JP2000329651A - 偏波モード分散測定装置 - Google Patents
偏波モード分散測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 敷設後の光ファイバによって形成される光伝
送路の特定箇所又は特定の伝送経路における偏波モード
分散を測定できるようにする。 【解決手段】 偏波モード分散測定装置１０は、光伝送
路に所定波長の光パルスを入射し、各接続部５，６や光
ファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光や後方散乱
光の戻り光に基づいてｐ偏光成分及びｓ偏光成分の光の
振幅値及びｐ偏光成分の光とｓ偏光成分の光との間の位
相差を測定する。このとき、偏波コントローラ１６は被
測定光ファイバに入射される光パルスの偏波状態を第１
及び第２の偏波状態に変換する。偏波モード分散測定装
置１０は、第１及び第２の偏光状態の光パルスに対応し
たｐ偏光成分及びｓ偏光成分の光の各振幅値と、ｐ偏光
成分とｓ偏光成分の光の各位相差をそれぞれ測定し、測
定された振幅値及び位相差に基づいて所定の演算処理を
行い、所定の波長の光パルスに対する偏波モード分散を
算出する。
送路の特定箇所又は特定の伝送経路における偏波モード
分散を測定できるようにする。 【解決手段】 偏波モード分散測定装置１０は、光伝送
路に所定波長の光パルスを入射し、各接続部５，６や光
ファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光や後方散乱
光の戻り光に基づいてｐ偏光成分及びｓ偏光成分の光の
振幅値及びｐ偏光成分の光とｓ偏光成分の光との間の位
相差を測定する。このとき、偏波コントローラ１６は被
測定光ファイバに入射される光パルスの偏波状態を第１
及び第２の偏波状態に変換する。偏波モード分散測定装
置１０は、第１及び第２の偏光状態の光パルスに対応し
たｐ偏光成分及びｓ偏光成分の光の各振幅値と、ｐ偏光
成分とｓ偏光成分の光の各位相差をそれぞれ測定し、測
定された振幅値及び位相差に基づいて所定の演算処理を
行い、所定の波長の光パルスに対する偏波モード分散を
算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
て構成された光通信システム内を伝搬する光パルスの特
定箇所又は特定の伝送経路における偏波モード分散を測
定する偏波モード分散測定装置に関する。
て構成された光通信システム内を伝搬する光パルスの特
定箇所又は特定の伝送経路における偏波モード分散を測
定する偏波モード分散測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバに入射された光パルスは、光
ファイバの屈折率分布、光源のスペクトル幅、光ファイ
バの材料の分散性に依存した波形歪みを生じるため、受
信側で受信された光パルスの波形が全体的に拡がったよ
うになる。このような現象を光ファイバの分散という。
光ファイバの分散には、その要因に応じて、多モード分
散、材料分散、導波路分散（構造分散）、偏波モード分
散が存在する。多モード分散は、伝搬するモード間の群
速度の違いにより生じる分散であり、主に多モード光フ
ァイバにおいて問題となる分散である。材料分散は、光
ファイバの材料の屈折率が光の波長に対応して変化する
ことによって生じるものである。導波路分散は、光ファ
イバの材料とは無関係のものであり、光ファイバの導波
路の構造によって光ファイバ内を伝搬する光の伝搬速度
が波長毎に異なるために生じるものである。特に材料分
散と導波路分散を合成したものを波長分散という。偏波
モード分散は、直交する二つの偏波モード間の群速度の
違いにより生じるものである。
ファイバの屈折率分布、光源のスペクトル幅、光ファイ
バの材料の分散性に依存した波形歪みを生じるため、受
信側で受信された光パルスの波形が全体的に拡がったよ
うになる。このような現象を光ファイバの分散という。
光ファイバの分散には、その要因に応じて、多モード分
散、材料分散、導波路分散（構造分散）、偏波モード分
散が存在する。多モード分散は、伝搬するモード間の群
速度の違いにより生じる分散であり、主に多モード光フ
ァイバにおいて問題となる分散である。材料分散は、光
ファイバの材料の屈折率が光の波長に対応して変化する
ことによって生じるものである。導波路分散は、光ファ
イバの材料とは無関係のものであり、光ファイバの導波
路の構造によって光ファイバ内を伝搬する光の伝搬速度
が波長毎に異なるために生じるものである。特に材料分
散と導波路分散を合成したものを波長分散という。偏波
モード分散は、直交する二つの偏波モード間の群速度の
違いにより生じるものである。
【０００３】光ファイバを用いて構成された光通信シス
テムでは、光パルスの情報量を増やすために偏波面を用
いて多値化することが行われている。しかし、光ファイ
バ敷設の際に、光ファイバが曲げられたり、側圧などの
不均一な応力が加わったり、コアが偏心したり楕円化し
たりすると、単一モード光ファイバの基本モードの縮退
が解けて、直交する二つの偏波モードが生ずるようにな
る。この二つの偏波モードはわずかに群速度が異なるた
め、光ファイバ内を伝搬する際に群遅延差を生ずるよう
になる。二つの偏波モードの群遅延差によって、入射し
た光パルスのパルス幅が拡がって観測されるようになる
ため、伝送速度に制限を生じるようになる。このような
二つの偏波モード間の伝搬定数の違いによって生じる群
遅延差のことを偏波モード分散という。従って、光通信
システムにおいて、この偏波モード分散がどのようにな
っているのか、それを測定する必要があった。
テムでは、光パルスの情報量を増やすために偏波面を用
いて多値化することが行われている。しかし、光ファイ
バ敷設の際に、光ファイバが曲げられたり、側圧などの
不均一な応力が加わったり、コアが偏心したり楕円化し
たりすると、単一モード光ファイバの基本モードの縮退
が解けて、直交する二つの偏波モードが生ずるようにな
る。この二つの偏波モードはわずかに群速度が異なるた
め、光ファイバ内を伝搬する際に群遅延差を生ずるよう
になる。二つの偏波モードの群遅延差によって、入射し
た光パルスのパルス幅が拡がって観測されるようになる
ため、伝送速度に制限を生じるようになる。このような
二つの偏波モード間の伝搬定数の違いによって生じる群
遅延差のことを偏波モード分散という。従って、光通信
システムにおいて、この偏波モード分散がどのようにな
っているのか、それを測定する必要があった。
【０００４】従来から知られている偏波モード分散測定
装置は、干渉法を用いた時間領域測定法と、固定アナラ
イズ法やストークス法を用いた周波数領域測定法によっ
て光ファイバの偏波モード分散を測定するものが知られ
ている。干渉法を用いた偏波モード分散測定装置は、マ
イケルソン干渉計と同様の原理で、直交する２つの偏波
モード間に生じる干渉縞を検出することによって偏波モ
ード分散を求めるものである。固定アナライズ法を用い
た偏波モード分散測定装置は、光源から出射される光を
偏光子、１／４波長板及び１／２波長板を用いて任意の
入射偏光状態として、被測定光ファイバに入射させ、被
測定光ファイバから出射する光を検光子を介して光スペ
クトラムアナライザ又は光パワーメータにより受光し、
偏光状態の光強度の変化を検出し、検出された光強度の
分布波形に基づいて偏波モード分散を求めるものであ
る。ストークス法を用いた偏波モード分散測定装置は、
光を偏光制御器を通して被測定光ファイバに入射させ、
被測定光ファイバから出射する光を偏光解析装置で４つ
のストークスパラメータＳ０〜Ｓ３を測定し、測定され
た４つのストークスパラメータに基づいて偏波モード分
散を求めるものである。
装置は、干渉法を用いた時間領域測定法と、固定アナラ
イズ法やストークス法を用いた周波数領域測定法によっ
て光ファイバの偏波モード分散を測定するものが知られ
ている。干渉法を用いた偏波モード分散測定装置は、マ
イケルソン干渉計と同様の原理で、直交する２つの偏波
モード間に生じる干渉縞を検出することによって偏波モ
ード分散を求めるものである。固定アナライズ法を用い
た偏波モード分散測定装置は、光源から出射される光を
偏光子、１／４波長板及び１／２波長板を用いて任意の
入射偏光状態として、被測定光ファイバに入射させ、被
測定光ファイバから出射する光を検光子を介して光スペ
クトラムアナライザ又は光パワーメータにより受光し、
偏光状態の光強度の変化を検出し、検出された光強度の
分布波形に基づいて偏波モード分散を求めるものであ
る。ストークス法を用いた偏波モード分散測定装置は、
光を偏光制御器を通して被測定光ファイバに入射させ、
被測定光ファイバから出射する光を偏光解析装置で４つ
のストークスパラメータＳ０〜Ｓ３を測定し、測定され
た４つのストークスパラメータに基づいて偏波モード分
散を求めるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の偏波モード分散
測定装置は、被測定光ファイバの一端側から光パルスを
入射し、その他端側から出射する光パルスに基づいて測
定する透過法と呼ばれる方法で偏波モード分散を測定し
ていた。例えば、透過法を用いて偏波モード分散を測定
する従来技術として、特開平９−２６４８１４号公報に
開示された測定装置が知られている。このような従来の
偏波モード分散測定装置は、透過法による測定が可能な
状態の敷設前の光ファイバに対して偏波モード分散の測
定を行うことが多い。なお、敷設後の光ファイバに対し
ても透過法による測定が可能な場合、すなわち、光パル
スの入射側と出射側が比較的近距離の場合に限られて行
われていた。
測定装置は、被測定光ファイバの一端側から光パルスを
入射し、その他端側から出射する光パルスに基づいて測
定する透過法と呼ばれる方法で偏波モード分散を測定し
ていた。例えば、透過法を用いて偏波モード分散を測定
する従来技術として、特開平９−２６４８１４号公報に
開示された測定装置が知られている。このような従来の
偏波モード分散測定装置は、透過法による測定が可能な
状態の敷設前の光ファイバに対して偏波モード分散の測
定を行うことが多い。なお、敷設後の光ファイバに対し
ても透過法による測定が可能な場合、すなわち、光パル
スの入射側と出射側が比較的近距離の場合に限られて行
われていた。
【０００６】一般的に、敷設前の光ファイバは長尺なの
で、偏波モード分散の測定は巻き取られた光ファイバに
対して行われていた。巻き取られた状態の光ファイバは
実際の敷設状態とは異なる応力が加わったりしているの
で、その測定結果は敷設後の光ファイバが示す偏波モー
ド分散とは異なった値を示し、事実上敷設後の光ファイ
バに対しては正確な偏波モード分散を測定することはで
きないのが現状であった。
で、偏波モード分散の測定は巻き取られた光ファイバに
対して行われていた。巻き取られた状態の光ファイバは
実際の敷設状態とは異なる応力が加わったりしているの
で、その測定結果は敷設後の光ファイバが示す偏波モー
ド分散とは異なった値を示し、事実上敷設後の光ファイ
バに対しては正確な偏波モード分散を測定することはで
きないのが現状であった。
【０００７】また、光ファイバの偏波モード分散を透過
法を用いて測定した場合、その測定結果は光伝送路全体
に対する偏波モード分散に過ぎず、その光伝送路の途中
箇所における偏波モード分散を測定しようとしても、透
過法では測定することはできなかった。すなわち、光フ
ァイバの敷設された光伝送路に対して透過法を用いて測
定したとしても、その測定結果は敷設後の光ファイバに
よって形成された伝送路全体の偏波モード分散を測定し
たことに過ぎず、各中継地点や各区間を構成する光ファ
イバの偏波モード分散を測定することはできなかった。
法を用いて測定した場合、その測定結果は光伝送路全体
に対する偏波モード分散に過ぎず、その光伝送路の途中
箇所における偏波モード分散を測定しようとしても、透
過法では測定することはできなかった。すなわち、光フ
ァイバの敷設された光伝送路に対して透過法を用いて測
定したとしても、その測定結果は敷設後の光ファイバに
よって形成された伝送路全体の偏波モード分散を測定し
たことに過ぎず、各中継地点や各区間を構成する光ファ
イバの偏波モード分散を測定することはできなかった。
【０００８】最近では、幅の細い光パルスを用いて伝送
レートの向上を図ろうとしているがこの場合、光伝送路
の非線形的な現象によって結果的に光パルスの幅が広が
ってしまい、伝送レートを上げることが困難であった。
そこで、光伝送路内に所定の偏波モード分散を有する光
ファイバを故意に挿入し、その通過後の光パルスに対し
て逆補償を行うような補償デバイスをさらに挿入して非
線形的な現象を抑制するという方法が行われている。し
かしながら、各区間の光ファイバの偏波モード分散を制
御するためには、敷設後の実際の光ファイバが示す偏波
モード分散を正確に測定できなければ、どの箇所にどの
ような特性の補償デバイスを設けてよいのかが分からな
いので、敷設後の光ファイバの実際の偏波モード分散を
測定する必要性は非常に高かった。また、敷設後の光フ
ァイバが実際にどのような偏波モード分散特性を示すの
か実際に知らないと、どこまで伝送レートを上げること
ができるのか、そのシミュレーションを行うこともでき
なかった。
レートの向上を図ろうとしているがこの場合、光伝送路
の非線形的な現象によって結果的に光パルスの幅が広が
ってしまい、伝送レートを上げることが困難であった。
そこで、光伝送路内に所定の偏波モード分散を有する光
ファイバを故意に挿入し、その通過後の光パルスに対し
て逆補償を行うような補償デバイスをさらに挿入して非
線形的な現象を抑制するという方法が行われている。し
かしながら、各区間の光ファイバの偏波モード分散を制
御するためには、敷設後の実際の光ファイバが示す偏波
モード分散を正確に測定できなければ、どの箇所にどの
ような特性の補償デバイスを設けてよいのかが分からな
いので、敷設後の光ファイバの実際の偏波モード分散を
測定する必要性は非常に高かった。また、敷設後の光フ
ァイバが実際にどのような偏波モード分散特性を示すの
か実際に知らないと、どこまで伝送レートを上げること
ができるのか、そのシミュレーションを行うこともでき
なかった。
【０００９】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、敷設後の光ファイバによっ
て形成される光伝送路の特定箇所又は特定の伝送経路に
おける偏波モード分散を測定することのできる偏波モー
ド分散測定装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、敷設後の光ファイバによっ
て形成される光伝送路の特定箇所又は特定の伝送経路に
おける偏波モード分散を測定することのできる偏波モー
ド分散測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載された偏波モード分散測定装置
は所定の波長を有する光パルスを出射する光パルス生成
手段と、前記光パルス生成手段によって生成された前記
光パルスの偏波状態を制御して被測定光ファイバの一方
端に入射する偏波制御手段と、偏波状態が制御された前
記光パルスに対応して前記被測定光ファイバの一方端か
ら出射される戻り光をｐ偏光成分とｓ偏光成分とに分け
て出射する偏光成分分離手段と、前記偏光成分分離手段
によって分けられた前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成
分のそれぞれを検出する光検出手段と前記光検出手段に
よって検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分
の振幅値をそれぞれ測定する振幅測定手段と、前記光検
出手段によって検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ
偏光成分との間の位相差を測定する位相差測定手段と、
前記振幅測定手段によって測定された前記戻り光のｐ偏
光成分とｓ偏光成分のそれぞれの振幅値と、前記位相差
測定手段によって測定された前記戻り光のｐ偏光成分と
ｓ偏光成分との間の位相差と、前記光パルス生成手段か
ら前記被測定光ファイバに入射された前記光パルスの波
長とに基づいて、前記被測定光ファイバの偏波モード分
散を求める解析手段とを備えるものである。
ために、請求項１に記載された偏波モード分散測定装置
は所定の波長を有する光パルスを出射する光パルス生成
手段と、前記光パルス生成手段によって生成された前記
光パルスの偏波状態を制御して被測定光ファイバの一方
端に入射する偏波制御手段と、偏波状態が制御された前
記光パルスに対応して前記被測定光ファイバの一方端か
ら出射される戻り光をｐ偏光成分とｓ偏光成分とに分け
て出射する偏光成分分離手段と、前記偏光成分分離手段
によって分けられた前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成
分のそれぞれを検出する光検出手段と前記光検出手段に
よって検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分
の振幅値をそれぞれ測定する振幅測定手段と、前記光検
出手段によって検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ
偏光成分との間の位相差を測定する位相差測定手段と、
前記振幅測定手段によって測定された前記戻り光のｐ偏
光成分とｓ偏光成分のそれぞれの振幅値と、前記位相差
測定手段によって測定された前記戻り光のｐ偏光成分と
ｓ偏光成分との間の位相差と、前記光パルス生成手段か
ら前記被測定光ファイバに入射された前記光パルスの波
長とに基づいて、前記被測定光ファイバの偏波モード分
散を求める解析手段とを備えるものである。
【００１１】被測定光ファイバは、複数の光ファイバが
コネクタ接続部などを介して接続されたものである。こ
のような被測定光ファイバに所定波長の光パルスを入射
すると、各接続部や光ファイバ先端部で反射及び散乱し
た反射光や後方散乱光が戻って来るので、その戻り光を
偏光成分分離手段でｐ偏光成分の光とｓ偏光成分の光に
分離して光検出手段で検出する。このときに、偏波制御
手段は、光パルス生成手段によって生成された光パルス
を、被測定光ファイバを通過させることなく偏光成分分
離手段に入射させた場合に、その偏光成分分離手段によ
って分離されたｐ偏光成分又はｓ偏光成分の光パルスの
光強度が最大となるような振動方向を有する直線偏光の
光パルスに変換する。ｐ偏光成分の光パルスの光強度が
最大となるような振動方向を有する直線偏光の光パルス
のことを第１の偏波状態の光パルスと呼び、ｓ偏光成分
の光パルスの光強度が最大となるような振動方向を有す
る直線偏光の光パルスのことを第２の偏波状態の光パル
スと呼ぶ。従って、この偏波モード分散測定装置は、第
１の偏光状態の光パルスが被測定光ファイバに入射され
ている場合における振幅測定手段及び位相差測定手段に
よって測定されたｐ偏光成分及びｓ偏光成分の戻り光の
各振幅値と、ｐ偏光成分の戻り光とｓ偏光成分の戻り光
との間の位相差を測定し、第２の偏光状態の光パルスが
被測定光ファイバに入射されている場合における振幅測
定手段及び位相差測定手段によって測定されたｐ偏光成
分及びｓ偏光成分の戻り光の各振幅値とｐ偏光成分の戻
り光とｓ偏光成分の戻り光との間の位相差を測定する。
解析手段は、このようにして測定された振幅値及び位相
差に基づいて所定の演算処理を行い、所定の波長の光パ
ルスに対する偏波モード分散を算出する。そこで、偏波
モード分散測定装置は、これらの振幅値及び位相差の測
定を光パルスの波長を所定単位毎に可変しながら行い、
所定波長における振幅値及び位相差を順次測定し、それ
を所定の演算処理にて演算することによって偏波モード
分散を求める。このとき、振幅値及び位相差が各接続部
で反射及び散乱した戻り光に対応するものである場合
は、その地点における偏波モード分散が測定でき、振幅
値及び位相差が各光ファイバを通過することによって生
じたものである場合は、その光ファイバ自身の偏波モー
ド分散を測定することができる。
コネクタ接続部などを介して接続されたものである。こ
のような被測定光ファイバに所定波長の光パルスを入射
すると、各接続部や光ファイバ先端部で反射及び散乱し
た反射光や後方散乱光が戻って来るので、その戻り光を
偏光成分分離手段でｐ偏光成分の光とｓ偏光成分の光に
分離して光検出手段で検出する。このときに、偏波制御
手段は、光パルス生成手段によって生成された光パルス
を、被測定光ファイバを通過させることなく偏光成分分
離手段に入射させた場合に、その偏光成分分離手段によ
って分離されたｐ偏光成分又はｓ偏光成分の光パルスの
光強度が最大となるような振動方向を有する直線偏光の
光パルスに変換する。ｐ偏光成分の光パルスの光強度が
最大となるような振動方向を有する直線偏光の光パルス
のことを第１の偏波状態の光パルスと呼び、ｓ偏光成分
の光パルスの光強度が最大となるような振動方向を有す
る直線偏光の光パルスのことを第２の偏波状態の光パル
スと呼ぶ。従って、この偏波モード分散測定装置は、第
１の偏光状態の光パルスが被測定光ファイバに入射され
ている場合における振幅測定手段及び位相差測定手段に
よって測定されたｐ偏光成分及びｓ偏光成分の戻り光の
各振幅値と、ｐ偏光成分の戻り光とｓ偏光成分の戻り光
との間の位相差を測定し、第２の偏光状態の光パルスが
被測定光ファイバに入射されている場合における振幅測
定手段及び位相差測定手段によって測定されたｐ偏光成
分及びｓ偏光成分の戻り光の各振幅値とｐ偏光成分の戻
り光とｓ偏光成分の戻り光との間の位相差を測定する。
解析手段は、このようにして測定された振幅値及び位相
差に基づいて所定の演算処理を行い、所定の波長の光パ
ルスに対する偏波モード分散を算出する。そこで、偏波
モード分散測定装置は、これらの振幅値及び位相差の測
定を光パルスの波長を所定単位毎に可変しながら行い、
所定波長における振幅値及び位相差を順次測定し、それ
を所定の演算処理にて演算することによって偏波モード
分散を求める。このとき、振幅値及び位相差が各接続部
で反射及び散乱した戻り光に対応するものである場合
は、その地点における偏波モード分散が測定でき、振幅
値及び位相差が各光ファイバを通過することによって生
じたものである場合は、その光ファイバ自身の偏波モー
ド分散を測定することができる。
【００１２】請求項２に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１に記載された偏波モード分散測定
装置の一実施態様として、解析手段が被測定物の伝達関
数行列を用いて前記被測定光ファイバの偏波モード分散
を求めるように構成されるものである。被測定物の伝達
関数行列を用いて偏波モード分散を求めるようにしたの
で、ストークスパラメータＳ１が±１近傍では偏波モー
ド分散が測定できなかったのに対して、この偏波モード
分散測定装置では余裕をもって測定することができる。
装置は、前記請求項１に記載された偏波モード分散測定
装置の一実施態様として、解析手段が被測定物の伝達関
数行列を用いて前記被測定光ファイバの偏波モード分散
を求めるように構成されるものである。被測定物の伝達
関数行列を用いて偏波モード分散を求めるようにしたの
で、ストークスパラメータＳ１が±１近傍では偏波モー
ド分散が測定できなかったのに対して、この偏波モード
分散測定装置では余裕をもって測定することができる。
【００１３】請求項３に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項２に記載された偏波モード分散測定
装置の一実施態様として、前記偏波制御手段が前記被測
定光ファイバを介すことなく前記光検出手段に直接前記
光パルスを出射した場合に、前記振幅測定手段によって
測定されるｐ偏光成分及びｓ偏光成分の振幅値がそれぞ
れが最大となるような第１の偏波状態と第２の偏波状態
で前記光パルスを別々に前記被測定光ファイバに入射
し、前記解析手段が、前記第１の偏波状態の光パルスに
対応して前記振幅測定手段及び前記位相差測定手段によ
って測定された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分の
それぞれの振幅値及び位相差、前記第２の偏波状態の光
パルスに対応して前記振幅測定手段及び前記位相差測定
手段によって測定された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏
光成分のそれぞれの振幅値及び位相差を用いて偏波モー
ド分散を求めるように構成されるものである。この発明
は、偏波制御手段が第１及び第２の偏波状態で光パルス
を別々に被測定光ファイバに入射するので、それに応じ
て振幅測定手段及び位相差測定手段によって測定された
各振幅値及び位相差に基づいて偏波モード分散を測定す
る場合を限定した。
装置は、前記請求項２に記載された偏波モード分散測定
装置の一実施態様として、前記偏波制御手段が前記被測
定光ファイバを介すことなく前記光検出手段に直接前記
光パルスを出射した場合に、前記振幅測定手段によって
測定されるｐ偏光成分及びｓ偏光成分の振幅値がそれぞ
れが最大となるような第１の偏波状態と第２の偏波状態
で前記光パルスを別々に前記被測定光ファイバに入射
し、前記解析手段が、前記第１の偏波状態の光パルスに
対応して前記振幅測定手段及び前記位相差測定手段によ
って測定された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分の
それぞれの振幅値及び位相差、前記第２の偏波状態の光
パルスに対応して前記振幅測定手段及び前記位相差測定
手段によって測定された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏
光成分のそれぞれの振幅値及び位相差を用いて偏波モー
ド分散を求めるように構成されるものである。この発明
は、偏波制御手段が第１及び第２の偏波状態で光パルス
を別々に被測定光ファイバに入射するので、それに応じ
て振幅測定手段及び位相差測定手段によって測定された
各振幅値及び位相差に基づいて偏波モード分散を測定す
る場合を限定した。
【００１４】請求項４に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１〜３のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パルス
生成手段が、前記光パルスの波長を変更可能に構成され
るものである。この発明は、例えば、１５２０ｎｍ〜１
５８０ｎｍの間で波長を１ｎｍや０．１ｎｍ単位で変化
させたり、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍの間で３０ｎｍ
単位で変化させたりできるので、その測定精度を種々変
更することができる。
装置は、前記請求項１〜３のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パルス
生成手段が、前記光パルスの波長を変更可能に構成され
るものである。この発明は、例えば、１５２０ｎｍ〜１
５８０ｎｍの間で波長を１ｎｍや０．１ｎｍ単位で変化
させたり、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍの間で３０ｎｍ
単位で変化させたりできるので、その測定精度を種々変
更することができる。
【００１５】請求項５に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１〜４のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記振幅測定
手段及び前記位相差測定手段が、前記光検出手段によっ
て検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分に対
応するアナログ信号をデジタルデータに変換するアナロ
グ−デジタル変換器を含んでおり、変換後のデジタルデ
ータを用いたデジタル演算によって前記振幅値及び前記
位相差を求めるように構成されるものである。光検出手
段によって検出された戻り光はアナログ信号なので、こ
れに基づいて遅延量を測定するとなると回路構成が複雑
となるので、この発明は、アナログ−デジタル変換器で
一旦デジタル信号に変換することによって、その後はそ
のデジタル信号を記憶し、それに基づいて振幅値及び位
相差の測定などを行うようにした。
装置は、前記請求項１〜４のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記振幅測定
手段及び前記位相差測定手段が、前記光検出手段によっ
て検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分に対
応するアナログ信号をデジタルデータに変換するアナロ
グ−デジタル変換器を含んでおり、変換後のデジタルデ
ータを用いたデジタル演算によって前記振幅値及び前記
位相差を求めるように構成されるものである。光検出手
段によって検出された戻り光はアナログ信号なので、こ
れに基づいて遅延量を測定するとなると回路構成が複雑
となるので、この発明は、アナログ−デジタル変換器で
一旦デジタル信号に変換することによって、その後はそ
のデジタル信号を記憶し、それに基づいて振幅値及び位
相差の測定などを行うようにした。
【００１６】請求項６に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１〜５のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記振幅測定
手段によって複数回測定された振幅値に対して同期加算
を行う同期加算手段をさらに備えるものである。一回の
測定によって振幅値を算出した場合だと測定結果に誤差
が多く含まれる場合があるので、この発明は同期加算す
ることによってその測定精度を向上するようにした。
装置は、前記請求項１〜５のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記振幅測定
手段によって複数回測定された振幅値に対して同期加算
を行う同期加算手段をさらに備えるものである。一回の
測定によって振幅値を算出した場合だと測定結果に誤差
が多く含まれる場合があるので、この発明は同期加算す
ることによってその測定精度を向上するようにした。
【００１７】請求項７に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１〜６のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記位相差測
定手段によって複数回測定された位相差に対して同期加
算を行う同期加算手段をさらに備えるものである。一回
の測定によって位相差を算出した場合だと、測定結果に
誤差が多く含まれる場合があるので、この発明は同期加
算することによってその測定精度を向上するようにし
た。
装置は、前記請求項１〜６のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記位相差測
定手段によって複数回測定された位相差に対して同期加
算を行う同期加算手段をさらに備えるものである。一回
の測定によって位相差を算出した場合だと、測定結果に
誤差が多く含まれる場合があるので、この発明は同期加
算することによってその測定精度を向上するようにし
た。
【００１８】請求項８に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１〜７のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記偏光成分
分離手段によって分けられた前記戻り光のｐ偏光成分と
ｓ偏光成分のいずれか一方を選択的に出射する光スイッ
チをさらに備えており、前記光スイッチによる選択状態
を切り替えることにより、前記戻り光のｐ偏光成分とｓ
偏光成分を所定の順番で前記光検出手段に入射するもの
である。振幅測定手段及び位相差測定手段は、それぞれ
ｐ偏光成分用とｓ偏光成分用が必要であるが、この発明
のように、光スイッチの選択状態を切り換えることによ
って、一つの振幅測定手段及び位相差測定手段を用い
て、ｐ偏光成分及びｓ偏光成分の戻り光の振幅値及び位
相差を交互に測定することができる。
装置は、前記請求項１〜７のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記偏光成分
分離手段によって分けられた前記戻り光のｐ偏光成分と
ｓ偏光成分のいずれか一方を選択的に出射する光スイッ
チをさらに備えており、前記光スイッチによる選択状態
を切り替えることにより、前記戻り光のｐ偏光成分とｓ
偏光成分を所定の順番で前記光検出手段に入射するもの
である。振幅測定手段及び位相差測定手段は、それぞれ
ｐ偏光成分用とｓ偏光成分用が必要であるが、この発明
のように、光スイッチの選択状態を切り換えることによ
って、一つの振幅測定手段及び位相差測定手段を用い
て、ｐ偏光成分及びｓ偏光成分の戻り光の振幅値及び位
相差を交互に測定することができる。
【００１９】請求項９に記載された偏波モード分散測定
装置は、前記請求項１〜８のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記光検出手
段によって検出される前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光
成分のそれぞれの強度を測定する強度測定手段をさらに
備えるものである。この発明は、偏波モード分散を測定
すると同時に、戻り光の強度に基づいて通常のＯＴＤＲ
測定装置と同様の光ファイバの損失等を測定するように
したものである。
装置は、前記請求項１〜８のいずれかに記載された偏波
モード分散測定装置の一実施態様として、前記光検出手
段によって検出される前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光
成分のそれぞれの強度を測定する強度測定手段をさらに
備えるものである。この発明は、偏波モード分散を測定
すると同時に、戻り光の強度に基づいて通常のＯＴＤＲ
測定装置と同様の光ファイバの損失等を測定するように
したものである。
【００２０】請求項１０に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項９に記載された偏波モード分散測
定装置の一実施態様として、前記強度測定手段が、包絡
線検波器で構成されるものである。この発明は、包絡線
検波器によって通常のＯＴＤＲ測定装置と同様の光ファ
イバの損失などを測定するようにしたものである。
定装置は、前記請求項９に記載された偏波モード分散測
定装置の一実施態様として、前記強度測定手段が、包絡
線検波器で構成されるものである。この発明は、包絡線
検波器によって通常のＯＴＤＲ測定装置と同様の光ファ
イバの損失などを測定するようにしたものである。
【００２１】請求項１１に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１〜９のいずれかに記載された偏
波モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パル
ス生成手段から出射される前記光パルスは、所定の強度
を有するパルス光であり、前記位相差測定手段は、前記
光パルスとしてのパルス光が前記光パルス生成手段から
出射されてから前記戻り光としてのパルス光のｓ偏光成
分およびｐ偏光成分のいずれかが前記光検出手段によっ
て検出されるまでの時間に基づいて前記位相差を測定す
るものである。この発明は、所定強度の光パルスを用い
ているので、光ファイバの減衰特性によってどの程度の
強度の光パルスが戻り光として戻ってくるかが分かる。
また、この発明は、位相差測定手段によって光パルスが
光パルス生成手段から出射されてから光検出手段で検出
されるまでの時間を測定し、その時間を各波長毎に測定
し、それを波長の１周期当たりの時間と対比することに
よって位相差を測定するようにしたものである。
定装置は、前記請求項１〜９のいずれかに記載された偏
波モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パル
ス生成手段から出射される前記光パルスは、所定の強度
を有するパルス光であり、前記位相差測定手段は、前記
光パルスとしてのパルス光が前記光パルス生成手段から
出射されてから前記戻り光としてのパルス光のｓ偏光成
分およびｐ偏光成分のいずれかが前記光検出手段によっ
て検出されるまでの時間に基づいて前記位相差を測定す
るものである。この発明は、所定強度の光パルスを用い
ているので、光ファイバの減衰特性によってどの程度の
強度の光パルスが戻り光として戻ってくるかが分かる。
また、この発明は、位相差測定手段によって光パルスが
光パルス生成手段から出射されてから光検出手段で検出
されるまでの時間を測定し、その時間を各波長毎に測定
し、それを波長の１周期当たりの時間と対比することに
よって位相差を測定するようにしたものである。
【００２２】請求項１２に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１１に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射される光を所定時間通過させることにより
前記パルス光を出射する光パルス発生部と前記光パルス
発生部によって光を通過させる前記所定時間を指定する
タイミング制御部とを備えるものである。この発明は、
光パルス生成手段を具体的に限定したものであり、光パ
ルスはタイミング制御部によって指定された所定時間だ
け出射されるので、このタイミング制御部が光パルス発
生部に指定したタイミングを基準にして遅延量の測定を
行うことができる。
定装置は、前記請求項１１に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射される光を所定時間通過させることにより
前記パルス光を出射する光パルス発生部と前記光パルス
発生部によって光を通過させる前記所定時間を指定する
タイミング制御部とを備えるものである。この発明は、
光パルス生成手段を具体的に限定したものであり、光パ
ルスはタイミング制御部によって指定された所定時間だ
け出射されるので、このタイミング制御部が光パルス発
生部に指定したタイミングを基準にして遅延量の測定を
行うことができる。
【００２３】請求項１３に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１〜１０のいずれかに記載された
偏波モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パ
ルス生成手段から出射される前記光パルスは、所定波長
の光を所定周波数の変調信号を用いて強度変調した光で
あり、前記光検出手段は、前記戻り光のｓ偏光成分とｐ
偏光成分のそれぞれの強度に対応した電気的な検出信号
を出力する光−電気変換器であり、前記位相差測定手段
は、前記検出信号と前記変調信号との位相差に基づいて
前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分との間の位相差を
測定するものである。この発明は、被測定光ファイバに
入射される光パルスの強度を所定周波数の変調信号によ
って変調することによって、戻り光のｓ偏光成分とｐ偏
光成分のそれぞれの強度に対応した電気的な検出信号と
変調信号との間の位相差に基づいて、ｓ偏光成分の光と
ｐ偏光成分の光と間の位相差を測定するようにしたもの
である。
定装置は、前記請求項１〜１０のいずれかに記載された
偏波モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パ
ルス生成手段から出射される前記光パルスは、所定波長
の光を所定周波数の変調信号を用いて強度変調した光で
あり、前記光検出手段は、前記戻り光のｓ偏光成分とｐ
偏光成分のそれぞれの強度に対応した電気的な検出信号
を出力する光−電気変換器であり、前記位相差測定手段
は、前記検出信号と前記変調信号との位相差に基づいて
前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分との間の位相差を
測定するものである。この発明は、被測定光ファイバに
入射される光パルスの強度を所定周波数の変調信号によ
って変調することによって、戻り光のｓ偏光成分とｐ偏
光成分のそれぞれの強度に対応した電気的な検出信号と
変調信号との間の位相差に基づいて、ｓ偏光成分の光と
ｐ偏光成分の光と間の位相差を測定するようにしたもの
である。
【００２４】請求項１４に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１３に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射される光に対して前記変調信号に基づいて
強度変調を行う変調器と、前記変調信号を発生して前記
変調器に入力する発振器とを備えるものである。この発
明は、請求項１３に記載された光パルス生成手段を具体
的に限定したものである。
定装置は、前記請求項１３に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射される光に対して前記変調信号に基づいて
強度変調を行う変調器と、前記変調信号を発生して前記
変調器に入力する発振器とを備えるものである。この発
明は、請求項１３に記載された光パルス生成手段を具体
的に限定したものである。
【００２５】請求項１５に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１〜１０のいずれかに記載された
偏波モード分散測定装置の一実施態様として、前記被測
定光ファイバに入射される前記光パルスは、前記光パル
ス生成手段から出射される所定波長の光パルスが所定周
波数の変調信号によって周波数変調されたコヒーレント
光であり、前記光検出手段は、前記戻り光である前記コ
ヒーレント光に対して前記光パルス生成手段から出射さ
れた所定波長の光パルスを用いてヘテロダイン検波を行
うことにより、前記変調信号と同じ周波数の電気的な検
出信号を出力するヘテロダイン検波器で構成され、前記
振幅測定手段は、前記ヘテロダイン検波器から出力され
る前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成分のそれぞれに対
応する前記検出信号の振幅に基づいて前記振幅値を測定
し、前記位相差測定手段は、前記ヘテロダイン検波器か
ら出力される前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成分のそ
れぞれに対応する前記検出信号と前記変調信号との間の
位相差に基づいて前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分
との間の位相差を測定するものである。この発明は、光
パルス生成手段から出射される光パルスを周波数変調す
ることによってコヒーレント光とし、それを被測定光フ
ァイバに入射し、その戻り光と光パルス生成手段から出
射される光パルスとをヘテロダイン検波することによっ
て得られた検出信号と変調信号との間の位相差に基づい
て振幅値及び位相差を測定するようにしたものである。
定装置は、前記請求項１〜１０のいずれかに記載された
偏波モード分散測定装置の一実施態様として、前記被測
定光ファイバに入射される前記光パルスは、前記光パル
ス生成手段から出射される所定波長の光パルスが所定周
波数の変調信号によって周波数変調されたコヒーレント
光であり、前記光検出手段は、前記戻り光である前記コ
ヒーレント光に対して前記光パルス生成手段から出射さ
れた所定波長の光パルスを用いてヘテロダイン検波を行
うことにより、前記変調信号と同じ周波数の電気的な検
出信号を出力するヘテロダイン検波器で構成され、前記
振幅測定手段は、前記ヘテロダイン検波器から出力され
る前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成分のそれぞれに対
応する前記検出信号の振幅に基づいて前記振幅値を測定
し、前記位相差測定手段は、前記ヘテロダイン検波器か
ら出力される前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成分のそ
れぞれに対応する前記検出信号と前記変調信号との間の
位相差に基づいて前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分
との間の位相差を測定するものである。この発明は、光
パルス生成手段から出射される光パルスを周波数変調す
ることによってコヒーレント光とし、それを被測定光フ
ァイバに入射し、その戻り光と光パルス生成手段から出
射される光パルスとをヘテロダイン検波することによっ
て得られた検出信号と変調信号との間の位相差に基づい
て振幅値及び位相差を測定するようにしたものである。
【００２６】請求項１６に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１５に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射される光に対して前記変調信号に基づいて
周波数変調を行う周波数シフタと、前記変調信号を発生
して前記周波数シフタに入力する発振器とを備えるもの
である。この発明は、請求項１５に記載のコヒーレント
光を生成する光パルス生成手段を具体的に限定したもの
である。
定装置は、前記請求項１５に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射される光に対して前記変調信号に基づいて
周波数変調を行う周波数シフタと、前記変調信号を発生
して前記周波数シフタに入力する発振器とを備えるもの
である。この発明は、請求項１５に記載のコヒーレント
光を生成する光パルス生成手段を具体的に限定したもの
である。
【００２７】請求項１７に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１５に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記偏光成分分離手段に
代えて、前記戻り光に含まれる前記ｐ偏光成分又は前記
ｓ偏光成分を選択的に出射するように、前記光パルス生
成手段から出射される光の偏波状態を制御する第２の偏
波制御手段を備えるものである。この発明は、前記戻り
光である前記コヒーレント光に対して前記光パルス生成
手段から出射された所定波長の光パルスを基準光として
ヘテロダイン検波を行う際に、基準光となる光パルスの
偏波状態をｐ偏光成分及びｓ偏光成分の振幅値がそれぞ
れが最大となるような第１の偏波状態と第２の偏波状態
にそれぞれ変換することによって、ヘテロダイン検波器
は、戻り光に含まれるｐ偏光成分又はｓ偏光成分にそれ
ぞれ対応した前記変調信号と同じ周波数の電気的な検出
信号をそれぞれ出力するようになる。すなわち、第２の
偏波制御手段が基準光となる光パルスの偏波状態をｐ偏
光成分の振幅値が最大となるような第１の偏波状態に変
換すると、ヘテロダイン検波器からは戻り光に含まれる
ｐ偏光成分の光に対応した検出信号が出力されるように
なる。また、第２の偏波制御手段が基準光となる光パル
スの偏波状態をｓ偏光成分の振幅値が最大となるような
第２の偏波状態に変換すると、ヘテロダイン検波器から
は戻り光に含まれるｓ偏光成分の光に対応した検出信号
が出力されるようになり偏光ビームスプリッタなどの偏
光成分分離手段を省略することができる。
定装置は、前記請求項１５に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記偏光成分分離手段に
代えて、前記戻り光に含まれる前記ｐ偏光成分又は前記
ｓ偏光成分を選択的に出射するように、前記光パルス生
成手段から出射される光の偏波状態を制御する第２の偏
波制御手段を備えるものである。この発明は、前記戻り
光である前記コヒーレント光に対して前記光パルス生成
手段から出射された所定波長の光パルスを基準光として
ヘテロダイン検波を行う際に、基準光となる光パルスの
偏波状態をｐ偏光成分及びｓ偏光成分の振幅値がそれぞ
れが最大となるような第１の偏波状態と第２の偏波状態
にそれぞれ変換することによって、ヘテロダイン検波器
は、戻り光に含まれるｐ偏光成分又はｓ偏光成分にそれ
ぞれ対応した前記変調信号と同じ周波数の電気的な検出
信号をそれぞれ出力するようになる。すなわち、第２の
偏波制御手段が基準光となる光パルスの偏波状態をｐ偏
光成分の振幅値が最大となるような第１の偏波状態に変
換すると、ヘテロダイン検波器からは戻り光に含まれる
ｐ偏光成分の光に対応した検出信号が出力されるように
なる。また、第２の偏波制御手段が基準光となる光パル
スの偏波状態をｓ偏光成分の振幅値が最大となるような
第２の偏波状態に変換すると、ヘテロダイン検波器から
は戻り光に含まれるｓ偏光成分の光に対応した検出信号
が出力されるようになり偏光ビームスプリッタなどの偏
光成分分離手段を省略することができる。
【００２８】請求項１８に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１５〜１７のいずれかに記載され
た偏波モード分散測定装置の一実施態様として前記被測
定光ファイバが、下り線と上り線とを有するループバッ
ク方式を用いた光ファイバアンプ中継線路で構成され、
前記所定周波数の変調信号によって周波数変調すること
によって生成された前記コヒーレント光を前記光ファイ
バアンプ中継線路の下り線に入射するとともに、前記光
ファイバアンプ中継線路の上り線の出射端に現れる前記
戻り光である前記コヒーレント光を用いて偏波モード分
散の測定を行うものである。この発明は、被測定光ファ
イバがループバック方式を用いた光ファイバアンプ中継
線路で構成された場合に、その偏波モード分散を測定す
る場合を具体的に限定したものである。
定装置は、前記請求項１５〜１７のいずれかに記載され
た偏波モード分散測定装置の一実施態様として前記被測
定光ファイバが、下り線と上り線とを有するループバッ
ク方式を用いた光ファイバアンプ中継線路で構成され、
前記所定周波数の変調信号によって周波数変調すること
によって生成された前記コヒーレント光を前記光ファイ
バアンプ中継線路の下り線に入射するとともに、前記光
ファイバアンプ中継線路の上り線の出射端に現れる前記
戻り光である前記コヒーレント光を用いて偏波モード分
散の測定を行うものである。この発明は、被測定光ファ
イバがループバック方式を用いた光ファイバアンプ中継
線路で構成された場合に、その偏波モード分散を測定す
る場合を具体的に限定したものである。
【００２９】請求項１９に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１８に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定期間のみ前記コヒーレント光を出射し、前記所
定期間以外については前記コヒーレント光とほぼ等しい
光強度を有する一定波長の非コヒーレント光を出射して
おり、前記ヘテロダイン検波器から出力される前記検出
信号に対して前記変調信号の周波数近傍の信号のみを通
過させる帯域通過フィルタをさらに備えるものである。
この発明は、請求項１８に記載の光ファイバアンプ中継
線路に光パルスを入射して偏波モード分散を測定する場
合に、光アンプによって自動的にゲイン調整が行われる
ので、それを防止するために、光強度を一定に保持する
ためのローディング光を出射するとともに、光アンプに
よって戻り光に含まれるノイズ成分が増加するので、そ
のノイズ成分を有効に除去するために帯域通過フィルタ
を設けたものである。
定装置は、前記請求項１８に記載された偏波モード分散
測定装置の一実施態様として、前記光パルス生成手段
が、所定期間のみ前記コヒーレント光を出射し、前記所
定期間以外については前記コヒーレント光とほぼ等しい
光強度を有する一定波長の非コヒーレント光を出射して
おり、前記ヘテロダイン検波器から出力される前記検出
信号に対して前記変調信号の周波数近傍の信号のみを通
過させる帯域通過フィルタをさらに備えるものである。
この発明は、請求項１８に記載の光ファイバアンプ中継
線路に光パルスを入射して偏波モード分散を測定する場
合に、光アンプによって自動的にゲイン調整が行われる
ので、それを防止するために、光強度を一定に保持する
ためのローディング光を出射するとともに、光アンプに
よって戻り光に含まれるノイズ成分が増加するので、そ
のノイズ成分を有効に除去するために帯域通過フィルタ
を設けたものである。
【００３０】請求項２０に記載された偏波モード分散測
定装置は、前記請求項１〜１９のいずれかに記載された
偏波モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パ
ルス生成手段から出射される前記光パルスの波長を測定
する波長測定手段をさらに備えるものである。この発明
は、温度特性の変化や経時変化によって光パルス生成手
段から出射された光パルスが所望の波長でない場合があ
り得るので実際に被測定光ファイバに入射される光パル
スの波長を波長測定手段で測定するようにしたものであ
る。
定装置は、前記請求項１〜１９のいずれかに記載された
偏波モード分散測定装置の一実施態様として、前記光パ
ルス生成手段から出射される前記光パルスの波長を測定
する波長測定手段をさらに備えるものである。この発明
は、温度特性の変化や経時変化によって光パルス生成手
段から出射された光パルスが所望の波長でない場合があ
り得るので実際に被測定光ファイバに入射される光パル
スの波長を波長測定手段で測定するようにしたものであ
る。
【００３１】請求項２１に記載された偏波モード分散測
定は、前記請求項２０に記載された偏波モード分散測定
装置の一実施態様として、前記波長測定手段が前記光パ
ルスの波長に近い所定の波長を有する基準光を出射する
基準光生成手段と、前記基準光生成手段から出射される
前記基準光を用いて前記光パルス生成手段から出射され
る前記光パルスに対するヘテロダイン検波を行って、前
記基準光と前記光パルスのそれぞれの波長の差分相当の
周波数を有する差信号を出力する差信号出力手段と、前
記差信号の周波数を測定する周波数測定器と、を備える
ものである。この発明は、請求項２０に記載の波長測定
手段を具体的に限定したものである。
定は、前記請求項２０に記載された偏波モード分散測定
装置の一実施態様として、前記波長測定手段が前記光パ
ルスの波長に近い所定の波長を有する基準光を出射する
基準光生成手段と、前記基準光生成手段から出射される
前記基準光を用いて前記光パルス生成手段から出射され
る前記光パルスに対するヘテロダイン検波を行って、前
記基準光と前記光パルスのそれぞれの波長の差分相当の
周波数を有する差信号を出力する差信号出力手段と、前
記差信号の周波数を測定する周波数測定器と、を備える
ものである。この発明は、請求項２０に記載の波長測定
手段を具体的に限定したものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施の
形態に係る偏波モード分散測定装置について図面を参照
しながら説明する。
形態に係る偏波モード分散測定装置について図面を参照
しながら説明する。
【００３３】〔第１の実施の形態〕本発明を適用した第
１の実施の形態に係る偏波モード分散測定装置は、二つ
の直交する偏波モードの光パルスを別々に被測定光ファ
イバに出射し、戻ってきた光パルスのｐ偏光成分とｓ偏
光成分の振幅及び両者の位相差を複数種類の波長につい
て求め、それに基づいて偏波モード分散を測定するよう
にしたものである。
１の実施の形態に係る偏波モード分散測定装置は、二つ
の直交する偏波モードの光パルスを別々に被測定光ファ
イバに出射し、戻ってきた光パルスのｐ偏光成分とｓ偏
光成分の振幅及び両者の位相差を複数種類の波長につい
て求め、それに基づいて偏波モード分散を測定するよう
にしたものである。
【００３４】図１は、第１の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の構成を示す図である。この実施の形態
では、偏波モード分散測定装置１０を用いて、敷設済の
光ファイバ２〜４に関する偏波モード分散を測定する場
合について説明する。光ファイバ２の一端は溶着接続部
（図示せず）を介して偏波モード分散測定装置１０の入
出力端子２２に接続され、他端はコネクタ接続部５を介
して光ファイバ３の一端に接続されている。光ファイバ
３の他端はコネクタ接続部６を介して光ファイバ４の一
端に接続されている。光ファイバ４の他端はファイバ先
端部７を形成している。
ド分散測定装置の構成を示す図である。この実施の形態
では、偏波モード分散測定装置１０を用いて、敷設済の
光ファイバ２〜４に関する偏波モード分散を測定する場
合について説明する。光ファイバ２の一端は溶着接続部
（図示せず）を介して偏波モード分散測定装置１０の入
出力端子２２に接続され、他端はコネクタ接続部５を介
して光ファイバ３の一端に接続されている。光ファイバ
３の他端はコネクタ接続部６を介して光ファイバ４の一
端に接続されている。光ファイバ４の他端はファイバ先
端部７を形成している。
【００３５】偏波モード分散測定装置１０は、タイミン
グ制御部１１１、波長可変光源１２、光パルス発生回路
１３、正弦波発振器１４、正弦波変調器１５、偏波コン
トローラ１６、光方向性結合器１７、偏光ビームスプリ
ッタ１８、光−電気（Ｏ／Ｅ）変換器１９ｓ，１９ｐ、
位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐ、解析装置２１１を含ん
で構成される。
グ制御部１１１、波長可変光源１２、光パルス発生回路
１３、正弦波発振器１４、正弦波変調器１５、偏波コン
トローラ１６、光方向性結合器１７、偏光ビームスプリ
ッタ１８、光−電気（Ｏ／Ｅ）変換器１９ｓ，１９ｐ、
位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐ、解析装置２１１を含ん
で構成される。
【００３６】波長可変光源１２は、光通信用として使用
される基本波長１．３１μｍ，１．５５μｍ，１．６５
μｍから前後にずれた複数の波長の光を連続的に可変し
て生成する。例えば、波長可変光源１２は、１５２０ｎ
ｍ〜１５８０ｎｍの間で波長を１ｎｍや０．１ｎｍ単位
で変化させた光や、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍの間で
３０ｎｍ単位で変化させた光などを自由に出射すること
ができるレーザ光源である。なお、波長可変光源１２か
ら出射される波長の値は、タイミング制御部１１１から
出力される波長設定信号によって任意に設定される。
される基本波長１．３１μｍ，１．５５μｍ，１．６５
μｍから前後にずれた複数の波長の光を連続的に可変し
て生成する。例えば、波長可変光源１２は、１５２０ｎ
ｍ〜１５８０ｎｍの間で波長を１ｎｍや０．１ｎｍ単位
で変化させた光や、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍの間で
３０ｎｍ単位で変化させた光などを自由に出射すること
ができるレーザ光源である。なお、波長可変光源１２か
ら出射される波長の値は、タイミング制御部１１１から
出力される波長設定信号によって任意に設定される。
【００３７】光パルス発生回路１３は、波長可変光源１
２から出射される光が入射され、その入射光の１次回折
光を、タイミング制御部１１１から出力されるタイミン
グ信号に応じたタイミングで、正弦波変調器１５に出射
する。光パルス発生回路１３は、図示していない音響光
学変調器（ＡＯＭ）、発振器、スイッチ回路等を含んで
構成される。音響光学変調器は、入射光の１次回折光を
発振器から出力される駆動信号の周波数に応じた回折角
で出射する。発振器は、所定の超音波周波数の駆動信号
を出力する。スイッチ回路はタイミング制御部１１１か
ら出力されるタイミング信号に応じたタイミングで発振
器から出力される所定周波数の駆動信号を音響光学変調
器に印加する。これによって、光パルス発生回路１３
は、タイミング信号の入力タイミングに同期した光パル
スを正弦波変調器１５に出射する。なお、光パルス発生
回路１３を構成する音響光学変調器には、波長可変光源
１２から出射される種々の波長の光が入射されるように
なるので、光パルス発生回路１３は、この音響光学変調
器の回折効率が最適な値となるように駆動信号の超音波
周波数及び電圧値を適当に制御している。このように波
長に応じて駆動信号の超音波周波数及び電圧値を制御す
るような光パルス発生回路については、本発明の発明者
が別途出願しているので、ここではその説明は省略す
る。
２から出射される光が入射され、その入射光の１次回折
光を、タイミング制御部１１１から出力されるタイミン
グ信号に応じたタイミングで、正弦波変調器１５に出射
する。光パルス発生回路１３は、図示していない音響光
学変調器（ＡＯＭ）、発振器、スイッチ回路等を含んで
構成される。音響光学変調器は、入射光の１次回折光を
発振器から出力される駆動信号の周波数に応じた回折角
で出射する。発振器は、所定の超音波周波数の駆動信号
を出力する。スイッチ回路はタイミング制御部１１１か
ら出力されるタイミング信号に応じたタイミングで発振
器から出力される所定周波数の駆動信号を音響光学変調
器に印加する。これによって、光パルス発生回路１３
は、タイミング信号の入力タイミングに同期した光パル
スを正弦波変調器１５に出射する。なお、光パルス発生
回路１３を構成する音響光学変調器には、波長可変光源
１２から出射される種々の波長の光が入射されるように
なるので、光パルス発生回路１３は、この音響光学変調
器の回折効率が最適な値となるように駆動信号の超音波
周波数及び電圧値を適当に制御している。このように波
長に応じて駆動信号の超音波周波数及び電圧値を制御す
るような光パルス発生回路については、本発明の発明者
が別途出願しているので、ここではその説明は省略す
る。
【００３８】タイミング制御部１１１は、光パルスの出
力タイミングに対応したタイミング信号（プローブパル
ス）を光パルス発生回路１３及び正弦波発振器１４に、
光パルスの波長に関する波長設定信号を波長可変光源１
２に、直線偏光の振動方向を制御する偏波状態制御信号
を偏波コントローラ１６に、偏波モード分散の解析開始
信号を解析装置２１１にそれぞれ出力する。タイミング
信号は所定の時間幅を有するパルス状の信号である。光
パルス発生回路１３は、このタイミング制御部１１１か
ら入力されるタイミング信号がハイレベルの状態にある
場合に所定波長の光パルスを正弦波変調器１５に出射し
ており、このタイミング信号のハイレベルの時間を制御
することによって光パルスの幅を適当に制御することが
できる。波長設定信号は、前述のように波長可変光源１
２から出射される光の波長を１５２０ｎｍ〜１５８０ｎ
ｍの間で１ｎｍ単位で変化させる場合には、その設定内
容は１５２０ｎｍ，１５２１ｎｍ，１５２２ｎｍ，・・
・のようなものとなり、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍの
間で３０ｎｍ単位で変化させる場合には、その設定内容
は１３００ｎｍ，１３３０ｎｍ，１３６０ｎｍ，・・・
のようなものとなる。解析開始信号は、このような一連
の波長設定信号による位相及び振幅の測定が終了した時
点で解析装置２１１に出力されるものである。
力タイミングに対応したタイミング信号（プローブパル
ス）を光パルス発生回路１３及び正弦波発振器１４に、
光パルスの波長に関する波長設定信号を波長可変光源１
２に、直線偏光の振動方向を制御する偏波状態制御信号
を偏波コントローラ１６に、偏波モード分散の解析開始
信号を解析装置２１１にそれぞれ出力する。タイミング
信号は所定の時間幅を有するパルス状の信号である。光
パルス発生回路１３は、このタイミング制御部１１１か
ら入力されるタイミング信号がハイレベルの状態にある
場合に所定波長の光パルスを正弦波変調器１５に出射し
ており、このタイミング信号のハイレベルの時間を制御
することによって光パルスの幅を適当に制御することが
できる。波長設定信号は、前述のように波長可変光源１
２から出射される光の波長を１５２０ｎｍ〜１５８０ｎ
ｍの間で１ｎｍ単位で変化させる場合には、その設定内
容は１５２０ｎｍ，１５２１ｎｍ，１５２２ｎｍ，・・
・のようなものとなり、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍの
間で３０ｎｍ単位で変化させる場合には、その設定内容
は１３００ｎｍ，１３３０ｎｍ，１３６０ｎｍ，・・・
のようなものとなる。解析開始信号は、このような一連
の波長設定信号による位相及び振幅の測定が終了した時
点で解析装置２１１に出力されるものである。
【００３９】正弦波発振器１４は、タイミング制御部１
１１から出力されるタイミング信号に同期して所定周波
数の正弦波信号を正弦波変調器１５及び位相振幅検出器
２０ｓ，２０ｐに出力する。なお、正弦波発振器１４
は、所定の波長に対する位相比較が行われている間は正
弦波信号を位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐに出力し続け
る。正弦波変調器１５は、正弦波発振器１４から出力さ
れる正弦波信号に基づいて、光パルス発生回路１３から
出射される光パルスの強度を変調し、その強度変調され
た光パルスを偏波コントローラ１６に出射する。偏波コ
ントローラ１６は、正弦波変調器１５によって強度変調
された光パルスが入射され、この光パルスの偏波状態を
直線偏光に変え、かつ、その直線偏光の振動方向をタイ
ミング制御部１１１から出力される偏波状態制御信号に
応じて制御し、偏波状態の制御された強度変調光パルス
を光方向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファ
イバ２〜４に出射する。すなわち、偏波コントローラ１
６は、自然光を直線偏光に変換する偏光子と、この偏光
子を光軸回りに回転させるモータ駆動部とから構成され
ている。モータ駆動部はタイミング制御部１１１から出
力される偏波状態制御信号に応じて偏光子を光軸回りに
おける所定位置に位置決めしているので、強度変調光パ
ルスは、偏光子によって所定の振動方向を有する直線偏
光に変換されて出射されるようになっている。なお、偏
波コントローラ１６は、これ以外の４分の１波長板など
の種々の光学素子を適当に組み合わせて構成してもよい
ことはいうまでもない。
１１から出力されるタイミング信号に同期して所定周波
数の正弦波信号を正弦波変調器１５及び位相振幅検出器
２０ｓ，２０ｐに出力する。なお、正弦波発振器１４
は、所定の波長に対する位相比較が行われている間は正
弦波信号を位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐに出力し続け
る。正弦波変調器１５は、正弦波発振器１４から出力さ
れる正弦波信号に基づいて、光パルス発生回路１３から
出射される光パルスの強度を変調し、その強度変調され
た光パルスを偏波コントローラ１６に出射する。偏波コ
ントローラ１６は、正弦波変調器１５によって強度変調
された光パルスが入射され、この光パルスの偏波状態を
直線偏光に変え、かつ、その直線偏光の振動方向をタイ
ミング制御部１１１から出力される偏波状態制御信号に
応じて制御し、偏波状態の制御された強度変調光パルス
を光方向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファ
イバ２〜４に出射する。すなわち、偏波コントローラ１
６は、自然光を直線偏光に変換する偏光子と、この偏光
子を光軸回りに回転させるモータ駆動部とから構成され
ている。モータ駆動部はタイミング制御部１１１から出
力される偏波状態制御信号に応じて偏光子を光軸回りに
おける所定位置に位置決めしているので、強度変調光パ
ルスは、偏光子によって所定の振動方向を有する直線偏
光に変換されて出射されるようになっている。なお、偏
波コントローラ１６は、これ以外の４分の１波長板など
の種々の光学素子を適当に組み合わせて構成してもよい
ことはいうまでもない。
【００４０】光方向性結合器１７は、偏波コントローラ
１６から出射された強度変調光パルスが入射され、それ
を入出力端２２を介して、測定対象である光ファイバ２
〜４に向けて出射すると共に光ファイバ２〜４間のコネ
クタ接続部５，６やファイバ先端部７で反射及び散乱し
た反射光及び後方散乱光を偏光ビームスプリッタ１８に
分波するものである。偏光ビームスプリッタ１８は、光
方向性結合器１７によって分波されて来た反射光及び後
方散乱光が入射され、それをｐ偏光成分とｓ偏光成分の
反射光及び後方散乱光に分離する。偏光ビームスプリッ
タ１８によって分離されたｓ偏光成分の反射光及び後方
散乱光は光−電気変換器１９ｓに、ｐ偏光成分の反射光
及び後方散乱光は光−電気変換器１９ｐにそれぞれ入射
されるように構成される。光−電気変換器１９ｓは、偏
光ビームスプリッタ１８によって分離されたｓ偏光成分
の反射光及び後方散乱光が入射され、それを電気信号に
変換して、位相振幅検出器２０ｓに出力する。光−電気
変換器１９ｐは、偏光ビームスプリッタ１８によって分
離されたｐ偏光成分の反射光及び後方散乱光が入射さ
れ、それを電気信号に変換して、位相振幅検出器２０ｐ
に出力する。
１６から出射された強度変調光パルスが入射され、それ
を入出力端２２を介して、測定対象である光ファイバ２
〜４に向けて出射すると共に光ファイバ２〜４間のコネ
クタ接続部５，６やファイバ先端部７で反射及び散乱し
た反射光及び後方散乱光を偏光ビームスプリッタ１８に
分波するものである。偏光ビームスプリッタ１８は、光
方向性結合器１７によって分波されて来た反射光及び後
方散乱光が入射され、それをｐ偏光成分とｓ偏光成分の
反射光及び後方散乱光に分離する。偏光ビームスプリッ
タ１８によって分離されたｓ偏光成分の反射光及び後方
散乱光は光−電気変換器１９ｓに、ｐ偏光成分の反射光
及び後方散乱光は光−電気変換器１９ｐにそれぞれ入射
されるように構成される。光−電気変換器１９ｓは、偏
光ビームスプリッタ１８によって分離されたｓ偏光成分
の反射光及び後方散乱光が入射され、それを電気信号に
変換して、位相振幅検出器２０ｓに出力する。光−電気
変換器１９ｐは、偏光ビームスプリッタ１８によって分
離されたｐ偏光成分の反射光及び後方散乱光が入射さ
れ、それを電気信号に変換して、位相振幅検出器２０ｐ
に出力する。
【００４１】位相振幅検出器２０ｐは、正弦波発振器１
４から出力される正弦波信号と、各コネクタ接続部５，
６やファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後
方散乱光のｐ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信
号波形との間の位相を比較しその位相差信号を解析装置
２１１に出力すると共に、各コネクタ接続部５，６やフ
ァイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱
光のｐ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信号波形
の最大振幅値を測定し、それを解析装置２１１に出力す
る。同様に、位相振幅検出器２０ｓは、正弦波発振器１
４から出力される正弦波信号と、各コネクタ接続部５，
６やファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後
方散乱光のｓ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信
号波形との間の位相を比較し、その位相差信号を解析装
置２１１に出力すると共に、各コネクタ接続部５，６や
ファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散
乱光のｓ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信号波
形の最大振幅値を測定し、それを解析装置２１１に出力
する。
４から出力される正弦波信号と、各コネクタ接続部５，
６やファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後
方散乱光のｐ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信
号波形との間の位相を比較しその位相差信号を解析装置
２１１に出力すると共に、各コネクタ接続部５，６やフ
ァイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱
光のｐ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信号波形
の最大振幅値を測定し、それを解析装置２１１に出力す
る。同様に、位相振幅検出器２０ｓは、正弦波発振器１
４から出力される正弦波信号と、各コネクタ接続部５，
６やファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後
方散乱光のｓ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信
号波形との間の位相を比較し、その位相差信号を解析装
置２１１に出力すると共に、各コネクタ接続部５，６や
ファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散
乱光のｓ偏光成分の強度変調光パルスに対応する信号波
形の最大振幅値を測定し、それを解析装置２１１に出力
する。
【００４２】解析装置２１１は、位相振幅検出器２０
ｐ，２０ｓから出力される位相差信号及び振幅値を順次
記憶しておき、タイミング制御部１１１から出力される
解析開始信号に応じて、これらの蓄積された位相差信号
及び振幅値に基づいて所定の演算処理を施し、コネクタ
接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する地点におけ
る偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４に対応する
区間の偏波モード分散をそれぞれ算出する。なお、解析
装置２１１がどのようにして偏波モード分散を算出する
のかについては、本発明の出願人が先に出願した特開平
９−２６４８１４号公報に詳細に記載されているので、
ここではその詳細な説明は省略し、後述の動作説明の中
で概略のみを説明することとする。
ｐ，２０ｓから出力される位相差信号及び振幅値を順次
記憶しておき、タイミング制御部１１１から出力される
解析開始信号に応じて、これらの蓄積された位相差信号
及び振幅値に基づいて所定の演算処理を施し、コネクタ
接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する地点におけ
る偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４に対応する
区間の偏波モード分散をそれぞれ算出する。なお、解析
装置２１１がどのようにして偏波モード分散を算出する
のかについては、本発明の出願人が先に出願した特開平
９−２６４８１４号公報に詳細に記載されているので、
ここではその詳細な説明は省略し、後述の動作説明の中
で概略のみを説明することとする。
【００４３】上述したタイミング制御部１１１、波長可
変光源１２、光パルス発生回路１３正弦波発振器１４及
び正弦波変調器１５が光パルス生成手段に、偏波コント
ローラ１６が偏波制御手段に、光方向性結合器１７及び
偏光ビームスプリッタ１８が偏光成分分離手段に、光−
電気変換器１９ｓ，１９ｐが光検出手段に、位相振幅検
出器２０ｓ，２０ｐ及び解析装置２１１が振幅測定手段
に、位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐ及び解析装置２１１
が位相差測定手段に、解析装置２１１が解析手段にそれ
ぞれ対応する。
変光源１２、光パルス発生回路１３正弦波発振器１４及
び正弦波変調器１５が光パルス生成手段に、偏波コント
ローラ１６が偏波制御手段に、光方向性結合器１７及び
偏光ビームスプリッタ１８が偏光成分分離手段に、光−
電気変換器１９ｓ，１９ｐが光検出手段に、位相振幅検
出器２０ｓ，２０ｐ及び解析装置２１１が振幅測定手段
に、位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐ及び解析装置２１１
が位相差測定手段に、解析装置２１１が解析手段にそれ
ぞれ対応する。
【００４４】次に、第１の実施の形態に係る偏波モード
分散測定装置１０の動作について図面を用いて説明す
る。図２は、図１の偏波モード分散測定装置１０によっ
て、コネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７の存在す
る地点における偏波モード分散並びに光ファイバ２〜４
の偏波モード分散がどのようにして測定されるのかを示
す波形図であり、横軸に時間を示す。まず、タイミング
制御部１１１は、波長可変光源１２に対して波長λ０の
波長設定信号を出力する。これによって、波長可変光源
１２は波長λ０の光を光パルス発生回路１３に出射する
ようになる。
分散測定装置１０の動作について図面を用いて説明す
る。図２は、図１の偏波モード分散測定装置１０によっ
て、コネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７の存在す
る地点における偏波モード分散並びに光ファイバ２〜４
の偏波モード分散がどのようにして測定されるのかを示
す波形図であり、横軸に時間を示す。まず、タイミング
制御部１１１は、波長可変光源１２に対して波長λ０の
波長設定信号を出力する。これによって、波長可変光源
１２は波長λ０の光を光パルス発生回路１３に出射する
ようになる。
【００４５】タイミング制御部１１１は、図２（ａ）に
示すようなタイミング信号（プローブパルス）を光パル
ス発生回路１３及び正弦波発振器１４に出力する。光パ
ルス発生回路１３は、このタイミング信号の入力に同期
したタイミングで波長λ０の光パルスを正弦波変調器１
５に出射する。これと同じタイミングで正弦波発振器１
４は図２（ｃ）に示すような正弦波信号を正弦波変調器
１５及び位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐに出力する。正
弦波変調器１５は、正弦波発振器１４から出力された正
弦波信号に応じて光パルス発生回路１３から入射された
光パルスの強度を変調し、図２（ｂ）に示すような強度
変調光パルスを偏波コントローラ１６に出射する。
示すようなタイミング信号（プローブパルス）を光パル
ス発生回路１３及び正弦波発振器１４に出力する。光パ
ルス発生回路１３は、このタイミング信号の入力に同期
したタイミングで波長λ０の光パルスを正弦波変調器１
５に出射する。これと同じタイミングで正弦波発振器１
４は図２（ｃ）に示すような正弦波信号を正弦波変調器
１５及び位相振幅検出器２０ｓ，２０ｐに出力する。正
弦波変調器１５は、正弦波発振器１４から出力された正
弦波信号に応じて光パルス発生回路１３から入射された
光パルスの強度を変調し、図２（ｂ）に示すような強度
変調光パルスを偏波コントローラ１６に出射する。
【００４６】このとき偏波コントローラ１６は、正弦波
変調器１５から出射された強度変調光パルスを第１の偏
波状態に変換して光方向性結合器１７に出射するように
タイミング制御部１１１から出力された第１の偏波状態
制御信号によって予め設定されている。ここで、第１の
偏波状態の光パルスとは、偏波コントローラ１６から出
射される直線偏光の光パルスが被測定光ファイバ２〜４
を通過することなく偏光ビームスプリッタ１８に入射し
た場合に、偏光ビームスプリッタ１８から出射されるｐ
偏光成分の光強度が最大となるような振動方向を有する
直線偏光に変換された光パルスのことである。従って、
偏波コントローラ１６が光パルスを第１の偏波状態に変
換するためには、偏波コントローラ１６から出射される
直線偏光の光パルスが被測定光ファイバ２〜４を通過す
ることなく偏光ビームスプリッタ１８に入射した場合
に、偏光ビームスプリッタ１８から出射されるｐ偏光成
分の光強度が最大となるように偏波コントローラ１６内
の偏光子の回転位置を予め検出しておき、この回転位置
に関する情報を第１の偏波状態制御信号として、タイミ
ング制御部１１１に設定しておく。従って、タイミング
制御部１１１がこの回転位置に関する第１の偏波状態制
御信号を偏波コントローラ１６に出力すると、偏波コン
トローラ１６は偏光子の回転位置をモータ駆動部によっ
て制御し、正弦波変調器１５から出射される強度変調光
パルスを第１の偏波状態の光パルスに変換して出射する
ようになる。
変調器１５から出射された強度変調光パルスを第１の偏
波状態に変換して光方向性結合器１７に出射するように
タイミング制御部１１１から出力された第１の偏波状態
制御信号によって予め設定されている。ここで、第１の
偏波状態の光パルスとは、偏波コントローラ１６から出
射される直線偏光の光パルスが被測定光ファイバ２〜４
を通過することなく偏光ビームスプリッタ１８に入射し
た場合に、偏光ビームスプリッタ１８から出射されるｐ
偏光成分の光強度が最大となるような振動方向を有する
直線偏光に変換された光パルスのことである。従って、
偏波コントローラ１６が光パルスを第１の偏波状態に変
換するためには、偏波コントローラ１６から出射される
直線偏光の光パルスが被測定光ファイバ２〜４を通過す
ることなく偏光ビームスプリッタ１８に入射した場合
に、偏光ビームスプリッタ１８から出射されるｐ偏光成
分の光強度が最大となるように偏波コントローラ１６内
の偏光子の回転位置を予め検出しておき、この回転位置
に関する情報を第１の偏波状態制御信号として、タイミ
ング制御部１１１に設定しておく。従って、タイミング
制御部１１１がこの回転位置に関する第１の偏波状態制
御信号を偏波コントローラ１６に出力すると、偏波コン
トローラ１６は偏光子の回転位置をモータ駆動部によっ
て制御し、正弦波変調器１５から出射される強度変調光
パルスを第１の偏波状態の光パルスに変換して出射する
ようになる。
【００４７】偏波コントローラ１６から出射される第１
の偏波状態の強度変調光パルスは、光方向性結合器１７
及び入出力端２２を介して光ファイバ２〜４に入射され
る。光ファイバ２〜４に入射した強度変調光パルスは、
コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部７でそれぞ
れ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそれぞれ経由し
て入出力端２２に戻ってくる。入出力端２２に戻ってき
た強度変調光パルスは光方向性結合器１７を介して偏光
ビームスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成分の
強度変調光パルスとｓ偏光成分の強度変調光パルスに分
離され、それぞれの強度変調光パルスに対応した光−電
気変換器１９ｓ，１９ｐに入射され、そこで電気的な信
号に変換される。光−電気変換器１９ｓ，１９ｐから出
力される電気的な信号は図２（ｄ）〜（ｇ）に示すよう
に、それぞれの信号波形が正弦波変調器１５から出射さ
れた図２（ｂ）の強度変調光パルスに対応した波形を示
すようになる。
の偏波状態の強度変調光パルスは、光方向性結合器１７
及び入出力端２２を介して光ファイバ２〜４に入射され
る。光ファイバ２〜４に入射した強度変調光パルスは、
コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部７でそれぞ
れ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそれぞれ経由し
て入出力端２２に戻ってくる。入出力端２２に戻ってき
た強度変調光パルスは光方向性結合器１７を介して偏光
ビームスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成分の
強度変調光パルスとｓ偏光成分の強度変調光パルスに分
離され、それぞれの強度変調光パルスに対応した光−電
気変換器１９ｓ，１９ｐに入射され、そこで電気的な信
号に変換される。光−電気変換器１９ｓ，１９ｐから出
力される電気的な信号は図２（ｄ）〜（ｇ）に示すよう
に、それぞれの信号波形が正弦波変調器１５から出射さ
れた図２（ｂ）の強度変調光パルスに対応した波形を示
すようになる。
【００４８】図２（ｄ）は、コネクタ接続部５，６並び
にファイバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱した波長λ
０のｐ偏光成分の強度変調光パルスの戻り光が光−電気
変換器１９ｐによって変換された場合における信号波形
の一例を示す図である。図２（ｄ）において、信号波形
ａｐ０はコネクタ接続部５で、信号波形ｂｐ０はコネク
タ接続部６で、信号波形ｃｐ０はファイバ先端部７で、
それぞれ反射及び散乱した波長λ０のｐ偏光成分の強度
変調光パルスの戻り光に対応するものである。図２（ｅ
は、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部７で反
射及び散乱した波長λ０のｓ偏光成分の強度変調光パル
スの戻り光が光−電気変換器１９ｓによって変換された
場合における信号波形の一例を示す図である。図２
（ｅ）において、信号波形ａｓ０はコネクタ接続部５
で、信号波形ｂｓ０はコネクタ接続部６で、信号波形ｃ
ｓ０はファイバ先端部７で、それぞれ反射及び散乱した
波長λ０ｓ偏光成分の強度変調光パルスの戻り光に対応
するものである。なお、図２において、コネクタ接続部
５にはａの文字を、コネクタ接続部６にはｂの文字を、
ファイバ先端部７にはｃの文字を付して、それぞれの波
形との対応を示している。
にファイバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱した波長λ
０のｐ偏光成分の強度変調光パルスの戻り光が光−電気
変換器１９ｐによって変換された場合における信号波形
の一例を示す図である。図２（ｄ）において、信号波形
ａｐ０はコネクタ接続部５で、信号波形ｂｐ０はコネク
タ接続部６で、信号波形ｃｐ０はファイバ先端部７で、
それぞれ反射及び散乱した波長λ０のｐ偏光成分の強度
変調光パルスの戻り光に対応するものである。図２（ｅ
は、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部７で反
射及び散乱した波長λ０のｓ偏光成分の強度変調光パル
スの戻り光が光−電気変換器１９ｓによって変換された
場合における信号波形の一例を示す図である。図２
（ｅ）において、信号波形ａｓ０はコネクタ接続部５
で、信号波形ｂｓ０はコネクタ接続部６で、信号波形ｃ
ｓ０はファイバ先端部７で、それぞれ反射及び散乱した
波長λ０ｓ偏光成分の強度変調光パルスの戻り光に対応
するものである。なお、図２において、コネクタ接続部
５にはａの文字を、コネクタ接続部６にはｂの文字を、
ファイバ先端部７にはｃの文字を付して、それぞれの波
形との対応を示している。
【００４９】位相振幅検出器２０ｐは、光−電気変換器
１９ｐから出力される各信号波形ａｐ０，ｂｐ０，ｃｐ
０と、正弦波発振器１４から出力される図２（ｃ）の正
弦波信号との間で位相を比較し、その位相差信号Ｐ１０
ａ，Ｐ１０ｂ，Ｐ１０ｃを解析装置２１１に出力する。
また、位相振幅比較器２０ｐは、光−電気変換器１９ｐ
から出力される各信号波形ａｐ０，ｂｐ０，ｃｐ０の最
大振幅値を検出し、その振幅値Ｌ１０ａ，Ｌ１０ｂ，Ｌ
１０ｃを解析装置２１１に出力する。位相振幅検出器２
０ｓは、光−電気変換器１９ｓから出力される各信号波
形ａｓ０，ｂｓ０，ｃｓ０と、正弦波発振器１４から出
力される図２（ｃ）の正弦波信号との間で位相を比較
し、得られた位相差信号Ｐ２０ａ，Ｐ２０ｂ，Ｐ２０ｃ
を解析装置２１１に出力する。また、位相振幅比較器２
０ｓは、光−電気変換器１９ｓから出力される各信号波
形ａｓ０，ｂｓ０，ｃｓ０の最大振幅値を検出し、その
振幅値Ｌ２０ａ，Ｌ２０ｂ，Ｌ２０ｃを解析装置２１１
に出力する。
１９ｐから出力される各信号波形ａｐ０，ｂｐ０，ｃｐ
０と、正弦波発振器１４から出力される図２（ｃ）の正
弦波信号との間で位相を比較し、その位相差信号Ｐ１０
ａ，Ｐ１０ｂ，Ｐ１０ｃを解析装置２１１に出力する。
また、位相振幅比較器２０ｐは、光−電気変換器１９ｐ
から出力される各信号波形ａｐ０，ｂｐ０，ｃｐ０の最
大振幅値を検出し、その振幅値Ｌ１０ａ，Ｌ１０ｂ，Ｌ
１０ｃを解析装置２１１に出力する。位相振幅検出器２
０ｓは、光−電気変換器１９ｓから出力される各信号波
形ａｓ０，ｂｓ０，ｃｓ０と、正弦波発振器１４から出
力される図２（ｃ）の正弦波信号との間で位相を比較
し、得られた位相差信号Ｐ２０ａ，Ｐ２０ｂ，Ｐ２０ｃ
を解析装置２１１に出力する。また、位相振幅比較器２
０ｓは、光−電気変換器１９ｓから出力される各信号波
形ａｓ０，ｂｓ０，ｃｓ０の最大振幅値を検出し、その
振幅値Ｌ２０ａ，Ｌ２０ｂ，Ｌ２０ｃを解析装置２１１
に出力する。
【００５０】以下同様にして、タイミング制御部１１１
は、波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設
定信号を順次出力する。図２（ｆ）は、コネクタ接続部
５，６並びにファイバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱
した波長λｎのｐ偏光成分の強度変調光パルスの戻り光
が光−電気変換器１９ｐによって変換された場合におけ
る信号波形の一例を示す図である。図２（ｆ）におい
て、信号波形ａｐｎはコネクタ接続部５で、信号波形ｂ
ｐｎはコネクタ接続部６で、信号波形ｃｐｎはファイバ
先端部７で、それぞれ反射及び散乱した波長λｎのｐ偏
光成分の強度変調光パルスの戻り光に対応するものであ
る。図２（ｇ）は、コネクタ接続部５，６並びにファイ
バ先端部７で反射及び散乱した波長λｎのｓ偏光成分の
強度変調光パルスの戻り光が光−電気変換器１９ｓによ
って変換された場合における信号波形の一例を示す図で
ある。図２（ｇ）において、信号波形ａｓｎはコネクタ
接続部５で、信号波形ｂｓｎはコネクタ接続部６で、信
号波形ｃｓｎはファイバ先端部７で、それぞれ反射及び
散乱した波長λｎのｓ偏光成分の強度変調光パルスの戻
り光に対応するものである。これによって、位相振幅検
出器２０ｐは、波長λ１〜λｎの場合における位相差信
号Ｐ１１ａ〜Ｐ１ｎａ，Ｐ１１ｂ〜Ｐ１ｎｂ，Ｐ１１ｃ
〜Ｐ１ｎｃ及び振幅値Ｌ１１ａ〜Ｌ１ｎａ，Ｌ１１ｂ〜
Ｌ１ｎｂ，Ｌ１１ｃ〜Ｌ１ｎｃを測定して解析装置２１
１に順次出力する。同様に、位相振幅検出器２０ｓは、
波長λ１〜λｎの場合における位相差信号Ｐ２１ａ〜Ｐ
２ｎａ，Ｐ２１ｂ〜Ｐ２ｎｂ，Ｐ２１ｃ〜Ｐ２ｎｃ及び
振幅値Ｌ２１ａ〜Ｌ２ｎａ，Ｌ２１ｂ〜Ｌ２ｎｂ，Ｌ２
１ｃ〜Ｌ２ｎｃを測定して解析装置２１１に順次出力す
る。
は、波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設
定信号を順次出力する。図２（ｆ）は、コネクタ接続部
５，６並びにファイバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱
した波長λｎのｐ偏光成分の強度変調光パルスの戻り光
が光−電気変換器１９ｐによって変換された場合におけ
る信号波形の一例を示す図である。図２（ｆ）におい
て、信号波形ａｐｎはコネクタ接続部５で、信号波形ｂ
ｐｎはコネクタ接続部６で、信号波形ｃｐｎはファイバ
先端部７で、それぞれ反射及び散乱した波長λｎのｐ偏
光成分の強度変調光パルスの戻り光に対応するものであ
る。図２（ｇ）は、コネクタ接続部５，６並びにファイ
バ先端部７で反射及び散乱した波長λｎのｓ偏光成分の
強度変調光パルスの戻り光が光−電気変換器１９ｓによ
って変換された場合における信号波形の一例を示す図で
ある。図２（ｇ）において、信号波形ａｓｎはコネクタ
接続部５で、信号波形ｂｓｎはコネクタ接続部６で、信
号波形ｃｓｎはファイバ先端部７で、それぞれ反射及び
散乱した波長λｎのｓ偏光成分の強度変調光パルスの戻
り光に対応するものである。これによって、位相振幅検
出器２０ｐは、波長λ１〜λｎの場合における位相差信
号Ｐ１１ａ〜Ｐ１ｎａ，Ｐ１１ｂ〜Ｐ１ｎｂ，Ｐ１１ｃ
〜Ｐ１ｎｃ及び振幅値Ｌ１１ａ〜Ｌ１ｎａ，Ｌ１１ｂ〜
Ｌ１ｎｂ，Ｌ１１ｃ〜Ｌ１ｎｃを測定して解析装置２１
１に順次出力する。同様に、位相振幅検出器２０ｓは、
波長λ１〜λｎの場合における位相差信号Ｐ２１ａ〜Ｐ
２ｎａ，Ｐ２１ｂ〜Ｐ２ｎｂ，Ｐ２１ｃ〜Ｐ２ｎｃ及び
振幅値Ｌ２１ａ〜Ｌ２ｎａ，Ｌ２１ｂ〜Ｌ２ｎｂ，Ｌ２
１ｃ〜Ｌ２ｎｃを測定して解析装置２１１に順次出力す
る。
【００５１】第１の偏波状態の強度変調光パルスに対す
る一連の処理が終了すると、今度はタイミング制御部１
１１は、第２の偏波状態制御信号を偏波コントローラ１
６に出力し、偏波コントローラ１６から第２の偏波状態
に変換された直線偏光の強度変調光パルスが出射される
ように偏波コントローラ１６の設定を変更する。これに
よって、偏波コントローラ１６は、正弦波変調器１５か
ら出射される強度変調光パルスを第２の偏波状態の直線
偏光に変換して光方向性結合器１７に出射するようにな
る。ここで、第２の偏波状態の光パルスとは、偏波コン
トローラ１６から出射される直線偏光の光パルスが被測
定光ファイバ２〜４を通過することなく偏光ビームスプ
リッタ１８に入射した場合に、偏光ビームスプリッタ１
８から出射されるｓ偏光成分の光強度が最大となるよう
な所定の振動方向を有する直線偏光に変換された光パル
スのことである。従って、偏波コントローラ１６が光パ
ルスを第２の偏波状態に変換するためには、偏波コント
ローラ１６から出射される直線偏光の光パルスが被測定
光ファイバ２〜４を通過することなく偏光ビームスプリ
ッタ１８に入射した場合に、偏光ビームスプリッタ１８
から出射されるｓ偏光成分の光強度が最大の値となるよ
うな偏波コントローラ１６内の偏光子の回転位置を予め
検出しておく必要がある。タイミング制御部１１１はこ
の回転位置に関する情報を第２の偏波状態制御信号とし
て偏波コントローラ１６に出力することによって、偏波
コントローラ１６からは第２の偏波状態の光パルスが出
射されるようになる。なお、第２の偏波状態の光パルス
が出射されるような回転位置を検出しなくても、前述の
第１の偏波状態の光パルスが出射された場合の回転位置
を基準に偏波コントローラ１６内の偏光子を時計方向又
は反時計方向に約９０度回転させてもよいことは言うま
でもない。
る一連の処理が終了すると、今度はタイミング制御部１
１１は、第２の偏波状態制御信号を偏波コントローラ１
６に出力し、偏波コントローラ１６から第２の偏波状態
に変換された直線偏光の強度変調光パルスが出射される
ように偏波コントローラ１６の設定を変更する。これに
よって、偏波コントローラ１６は、正弦波変調器１５か
ら出射される強度変調光パルスを第２の偏波状態の直線
偏光に変換して光方向性結合器１７に出射するようにな
る。ここで、第２の偏波状態の光パルスとは、偏波コン
トローラ１６から出射される直線偏光の光パルスが被測
定光ファイバ２〜４を通過することなく偏光ビームスプ
リッタ１８に入射した場合に、偏光ビームスプリッタ１
８から出射されるｓ偏光成分の光強度が最大となるよう
な所定の振動方向を有する直線偏光に変換された光パル
スのことである。従って、偏波コントローラ１６が光パ
ルスを第２の偏波状態に変換するためには、偏波コント
ローラ１６から出射される直線偏光の光パルスが被測定
光ファイバ２〜４を通過することなく偏光ビームスプリ
ッタ１８に入射した場合に、偏光ビームスプリッタ１８
から出射されるｓ偏光成分の光強度が最大の値となるよ
うな偏波コントローラ１６内の偏光子の回転位置を予め
検出しておく必要がある。タイミング制御部１１１はこ
の回転位置に関する情報を第２の偏波状態制御信号とし
て偏波コントローラ１６に出力することによって、偏波
コントローラ１６からは第２の偏波状態の光パルスが出
射されるようになる。なお、第２の偏波状態の光パルス
が出射されるような回転位置を検出しなくても、前述の
第１の偏波状態の光パルスが出射された場合の回転位置
を基準に偏波コントローラ１６内の偏光子を時計方向又
は反時計方向に約９０度回転させてもよいことは言うま
でもない。
【００５２】偏波コントローラ１６から出射される第２
の偏波状態の強度変調光パルスは、前述の場合と同様に
光方向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイ
バ２〜４に入射され、コネクタ接続部５，６並びにファ
イバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイバ２
〜４をそれぞれ経由して入出力端２２に戻ってくる。入
出力端２２に戻ってきた強度変調光パルスは光方向性結
合器１７を介して偏光ビームスプリッタ１８に入射さ
れ、そこでｐ偏光成分の強度変調光パルスとｓ偏光成分
の強度変調光パルスに分離され、それぞれの偏光成分に
対応した光−電気変換器１９ｓ，１９ｐに入射され、そ
こで電気的な信号に変換される。光−電気変換器１９
ｓ，１９ｐによって変換された電気的な信号は前述の場
合と同様に正弦波変調器１５から出射された図２（ｂ）
の強度変調光パルスに対応した波形になる。そこで、前
述の場合と同様に、位相振幅検出器２０ｐは、光−電気
変換器１９ｐから出力される各信号波形と、正弦波発振
器１４から出力される正弦波信号との間で位相を比較
し、その位相差信号を解析装置２１１に出力すると共
に、光−電気変換器１９ｐから出力される各信号波形の
最大振幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１１に出
力する。同様に、位相振幅検出器２０ｓは、光−電気変
換器１９ｓから出力される各信号波形と、正弦波発振器
１４から出力される正弦波信号との間で位相を比較し、
その位相差信号を解析装置２１１に出力すると共に、光
−電気変換器１９ｓから出力される各信号波形の最大振
幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１１に出力す
る。以下同様にして、タイミング制御部１１１は、波長
可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設定信号を
順次出力する。これによって、位相振幅検出器２０ｐ
は、波長λ０〜λｎの場合における位相差信号Ｐ３０ａ
〜Ｐ３ｎａ，Ｐ３０ｂ〜Ｐ３ｎｂ，Ｐ３０ｃ〜Ｐ３ｎｃ
及び振幅値Ｌ３０ａ〜Ｌ３ｎａ，Ｌ３０ｂ〜Ｌ３ｎｂ，
Ｌ３０ｃ〜Ｌ３ｎｃを解析装置２１１に順次出力する。
また、同様に、位相振幅検出２０ｓは、波長λ０〜λｎ
の場合における位相差信号Ｐ４０ａ〜Ｐ４ｎａ，Ｐ４０
ｂ〜Ｐ４ｎｂ，Ｐ４０ｃ〜Ｐ４ｎｃ及び振幅値Ｌ４０ａ
〜Ｌ４ｎａ，Ｌ４０ｂ〜Ｌ４ｎｂ，Ｌ４０ｃ〜Ｌ４ｎｃ
を解析装置２１１に順次出力する。
の偏波状態の強度変調光パルスは、前述の場合と同様に
光方向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイ
バ２〜４に入射され、コネクタ接続部５，６並びにファ
イバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイバ２
〜４をそれぞれ経由して入出力端２２に戻ってくる。入
出力端２２に戻ってきた強度変調光パルスは光方向性結
合器１７を介して偏光ビームスプリッタ１８に入射さ
れ、そこでｐ偏光成分の強度変調光パルスとｓ偏光成分
の強度変調光パルスに分離され、それぞれの偏光成分に
対応した光−電気変換器１９ｓ，１９ｐに入射され、そ
こで電気的な信号に変換される。光−電気変換器１９
ｓ，１９ｐによって変換された電気的な信号は前述の場
合と同様に正弦波変調器１５から出射された図２（ｂ）
の強度変調光パルスに対応した波形になる。そこで、前
述の場合と同様に、位相振幅検出器２０ｐは、光−電気
変換器１９ｐから出力される各信号波形と、正弦波発振
器１４から出力される正弦波信号との間で位相を比較
し、その位相差信号を解析装置２１１に出力すると共
に、光−電気変換器１９ｐから出力される各信号波形の
最大振幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１１に出
力する。同様に、位相振幅検出器２０ｓは、光−電気変
換器１９ｓから出力される各信号波形と、正弦波発振器
１４から出力される正弦波信号との間で位相を比較し、
その位相差信号を解析装置２１１に出力すると共に、光
−電気変換器１９ｓから出力される各信号波形の最大振
幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１１に出力す
る。以下同様にして、タイミング制御部１１１は、波長
可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設定信号を
順次出力する。これによって、位相振幅検出器２０ｐ
は、波長λ０〜λｎの場合における位相差信号Ｐ３０ａ
〜Ｐ３ｎａ，Ｐ３０ｂ〜Ｐ３ｎｂ，Ｐ３０ｃ〜Ｐ３ｎｃ
及び振幅値Ｌ３０ａ〜Ｌ３ｎａ，Ｌ３０ｂ〜Ｌ３ｎｂ，
Ｌ３０ｃ〜Ｌ３ｎｃを解析装置２１１に順次出力する。
また、同様に、位相振幅検出２０ｓは、波長λ０〜λｎ
の場合における位相差信号Ｐ４０ａ〜Ｐ４ｎａ，Ｐ４０
ｂ〜Ｐ４ｎｂ，Ｐ４０ｃ〜Ｐ４ｎｃ及び振幅値Ｌ４０ａ
〜Ｌ４ｎａ，Ｌ４０ｂ〜Ｌ４ｎｂ，Ｌ４０ｃ〜Ｌ４ｎｃ
を解析装置２１１に順次出力する。
【００５３】上述のような第１の偏波状態の強度変調光
パルスに対する処理及び第２の偏波状態の強度変調光パ
ルスに対する処理を行うことによって、波長λ０〜λｎ
の強度変調光パルスが入出力端２２を出射してからコネ
クタ接続部５，６、ファイバ先端部７で反射及び散乱し
て再び入出力端２２に戻って来るまでの間に通過した各
光ファイバ及び接続部等によって生じた偏波モード分散
に対応する伝達関数行列［Ｔ］の行列要素である振幅値
とその位相推移が解析装置２１１に集計されることにな
る。従って、解析装置２１１は、集計された振幅値及び
位相推移、並びに伝達関数行列［Ｔ］に基づいて被測定
物の偏波モード分散を求める。
パルスに対する処理及び第２の偏波状態の強度変調光パ
ルスに対する処理を行うことによって、波長λ０〜λｎ
の強度変調光パルスが入出力端２２を出射してからコネ
クタ接続部５，６、ファイバ先端部７で反射及び散乱し
て再び入出力端２２に戻って来るまでの間に通過した各
光ファイバ及び接続部等によって生じた偏波モード分散
に対応する伝達関数行列［Ｔ］の行列要素である振幅値
とその位相推移が解析装置２１１に集計されることにな
る。従って、解析装置２１１は、集計された振幅値及び
位相推移、並びに伝達関数行列［Ｔ］に基づいて被測定
物の偏波モード分散を求める。
【００５４】伝達関数行列［Ｔ］は次式（１）のように
定義される。
定義される。
【００５５】
【数１】 ここで、｜Ｔij｜は各行列要素の振幅を、φijは各行列
要素の位相推移をそれぞれ示し、ともに光パルスの周波
数（波長）の関数である。このような伝達関数行列
［Ｔ］を示す被測定物の偏波モード分散τPMD は、次式
（２）のように定義される。
要素の位相推移をそれぞれ示し、ともに光パルスの周波
数（波長）の関数である。このような伝達関数行列
［Ｔ］を示す被測定物の偏波モード分散τPMD は、次式
（２）のように定義される。
【００５６】
【数２】 ここで、θは偏光角を、ψ1 は光の進行方向に垂直な面
内にある方向の位相推移を、ψ2 はψ1 に直交する方向
の位相推移をそれぞれ示す。
内にある方向の位相推移を、ψ2 はψ1 に直交する方向
の位相推移をそれぞれ示す。
【００５７】式（２）におけるθ（ω）は、
【００５８】
【数３】 によって、ψ1 は、
【００５９】
【数４】 によって、ψ2 は、
【００６０】
【数５】 によって求められる。従って、伝達関数行列［Ｔ］の各
成分を測定することによって、被測定光ファイバの偏波
モード分散を演算処理にて求めることができる。
成分を測定することによって、被測定光ファイバの偏波
モード分散を演算処理にて求めることができる。
【００６１】すなわち、第１の偏波状態の強度変調光パ
ルスを被測定光ファイバ２〜４に出射することによっ
て、次式（６）のような関係が成立する。
ルスを被測定光ファイバ２〜４に出射することによっ
て、次式（６）のような関係が成立する。
【００６２】
【数６】 従って、その戻り光のｐ偏光成分及びｓ偏光成分の位相
差及び振幅値を測定することは、伝達関数行列［Ｔ］の
中の次の行列要素の振幅及び位相推移
差及び振幅値を測定することは、伝達関数行列［Ｔ］の
中の次の行列要素の振幅及び位相推移
【００６３】
【数７】 を測定することに等しい。
【００６４】同様に、第２の偏波状態の強度変調光パル
スを被測定光ファイバ２〜４に出射することによって、
次式（７）のような関係が成立する。
スを被測定光ファイバ２〜４に出射することによって、
次式（７）のような関係が成立する。
【００６５】
【数８】 従って、その戻り光のｐ偏光成分及びｓ偏光成分の位相
差及び振幅値を測定することは、伝達関数行列［Ｔ］の
中の次の行列要素の振幅及び位相推移
差及び振幅値を測定することは、伝達関数行列［Ｔ］の
中の次の行列要素の振幅及び位相推移
【００６６】
【数９】 を測定することに等しい。
【００６７】以上の処理によって、伝達関数行列［Ｔ］
を構成する各行列要素の振幅及び位相推移が測定できる
ので、これらの値を式（３）〜（５）に代入し、さらに
その値を式（２）に代入することによって被測定光ファ
イバ２〜４の偏波モード分散を求めることができる。こ
のような処理を各波長毎に行うことによって、各波長毎
の偏波モード分散を測定することができる。
を構成する各行列要素の振幅及び位相推移が測定できる
ので、これらの値を式（３）〜（５）に代入し、さらに
その値を式（２）に代入することによって被測定光ファ
イバ２〜４の偏波モード分散を求めることができる。こ
のような処理を各波長毎に行うことによって、各波長毎
の偏波モード分散を測定することができる。
【００６８】例えば、第１の偏波状態に変換された波長
λ０の強度変調光パルスが入出力端２２を出射してから
コネクタ接続部５で反射及び散乱して再び入出力端２２
に戻って来た場合には、式（７）に対応する行列要素の
振幅値｜Ｔ11｜は振幅値Ｌ１０ａ、位相推移φ11は位相
差Ｐ１０ａ、振幅値｜Ｔ21｜は振幅値Ｌ２０ａ、位相推
移φ21は位相差Ｐ２０ａとなる。同様に、第２の偏波状
態に変換された波長λ０の強度変調光パルスが入出力端
２２を出射してからコネクタ接続部５で反射及び散乱し
て再び入出力端２２に戻って来た場合には、式（９）に
対応する行列要素の振幅値｜Ｔ12｜は振幅値Ｌ３０ａ、
位相推移φ12は位相差Ｐ３０ａ、振幅値｜Ｔ22｜は振幅
値Ｌ４０ａ、位相推移φ22は位相差Ｐ４０ａとなる。従
って、これらの各値を式（２）〜（５）に代入すること
によって、波長λ０の強度変調光パルスが光ファイバ２
を伝搬することによって生じる偏波モード分散τPMDａ
を測定することができる。同様に、振幅値Ｌ１０ｂ，Ｌ
２０ｂ，Ｌ３０ｂ，Ｌ４０ｂ及び位相差Ｐ１０ｂ，Ｐ２
０ｂ，Ｐ３０ｂ、Ｐ４０ｂを式（２）〜（５）に代入す
ることによって、波長λ０の強度変調光パルスが光ファ
イバ２及び３を伝搬することによって生じる偏波モード
分散τPMDｂ を測定することができる。また、振幅値Ｌ
１０ｃ，Ｌ２０ｃ，Ｌ３０ｃ，Ｌ４０ｃ及び位相差Ｐ１
０ｃ，Ｐ２０ｃ，Ｐ３０ｃ，Ｐ４０ｃを式（２）〜
（５）に代入することによって、波長λ０の強度変調光
パルスが光ファイバ２〜４を伝搬することによって生じ
る偏波モード分散τPMDｃを測定することができる。
λ０の強度変調光パルスが入出力端２２を出射してから
コネクタ接続部５で反射及び散乱して再び入出力端２２
に戻って来た場合には、式（７）に対応する行列要素の
振幅値｜Ｔ11｜は振幅値Ｌ１０ａ、位相推移φ11は位相
差Ｐ１０ａ、振幅値｜Ｔ21｜は振幅値Ｌ２０ａ、位相推
移φ21は位相差Ｐ２０ａとなる。同様に、第２の偏波状
態に変換された波長λ０の強度変調光パルスが入出力端
２２を出射してからコネクタ接続部５で反射及び散乱し
て再び入出力端２２に戻って来た場合には、式（９）に
対応する行列要素の振幅値｜Ｔ12｜は振幅値Ｌ３０ａ、
位相推移φ12は位相差Ｐ３０ａ、振幅値｜Ｔ22｜は振幅
値Ｌ４０ａ、位相推移φ22は位相差Ｐ４０ａとなる。従
って、これらの各値を式（２）〜（５）に代入すること
によって、波長λ０の強度変調光パルスが光ファイバ２
を伝搬することによって生じる偏波モード分散τPMDａ
を測定することができる。同様に、振幅値Ｌ１０ｂ，Ｌ
２０ｂ，Ｌ３０ｂ，Ｌ４０ｂ及び位相差Ｐ１０ｂ，Ｐ２
０ｂ，Ｐ３０ｂ、Ｐ４０ｂを式（２）〜（５）に代入す
ることによって、波長λ０の強度変調光パルスが光ファ
イバ２及び３を伝搬することによって生じる偏波モード
分散τPMDｂ を測定することができる。また、振幅値Ｌ
１０ｃ，Ｌ２０ｃ，Ｌ３０ｃ，Ｌ４０ｃ及び位相差Ｐ１
０ｃ，Ｐ２０ｃ，Ｐ３０ｃ，Ｐ４０ｃを式（２）〜
（５）に代入することによって、波長λ０の強度変調光
パルスが光ファイバ２〜４を伝搬することによって生じ
る偏波モード分散τPMDｃを測定することができる。
【００６９】なお、波長λ０の強度変調光パルスが光フ
ァイバ３だけを伝搬することによって生じる偏波モード
分散τPMDａｂ は、振幅値Ｌ１０ｂ，Ｌ２０ｂ，Ｌ３０
ｂ，Ｌ４０ｂ及び位相差Ｐ１０ｂ，Ｐ２０ｂ，Ｐ３０
ｂ、Ｐ４０ｂから振幅値Ｌ１０ａ，Ｌ２０ａ，Ｌ３０
ａ，Ｌ４０ａ及び位相差Ｐ１０ａ，Ｐ２０ａ，Ｐ３０
ａ、Ｐ４０ａをそれぞれ減算した値を式（２）〜（５）
に代入することによって測定することができる。同様
に、波長λ０の強度変調光パルスが光ファイバ４だけを
伝搬することによって生じる偏波モード分散τPMDｂｃ
は、振幅値Ｌ１０ｃ，Ｌ２０ｃ，Ｌ３０ｃ，Ｌ４０ｃ及
び位相差Ｐ１０ｃ，Ｐ２０ｃ，Ｐ３０ｃ、Ｐ４０ｃから
振幅値Ｌ１０ｂ，Ｌ２０ｂ，Ｌ３０ｂ，Ｌ４０ｂ及び位
相差Ｐ１０ｂ，Ｐ２０ｂ，Ｐ３０ｂ、Ｐ４０ｂをそれぞ
れ減算した値を式（２）〜（５）に代入することによっ
て測定することができる。なお、上述の演算処理は波長
λ０に対するものなので、各波長λ１〜λｎの測定結果
についても同様に順次演算処理することによって、各波
長λ１〜λｎに対応する偏波モード分散を測定すること
ができる。
ァイバ３だけを伝搬することによって生じる偏波モード
分散τPMDａｂ は、振幅値Ｌ１０ｂ，Ｌ２０ｂ，Ｌ３０
ｂ，Ｌ４０ｂ及び位相差Ｐ１０ｂ，Ｐ２０ｂ，Ｐ３０
ｂ、Ｐ４０ｂから振幅値Ｌ１０ａ，Ｌ２０ａ，Ｌ３０
ａ，Ｌ４０ａ及び位相差Ｐ１０ａ，Ｐ２０ａ，Ｐ３０
ａ、Ｐ４０ａをそれぞれ減算した値を式（２）〜（５）
に代入することによって測定することができる。同様
に、波長λ０の強度変調光パルスが光ファイバ４だけを
伝搬することによって生じる偏波モード分散τPMDｂｃ
は、振幅値Ｌ１０ｃ，Ｌ２０ｃ，Ｌ３０ｃ，Ｌ４０ｃ及
び位相差Ｐ１０ｃ，Ｐ２０ｃ，Ｐ３０ｃ、Ｐ４０ｃから
振幅値Ｌ１０ｂ，Ｌ２０ｂ，Ｌ３０ｂ，Ｌ４０ｂ及び位
相差Ｐ１０ｂ，Ｐ２０ｂ，Ｐ３０ｂ、Ｐ４０ｂをそれぞ
れ減算した値を式（２）〜（５）に代入することによっ
て測定することができる。なお、上述の演算処理は波長
λ０に対するものなので、各波長λ１〜λｎの測定結果
についても同様に順次演算処理することによって、各波
長λ１〜λｎに対応する偏波モード分散を測定すること
ができる。
【００７０】以上のように、第１の実施の形態の偏波モ
ード分散測定装置によれば、コネクタ接続部５，６、フ
ァイバ先端部７の存在する地点における偏波モード分
散、並びに光ファイバ２〜４のそれぞれが有する偏波モ
ード分散を測定することができる。
ード分散測定装置によれば、コネクタ接続部５，６、フ
ァイバ先端部７の存在する地点における偏波モード分
散、並びに光ファイバ２〜４のそれぞれが有する偏波モ
ード分散を測定することができる。
【００７１】図３は、第１の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の変形例の構成を示す図である。この変
形例に係る偏波モード分散測定装置３０は、解析装置２
１３内にｐ偏光成分用の同期加算部３１ｐとｓ偏光成分
用の同期加算部３１ｓを有し、位相測定処理及び振幅測
定処理を位相振幅検出器２０ｐ，２０ｓによって複数回
実行し、その実行結果の同期加算を同期加算部３１ｐ，
３１ｓで算出するようにしたものである。これによっ
て、正確な位相差及び振幅値の測定を行うことができ
る。上述した同期加算部３１ｐ，３１ｓが同期加算手段
に対応する。
ド分散測定装置の変形例の構成を示す図である。この変
形例に係る偏波モード分散測定装置３０は、解析装置２
１３内にｐ偏光成分用の同期加算部３１ｐとｓ偏光成分
用の同期加算部３１ｓを有し、位相測定処理及び振幅測
定処理を位相振幅検出器２０ｐ，２０ｓによって複数回
実行し、その実行結果の同期加算を同期加算部３１ｐ，
３１ｓで算出するようにしたものである。これによっ
て、正確な位相差及び振幅値の測定を行うことができ
る。上述した同期加算部３１ｐ，３１ｓが同期加算手段
に対応する。
【００７２】なお、正弦波発振器１４から位相振幅検出
器２０ｐ，２０ｓに出力される正弦波信号の位相（位相
比較の基準となる正弦波信号の位相）を前後にずらし
て、位相測定のタイミングを可変することによって、光
ファイバ３又は４だけを伝搬することによって生じる偏
波モード分散を容易に測定することができる。すなわち
波長λ０〜λ１のｐ偏光成分の強度変調光パルスに対応
する位相差信号Ｐ１０ａ〜Ｐ１ｎａの値がゼロになるよ
うに、正弦波発振器１４から出力される正弦波信号の位
相を前後にずらして、その位相のずれた正弦波信号と、
波長λ０〜λｎのｐ偏光成分の強度変調光パルスがコネ
クタ接続部６で反射及び散乱することによって生成され
た信号波形ｂｐ０〜ｂｐｎとの間の位相を比較すること
によって、光ファイバ３だけを伝搬することによって生
じる位相差を測定することができる同様にして、波長λ
０〜λ１のｓ偏光成分の強度変調光パルスに対応する位
相差信号Ｐ２０ａ〜Ｐ２ｎａの値がゼロになるように、
正弦波発振器２１から出力される正弦波信号の位相を前
後にずらして、その位相のずれた正弦波信号と、波長λ
０〜λｎのｓ偏光成分の強度変調光パルスがファイバ先
端部７で反射及び散乱することよって生成された信号波
形ｂｓ０〜ｂｓｎとの間の位相を比較することによっ
て、光ファイバ３だけを伝搬することによって生じる位
相差の変動値を測定することができる。このようして得
られた位相差信号と振幅値に基づいて、強度変調光パル
スが光ファイバ３だけを伝搬することによって生じる偏
波モード分散τPMDａｂを測定することができる。同様
にして、強度変調光パルスが光ファイバ４だけを伝搬す
ることによって生じる偏波モード分散τPMDｂｃも測定
することができる。
器２０ｐ，２０ｓに出力される正弦波信号の位相（位相
比較の基準となる正弦波信号の位相）を前後にずらし
て、位相測定のタイミングを可変することによって、光
ファイバ３又は４だけを伝搬することによって生じる偏
波モード分散を容易に測定することができる。すなわち
波長λ０〜λ１のｐ偏光成分の強度変調光パルスに対応
する位相差信号Ｐ１０ａ〜Ｐ１ｎａの値がゼロになるよ
うに、正弦波発振器１４から出力される正弦波信号の位
相を前後にずらして、その位相のずれた正弦波信号と、
波長λ０〜λｎのｐ偏光成分の強度変調光パルスがコネ
クタ接続部６で反射及び散乱することによって生成され
た信号波形ｂｐ０〜ｂｐｎとの間の位相を比較すること
によって、光ファイバ３だけを伝搬することによって生
じる位相差を測定することができる同様にして、波長λ
０〜λ１のｓ偏光成分の強度変調光パルスに対応する位
相差信号Ｐ２０ａ〜Ｐ２ｎａの値がゼロになるように、
正弦波発振器２１から出力される正弦波信号の位相を前
後にずらして、その位相のずれた正弦波信号と、波長λ
０〜λｎのｓ偏光成分の強度変調光パルスがファイバ先
端部７で反射及び散乱することよって生成された信号波
形ｂｓ０〜ｂｓｎとの間の位相を比較することによっ
て、光ファイバ３だけを伝搬することによって生じる位
相差の変動値を測定することができる。このようして得
られた位相差信号と振幅値に基づいて、強度変調光パル
スが光ファイバ３だけを伝搬することによって生じる偏
波モード分散τPMDａｂを測定することができる。同様
にして、強度変調光パルスが光ファイバ４だけを伝搬す
ることによって生じる偏波モード分散τPMDｂｃも測定
することができる。
【００７３】〔第２の実施の形態〕本発明を適用した第
２の実施の形態に係る偏波モード分散測定装置は、二つ
の直交する偏波モードの光パルスを別々に被測定光ファ
イバに出射し、戻ってきた光パルスのｐ偏光成分とｓ偏
光成分の振幅及び遅延量を複数種類の波長について求
め、それに基づいて偏波モード分散を測定するようにし
たものである。
２の実施の形態に係る偏波モード分散測定装置は、二つ
の直交する偏波モードの光パルスを別々に被測定光ファ
イバに出射し、戻ってきた光パルスのｐ偏光成分とｓ偏
光成分の振幅及び遅延量を複数種類の波長について求
め、それに基づいて偏波モード分散を測定するようにし
たものである。
【００７４】図４は、第２の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の構成を示す図である。この実施の形態
では、偏波モード分散測定装置４０を用いて、敷設済の
光ファイバ２〜４に関する偏波モード分散を測定する場
合について説明する。偏波モード分散測定装置４０は、
タイミング制御部１１４、波長可変光源１２、光パルス
発生回路１３、偏波コントローラ１６、光方向性結合器
１７、偏光ビームスプリッタ１８、光−電気（Ｏ／Ｅ）
変換器１９ｓ，１９ｐ、位相振幅検出器４１ｓ４１ｐ、
解析装置２１４を含んで構成される。図４において図１
と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、そ
の説明は省略する。
ド分散測定装置の構成を示す図である。この実施の形態
では、偏波モード分散測定装置４０を用いて、敷設済の
光ファイバ２〜４に関する偏波モード分散を測定する場
合について説明する。偏波モード分散測定装置４０は、
タイミング制御部１１４、波長可変光源１２、光パルス
発生回路１３、偏波コントローラ１６、光方向性結合器
１７、偏光ビームスプリッタ１８、光−電気（Ｏ／Ｅ）
変換器１９ｓ，１９ｐ、位相振幅検出器４１ｓ４１ｐ、
解析装置２１４を含んで構成される。図４において図１
と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、そ
の説明は省略する。
【００７５】タイミング制御部１１４は、光パルスの出
力タイミングに対応したタイミング信号を光パルス発生
回路１３及び位相振幅検出器４１ｓ，４１ｐに、光パル
スの波長に関する波長設定信号を波長可変光源１２に、
直線偏光の振動方向を制御する偏波状態制御信号を偏波
コントローラ１６に、偏波モード分散の解析開始信号を
解析装置２１４にそれぞれ出力する。タイミング信号は
所定の時間幅を有するパルス状の信号である。光パルス
発生回路１３は、このタイミング制御部１１４から入力
されるタイミング信号がハイレベルの状態にあるときに
光パルスを出射しており、このタイミング信号のハイレ
ベルの状態を制御することによって、光パルスの幅を任
意に制御することができる。
力タイミングに対応したタイミング信号を光パルス発生
回路１３及び位相振幅検出器４１ｓ，４１ｐに、光パル
スの波長に関する波長設定信号を波長可変光源１２に、
直線偏光の振動方向を制御する偏波状態制御信号を偏波
コントローラ１６に、偏波モード分散の解析開始信号を
解析装置２１４にそれぞれ出力する。タイミング信号は
所定の時間幅を有するパルス状の信号である。光パルス
発生回路１３は、このタイミング制御部１１４から入力
されるタイミング信号がハイレベルの状態にあるときに
光パルスを出射しており、このタイミング信号のハイレ
ベルの状態を制御することによって、光パルスの幅を任
意に制御することができる。
【００７６】位相振幅検出器４１ｓは、タイミング制御
部１１４から光パルス発生回路１３に出力されるタイミ
ング信号と、各コネクタ接続部５，６やファイバ先端部
７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱光のｓ偏光成
分に対応するパルス信号とを比較し、その遅延量を解析
装置２１４に出力すると共に各コネクタ接続部５，６や
ファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散
乱光のｓ偏光成分に対応するパルス信号の振幅値を測定
し、それを解析装置２１４に出力する。同様に位相振幅
検出器４１ｐは、タイミング制御部１１４から光パルス
発生回路１３に出力されるタイミング信号と、各コネク
タ接続部５，６やファイバ先端部７で反射及び散乱した
反射光及び後方散乱光のｐ偏光成分に対応するパルス信
号とを比較し、その遅延量を解析装置２１４に出力する
と共に、各コネクタ接続部５，６やファイバ先端部７で
反射及び散乱した反射光及び後方散乱光のｐ偏光成分に
対応するパルス信号の振幅値を測定し、それを解析装置
２１４に出力する。光−電気変換器１９ｓ，１９ｐから
出力されるパルス信号は、各コネクタ接続部５，６やフ
ァイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱
光のｓ偏光成分及びｐ偏光成分にそれぞれ対応するもの
なので、タイミング制御部１１４からタイミング信号が
出力されてからパルス信号が入力するまでのディレイタ
イムを測定することによって、光パルスが入出力端２２
から出射してから各コネクタ接続部５，６やファイバ先
端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱光のｓ偏
光成分及びｐ偏光成分が入出力端２２に戻ってくるまで
の時間を測定することになる。この時間は、波長の値や
偏光状態（ｓ偏光及びｐ偏光）によって異なるので、こ
の時間を各波長毎に測定し、それを波長の１周期当たり
の時間と対比することによって位相差を測定することが
できる。
部１１４から光パルス発生回路１３に出力されるタイミ
ング信号と、各コネクタ接続部５，６やファイバ先端部
７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱光のｓ偏光成
分に対応するパルス信号とを比較し、その遅延量を解析
装置２１４に出力すると共に各コネクタ接続部５，６や
ファイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散
乱光のｓ偏光成分に対応するパルス信号の振幅値を測定
し、それを解析装置２１４に出力する。同様に位相振幅
検出器４１ｐは、タイミング制御部１１４から光パルス
発生回路１３に出力されるタイミング信号と、各コネク
タ接続部５，６やファイバ先端部７で反射及び散乱した
反射光及び後方散乱光のｐ偏光成分に対応するパルス信
号とを比較し、その遅延量を解析装置２１４に出力する
と共に、各コネクタ接続部５，６やファイバ先端部７で
反射及び散乱した反射光及び後方散乱光のｐ偏光成分に
対応するパルス信号の振幅値を測定し、それを解析装置
２１４に出力する。光−電気変換器１９ｓ，１９ｐから
出力されるパルス信号は、各コネクタ接続部５，６やフ
ァイバ先端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱
光のｓ偏光成分及びｐ偏光成分にそれぞれ対応するもの
なので、タイミング制御部１１４からタイミング信号が
出力されてからパルス信号が入力するまでのディレイタ
イムを測定することによって、光パルスが入出力端２２
から出射してから各コネクタ接続部５，６やファイバ先
端部７で反射及び散乱した反射光及び後方散乱光のｓ偏
光成分及びｐ偏光成分が入出力端２２に戻ってくるまで
の時間を測定することになる。この時間は、波長の値や
偏光状態（ｓ偏光及びｐ偏光）によって異なるので、こ
の時間を各波長毎に測定し、それを波長の１周期当たり
の時間と対比することによって位相差を測定することが
できる。
【００７７】従って、解析装置２１４は、位相振幅検出
器４１ｓ，４１ｐから出力されるディレイタイムを順次
記憶しておき、タイミング制御部１１４から出力される
解析開始信号に応じて蓄積されたディレイタイムに基づ
いて各波長における偏光状態毎の位相差を算出し、さら
に、算出された位相差及び振幅値に基づいて前述の解析
装置２１１と同様にして、コネクタ接続部５，６、ファ
イバ先端部７の存在する地点における偏波モード分散、
並びに光ファイバ２〜４のそれぞれが有する偏波モード
分散を測定することができる。
器４１ｓ，４１ｐから出力されるディレイタイムを順次
記憶しておき、タイミング制御部１１４から出力される
解析開始信号に応じて蓄積されたディレイタイムに基づ
いて各波長における偏光状態毎の位相差を算出し、さら
に、算出された位相差及び振幅値に基づいて前述の解析
装置２１１と同様にして、コネクタ接続部５，６、ファ
イバ先端部７の存在する地点における偏波モード分散、
並びに光ファイバ２〜４のそれぞれが有する偏波モード
分散を測定することができる。
【００７８】上述したタイミング制御部１１４、波長可
変光源１２及び光パルス発生回路１３が光パルス生成手
段に、タイミング制御部１１４及び偏波コントローラ１
６が偏波制御手段に、光方向性結合器１７、偏光ビーム
スプリッタ１８及び光−電気変換器１９ｓ，１９ｐが光
検出手段に、位相振幅検出器４１ｓ，４１ｐ及び解析装
置２１４が振幅測定手段に、位相振幅検出器４１ｓ，４
１ｐ及び解析装置２１４が位相差測定手段に、解析装置
２１４が解析手段にそれぞれ対応する。
変光源１２及び光パルス発生回路１３が光パルス生成手
段に、タイミング制御部１１４及び偏波コントローラ１
６が偏波制御手段に、光方向性結合器１７、偏光ビーム
スプリッタ１８及び光−電気変換器１９ｓ，１９ｐが光
検出手段に、位相振幅検出器４１ｓ，４１ｐ及び解析装
置２１４が振幅測定手段に、位相振幅検出器４１ｓ，４
１ｐ及び解析装置２１４が位相差測定手段に、解析装置
２１４が解析手段にそれぞれ対応する。
【００７９】次に、第２の実施の形態に係る偏波モード
分散測定装置４０の動作について図面を用いて説明す
る。図５は、図４の偏波モード分散測定装置４０によっ
てコネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する
地点における偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４
の偏波モード分散がどのようにして測定されるのかを示
す波形図であり、横軸に時間を示す。まず、タイミング
制御部１１４は、波長可変光源１２に対して波長λ０の
波長設定信号を出力する。これによって、波長可変光源
１２は波長λ０の光を光パルス発生回路１３に出射す
る。次に、タイミング制御部１１４は、図５（ａ）に示
すようなタイミング信号（プローブパルス）をタイミン
グｔ０で光パルス発生回路１３及び位相振幅検出器４１
ｓ，４１ｐに出力する。光パルス発生回路１３は、この
タイミング信号の入力に同期したタイミングｔ０で波長
λ０の光パルスを偏波コントローラ１６に出射する。
分散測定装置４０の動作について図面を用いて説明す
る。図５は、図４の偏波モード分散測定装置４０によっ
てコネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する
地点における偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４
の偏波モード分散がどのようにして測定されるのかを示
す波形図であり、横軸に時間を示す。まず、タイミング
制御部１１４は、波長可変光源１２に対して波長λ０の
波長設定信号を出力する。これによって、波長可変光源
１２は波長λ０の光を光パルス発生回路１３に出射す
る。次に、タイミング制御部１１４は、図５（ａ）に示
すようなタイミング信号（プローブパルス）をタイミン
グｔ０で光パルス発生回路１３及び位相振幅検出器４１
ｓ，４１ｐに出力する。光パルス発生回路１３は、この
タイミング信号の入力に同期したタイミングｔ０で波長
λ０の光パルスを偏波コントローラ１６に出射する。
【００８０】このとき偏波コントローラ１６は、光パル
ス発生回路１３から出射される光パルスを第１の偏波状
態に変換して光方向性結合器１７に出射するように、タ
イミング制御部１１４から出力された第１の偏波状態制
御信号によって予め設定されている。従って、偏波コン
トローラ１６は、光パルス発生回路１３から入射された
光パルスの偏光状態を第１の偏波状態に変換して、光方
向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２
〜４に出射する。光ファイバ２〜４に入射した光パルス
は、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部７でそ
れぞれ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそれぞれ経
由して入出力端２２に戻ってくる。入出力端２２に戻っ
てきた光パルスは光方向性結合器１７を介して偏光ビー
ムスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成分の光パ
ルスとｓ偏光成分の光パルスに分離され、それぞれの光
パルスに対応した光−電気変換器１９ｓ，１９ｐに入射
されて電気的なパルス信号に変換される。光−電気変換
器１９ｓ，１９ｐから出力される電気的なパルス信号は
図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、光パルス発生回路１
３から出射された図５（ａ）の光パルスに対応した波形
となる。
ス発生回路１３から出射される光パルスを第１の偏波状
態に変換して光方向性結合器１７に出射するように、タ
イミング制御部１１４から出力された第１の偏波状態制
御信号によって予め設定されている。従って、偏波コン
トローラ１６は、光パルス発生回路１３から入射された
光パルスの偏光状態を第１の偏波状態に変換して、光方
向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２
〜４に出射する。光ファイバ２〜４に入射した光パルス
は、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部７でそ
れぞれ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそれぞれ経
由して入出力端２２に戻ってくる。入出力端２２に戻っ
てきた光パルスは光方向性結合器１７を介して偏光ビー
ムスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成分の光パ
ルスとｓ偏光成分の光パルスに分離され、それぞれの光
パルスに対応した光−電気変換器１９ｓ，１９ｐに入射
されて電気的なパルス信号に変換される。光−電気変換
器１９ｓ，１９ｐから出力される電気的なパルス信号は
図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、光パルス発生回路１
３から出射された図５（ａ）の光パルスに対応した波形
となる。
【００８１】図５（ｂ）は、コネクタ接続部５，６並び
にファイバ先端部７で反射及び散乱した波長λ０のｐ偏
光成分の光パルスの戻り光が光−電気変換器１９ｐによ
って変換された場合における信号波形の一例を示す図で
ある。図５（ｂ）において、信号波形ｇｐ０はコネクタ
接続部５で、信号波形ｈｐ０はコネクタ接続部６で、信
号波形ｉｐ０はファイバ先端部７で、それぞれ反射及び
散乱した光パルスの戻り光に対応するものである。図５
（ｃ）は、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部
７で反射及び散乱した波長λ０のｓ偏光成分の光パルス
の戻り光が光−電気変換器１９ｓによって変換された場
合における信号波形の一例を示す図である。図５（ｃ）
において、信号波形ｇｓ０はコネクタ接続部５で、信号
波形ｈｓ０はコネクタ接続部６で、信号波形ｉｓ０はフ
ァイバ先端部７で、それぞれ反射及び散乱した光パルス
の戻り光に対応するものである。なお、図４において、
コネクタ接続部５にはｇの文字を、コネクタ接続部６に
はｈの文字を、ファイバ先端部７にはｉの文字を付し
て、それぞれの波形との対応を示している。
にファイバ先端部７で反射及び散乱した波長λ０のｐ偏
光成分の光パルスの戻り光が光−電気変換器１９ｐによ
って変換された場合における信号波形の一例を示す図で
ある。図５（ｂ）において、信号波形ｇｐ０はコネクタ
接続部５で、信号波形ｈｐ０はコネクタ接続部６で、信
号波形ｉｐ０はファイバ先端部７で、それぞれ反射及び
散乱した光パルスの戻り光に対応するものである。図５
（ｃ）は、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端部
７で反射及び散乱した波長λ０のｓ偏光成分の光パルス
の戻り光が光−電気変換器１９ｓによって変換された場
合における信号波形の一例を示す図である。図５（ｃ）
において、信号波形ｇｓ０はコネクタ接続部５で、信号
波形ｈｓ０はコネクタ接続部６で、信号波形ｉｓ０はフ
ァイバ先端部７で、それぞれ反射及び散乱した光パルス
の戻り光に対応するものである。なお、図４において、
コネクタ接続部５にはｇの文字を、コネクタ接続部６に
はｈの文字を、ファイバ先端部７にはｉの文字を付し
て、それぞれの波形との対応を示している。
【００８２】位相振幅検出器４１ｐは、光−電気変換器
１９ｐによって変換された各信号波形ｇｐ０，ｈｐ０，
ｉｐ０の立ち上がりタイミングと、タイミング制御部１
１４から出力されたタイミング信号の立ち上がりタイミ
ングｔ０とを比較し、そのディレイタイム（遅延量）ｇ
０ｐ，ｈ０ｐ，ｉ０ｐを測定し、それを解析装置２１４
に出力する。また、位相振幅比較器４１ｐは、光−電気
変換器１９ｐから出力される各信号波形ｇ０ｐ，ｈ０
ｐ，ｉ０ｐの振幅値を検出し、その振幅値Ｌ１０ｇ，Ｌ
１０ｈ，Ｌ１０ｉを解析装置２１４に出力する。位相振
幅検出器４１ｓは光−電気変換器１９ｓによって変換さ
れた各信号波形ｇｓ０，ｈｓ０，ｉｓ０の立ち上がりタ
イミングと、タイミング制御部１１４から出力されたタ
イミング信号の立ち上がりタイミングｔ０とを比較し、
そのディレイタイム（遅延量）ｇ０ｓ，ｈ０ｓ，ｉ０ｓ
を測定し、それを解析装置２１４に出力する。また、位
相振幅比較器４１ｓは、光−電気変換器１９ｓから出力
される各信号波形ｇ０ｓ，ｈ０ｓ，ｉ０ｓの振幅値を検
出し、その振幅値Ｌ２０ｇ，Ｌ２０ｈ，Ｌ２０ｉを解析
装置２１４に出力する。
１９ｐによって変換された各信号波形ｇｐ０，ｈｐ０，
ｉｐ０の立ち上がりタイミングと、タイミング制御部１
１４から出力されたタイミング信号の立ち上がりタイミ
ングｔ０とを比較し、そのディレイタイム（遅延量）ｇ
０ｐ，ｈ０ｐ，ｉ０ｐを測定し、それを解析装置２１４
に出力する。また、位相振幅比較器４１ｐは、光−電気
変換器１９ｐから出力される各信号波形ｇ０ｐ，ｈ０
ｐ，ｉ０ｐの振幅値を検出し、その振幅値Ｌ１０ｇ，Ｌ
１０ｈ，Ｌ１０ｉを解析装置２１４に出力する。位相振
幅検出器４１ｓは光−電気変換器１９ｓによって変換さ
れた各信号波形ｇｓ０，ｈｓ０，ｉｓ０の立ち上がりタ
イミングと、タイミング制御部１１４から出力されたタ
イミング信号の立ち上がりタイミングｔ０とを比較し、
そのディレイタイム（遅延量）ｇ０ｓ，ｈ０ｓ，ｉ０ｓ
を測定し、それを解析装置２１４に出力する。また、位
相振幅比較器４１ｓは、光−電気変換器１９ｓから出力
される各信号波形ｇ０ｓ，ｈ０ｓ，ｉ０ｓの振幅値を検
出し、その振幅値Ｌ２０ｇ，Ｌ２０ｈ，Ｌ２０ｉを解析
装置２１４に出力する。
【００８３】以下同様にして、タイミング制御部１１４
は、波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設
定信号を順次出力する。図５（ｄ）は、コネクタ接続部
５，６並びにファイバ先端部７で反射及び散乱した波長
λｎのｐ偏光成分の光パルスの戻り光が光−電気変換器
１９ｐによって変換された場合における信号波形の一例
を示す図である。図５（ｄ）において、信号波形ｇｐｎ
はコネクタ接続部５で、信号波形ｈｐｎはコネクタ接続
部６で、信号波形ｉｐｎはファイバ先端部７で、それぞ
れ反射及び散乱した光パルスの戻り光に対応するもので
ある。図５（ｅ）は、コネクタ接続部５，６並びにファ
イバ先端部７で反射及び散乱した波長λｎのｓ偏光成分
の光パルスの戻り光が光−電気変換器１９ｓによって変
換された場合における信号波形の一例を示す図である。
図５（ｅ）において、信号波形ｇｓｎはコネクタ接続部
５で、信号波形ｈｓｎはコネクタ接続部６で、信号波形
ｉｓｎはファイバ先端部７で、それぞれ反射及び散乱し
た光パルスの戻り光に対応するものである。これによっ
て、位相振幅検出器４１ｐは、波長λ１〜λｎの光パル
スに対するディレイタイムｇ１ｐ〜ｇｎｐ，ｈ１ｐ〜ｈ
ｎｐ，ｉ１ｐ〜ｉｎｐ及び振幅値Ｌ１１ｇ〜Ｌ１ｎｇ，
Ｌ１１ｈ〜Ｌ１ｎｈ，Ｌ１１ｉ〜Ｌ１ｎｉを測定して解
析装置２１４に順次出力する。同様に、位相振幅検出器
４１ｓは、波長λ１〜λｎの光パルスに対するディレイ
タイムｇ１ｓ〜ｇｎｓ，ｈ１ｓ〜ｈｎｓ，ｉ１ｓ〜ｉｎ
ｓ及び振幅値Ｌ２１ｇ〜Ｌ２ｎｇ，Ｌ２１ｈ〜Ｌ２ｎ
ｈ，Ｌ２１ｉ〜Ｌ２ｎｉを測定して解析装置２１４に順
次出力する。
は、波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設
定信号を順次出力する。図５（ｄ）は、コネクタ接続部
５，６並びにファイバ先端部７で反射及び散乱した波長
λｎのｐ偏光成分の光パルスの戻り光が光−電気変換器
１９ｐによって変換された場合における信号波形の一例
を示す図である。図５（ｄ）において、信号波形ｇｐｎ
はコネクタ接続部５で、信号波形ｈｐｎはコネクタ接続
部６で、信号波形ｉｐｎはファイバ先端部７で、それぞ
れ反射及び散乱した光パルスの戻り光に対応するもので
ある。図５（ｅ）は、コネクタ接続部５，６並びにファ
イバ先端部７で反射及び散乱した波長λｎのｓ偏光成分
の光パルスの戻り光が光−電気変換器１９ｓによって変
換された場合における信号波形の一例を示す図である。
図５（ｅ）において、信号波形ｇｓｎはコネクタ接続部
５で、信号波形ｈｓｎはコネクタ接続部６で、信号波形
ｉｓｎはファイバ先端部７で、それぞれ反射及び散乱し
た光パルスの戻り光に対応するものである。これによっ
て、位相振幅検出器４１ｐは、波長λ１〜λｎの光パル
スに対するディレイタイムｇ１ｐ〜ｇｎｐ，ｈ１ｐ〜ｈ
ｎｐ，ｉ１ｐ〜ｉｎｐ及び振幅値Ｌ１１ｇ〜Ｌ１ｎｇ，
Ｌ１１ｈ〜Ｌ１ｎｈ，Ｌ１１ｉ〜Ｌ１ｎｉを測定して解
析装置２１４に順次出力する。同様に、位相振幅検出器
４１ｓは、波長λ１〜λｎの光パルスに対するディレイ
タイムｇ１ｓ〜ｇｎｓ，ｈ１ｓ〜ｈｎｓ，ｉ１ｓ〜ｉｎ
ｓ及び振幅値Ｌ２１ｇ〜Ｌ２ｎｇ，Ｌ２１ｈ〜Ｌ２ｎ
ｈ，Ｌ２１ｉ〜Ｌ２ｎｉを測定して解析装置２１４に順
次出力する。
【００８４】第１の偏波状態の光パルスに対する一連の
処理が終了すると、今度はタイミング制御部１１４は、
第２の偏波状態制御信号を偏波コントローラ１６に出力
し、偏波コントローラ１６から第２の偏波状態に変換さ
れた直線偏光の光パルスが出射されるように偏波コント
ローラ１６の設定を変更する。これによって、偏波コン
トローラ１６は、光パルスを第２の偏波状態の直線偏光
に変換して光方向性結合器１７に出射するようになる。
処理が終了すると、今度はタイミング制御部１１４は、
第２の偏波状態制御信号を偏波コントローラ１６に出力
し、偏波コントローラ１６から第２の偏波状態に変換さ
れた直線偏光の光パルスが出射されるように偏波コント
ローラ１６の設定を変更する。これによって、偏波コン
トローラ１６は、光パルスを第２の偏波状態の直線偏光
に変換して光方向性結合器１７に出射するようになる。
【００８５】偏波コントローラ１６から出射される第２
の偏波状態の光パルスは、前述の場合と同様に光方向性
結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２〜４
に入射され、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端
部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそ
れぞれ経由して入出力端２２に戻ってくる。入出力端２
２に戻ってきた光パルスは光方向性結合器１７を介して
偏光ビームスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成
分の光パルスとｓ偏光成分の光パルスに分離され、それ
ぞれの光パルスに対応した光−電気変換器１９ｓ，１９
ｐに入射され、そこで電気的な信号に変換される。光−
電気変換器１９ｓ，１９ｐによって変換された電気的な
信号は前述の場合と同様に光パルス発生回路１３から出
射された図２（ａ）の光パルスに対応した波形になる。
そこで、前述の場合と同様に、位相振幅検出器４１ｐ
は、光−電気変換器１９ｐによって変換された各信号波
形の立ち上がりタイミングと、タイミング制御部１１４
から出力されたタイミング信号の立ち上がりタイミング
ｔ０とを比較し、そのディレイタイム（遅延量）を測定
し、それを解析装置２１４に出力すると共に光−電気変
換器１９ｐから出力される各信号波形の振幅値を検出
し、その振幅値を解析装置２１４に出力する。同様に、
位相振幅検出器４１ｓは、光−電気変換器１９ｓによっ
て変換された各信号波形の立ち上がりタイミングと、タ
イミング制御部１１４から出力されたタイミング信号の
立ち上がりタイミングｔ０とを比較し、そのディレイタ
イム（遅延量）を測定し、それを解析装置２１４に出力
すると共に光−電気変換器１９ｓから出力される各信号
波形の振幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１４に
出力する。以下同様にして、タイミング制御部１１４
は、波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設
定信号を順次出力する。これによって、位相振幅検出器
４１ｐは、波長λ０〜λｎの光パルスに対するディレイ
タイムｇ０ｐ〜ｇｎｐ，ｈ０ｐ〜ｈｎｐ，ｉ０ｐ〜ｉｎ
ｐ及び振幅値Ｌ３０ｇ〜Ｌ３ｎｇ，Ｌ３１ｈ〜Ｌ３ｎ
ｈ，Ｌ３１ｉ〜Ｌ３ｎｉを測定して解析装置２１４に順
次出力する。同様に位相振幅検出４１ｓは、波長λ０〜
λｎの光パルスに対するディレイタイムｇ０ｓ〜ｇｎ
ｓ，ｈ０ｓ〜ｈｎｓ，ｉ０ｓ〜ｉｎｓ及び振幅値Ｌ４０
ｇ〜Ｌ４ｎｇ，Ｌ４０ｈ〜Ｌ４ｎｈ，Ｌ４０ｉ〜Ｌ４ｎ
ｉを解析装置２１４に順次出力する。
の偏波状態の光パルスは、前述の場合と同様に光方向性
結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２〜４
に入射され、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端
部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそ
れぞれ経由して入出力端２２に戻ってくる。入出力端２
２に戻ってきた光パルスは光方向性結合器１７を介して
偏光ビームスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成
分の光パルスとｓ偏光成分の光パルスに分離され、それ
ぞれの光パルスに対応した光−電気変換器１９ｓ，１９
ｐに入射され、そこで電気的な信号に変換される。光−
電気変換器１９ｓ，１９ｐによって変換された電気的な
信号は前述の場合と同様に光パルス発生回路１３から出
射された図２（ａ）の光パルスに対応した波形になる。
そこで、前述の場合と同様に、位相振幅検出器４１ｐ
は、光−電気変換器１９ｐによって変換された各信号波
形の立ち上がりタイミングと、タイミング制御部１１４
から出力されたタイミング信号の立ち上がりタイミング
ｔ０とを比較し、そのディレイタイム（遅延量）を測定
し、それを解析装置２１４に出力すると共に光−電気変
換器１９ｐから出力される各信号波形の振幅値を検出
し、その振幅値を解析装置２１４に出力する。同様に、
位相振幅検出器４１ｓは、光−電気変換器１９ｓによっ
て変換された各信号波形の立ち上がりタイミングと、タ
イミング制御部１１４から出力されたタイミング信号の
立ち上がりタイミングｔ０とを比較し、そのディレイタ
イム（遅延量）を測定し、それを解析装置２１４に出力
すると共に光−電気変換器１９ｓから出力される各信号
波形の振幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１４に
出力する。以下同様にして、タイミング制御部１１４
は、波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設
定信号を順次出力する。これによって、位相振幅検出器
４１ｐは、波長λ０〜λｎの光パルスに対するディレイ
タイムｇ０ｐ〜ｇｎｐ，ｈ０ｐ〜ｈｎｐ，ｉ０ｐ〜ｉｎ
ｐ及び振幅値Ｌ３０ｇ〜Ｌ３ｎｇ，Ｌ３１ｈ〜Ｌ３ｎ
ｈ，Ｌ３１ｉ〜Ｌ３ｎｉを測定して解析装置２１４に順
次出力する。同様に位相振幅検出４１ｓは、波長λ０〜
λｎの光パルスに対するディレイタイムｇ０ｓ〜ｇｎ
ｓ，ｈ０ｓ〜ｈｎｓ，ｉ０ｓ〜ｉｎｓ及び振幅値Ｌ４０
ｇ〜Ｌ４ｎｇ，Ｌ４０ｈ〜Ｌ４ｎｈ，Ｌ４０ｉ〜Ｌ４ｎ
ｉを解析装置２１４に順次出力する。
【００８６】上述のような第１の偏波状態の光パルスに
対する処理及び第２の偏波状態の光パルスに対する処理
が終了すると、今度は、タイミング制御部１１４は解析
開始信号を解析装置２１４に出力する。解析装置２１４
は、位相振幅検出器４１ｓ，４１ｐから出力されたディ
レイタイムを順次記憶しているので、それに基づいて各
波長における偏光状態毎の位相差を算出する。すなわ
ち、解析装置２１４は、各波長における偏光状態毎の位
相差Ｐ１０ｇ〜Ｐ１ｎｇ，Ｐ１０ｈ〜Ｐ１ｎｈ，Ｐ１０
ｉ〜Ｐ１ｎｉ，Ｐ２０ｇ〜Ｐ２ｎｇ，Ｐ２０ｈ〜Ｐ２ｎ
ｈ，Ｐ２０ｉ〜Ｐ２ｎｉ，Ｐ３０ｇ〜Ｐ３ｎｇ，Ｐ３０
ｈ〜Ｐ３ｎｈ，Ｐ３０ｉ〜Ｐ３ｎｉ，Ｐ４０ｇ〜Ｐ４ｎ
ｇ，Ｐ４０ｈ〜Ｐ４ｎｈ，Ｐ４０ｉ〜Ｐ４ｎｉを算出す
る。解析装置２１４は、算出された位相差及び振幅値に
基づいて前述の解析装置２１１と同様にして、コネクタ
接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する地点におけ
る偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４のそれぞれ
が有する偏波モード分散を測定することができる。
対する処理及び第２の偏波状態の光パルスに対する処理
が終了すると、今度は、タイミング制御部１１４は解析
開始信号を解析装置２１４に出力する。解析装置２１４
は、位相振幅検出器４１ｓ，４１ｐから出力されたディ
レイタイムを順次記憶しているので、それに基づいて各
波長における偏光状態毎の位相差を算出する。すなわ
ち、解析装置２１４は、各波長における偏光状態毎の位
相差Ｐ１０ｇ〜Ｐ１ｎｇ，Ｐ１０ｈ〜Ｐ１ｎｈ，Ｐ１０
ｉ〜Ｐ１ｎｉ，Ｐ２０ｇ〜Ｐ２ｎｇ，Ｐ２０ｈ〜Ｐ２ｎ
ｈ，Ｐ２０ｉ〜Ｐ２ｎｉ，Ｐ３０ｇ〜Ｐ３ｎｇ，Ｐ３０
ｈ〜Ｐ３ｎｈ，Ｐ３０ｉ〜Ｐ３ｎｉ，Ｐ４０ｇ〜Ｐ４ｎ
ｇ，Ｐ４０ｈ〜Ｐ４ｎｈ，Ｐ４０ｉ〜Ｐ４ｎｉを算出す
る。解析装置２１４は、算出された位相差及び振幅値に
基づいて前述の解析装置２１１と同様にして、コネクタ
接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する地点におけ
る偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４のそれぞれ
が有する偏波モード分散を測定することができる。
【００８７】〔第３の実施の形態〕本発明を適用した第
３の実施の形態に係る偏波モード分散測定装置は、所定
の周波数で変調されたコヒーレント光パルスを被測定光
ファイバに出射し、戻ってきたコヒーレント光パルスの
位相をヘテロダイン方式で比較することによって複数種
類の波長に関する位相差及び振幅値を求め、それに基づ
いて偏波モード分散を測定するようにしたものである。
３の実施の形態に係る偏波モード分散測定装置は、所定
の周波数で変調されたコヒーレント光パルスを被測定光
ファイバに出射し、戻ってきたコヒーレント光パルスの
位相をヘテロダイン方式で比較することによって複数種
類の波長に関する位相差及び振幅値を求め、それに基づ
いて偏波モード分散を測定するようにしたものである。
【００８８】図６は、第３の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の構成を示す図である。この実施の形態
では、偏波モード分散測定装置６０を用いて、敷設済の
光ファイバ２〜４に関する偏波モード分散を測定する場
合について説明する。なお、図６では、コネクタ接続部
５，６、ファイバ先端部７及び光ファイバ３，４につい
ての図示を省略してある。偏波モード分散測定装置６０
は、タイミング制御部１１６、波長可変光源１２、光周
波数シフタ６１、正弦波発振器６２、光パルス発生回路
１３、偏波コントローラ１６、光方向性結合器１７、偏
光ビームスプリッタ１８、光方向性結合器６３，６４、
ヘテロダイン光レシーバ６５ｐ，６５ｓ、位相振幅検出
器６６ｐ，６６ｓ、解析装置２１６を含んで構成され
る。図６において図１と同じ構成のものには同一の符号
が付してあるので、その説明は省略する。
ド分散測定装置の構成を示す図である。この実施の形態
では、偏波モード分散測定装置６０を用いて、敷設済の
光ファイバ２〜４に関する偏波モード分散を測定する場
合について説明する。なお、図６では、コネクタ接続部
５，６、ファイバ先端部７及び光ファイバ３，４につい
ての図示を省略してある。偏波モード分散測定装置６０
は、タイミング制御部１１６、波長可変光源１２、光周
波数シフタ６１、正弦波発振器６２、光パルス発生回路
１３、偏波コントローラ１６、光方向性結合器１７、偏
光ビームスプリッタ１８、光方向性結合器６３，６４、
ヘテロダイン光レシーバ６５ｐ，６５ｓ、位相振幅検出
器６６ｐ，６６ｓ、解析装置２１６を含んで構成され
る。図６において図１と同じ構成のものには同一の符号
が付してあるので、その説明は省略する。
【００８９】正弦波発振器６２は、所定周波数ｆＬ０
（例えば、１００ＭＨｚ〜１５０ＭＨｚ）の正弦波信号
を光周波数シフタ６１、タイミング制御部１１６及び位
相振幅検出器６６ｐ，６６ｓに出力する。なお、正弦波
発振器６２は、所定の波長λ０〜λｎに対する位相比較
が行われている間は正弦波信号を位相振幅検出器６６ｐ
６６ｓに出力し続ける。
（例えば、１００ＭＨｚ〜１５０ＭＨｚ）の正弦波信号
を光周波数シフタ６１、タイミング制御部１１６及び位
相振幅検出器６６ｐ，６６ｓに出力する。なお、正弦波
発振器６２は、所定の波長λ０〜λｎに対する位相比較
が行われている間は正弦波信号を位相振幅検出器６６ｐ
６６ｓに出力し続ける。
【００９０】タイミング制御部１１６は、正弦波発振器
６２から出力される正弦波信号に同期したタイミング信
号（プローブパルス）を光パルス発生回路１３に出力す
る。また、タイミング制御部１１６は、光パルスの波長
に関する波長設定信号を波長可変光源１２に、直線偏光
の振動方向を制御する偏波状態制御信号を偏波コントロ
ーラ１６に、偏波モード分散の解析開始信号を解析装置
２１６にそれぞれ出力する。
６２から出力される正弦波信号に同期したタイミング信
号（プローブパルス）を光パルス発生回路１３に出力す
る。また、タイミング制御部１１６は、光パルスの波長
に関する波長設定信号を波長可変光源１２に、直線偏光
の振動方向を制御する偏波状態制御信号を偏波コントロ
ーラ１６に、偏波モード分散の解析開始信号を解析装置
２１６にそれぞれ出力する。
【００９１】光周波数シフタ６１は、音響光学変調器
（ＡＯＭ）などから構成され、正弦波発振器６２から出
力される周波数ｆＬ０の正弦波信号に基づいて、波長可
変光源１２から出射される光の周波数をシフトし、シフ
トされた光を光パルス発生回路１３に出射する。光方向
性結合器６３は、波長可変光源１２から出力される各波
長の光の一部をヘテロダイン光レシーバ６５ｐに分波す
るものである。光方向性結合器６４は、光方向性結合器
６３によって分波された各波長の光の一部をさらにヘテ
ロダイン光レシーバ６５ｓに分波するものである。
（ＡＯＭ）などから構成され、正弦波発振器６２から出
力される周波数ｆＬ０の正弦波信号に基づいて、波長可
変光源１２から出射される光の周波数をシフトし、シフ
トされた光を光パルス発生回路１３に出射する。光方向
性結合器６３は、波長可変光源１２から出力される各波
長の光の一部をヘテロダイン光レシーバ６５ｐに分波す
るものである。光方向性結合器６４は、光方向性結合器
６３によって分波された各波長の光の一部をさらにヘテ
ロダイン光レシーバ６５ｓに分波するものである。
【００９２】ヘテロダイン光レシーバ６５ｐは、光方向
性結合器６３を介して取り込まれた周波数シフトされて
いない波長可変光源１２から出射された波長λ０〜λｎ
の光（周波数ｆ０〜ｆｎの光）と、光方向性結合器１７
及び偏光ビームスプリッタ１８を介して取り込まれた各
コネクタ接続部５，６及びファイバ先端部７で反射及び
散乱した反射光及び後方散乱光の戻り光のうちのｐ偏光
成分に対応する光パルスとが入射され、両者の周波数差
に相当するビート信号を位相振幅検出器６６ｐに出力す
る。このとき、ヘテロダイン光レシーバ６５ｐから出力
されるビート信号は、正弦波発振器６２から出力される
周波数ｆＬ０とほぼ同じ周波数の信号となるが、入出力
端２２から出射して各コネクタ接続部５，６やファイバ
先端部７で反射及び散乱することによって再び入出力端
２２に戻って来た戻り光に基づいて生成されているの
で、正弦波発振器６２から出力される周波数ｆＬ０の正
弦波信号に対して通過経路に応じただけの位相差を有す
る。同様に、ヘテロダイン光レシーバ６５ｓは、光方向
性結合器６３，６４を介して取り込まれた周波数シフト
されていない波長可変光源１２から出射された波長λ０
〜λｎの光（周波数ｆ０〜ｆｎの光）と、光方向性結合
器１７及び偏光ビームスプリッタ１８を介して取り込ま
れた各コネクタ接続部５，６及びファイバ先端部７で反
射及び散乱した反射光及び後方散乱光の戻り光のうちの
ｓ偏光成分に対応する光パルスとが入射され、両者の周
波数差に相当するビート信号を位相振幅検出器６６ｓに
出力する。
性結合器６３を介して取り込まれた周波数シフトされて
いない波長可変光源１２から出射された波長λ０〜λｎ
の光（周波数ｆ０〜ｆｎの光）と、光方向性結合器１７
及び偏光ビームスプリッタ１８を介して取り込まれた各
コネクタ接続部５，６及びファイバ先端部７で反射及び
散乱した反射光及び後方散乱光の戻り光のうちのｐ偏光
成分に対応する光パルスとが入射され、両者の周波数差
に相当するビート信号を位相振幅検出器６６ｐに出力す
る。このとき、ヘテロダイン光レシーバ６５ｐから出力
されるビート信号は、正弦波発振器６２から出力される
周波数ｆＬ０とほぼ同じ周波数の信号となるが、入出力
端２２から出射して各コネクタ接続部５，６やファイバ
先端部７で反射及び散乱することによって再び入出力端
２２に戻って来た戻り光に基づいて生成されているの
で、正弦波発振器６２から出力される周波数ｆＬ０の正
弦波信号に対して通過経路に応じただけの位相差を有す
る。同様に、ヘテロダイン光レシーバ６５ｓは、光方向
性結合器６３，６４を介して取り込まれた周波数シフト
されていない波長可変光源１２から出射された波長λ０
〜λｎの光（周波数ｆ０〜ｆｎの光）と、光方向性結合
器１７及び偏光ビームスプリッタ１８を介して取り込ま
れた各コネクタ接続部５，６及びファイバ先端部７で反
射及び散乱した反射光及び後方散乱光の戻り光のうちの
ｓ偏光成分に対応する光パルスとが入射され、両者の周
波数差に相当するビート信号を位相振幅検出器６６ｓに
出力する。
【００９３】位相振幅検出器６６ｐは、正弦波発振器６
２から出力される正弦波信号と、ヘテロダイン光レシー
バ６５ｐから出力されるビート信号の位相を比較し、そ
の位相差信号を解析装置２１６に出力すると共にヘテロ
ダイン光レシーバ６５ｐから出力されるビート信号の最
大振幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１６に出力
する。位相振幅検出器６６ｓは、正弦波発振器６２から
出力される正弦波信号と、ヘテロダイン光レシーバ６５
ｓから出力されるビート信号の位相を比較し、その位相
差信号を解析装置２１６に出力すると共にヘテロダイン
光レシーバ６５ｓから出力されるビート信号の最大振幅
値を検出し、その振幅値を解析装置２１６に出力する。
２から出力される正弦波信号と、ヘテロダイン光レシー
バ６５ｐから出力されるビート信号の位相を比較し、そ
の位相差信号を解析装置２１６に出力すると共にヘテロ
ダイン光レシーバ６５ｐから出力されるビート信号の最
大振幅値を検出し、その振幅値を解析装置２１６に出力
する。位相振幅検出器６６ｓは、正弦波発振器６２から
出力される正弦波信号と、ヘテロダイン光レシーバ６５
ｓから出力されるビート信号の位相を比較し、その位相
差信号を解析装置２１６に出力すると共にヘテロダイン
光レシーバ６５ｓから出力されるビート信号の最大振幅
値を検出し、その振幅値を解析装置２１６に出力する。
【００９４】解析装置２１６は、タイミング制御部１１
６から出力される解析開始信号に応じて、位相振幅検出
器６６ｐ，６６ｓから出力された位相差信号及び振幅値
に基づいて、コネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７
の存在する地点における偏波モード分散、並びに光ファ
イバ２〜４に対応する区間の偏波モード分散を前述の第
１の実施の形態と同様にして算出する。
６から出力される解析開始信号に応じて、位相振幅検出
器６６ｐ，６６ｓから出力された位相差信号及び振幅値
に基づいて、コネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７
の存在する地点における偏波モード分散、並びに光ファ
イバ２〜４に対応する区間の偏波モード分散を前述の第
１の実施の形態と同様にして算出する。
【００９５】上述したタイミング制御部１１６、波長可
変光源１２、光パルス発生回路１３光周波数シフタ６１
及び正弦波発振器６２が光パルス生成手段に、光方向性
結合器１７，６３，６４、偏光ビームスプリッタ１８及
びヘテロダイン光レシーバ６５ｐ，６５ｓが光検出手段
に、位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓ及び解析装置２１６
が位相差測定手段及び振幅測定手段に、解析装置２１６
が解析手段に、それぞれ対応する。波長可変光源１２が
レーザ光源に、光周波数シフタ６１が周波数シフタに、
正弦波発振器６２が発振器に、ヘテロダイン光レシーバ
６５ｐ，６５ｓがヘテロダイン検波器に、それぞれ対応
する。
変光源１２、光パルス発生回路１３光周波数シフタ６１
及び正弦波発振器６２が光パルス生成手段に、光方向性
結合器１７，６３，６４、偏光ビームスプリッタ１８及
びヘテロダイン光レシーバ６５ｐ，６５ｓが光検出手段
に、位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓ及び解析装置２１６
が位相差測定手段及び振幅測定手段に、解析装置２１６
が解析手段に、それぞれ対応する。波長可変光源１２が
レーザ光源に、光周波数シフタ６１が周波数シフタに、
正弦波発振器６２が発振器に、ヘテロダイン光レシーバ
６５ｐ，６５ｓがヘテロダイン検波器に、それぞれ対応
する。
【００９６】次に、第３の実施の形態に係る偏波モード
分散測定装置６０の動作について図６を用いて説明す
る。まず、タイミング制御部１１６は、波長可変光源１
２に対して波長λ０（周波数ｆ０）の波長設定信号を出
力する。これによって、波長可変光源１２は波長λ０の
光を光周波数シフタ６１に出射する。光周波数シフタ６
１は、波長λ０の光の周波数を正弦波発振器６２から出
力される周波数ｆＬ０の周波数でシフトし、シフトされ
た周波数λ０（周波数ｆ０＋ｆＬ０）の光を光パルス発
生回路１３に出射する。なお、光周波数シフタ６１によ
って周波数がシフトしたことによって実際には波長λ０
は微妙に変化するが、周波数ｆＬ０が周波数ｆ０に比べ
て非常に小さいのでその変化は無視できる値である。次
に、タイミング制御部１１６は、正弦波発振器６２から
出力される正弦波信号の位相０のタイミングに同期して
タイミング信号（プローブパルス）を光パルス発生回路
１３に出力する。光パルス発生回路１３は、このタイミ
ング信号の入力に同期して、光周波数シフタ６１から出
力される波長λ０（周波数ｆ０＋ｆＬ０）の光パルスを
偏波コントローラ１６に出射する。
分散測定装置６０の動作について図６を用いて説明す
る。まず、タイミング制御部１１６は、波長可変光源１
２に対して波長λ０（周波数ｆ０）の波長設定信号を出
力する。これによって、波長可変光源１２は波長λ０の
光を光周波数シフタ６１に出射する。光周波数シフタ６
１は、波長λ０の光の周波数を正弦波発振器６２から出
力される周波数ｆＬ０の周波数でシフトし、シフトされ
た周波数λ０（周波数ｆ０＋ｆＬ０）の光を光パルス発
生回路１３に出射する。なお、光周波数シフタ６１によ
って周波数がシフトしたことによって実際には波長λ０
は微妙に変化するが、周波数ｆＬ０が周波数ｆ０に比べ
て非常に小さいのでその変化は無視できる値である。次
に、タイミング制御部１１６は、正弦波発振器６２から
出力される正弦波信号の位相０のタイミングに同期して
タイミング信号（プローブパルス）を光パルス発生回路
１３に出力する。光パルス発生回路１３は、このタイミ
ング信号の入力に同期して、光周波数シフタ６１から出
力される波長λ０（周波数ｆ０＋ｆＬ０）の光パルスを
偏波コントローラ１６に出射する。
【００９７】このとき偏波コントローラ１６は、光パル
ス発生回路１３から出射された光パルスを第１の偏波状
態に変換して光方向性結合器１７に出射するように、タ
イミング制御部１１６から出力された第１の偏波状態制
御信号によって予め設定されている。偏波コントローラ
１６から出射された第１の偏波状態の光パルスは、光方
向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２
〜４に入射される。光ファイバ２〜４に入射した周波数
シフトされた光パルスは、コネクタ接続部５，び６及び
ファイバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイ
バ２〜４をそれぞれ経由して入出力端２２に戻ってく
る。
ス発生回路１３から出射された光パルスを第１の偏波状
態に変換して光方向性結合器１７に出射するように、タ
イミング制御部１１６から出力された第１の偏波状態制
御信号によって予め設定されている。偏波コントローラ
１６から出射された第１の偏波状態の光パルスは、光方
向性結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２
〜４に入射される。光ファイバ２〜４に入射した周波数
シフトされた光パルスは、コネクタ接続部５，び６及び
ファイバ先端部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイ
バ２〜４をそれぞれ経由して入出力端２２に戻ってく
る。
【００９８】入出力端２２に戻ってきた光パルスは光方
向性結合器１７を介して偏光ビームスプリッタ１８に入
射され、そこでｐ偏光成分の光パルスとｓ偏光成分の光
パルスに分離され、それぞれの偏光成分に対応したヘテ
ロダイン光レシーバ６５ｐ，６５ｓに入射される。ヘテ
ロダイン光レシーバ６５ｐは、入出力端２２及び光方向
性結合器１７を介して戻ってきたｐ偏光成分の光パルス
と、光方向性結合器６３によって導かれた波長λ０（周
波数ｆ０）の光に基づいて、周波数ｆＬ０のビート信号
を位相振幅検出器６６ｐに出力する。一方、ヘテロダイ
ン光レシーバ６５ｓは、入出力端２２、光方向性結合器
１７及び偏光ビームスプリッタ１８を介して戻ってきた
ｓ偏光成分の光パルスと、光方向性結合器６３，４によ
って導かれた波長λ０（周波数ｆ０）の光に基づいて、
周波数ｆＬ０のビート信号を位相振幅検出器６６ｓに出
力する。以下同様にして、タイミング制御部１１６は、
波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設定信
号を順次出力する。これによって、位相振幅検出器６６
ｐ，６６ｓは、波長λ１〜λｎの場合における位相差信
号及び振幅値を測定して解析装置２１６に順次出力す
る。
向性結合器１７を介して偏光ビームスプリッタ１８に入
射され、そこでｐ偏光成分の光パルスとｓ偏光成分の光
パルスに分離され、それぞれの偏光成分に対応したヘテ
ロダイン光レシーバ６５ｐ，６５ｓに入射される。ヘテ
ロダイン光レシーバ６５ｐは、入出力端２２及び光方向
性結合器１７を介して戻ってきたｐ偏光成分の光パルス
と、光方向性結合器６３によって導かれた波長λ０（周
波数ｆ０）の光に基づいて、周波数ｆＬ０のビート信号
を位相振幅検出器６６ｐに出力する。一方、ヘテロダイ
ン光レシーバ６５ｓは、入出力端２２、光方向性結合器
１７及び偏光ビームスプリッタ１８を介して戻ってきた
ｓ偏光成分の光パルスと、光方向性結合器６３，４によ
って導かれた波長λ０（周波数ｆ０）の光に基づいて、
周波数ｆＬ０のビート信号を位相振幅検出器６６ｓに出
力する。以下同様にして、タイミング制御部１１６は、
波長可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設定信
号を順次出力する。これによって、位相振幅検出器６６
ｐ，６６ｓは、波長λ１〜λｎの場合における位相差信
号及び振幅値を測定して解析装置２１６に順次出力す
る。
【００９９】第１の偏波状態の光パルスに対する一連の
処理が終了すると、今度はタイミング制御部１１６は、
第２の偏波状態制御信号を偏波コントローラ１６に出力
し、偏波コントローラ１６から第２の偏波状態に変換さ
れた直線偏光の光パルスが出射されるように偏波コント
ローラ１６の設定を変更する。これによって、偏波コン
トローラ１６は、光パルス発生回路１３から出射される
光パルスを第２の偏波状態の直線偏光に変換して光方向
性結合器１７に出射するようになる。
処理が終了すると、今度はタイミング制御部１１６は、
第２の偏波状態制御信号を偏波コントローラ１６に出力
し、偏波コントローラ１６から第２の偏波状態に変換さ
れた直線偏光の光パルスが出射されるように偏波コント
ローラ１６の設定を変更する。これによって、偏波コン
トローラ１６は、光パルス発生回路１３から出射される
光パルスを第２の偏波状態の直線偏光に変換して光方向
性結合器１７に出射するようになる。
【０１００】偏波コントローラ１６から出射される第２
の偏波状態の光パルスは、前述の場合と同様に光方向性
結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２〜４
に入射され、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端
部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそ
れぞれ経由して入出力端２２に戻ってくる。入出力端２
２に戻ってきた光パルスは光方向性結合器１７を介して
偏光ビームスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成
分の光パルスとｓ偏光成分の光パルスに分離され、それ
ぞれの偏光成分に対応したヘテロダイン光レシーバ６５
ｐ，６５ｓに入射され、そこで、ｐ偏光成分及びｓ偏光
成分の光パルスに対応したビート信号に変換され、各位
相振幅検出器６６ｐ，６６ｓに出力される。
の偏波状態の光パルスは、前述の場合と同様に光方向性
結合器１７及び入出力端２２を介して光ファイバ２〜４
に入射され、コネクタ接続部５，６並びにファイバ先端
部７でそれぞれ反射及び散乱して光ファイバ２〜４をそ
れぞれ経由して入出力端２２に戻ってくる。入出力端２
２に戻ってきた光パルスは光方向性結合器１７を介して
偏光ビームスプリッタ１８に入射され、そこでｐ偏光成
分の光パルスとｓ偏光成分の光パルスに分離され、それ
ぞれの偏光成分に対応したヘテロダイン光レシーバ６５
ｐ，６５ｓに入射され、そこで、ｐ偏光成分及びｓ偏光
成分の光パルスに対応したビート信号に変換され、各位
相振幅検出器６６ｐ，６６ｓに出力される。
【０１０１】位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓは、第２の
偏波状態の光パルスに対応した位相差信号及び振幅値を
それぞれ測定し、その測定値を解析装置２１６に出力す
る。以下同様にして、タイミング制御部１１６は、波長
可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設定信号を
順次出力する。これによって、位相振幅検出器６６ｐ６
６ｓは、波長λ０〜λｎの場合における位相差信号及び
振幅値を解析装置２１６に順次出力する。
偏波状態の光パルスに対応した位相差信号及び振幅値を
それぞれ測定し、その測定値を解析装置２１６に出力す
る。以下同様にして、タイミング制御部１１６は、波長
可変光源１２に対して波長λ１〜λｎの波長設定信号を
順次出力する。これによって、位相振幅検出器６６ｐ６
６ｓは、波長λ０〜λｎの場合における位相差信号及び
振幅値を解析装置２１６に順次出力する。
【０１０２】上述のような第１の偏波状態の光パルスに
対する処理及び第２の偏波状態の光パルスに対する処理
が終了すると、今度は、タイミング制御部１１６は解析
開始信号を解析装置２１６に出力する。解析装置２１６
は、位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓから出力された位相
差信号及び振幅値を記憶しているので、それに基づいて
前述の解析装置２１１と同様にして、コネクタ接続部
５，６、ファイバ先端部７の存在する地点における偏波
モード分散、並びに光ファイバ２〜４のそれぞれが有す
る偏波モード分散を測定する。
対する処理及び第２の偏波状態の光パルスに対する処理
が終了すると、今度は、タイミング制御部１１６は解析
開始信号を解析装置２１６に出力する。解析装置２１６
は、位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓから出力された位相
差信号及び振幅値を記憶しているので、それに基づいて
前述の解析装置２１１と同様にして、コネクタ接続部
５，６、ファイバ先端部７の存在する地点における偏波
モード分散、並びに光ファイバ２〜４のそれぞれが有す
る偏波モード分散を測定する。
【０１０３】なお、第３の実施の形態では、タイミング
制御部１１６が、正弦波発振器６２から出力される正弦
波信号に同期して光パルスの出力タイミングを制御する
場合について説明したが、必ずしも同期をとる必要はな
い。なぜなら、位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓによって
検出される位相差信号は、式（４）及び式（５）によっ
て相対的な位相差として演算処理されるからである。な
お、第１の実施の形態の場合と同様に、正弦波発振器６
２から出力される正弦波信号の位相を前後にずらして、
その位相比較の測定タイミングを可変することによっ
て、光ファイバ３又は４だけを伝搬することによって生
じる偏波モード分散を容易に測定することができること
はいうまでもない。
制御部１１６が、正弦波発振器６２から出力される正弦
波信号に同期して光パルスの出力タイミングを制御する
場合について説明したが、必ずしも同期をとる必要はな
い。なぜなら、位相振幅検出器６６ｐ，６６ｓによって
検出される位相差信号は、式（４）及び式（５）によっ
て相対的な位相差として演算処理されるからである。な
お、第１の実施の形態の場合と同様に、正弦波発振器６
２から出力される正弦波信号の位相を前後にずらして、
その位相比較の測定タイミングを可変することによっ
て、光ファイバ３又は４だけを伝搬することによって生
じる偏波モード分散を容易に測定することができること
はいうまでもない。
【０１０４】図７は、第３の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の第１の変形例の構成を示す図である。
図７において図６と同じ構成のものには同一の符号が付
してあるので、その説明は省略する。この第１の変形例
では、偏光ビームスプリッタ１８とヘテロダイン光レシ
ーバ７２との間に光スイッチ７１が設けられ、１つのヘ
テロダイン光レシーバ７２でｐ偏光成分及びｓ偏光成分
の光に対するビート信号を生成するように構成してあ
る。このような構成の第１の変形例によれば、光スイッ
チ７１を切り換えることによって１つのヘテロダイン光
レシーバ７２と１つの位相振幅検出器７３によってｐ偏
光成分及びｓ偏光成分の光に対するそれぞれの位相差信
号及び振幅値を測定することができるので、図６に示し
た偏波モード分散測定装置６０に含まれる光方向性結合
器６４、ヘテロダイン光レシーバ６５ｓ及び位相振幅検
出器６６ｓを省略することができ、装置を簡略化するこ
とができる。また、この第１の変形例では、ヘテロダイ
ン光レシーバ７２から出力されるビート信号の包絡線を
検波する包絡線検波器７４が設けてあり、通常のＯＴＤ
Ｒ（optical time domain reflectometry ）測定装置と
同様に後方散乱光の強度も同時に測定可能なように構成
してある。従って、解析装置２１７は、包絡線検波器７
４から出力される波形信号を対数変換して、各光ファイ
バ２〜４の損失及び破断点の位置などを認識可能な波形
を表示することができる。なお、ＯＴＤＲ測定装置の動
作については公知なのでその詳細な説明は省略する。こ
のように偏波モード分散測定装置による偏波モード分散
の測定過程でＯＴＤＲ測定装置によって光ファイバの損
失等を測定することによって、コネクタ接続点５，６、
ファイバ先端部７などに関して偏波モード分散の正確な
位置を把握することができるようになる。なお、この包
絡線検波器７４から出力される波形信号に基づいて、前
述のｐ偏光成分及びｓ偏光成分の光に対する振幅値を測
定するようにしてもよいことは言うまでもない。上述し
た包絡線検波器７４が強度測定手段に対応する。
ド分散測定装置の第１の変形例の構成を示す図である。
図７において図６と同じ構成のものには同一の符号が付
してあるので、その説明は省略する。この第１の変形例
では、偏光ビームスプリッタ１８とヘテロダイン光レシ
ーバ７２との間に光スイッチ７１が設けられ、１つのヘ
テロダイン光レシーバ７２でｐ偏光成分及びｓ偏光成分
の光に対するビート信号を生成するように構成してあ
る。このような構成の第１の変形例によれば、光スイッ
チ７１を切り換えることによって１つのヘテロダイン光
レシーバ７２と１つの位相振幅検出器７３によってｐ偏
光成分及びｓ偏光成分の光に対するそれぞれの位相差信
号及び振幅値を測定することができるので、図６に示し
た偏波モード分散測定装置６０に含まれる光方向性結合
器６４、ヘテロダイン光レシーバ６５ｓ及び位相振幅検
出器６６ｓを省略することができ、装置を簡略化するこ
とができる。また、この第１の変形例では、ヘテロダイ
ン光レシーバ７２から出力されるビート信号の包絡線を
検波する包絡線検波器７４が設けてあり、通常のＯＴＤ
Ｒ（optical time domain reflectometry ）測定装置と
同様に後方散乱光の強度も同時に測定可能なように構成
してある。従って、解析装置２１７は、包絡線検波器７
４から出力される波形信号を対数変換して、各光ファイ
バ２〜４の損失及び破断点の位置などを認識可能な波形
を表示することができる。なお、ＯＴＤＲ測定装置の動
作については公知なのでその詳細な説明は省略する。こ
のように偏波モード分散測定装置による偏波モード分散
の測定過程でＯＴＤＲ測定装置によって光ファイバの損
失等を測定することによって、コネクタ接続点５，６、
ファイバ先端部７などに関して偏波モード分散の正確な
位置を把握することができるようになる。なお、この包
絡線検波器７４から出力される波形信号に基づいて、前
述のｐ偏光成分及びｓ偏光成分の光に対する振幅値を測
定するようにしてもよいことは言うまでもない。上述し
た包絡線検波器７４が強度測定手段に対応する。
【０１０５】図８は、第３の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の第２の変形例の構成を示す図である。
図８において図６又は図７と同じ構成のものには同一の
符号が付してあるので、その説明は省略する。この第２
の変形例では、偏光ビームスプリッタ１８が省略され、
光方向性結合器１７を介して戻ってきた光パルスが直接
ヘテロダイン光レシーバ７２に入射され、さらに偏波コ
ントローラ１６と同じ構成の偏波コントローラ８１が設
けられている。偏波ヘントローラ８１は、光方向性結合
器６３を介して入射される光パルスの偏波状態を制御し
てヘテロダイン光レシーバ７２に出射する。すなわち、
偏波コントローラ８１は、偏波コントローラ１６と同様
にタイミング制御部１１８から出力される偏波状態制御
信号に応じて、光方向性結合器６３を介して入射される
光パルスの偏波状態を第１の偏波状態又は第２の偏波状
態に変換して、ヘテロダイン光レシーバ７２に出射す
る。
ド分散測定装置の第２の変形例の構成を示す図である。
図８において図６又は図７と同じ構成のものには同一の
符号が付してあるので、その説明は省略する。この第２
の変形例では、偏光ビームスプリッタ１８が省略され、
光方向性結合器１７を介して戻ってきた光パルスが直接
ヘテロダイン光レシーバ７２に入射され、さらに偏波コ
ントローラ１６と同じ構成の偏波コントローラ８１が設
けられている。偏波ヘントローラ８１は、光方向性結合
器６３を介して入射される光パルスの偏波状態を制御し
てヘテロダイン光レシーバ７２に出射する。すなわち、
偏波コントローラ８１は、偏波コントローラ１６と同様
にタイミング制御部１１８から出力される偏波状態制御
信号に応じて、光方向性結合器６３を介して入射される
光パルスの偏波状態を第１の偏波状態又は第２の偏波状
態に変換して、ヘテロダイン光レシーバ７２に出射す
る。
【０１０６】従って、偏波コントローラ１６が第１の偏
波状態の光パルスを光ファイバ２〜４に出射している状
態で、偏波コントローラ８１が第１の偏波状態の光パル
スをヘテロダイン光レシーバ７２に出射すると、ヘテロ
ダイン光レシーバ７２はｐ偏光成分の光パルスとの間で
ビート信号を生成して位相振幅検出器７３に出力するよ
うになる。一方、偏波コントローラ８１が第２の偏波状
態の光パルスをヘテロダイン光レシーバ７２に出射する
と、ヘテロダイン光レシーバ７２はｓ偏光成分の光パル
スとの間でビート信号を生成して位相振幅検出器７３に
出力するようになる。同様に、偏波コントローラ１６が
第２の偏波状態の光パルスを光ファイバ２〜４に出射し
ている状態で、偏波コントローラ８１が第１の偏波状態
の光パルスをヘテロダイン光レシーバ７２に出射する
と、ヘテロダイン光レシーバ７２はｐ偏光成分の光パル
スとの間でビート信号を生成して位相振幅検出器７３に
出力するようになり、偏波コントローラ８１が第２の偏
波状態の光パルスをヘテロダイン光レシーバ７２に出射
すると、ヘテロダイン光レシーバ７２はｓ偏光成分の光
パルスとの間でビート信号を生成して位相振幅検出器７
３に出力するようになる。これらの各状態で測定された
位相差信号及び振幅値に基づいて、解析装置２１８はコ
ネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する地点
における偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４のそ
れぞれが有する偏波モード分散を測定することができ
る。
波状態の光パルスを光ファイバ２〜４に出射している状
態で、偏波コントローラ８１が第１の偏波状態の光パル
スをヘテロダイン光レシーバ７２に出射すると、ヘテロ
ダイン光レシーバ７２はｐ偏光成分の光パルスとの間で
ビート信号を生成して位相振幅検出器７３に出力するよ
うになる。一方、偏波コントローラ８１が第２の偏波状
態の光パルスをヘテロダイン光レシーバ７２に出射する
と、ヘテロダイン光レシーバ７２はｓ偏光成分の光パル
スとの間でビート信号を生成して位相振幅検出器７３に
出力するようになる。同様に、偏波コントローラ１６が
第２の偏波状態の光パルスを光ファイバ２〜４に出射し
ている状態で、偏波コントローラ８１が第１の偏波状態
の光パルスをヘテロダイン光レシーバ７２に出射する
と、ヘテロダイン光レシーバ７２はｐ偏光成分の光パル
スとの間でビート信号を生成して位相振幅検出器７３に
出力するようになり、偏波コントローラ８１が第２の偏
波状態の光パルスをヘテロダイン光レシーバ７２に出射
すると、ヘテロダイン光レシーバ７２はｓ偏光成分の光
パルスとの間でビート信号を生成して位相振幅検出器７
３に出力するようになる。これらの各状態で測定された
位相差信号及び振幅値に基づいて、解析装置２１８はコ
ネクタ接続部５，６、ファイバ先端部７の存在する地点
における偏波モード分散、並びに光ファイバ２〜４のそ
れぞれが有する偏波モード分散を測定することができ
る。
【０１０７】なお、図８では、一つの偏波コントローラ
８１をｐ偏光成分用とｓ偏光成分用に交互に切り換えて
使用する場合について説明したが、ｐ偏光成分用とｓ偏
光成分用にそれぞれ別々の偏波コントローラを設けても
よいことは言うまでもない。
８１をｐ偏光成分用とｓ偏光成分用に交互に切り換えて
使用する場合について説明したが、ｐ偏光成分用とｓ偏
光成分用にそれぞれ別々の偏波コントローラを設けても
よいことは言うまでもない。
【０１０８】図９は、第３の実施の形態に係る偏波モー
ド分散測定装置の第３の変形例の構成を示す図である。
この第３の変形例に係る偏波モード分散測定装置９０
は、光ファイバが光アンプでつながった光ファイバアン
プ通信システムに対して、その偏波モード分散を測定す
るように構成されたものである。図９において図６と同
じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説
明は省略する。この第３の変形例が図６のものと異なる
点は、ループバック方式採用の光ファイバアンプ中継伝
送路で構成された光ファイバアンプ通信システムに含ま
れる被測定光ファイバの偏波モード分散を測定するよう
にした点である。光ファイバアンプ通信システムは、複
数の光ファイバ２ａ，２ｂと、各中継点に設けられた複
数の光アンプ８ａ，８ｂと、ループバックパス９とによ
って構成されている。なお、図では光ファイバ２ａ，２
ｂ、光アンプ８ａ，８ｂ及びループバックパス９だけを
示したが、実際は複数の光ファイバ、光アンプ及びルー
プバックパスが設けられている。さらに、この第３の変
形例では、波長可変光源９１、光パルス発生回路９２、
光方向性結合器９３、エルビウム添加光ファイバ増幅器
（Erbium-Doped FiberAmplifier:ＥＤＦＡ）９４、バン
ドパスフィルタ９５ｐ，９５ｓ及び包絡線検波器９６
ｐ，９６ｓが新たに設けられている。
ド分散測定装置の第３の変形例の構成を示す図である。
この第３の変形例に係る偏波モード分散測定装置９０
は、光ファイバが光アンプでつながった光ファイバアン
プ通信システムに対して、その偏波モード分散を測定す
るように構成されたものである。図９において図６と同
じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説
明は省略する。この第３の変形例が図６のものと異なる
点は、ループバック方式採用の光ファイバアンプ中継伝
送路で構成された光ファイバアンプ通信システムに含ま
れる被測定光ファイバの偏波モード分散を測定するよう
にした点である。光ファイバアンプ通信システムは、複
数の光ファイバ２ａ，２ｂと、各中継点に設けられた複
数の光アンプ８ａ，８ｂと、ループバックパス９とによ
って構成されている。なお、図では光ファイバ２ａ，２
ｂ、光アンプ８ａ，８ｂ及びループバックパス９だけを
示したが、実際は複数の光ファイバ、光アンプ及びルー
プバックパスが設けられている。さらに、この第３の変
形例では、波長可変光源９１、光パルス発生回路９２、
光方向性結合器９３、エルビウム添加光ファイバ増幅器
（Erbium-Doped FiberAmplifier:ＥＤＦＡ）９４、バン
ドパスフィルタ９５ｐ，９５ｓ及び包絡線検波器９６
ｐ，９６ｓが新たに設けられている。
【０１０９】波長可変光源９１及び光パルス発生回路９
２は、海底ケーブルなどを測定する場合に、波長可変光
源１２から出力される波長λ０〜λｎの光パルスを送出
していないときでも、この光パルスと光強度がほぼ等し
く、しかも互いに識別可能な波長λｑの非コヒーレント
な光パルス（ローディング光）を出射するものである。
これは、光ファイバアンプ通信システム内の光アンプ８
ａ，８ｂによって自動的にゲイン調整が行われるように
なるので、偏波モード分散測定装置９０から出力される
光の強度を一定に保持するためである。光方向性結合器
９３は、光パルス発生回路９２から出射されるローディ
ング用の光パルスを偏波コントローラ１６及びＥＤＦＡ
９４を介して出力端２２ａに導入するものである。な
お、タイミング制御部１１９は、光パルス発生回路１
３，９２に出力するタイミング信号を適宜調整すること
によって、常に一定強度の光が光ファイバアンプ通信シ
ステムに供給されるように調整する。エルビウム添加光
ファイバ増幅器９４は、波長１．５μｍ帯の光通信に適
した光増幅器である。バンドパスフィルタ９５ｐ，９５
ｓは、検出したい周波数成分以外のノイズ成分を除去す
るものである。光ファイバアンプ通信システムのように
光アンプを用いたものは、戻り光に含まれるノイズ成分
が増加する傾向にあるので、バンドパスフィルタ９５
ｐ，９５ｓはこれらのノイズ成分を有効に除去するため
に設けられている。包絡線検波器９６ｐ，９６ｓは、通
常のＯＴＤＲ測定装置と同様に後方散乱光の強度を同時
に測定するためのものである。
２は、海底ケーブルなどを測定する場合に、波長可変光
源１２から出力される波長λ０〜λｎの光パルスを送出
していないときでも、この光パルスと光強度がほぼ等し
く、しかも互いに識別可能な波長λｑの非コヒーレント
な光パルス（ローディング光）を出射するものである。
これは、光ファイバアンプ通信システム内の光アンプ８
ａ，８ｂによって自動的にゲイン調整が行われるように
なるので、偏波モード分散測定装置９０から出力される
光の強度を一定に保持するためである。光方向性結合器
９３は、光パルス発生回路９２から出射されるローディ
ング用の光パルスを偏波コントローラ１６及びＥＤＦＡ
９４を介して出力端２２ａに導入するものである。な
お、タイミング制御部１１９は、光パルス発生回路１
３，９２に出力するタイミング信号を適宜調整すること
によって、常に一定強度の光が光ファイバアンプ通信シ
ステムに供給されるように調整する。エルビウム添加光
ファイバ増幅器９４は、波長１．５μｍ帯の光通信に適
した光増幅器である。バンドパスフィルタ９５ｐ，９５
ｓは、検出したい周波数成分以外のノイズ成分を除去す
るものである。光ファイバアンプ通信システムのように
光アンプを用いたものは、戻り光に含まれるノイズ成分
が増加する傾向にあるので、バンドパスフィルタ９５
ｐ，９５ｓはこれらのノイズ成分を有効に除去するため
に設けられている。包絡線検波器９６ｐ，９６ｓは、通
常のＯＴＤＲ測定装置と同様に後方散乱光の強度を同時
に測定するためのものである。
【０１１０】上述したタイミング制御部１１９、波長可
変光源１２、光パルス発生回路１３光周波数シフタ６１
及び正弦波発振器６２が光パルス生成手段に、光方向性
結合器６３，６４、偏光ビームスプリッタ１８、位相振
幅検出器６５ｐ、６５ｓが光検出手段に、位相振幅検出
器６６ｐ，６６ｓ及び解析装置２１９が位相差測定手段
及び振幅測定手段に、解析装置２１９が解析手段に、そ
れぞれ対応する。包絡線検波器９６ｐ、９６ｓが強度測
定手段に、光ファイバ２ａ，２ｂ、ループバックパス９
及び光アンプ８ａ，８ｂから構成される光ファイバアン
プ通信システムが光ファイバアンプ中継線路に、ヘテロ
ダイン光レシーバ６５ｐ、６５ｓがヘテロダイン検波器
に、バンドパスフィルタ９５ｐ、９５ｓが帯域通過フィ
ルタに、それぞれ対応する。
変光源１２、光パルス発生回路１３光周波数シフタ６１
及び正弦波発振器６２が光パルス生成手段に、光方向性
結合器６３，６４、偏光ビームスプリッタ１８、位相振
幅検出器６５ｐ、６５ｓが光検出手段に、位相振幅検出
器６６ｐ，６６ｓ及び解析装置２１９が位相差測定手段
及び振幅測定手段に、解析装置２１９が解析手段に、そ
れぞれ対応する。包絡線検波器９６ｐ、９６ｓが強度測
定手段に、光ファイバ２ａ，２ｂ、ループバックパス９
及び光アンプ８ａ，８ｂから構成される光ファイバアン
プ通信システムが光ファイバアンプ中継線路に、ヘテロ
ダイン光レシーバ６５ｐ、６５ｓがヘテロダイン検波器
に、バンドパスフィルタ９５ｐ、９５ｓが帯域通過フィ
ルタに、それぞれ対応する。
【０１１１】図１０は、第３の実施の形態に係る偏波モ
ード分散測定装置の第４の変形例の構成を示す図であ
る。図１０において図６と同じ構成のものには同一の符
号が付してあるので、その説明は省略する。この第４の
変形例に係る偏波モード分散測定装置１００は、Ａ／Ｄ
変換器（アナログ−デジタル変換器）Ａ１が正弦波発振
器６２から出力される正弦波信号を、Ａ／Ｄ変換器Ａ２
がヘテロダイン光レシーバ６５ｐから出力されるビート
信号を、Ａ／Ｄ変換器Ａ３がヘテロダイン光レシーバ６
５ｓから出力されるビート信号を、それぞれアナログ−
デジタル変換して解析装置２１Ａに出力するように構成
されたものである。図１０において、タイミング制御部
１１Ａは、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ３に共通のサンプリン
グ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ３は、このサ
ンプリング信号に同期して、正弦波発振器６２から出力
される正弦波信号及びヘテロダイン光レシーバ６５ｐ，
６５ｓから出力されるビート信号（アナログ信号）をサ
ンプリングして、デジタルデータに変換し、解析装置２
１Ａに出力する。解析装置２１Ａは、Ａ／Ｄ変換器Ａ１
〜Ａ３から出力されるデジタルデータを保持して、所定
の演算を行い、両者の位相差及び振幅値を検出し、この
位相差及び振幅値に基づいて偏波モード分散を算出す
る。
ード分散測定装置の第４の変形例の構成を示す図であ
る。図１０において図６と同じ構成のものには同一の符
号が付してあるので、その説明は省略する。この第４の
変形例に係る偏波モード分散測定装置１００は、Ａ／Ｄ
変換器（アナログ−デジタル変換器）Ａ１が正弦波発振
器６２から出力される正弦波信号を、Ａ／Ｄ変換器Ａ２
がヘテロダイン光レシーバ６５ｐから出力されるビート
信号を、Ａ／Ｄ変換器Ａ３がヘテロダイン光レシーバ６
５ｓから出力されるビート信号を、それぞれアナログ−
デジタル変換して解析装置２１Ａに出力するように構成
されたものである。図１０において、タイミング制御部
１１Ａは、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ３に共通のサンプリン
グ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ３は、このサ
ンプリング信号に同期して、正弦波発振器６２から出力
される正弦波信号及びヘテロダイン光レシーバ６５ｐ，
６５ｓから出力されるビート信号（アナログ信号）をサ
ンプリングして、デジタルデータに変換し、解析装置２
１Ａに出力する。解析装置２１Ａは、Ａ／Ｄ変換器Ａ１
〜Ａ３から出力されるデジタルデータを保持して、所定
の演算を行い、両者の位相差及び振幅値を検出し、この
位相差及び振幅値に基づいて偏波モード分散を算出す
る。
【０１１２】なお、図１、図３、図６〜図９の位相振幅
検出器２０ｐ，２０ｓ，６６ｐ，６６ｓ，７３をこのＡ
／Ｄ変換器Ａ２，Ａ３で置き換えて構成してもよい。こ
のように位相振幅検出器をＡ／Ｄ変換器で置き換えるこ
とによって位相比較処理を容易に行うことができるよう
になる。
検出器２０ｐ，２０ｓ，６６ｐ，６６ｓ，７３をこのＡ
／Ｄ変換器Ａ２，Ａ３で置き換えて構成してもよい。こ
のように位相振幅検出器をＡ／Ｄ変換器で置き換えるこ
とによって位相比較処理を容易に行うことができるよう
になる。
【０１１３】図１１は、第３の実施の形態に係る偏波モ
ード分散測定装置の第５の変形例の構成を示す図であ
る。この第５の変形例に係る偏波モード分散測定装置
は、被測定光ファイバに出射される光パルスの周波数
（波長）を周波数検出手段で検出し、検出された周波数
（波長）に関する遅延量として偏波モード分散を測定す
るようにしたものである。図１１において図６と同じ構
成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は
省略する。図１１のものが図６のものと異なる点は、基
準光を出力する波長可変光源Ｂ１、光方向性結合器Ｂ
２，Ｂ３、ヘテロダイン光レシーバＢ４及び周波数測定
器Ｂ５が新たに設けられている点である。図１１におい
て、波長可変光源Ｂ１は、光通信に使用される波長帯の
光を安定的に出射するものであり、波長可変光源１２の
ように細かなレンジで波長を可変できるものではない
が、波長可変光源１２から出射される光に近い値の波長
を段階的に正確に出射できるように構成されている。タ
イミング制御部１１Ｂは、光パルスの出力タイミングに
対応したタイミング信号を光パルス発生回路１３に出力
すると共に出射される光パルスの波長に関する波長設定
信号を波長可変光源１２，Ｂ１に出力する。波長可変光
源Ｂ１は、タイミング制御部１１Ｂから出力される波長
設定信号に近い波長の光をヘテロダイン光レシーバＢ４
に出射する。例えば、波長可変光源１２が、１５２０ｎ
ｍ〜１５８０ｎｍの間で１ｎｍや０．１ｎｍ単位で変化
させた波長の光を出射することができるのに対して、波
長可変光源Ｂ１は１５２０ｎｍ〜１５８０ｎｍの間で１
０ｎｍ単位で変化させた波長を正確に出力することがで
きる。光方向性結合器６３は、波長可変光源１２から出
射される光パルスをヘテロダイン光レシーバ６５ｐに分
波する。光方向性結合器Ｂ２は、光方向性結合器６３に
よって分波された光をさらに分波する。光方向性結合器
Ｂ３は、光方向性結合器Ｂ２によって分波された光を波
長可変光源Ｂ１から出射された光に合波して、ヘテロダ
イン光レシーバＢ４に導入する。すなわち、波長可変光
源１２から出射された光の一部は、光方向性結合器６
３、Ｂ２及びＢ３を介してヘテロダイン光レシーバＢ４
に導入される。ヘテロダイン光レシーバＢ４は波長可変
光源１２，Ｂ１から出射される両方の光の合成光によっ
てできるビート信号を周波数測定器Ｂ５に出力する。周
波数測定器Ｂ５は、光スペクトルアナライザで構成さ
れ、ヘテロダイン光レシーバＢ４から出力されるビート
信号の周波数（波長）を測定するものである。周波数測
定Ｂ５で測定されたビート信号の周波数（波長）は解析
装置２１Ｂに出力される。すなわち、周波数測定器Ｂ５
で測定された周波数は波長可変光源１２から出射された
光パルスの波長が、波長可変光源Ｂ１から出射された基
準光に対してどれだけずれているかを正確に表したもの
であり、このビート信号の周波数に基づいて波長可変光
源１２から出射された光の波長を正確に把握することが
できる。従って、解析装置２１Ｂは、波長可変光源１２
から出射された光の波長に基づいた偏波モード分散を測
定することができるようになる。
ード分散測定装置の第５の変形例の構成を示す図であ
る。この第５の変形例に係る偏波モード分散測定装置
は、被測定光ファイバに出射される光パルスの周波数
（波長）を周波数検出手段で検出し、検出された周波数
（波長）に関する遅延量として偏波モード分散を測定す
るようにしたものである。図１１において図６と同じ構
成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は
省略する。図１１のものが図６のものと異なる点は、基
準光を出力する波長可変光源Ｂ１、光方向性結合器Ｂ
２，Ｂ３、ヘテロダイン光レシーバＢ４及び周波数測定
器Ｂ５が新たに設けられている点である。図１１におい
て、波長可変光源Ｂ１は、光通信に使用される波長帯の
光を安定的に出射するものであり、波長可変光源１２の
ように細かなレンジで波長を可変できるものではない
が、波長可変光源１２から出射される光に近い値の波長
を段階的に正確に出射できるように構成されている。タ
イミング制御部１１Ｂは、光パルスの出力タイミングに
対応したタイミング信号を光パルス発生回路１３に出力
すると共に出射される光パルスの波長に関する波長設定
信号を波長可変光源１２，Ｂ１に出力する。波長可変光
源Ｂ１は、タイミング制御部１１Ｂから出力される波長
設定信号に近い波長の光をヘテロダイン光レシーバＢ４
に出射する。例えば、波長可変光源１２が、１５２０ｎ
ｍ〜１５８０ｎｍの間で１ｎｍや０．１ｎｍ単位で変化
させた波長の光を出射することができるのに対して、波
長可変光源Ｂ１は１５２０ｎｍ〜１５８０ｎｍの間で１
０ｎｍ単位で変化させた波長を正確に出力することがで
きる。光方向性結合器６３は、波長可変光源１２から出
射される光パルスをヘテロダイン光レシーバ６５ｐに分
波する。光方向性結合器Ｂ２は、光方向性結合器６３に
よって分波された光をさらに分波する。光方向性結合器
Ｂ３は、光方向性結合器Ｂ２によって分波された光を波
長可変光源Ｂ１から出射された光に合波して、ヘテロダ
イン光レシーバＢ４に導入する。すなわち、波長可変光
源１２から出射された光の一部は、光方向性結合器６
３、Ｂ２及びＢ３を介してヘテロダイン光レシーバＢ４
に導入される。ヘテロダイン光レシーバＢ４は波長可変
光源１２，Ｂ１から出射される両方の光の合成光によっ
てできるビート信号を周波数測定器Ｂ５に出力する。周
波数測定器Ｂ５は、光スペクトルアナライザで構成さ
れ、ヘテロダイン光レシーバＢ４から出力されるビート
信号の周波数（波長）を測定するものである。周波数測
定Ｂ５で測定されたビート信号の周波数（波長）は解析
装置２１Ｂに出力される。すなわち、周波数測定器Ｂ５
で測定された周波数は波長可変光源１２から出射された
光パルスの波長が、波長可変光源Ｂ１から出射された基
準光に対してどれだけずれているかを正確に表したもの
であり、このビート信号の周波数に基づいて波長可変光
源１２から出射された光の波長を正確に把握することが
できる。従って、解析装置２１Ｂは、波長可変光源１２
から出射された光の波長に基づいた偏波モード分散を測
定することができるようになる。
【０１１４】上述した波長可変光源Ｂ１が基準光生成手
段に、光方向性結合器６３，Ｂ２，Ｂ３、及びヘテロダ
イン光レシーバＢ４が差信号出力手段に、周波数測定器
Ｂ５が周波数測定器にそれぞれ対応する。
段に、光方向性結合器６３，Ｂ２，Ｂ３、及びヘテロダ
イン光レシーバＢ４が差信号出力手段に、周波数測定器
Ｂ５が周波数測定器にそれぞれ対応する。
【０１１５】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形実
施が可能である。例えば、図１１のように波長可変光源
１２から出射される光の周波数を波長可変光源Ｂ１、光
方向性結合器Ｂ２，Ｂ３、ヘテロダイン光レシーバＢ
４、周波数測定器Ｂ５を用いて検出するような構成を、
図１、図３、図４、図６〜図１０の偏波モード分散測定
装置に適用してもよいことはいうまでもない。
れるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形実
施が可能である。例えば、図１１のように波長可変光源
１２から出射される光の周波数を波長可変光源Ｂ１、光
方向性結合器Ｂ２，Ｂ３、ヘテロダイン光レシーバＢ
４、周波数測定器Ｂ５を用いて検出するような構成を、
図１、図３、図４、図６〜図１０の偏波モード分散測定
装置に適用してもよいことはいうまでもない。
【０１１６】また、第１の実施の形態では、光ファイバ
２〜４によって構成される光通信経路について説明した
が、これ以外の光通信経路のものについても同様に適用
できることはいうまでもない。
２〜４によって構成される光通信経路について説明した
が、これ以外の光通信経路のものについても同様に適用
できることはいうまでもない。
【０１１７】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、敷設
後の光ファイバによって形成される光伝送路の特定箇所
又は特定の伝送経路における偏波モード分散を容易に測
定することができる。
後の光ファイバによって形成される光伝送路の特定箇所
又は特定の伝送経路における偏波モード分散を容易に測
定することができる。
【図１】第１の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図２】図１の偏波モード分散測定装置によって偏波モ
ード分散がどのようにして測定されるのかを示す波形図
である。
ード分散がどのようにして測定されるのかを示す波形図
である。
【図３】第１の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の変形例の構成を示す図である。
置の変形例の構成を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図５】図４の偏波モード分散測定装置によって偏波モ
ード分散がどのようにして測定されるのかを示す波形図
である。
ード分散がどのようにして測定されるのかを示す波形図
である。
【図６】第３の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の第１の変形例の構成を示す図である。
置の第１の変形例の構成を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の第２の変形例の構成を示す図である。
置の第２の変形例の構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態に係る偏波モード分散測定装
置の第３の変形例の構成を示す図である。
置の第３の変形例の構成を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る偏波モード分散測定
装置の第４の変形例の構成を示す図である。
装置の第４の変形例の構成を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る偏波モード分散測定
装置の第５の変形例の構成を示す図である。
装置の第５の変形例の構成を示す図である。
１０，３０，４０，６０，７０，８０，９０，１００，
１１０ 偏波モード分散測定装置 １１１，１１４，１１６，１１７，１１８，１１９，１
１Ａ，１１Ｂ タイミング制御部 １２，９１，Ｂ１ 波長可変光源 １３，９２ 光パルス発生回路 １４，６２ 正弦波発振器 １５ 正弦波変調器 １６，８１ 偏波コントローラ １７，６３，６４，９３，Ｂ２，Ｂ３ 光方向性結合器 １８ 偏光ビームスプリッタ １９ｐ，１９ｓ 光−電気変換器 ２０ｐ，２０ｓ，４１ｐ，４１ｓ，６６ｐ，６６ｓ，７
３ 位相振幅検出器 ２１１，２１３，２１４，２１６，２１７，２１９，２
１Ａ，２１Ｂ 解析装置 ３１ｐ，３１ｓ 同期加算部 ６１ 光周波数シフタ ６５ｐ，６５ｓ，７２，Ｂ４ ヘテロダイン光レシーバ ７１ 光スイッチ ７４，９６ｐ，９６ｓ 包絡線検波器 ９５ｐ，９５ｓ バンドパスフィルタ ２，３，４，２ａ，２ｂ 光ファイバ Ａ１，Ａ２，Ａ３ Ａ／Ｄ変換器 Ｂ５ 周波数測定器
１１０ 偏波モード分散測定装置 １１１，１１４，１１６，１１７，１１８，１１９，１
１Ａ，１１Ｂ タイミング制御部 １２，９１，Ｂ１ 波長可変光源 １３，９２ 光パルス発生回路 １４，６２ 正弦波発振器 １５ 正弦波変調器 １６，８１ 偏波コントローラ １７，６３，６４，９３，Ｂ２，Ｂ３ 光方向性結合器 １８ 偏光ビームスプリッタ １９ｐ，１９ｓ 光−電気変換器 ２０ｐ，２０ｓ，４１ｐ，４１ｓ，６６ｐ，６６ｓ，７
３ 位相振幅検出器 ２１１，２１３，２１４，２１６，２１７，２１９，２
１Ａ，２１Ｂ 解析装置 ３１ｐ，３１ｓ 同期加算部 ６１ 光周波数シフタ ６５ｐ，６５ｓ，７２，Ｂ４ ヘテロダイン光レシーバ ７１ 光スイッチ ７４，９６ｐ，９６ｓ 包絡線検波器 ９５ｐ，９５ｓ バンドパスフィルタ ２，３，４，２ａ，２ｂ 光ファイバ Ａ１，Ａ２，Ａ３ Ａ／Ｄ変換器 Ｂ５ 周波数測定器
Claims (21)
- 【請求項１】 所定の波長を有する光パルスを出射する
光パルス生成手段と、 前記光パルス生成手段によって生成された前記光パルス
の偏波状態を制御して被測定光ファイバの一方端に入射
する偏波制御手段と、 偏波状態が制御された前記光パルスに対応して前記被測
定光ファイバの一方端から出射される戻り光をｐ偏光成
分とｓ偏光成分とに分けて出射する偏光成分分離手段
と、 前記偏光成分分離手段によって分けられた前記戻り光の
ｐ偏光成分とｓ偏光成 分のそれぞれを検出する光検出手段と、前記光検出手段
によって検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成
分の振幅値をそれぞれ測定する振幅測定手段と、 前記光検出手段によって検出された前記戻り光のｐ偏光
成分とｓ偏光成分との間の位相差を測定する位相差測定
手段と、 前記振幅測定手段によって測定された前記戻り光のｐ偏
光成分とｓ偏光成分のそれぞれの振幅値と、前記位相差
測定手段によって測定された前記戻り光のｐ偏光成分と
ｓ偏光成分との間の位相差と、前記光パルス生成手段か
ら前記被測定光ファイバに入射された前記光パルスの波
長とに基づいて、前記被測定光ファイバの偏波モード分
散を求める解析手段と、 を備えることを特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記解析手段は、被測定物の伝達関数行列を用いて前記
被測定光ファイバの偏波モード分散を求めることを特徴
とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記偏波制御手段は、前記被測定光ファイバを介すこと
なく前記光検出手段に直接前記光パルスを出射した場合
に、前記振幅測定手段によって測定されるｐ偏光成分及
びｓ偏光成分の振幅値がそれぞれが最大となるような第
１の偏波状態と第２の偏波状態で前記光パルスを別々に
前記被測定光ファイバに入射し、 前記解析手段は、前記第１の偏波状態の光パルスに対応
して前記振幅測定手段及び前記位相差測定手段によって
測定された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分のそれ
ぞれの振幅値及び位相差、前記第２の偏波状態の光パル
スに対応して前記振幅測定手段及び前記位相差測定手段
によって測定された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成
分のそれぞれの振幅値及び位相差を用いて偏波モード分
散を求めることを特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記光パルス生成手段は、前記光パルスの波長が変更可
能に構成されることを特徴とする偏波モード分散測定装
置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記振幅測定手段及び前記位相差測定手段は、前記光検
出手段によって検出された前記戻り光のｐ偏光成分とｓ
偏光成分に対応するアナログ信号をデジタルデータに変
換するアナログ−デジタル変換器を含んでおり、変換後
のデジタルデータを用いたデジタル演算によって前記振
幅値及び前記位相差を求めることを特徴とする偏波モー
ド分散測定装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 前記振幅測定手段によって複数回測定された振幅値に対
して同期加算を行う同期加算手段をさらに備えることを
特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかにおいて、 前記位相差測定手段によって複数回測定された位相差に
対して同期加算を行う同期加算手段をさらに備えること
を特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかにおいて、 前記偏光成分分離手段によって分けられた前記戻り光の
ｐ偏光成分とｓ偏光成分のいずれか一方を選択的に出射
する光スイッチをさらに備えており、 前記光スイッチによる選択状態を切り替えることによ
り、前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分を所定の順番
で前記光検出手段に入射することを特徴とする偏波モー
ド分散測定装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかにおいて、 前記光検出手段によって検出される前記戻り光のｐ偏光
成分とｓ偏光成分のそれぞれの強度を測定する強度測定
手段をさらに備えることを特徴とする偏波モード分散測
定装置。 - 【請求項１０】 請求項９において、 前記強度測定手段は、包絡線検波器で構成されることを
特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかにおいて、 前記光パルス生成手段から出射される前記光パルスは、
所定の強度を有するパルス光であり、 前記位相差測定手段は、前記光パルスとしてのパルス光
が前記光パルス生成手段から出射されてから前記戻り光
としてのパルス光のｓ偏光成分およびｐ偏光成分のいず
れかが前記光検出手段によって検出されるまでの時間に
基づいて前記位相差を測定することを特徴とする偏波モ
ード分散測定装置。 - 【請求項１２】 請求項１１において、 前記光パルス生成手段は、所定波長の光を出射するレー
ザ光源と、前記レーザ光源から出射される光を所定時間
通過させることにより前記パルス光を出射する光パルス
発生部と、前記光パルス発生部によって光を通過させる
前記所定時間を指定するタイミング制御部とを備えるこ
とを特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項１３】 請求項１〜１０のいずれかにおいて、 前記光パルス生成手段から出射される前記光パルスは、
所定波長の光を所定周波数の変調信号を用いて強度変調
した光であり、 前記光検出手段は、前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成
分のそれぞれの強度に対応した電気的な検出信号を出力
する光−電気変換器であり、 前記位相差測定手段は、前記検出信号と前記変調信号と
の位相差に基づいて前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成
分との間の位相差を測定することを特徴とする偏波モー
ド分散測定装置。 - 【請求項１４】 請求項１３において、 前記光パルス生成手段は、所定波長の光を出射するレー
ザ光源と、前記レーザ光源から出射される光に対して前
記変調信号に基づいて強度変調を行う変調器と前記変調
信号を発生して前記変調器に入力する発振器とを備える
ことを特徴とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項１５】 請求項１〜１０のいずれかにおいて、 前記被測定光ファイバに入射される前記光パルスは、前
記光パルス生成手段から出射される所定波長の光パルス
が所定周波数の変調信号によって周波数変調されたコヒ
ーレント光であり、 前記光検出手段は、前記戻り光である前記コヒーレント
光に対して前記光パルス生成手段から出射された所定波
長の光パルスを用いてヘテロダイン検波を行うことによ
り、前記変調信号と同じ周波数の電気的な検出信号を出
力するヘテロダイン検波器で構成され、 前記振幅測定手段は、前記ヘテロダイン検波器から出力
される前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成分のそれぞれ
に対応する前記検出信号の振幅に基づいて前記振幅値を
測定し、 前記位相差測定手段は、前記ヘテロダイン検波器から出
力される前記戻り光のｓ偏光成分とｐ偏光成分のそれぞ
れに対応する前記検出信号と前記変調信号との間の位相
差に基づいて前記戻り光のｐ偏光成分とｓ偏光成分との
間の位相差を測定することを特徴とする偏波モード分散
測定装置。 - 【請求項１６】 請求項１５において、 前記光パルス生成手段は、所定波長の光を出射するレー
ザ光源と、前記レーザ光源から出射される光に対して前
記変調信号に基づいて周波数変調を行う周波数シフタ
と、前記変調信号を発生して前記周波数シフタに入射す
る発振器とを備えることを特徴とする偏波モード分散測
定装置。 - 【請求項１７】 請求項１５において、 前記偏光成分分離手段に代えて、前記戻り光に含まれる
前記ｐ偏光成分又は前記ｓ偏光成分を選択的に出射する
ように、前記光パルス生成手段から出射される光の偏波
状態を制御する第２の偏波制御手段を備えることを特徴
とする偏波モード分散測定装置。 - 【請求項１８】 請求項１５〜１７のいずれかにおい
て、 前記被測定光ファイバは、下り線と上り線とを有するル
ープバック方式を用いた光ファイバアンプ中継線路で構
成され、 前記所定周波数の変調信号によって周波数変調すること
によって生成された前記コヒーレント光を前記光ファイ
バアンプ中継線路の下り線に入射するとともに前記光フ
ァイバアンプ中継線路の上り線の出射端に現れる前記戻
り光である前記コヒーレント光を用いて偏波モード分散
の測定を行うことを特徴とする偏波モード分散測定装
置。 - 【請求項１９】 請求項１８において、 前記光パルス生成手段は、所定期間のみ前記コヒーレン
ト光を出射し、前記所定期間以外については前記コヒー
レント光とほぼ等しい光強度を有する一定波長の非コヒ
ーレント光を出射しており、 前記ヘテロダイン検波器から出力される前記検出信号に
対して前記変調信号の周波数近傍の信号のみを通過させ
る帯域通過フィルタをさらに備えることを特徴とする偏
波モード分散測定装置。 - 【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれかにおいて、 前記光パルス生成手段から出射される前記光パルスの波
長を測定する波長測定手段をさらに備えることを特徴と
する偏波モード分散測定装置。 - 【請求項２１】 請求項２０において、 前記波長測定手段は、 前記光パルスの波長に近い所定の波長を有する基準光を
出射する基準光生成手段と、 前記基準光生成手段から出射される前記基準光を用いて
前記光パルス生成手段から出射される前記光パルスに対
するヘテロダイン検波を行って、前記基準光と前記光パ
ルスのそれぞれの波長の差分相当の周波数を有する差信
号を出力する差信号出力手段と、 前記差信号の周波数を測定する周波数測定器と、 を備えることを特徴とする偏波モード分散測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139322A JP2000329651A (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 偏波モード分散測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139322A JP2000329651A (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 偏波モード分散測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329651A true JP2000329651A (ja) | 2000-11-30 |
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ID=15242621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11139322A Pending JP2000329651A (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 偏波モード分散測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329651A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-05-19 JP JP11139322A patent/JP2000329651A/ja active Pending
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