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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Messung der Farbenzerstreuungscharakteristik
eines DUT (Device Under Test/Im Test befindliche Vorrichtung), wie
beispielsweise einem Faserpaar, und insbesondere die Messung der
Farbenzerstreuungscharakteristik in den Fällen, in denen Meßgeräte mit beiden
Enden der im Test befindlichen Vorrichtung verbunden sind.
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Vorrichtungen
zur Bestimmung der Eigenschaften laser-optischer Übertragungsstrecken sind aus
dem Stand der Technik, beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 619 657 A1 bekannt.
Die in der genannten Schrift beschriebene Vorrichtung dient zur
Messung von Reflexionseigenschaften eines optischen Übertragungssystems.
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Wenn
Licht über
eine große
Entfernung übertragen
wird, tritt ein großer
Verlust auf, wenn das Licht nur durch eine Lichtleitfaser übertragen
wird. Der Verlust wird durch die Verwendung einer Lichtleitfaserleitung
vermieden, bei der eine Lichtleitfaser mit einem optischen Verstärker (EDFA)
kombiniert ist, der ein Lichtsignal verstärkt. Der Lichtverstärker ermöglicht den
Durchgang von Licht in nur einer bestimmten Richtung. Für bidirektionale
Kommunikation werden eine Lichtleitfaserleitung zur Übertragung von
Licht in einer Richtung, und eine weitere Lichtleitfaserleitung
zur Übertragung
von Licht in einer der einen Richtung entgegengesetzten Richtung
als Kabel kombiniert. Dieses Kabel wird als ein Faserpaar bezeichnet.
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6(a) stellt eine Zusammensetzung eines Faserpaares
dar. Eine Lichtleitfaserleitung 110 wird durch die Kombination
einer Lichtleitfaser 112 mit optischen Verstärkern 114 gebildet.
Die Lichtleitfaserleitung 110 leitet Licht in der rechten
Richtung weiter. Die Lichtleitfaserleitung 120 wird durch
die Kombination einer Lichtleitfaser 122 mit optischen
Verstärkern 124 gebildet.
Die Lichtleitfaserleitung 120 leitet Licht in der linken
Richtung weiter. Die Lichtleitfaserleitung 110 und die
Lichtleitfaserleitung 120 bilden ein Faserpaar 100a.
Zwei Exemplare von Faserpaaren werden als zwei Faserpaare bezeichnet
und sind in 6(b) dargestellt. Zwei
Exemplare von Faserpaaren 100a und 100b bilden
zwei Faserpaare 100.
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7 stellt
eine Zusammensetzung eines Meßsystems
zur Messung der Farbenzerstreuungscharakteristik von zwei Faserpaaren
dar. Eine Lichtquelle mit variabler Wellenlänge 202 ist mit einem Ende
verbunden und ein O/E (optisch-elektrischer) Wandler 302 ist
mit dem anderen Ende eines Faserpaares 100a verbunden,
das in den zwei Faserpaaren 100 enthalten ist. Eine Lichtquelle
mit fester Wellenlänge 204 ist
mit einem Ende verbunden, und ein O/E (optisch-elektrischer) Wandler 304 ist
mit dem anderen Ende eines Faserpaares 100b verbunden, das
in den zwei Faserpaaren 100 enthalten ist. Es können optische
Modulatoren zwischen der Lichtquelle mit variabler Wellenlänge 202 und
dem Faserpaar 100a und/oder zwischen der Lichtquelle mit
fester Wellenlänge 204 und
dem Faserpaar 100b vorgesehen sein.
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Zum
Messen der Farbenzerstreuungscharakteristik wird die Wellenlänge λx der Lichtquelle
mit variabler Wellenlänge 202 variiert
(mit konstanter Geschwindigkeit verändert), während die Wellenlänge λ0 der Lichtquelle
mit fester Wellenlänge 204 festgehalten
wird. Ein Phasenvergleicher 306 mißt eine Phasendifferenz zwischen
einem Ausgangssignal von dem optisch-elektrischen Wandler 302 und
einem Ausgangssignal von dem optisch- elektrischen Wandler 304, und
mißt dadurch
die Wellenzerstreuungscharakteristik von zwei Faserpaaren.
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In
den US-Patentschriften
US
5 406 368 A ,
US 4 551
019 und
US
5 969 806 A sind Vorrichtungen bzw. Verfahren offenbart,
die im wesentlichen auf dem in
7 gezeigten
Prinzip beruhen, d. h. in denen die Messung unter Verwendung hinsichtlich
der Ausgangswellenlänge
variabler bzw. schaltbarer Lichtquellen und einer Lichtquelle fester
Ausgangswellenlänge
vorgenommen wird. Die im genannten Stand der Technik vorgestellten
Lösungen
zeigen jedoch insbesondere in denjenigen Fällen Limitationen hinsichtlich
der Messmöglichkeiten,
in denen die Ausgangswellenlänge
der variablen bzw. schaltbaren Lichtquellen der Ausgangswellenlänge der
Lichtquelle fester Ausgangswellenlängen entspricht.
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Bei
einer Hochkapazitätsübertragungsleitung
in einem Verbindungsleitungssystem ist es wahrscheinlich möglich, zwei
Faserpaare zu verwenden. In den meisten, bereits gelegten Leitungen
kann jedoch nur ein Faserpaar verwendet werden. Daher ist es notwendig,
die Farbenzerstreuungscharakteristik eines Faserpaares zu messen.
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Das
oben beschriebene Meßverfahren
für die
Farbenzerstreuungscharakteristik ist bei einem Faserpaar nicht anwendbar.
Dies ist der Fall, weil zwei Leitungen, die Licht in derselben Richtung
weiterleiten, und eine Leitung zur Weiterleitung des Lichtes mit
fester Wellenlänge
und eine Leitung zur Weiterleitung des Lichtes mit variabler Wellenlänge umfassen,
nicht in einem Faserpaar verfügbar
sind.
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Wenn
das oben beschriebene Meßverfahren für die Farbenzerstreuungscharakteristik
bei den zwei Faserpaaren 100 angewandt wird, kann als Meßergebnis
ein Fehler erzeugt werden. Eine Differenz zwischen Lichtphasen,
die durch das eine Faserpaar 100a und das eine Faserpaar 100b übertragen
werden, kann sich aufgrund von Komponenten verändern, die nicht von der Wellenlänge abhängig sind, wenn
in der Übertragungsleitung
physikalische Veränderungen
wie z. B. eine Temperaturveränderung oder
eine Veränderung
durch Beanspruchung auftreten. In diesen Fällen wird in einem Meßergebnis
ein Fehler erzeugt. Es ist wünschenswert,
zum Messen der Farbenzerstreuungscharakteristik nur ein Faserpaar
anstatt von zwei Faserpaaren zu verwenden.
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Der
Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Messen der Farbenzerstreuungscharakteristik
und dergleichen mit nur einem Faserpaar bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung nach Anspruch 1 betrifft eine Vorrichtung
zum Messen optischer charakteristischer Merkmale von durch eine
im Test befindliche Vorrichtung übertragenem
Licht, die folgendes umfasst:
- – eine Lichtquelle
zur Erzeugung von Licht mit variabler Wellenlänge, dessen Wellenlänge variabel ist;
- – eine
Lichtquelle zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge, dessen
Wellenlänge
fest ist;
- – ein
Lichtmodulationsmittel zur Modulation des Lichtes mit variabler
Wellenlänge
und des Lichtes mit fester Wellenlänge mit einer zuvor festgelegten
Frequenz; und
- – ein
Mischlichterzeugungsmittel zum Einleiten von aus dem Licht mit variabler
Wellenlänge
und dem Licht mit fester Wellenlänge
bestehendem einfallendem Mischlicht in die im Test befindliche Vorrichtung,
wobei
die Lichtquelle mit fester Wellenlänge ausgestattet ist mit:
- – einer
ersten Lichtquelle zur Erzeugung von erstem Licht mit fester Wellenlänge;
- – einer
zweiten Lichtquelle zur Erzeugung von zweitem Licht mit fester Wellenlänge;
- – einem
Ausgangsanschluss, und
einem Schalter zum Verbinden des Ausgangsanschlusses
entweder mit der ersten Lichtquelle mit fester Wellenlänge oder
mit der zweiten Lichtquelle mit fester Wellenlänge, wobei der Schalter geeignet
ist, den Ausganganschluss mit der zweiten Lichtquelle mit fester
Wellenlänge
zu verbinden, wenn die variable Wellenlänge gleich der festen Wellenlänge der
ersten Lichtquelle ist.
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Gemäß Anspruch
2 umfaßt
die Meßvorrichtung
ferner:
- – ein
Mittel zum Herausfiltern der Komponente mit fester Wellenlänge aus übertragenem
Licht, das durch die im Test befindliche Vorrichtung übertragen
wird; und
ein Mittel zum Herausfiltern der Komponente mit variabler
Wellenlänge
aus dem übertragenen Licht
vorgesehen ist.
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Gemäß der oben
beschriebenen Zusammensetzung der Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer
Merkmale filtert die Einheit zum Herausfiltern der Komponente mit
fester Wellenlänge die
Lichtkomponente mit fester Wellenlänge aus übertragenem Licht heraus, das
durch die im Test befindliche Vorrichtung übertragen wird, und die Einheit zum
Herausfiltern der Komponente mit variabler Wellenlänge filtert
die Lichtkomponente mit variabler Wellenlänge aus dem übertragenem
Licht heraus, das durch die im Test befindliche Vorrichtung übertragen
wird. Daher wird eine Phasendifferenz mit dem Licht mit fester Wellenlänge als
Bezugswert gemessen. Da die Phasendifferenz in bezug auf die Weiterleitung
von Mischlicht mit einer Leitung gemessen werden, ist die Messung
auch möglich,
wenn es sich bei der im Test befindlichen Vorrichtung um ein Faserpaar
handelt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 3, und wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2
beansprucht, ist die Meßvorrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß das
Mischlichterzeugungsmittel ein Kupplungsstecker ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 4, und wie in Anspruch 2 beansprucht, ist
die Meßvorrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel
zum Herausfiltern der Komponente mit variabler Wellenlänge ein
optischer Filter ist, der die Lichtkomponente mit fester Wellenlänge reflektiert
und die Lichtkomponente mit variabler Wellenlänge überträgt, und das Mittel zum Herausfiltern
der Komponente mit fester Wellenlänge ein Zirkulator ist, der
einen ersten Anschluß zum
Empfangen des übertragenen
Lichtes, einen zweiten Anschluß zur
Ausgabe des von dem ersten Anschluß empfangenen Lichtes und zum
Empfangen von eingegebenem Licht, und einen dritten Anschluß zur Ausgabe
des von dem zweiten Anschluß empfangenen
Lichtes aufweist, wobei der zweite Anschluß mit dem optischen Filter verbunden
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 5, und wie in einem beliebigen der Ansprüche 1 oder
2 beansprucht, ist die Meßvorrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß die
im Test befindliche Vorrichtung einen ersten Lichtpfad, der Licht
nur in eine Richtung leitet, und einen zweiten Lichtpfad aufweist, der
Licht nur in eine der einen Richtung entgegengesetzten Richtung
leitet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 6, und wie in Anspruch 2 beansprucht, ist
die Meßvorrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß die
im Test befindliche Vorrichtung einen ersten Lichtpfad, der Licht
nur in eine Richtung leitet, und einen zweiten Lichtpfad aufweist,
der Licht nur in eine der einen Richtung entgegengesetzten Richtung
leitet, die Lichtquelle mit variabler Wellenlänge, die Lichtquelle mit fester
Wellenlänge,
das Lichtmodulationsmittel und das Mischlichterzeugungsmittel mit
einer Eingangsseite des ersten Lichtpfades verbunden ist, und das
Mittel zum Herausfiltern der Komponente mit fester Wellenlänge und
das Mittel zum Herausfiltern der Komponente mit variabler Wellenlänge mit
einer Ausgangsseite des zweiten Lichtpfades verbunden ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 7 und einem beliebigen der Ansprüche 2 oder 6
umfaßt
die Meßvorrichtung
weiterhin folgendes: ein optisch-elektrisches
Wandlermittel zur Wandlung der Lichtkomponente mit fester Wellenlänge und
der Lichtkomponente mit variabler Wellenlänge in elektrische Signale;
ein Phasenvergleichermittel zum Messen einer Phasendifferenz zwischen
dem der Lichtkomponente mit fester Wellenlänge entsprechenden elektrischen,
Signal und dem der Lichtkomponente mit variabler Wellenlänge entspre chenden
elektrischen Signal; und ein Charakteristikberechnungsmittel zum
Berechnen der Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik oder
der Streuungscharakteristik der im Test befindlichen Vorrichtung
durch Verwendung der Phasendifferenz.
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Die
vorliegende Erfindung nach Anspruch 8 umfaßt ein Verfahren zum Messen
von durch eine im Test befindliche Vorrichtung übertragenem Licht mit folgenden
Schritten:
- – einen Schritt zur Erzeugung
von Licht mit variabler Wellenlänge,
dessen Wellenlänge
variabel ist;
- – einen
Schritt zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge, dessen
Wellenlänge
fest ist;
- – einen
Schritt zur Modulation des Lichtes mit variabler Wellenlänge und
des Lichtes mit fester Wellenlänge
mit einer zuvor festgelegten Frequenz; und
- – einen
Mischlichterzeugungsschritt zum Einleiten von aus dem Licht mit
variabler Wellenlänge
und dem Licht mit fester Wellenlänge
bestehendem einfallendem Mischlicht in die im Test befindliche Vorrichtung,
wobei
das Licht mit fester Wellenlänge
umfasst:
- – Licht
einer ersten festen Wellenlänge
und
- – Licht
einer zweiten festen Wellenlänge,
wobei
in dem Schritt zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge Licht
der zweiten festen Wel lenlänge
erzeugt wird, wenn die Wellenlänge
des Lichtes variabler Wellenlänge
gleich der Wellenlänge
des Lichtes der ersten festen Wellenlänge ist.
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Die
vorliegende Erfindung nach Anspruch 9 umfaßt ein Verfahren zum Messen
von durch eine im Test befindliche Vorrichtung übertragenem Licht mit den folgenden
zusätzlichen
Schritten: einen Schritt zum Herausfiltern der Lichtkomponente mit
fester Wellenlänge
aus übertragenem
Licht, das erzeugt wird, nachdem Licht, das aus Licht mit variabler
Wellenlänge,
dessen Wellenlänge
variabel ist, und Licht mit fester Wellenlänge, dessen Wellenlänge fest
ist, besteht, durch die im Test befindliche Vorrichtung übertragen
wurde; und einen Schritt zum Herausfiltern der Lichtkomponente mit
variabler Wellenlänge aus
dem übertragenen
Licht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 10 handelt es sich um ein
computerlesbares Medium mit einem Programm mit Anweisungen zur Ausführung durch
den Computer, zur Durchführung einer
Meßverarbeitung
zum Messen optischer charakteristischer Merkmale von durch eine
im Test befindliche Vorrichtung übertragenem
Licht, wobei die Meßverarbeitung
zum Messen optischer charakteristischer Merkmale folgendes umfaßt:
- – eine
Verarbeitung zur Erzeugung von Licht mit variabler Wellenlänge, dessen
Wellenlänge
variabel ist;
- – eine
Verarbeitung zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge, dessen
Wellenlänge
fest ist;
- – eine
Verarbeitung zur Modulation des Lichtes mit variabler Wellenlänge und
des Lichtes mit fester Wellenlänge
mit einer zuvor festgelegten Frequenz;
- – eine
Verarbeitung zur Erzeugung von Mischlicht zum Einleiten von aus
dem Licht mit variabler Wellenlänge
und dem Licht mit fester Wellenlänge bestehendem
Mischlicht in die im Test befindliche Vorrichtung;
- – eine
Verarbeitung zum Herausfiltern der Lichtkomponente mit fester Wellenlänge aus übertragenem
Licht, das durch die im Test befindliche Vorrichtung übertragen
wird; und
- – eine
Verarbeitung zum Herausfiltern der Lichtkomponente mit variabler
Wellenlänge
aus dem übertragenen
Licht,
- – wobei
das Licht mit fester Wellenlänge
umfasst:
- – Licht
einer ersten festen Wellenlänge
und
- – Licht
einer zweiten festen Wellenlänge,
- – und
wobei in dem Schritt zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge Licht
der zweiten festen Wellenlänge
erzeugt wird, wenn die Wellenlänge
des Lichtes variabler Wellenlänge
gleich der Wellenlänge
des Lichtes der ersten festen Wellenlänge ist.
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Bei
der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 11 handelt es sich um ein
computerlesbares Medium mit einem Programm mit Anweisungen zur Ausführung durch
den Computer, zur Durchführung einer
Meßverarbeitung
zum Messen optischer charakteristischer Merkmale von durch eine
im Test befindliche Vorrichtung übertragenem
Licht, wobei die Meßverarbeitung
zum Messen optischer charakteristischer Merkmale folgendes umfaßt:
- – eine
Verarbeitung zur Erzeugung von Licht mit variabler Wellenlänge, dessen
Wellenlänge
variabel ist;
- – eine
Verarbeitung zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge, dessen
Wellenlänge
fest ist;
- – eine
Verarbeitung zur Modulation des Lichtes mit variabler Wellenlänge und
des Lichtes mit fester Wellenlänge
mit einer zuvor festgelegten Frequenz;
- – eine
Verarbeitung zur Erzeugung von Mischlicht zum Einleiten von aus
dem Licht mit variabler Wellenlänge
und dem Licht mit fester Wellenlänge bestehendem
Mischlicht in die im Test befindliche Vorrichtung;
- – eine
Verarbeitung zum Herausfiltern der Lichtkomponente mit fester Wellenlänge aus übertragenem
Licht, das durch die im Test befindliche Vorrichtung übertragen
wird; und
- – eine
Verarbeitung zum Herausfiltern der Lichtkomponente mit variabler
Wellenlänge
aus dem übertragenen
Licht,
- – wobei
das Licht mit fester Wellenlänge
umfasst:
- – Licht
einer ersten festen Wellenlänge
und
- – Licht
einer zweiten festen Wellenlänge,
- – und
wobei in dem Schritt zur Erzeugung von Licht mit fester Wellenlänge Licht
der zweiten festen Wellenlänge
erzeugt wird, wenn die Wellenlänge
des Lichtes variabler Wellenlänge
gleich der Wellenlänge
des Lichtes der ersten festen Wellenlänge ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgend anhand
der Zeichnung näher
dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm, das eine Zusammensetzung einer Vorrichtung zum Messen
optischer charakteristischer Merkmale in Bezug auf Ausführung 1
nach dem Stand der Technik darstellt;
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2 Ablaufdiagramme
eines Betriebes von Ausführung
1 nach dem Stand der Technik, wobei 2(a) einen
Betrieb eines Lichtquellensystems 10, und 2(b) einen
Betrieb eines Charakteristik-Meßsystems 20 darstellt;
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3 ein
Blockdiagramm, das eine Zusammensetzung einer Vorrichtung zum Messen
optischer charak teristischer Merkmale in bezug auf Ausführung 2
darstellt;
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4 ein
Blockdiagramm, das eine Zusammensetzung einer Vorrichtung zum Messen
optischer charakteristischer Merkmale in bezug auf Ausführung 3
nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
5 ein
Ablaufdiagramm der Ausführung
3 der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Zeichnung, die eine Zusammensetzung eines Faserpaares nach dem Stand
der Technik darstellt; und
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7 eine
Zeichnung, die eine Zusammensetzung eines Meßsystems zum Messen der Farbenzerstreuungscharakteristik
von zwei Faserpaaren darstellt.
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Ausführung
1
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das die Zusammensetzung einer Vorrichtung zum
Messen optischer charakteristischer Merkmale in bezug auf Ausführung 1
nach dem Stand der Technik darstellt. Die mit Ausführung 1
in Zusammenhang stehende Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer Merkmale
umfaßt
ein mit einem Ende eines Faserpaares 30 verbundenes Lichtquellensystem 10 und ein
mit dem anderen Ende des einen Faserpaares 30 verbundenes
Charakteristik-Meßsystem 20.
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Das
eine Faserpaar 30 umfaßt
eine Lichtleitfaserleitung 32 und eine Lichtleitfaserleitung 34.
Die Faserleitung 32 umfaßt eine Lichtleitfaser 32a und
einen optischen Verstärker 32b,
der in der Mitte der Lichtleitfaser 32a angeschlossen ist
und Licht verstärkt.
Die Lichtleitfaserleitung 32 leitet Licht in der rechten
Richtung weiter. Die Lichtleitfaserleitung 34 umfaßt eine
Lichtleitfaser 34a und einen optischen Verstärker 34b,
der in der Mitte der Lichtleitfaser 34a angeschlossen ist
und Licht verstärkt.
Die Lichtleitfaserleitung 34 leitet Licht in der linken
Richtung weiter.
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Es
wird davon ausgegangen, daß zum
Messen der Lichtleitfaserleitung 32 in Ausführung 1
das Lichtquellensystem 10 mit einer Eingangsseite (linke Seite)
der Lichtleitfaserleitung 32 verbunden ist, und daß das Charakteristik-Meßsystem 20 mit
einer Ausgangsseite (rechte Seite) der Lichtleitfaserleitung 32 verbunden
ist. Wenn die Lichtleitfaserleitung 34 gemessen wird, ist
das Lichtquellensystem 10 mit einer Eingangsseite (rechte
Seite) der Lichtleitfaserleitung 34 verbunden, und das
Charakteristik-Meßsystem 20 ist
mit einer Ausgangsseite (linke Seite) der Lichtleitfaserleitung 34 verbunden.
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Das
Lichtquellensystem 10 ist mit einer Lichtquelle mit variabler
Wellenlänge 12,
einer Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14, optischen
Modulatoren 15a und 15b, und einem Faser-Kupplungsstecker 16 versehen.
Die Lichtquelle mit variabler Wellenlänge 12 erzeugt Licht
mit variabler Wellenlänge,
dessen Wellenlänge
variabel ist. Die Lichtquelle mit variabler Wellenlänge 12 variiert
die Wellenlänge λx des Lichts mit
variabler Wellenlänge.
Die Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14 erzeugt Licht
mit fester Wellenlänge, dessen
Wellenlänge λ0 beträgt. Da die
Wellenlänge von
Licht mit fester Wellenlänge
fest ist, wird es durch die Wellenlängenzerstreuung nicht beeinflußt. Der optische
Modulator 15a moduliert das Licht mit variabler Wellenlänge mit
Frequenz f. Der optische Modulator 15b moduliert das Licht
mit fester Wellenlänge
mit der Frequenz f. Die optischen Modulatoren 15a und 15b enthalten
Lithiumniobat (LN). Solange sie Licht modulieren können, enthalten
sie jedoch nicht notwendigerweise LN. Der Faser-Kupplungsstecker 16 mischt
das Licht mit variabler Wellenlänge mit
dem Licht mit fester Wellenlänge,
um Mischlicht zu erzeugen und leitet es in die Lichtleitfaserleitung 32 ein.
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Das
in die Lichtleitfaserleitung 32 eingetretene Mischlicht
wird durch die Lichtleitfaserleitung 32 übertragen.
Das Licht, das durch die Lichtleitfaserleitung 32 übertragen
wurde, wird als übertragenes Licht
bezeichnet.
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Das
Charakteristik-Meßsystem 20 ist
mit einem Zirkulator 22, einem optischen Filter 24,
optisch-elektrischen Wandlern 25a und 25b, einem Phasenvergleicher 26 und
einem Charakteristik-Berechnungselement 28 versehen. Der
Zirkulator 22 umfaßt
einen ersten Anschluß 22a,
einen zweiten Anschluß 22b und
einen dritten Anschluß 22c.
Der Zirkulator 22 stellt Licht von dem ersten Anschluß 22a,
dem zweiten Anschluß 22b und
dem dritten Anschluß 22c in
dieser Folge bereit. Mit anderen Worten ausgedrückt tritt in den ersten Anschluß 22a eingetretenes
Licht aus dem zweiten Anschluß 22b aus. Das
in den zweiten Anschluß 22b eingetretene
Licht tritt aus dem dritten Anschluß 22c aus. Der erste
Anschluß 22a empfängt das übertragene
Licht. Der zweite Anschluß 22b stellt
das von dem ersten Anschluß 22a empfangene
Licht bereit und empfängt Licht.
Der dritte Anschluß 22c stellt
das von dem zweiten Anschluß 22b empfangene
Licht bereit.
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Ein
optischer Filter 24 ist mit dem zweiten Anschluß 22b des
Zirkulators 22 verbunden. Der optische Filter 24 reflektiert
die Lichtkomponente mit fester Wellenlänge (Wellenlänge λ0) aus übertragenem
Licht und überträgt die Lichtkomponente
mit variabler Wellenlänge
(Wellenlänge λx).
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Der
optisch-elektrische (O/E) Wandler 25a wandelt Licht, das
aus dem dritten Anschluß 22c des Zirkulators 22 austritt,
in ein elektrisches Signal um. Der optisch-elektrische (O/E) Wandler 25b wandelt Licht,
das durch den optischen Filter 24 übertragen wurde, in ein elektrisches
Signal um.
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Der
Phasenvergleicher 26 empfängt das von dem optisch-elektrischen Wandler 25a erzeugte
elektrische Signal auf einem Anschluß Ref_In und empfängt das
von dem op tisch-elektrischen Wandler 25b erzeugte elektrische
Signal auf einem Anschluß Prob_In.
Der Phasenvergleicher 26 mißt die Phase des auf dem Anschluß Prob_In
empfangenen elektrischen Signals mit dem auf dem Anschluß Ref_In empfangenen
elektrischen Signal als Bezugswert.
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Das
Charakteristik-Berechnungselement 28 berechnet die Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
und die Farbenzerstreuungscharakteristik der Lichtleitfaserleitung 32 auf
der Grundlage der in dem Phasenvergleicher 26 gemessenen
Phase. Die Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
wird von einem Verhältnis
zwischen der von dem Phasenvergleicher 26 gemessenen Phase
und der Modulationsfrequenz f berechnet. Die Farbenzerstreuungscharakteristik
wird durch die Differenzierung der Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
mit der Wellenlänge
erhalten.
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In
dem folgenden Abschnitt wird ein Betrieb von Ausführung 1
unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm in 2 beschrieben. 2(a) ist ein Ablaufdiagramm zum Anzeigen
eines Betriebes des Charakteristik-Meßsystems 20. Unter
Bezugnahme auf 2(a) wird die Wellenlänge λx von Licht
mit variabler Wellenlänge
verändert
(S10). Dann wird das Licht mit variabler Wellenlänge (λ = λx) von der Lichtquelle mit variabler
Wellenlänge 12 erzeugt,
und das Licht mit fester Wellenlänge
(λ = λ0) wird von
der Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14 erzeugt. Dann wird
das Licht mit variabler Wellenlänge
und das Licht mit fester Wellenlänge
jeweils in den optischen Modulatoren 15a und 15b moduliert,
und dann in dem Faser-Kupplungsstecker 16 gemultiplext
(S14). Bei dem in den Faser-Kupplungsstecker 16 eingeleiteten
Licht handelt es sich um Mischlicht. Das Mischlicht tritt in das
eine Faserpaar 30 ein. Dann kehrt der Vorgang zur Variation
der Wellenlänge λx des Lichtes mit
variabler Wellenlänge
zurück
(S10). Das Verfahren kann jederzeit durch Abschalten der Stromzufuhr beendet
werden (S16).
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Das
Mischlicht wird durch die Lichtleitfaserleitung 32 übertragen.
Das durch die Lichtleitfaserleitung 32 übertragene Licht wird als übertragenes
Licht bezeichnet.
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Der
folgende Abschnitt bezieht sich auf 2(b).
Das Charakteristik-Meßsystem 20 bestimmt,
ob das übertragene
Licht durch den Zirkulator 22 übertragen wird (S18). Wenn
das Charakteristik-Meßsystem 20 das übertragene
Licht empfängt, tritt
das übertragene
Licht in den ersten Anschluß 22a von
Zirkulator 22 ein und tritt aus dem zweiten Anschluß 22b aus.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird
das übertragene
Licht durch den Zirkulator 22 übertragen (S18, Ja). Das übertragene
Licht tritt in den optischen Filter 24 ein. Da der optische
Filter 24 Licht überträgt, dessen
Wellenlänge
anders ist als die des Lichtes mit fester Wellenlänge (λ = λ0), wird
die Lichtkomponente mit variabler Wellenlänge (λ = λx) durch den optischen Filter
(24) übertragen
(S20).
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Da
der optische Filter 24 das Licht mit fester Wellenlänge (λ = λ0) reflektiert,
wird die Lichtkomponente mit fester Wellenlänge aus übertragenem Licht auf dem optischen
Filter 24 reflektiert und tritt in den zweiten Anschluß 22b des
Zirkulators 22 ein. Die in den zweiten Anschluß 22b eingetretene
Lichtkomponente mit fester Wellenlänge tritt aus dem dritten Anschluß 22c aus.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird
die Lichtkomponente mit fester Wellenlänge (λ = λ0) durch den optischen Filter
(24) übertragen
(S22).
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Bei
der Lichtkomponente mit fester Wellenlänge wird eine optisch-elektrische
Wandlung durch den optisch-elektrischen
Wandler 25a durchgeführt, wobei
sie in den Anschluß Ref_In
von Phasenvergleicher 26 eingeleitet wird. Bei der Lichtkomponente
mit variabler Wellenlänge
wird eine optisch-elektrische Wandlung durch den optisch-elektrischen
Wandler 25b durchgeführt
und in den Anschluß Prob_In
von Phasenvergleicher 26 eingeleitet. Der Phasenvergleicher
mißt eine
Phase der auf dem Anschluß Prob_In
empfangenen elektrischen Signale auf der Grundlage des auf dem Anschluß Ref_In
empfangenen elektrischen Signals (S24). Die gemessene Phase wird
in dem Charakteristik-Berechnungselement 28 aufgezeichnet
(S25). Das Verfahren kehrt zur Bestimmung zurück, ob das übertragene Licht durch den
Zirkulator 22 übertragen
wird oder nicht, mit anderen Worten ausgedrückt, ob das Charakteristik-Meßsystem 20 das übertragene
Licht empfängt oder
nicht (S18).
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Wenn
das übertragene
Licht nicht durch den Zirkulator 22 übertragen wird (S18, Nein),
empfängt das
Charakteristik-Meßsystem 20 das übertragene Licht
nicht. Dann berechnet das Charakteristik-Berechnungselement 28 die
Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
und die Farbenzerstreuungscharakteristik der Lichtleitfaserleitung 32 (S26).
Die Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
wird von einem Verhältnis
zwischen der von dem Phasenvergleicher 26 gemessenen Phase
und der Modulationsfrequenz f berechnet. Die Farbenzerstreuungscharakteristik
wird durch die Differenzierung der Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
mit der Wellenlänge
erhalten.
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Gemäß Ausführung 1
ist es möglich,
die Farbenzerstreuung und dergleichen selbst dann zu messen, wenn
nur ein Faserpaar verfügbar
ist.
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Ausführung
2
-
Vorrichtungen
zum Messen optischer charakteristischer Merkmale in bezug auf Ausführung 2 unterscheiden
sich von Ausführung
1 darin, daß die Lichtquellensysteme 10 und
die Charakteristik-Meßsysteme 20 auf
derselben Seite eines Faserpaares 30 vorgesehen sind.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das eine Übersicht
der Zusammensetzung einer Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer
Merkmale in bezug auf Ausführung
2 darstellt.
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Die
Vorrichtungen zum Messen optischer charakteristischer Merkmale 42 und 44,
die sich auf Ausführung
2 beziehen, sind jeweils mit dem Lichtquellensystem 10 und
dem Charakteristik-Meßsystem 20 versehen.
Da der innere Aufbau des Lichtquellensystems 10 und des
Charakteristik-Meßsystems 20 derselbe
wie bei Ausführung
1 ist, sind sie in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Das
Lichtquellensystem 10 in der Vorrichtung zum Messen optischer
charakteristischer Merkmale 42 ist mit einer Eingangsseite
der Lichtleitfaserleitung 32 (erste Lichtleitung) verbunden.
Das Charakteristik-Meßsystem 20 der
Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer Merkmale 42 ist
mit einer Ausgangsseite der Lichtleitfaserleitung 34 (zweite
Lichtleitung) verbunden.
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Das
Lichtquellensystem 10 in der Vorrichtung zum Messen optischer
charakteristischer Merkmale 44 ist mit einer Eingangsseite
der Lichtleitfaserleitung 34 (zweite Lichtleitung) verbunden.
Das Charakteristik-Meßsystem 20 der
Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer Merkmale 42 ist
mit einer Ausgangsseite der Lichtleitfaserleitung 32 (erste
Lichtleitung) verbunden.
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Der
Betrieb von Ausführung
2 ist der Gleiche wie derjenige von Ausführung 1.
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Gemäß Ausführung 2
werden die Lichtleitfaserleitungen 32 und 34 eines
Faserpaares 30 gemessen.
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Ausführung
3 nach der vorliegenden Erfindung
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Eine
Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer Merkmale in
bezug auf Ausführung
3 unterscheidet sich von Ausführung
1 und Ausführung 2
durch den inneren Aufbau des Lichtquellensystems 10. Der
Unterschied besteht darin, daß das
Messen deaktiviert wird, wenn die Wellenlänge λx des Lichtes mit variabler
Wellenlänge
dieselbe Wellenlänge
aufweist wie die Wellenlänge λ0 des Lichtes
mit fester Wellenlänge.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das eine Zusammensetzung einer Vorrichtung zum
Messen optischer charakteristischer Merkmale in bezug auf Ausführung 3
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die mit Ausführung 3
in Zusammenhang stehende Vorrichtung zum Messen optischer charakteristischer Merkmale
umfaßt
ein mit einem Ende eines Faserpaares 30 verbundenes Lichtquellensystem 10,
und ein mit dem anderen Ende eines Faserpaares 30 verbundenes
Charakteristik-Meßsystem 20.
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Das
Lichtquellensystem 10 ist mit einer Lichtquelle mit variabler
Wellenlänge 12,
einer ersten Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14a, einer zweiten Lichtquelle
mit fester Wellenlänge 14b,
optischen Modulatoren 15a und 15b, einem Faser-Kupplungsstecker 16 und
einem Schalter 17 und einem Ausgangsanschluß 17a versehen.
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Die
Lichtquelle mit variabler Wellenlänge 12 erzeugt Licht
mit variabler Wellenlänge,
dessen Wellenlänge
variabel ist. Die Lichtquelle mit variabler Wellenlänge 12 variiert
die Wellenlänge λx des Lichtes
mit variabler Wellenlänge.
Die erste Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14a erzeugt erstes
Licht mit fester Wellenlänge,
dessen Wellenlänge λ0 beträgt. Da die
Wellenlänge
des ersten Lichtes mit fester Wellenlänge λ0 beträgt, wird es durch die Wellenlängenzerstreuung
nicht beeinflußt.
Die zweite Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14b erzeugt zweites
Licht mit fester Wellenlänge,
dessen Wellenlänge
fest ist. Es ist wünschenswert,
daß die
Wellenlänge
des zweiten Lichtes mit fester Wellenlänge λ1 beträgt, wobei die Wellenlänge λ1 in der
Nähe der
Wellenlänge λ0 liegt. Der
Schalter 17 verbindet jeweils die erste Lichtquelle mit
fester Wellenlänge 14a oder
die zweite Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14b mit dem Ausgangsanschluß 17a.
Der Schalter 17 bestimmt auch, ob λx gleich λ0 ist.
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Der
optische Modulator 15a moduliert das Licht mit variabler
Wellenlänge
mit der Frequenz f. Der optische Modulator 15b moduliert
das Licht mit fester Wellenlänge
mit der Frequenz f. Die optischen Modulatoren 15a und 15b enthalten
Lithiumniobat (LN). Solange sie Licht modulieren können, enthalten sie
jedoch nicht notwendigerweise LN. Der Faser-Kupplungsstecker 16 mischt
das Licht mit variabler Wellenlänge
mit dem Licht mit fester Wellenlänge, um
Mischlicht zu erzeugen, und leitet es in die Lichtleitfaserleitung 32 ein.
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Die
Zusammensetzungen eines Faserpaares 30 und des Charakteristik-Meßsystems 20 sind dieselben
wie diejenigen in Ausführung
1.
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In
dem folgenden Abschnitt wird ein Betrieb von Ausführung 3
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm
in 5 beschrieben. Die Wellenlänge λx von Licht mit variabler Wellenlänge wird
verändert
(S10). Dann wird das Licht mit variabler Wellenlänge (λ = λx) von der Lichtquelle mit variabler
Wellenlänge 12 erzeugt,
das erste Licht mit fester Wellenlänge (λ = λ0) wird von der Lichtquelle
mit fester Wellenlänge 14a erzeugt,
und das zweite Licht mit fester Wellenlänge (λ = λ1) wird von der Lichtquelle
mit fester Wellenlänge 14b erzeugt
(S12). Dann erfolgt die Bestimmung, ob λx gleich λ0 ist (S13).
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Die
Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
und dergleichen einer im Test befindlichen Vorrichtung wie z. B.
eines Faserpaares werden auf der Grundlage einer Phasendifferenz
zwischen einer Phase gemessen, wenn Licht mit einer bestimmten Wellenlänge hindurchgeleitet
wird, und einer Phase, wenn eine andere Wellenlänge hindurchgeleitet wird. Wenn λx = λ0 ist, dann
weisen sie dieselbe Wellenlänge
auf, und die Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
und dergleichen werden nicht erhalten. Daher sollte die Wellenlänge des
Lichtes mit fester Wellenlänge
nicht λ0
betragen.
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Nur
bei λx = λ0 (S13, Nein)
baut der Schalter 17 zwischen dem Ausgangsanschluß 17a und
der Lichtquelle mit fester Wellenlänge 14a eine Verbindung
auf. Daher wird das Licht mit variabler Wellenlänge und das erste Licht mit
fester Wellenlänge
jeweils in den optischen Modulatoren 15a und 15b moduliert,
und in dem Faser-Kupplungsstecker 16 gemultiplext
(S14a). Bei dem in dem Faser-Kupplungsstecker 16 zusammengesetzten
Licht handelt es sich um Mischlicht. Das Mischlicht tritt in das
eine Faserpaar 30 ein. Dann kehrt der Vorgang zur Variation
der Wellenlänge λx des Lichtes
mit variabler Wellenlänge zurück (S10).
Das Verfahren kann jederzeit durch Abschalten der Stromzufuhr beendet
werden (S16).
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Der
Betrieb des Charakteristik-Meßsystems 20 ist
derselbe wie derjenige bei Ausführung
1.
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Gemäß Ausführung 3
aktiviert das Multiplexen des zweiten Lichtes mit fester Wellenlänge (Wellenlänge λ1) mit dem
Licht mit variabler Wellenlänge die
Messung der Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
und dergleichen, wenn die Wellenlänge λx des Lichtes mit variabler
Wellenlänge
gleich der Wellenlänge λ0 des ersten
Lichtes mit fester Wellenlänge ist,
und es unmöglich
ist, die Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik
und dergleichen zu messen.
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Die
oben beschriebenen Ausführungen
werden wie folgt ausgeführt.
Ein mit einer CPU, einer Festplatte und einer Medienlesevorrichtung
(wie z. B. eine Diskette oder eine CD-ROM) versehener Computer liest
ein Medium, das ein Programm speichert, um die oben beschriebenen,
einzelnen Teile in der Medienlesevorrichtung auszuführen, und
installiert das Programm auf der Festplatte. Mit diesem Verfahren
wird auch die oben beschriebene Funktion ausgeführt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Gruppenlaufzeitverzögerungscharakteristik und dergleichen
gemessen werden, wenn es sich bei der im Test befindlichen Vorrichtung
um ein Faserpaar handelt.