광원들 중의 하나가 반드시 펄스 구동을 하도록 상기 펄스용 1:n 전기스위치 및 광원용 1:2 전기스위치가 연동되는 것을 특징으로 하는 OTDR, 단 여기서 n은 광원의 개수.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입력수단이 광 회전기 또는 3㏈ 접속기인 것을 특징으로 하는 OTDR.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제거 수단이:
    파브리-페로 공진기, 광섬유 브래그 격자, 광학미러, 광도파로, 3dB 접속기로 구성된 광학소자군에서 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 이루어진 대역통과필터인 것을 특징으로 하는 OTDR.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100566860B1 (ko) * 2004-10-19 2006-04-03 재단법인서울대학교산학협력재단 광섬유라만증폭기 최적화 방법 및 그 설계기
KR20160120988A (ko) * 2015-04-09 2016-10-19 한국전자통신연구원 형광 수명 측정 장치
US20170307472A1 (en) * 2014-07-31 2017-10-26 Ii-Vi Incorporated Edge Propagating Optical Time Domain Reflectometer And Method Of Using The Same
CN107727122A (zh) * 2017-08-14 2018-02-23 闽南师范大学 双端探测的联合拉曼和布里渊散射的分布式光纤传感装置
CN110174242A (zh) * 2019-05-23 2019-08-27 长飞光纤光缆股份有限公司 光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180098718A (ko) 2017-02-27 2018-09-05 (주)지씨아이 Otdr을 이용한 광선로 감시 시스템
KR102091396B1 (ko) 2018-10-01 2020-04-06 (주)지씨아이 광선로 부착형 otdr
KR102133183B1 (ko) 2019-04-03 2020-07-21 (주)지씨아이 광선로 부착형 otdr

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3236661B2 (ja) * 1992-05-18 2001-12-10 日本電信電話株式会社 光パルス試験器
JP3124184B2 (ja) * 1994-05-20 2001-01-15 株式会社フジクラ 光ファイバの温度分布測定方法
KR20010056457A (ko) * 1999-12-15 2001-07-04 유성일 레이저 가공기의 투사위치 확인 장치

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100566860B1 (ko) * 2004-10-19 2006-04-03 재단법인서울대학교산학협력재단 광섬유라만증폭기 최적화 방법 및 그 설계기
US20170307472A1 (en) * 2014-07-31 2017-10-26 Ii-Vi Incorporated Edge Propagating Optical Time Domain Reflectometer And Method Of Using The Same
US10564068B2 (en) * 2014-07-31 2020-02-18 Ii-Vi Delaware, Inc. Edge propagating optical time domain reflectometer and method of using the same
KR20160120988A (ko) * 2015-04-09 2016-10-19 한국전자통신연구원 형광 수명 측정 장치
CN107727122A (zh) * 2017-08-14 2018-02-23 闽南师范大学 双端探测的联合拉曼和布里渊散射的分布式光纤传感装置
CN107727122B (zh) * 2017-08-14 2023-05-02 闽南师范大学 双端探测的联合拉曼和布里渊散射的分布式光纤传感装置
CN110174242A (zh) * 2019-05-23 2019-08-27 长飞光纤光缆股份有限公司 光时域反射仪消除激光器波长漂移误差的装置和方法

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