JP2001281102A - 光ファイバの特性測定装置及び特性測定方法 - Google Patents
光ファイバの特性測定装置及び特性測定方法Info
- Publication number
- JP2001281102A JP2001281102A JP2000093839A JP2000093839A JP2001281102A JP 2001281102 A JP2001281102 A JP 2001281102A JP 2000093839 A JP2000093839 A JP 2000093839A JP 2000093839 A JP2000093839 A JP 2000093839A JP 2001281102 A JP2001281102 A JP 2001281102A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- directional coupler
- optical fiber
- laser diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/3109—Reflectometers detecting the back-scattered light in the time-domain, e.g. OTDR
- G01M11/3145—Details of the optoelectronics or data analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光の周波数が同一の光パルスと連続光を同時
に得られ光学部品の削減と制御の簡易化を図る。 【解決手段】 レーザダイオードパルス駆動回路１０
と、レーザダイオードから出力される光出力を信号光と
参照光に分岐する第１の光方向性結合器１６と、被測定
光ファイバ２８に入射し、該被測定光ファイバより戻っ
てきた後方散乱光を分岐する第２の光方向性結合器２２
と、第１の光方向結合器から出力された参照光と第２の
光方向性結合器から出力された後方散乱光とを取り込
み、これらの光を衝突させる第３の光方向性結合器２４
と、第３の光方向性結合器から出力される光信号を電気
信号に変換する光電変換器２６とを有する光ファイバの
特性測定装置において、常時、微弱な駆動電流をレーザ
ダイオードに供給するバイアス回路１２を設ける。
に得られ光学部品の削減と制御の簡易化を図る。 【解決手段】 レーザダイオードパルス駆動回路１０
と、レーザダイオードから出力される光出力を信号光と
参照光に分岐する第１の光方向性結合器１６と、被測定
光ファイバ２８に入射し、該被測定光ファイバより戻っ
てきた後方散乱光を分岐する第２の光方向性結合器２２
と、第１の光方向結合器から出力された参照光と第２の
光方向性結合器から出力された後方散乱光とを取り込
み、これらの光を衝突させる第３の光方向性結合器２４
と、第３の光方向性結合器から出力される光信号を電気
信号に変換する光電変換器２６とを有する光ファイバの
特性測定装置において、常時、微弱な駆動電流をレーザ
ダイオードに供給するバイアス回路１２を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの特性
測定装置及び特性測定方法に係り、特にレーザダイオー
ドの駆動制御に関する。
測定装置及び特性測定方法に係り、特にレーザダイオー
ドの駆動制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバの特性測定装置の構成
を図２に示す。同図において、レーザダイオード駆動回
路１００でレーザーダイオード１０２から連続光を発光
させ、光方向性結合器１０４で参照光と信号光とに分岐
する。信号光は光スイッチ１０６により光の強度変調を
行い、連続光をパルス光に変調する。このように、同じ
周波数の連続光とパルス光が必要なため光強度変調器と
して機能する光スイッチを使用する。光スイッチ１０６
はバイアス電圧を必要とし、さらにドリフトを制御する
必要がある。また消光比が１５〜３０ｄＢ程度であり、
消光比がより必要な場合は数段挿入する必要がある。
を図２に示す。同図において、レーザダイオード駆動回
路１００でレーザーダイオード１０２から連続光を発光
させ、光方向性結合器１０４で参照光と信号光とに分岐
する。信号光は光スイッチ１０６により光の強度変調を
行い、連続光をパルス光に変調する。このように、同じ
周波数の連続光とパルス光が必要なため光強度変調器と
して機能する光スイッチを使用する。光スイッチ１０６
はバイアス電圧を必要とし、さらにドリフトを制御する
必要がある。また消光比が１５〜３０ｄＢ程度であり、
消光比がより必要な場合は数段挿入する必要がある。
【０００３】したがって、従来の光ファイバの特性測定
装置では、光スイッチによっては挿入損失が大きかった
り（５ｄＢ以上）、制御信号の応答時間が遅い（３ｎｓ
以上）ため、パルス幅が短いパルス光（１０ｎｓ以下）
を作れない。また、光の偏波依存性が高いため光の偏波
制御が必要となるといった欠点がある。一方、光スイッ
チ１０６でパルス光に変調した後、光ファイバアンプ１
０８でパルス光を増幅し、光方向性結合器１１０を介し
てパルス信号として被測定光ファイバ１１６へ入射して
いる。被測定光ファイバ１１６から戻ってきた後方散乱
光と参照光を光方向性結合器１１２で衝突させることに
より微弱な光パワーの後方散乱光を光電変換器１１４に
より検出していた。
装置では、光スイッチによっては挿入損失が大きかった
り（５ｄＢ以上）、制御信号の応答時間が遅い（３ｎｓ
以上）ため、パルス幅が短いパルス光（１０ｎｓ以下）
を作れない。また、光の偏波依存性が高いため光の偏波
制御が必要となるといった欠点がある。一方、光スイッ
チ１０６でパルス光に変調した後、光ファイバアンプ１
０８でパルス光を増幅し、光方向性結合器１１０を介し
てパルス信号として被測定光ファイバ１１６へ入射して
いる。被測定光ファイバ１１６から戻ってきた後方散乱
光と参照光を光方向性結合器１１２で衝突させることに
より微弱な光パワーの後方散乱光を光電変換器１１４に
より検出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光の周波数（波長）が
同じパルス光と連続光を必要としたとき、周波数が全く
同じレーザーダイオードを作り出すこと（または制御す
ること）は難しい。１つのレーザーダイオードから連続
光を発光させ、その光からパルス光と連続光を得ようと
した場合、光スイッチやパルス増幅用の光ファイバアン
プが必要となり、光スイッチのバイアスやドリフトの制
御、光ファイバアンプのパルス増幅特性など難しい課題
が多い。
同じパルス光と連続光を必要としたとき、周波数が全く
同じレーザーダイオードを作り出すこと（または制御す
ること）は難しい。１つのレーザーダイオードから連続
光を発光させ、その光からパルス光と連続光を得ようと
した場合、光スイッチやパルス増幅用の光ファイバアン
プが必要となり、光スイッチのバイアスやドリフトの制
御、光ファイバアンプのパルス増幅特性など難しい課題
が多い。
【０００５】光ファイバアンプでパルス光を増幅するた
めには、特にデューティー比が大きい場合には難しい。
光ファイバアンプへ信号光が連続して入射する場合には
安定状態となるが、信号光が断続的で光ファイバアンプ
へ信号光が入射しない状態がある場合には不安定とな
る。信号光が無い状態では光ファイバアンプ内にエネル
ギーが蓄積され、信号光が光ファイバアンプ内に入射さ
れた瞬間に蓄えられていたエネルギーが一気に放出され
る。このときのパルス光はのこぎり波のような波形とな
ってしまう。信号光が無い状態が長ければ長いほどエネ
ルギーが蓄積されるため、信号光パルスのデューティー
比は極力小さい方が良い。
めには、特にデューティー比が大きい場合には難しい。
光ファイバアンプへ信号光が連続して入射する場合には
安定状態となるが、信号光が断続的で光ファイバアンプ
へ信号光が入射しない状態がある場合には不安定とな
る。信号光が無い状態では光ファイバアンプ内にエネル
ギーが蓄積され、信号光が光ファイバアンプ内に入射さ
れた瞬間に蓄えられていたエネルギーが一気に放出され
る。このときのパルス光はのこぎり波のような波形とな
ってしまう。信号光が無い状態が長ければ長いほどエネ
ルギーが蓄積されるため、信号光パルスのデューティー
比は極力小さい方が良い。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、光の周波数が同一の光パルスと連続光を同
時に得られ光学部品の削減と制御の簡易化が図れる光フ
ァイバの特性測定装置及び特性測定方法を提供すること
を目的とする。
ものであり、光の周波数が同一の光パルスと連続光を同
時に得られ光学部品の削減と制御の簡易化が図れる光フ
ァイバの特性測定装置及び特性測定方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、レーザダイオードにパルス
駆動電流を供給するパルス駆動回路と、該レーザダイオ
ードから出力される光出力を信号光と参照光に分岐する
第１の光方向性結合器と、該信号光を測定対象である被
測定光ファイバに入射し、該被測定光ファイバより戻っ
てきた後方散乱光を分岐する第２の光方向性結合器と、
前記第１の光方向性結合器から出力された参照光と第２
の光方向性結合器から出力された後方散乱光とを取り込
み、これらの光を衝突させる第３の光方向性結合器と、
該第３の光方向性結合器から出力される光信号を電気信
号に変換する光電変換器とを有し、該光電変換器出力に
基づいて前記後方散乱光の周波数成分を検出する光ファ
イバの特性測定装置において、常時、微弱な駆動電流を
前記レーザダイオードに供給するバイアス回路を設けた
ことを特徴とする。
に請求項１に記載の発明は、レーザダイオードにパルス
駆動電流を供給するパルス駆動回路と、該レーザダイオ
ードから出力される光出力を信号光と参照光に分岐する
第１の光方向性結合器と、該信号光を測定対象である被
測定光ファイバに入射し、該被測定光ファイバより戻っ
てきた後方散乱光を分岐する第２の光方向性結合器と、
前記第１の光方向性結合器から出力された参照光と第２
の光方向性結合器から出力された後方散乱光とを取り込
み、これらの光を衝突させる第３の光方向性結合器と、
該第３の光方向性結合器から出力される光信号を電気信
号に変換する光電変換器とを有し、該光電変換器出力に
基づいて前記後方散乱光の周波数成分を検出する光ファ
イバの特性測定装置において、常時、微弱な駆動電流を
前記レーザダイオードに供給するバイアス回路を設けた
ことを特徴とする。
【０００８】請求項１に記載の光ファイバの特性測定装
置によれば、常時、微弱な駆動電流を前記レーザダイオ
ードに供給するバイアス回路を設けたので、レーザーダ
イオード自体は常に光を発光している状態になるため、
パルス光と連続光が同時に得られる。また、光スイッチ
やパルス増幅用の光ファイバアンプが不要となり、光ス
イッチのバイアスやドリフトの制御が不要となるので、
同一の周波数成分のパルス光と連続光を必要とする光フ
ァイバの特性測定装置における光学系の構成の簡素化が
図れる。なお、発明の構成要件とはしていないが、第１
の光方向性結合器の後段に連続光を増幅する光ファイバ
アンプを設けることにより、増幅された連続光が得られ
るので、従来装置のようにパルス光が鋸歯状になっても
問題はない。また、レーザーダイオード自体は常に光を
発光している状態になるため、チャーピングの発生を防
止することができる。
置によれば、常時、微弱な駆動電流を前記レーザダイオ
ードに供給するバイアス回路を設けたので、レーザーダ
イオード自体は常に光を発光している状態になるため、
パルス光と連続光が同時に得られる。また、光スイッチ
やパルス増幅用の光ファイバアンプが不要となり、光ス
イッチのバイアスやドリフトの制御が不要となるので、
同一の周波数成分のパルス光と連続光を必要とする光フ
ァイバの特性測定装置における光学系の構成の簡素化が
図れる。なお、発明の構成要件とはしていないが、第１
の光方向性結合器の後段に連続光を増幅する光ファイバ
アンプを設けることにより、増幅された連続光が得られ
るので、従来装置のようにパルス光が鋸歯状になっても
問題はない。また、レーザーダイオード自体は常に光を
発光している状態になるため、チャーピングの発生を防
止することができる。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の光ファイバの特性測定装置において、前記第１
の光方向性結合器と第２の光方向性結合器との間に前記
信号光が前記第２の光方向性結合器から第３の光方向性
結合器に到達する前に前記参照光に含まれる光パルスが
第３の光方向性結合器を介して光電変換器へ先に到達す
るに要する遅延時間を有する遅延回路を設けたことを特
徴とする。
に記載の光ファイバの特性測定装置において、前記第１
の光方向性結合器と第２の光方向性結合器との間に前記
信号光が前記第２の光方向性結合器から第３の光方向性
結合器に到達する前に前記参照光に含まれる光パルスが
第３の光方向性結合器を介して光電変換器へ先に到達す
るに要する遅延時間を有する遅延回路を設けたことを特
徴とする。
【００１０】請求項２に記載の光ファイバの特性測定装
置によれば、請求項１に記載の光ファイバの特性測定装
置において、第１の光方向性結合器と第２の光方向性結
合器との間に前記信号光が前記第２の光方向性結合器か
ら第３の光方向性結合器に到達する前に前記参照光に含
まれる光パルスが第３の光方向性結合器を介して光電変
換器へ先に到達するに要する遅延時間を有する遅延回路
を設けたので、被測定光ファイバからの後方散乱光の周
波数成分の検出精度の向上が図れる。
置によれば、請求項１に記載の光ファイバの特性測定装
置において、第１の光方向性結合器と第２の光方向性結
合器との間に前記信号光が前記第２の光方向性結合器か
ら第３の光方向性結合器に到達する前に前記参照光に含
まれる光パルスが第３の光方向性結合器を介して光電変
換器へ先に到達するに要する遅延時間を有する遅延回路
を設けたので、被測定光ファイバからの後方散乱光の周
波数成分の検出精度の向上が図れる。
【００１１】また、請求項３に記載の発明は、レーザダ
イオードにパルス駆動電流を供給し、該レーザダイオー
ドから出力される光出力を信号光と参照光に分岐し、該
信号光を測定対象である被測定光ファイバに入射し、該
被測定光ファイバより戻ってきた後方散乱光と前記参照
光とを衝突させた結果、得られる光信号を電気信号に変
換し、該電気信号から前記後方散乱光の周波数成分を検
出する光ファイバの特性測定方法において、前記パルス
駆動電流に加えて、常時、微弱な駆動電流を前記レーザ
ダイオードに供給することを特徴とする。
イオードにパルス駆動電流を供給し、該レーザダイオー
ドから出力される光出力を信号光と参照光に分岐し、該
信号光を測定対象である被測定光ファイバに入射し、該
被測定光ファイバより戻ってきた後方散乱光と前記参照
光とを衝突させた結果、得られる光信号を電気信号に変
換し、該電気信号から前記後方散乱光の周波数成分を検
出する光ファイバの特性測定方法において、前記パルス
駆動電流に加えて、常時、微弱な駆動電流を前記レーザ
ダイオードに供給することを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の光ファイバの特性測定方
法によれば、パルス駆動電流に加えて、常時、微弱な駆
動電流を前記レーザダイオードに供給するようにしたの
で、レーザーダイオード自体は常に光を発光している状
態になるため、パルス光と連続光が同時に得られる。ま
た、光スイッチやパルス増幅用の光ファイバアンプが不
要となり、光スイッチのバイアスやドリフトの制御が不
要となるので、同一の周波数成分のパルス光と連続光を
必要とするに光ファイバの特性測定装置における光学系
の構成の簡素化が図れる。また、レーザーダイオード自
体は常に光を発光している状態になるため、チャーピン
グの発生を防止することができる。
法によれば、パルス駆動電流に加えて、常時、微弱な駆
動電流を前記レーザダイオードに供給するようにしたの
で、レーザーダイオード自体は常に光を発光している状
態になるため、パルス光と連続光が同時に得られる。ま
た、光スイッチやパルス増幅用の光ファイバアンプが不
要となり、光スイッチのバイアスやドリフトの制御が不
要となるので、同一の周波数成分のパルス光と連続光を
必要とするに光ファイバの特性測定装置における光学系
の構成の簡素化が図れる。また、レーザーダイオード自
体は常に光を発光している状態になるため、チャーピン
グの発生を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。本発明の実施の形態に係る光ファイバの
特性測定装置の構成を図１に示す。同図において、本発
明の実施の形態に係る光ファイバの特性測定装置は、レ
ーザダイオード１４にパルス電流を供給するレーザダイ
オードパルス駆動回路１０と、レーザダイオード１４に
常時、一定のバイアス電流を供給するバイアス回路１２
と、レーザダイオード１４と、レーザダイオードの光出
力を信号光と参照光に分岐する第１の光方向性結合器１
６と、信号光を遅延させる遅延回路１８と、参照光を増
幅する光ファイバ増幅器２０と、信号光を被測定光ファ
イバ２８に入射し、該被測定光ファイバ２８から戻って
きた後方散乱光を分岐する第２の光方向性結合器２２
と、第１の光方向性結合器１６から光ファイバ増幅器２
０を介して出力された参照光と第２の光方向性結合器２
２から出力された後方散乱光とを取り込み、これらの光
を衝突させる第３の光方向性結合器２４と、第３の光方
向性結合器２４から出力される光信号を電気信号に変換
する光電変換器２６とを有する。レーザダイオードパル
ス駆動回路１０は本発明のパルス駆動回路に相当する。
して説明する。本発明の実施の形態に係る光ファイバの
特性測定装置の構成を図１に示す。同図において、本発
明の実施の形態に係る光ファイバの特性測定装置は、レ
ーザダイオード１４にパルス電流を供給するレーザダイ
オードパルス駆動回路１０と、レーザダイオード１４に
常時、一定のバイアス電流を供給するバイアス回路１２
と、レーザダイオード１４と、レーザダイオードの光出
力を信号光と参照光に分岐する第１の光方向性結合器１
６と、信号光を遅延させる遅延回路１８と、参照光を増
幅する光ファイバ増幅器２０と、信号光を被測定光ファ
イバ２８に入射し、該被測定光ファイバ２８から戻って
きた後方散乱光を分岐する第２の光方向性結合器２２
と、第１の光方向性結合器１６から光ファイバ増幅器２
０を介して出力された参照光と第２の光方向性結合器２
２から出力された後方散乱光とを取り込み、これらの光
を衝突させる第３の光方向性結合器２４と、第３の光方
向性結合器２４から出力される光信号を電気信号に変換
する光電変換器２６とを有する。レーザダイオードパル
ス駆動回路１０は本発明のパルス駆動回路に相当する。
【００１４】上記構成において、レーザダイオード１４
は、レーザダイオードパルス駆動回路１０及びバイアス
回路１２により供給される駆動電流により駆動される。
レーザダイオード１４より出力される光出力は第１の光
方向性結合器１６により信号光（パルス光）と参照光に
分岐される。信号光は遅延回路１８を介して第２の光方
向性結合器２２に入力される。第２の光方向性結合器２
２は、信号光を測定対象である被測定光ファイバ２８に
入射し、被測定光ファイバ２８より戻ってきた後方散乱
光を分岐し、第３の光方向性結合器２４に入射する。
は、レーザダイオードパルス駆動回路１０及びバイアス
回路１２により供給される駆動電流により駆動される。
レーザダイオード１４より出力される光出力は第１の光
方向性結合器１６により信号光（パルス光）と参照光に
分岐される。信号光は遅延回路１８を介して第２の光方
向性結合器２２に入力される。第２の光方向性結合器２
２は、信号光を測定対象である被測定光ファイバ２８に
入射し、被測定光ファイバ２８より戻ってきた後方散乱
光を分岐し、第３の光方向性結合器２４に入射する。
【００１５】他方、参照光は光ファイバ増幅器２０によ
り増幅され、第３の光方向性結合器２４に出力する。第
３の光方向性結合器２４では、参照光と第２の光方向性
結合器２２から出力された後方散乱光とを衝突させ、こ
の結果、得られた光信号を光電変換器２６に出力する。
光電変換器２６では入力された光信号を電気信号に変換
する。この電気信号から後方散乱光の周波数成分が検出
される。
り増幅され、第３の光方向性結合器２４に出力する。第
３の光方向性結合器２４では、参照光と第２の光方向性
結合器２２から出力された後方散乱光とを衝突させ、こ
の結果、得られた光信号を光電変換器２６に出力する。
光電変換器２６では入力された光信号を電気信号に変換
する。この電気信号から後方散乱光の周波数成分が検出
される。
【００１６】本実施の形態では、レーザーダイオード１
４をパルス駆動し、さらにパルス光を発光しない間は完
全に光を遮断せず、微弱な駆動電流をレーザーダイオー
ド１４へ流すことによってパルス光（＋１５ｄＢｍ）と
連続光(−３０ｄＢｍ)を得るようにしている。ここで得
られる連続光は非常に弱い光であるため第１の光方向性
結合器１６で分光したのちに光ファイバアンプ２０で増
幅する。微弱な駆動電流を与えるために、レーザーダイ
オードパルス駆動回路１０に並列にバイアス回路１２を
接続し、常時、微弱な一定の駆動電流を流すようにす
る。
４をパルス駆動し、さらにパルス光を発光しない間は完
全に光を遮断せず、微弱な駆動電流をレーザーダイオー
ド１４へ流すことによってパルス光（＋１５ｄＢｍ）と
連続光(−３０ｄＢｍ)を得るようにしている。ここで得
られる連続光は非常に弱い光であるため第１の光方向性
結合器１６で分光したのちに光ファイバアンプ２０で増
幅する。微弱な駆動電流を与えるために、レーザーダイ
オードパルス駆動回路１０に並列にバイアス回路１２を
接続し、常時、微弱な一定の駆動電流を流すようにす
る。
【００１５】また、バイアス回路１２を設けずに、レー
ザーダイオードパルス駆動回路１０の最終段トランジス
タでＣ級増幅（入力信号が無いときには電流を流さな
い）としていたものを、ＡＢ級増幅（入力信号が無い状
態でも少量の電流を流す）とすることによりレーザーダ
イオード１４に常時微弱な駆動電流を流すようにしても
よい。
ザーダイオードパルス駆動回路１０の最終段トランジス
タでＣ級増幅（入力信号が無いときには電流を流さな
い）としていたものを、ＡＢ級増幅（入力信号が無い状
態でも少量の電流を流す）とすることによりレーザーダ
イオード１４に常時微弱な駆動電流を流すようにしても
よい。
【００１６】レーザーダイオードパルス駆動回路１０で
は、例えば周期４０μｓでパルス幅１００ｎｓの制御信
号を発生してレーザダイオード１４に供給し、パルス光
を発生してない間はバイアス回路１２により弱い駆動電
流をレーザダイオード１４に供給し続ける。レーザーダ
イオード１４は１．５５μｍまたは１．３μｍの波長帯
で、ピーク周波数のスペクトラム線幅は１ＭＨz程度の
ものを用いた。
は、例えば周期４０μｓでパルス幅１００ｎｓの制御信
号を発生してレーザダイオード１４に供給し、パルス光
を発生してない間はバイアス回路１２により弱い駆動電
流をレーザダイオード１４に供給し続ける。レーザーダ
イオード１４は１．５５μｍまたは１．３μｍの波長帯
で、ピーク周波数のスペクトラム線幅は１ＭＨz程度の
ものを用いた。
【００１７】第１の光方向性結合器１６は例えば９：１
（どんな比率でも構わないが、分岐比を大きくした方が
パルス光の光パワーを減衰させないで済む）の分岐比を
用い、第２の光方向性結合器２２では例えば５：５を用
いた。また第３の光方向性結合器でも５：５の分岐比を
用いた。後方散乱光は微弱な光パワーであり、その周波
数成分として例えば１０ＧＨzである。光電変換器２６
は微弱な光パワーを検出するためにダブルバランス型光
電変換器を用い、周波数帯域は１０ＧＨz以上のものを
使用した。そのため第３の光方向性結合器２４ではある
程度精度の良い分岐比が必要となる。
（どんな比率でも構わないが、分岐比を大きくした方が
パルス光の光パワーを減衰させないで済む）の分岐比を
用い、第２の光方向性結合器２２では例えば５：５を用
いた。また第３の光方向性結合器でも５：５の分岐比を
用いた。後方散乱光は微弱な光パワーであり、その周波
数成分として例えば１０ＧＨzである。光電変換器２６
は微弱な光パワーを検出するためにダブルバランス型光
電変換器を用い、周波数帯域は１０ＧＨz以上のものを
使用した。そのため第３の光方向性結合器２４ではある
程度精度の良い分岐比が必要となる。
【００１８】光ファイバ増幅器２０は本実施の形態で
は、エルビウムドープ光ファイバ増幅器を使用し、励起
光源として１．４８μｍ、０．９８μｍのどちらか、あ
るいは両者を用いる。増幅度は連続光が０ｄＢｍ程度と
なるように設定する。遅延回路１８では光ファイバ増幅
器２０内の遅延とパルス幅を考慮し、１５０ｍの光ファ
イバを用いて１．５μｓの遅延をさせた。
は、エルビウムドープ光ファイバ増幅器を使用し、励起
光源として１．４８μｍ、０．９８μｍのどちらか、あ
るいは両者を用いる。増幅度は連続光が０ｄＢｍ程度と
なるように設定する。遅延回路１８では光ファイバ増幅
器２０内の遅延とパルス幅を考慮し、１５０ｍの光ファ
イバを用いて１．５μｓの遅延をさせた。
【００１９】信号光（パルス光）のパルス幅が１００ｎ
ｓの場合、パルス光は１０ｍの幅を持っている。また、
光ファイバ増幅器１６の中にはエルビウムが注入された
光ファイバが例えば、約２０ｍ〜６０ｍ挿入されてい
る。したがって、第２の光方向性結合器２２からパルス
光が出力されるのと、参照光に含まれるパルス光が第３
の光方向性結合器２４を介して光電変換器２６に到達す
るには時間差が生じる。参照光に含まれる光パルスが光
電変換器２６に入射している間は誤差が発生しないよう
に後方散乱光の周波数成分を検出させないため、第２の
光方向性結合器２２から光パルスが出力された後上記例
では６００ｎｓ程度の期間は検出することができないよ
うにする必要がある。そこで、本実施の形態では、信号
光として用いる光パルス側のパスに遅延回路１８を挿入
し、参照光に含まれる光パルスが先に光電変換器２６に
到達し、その後第２の光方向性結合器２２からの光パル
スが出力されるようにしている。
ｓの場合、パルス光は１０ｍの幅を持っている。また、
光ファイバ増幅器１６の中にはエルビウムが注入された
光ファイバが例えば、約２０ｍ〜６０ｍ挿入されてい
る。したがって、第２の光方向性結合器２２からパルス
光が出力されるのと、参照光に含まれるパルス光が第３
の光方向性結合器２４を介して光電変換器２６に到達す
るには時間差が生じる。参照光に含まれる光パルスが光
電変換器２６に入射している間は誤差が発生しないよう
に後方散乱光の周波数成分を検出させないため、第２の
光方向性結合器２２から光パルスが出力された後上記例
では６００ｎｓ程度の期間は検出することができないよ
うにする必要がある。そこで、本実施の形態では、信号
光として用いる光パルス側のパスに遅延回路１８を挿入
し、参照光に含まれる光パルスが先に光電変換器２６に
到達し、その後第２の光方向性結合器２２からの光パル
スが出力されるようにしている。
【００２０】光ファイバ増幅器２０の挿入位置として、
第１の光方向性結合器１６よりも前側に入れた場合、連
続光は０ｄＢｍほど必要なため、光ファイバ増幅器２０
の増幅度として４０ｄＢ程度必要となる。しかし、パル
ス光はすでに＋１５ｄＢｍ程度あるため、光ファイバ増
幅器２０により３０ｄＢの増幅度で増幅しても飽和して
しまい＋３０ｄＢｍ（３０ｄＢの増幅度のうち１５ｄＢ
だけ増加）程度となる。 したがって、パルス光と連続
光の消光比は３０ｄＢ程度となり、レーザーダイオード
１４を消光比４０ｄＢで発光しているにも関わらず、光
ファイバ増幅器２０の影響で１０ｄＢほど悪化する。パ
ルス光のパワー(＋３０ｄＢｍ)を必要とする場合には光
ファイバ増幅器２０を第１の光方向性結合器１６よりも
前側に入れた方が良い。
第１の光方向性結合器１６よりも前側に入れた場合、連
続光は０ｄＢｍほど必要なため、光ファイバ増幅器２０
の増幅度として４０ｄＢ程度必要となる。しかし、パル
ス光はすでに＋１５ｄＢｍ程度あるため、光ファイバ増
幅器２０により３０ｄＢの増幅度で増幅しても飽和して
しまい＋３０ｄＢｍ（３０ｄＢの増幅度のうち１５ｄＢ
だけ増加）程度となる。 したがって、パルス光と連続
光の消光比は３０ｄＢ程度となり、レーザーダイオード
１４を消光比４０ｄＢで発光しているにも関わらず、光
ファイバ増幅器２０の影響で１０ｄＢほど悪化する。パ
ルス光のパワー(＋３０ｄＢｍ)を必要とする場合には光
ファイバ増幅器２０を第１の光方向性結合器１６よりも
前側に入れた方が良い。
【００２１】これに対して、本実施の形態に示すよう
に、第１の光方向性結合器１６で光を分岐した後、参照
光側に光ファイバ増幅器２０を挿入すると、光パルス出
力としては４０ｄＢ以上の消光比となり、さらに参照光
として０ｄＢｍを得ることが可能となる。第３の光方向
性結合器２４では、第２の光方向性結合器２２からの後
方散乱光と、第１の光方向性結合器１６で分岐した参照
光（連続光）とを衝突させ、光電変換器２６に入射す
る。後方散乱光は非常に弱い光パワーであるが、この原
理を利用することによりこの弱い光パワーを有する後方
散乱光の周波数成分を検出することが可能となる。
に、第１の光方向性結合器１６で光を分岐した後、参照
光側に光ファイバ増幅器２０を挿入すると、光パルス出
力としては４０ｄＢ以上の消光比となり、さらに参照光
として０ｄＢｍを得ることが可能となる。第３の光方向
性結合器２４では、第２の光方向性結合器２２からの後
方散乱光と、第１の光方向性結合器１６で分岐した参照
光（連続光）とを衝突させ、光電変換器２６に入射す
る。後方散乱光は非常に弱い光パワーであるが、この原
理を利用することによりこの弱い光パワーを有する後方
散乱光の周波数成分を検出することが可能となる。
【００２２】レーザーダイオードを高速で変調した場
合、縦モードの発振が多数発生する。また、発振波長が
時間的に変化するチャーピングと呼ばれる現象が発生す
るが、本実施の形態に係る光ファイバの特性測定装置に
よれば、レーザーダイオードへ常に駆動電流を流すよう
にしたので、レーザーダイオード自体は常に光を発光し
ている状態になるため、チャーピングなどは生じない。
合、縦モードの発振が多数発生する。また、発振波長が
時間的に変化するチャーピングと呼ばれる現象が発生す
るが、本実施の形態に係る光ファイバの特性測定装置に
よれば、レーザーダイオードへ常に駆動電流を流すよう
にしたので、レーザーダイオード自体は常に光を発光し
ている状態になるため、チャーピングなどは生じない。
【００２３】以上に説明したように、本実施の形態によ
れば、光の周波数が同一の光パルスと連続光を同時に得
られ、光ファイバの特性測定装置における光学部品の削
減と制御の簡易化が図れる。
れば、光の周波数が同一の光パルスと連続光を同時に得
られ、光ファイバの特性測定装置における光学部品の削
減と制御の簡易化が図れる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１に記載の光ファイバの特性測定
装置によれば、常時、微弱な駆動電流を前記レーザダイ
オードに供給するバイアス回路を設けたので、レーザー
ダイオード自体は常に光を発光している状態になるた
め、パルス光と連続光が同時に得られる。また、光スイ
ッチやパルス増幅用の光ファイバアンプが不要となり、
光スイッチのバイアスやドリフトの制御が不要となるの
で、同一の周波数成分のパルス光と連続光を必要とする
光ファイバの特性測定装置における光学系の構成の簡素
化が図れる。また、レーザーダイオード自体は常に光を
発光している状態になるため、チャーピングの発生を防
止することができる。
装置によれば、常時、微弱な駆動電流を前記レーザダイ
オードに供給するバイアス回路を設けたので、レーザー
ダイオード自体は常に光を発光している状態になるた
め、パルス光と連続光が同時に得られる。また、光スイ
ッチやパルス増幅用の光ファイバアンプが不要となり、
光スイッチのバイアスやドリフトの制御が不要となるの
で、同一の周波数成分のパルス光と連続光を必要とする
光ファイバの特性測定装置における光学系の構成の簡素
化が図れる。また、レーザーダイオード自体は常に光を
発光している状態になるため、チャーピングの発生を防
止することができる。
【００２５】請求項２に記載の光ファイバの特性測定装
置によれば、請求項１に記載の光ファイバの特性測定装
置において、第１の光方向性結合器と第２の光方向性結
合器との間に前記信号光が前記第２の光方向性結合器か
ら第３の光方向性結合器に到達する前に前記参照光に含
まれる光パルスが第３の光方向性結合器を介して光電変
換器へ先に到達するに要する遅延時間を有する遅延回路
を設けたので、被測定光ファイバからの後方散乱光の周
波数成分の検出精度の向上が図れる。
置によれば、請求項１に記載の光ファイバの特性測定装
置において、第１の光方向性結合器と第２の光方向性結
合器との間に前記信号光が前記第２の光方向性結合器か
ら第３の光方向性結合器に到達する前に前記参照光に含
まれる光パルスが第３の光方向性結合器を介して光電変
換器へ先に到達するに要する遅延時間を有する遅延回路
を設けたので、被測定光ファイバからの後方散乱光の周
波数成分の検出精度の向上が図れる。
【００２６】請求項３に記載の光ファイバの特性測定方
法によれば、パルス駆動電流に加えて、常時、微弱な駆
動電流を前記レーザダイオードに供給するようにしたの
で、レーザーダイオード自体は常に光を発光している状
態になるため、パルス光と連続光が同時に得られる。ま
た、光スイッチやパルス増幅用の光ファイバアンプが不
要となり、光スイッチのバイアスやドリフトの制御が不
要となるので、同一の周波数成分のパルス光と連続光を
必要とするに光ファイバの特性測定装置における光学系
の構成の簡素化が図れる。また、レーザーダイオード自
体は常に光を発光している状態になるため、チャーピン
グの発生を防止することができる。
法によれば、パルス駆動電流に加えて、常時、微弱な駆
動電流を前記レーザダイオードに供給するようにしたの
で、レーザーダイオード自体は常に光を発光している状
態になるため、パルス光と連続光が同時に得られる。ま
た、光スイッチやパルス増幅用の光ファイバアンプが不
要となり、光スイッチのバイアスやドリフトの制御が不
要となるので、同一の周波数成分のパルス光と連続光を
必要とするに光ファイバの特性測定装置における光学系
の構成の簡素化が図れる。また、レーザーダイオード自
体は常に光を発光している状態になるため、チャーピン
グの発生を防止することができる。
【００２７】以上、本発明によれば、光の周波数が同一
の光パルスと連続光を同時に得られ、光ファイバの特性
測定装置における光学部品の削減と制御の簡易化が図れ
る。
の光パルスと連続光を同時に得られ、光ファイバの特性
測定装置における光学部品の削減と制御の簡易化が図れ
る。
【図１】 本発明の実施の形態に係る光ファイバの特性
測定装置の構成を示すブロック図。
測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】 従来の光ファイバの特性測定装置の構成を示
すブロック図。
すブロック図。
１０ レーザダイオードパルス駆動回路 １２ バイアス回路 １４ レーザダイオード １６ 第１の光方向性結合器 １８ 遅延回路 ２０ 光ファイバ増幅器 ２２ 第２の光方向性結合器 ２４ 第３の光方向性結合器 ２６ 光電変換器 ２８ 被測定光ファイバ
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザダイオードにパルス駆動電流を供
給するパルス駆動回路と、該レーザダイオードから出力
される光出力を信号光と参照光に分岐する第１の光方向
性結合器と、該信号光を測定対象である被測定光ファイ
バに入射し、該被測定光ファイバより戻ってきた後方散
乱光を分岐する第２の光方向性結合器と、前記第１の光
方向結合器から出力された参照光と第２の光方向性結合
器から出力された後方散乱光とを取り込み、これらの光
を衝突させる第３の光方向性結合器と、該第３の光方向
性結合器から出力される光信号を電気信号に変換する光
電変換器とを有し、該光電変換器出力に基づいて前記後
方散乱光の周波数成分を検出する光ファイバの特性測定
装置において、 常時、微弱な駆動電流を前記レーザダイオードに供給す
るバイアス回路を設けたことを特徴とする光ファイバの
特性測定装置。 - 【請求項２】 前記第１の光方向性結合器と第２の光方
向性結合器との間に前記信号光が前記第２の光方向性結
合器から第３の光方向性結合器に到達する前に前記参照
光に含まれる光パルスが第３の光方向性結合器を介して
光電変換器へ先に到達するに要する遅延時間を有する遅
延回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光フ
ァイバの特性測定装置。 - 【請求項３】 レーザダイオードにパルス駆動電流を供
給し、該レーザダイオードから出力される光出力を信号
光と参照光に分岐し、該信号光を測定対象である被測定
光ファイバに入射し、該被測定光ファイバより戻ってき
た後方散乱光と前記参照光とを衝突させた結果、得られ
る光信号を電気信号に変換し、該電気信号から前記後方
散乱光の周波数成分を検出する光ファイバの特性測定方
法において、 前記パルス駆動電流に加えて、常時、微弱な駆動電流を
前記レーザダイオードに供給することを特徴とする光フ
ァイバの特性測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093839A JP2001281102A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 光ファイバの特性測定装置及び特性測定方法 |
| DE10115768A DE10115768B4 (de) | 2000-03-30 | 2001-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Eigenschaften optischer Fasern |
| US09/820,725 US6570649B2 (en) | 2000-03-30 | 2001-03-30 | Optical fiber characteristics measuring device and optical fiber characteristics measuring method |
| GB0108118A GB2367357B (en) | 2000-03-30 | 2001-03-30 | A device for measuring the characterisitcs of fiber optics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093839A JP2001281102A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 光ファイバの特性測定装置及び特性測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281102A true JP2001281102A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18608968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000093839A Pending JP2001281102A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 光ファイバの特性測定装置及び特性測定方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6570649B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001281102A (ja) |
| DE (1) | DE10115768B4 (ja) |
| GB (1) | GB2367357B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007096039A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2008089336A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Yokogawa Electric Corp | 光パルス発生器及び光パルス試験器 |
| US8059967B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-11-15 | Yokogawa Electric Corporation | Optical pulse generator and optical pulse tester |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507143A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 清华大学 | 波片位相延迟量测量方法及光胶盘 |
| CN103017982A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 河南汉威电子股份有限公司 | 线型毒性气体探测系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2179733B (en) * | 1985-08-29 | 1989-08-09 | Stc Plc | Plural wavelength optical fibre reflectometer |
| JP2719397B2 (ja) * | 1989-04-24 | 1998-02-25 | 日本電信電話株式会社 | 超短光パルス変調回路 |
| US4989971A (en) * | 1989-07-14 | 1991-02-05 | Tektronix, Inc. | Automatic mask trigger for an optical time domain reflectometer |
| JP2977091B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1999-11-10 | 安藤電気株式会社 | ヘテロダイン受光を用いた光パルス試験器 |
| JPH04138331A (ja) | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Ando Electric Co Ltd | ヘテロダイン受光を用いた光パルス試験器 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093839A patent/JP2001281102A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-29 DE DE10115768A patent/DE10115768B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-30 US US09/820,725 patent/US6570649B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-30 GB GB0108118A patent/GB2367357B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007096039A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| US7949021B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-05-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light source apparatus |
| JP2008089336A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Yokogawa Electric Corp | 光パルス発生器及び光パルス試験器 |
| US8059967B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-11-15 | Yokogawa Electric Corporation | Optical pulse generator and optical pulse tester |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6570649B2 (en) | 2003-05-27 |
| DE10115768B4 (de) | 2004-05-13 |
| GB2367357B (en) | 2002-08-21 |
| GB2367357A (en) | 2002-04-03 |
| DE10115768A1 (de) | 2001-10-18 |
| US20010043324A1 (en) | 2001-11-22 |
| GB0108118D0 (en) | 2001-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9310487B2 (en) | Lidar with a plurality of laser light rays having different wavelengths | |
| JP3033677B2 (ja) | 光ファイバ特性測定装置 | |
| US7502395B2 (en) | Pulsed coherent fiber array and method | |
| US7557977B2 (en) | Laser pulse generator | |
| US6700655B2 (en) | Optical fiber characteristic measuring device | |
| JP6274368B1 (ja) | レーザレーダ装置 | |
| US20090296759A1 (en) | Sequentially-modulated diode-laser seed-pulse generator | |
| CN114578319B (zh) | 一种用于自由空间气体遥感激光雷达的光纤激光器模块 | |
| JP2000298077A (ja) | 光ファイバ特性測定装置 | |
| JPH06216452A (ja) | ダミー光入力制御型定利得光ファイバ増幅方法および装置 | |
| KR102330484B1 (ko) | 소광비를 개선한 분포형 음향 검출장치 | |
| JP3094917B2 (ja) | 光ファイバ歪み測定装置 | |
| JP2001281102A (ja) | 光ファイバの特性測定装置及び特性測定方法 | |
| CN116826493A (zh) | 单频光纤激光器及应用其的相干激光雷达探测系统 | |
| US8867123B2 (en) | High-power pulsed light generator | |
| US6999177B2 (en) | Method and apparatus for measuring multi-path interference noise in optical amplifier | |
| CN114709705A (zh) | 一种用于相干激光雷达的回波信号分时放大激光器 | |
| JP4061281B2 (ja) | 光パルス試験器 | |
| JP5212878B2 (ja) | 光ファイバ特性測定装置 | |
| JPS6086438A (ja) | 光フアイバの試験方法および装置 | |
| JPS58113832A (ja) | 光フアイバ破断点検出装置 | |
| JPH09211510A (ja) | レーザ増幅装置とその使用方法および実時間光計測装置とその使用方法 | |
| JPH0846272A (ja) | パルス光源 | |
| JPH06109584A (ja) | 光ファイバ測定装置 | |
| JPH04238238A (ja) | コヒーレント光源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20040810 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041001 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050711 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |