CN100541158C - 光纤偏振波模式分散的测定方法及其测定装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤偏振波模式分散的测定方法，将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤，并从该输入脉冲光的反向散射光分离出单一直线偏振波，然后，将该光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来，计算出该时序数据中光强度的离差，并基于该算出值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

Description

光纤偏振波模式分散的测定方法及其测定装置

技术领域

本发明涉及用于光通信的、双折射率较小的光纤的偏振波模式分散的测定方法及其测定装置。

背景技术

在用于光通信系统的光纤中，由于纤芯的偏心、非圆性或外部应力等而会产生偏振波模式分散(PMD)。所谓偏振波模式分散是指在光纤内传播的光的正交的两个偏振波模式之间的群延迟差。若光纤的偏振波模式分散增大，则脉冲幅度因该群延迟差而扩大，从而成为妨碍传送速度高速化的主要原因之一。因此，在设计及构筑光通信系统时，有必要测定光纤的偏振波模式分散的程度。以往，公知有干涉法及琼斯(ジヨ一ンズ)矩阵法等作为光纤的偏振波模式分散的测定方法。

然而，传统的测定方法只能测定在光纤总长上累积的偏振波模式分散。因此，例如，即使为了实现已设线路的高速化而想除去偏振波模式分散较大的不良区间，也难以确定该不良区间，所以有必要替换长区间的光纤，或者在短区间内重复进行偏振波模式分散的测定以确定不良区间，因而不方便。

此外，在从光纤来制造光通信电缆时，不能预先选择出光纤的偏振波模式分散较小的区间，在使光纤电缆化以后，有必要对各电缆测定偏振波模式分散来检查。因此检查费工夫，而且对经过检查而判定为不良的光通信电缆而言，电缆化所需的成本均白白浪费。

此外，在测定偏振波模式分散时，有必要在被测定光纤的一端设置投光部，在另一端设置受光部，但在将已设线路的规定区间作为对象的情况下，因为投光部与受光部的距离极远而难以实现测定系统的同步，因此极为不便。

对这些问题，在比如B.ハツトナ-等著、ジヤ一ナル·オプ·ライドウエ一ブ·テクノロジ一誌、第17卷、第10号，p.1843-1848以及富岗等著，2002年电子信息通信学会综合大会，B-10-113，或者日本专利特开平2000-329651号公报等中，提出了一种利用瑞利散射光来测定偏振波模式分散的长度方向的分布的方法。

然而，这些方法需要采用波长可变光源、偏振波控制器、偏振波分析器、相位检测器等高价装置，因而在实用方面成本过高。而且，因为对多个偏振光状态进行测定，所以延长了测定时间或者需要多个光检测器等，因而进一步增大了成本。

发明内容

本发明鉴于上述事实，目的在于提供一种光纤偏振波模式分散测定方法及其测定装置，可以用简单的装置很容易地得知光纤整个长度方向上的偏振波模式分散的分布。

本发明的第一方式是一种光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤，并从基于该输入脉冲光的反向散射光分离出单一直线偏振波，然后将所分离出的上述单一直线偏振波的光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来，计算出该时序数据中光强度的离差，并基于该算出值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。或者，也可以是一种光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤，并从基于该输入脉冲光的反向散射光分离出与上述输入脉冲光同一的偏振光面的单一直线偏振波，然后将所分离出的上述单一直线偏振波的光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来，计算出该时序数据中光强度的离差，并基于该算出值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

在该情况下，在评价被测定光纤的偏振波模式分散时，最好将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤，并从基于该输入脉冲光的反向散射光分离出与上述输入脉冲光相同的偏振波面的单一直线偏振波，然后将所分离出的上述单一直线偏振波的光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来，计算出该时序数据中光强度的离差，并基于该算出值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

也可以将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤的一端，并检测出上述光强度的时序数据，由此来算出第一光强度的离差，

将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到上述被测定光纤的另一端，并检测出上述光强度的时序数据，由此来算出第二光强度的离差，

基于上述第一光强度的离差与上述第二光强度的离差的平均值，来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

也可以将对被测定光纤的规定区间测定的上述光强度的离差与对偏振波模式分散已知的光纤以同样的方法来测定的光强度的离差进行比较，由此来评价上述被测定光纤规定区间的偏振波模式分散。或者，也可以将对被测定光纤长度方向的各个区间测定的上述光强度的离差与对偏振波模式分散已知的光纤以同样的方法来测定的光强度的离差进行比较，由此来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散的长度方向分布。

光强度的离差，最好作为基于最小乘方法的回归残差的离差来算出，此外光强度离差的尺度可以是标准偏差，也可以是最大值与最小值之差。

本发明的第二方式是一种光纤的偏振波模式分散的测定装置，其用于实施上述光纤偏振波模式分散的测定方法，该测定装置具有：脉冲光发生部件；光回绕部件，其使由该脉冲光发生部件发生的脉冲光入射到被测定光纤的一端，并射出返回到该被测定光纤的一端的反向散射光；光检测部件，其将从该光回绕部件射出的反向散射光的光强度作为从脉冲光发生开始的时间序列来检测；解析部件，其基于该光检测部件的输出，来解析光纤的偏振波模式分散；至少一个偏振光分离部件，其使向被测定光纤的输入光及来自被测定光纤的输出光成为单一直线偏振波。

偏振光分离部件最好被调整成上述输入光的偏振光分离与上述输出光的偏振光分离分别分离相同的偏振光面的单一直线偏振波，此外最好采用偏振波合分波型耦合器。

此外也可以具有：OTDR装置，其包括定时控制部件、脉冲光发生部件、光绕回部件、光检测部件和解析部件；偏振光分离部件，其使向被测定光纤的输入光及来自被测定光纤的输出光成为同一偏振光面的单一直线偏振波。在该场合下，最好在上述OTDR装置与上述偏振光分离部件之间具有光放大部件。

附图说明

图1是表示偏振波模式分散测定装置的第一例的概略构成图。

图2是表示被测定光纤长度方向的距离与反向散射光的光强度之间关系的一例的曲线图。

图3是表示被测定光纤长度方向的距离与反向散射光的光强度的回归残差之间关系的一例的曲线图。

图4是表示被测定光纤长度方向的距离与反向散射光的光强度的回归残差的各规定间隔的标准偏差之间关系的一例的曲线图。

图5是表示偏振波模式分散测定装置的第二例的概略构成图。

图6是表示偏振波模式分散测定装置的第三例的概略构成图。

图7是表示偏振波模式分散测定装置的第四例的概略构成图。

图8是模式说明本发明的偏振波模式分散测定方法的第二例的曲线图。

图9是模式说明本发明的偏振波模式分散测定方法的第二例的曲线图。

图10A～图10C是表示偏振波模式分散是已知标准光纤的反向散射光的光强度示例的曲线图。

图11是表示标准光纤光强度的离差与偏振波模式分散之间关系的一例的曲线图。

图12A以及图12B是表示被测定光纤长度方向的距离与反向散射光的光强度回归残差之间关系一例的曲线图。

图13是表示被测定光纤光强度的离差与偏振波模式分散之间关系的一例的曲线图。

图14是表示被测定光纤光强度的离差的另一例的曲线图。

具体实施方式

以下，基于实施方式对本发明作详细说明。

图1表示在本发明的偏振波模式分散测定方法中所使用的测定装置的第一实施方式。

该测定装置1包括定时控制部件10、脉冲光发生部件11、第一及第二偏振光分离部件12a、12b、光绕回部件13、光检测部件14、以及解析部件15。

定时控制部件10将与脉冲光的输出定时对应的定时信号分别输出给脉冲光发生部件11、光检测部件14及解析部件15。定时信号是具有规定的时间幅度的脉冲状信号。

脉冲光发生部件11射出数kHz波长的连续光，将从定时控制部件10输入的定时信号作为触发信号来射出规定波长的光脉冲。通过控制该定时信号的信号幅度，可以适当地控制光脉冲的幅度。作为脉冲光发生部件11，例如可采用附加外部共振器的半导体激光器以及半导体激光器激励固体激光器等。

第一及第二偏振光分离部件12a、12b分别从输入脉冲光及反向散射光来分离特定方向的单一直线偏振光。尽管可将偏振光分离部件12a、12b配置成在向被测定光纤2的输入光的偏振光分离及向被测定光纤2的输出光的偏振光分离中，分别分离任意的偏振光面，但偏振光分离部件12a、12b最好被调整成分别分离同一偏振光面的单一直线偏振波。例如，在对任意的被测定光纤进行测定使用时，很少有因偏振光分离部件分离的偏振光面的光强度过小而不能测定的情况。此时，通过预先将偏振光分离部件12a、12b调整成分离同一偏振光面的单一直线偏振波，在进行可测定的被测定光纤的轴向与偏振光面的角度调整时，能够很容易地调整偏振光分离部件12a、12b。作为这些偏振光分离部件12a、12b，虽然可以采用容积型偏振光子等，但由于偏振波合分波型耦合器具有低损失及高可靠性，因而动态范围及长期可靠性较好。作为可用作偏振光分离部件12a、12b的偏振波合分波型耦合器，例如可采用日本专利特开2001-51150号公报中记载的装置。

光绕回部件13是使从脉冲光发生部件11入射的光入射到被测定光纤2的同时将来自被测定光纤2的反向散射光向光检测部件14射出的光部件。该光绕回部件13适合使用循环器、光束分裂器及方向性耦合器等。

光检测部件14基于从定时控制部件10发送的控制信号来获得脉冲光的发生时刻，并作为从脉冲光发生时刻开始的时间序列，按时间区域来测定由第二偏振光分离部件12b偏振光化了的反向散射光的光强度。为此，可采用A/D转换器等光检测器。

解析部件15是这样一种装置，其基于由光检测部件14检测出的时序数据的光强度离差，通过后述方法来解析被测定光纤2整个长度方向的偏振波模式分散的分布。这里，能够采用可以对由被测定光纤2的距离与光强度的关系所表示的时序数据进行统计性解析的计算装置。

接下来，对采用上述测定装置1的光纤偏振波模式分散的测定方法的第一实施方式作以说明。

首先，利用脉冲光发生部件11及第一偏振光分离部件12a发生作为单一直线偏振波的脉冲光，并经由光绕回部件13将其输入到被测定光纤2。被输入到被测定光纤2的输入脉冲光在经由被测定光纤2来传播的期间，因瑞利散射而向后方散射，并返回到测定装置1。在利用第二偏振光分离部件12b从该反向散射光分离出特定的单一直线偏振波后，由光检测部件14将光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来。

例如，如图2所示，将横轴作为从脉冲光发生开始的时间，将纵轴作为光强度，对这样得到的光强度的时序数据进行测定。从脉冲光发生开始的时间是光在测定装置1与被测定光纤2中反向散射光的发生部位之间往复所需的时间，它对应于测定装置1与反向散射光的发生部位之间的距离。在该时序数据中，反向散射光的光强度发生离差。

本发明者仔细研究后发现了以下倾向：即，在将输入脉冲光作为单一直线偏振波，并将反向散射光的光强度作为特定的单一直线偏振波成分检测出的情况下，在光纤的偏振波模式分散与反向散射光的光强度的离差中，存在着单纯的关系，偏振波模式分散越大，光强度的离差便越小，而偏振波模式分散越小，光强度的离差便越大。

其理由如下。

对于由被测定光纤2传播的脉冲光来说，偏振波状态因偏振波模式分散而变化，偏振波模式分散越大，其便在越短的距离内变化。

另一方面，测定装置1的空间分解能力是由脉冲光发生部件11所发生的脉冲光在被测定光纤2中的长度与光检测部件14的时间分解能力来决定的。

在偏振波模式分散较大的情况下，由于经被测定光纤2来传播的脉冲光的偏振波状态在足以短于测定装置1的空间分解能力的距离内变化，因而反向散射光的单一直线偏振波成分被平均化，光强度的离差变小。

另一方面，在偏振波模式分散较小的情况下，由于脉冲光偏振波状态的变化在与测定装置1的空间分解能力相同程度或长于空间分解能力的距离内变化，因而反向散射光的单一直线偏振波成分不被平均化，光强度的离差变大。

因此，可以基于光强度的离差来评价光纤的偏振波模式分散。

接下来，对从所得到的时序数据的光强度的离差来评价光纤规定区间的偏振波模式分散的方法的一例作以说明。

为使光强度的离差指标化，首先，有必要算出成为离差的中心的代表值。作为该代表值，也可以采用比如该区间内光强度的平均值。然而，一般来说，反向散射光的光强度因输入脉冲光的衰减而随距离的增大而以几乎固定的比例来衰减。因此，对距离与光强度的关系来说，最好在被测定光纤2的整个长度内，由最小乘方法来进行线性回归，将该回归估算量作为上述代表值，并基于从光强度的测定值减去最小乘方估算量所得到的回归残差来算出光强度的离差。这样，便可抵消因距离而引起的光强度衰减的影响。作为一例，图3表示从图2的光强度分布算出的回归残差的分布结果。这样，通过将光强度转换成回归残差而使得该离差成为以0为中心的离差。

光强度回归残差的离差可以作为在统计学上普遍采用的适当的尺度来指标化。作为这种尺度可列举出标准偏差、最大值与最小值之差(范围)、平均偏差及平均差等，其中，标准偏差不偏倚，而且能容易地算出范围，因而较好。

用于求出偏振波模式分散的分布的区间长度最好结合被测定光纤2的差拍来决定。所谓差拍是指互相正交的X偏振波与Y偏振波的相位差在经由光纤来传播的期间增加2π的长度。在通常的单一模式光纤中，由于差拍为数～数十m，因而最好将区间的长度设为差拍的2～10倍，达到100m的程度是合适的。这样，基于偏振波的相位差的测定值偏差可被充分地平均化，可得到有意义的值。

作为一例，图4表示从图3所示的光强度回归残差分布中按100m间隔算出的光强度的离差结果。从该图中可以看出，通过设为远长于差拍的区间长，可以使显著的振动及变动平均化，可得到接近于实际偏振波模式分散的分布的曲线。

若如上述过程那样在各区间求出光强度回归残差的离差的尺度，则其表示与该区间的偏振波模式分散具有高相关性。这样，以通过琼斯矩阵等公知方法测定的偏振波模式分散的光纤作为标准，对该标准光纤测定光强度回归残差离差的尺度，由此可求出偏振波模式分散与光强度回归残差的离差的关系。通过对标准光纤光强度回归残差的离差与被测定光纤2的光强度回归残差的离差进行比较，可以评价被测定光纤2在所希望区间的偏振波模式分散。

作为标准光纤，最好采用材料及光学特性等与被测定光纤2相同的光纤。对光强度回归残差的离差来说，最好选择长度方向的整长几乎相同的离差。

接下来，对本发明的偏振波模式分散的测定方法所采用的测定装置的其它示例作以说明。

图5所示的测定装置的第二例是，通过将偏振光分离部件12配置到光绕回部件13与被测定光纤2之间而可以适用于输入脉冲光与反向散射光的任意一种。其它构成可以与图1所示的测定装置1的第一例构成相同。根据该测定装置1，由于可以将必要的偏振光分离部件12的个数设为一个，因而可更低成本地制成测定装置1。而且，在图1所示的测定装置1中，如最佳实施方式所示，在使输入脉冲光的偏振波方向与反向散射光的偏振波方向一致的情况下，有必要分别调整第一偏振光分离部件12a与第二偏振光分离部件12b的方向以使输入脉冲光的偏振波方向与反向散射光的偏振波方向一致，但根据本实施方式的测定装置1，则不必进行这种调整。

图6所示的测定装置1的第三例，是具有通用的OTDR装置3与偏振光分离部件12的装置。偏振光分离部件12被配置到OTDR装置3与被测定光纤2之间。在OTDR装置3中包含定时控制部件10、脉冲光发生部件11、光绕回部件13、光检测部件14及解析部件15，由此可实施与图1所示的测定装置1同样的测定。这样，可在测定偏振波模式分散时安装通用OTDR装置3及偏振光分离部件12，而在不需要时则取下偏振光分离部件12，以作为普通的通用OTDR装置3来使用，因而可更简便地进行偏振波模式分散的测定。

图7所示的测定装置1的第四例是在图3所示的测定装置1的OTDR装置3与偏振光分离部件12之间增设用于放大输入脉冲光的光放大部件30的装置。该光放大部件30由光放大器31、两个循环器32及迂回用传送路33构成。循环器32的循回方向为：输入脉冲光在光放大器31侧传播，反向散射光在迂回用传送路33中传播。这样，只有输入脉冲光被放大，而反向散射光在由偏振光分离部件12分离出单一直线偏振波成分后，按原样入射到OTDR装置3，因而可进行更长距离的测定。而且，由于各部件都不是特殊的部件，所以均可采用通用件，因而成本得以降低。

接下来，对本发明的偏振波模式分散测定方法的第二实施方式作以说明。

在该测定方法中，分别称被测定光纤2的两端比如为a端、b端来加以区别，首先，将测定装置1与被测定光纤2的a端相接，利用与上述测定方法第一例同样的方法，在上述a端输入作为单一直线偏振波的脉冲光来检测出上述光强度的时序数据，由此来算出第一光强度的离差。

接下来，将测定装置1与被测定光纤2的b端相接，以同样的方法，在上述b端输入作为单一直线偏振波的脉冲光来检测出上述光强度的时序数据，由此来算出第二光强度的离差。

这样，统一被测定光纤2长度方向的位置，使从a端测定的第一光强度离差与从b端测定的第二光强度离差平均化，并基于该平均值来利用与上述测定方法第一实施方式同样的方法，由此可评价被测定光纤2的偏振波模式分散。

这样，对于作为希望从被测定光纤2的各端分别测定一次的情况，例如列举出被测定光纤2较长的情况。在该情况下，从测定装置1侧的一端(入射端)输入的脉冲光在被测定光纤2内长距离传播，由此来消除偏振，因而该脉冲光的相关性降低，如图8模式所示，返回到测定装置1的光强度的离差会小于反映了实际被测定光纤2的偏振波模式分散的大小。即，例如，在被测定光纤2的偏振波模式分散在长度方向全长中几乎恒定的情况下，来自入射端的累积偏振波模式分散由相距入射端的距离来决定，如图8所示，越远离入射端，受累积偏振波模式分散的影响便越大，光强度的离差便越小。这样，在相距入射端较远的位置观测到表现出的偏振波模式分散劣于实际的偏振波模式分散。

被测定点与测定装置1的距离越长，这种表现出的偏振波模式分散的增大便越显著，比如在被测定光纤2的长度为15km以上的情况下，便不能忽视该影响。

因此，通过用从a端开始的测定值与从b端开始的测定值来使光强度离差平均化，可以如图8的虚线所示，使因脉冲光相关性降低而引起的表现出的偏振波模式分散的劣化影响降低，可获得更正确的值。

此外，脉冲光相关性的降低还受到被测定点与测定装置1之间的累积PMD的影响。比如，在被测定光纤2的途中出现了偏振波模式分散显著变劣的区间的情况下，对于比该区间更远位置上的偏振波模式分散来说，从该位置开始的反向散射光便不能从上述偏振波模式分散显著变劣的区间通过。即，如果在被测定点与测定装置1之间存在偏振波模式分散显著变劣的区间，则往往会得到在表现上更劣于实际值的观测值。

对于该问题，边参照图9所示的模式图边作以说明。比如，假设在被测定光纤2的一部分中，存在偏振波模式分散显著恶化的二个区间pq及st(假设以点p、点q、点s及点t这一顺序从a端向b端排列)。

在从a端输入脉冲光而测定的上述光强度的离差波形APQSTB中，由于受区间pq的影响而在线AP与线QS之间产生级差Δ1，而且受区间st的影响在线QS与线TB之间产生级差Δ2，因而光强度的离差在区间qs多下降Δ1，而在区间tb则多下降Δ1+Δ2。因而仅在从一端侧开始的测定中，便可观测出远离测定装置侧的区间内的偏振波模式分散在表现上劣于实际的偏振波模式分散。

这样，如果以同样方法将测定装置1与b端侧连接，并从该b端输入脉冲光来测定光强度的离差，则在上述光强度的离差波形A′P′Q′S′T′B′中，由于受区间st的影响而在线T′B′与线Q′S′之间产生级差Δ2，而且受区间pq的影响在线Q′S′与线A′P′之间产生级差Δ1，因而光强度的离差在区间qs多下降Δ2，而在区间ap则多下降Δ1+Δ2。

因此，如果使从a端开始的测定值与从b端开始的测定值平均化，则在区间ap、区间qs与区间tb之间均等地产生级差Δ1及级差Δ2的影响，并可抵消该影响，因而可在被测定光纤2中，可靠地确定偏振波模式分散实际恶化的区间。

接下来，基于实施例对本发明作更详细的说明。

图10A～图10C分别表示一种曲线图，其中，对偏振波模式分散在长度方向的整个长度内几乎相同，而且通过琼斯矩阵法而成为

的标准的单一模式光纤，输入作为单一直线偏振波的脉冲光，并测定了基于此的反向散射光的输入脉冲光及特定的单一直线偏振波成分的强度。如其结果所示，偏振波模式分散越大，光强度的变动幅度便越小。

图11表示通过琼斯矩阵法求出的偏振波模式分散的测定结果与由本测定方法测定的光强度离差的关系。横轴表示由琼斯矩阵法测定的偏振波模式分散，纵轴表示利用本发明的测定方法测定的光强度回归残差的标准偏差。在琼斯矩阵法与本发明的测定方法的任意一个中，均相隔一定时间对各标准光纤重复进行五次测定，以得到其平均值。

如图11所示，在偏振波模式分散与光强度的离差之间获得非常好的相关性。这样可看出，可通过本发明的测定方法来评价光纤的偏振波模式分散。

接下来，利用上述图5的装置来进行光强度的时间序列测定。对这里所用的被测定光纤2来说，准备了18个各为1.2km且已通过琼斯矩阵法而探知了偏振波模式分散的单一模式光纤，将它们顺次连接。

图12表示上述被测定光纤2的光强度的时序数据。

图12A表示全部数据，而图12B表示接近测定装置侧的四个光纤数据。

从中可看出，在被测定光纤2的长度方向存在偏振波模式分散的变化的情况下，光强度的离差与其对应来变化。

对上述被测定光纤2的各区间进行测定。图13表示光强度离差与通过琼斯矩阵法测定的偏振波模式分散的关系一例。

图13中，■是针对上述被测定光纤2的结果，◆是针对图9所示的标准光纤的结果。从图13所示的结果可看出，即使在长度方向连接18个光纤，并将总延长设为大约21.6km的情况下，偏振波模式分散与光强度的离差的相关关系也表示出与图9的结果同样的倾向，可明确地识别偏振波模式分散超过

的区间及更低的区间。

即，对于双折射率较小且偏振波模式分散达到的光纤来说，可以以十分实用的程度来测定长度方向偏振波模式分散的分布，并可以通过一次测定来区别偏振波模式分散较大的不良区间与较小的优良区间。

之所以在偏振波模式分散与光强度的离差的相关中发现了偏差，是因为在各区间内只各进行一次针对被测定光纤2的琼斯矩阵法测定，因而受到琼斯矩阵法误差的影响(标准偏差约为

)。

而且，如图7所示，当利用光放大部件30来放大对被测定光纤2输入输出的脉冲光及反向散射光并进行测定时，可将可测定距离设为约30km，与不采用光放大部件30的情况相比可以延长1.5倍。此外，本发明的偏振波模式分散的测定值与通过测定琼斯矩阵法测定的偏振波模式分散的测定值几乎一致。

接下来，对有关本发明的偏振波模式分散测定方法的第二实施方式的实施例进行说明。

被测定光纤的长度约为35km，通过琼斯矩阵法来得知偏振波模式分散。此外，作为测定装置来说，采用了图6所示的测定装置。被测定光纤长度方向各自位置上的光强度离差按每100m来划分区间，并作为各区间范围内的光强度的回归残差的标准偏差来求出。

图14以粗实线来表示从被测定光纤2的一端(假设称为a端)开始的光强度离差，并以粗虚线来表示从另一端(假设称为b端)开始的光强度离差。此外，以粗虚线来表示将从a端开始的测定值与从b端开始的测定值平均化了的值。

图14中，直线J表示的是对被测定光纤2的全长从通过琼斯矩阵法测定的PMD平均值来估算的光强度离差程度，此外，直线H表示利用本发明的方法来测定的光强度离差的平均程度。

从该结果可看出，在从测定装置1侧看去，比表示光强度离差比较一致的图形并上下变化的PMD的劣化区间(比如图14中的X1及X2)更远的位置，比如在从b端测定的场合下的Y附近及从a端测定的情况下的Z附近，光强度离差变得极小，而且发现了PMD在表现上被测出劣化的区间。此外由于在这些区间Y、Z附近，在图14中以粗虚线来表示的平均值中，光强度的离差相当接近于基于琼斯矩阵法测定的估算值，因而通过使从被测定光纤的两端分别开始的测定值平均，可以避开上述PMD变劣区间的影响。

产业上的可利用性

根据本发明，光纤的偏振波模式分散的测定方法采用具有以下部件的测定装置：即脉冲光发生部件；光回绕部件，其使由该脉冲光发生部件发生的脉冲光入射到被测定光纤的一端，并射出返回到该被测定光纤的一端的反向散射光；光检测部件，其将从该光回绕部件射出的反向散射光的光强度作为从脉冲光发生开始的时间序列来检测；解析部件，其基于该光检测部件的输出，来解析光纤的偏振波模式分散；至少一个偏振光分离部件，其使对被测定光纤的输入光及来自被测定光纤的输出光成为单一直线偏振波，因而具有以下效果：即，可无需波长可变光源、偏振波控制器、偏振波分析器及相位检测器，可采用简便的装置，以实用的精度来测定光纤的偏振波模式分散长度方向的分布。

Claims (13)

1.一种光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤，并从基于该输入脉冲光的反向散射光分离出单一直线偏振波，然后，将所分离出的上述单一直线偏振波的光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来，计算出该时序数据的光强度的离差，并基于该算出值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

2.一种光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤，并从基于该输入脉冲光的反向散射光分离出与上述输入脉冲光相同的偏振光面的单一直线偏振波，然后，将所分离出的上述单一直线偏振波的光强度作为从脉冲光发生开始的时序数据检测出来，计算出该时序数据的光强度的离差，并基于该算出值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

3.权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到被测定光纤的一端来检测出上述光强度的时序数据，由此来算出第一光强度的离差，

将作为单一直线偏振波的脉冲光输入到上述被测定光纤的另一端来检测出上述光强度的时序数据，由此来算出第二光强度的离差，

基于上述第一光强度的离差与上述第二光强度的离差的平均值来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散。

4.权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

将对被测定光纤的规定区间测定的上述光强度的离差、与对偏振波模式分散是已知的光纤以同样的方法来测定的光强度的离差进行比较，由此来评价上述被测定光纤规定区间的偏振波模式分散。

5.权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

将对被测定光纤长度方向的各个区间测定的上述光强度的离差、与对偏振波模式分散是已知的光纤以同样的方法来测定的光强度的离差进行比较，由此来评价上述被测定光纤的偏振波模式分散的长度方向分布。

6.权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

上述光强度的离差是作为基于最小乘方法的回归残差的离差来算出。

7.权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

上述光强度离差的尺度是标准偏差。

8.权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散的测定方法，其中，

上述光强度离差的尺度是最大值与最小值之差。

9.一种光纤的偏振波模式分散的测定装置，其用于实施权利要求1或2中记载的光纤偏振波模式分散的测定方法，该测定装置包括：

脉冲光发生部件；

光回绕部件，其使由该脉冲光发生部件发生的脉冲光入射到被测定光纤的一端，并射出返回到该被测定光纤的一端的反向散射光；

光检测部件，其将从该光回绕部件射出的反向散射光的光强度作为从脉冲光发生开始的时间序列来检测；

解析部件，其基于该光检测部件的输出来解析光纤的偏振波模式分散；以及

至少一个偏振光分离部件，其使向被测定光纤的输入光及来自被测定光纤的输出光成为单一直线偏振波。

10.权利要求9中记载的光纤的偏振波模式分散的测定装置，其中，

上述偏振光分离部件被调整成上述输入光的偏振光分离与上述输出光的偏振光分离分别分离相同的偏振光面的单一直线偏振波。

11.权利要求9中记载的光纤的偏振波模式分散的测定装置，其中，

上述偏振光分离部件是偏振波合分波型耦合器。

12.一种光纤的偏振波模式分散的测定装置，其用于实施权利要求1或2中记载的光纤的偏振波模式分散测定方法，该测定装置包括：

OTDR装置，其包括定时控制部件、脉冲光发生部件、光绕回部件、光检测部件和解析部件；以及

偏振光分离部件，其使向被测定光纤的输入光及来自被测定光纤的输出光成为同一偏振光面的单一直线偏振波。

13.权利要求12中记载的光纤的偏振波模式分散的测定装置，其中，

在上述OTDR装置与上述偏振光分离部件之间具有光放大部件。

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