JP2001356070A - 光ファイバ歪測定装置 - Google Patents
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 62
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 16
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- 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
- G01M11/3172—Reflectometers detecting the back-scattered light in the frequency-domain, e.g. OFDR, FMCW, heterodyne detection
-
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- G01M11/3181—Reflectometers dealing with polarisation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リアルタイムで光ファイバ全体のブリルアン
スペクトラム波形を測定することができる光ファイバ歪
測定装置を提供する。 【解決手段】 光源１０の出力光を光方向性結合器１
１、光スイッチ１２、光増幅器１３、光方向性結合器１
４を通して被測定光ファイバ１５に入射する。また、光
方向性結合器１１から偏波制御器１６に入射する。その
出力光および被測定光ファイバ１５の戻り光がバランス
受光回路１７に入射される。バランス受光回路１７にお
いて両光が干渉して出力される。電圧制御発振器１８か
らはＤＣ電圧発生回路１９あるいは鋸波電圧発生回路２
０の制御信号により、固定周波数あるいはステップ状に
変化する周波数が出力される。バランス受光回路１７の
出力と電圧制御発振器１８の出力はミキサ２６で合波さ
れ、ローパスフィルタ２１、増幅器２２、ＡＤ変換部２
３を介して信号処理部２４で処理される。
スペクトラム波形を測定することができる光ファイバ歪
測定装置を提供する。 【解決手段】 光源１０の出力光を光方向性結合器１
１、光スイッチ１２、光増幅器１３、光方向性結合器１
４を通して被測定光ファイバ１５に入射する。また、光
方向性結合器１１から偏波制御器１６に入射する。その
出力光および被測定光ファイバ１５の戻り光がバランス
受光回路１７に入射される。バランス受光回路１７にお
いて両光が干渉して出力される。電圧制御発振器１８か
らはＤＣ電圧発生回路１９あるいは鋸波電圧発生回路２
０の制御信号により、固定周波数あるいはステップ状に
変化する周波数が出力される。バランス受光回路１７の
出力と電圧制御発振器１８の出力はミキサ２６で合波さ
れ、ローパスフィルタ２１、増幅器２２、ＡＤ変換部２
３を介して信号処理部２４で処理される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ歪測定
装置に関し、特に、光ファイバにおける歪の発生状態の
判断と場所の特定をリアルタイムに行うことができる光
ファイバ歪測定装置に関する。
装置に関し、特に、光ファイバにおける歪の発生状態の
判断と場所の特定をリアルタイムに行うことができる光
ファイバ歪測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の技術による光ファイバ歪測
定装置の構成を示すブロック図である。この図におい
て、光源１１０は基準周波数ｆ0を有するコヒーレント
光を光方向性結合器１１１に出射する。このコヒーレン
ト光は光方向性結合器１１１を経由してコヒーレント光
として光周波数変換部１３０に出射される。光周波数変
換部１３０はコヒーレント光を光スイッチ１３０ａによ
りパルス光に変換した後、光方向性結合器１３０ｂ、光
増幅器１３０ｃ、遅延光ファイバ１３０ｄ、光ＢＰＦ１
３０ｅおよび光周波数シフタ１３０ｆから構成される周
波数シフトループにおいて、周波数シフトを繰り返し行
い、その結果、所定の周波数Δｆだけ周波数シフトした
光信号を光スイッチ１１２へと出力する。その光信号の
周波数はｆ0＋Δｆである。
定装置の構成を示すブロック図である。この図におい
て、光源１１０は基準周波数ｆ0を有するコヒーレント
光を光方向性結合器１１１に出射する。このコヒーレン
ト光は光方向性結合器１１１を経由してコヒーレント光
として光周波数変換部１３０に出射される。光周波数変
換部１３０はコヒーレント光を光スイッチ１３０ａによ
りパルス光に変換した後、光方向性結合器１３０ｂ、光
増幅器１３０ｃ、遅延光ファイバ１３０ｄ、光ＢＰＦ１
３０ｅおよび光周波数シフタ１３０ｆから構成される周
波数シフトループにおいて、周波数シフトを繰り返し行
い、その結果、所定の周波数Δｆだけ周波数シフトした
光信号を光スイッチ１１２へと出力する。その光信号の
周波数はｆ0＋Δｆである。
【０００３】光信号は光スイッチ１１２においてパルス
光に変換された後、光増幅器１１３、光方向性結合器１
１４を経て被測定光ファイバ１１５へと出射される。こ
のパルス光が入射すると、被測定光ファイバ１１５内で
はファイバの状態によって反射現象による反射光や散乱
現象が生じ、その一部が戻り光として光方向性結合器１
１４を経由してバランス受光回路１１７へと出射され
る。バランス受光回路１１７は光方向性結合器１１４か
ら出射される周波数ｆ0のコヒーレント光とのバランス
受光によって戻り光を電気信号に変換する。この電気信
号はローパスフィルタ１２１、増幅部１２２を経てＡ／
Ｄ変換器１２３へ入力され、ここでＡ／Ｄ変換された
後、信号処理部１２４に入力される。信号処理部１２４
は入力された電気信号を基にして被測定光ファイバの諸
特性を求めるほか、この電気信号を時間軸で処理するこ
とによって被測定光ファイバの距離軸上の分布が得られ
る。波形表示部１２５は信号処理部１２４における処理
結果を表示する。
光に変換された後、光増幅器１１３、光方向性結合器１
１４を経て被測定光ファイバ１１５へと出射される。こ
のパルス光が入射すると、被測定光ファイバ１１５内で
はファイバの状態によって反射現象による反射光や散乱
現象が生じ、その一部が戻り光として光方向性結合器１
１４を経由してバランス受光回路１１７へと出射され
る。バランス受光回路１１７は光方向性結合器１１４か
ら出射される周波数ｆ0のコヒーレント光とのバランス
受光によって戻り光を電気信号に変換する。この電気信
号はローパスフィルタ１２１、増幅部１２２を経てＡ／
Ｄ変換器１２３へ入力され、ここでＡ／Ｄ変換された
後、信号処理部１２４に入力される。信号処理部１２４
は入力された電気信号を基にして被測定光ファイバの諸
特性を求めるほか、この電気信号を時間軸で処理するこ
とによって被測定光ファイバの距離軸上の分布が得られ
る。波形表示部１２５は信号処理部１２４における処理
結果を表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光ファイバ歪計測装置では、測定光となるパルス光
の周波数成分を光周波数変換部１３０を用いて周波数変
換しており、所望の周波数を得るために周波数シフタ等
から形成されるループを所定回数周回させる必要があ
り、測定光であるパルス光の出力間隔に制限があった。
このため測定する光ファイバ長に最適な繰り返し周期で
光パルスを出力することができず、特に短いファイバの
測定の際には必要以上の時間を要している。
来の光ファイバ歪計測装置では、測定光となるパルス光
の周波数成分を光周波数変換部１３０を用いて周波数変
換しており、所望の周波数を得るために周波数シフタ等
から形成されるループを所定回数周回させる必要があ
り、測定光であるパルス光の出力間隔に制限があった。
このため測定する光ファイバ長に最適な繰り返し周期で
光パルスを出力することができず、特に短いファイバの
測定の際には必要以上の時間を要している。
【０００５】また、ブリルアンスペクトラムを得るため
に、ある周波数範囲において間隔設定された各周波数に
ついて掃引測定を繰り返し行う必要があり、測定時間が
長くなる問題があった。このため、１つの歪み測定に例
えば２分以上の時間を要し、瞬時に発生（変化）する歪
みは測定できないという欠点があった。この発明はこの
ような事情を考慮してなされたもので、リアルタイムで
光ファイバ全体のブリルアンスペクトラム波形を測定す
ることができる光ファイバ歪測定装置を提供することを
目的としている。
に、ある周波数範囲において間隔設定された各周波数に
ついて掃引測定を繰り返し行う必要があり、測定時間が
長くなる問題があった。このため、１つの歪み測定に例
えば２分以上の時間を要し、瞬時に発生（変化）する歪
みは測定できないという欠点があった。この発明はこの
ような事情を考慮してなされたもので、リアルタイムで
光ファイバ全体のブリルアンスペクトラム波形を測定す
ることができる光ファイバ歪測定装置を提供することを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、光源と、前記光源の出
力光を２方向に分けて出射する第１の光方向性結合器
と、前記第１の光方向性結合器の出力の一方が入射さ
れ、入射された光をパルス光に強度変調して出力もしく
は未変調のまま出力する光スイッチと、前記光スイッチ
の出力光を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力光を被
測定光ファイバへ導く第２の光方向性結合器と、前記第
１の光方向性結合器の他方の出力光が入力される偏波制
御器と、前記偏波制御器の出力光および前記第２の光方
向性結合器を経由した被測定光ファイバの戻り光が各々
供給され、両光を合波して出力するバランス受光回路
と、直流信号発生回路の出力または鋸波信号発生回路の
出力に基づく周波数の交流信号を発生する電圧制御発振
器と、前記バランス受光回路および前記電圧制御発振器
の各出力を混合するミキサと、前記ミキサの出力の内、
高周波成分をカットして出力するフィルタ回路と、前記
フィルタ回路の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の
出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記
Ａ／Ｄ変換器の出力を処理する信号処理部とを具備する
ことを特徴とする光ファイバ歪測定装置である。
めに、請求項１に記載の発明は、光源と、前記光源の出
力光を２方向に分けて出射する第１の光方向性結合器
と、前記第１の光方向性結合器の出力の一方が入射さ
れ、入射された光をパルス光に強度変調して出力もしく
は未変調のまま出力する光スイッチと、前記光スイッチ
の出力光を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力光を被
測定光ファイバへ導く第２の光方向性結合器と、前記第
１の光方向性結合器の他方の出力光が入力される偏波制
御器と、前記偏波制御器の出力光および前記第２の光方
向性結合器を経由した被測定光ファイバの戻り光が各々
供給され、両光を合波して出力するバランス受光回路
と、直流信号発生回路の出力または鋸波信号発生回路の
出力に基づく周波数の交流信号を発生する電圧制御発振
器と、前記バランス受光回路および前記電圧制御発振器
の各出力を混合するミキサと、前記ミキサの出力の内、
高周波成分をカットして出力するフィルタ回路と、前記
フィルタ回路の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の
出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記
Ａ／Ｄ変換器の出力を処理する信号処理部とを具備する
ことを特徴とする光ファイバ歪測定装置である。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ファイバ歪測定装置において、前記光スイッチが、
前記第１の光方向性結合器から入射された光を未変調の
まま出力し、前記電圧制御発振器が、前記鋸波信号発生
回路の出力に基づく周波数の交流信号を発生し、前記信
号処理がは、前記鋸波信号発生回路の出力信号に同期を
取って所定の信号処理を施すことにより、リアルタイム
で光ファイバ全長にわたるブリルアンスペクトラムを検
出することを特徴とする。
の光ファイバ歪測定装置において、前記光スイッチが、
前記第１の光方向性結合器から入射された光を未変調の
まま出力し、前記電圧制御発振器が、前記鋸波信号発生
回路の出力に基づく周波数の交流信号を発生し、前記信
号処理がは、前記鋸波信号発生回路の出力信号に同期を
取って所定の信号処理を施すことにより、リアルタイム
で光ファイバ全長にわたるブリルアンスペクトラムを検
出することを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の光ファイバ歪測定装置において、前記光スイッチが、
前記第１の光方向性結合器から入射された光をパルス光
に強度変調して出力し、前記電圧制御発振器が、前記直
流信号発生回路の出力に基づく周波数の交流信号を発生
し、前記信号処理部が、ブリルアン後方散乱波形を測定
した際、その波形におけるレベルの差違を時間軸で処理
することにより、歪の発生場所をリアルタイムで検出す
ることを特徴とする。
の光ファイバ歪測定装置において、前記光スイッチが、
前記第１の光方向性結合器から入射された光をパルス光
に強度変調して出力し、前記電圧制御発振器が、前記直
流信号発生回路の出力に基づく周波数の交流信号を発生
し、前記信号処理部が、ブリルアン後方散乱波形を測定
した際、その波形におけるレベルの差違を時間軸で処理
することにより、歪の発生場所をリアルタイムで検出す
ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は本実施形態による
光ファイバ歪測定装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態において、光源１０は１．５５μｍ帯の狭線
幅のコヒーレント光を発光するＤＦＢ−ＬＤである。光
方向性結合器１１は入射ポート１つと出射ポート２つを
有する１×２の光方向性結合器であって、入射ポートに
入射したコヒーレント光を２つの出射ポートに分割して
出射する。光スイッチ１２は例えば２つのモードＡ，Ｂ
を有する電気／光（Ｅ／Ｏ）スイッチであって、このス
イッチをＯＮにすると、モードＡの場合、入射した連続
光（コヒーレント光）をパルス幅数ｎｓ〜数μｓのパル
ス光に変換し、モードＢの場合、入射された連続光をそ
のまま出力する。ここでパルス幅は要求される空間分解
能により決定する。また、このパルス光の発生周期は被
測定光ファイバの長さに依存しており、例えば１０ｋｍ
の距離レンジであればその発生周期は２００μｓであ
り、１ｋｍの距離レンジであればその発生周期は２０μ
ｓである。
実施形態について説明する。図１は本実施形態による
光ファイバ歪測定装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態において、光源１０は１．５５μｍ帯の狭線
幅のコヒーレント光を発光するＤＦＢ−ＬＤである。光
方向性結合器１１は入射ポート１つと出射ポート２つを
有する１×２の光方向性結合器であって、入射ポートに
入射したコヒーレント光を２つの出射ポートに分割して
出射する。光スイッチ１２は例えば２つのモードＡ，Ｂ
を有する電気／光（Ｅ／Ｏ）スイッチであって、このス
イッチをＯＮにすると、モードＡの場合、入射した連続
光（コヒーレント光）をパルス幅数ｎｓ〜数μｓのパル
ス光に変換し、モードＢの場合、入射された連続光をそ
のまま出力する。ここでパルス幅は要求される空間分解
能により決定する。また、このパルス光の発生周期は被
測定光ファイバの長さに依存しており、例えば１０ｋｍ
の距離レンジであればその発生周期は２００μｓであ
り、１ｋｍの距離レンジであればその発生周期は２０μ
ｓである。
【００１０】光増幅器１３は例えばＥｒドープファイバ
を用いた光ファイバ増幅器であって入射された光信号を
所定のレベルまで増幅して出射する。光方向性結合器１
４は入射ポート、出射／入射ポート、出射ポートを有
し、光増幅器１３から入射された光信号を被測定光ファ
イバ１５に出射するとともに被測定光ファイバ１５から
の戻り光を出射ポートに出射する。戻り光は、被測定光
ファイバ１５に出射した光信号に対して、十数ＧＨｚの
周波数シフト生じるブリルアン散乱光、全く周波数シフ
トを生じないレイリー散乱光などである。偏波制御器１
６は例えば１／２λ板と１／４λ板の２枚の偏光板から
構成される偏波回転器であり、入射されたコヒーレント
光の偏波状態を制御し、例えばランダムに回転させる。
を用いた光ファイバ増幅器であって入射された光信号を
所定のレベルまで増幅して出射する。光方向性結合器１
４は入射ポート、出射／入射ポート、出射ポートを有
し、光増幅器１３から入射された光信号を被測定光ファ
イバ１５に出射するとともに被測定光ファイバ１５から
の戻り光を出射ポートに出射する。戻り光は、被測定光
ファイバ１５に出射した光信号に対して、十数ＧＨｚの
周波数シフト生じるブリルアン散乱光、全く周波数シフ
トを生じないレイリー散乱光などである。偏波制御器１
６は例えば１／２λ板と１／４λ板の２枚の偏光板から
構成される偏波回転器であり、入射されたコヒーレント
光の偏波状態を制御し、例えばランダムに回転させる。
【００１１】バランス受光回路１７は、高速／高帯域Ｐ
Ｄ等で構成されるバランス受光回路であり、偏波状態が
ランダムに制御されたコヒーレント光とブリルアン散乱
光やレイリー散乱光などの戻り光とが合波されバランス
受光される。この際、受光された信号の帯域はバランス
受光回路内のＰＤおよびトップアンプの帯域により制限
され、例えばそれはＤＣ〜１５ＧＨｚである。電圧制御
発振器（Ｖ．Ｃ．Ｏ．）１８はＤＣ電圧発生回路１９あ
るいは鋸波電圧発生回路２０の出力信号により制御さ
れ、前者による制御の場合は固定周波数の信号を出力
し、後者による制御の場合はステップ状に周波数変化し
た信号を出力する。ここで、前述の光スイッチ１２のモ
ードは、電圧制御発振器１８の出力に応じて切り換えら
れる。すなわち、光スイッチ１２は、電圧制御発振器１
８が固定周波数の信号を出力する場合、モードＡにされ
てパルス光を出力し、電圧制御発振器１８がステップ状
に周波数変化した信号を出力する場合、モードＢにされ
て連続光を出力する。
Ｄ等で構成されるバランス受光回路であり、偏波状態が
ランダムに制御されたコヒーレント光とブリルアン散乱
光やレイリー散乱光などの戻り光とが合波されバランス
受光される。この際、受光された信号の帯域はバランス
受光回路内のＰＤおよびトップアンプの帯域により制限
され、例えばそれはＤＣ〜１５ＧＨｚである。電圧制御
発振器（Ｖ．Ｃ．Ｏ．）１８はＤＣ電圧発生回路１９あ
るいは鋸波電圧発生回路２０の出力信号により制御さ
れ、前者による制御の場合は固定周波数の信号を出力
し、後者による制御の場合はステップ状に周波数変化し
た信号を出力する。ここで、前述の光スイッチ１２のモ
ードは、電圧制御発振器１８の出力に応じて切り換えら
れる。すなわち、光スイッチ１２は、電圧制御発振器１
８が固定周波数の信号を出力する場合、モードＡにされ
てパルス光を出力し、電圧制御発振器１８がステップ状
に周波数変化した信号を出力する場合、モードＢにされ
て連続光を出力する。
【００１２】ミキサ２６はバランス受光回路１７より出
力された電気信号と電圧制御発振器１８より出力された
信号とを合波し、電圧制御発振器１８の出力周波数分だ
け周波数ダウンした電気信号を出力する。ここで、ミキ
サ２６から出力される信号の内ミキサ２６以降の電気回
路（ローパスフィルタ、増幅部、Ａ／Ｄ変換）の帯域、
例えばＤＣ〜１ＧＨｚに収まる信号のみが処理可能な信
号となる。ローパスフィルタ２１はミキサ２６から出力
される信号に含まれるノイズ等の高周波成分ノイズを除
去する。増幅器２２はローパスフィルタ２１より出力さ
れる信号を適したレベルに増幅する。Ａ／Ｄ変換部２３
は増幅器２２より出力される信号をアナログ信号からデ
ジタル信号に変換する。信号処理部２４は入力されたデ
ジタル信号に平均化処理などを施して被測定光ファイバ
の歪や損失の特性を求める。
力された電気信号と電圧制御発振器１８より出力された
信号とを合波し、電圧制御発振器１８の出力周波数分だ
け周波数ダウンした電気信号を出力する。ここで、ミキ
サ２６から出力される信号の内ミキサ２６以降の電気回
路（ローパスフィルタ、増幅部、Ａ／Ｄ変換）の帯域、
例えばＤＣ〜１ＧＨｚに収まる信号のみが処理可能な信
号となる。ローパスフィルタ２１はミキサ２６から出力
される信号に含まれるノイズ等の高周波成分ノイズを除
去する。増幅器２２はローパスフィルタ２１より出力さ
れる信号を適したレベルに増幅する。Ａ／Ｄ変換部２３
は増幅器２２より出力される信号をアナログ信号からデ
ジタル信号に変換する。信号処理部２４は入力されたデ
ジタル信号に平均化処理などを施して被測定光ファイバ
の歪や損失の特性を求める。
【００１３】上記電圧制御発振器１８において、鋸波電
圧発生回路２０の出力が制御信号となった場合、電圧制
御発振器１８から出力される信号の周波数は、例えば１
０．７００ＧＨｚ〜１１．０００ＧＨｚの範囲で１０Ｍ
Ｈｚステップで階段状に変化する。信号処理部２４にお
ける信号処理（サンプル）のタイミングをこの鋸波信号
に同期させることにより、被測定光ファイバ１５の全長
にわたるブリルアンスペクトラム（ピーク周波数νb
(0)）を得ることができる（図２）。また、被測定光フ
ァイバ１５のどこかに歪が生じているときは、前述と同
様に図３のようなブリルアンスペクトラムが得られる。
この図において、実線は実測値のスペクトラム、破線は
零歪のスペクトラムを示す。このスペクトラムにおい
て、正常時（歪零時）のピーク周波数νB(0)と歪発生時
のピーク周波数ν'B(0)を検出することによって、次式
から発生した歪量をも求めることができる。 歪（ｑ）＝（ν'B(0)−νB(0)）／νB(0)×ｃ ｃ：歪係数（≒４．７８） また、このように歪発生による明らかなピーク周波数が
得られない場合でも、予め採取しておいた歪零時のブリ
ルアンスペクトラムと実測時のスペクトラムとの波形変
化を検出することにより、歪発生の有無を判定すること
ができる。
圧発生回路２０の出力が制御信号となった場合、電圧制
御発振器１８から出力される信号の周波数は、例えば１
０．７００ＧＨｚ〜１１．０００ＧＨｚの範囲で１０Ｍ
Ｈｚステップで階段状に変化する。信号処理部２４にお
ける信号処理（サンプル）のタイミングをこの鋸波信号
に同期させることにより、被測定光ファイバ１５の全長
にわたるブリルアンスペクトラム（ピーク周波数νb
(0)）を得ることができる（図２）。また、被測定光フ
ァイバ１５のどこかに歪が生じているときは、前述と同
様に図３のようなブリルアンスペクトラムが得られる。
この図において、実線は実測値のスペクトラム、破線は
零歪のスペクトラムを示す。このスペクトラムにおい
て、正常時（歪零時）のピーク周波数νB(0)と歪発生時
のピーク周波数ν'B(0)を検出することによって、次式
から発生した歪量をも求めることができる。 歪（ｑ）＝（ν'B(0)−νB(0)）／νB(0)×ｃ ｃ：歪係数（≒４．７８） また、このように歪発生による明らかなピーク周波数が
得られない場合でも、予め採取しておいた歪零時のブリ
ルアンスペクトラムと実測時のスペクトラムとの波形変
化を検出することにより、歪発生の有無を判定すること
ができる。
【００１４】一方、電圧制御発振器１８において、ＤＣ
電圧発生回路１９の出力が制御信号となった場合、電圧
制御発振器１８から出力される信号の周波数は、ＤＣ電
圧値で決定する固定周波数となる。これはＤＣ電圧値に
より任意に設定でき、例えばそれは１０．８００ＧＨｚ
である。信号処理部２４における信号処理のタイミング
を光スイッチ１２におけるスイッチング、つまり光方向
性結合器１４より被測定光ファイバ１５に出力されるパ
ルス光の出力繰り返し周期に同期させることにより、図
４のような時間軸上（距離軸上）のブリルアン散乱光波
形を得ることができる。図４は、電圧制御発振器１８か
ら出力される信号の周波数をν'B(0) として測定したブ
リルアン散乱光波形を示す。
電圧発生回路１９の出力が制御信号となった場合、電圧
制御発振器１８から出力される信号の周波数は、ＤＣ電
圧値で決定する固定周波数となる。これはＤＣ電圧値に
より任意に設定でき、例えばそれは１０．８００ＧＨｚ
である。信号処理部２４における信号処理のタイミング
を光スイッチ１２におけるスイッチング、つまり光方向
性結合器１４より被測定光ファイバ１５に出力されるパ
ルス光の出力繰り返し周期に同期させることにより、図
４のような時間軸上（距離軸上）のブリルアン散乱光波
形を得ることができる。図４は、電圧制御発振器１８か
ら出力される信号の周波数をν'B(0) として測定したブ
リルアン散乱光波形を示す。
【００１５】このとき、被測定光ファイバ１５の何れか
に歪が発生していると、図４のようにブリルアン散乱光
波形に変化が生じ、その変化位置から歪み発生の距離を
検出することができる。また、ＤＣ電圧を順次切り替え
て、各々の周波数、例えば１０．７００ＧＨｚ〜１１．
０００ＧＨｚにおけるブリルアン散乱光波形を測定する
ことにより従来方法と同様なブリルアンスペクトラムを
得ることもできる。
に歪が発生していると、図４のようにブリルアン散乱光
波形に変化が生じ、その変化位置から歪み発生の距離を
検出することができる。また、ＤＣ電圧を順次切り替え
て、各々の周波数、例えば１０．７００ＧＨｚ〜１１．
０００ＧＨｚにおけるブリルアン散乱光波形を測定する
ことにより従来方法と同様なブリルアンスペクトラムを
得ることもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電圧制御発振器の制御信号を選択することにより、リア
ルタイムで光ファイバ全体のブリルアンスペクトラム波
形が測定でき、光ファイバに歪が発生しているかの判定
ができるほか、時間軸上の処理によりブリルアン後方散
乱光波形を測定することにより、リアルタイムで歪の発
生場所を検出することができる利点が得られる。
電圧制御発振器の制御信号を選択することにより、リア
ルタイムで光ファイバ全体のブリルアンスペクトラム波
形が測定でき、光ファイバに歪が発生しているかの判定
ができるほか、時間軸上の処理によりブリルアン後方散
乱光波形を測定することにより、リアルタイムで歪の発
生場所を検出することができる利点が得られる。
【図１】 本発明の一実施形態による光ファイバ歪測定
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同光ファイバ歪測定装置の測定結果を示す図
であり、歪がない場合のブリルアンスペクトラム波形
（全光ファイバ）を示す図である。
であり、歪がない場合のブリルアンスペクトラム波形
（全光ファイバ）を示す図である。
【図３】 同光ファイバ歪測定装置の測定結果を示す図
であり、歪がある場合のブリルアンスペクトラム波形
（全光ファイバ）を示す図である。
であり、歪がある場合のブリルアンスペクトラム波形
（全光ファイバ）を示す図である。
【図４】 同光ファイバ歪測定装置の測定結果を示す図
であり、電圧制御発振器１８から出力される信号の周波
数をν'B(0) として測定したブリルアン散乱光波形を示
す図である。
であり、電圧制御発振器１８から出力される信号の周波
数をν'B(0) として測定したブリルアン散乱光波形を示
す図である。
【図５】 従来の光ファイバ歪測定装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１０ 光源 １１ 光方向性結合器 １２ 光スイッチ １３ 光増幅器 １４ 光方向性結合器 １５ 被測定光ファイバ １６ 偏波制御器 １７ バランス受光回路 １８ 電圧制御発振器 １９ ＤＣ電圧発生回路 ２０ 鋸波電圧発生回路 ２１ ローパスフィルタ ２２ 増幅器 ２３ Ａ／Ｄ変換部 ２４ 信号処理部 ２５ 波形表示部 ２６ ミキサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂入 良幸 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 大野 博重 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 成瀬 央 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA65 FF00 FF41 GG04 LL02 QQ03 2G086 BB04 5F072 AB09 AB13 KK30 MM04 YY11 YY20
Claims (3)
- 【請求項１】 光源と、 前記光源の出力光を２方向に分けて出射する第１の光方
向性結合器と、 前記第１の光方向性結合器の出力の一方が入射され、入
射された光をパルス光に強度変調して出力もしくは未変
調のまま出力する光スイッチと、 前記光スイッチの出力光を増幅する増幅器と、 前記増幅器の出力光を被測定光ファイバへ導く第２の光
方向性結合器と、 前記第１の光方向性結合器の他方の出力光が入力される
偏波制御器と、 前記偏波制御器の出力光および前記第２の光方向性結合
器を経由した被測定光ファイバの戻り光が各々供給さ
れ、両光を合波して出力するバランス受光回路と、 直流信号発生回路の出力または鋸波信号発生回路の出力
に基づく周波数の交流信号を発生する電圧制御発振器
と、 前記バランス受光回路および前記電圧制御発振器の各出
力を混合するミキサと、 前記ミキサの出力の内、高周波成分をカットして出力す
るフィルタ回路と、 前記フィルタ回路の出力を増幅する増幅器と、 前記増幅器の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力を処理する信号処理部と、 を具備することを特徴とする光ファイバ歪測定装置。 - 【請求項２】 前記光スイッチは、前記第１の光方向性
結合器から入射された光を未変調のまま出力し、 前記電圧制御発振器は、前記鋸波信号発生回路の出力に
基づく周波数の交流信号を発生し、前記信号処理部は、
前記鋸波信号発生回路の出力信号に同期をとって所定の
信号処理を施すことにより、リアルタイムで光ファイバ
全長にわたるブリルアンスペクトラムを検出することを
特徴とする請求項１に記載の光ファイバ歪測定装置。 - 【請求項３】 前記光スイッチは、前記第１の光方向性
結合器から入射された光をパルス光に強度変調して出力
し、 前記電圧制御発振器は、前記直流信号発生回路の出力に
基づく周波数の交流信号を発生し、前記信号処理部は、
ブリルアン後方散乱波形を測定した際、その波形におけ
るレベルの差違を時間軸で処理することにより、歪の発
生場所をリアルタイムで検出することを特徴とする請求
項１に記載の光ファイバ歪測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177482A JP2001356070A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 光ファイバ歪測定装置 |
| US09/872,449 US20010050768A1 (en) | 2000-06-13 | 2001-06-01 | Optical fiber distortion measurement device |
| GB0114276A GB2368638B (en) | 2000-06-13 | 2001-06-12 | Optical fiber distortion measurement device |
| FR0107657A FR2811080A1 (fr) | 2000-06-13 | 2001-06-12 | Dispositif de mesure de distorsion de fibre optique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177482A JP2001356070A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 光ファイバ歪測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356070A true JP2001356070A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18679070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177482A Pending JP2001356070A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 光ファイバ歪測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010050768A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001356070A (ja) |
| FR (1) | FR2811080A1 (ja) |
| GB (1) | GB2368638B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140730A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光通信システムおよび光試験装置 |
| JP2012052999A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光パルス試験装置およびその方法 |
| WO2014155400A2 (en) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Bastiannini Filippo | Apparatus for interrogating distributed stimulated brillouin scattering optical fibre sensors using a quickly tuneable brillouin ring laser |
| WO2015170355A1 (en) | 2014-05-05 | 2015-11-12 | Filippo Bastianini | Apparatus for interrogating distributed optical fibre sensors using a stimulated brillouin scattering optical frequency-domain interferometer |
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| JP3970303B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2007-09-05 | 日本電信電話株式会社 | 光信号送信機 |
| GB0409865D0 (en) * | 2004-05-01 | 2004-06-09 | Sensornet Ltd | Direct measurement of brillouin frequency in distributed optical sensing systems |
| US8280253B2 (en) * | 2006-06-30 | 2012-10-02 | France Telecom | Optical telecommunications network terminal, an installation including the terminal, and a method of detecting a break in optical transmission means |
| GB2440952B (en) | 2006-08-16 | 2009-04-08 | Schlumberger Holdings | Measuring brillouin backscatter from an optical fibre using digitisation |
| GB2442486B (en) * | 2006-10-06 | 2009-01-07 | Schlumberger Holdings | Measuring brillouin backscatter from an optical fibre using a tracking signal |
| JP5122120B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2013-01-16 | 横河電機株式会社 | 光ファイバ特性測定装置 |
| JP5470589B2 (ja) * | 2008-10-09 | 2014-04-16 | 独立行政法人情報通信研究機構 | ファイバフューズ検知装置 |
| WO2010061718A1 (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | ニューブレクス株式会社 | 分布型光ファイバセンサ |
| JP5786565B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-09-30 | 富士通株式会社 | 光多重装置および光ネットワークシステム |
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| CN103424243B (zh) * | 2013-08-19 | 2015-11-25 | 西安应用光学研究所 | 畸变测试用目标系统 |
| CN103591930B (zh) * | 2013-11-26 | 2015-07-29 | 丁勇 | 分布式光纤监测隧道沉降的装置和方法 |
| WO2016033199A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Adelos, Inc. | Real-time fiber optic interferometry controller |
| CN105115525B (zh) * | 2015-08-28 | 2018-01-02 | 东南大学 | 一种光纤传感网络一体化同步共线解调系统及传感系统 |
| JP6288013B2 (ja) * | 2015-09-07 | 2018-03-07 | 横河電機株式会社 | 光ファイバ特性測定装置 |
| FR3066280B1 (fr) * | 2017-05-11 | 2019-09-13 | Febus Optics | Dispositif optoelectronique de mesure repartie par fibre optique |
| EP3933370A4 (en) * | 2019-02-27 | 2022-11-16 | Fujikura Ltd. | LASER DEVICE |
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| JP3085246B2 (ja) * | 1997-06-27 | 2000-09-04 | 安藤電気株式会社 | 光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法 |
| GB9720980D0 (en) * | 1997-10-02 | 1997-12-03 | Furukawa Research & Engineerin | Distributed sensing apparatus |
| JP3408789B2 (ja) * | 2000-10-30 | 2003-05-19 | 日本電信電話株式会社 | 後方散乱光の測定方法およびその装置 |
-
2000
- 2000-06-13 JP JP2000177482A patent/JP2001356070A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-01 US US09/872,449 patent/US20010050768A1/en not_active Abandoned
- 2001-06-12 FR FR0107657A patent/FR2811080A1/fr not_active Withdrawn
- 2001-06-12 GB GB0114276A patent/GB2368638B/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| GB2368638B (en) | 2003-01-08 |
| FR2811080A1 (fr) | 2002-01-04 |
| GB0114276D0 (en) | 2001-08-01 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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