JP2002243589A - 波長分散分布測定装置及び方法 - Google Patents
波長分散分布測定装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバそのものの波長分散を高精度に測
定できる分散分布測定装置及び方法を提供する。 【解決手段】 先ず、単一波長を有する光パルスを光フ
ァイバＦに入射して当該光ファイバＦ後方散乱光の強度
をＯＴＤＲ１０で計測し、計測したデータを伝播時間別
にＰＣ１１のＲＡＭに蓄積する。次いで、相互に異なる
複数の波長を有する光パルスを光ファイバＦに入射して
当該光ファイバＦから反射される四光波混合光の強度を
ＯＴＤＲ１０で計測すると共に、ＲＡＭに蓄積したデー
タを参照し、同じ伝播時間を経て反射された四光波混合
光と後方散乱光との強度比を算出する。
定できる分散分布測定装置及び方法を提供する。 【解決手段】 先ず、単一波長を有する光パルスを光フ
ァイバＦに入射して当該光ファイバＦ後方散乱光の強度
をＯＴＤＲ１０で計測し、計測したデータを伝播時間別
にＰＣ１１のＲＡＭに蓄積する。次いで、相互に異なる
複数の波長を有する光パルスを光ファイバＦに入射して
当該光ファイバＦから反射される四光波混合光の強度を
ＯＴＤＲ１０で計測すると共に、ＲＡＭに蓄積したデー
タを参照し、同じ伝播時間を経て反射された四光波混合
光と後方散乱光との強度比を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの波長
分散分布を測定する波長分散分布測定装置及び方法に関
する。
分散分布を測定する波長分散分布測定装置及び方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいて、伝送信号の高
速化や波長多重伝送等を妨げる要因の一つに波長分散が
ある。波長分散とは、光ファイバを伝播する伝送信号の
速度が各波長により異なる現象である。この波長分散に
よる伝送信号の劣化を最小限に抑えるには、光伝送路に
おける波長分散値を制御する必要がある。従って、光通
信システムの構築においては、波長分散特性を正確に測
定する技術が重要となっている。
速化や波長多重伝送等を妨げる要因の一つに波長分散が
ある。波長分散とは、光ファイバを伝播する伝送信号の
速度が各波長により異なる現象である。この波長分散に
よる伝送信号の劣化を最小限に抑えるには、光伝送路に
おける波長分散値を制御する必要がある。従って、光通
信システムの構築においては、波長分散特性を正確に測
定する技術が重要となっている。
【０００３】波長分散特性を測定するものとして、例え
ば特開平１０−８３００６号公報には、異なる２波長の
光パルスを被測定ファイバに入力し、その波長の異なる
光パルスによる後方散乱光の相互作用によって発生する
四光波混合光から特定波長成分を光バンドパスフィルタ
により切り出し、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Refl
ectometer）によって測定することで、被測定光ファイ
バ長手方向の分散分布を測定する技術が開示されてい
る。
ば特開平１０−８３００６号公報には、異なる２波長の
光パルスを被測定ファイバに入力し、その波長の異なる
光パルスによる後方散乱光の相互作用によって発生する
四光波混合光から特定波長成分を光バンドパスフィルタ
により切り出し、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Refl
ectometer）によって測定することで、被測定光ファイ
バ長手方向の分散分布を測定する技術が開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な従来技術にあっては、被測定ファイバそのものの波
長分散を正確に測定できない場合があった。特に、長距
離に渡って光ファイバを敷設する場合等には、複数の光
ファイバを接続するが、その接続点において発生する損
失（スプライス損）により発生する強度変化により位相
が著しく変動するので、その変動分（スプライス損）が
光ファイバの実質的な波長分散値に影響を及ぼしてしま
うという問題が生じていた。
様な従来技術にあっては、被測定ファイバそのものの波
長分散を正確に測定できない場合があった。特に、長距
離に渡って光ファイバを敷設する場合等には、複数の光
ファイバを接続するが、その接続点において発生する損
失（スプライス損）により発生する強度変化により位相
が著しく変動するので、その変動分（スプライス損）が
光ファイバの実質的な波長分散値に影響を及ぼしてしま
うという問題が生じていた。
【０００５】本発明の課題は、スプライス損等光ファイ
バ中の急峻な損失による誤差をキャンセルすることによ
り、光ファイバそのものの波長分散を高精度に測定でき
る波長分散分布測定装置及び方法を提供することであ
る。
バ中の急峻な損失による誤差をキャンセルすることによ
り、光ファイバそのものの波長分散を高精度に測定でき
る波長分散分布測定装置及び方法を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の様な特徴
を有することにより上記課題を解決する。尚、次に述べ
る発明特定事項の説明において括弧書きにより実施の形
態に対応する構成を図面の参照符号を付して例示する。
を有することにより上記課題を解決する。尚、次に述べ
る発明特定事項の説明において括弧書きにより実施の形
態に対応する構成を図面の参照符号を付して例示する。
【０００７】請求項１記載の発明は、被測定光通信経路
の波長分散分布を算出する波長分散分布測定装置におい
て、同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から反射
された後方散乱光と四光波混合光との強度比を算出する
強度比算出手段（例えば、ＰＣ１１）と、この強度比算
出手段の算出結果に基づいて前記被測定光通信経路の波
長分散値を算出する波長分散値算出手段（例えば、ＰＣ
１１）とを備えたことを特徴としている。
の波長分散分布を算出する波長分散分布測定装置におい
て、同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から反射
された後方散乱光と四光波混合光との強度比を算出する
強度比算出手段（例えば、ＰＣ１１）と、この強度比算
出手段の算出結果に基づいて前記被測定光通信経路の波
長分散値を算出する波長分散値算出手段（例えば、ＰＣ
１１）とを備えたことを特徴としている。
【０００８】ここに、被測定光通信経路とは測定の対象
となる光ファイバや光ケーブル等の総称である。
となる光ファイバや光ケーブル等の総称である。
【０００９】請求項１記載の発明によれば、強度比算出
手段が同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から反
射された後方散乱光と四光波混合光との強度比を算出
し、波長分散値算出手段が強度比算出手段の算出結果に
基づいて前記被測定光通信経路の波長分散値を算出する
ので、被測定光通信経路のスプライス損等による誤差を
キャンセルできる。即ち、被測定光通信経路のスプライ
ス損等による影響は、後方散乱光の強度と四光波混合光
の強度とが共に受けるので、これらの比を求める場合に
は、当該スプライス損等をキャンセルできる。従って、
被測定光通信経路そのものの波長分散を高精度に測定で
きる。
手段が同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から反
射された後方散乱光と四光波混合光との強度比を算出
し、波長分散値算出手段が強度比算出手段の算出結果に
基づいて前記被測定光通信経路の波長分散値を算出する
ので、被測定光通信経路のスプライス損等による誤差を
キャンセルできる。即ち、被測定光通信経路のスプライ
ス損等による影響は、後方散乱光の強度と四光波混合光
の強度とが共に受けるので、これらの比を求める場合に
は、当該スプライス損等をキャンセルできる。従って、
被測定光通信経路そのものの波長分散を高精度に測定で
きる。
【００１０】請求項２記載の発明は、単一波長を有する
第１の光パルスを被測定光通信経路に入射した際に当該
被測定光通信経路から反射される後方散乱光の強度を所
定のサンプリング周期で当該後方散乱光の伝播時間別に
計測する第１の計測手段（例えば、ＯＴＤＲ１０）と、
相互に異なる複数の波長を有する第２の光パルスを前記
被測定光通信経路に入射した際に当該被測定光通信経路
から反射される四光波混合光の強度を所定のサンプリン
グ周期で当該四光波混合光の伝播時間別に計測する第２
の計測手段（例えば、ＯＴＤＲ１０）と、前記第１の計
測手段の計測結果及び前記第２の計測手段の計測結果を
参照し、同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から
反射された前記四光波混合光と前記後方散乱光との強度
比を算出する強度比算出手段（例えば、ＰＣ１１）と、
前記強度比算出手段の算出結果に基づいて前記被測定光
通信経路の波長分散値を算出する波長分散値算出手段
（例えば、ＰＣ１１）とを備えたことを特徴としてい
る。
第１の光パルスを被測定光通信経路に入射した際に当該
被測定光通信経路から反射される後方散乱光の強度を所
定のサンプリング周期で当該後方散乱光の伝播時間別に
計測する第１の計測手段（例えば、ＯＴＤＲ１０）と、
相互に異なる複数の波長を有する第２の光パルスを前記
被測定光通信経路に入射した際に当該被測定光通信経路
から反射される四光波混合光の強度を所定のサンプリン
グ周期で当該四光波混合光の伝播時間別に計測する第２
の計測手段（例えば、ＯＴＤＲ１０）と、前記第１の計
測手段の計測結果及び前記第２の計測手段の計測結果を
参照し、同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から
反射された前記四光波混合光と前記後方散乱光との強度
比を算出する強度比算出手段（例えば、ＰＣ１１）と、
前記強度比算出手段の算出結果に基づいて前記被測定光
通信経路の波長分散値を算出する波長分散値算出手段
（例えば、ＰＣ１１）とを備えたことを特徴としてい
る。
【００１１】請求項２記載の発明において、第１の計測
手段は単一波長を有する第１の光パルスを被測定光通信
経路に入射した際に当該被測定光通信経路から反射され
る後方散乱光の強度を所定のサンプリング周期で当該後
方散乱光の伝播時間別に計測する。第２の計測手段は、
相互に異なる複数の波長を有する第２の光パルスを被測
定光通信経路に入射した際に当該被測定光通信経路から
反射される四光波混合光の強度を所定のサンプリング周
期で当該四光波混合光の伝播時間別に計測する。このと
き、被測定光通信経路にスプライス点等が存在する場合
は、当該スプライス点において、後方散乱光の強度及び
四光波混合光の強度が共に急峻に変化する。
手段は単一波長を有する第１の光パルスを被測定光通信
経路に入射した際に当該被測定光通信経路から反射され
る後方散乱光の強度を所定のサンプリング周期で当該後
方散乱光の伝播時間別に計測する。第２の計測手段は、
相互に異なる複数の波長を有する第２の光パルスを被測
定光通信経路に入射した際に当該被測定光通信経路から
反射される四光波混合光の強度を所定のサンプリング周
期で当該四光波混合光の伝播時間別に計測する。このと
き、被測定光通信経路にスプライス点等が存在する場合
は、当該スプライス点において、後方散乱光の強度及び
四光波混合光の強度が共に急峻に変化する。
【００１２】然るに、強度比算出手段が、第１の計測手
段の計測結果及び第２の計測手段の計測結果を参照し、
同じ伝播時間を経て被測定光通信経路から反射された四
光波混合光と後方散乱光との強度比を算出し、波長分散
値算出手段が強度比算出手段の算出結果に基づいて被測
定光通信経路の波長分散値を算出するので、被測定光通
信経路のスプライス損等による誤差をキャンセルでき
る。即ち、被測定光通信経路のスプライス損等による影
響は、後方散乱光の強度と四光波混合光の強度とが共に
受けるので、これらの比を求める場合には、当該スプラ
イス損等をキャンセルできる。従って、被測定光通信経
路そのものの波長分散を高精度に測定できる。
段の計測結果及び第２の計測手段の計測結果を参照し、
同じ伝播時間を経て被測定光通信経路から反射された四
光波混合光と後方散乱光との強度比を算出し、波長分散
値算出手段が強度比算出手段の算出結果に基づいて被測
定光通信経路の波長分散値を算出するので、被測定光通
信経路のスプライス損等による誤差をキャンセルでき
る。即ち、被測定光通信経路のスプライス損等による影
響は、後方散乱光の強度と四光波混合光の強度とが共に
受けるので、これらの比を求める場合には、当該スプラ
イス損等をキャンセルできる。従って、被測定光通信経
路そのものの波長分散を高精度に測定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、実施の形態による波長分
散分布測定装置１００の構成を示すブロック図である。
この波長分散分布測定器１００は、ＤＦＢ−ＬＤ（Dist
ributed FeedBack-Laser Diode）１，ＤＦＢ−ＬＤ２、
光切替器３、カプラ（Coupler Unit）４、音響光学素子
５、波長計６、ＥＤＦＡ（Erbium-Doped Fiber Amplifi
er）７、方向性結合器８、光ＢＰＦ（Band Pass Filte
r）９、ＯＴＤＲ（Optical TimeDomain Reflectomete
r）１０、ＰＣ（Personal Computer）１１により構成さ
れる。
散分布測定装置１００の構成を示すブロック図である。
この波長分散分布測定器１００は、ＤＦＢ−ＬＤ（Dist
ributed FeedBack-Laser Diode）１，ＤＦＢ−ＬＤ２、
光切替器３、カプラ（Coupler Unit）４、音響光学素子
５、波長計６、ＥＤＦＡ（Erbium-Doped Fiber Amplifi
er）７、方向性結合器８、光ＢＰＦ（Band Pass Filte
r）９、ＯＴＤＲ（Optical TimeDomain Reflectomete
r）１０、ＰＣ（Personal Computer）１１により構成さ
れる。
【００１４】ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２は夫
々、相互に異なる波長λ１、λ２の光を出力する光源で
ある。光切替器３は、ＰＣ１１からの制御信号に従っ
て、ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２の各々を駆動制
御する。
々、相互に異なる波長λ１、λ２の光を出力する光源で
ある。光切替器３は、ＰＣ１１からの制御信号に従っ
て、ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２の各々を駆動制
御する。
【００１５】カプラ４は、ＤＦＢ−ＬＤ１のみが駆動し
ている場合は、当該ＤＦＢ−ＬＤ１から出射される基準
光を音響光学素子５と波長計６とに分配して出力すると
共に、ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２の両者が駆動
している場合は、これらの出射光を合成し、その合成光
を音響光学素子５と波長計６とに分配して出力する。
ている場合は、当該ＤＦＢ−ＬＤ１から出射される基準
光を音響光学素子５と波長計６とに分配して出力すると
共に、ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２の両者が駆動
している場合は、これらの出射光を合成し、その合成光
を音響光学素子５と波長計６とに分配して出力する。
【００１６】音響光学素子５は、カプラ４から出力され
た基準光或いは合成光をパルス状に整形し、整形して得
られた光パルスをＥＤＦＡ７に出力する。波長計６は、
カプラ４から出力された光の波長をモニタ出力する。
た基準光或いは合成光をパルス状に整形し、整形して得
られた光パルスをＥＤＦＡ７に出力する。波長計６は、
カプラ４から出力された光の波長をモニタ出力する。
【００１７】ＥＤＦＡ７は、音響光学素子５から入力さ
れた光パルスを増幅し、増幅した光パルスを方向性結合
器８に出力する。方向性結合器８は、ＥＤＦＡ７で増幅
された光パルスを計測の対象となる光ファイバＦに出射
する一方、当該光ファイバＦから反射される全反射光を
光ＢＰＦ９に出力する。
れた光パルスを増幅し、増幅した光パルスを方向性結合
器８に出力する。方向性結合器８は、ＥＤＦＡ７で増幅
された光パルスを計測の対象となる光ファイバＦに出射
する一方、当該光ファイバＦから反射される全反射光を
光ＢＰＦ９に出力する。
【００１８】光ＢＰＦ９は、光ファイバＦから反射され
た全反射光から特定の波長成分のみを通過させ、当該通
過光をＯＴＤＲ１０に出力する。ここで、特定の波長成
分とは、四光波混合光のストークス光成分又はアンチス
トークス光成分の何れを採用してもよいが、本実施の形
態ではアンチストークス光成分を採用する。
た全反射光から特定の波長成分のみを通過させ、当該通
過光をＯＴＤＲ１０に出力する。ここで、特定の波長成
分とは、四光波混合光のストークス光成分又はアンチス
トークス光成分の何れを採用してもよいが、本実施の形
態ではアンチストークス光成分を採用する。
【００１９】ＯＴＤＲ１０は、光ＢＰＦ９からの通過光
に基づいて、光ファイバＦの波長分散分布を表すデータ
を算出し、算出したデータをＰＣ１１に出力する。ＰＣ
１１は、ＯＴＤＲ１０から出入力されたデータを一時的
に格納する為のＲＡＭを備えており、当該ＲＡＭに格納
したデータに対して後述する各種演算処理を行う。
に基づいて、光ファイバＦの波長分散分布を表すデータ
を算出し、算出したデータをＰＣ１１に出力する。ＰＣ
１１は、ＯＴＤＲ１０から出入力されたデータを一時的
に格納する為のＲＡＭを備えており、当該ＲＡＭに格納
したデータに対して後述する各種演算処理を行う。
【００２０】以下、波長分散分布測定装置１００の動作
について説明する。先ず、ＰＣ１１は、光切替器３に対
し、ＤＦＢ−ＬＤ１のみを駆動させる旨の制御信号を出
力する。これにより、ＤＦＢ−ＬＤ１が駆動し（ステッ
プＳ１）、当該ＤＦＢ−ＬＤ１から基準光が出射され
る。出射された基準光は、音響光学素子５にて第１の光
パルスに整形されると共にＥＤＦＡ７で増幅され、方向
性結合器８を介して光ファイバＦに入射される（ステッ
プＳ２）。
について説明する。先ず、ＰＣ１１は、光切替器３に対
し、ＤＦＢ−ＬＤ１のみを駆動させる旨の制御信号を出
力する。これにより、ＤＦＢ−ＬＤ１が駆動し（ステッ
プＳ１）、当該ＤＦＢ−ＬＤ１から基準光が出射され
る。出射された基準光は、音響光学素子５にて第１の光
パルスに整形されると共にＥＤＦＡ７で増幅され、方向
性結合器８を介して光ファイバＦに入射される（ステッ
プＳ２）。
【００２１】光ファイバＦに入射された第１の光パルス
は、光ファイバＦのコア内壁でレーリー散乱すると共
に、光ファイバＦの破断点、スプライス点（接続点）そ
の他の異常点においてフレネル反射を起こす。その結
果、光ファイバＦの入射端側には後方散乱光が反射され
る。後方散乱光は方向性結合器８を介して光ＢＰＦ９に
入射され、アンチストークス成分のみが抽出され、ＯＴ
ＤＲ１０に入射される。
は、光ファイバＦのコア内壁でレーリー散乱すると共
に、光ファイバＦの破断点、スプライス点（接続点）そ
の他の異常点においてフレネル反射を起こす。その結
果、光ファイバＦの入射端側には後方散乱光が反射され
る。後方散乱光は方向性結合器８を介して光ＢＰＦ９に
入射され、アンチストークス成分のみが抽出され、ＯＴ
ＤＲ１０に入射される。
【００２２】ＯＴＤＲ１０は、光ＢＰＦ９を介して入力
される後方散乱光の強度を当該後方散乱光の伝播時間の
関数として測定する（ステップＳ３）。即ち、ＯＴＤＲ
１０は、後方散乱光の強度を、所定のサンプリング周期
で当該後方散乱光の伝播時間別に計測する。
される後方散乱光の強度を当該後方散乱光の伝播時間の
関数として測定する（ステップＳ３）。即ち、ＯＴＤＲ
１０は、後方散乱光の強度を、所定のサンプリング周期
で当該後方散乱光の伝播時間別に計測する。
【００２３】ここで、計測された後方散乱光の強度を表
すデータのモニタ例を図３に示す。図３において、縦軸
は後方散乱光の強度を表しており、横軸は後方散乱光の
伝播時間[sec]を表している。尚、伝播時間は光ファイ
バＦの長さ方向所定位置から後方散乱光が反射されるま
での時間経過を表すので、実質的には伝播距離と等価で
ある。
すデータのモニタ例を図３に示す。図３において、縦軸
は後方散乱光の強度を表しており、横軸は後方散乱光の
伝播時間[sec]を表している。尚、伝播時間は光ファイ
バＦの長さ方向所定位置から後方散乱光が反射されるま
での時間経過を表すので、実質的には伝播距離と等価で
ある。
【００２４】従って、横軸は伝播距離[km]を光ファイバ
Ｆの長さに渡って表す様にしてもよい。また、図３にお
いて、ΔP１は接続点におけるスプライス損失を表して
いる。図示の様に、接続点等では後方散乱光の強度が急
峻に低下してしまう。
Ｆの長さに渡って表す様にしてもよい。また、図３にお
いて、ΔP１は接続点におけるスプライス損失を表して
いる。図示の様に、接続点等では後方散乱光の強度が急
峻に低下してしまう。
【００２５】次いで、ＯＴＤＲ１０は、伝播時間の関数
として測定した後方散乱光の強度を表す時系列データを
ＰＣ１１に出力する。次いで、ＰＣ１１は、ＯＴＤＲ１
０から出力された時系列データを、例えば配列Ａ［ｉ］
（ｉ＝１，２…ｎ、ｎはデータ数）に格納して図示しな
いＲＡＭに記憶する。
として測定した後方散乱光の強度を表す時系列データを
ＰＣ１１に出力する。次いで、ＰＣ１１は、ＯＴＤＲ１
０から出力された時系列データを、例えば配列Ａ［ｉ］
（ｉ＝１，２…ｎ、ｎはデータ数）に格納して図示しな
いＲＡＭに記憶する。
【００２６】次いで、ＰＣ１１は配列Ａ［ｉ］に格納し
た時系列データの各点において、近端のピーク値に対す
る比率を演算し、配列ＡＡ[ｉ] （ｉ＝１，２…ｎ、ｎ
はデータ数）に格納する。即ち、ＰＣ１１はＡＡ[ｉ]＝
Ａ［ｉ］／Ａ[１]（ｉ＝１，２…ｎ、ｎはデータ数）を
演算し図示しないＲＡＭに記憶する（ステップＳ４）。
ここで、Ａ[１]は、光ファイバＦの近端における後方散
乱光のピーク値を表す。
た時系列データの各点において、近端のピーク値に対す
る比率を演算し、配列ＡＡ[ｉ] （ｉ＝１，２…ｎ、ｎ
はデータ数）に格納する。即ち、ＰＣ１１はＡＡ[ｉ]＝
Ａ［ｉ］／Ａ[１]（ｉ＝１，２…ｎ、ｎはデータ数）を
演算し図示しないＲＡＭに記憶する（ステップＳ４）。
ここで、Ａ[１]は、光ファイバＦの近端における後方散
乱光のピーク値を表す。
【００２７】尚、ＰＣ１１はＯＴＤＲ１０から時系列デ
ータを獲得する過程で、近端のピーク値を先ずＲＡＭに
格納しておき、その後獲得する時系列データを近端のピ
ーク値で除算して、配列ＡＡ［ｉ］に順次格納する様に
してもよい。
ータを獲得する過程で、近端のピーク値を先ずＲＡＭに
格納しておき、その後獲得する時系列データを近端のピ
ーク値で除算して、配列ＡＡ［ｉ］に順次格納する様に
してもよい。
【００２８】次いで、ＰＣ１１は光切替器３に対してＤ
ＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２の双方を駆動させる旨
の制御信号を出力する。これにより、ＤＦＢ−ＬＤ１及
びＤＦＢ−ＬＤ２が駆動し（ステップＳ５）、ＤＦＢ−
ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２から夫々波長λ１，λ２を有
する光が出射される。出射された光は、カプラ４にて合
成される。その合成光は、音響光学素子５にて第２の光
パルスに整形されると共にＥＤＦＡ７で増幅され、方向
性結合器８を介して光ファイバＦに入射される（ステッ
プＳ６）。
ＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２の双方を駆動させる旨
の制御信号を出力する。これにより、ＤＦＢ−ＬＤ１及
びＤＦＢ−ＬＤ２が駆動し（ステップＳ５）、ＤＦＢ−
ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２から夫々波長λ１，λ２を有
する光が出射される。出射された光は、カプラ４にて合
成される。その合成光は、音響光学素子５にて第２の光
パルスに整形されると共にＥＤＦＡ７で増幅され、方向
性結合器８を介して光ファイバＦに入射される（ステッ
プＳ６）。
【００２９】光ファイバＦに入射された第２の光パルス
は、光ファイバＦのコア内壁でレーリー散乱すると共
に、光ファイバＦの破断点、スプライス点（接続点）そ
の他の異常点においてフレネル反射する。但し、第２の
光パルスは２つの波長λ１及びλ２を有しているので、
夫々の波長に応じた２種類の後方散乱光が生じる。
は、光ファイバＦのコア内壁でレーリー散乱すると共
に、光ファイバＦの破断点、スプライス点（接続点）そ
の他の異常点においてフレネル反射する。但し、第２の
光パルスは２つの波長λ１及びλ２を有しているので、
夫々の波長に応じた２種類の後方散乱光が生じる。
【００３０】従って、これら２種類の後方散乱光が相互
に作用した結果、光ファイバＦの出射端には四光波混合
光を伴って反射される。反射された四光波混合光は方向
性結合器８を介して光ＢＰＦ９に入射され、アンチスト
ークス成分のみが抽出され、ＯＴＤＲ１０に入射され
る。
に作用した結果、光ファイバＦの出射端には四光波混合
光を伴って反射される。反射された四光波混合光は方向
性結合器８を介して光ＢＰＦ９に入射され、アンチスト
ークス成分のみが抽出され、ＯＴＤＲ１０に入射され
る。
【００３１】ＯＴＤＲ１０は、光ＢＰＦ９を介して入力
される四光波混合光の強度を当該四光波混合光の伝播時
間の関数として測定する。即ち、ＯＴＤＲ１０は、当該
四光波混合光の強度を、所定のサンプリング周期で当該
当該四光波混合光の伝播時間別に計測する。
される四光波混合光の強度を当該四光波混合光の伝播時
間の関数として測定する。即ち、ＯＴＤＲ１０は、当該
四光波混合光の強度を、所定のサンプリング周期で当該
当該四光波混合光の伝播時間別に計測する。
【００３２】ここで、計測された四光波混合光の強度を
表すデータのモニタ例を図４に示す。図４において、縦
軸は四光波混合光の強度を表しており、横軸は四光波混
合光の伝播時間[sec]を表している。尚、伝播時間は光
ファイバＦの長さ方向所定位置から四光波混合光が反射
されるまでの時間経過を表すので、実質的には伝播距離
と等価である。
表すデータのモニタ例を図４に示す。図４において、縦
軸は四光波混合光の強度を表しており、横軸は四光波混
合光の伝播時間[sec]を表している。尚、伝播時間は光
ファイバＦの長さ方向所定位置から四光波混合光が反射
されるまでの時間経過を表すので、実質的には伝播距離
と等価である。
【００３３】従って、横軸は伝播距離[km]を光ファイバ
Ｆの長さに渡って表す様にしてもよい。また、図３に示
した様に光ファイバＦの長さ方向Ｌ［ｋｍ］の箇所に
は、スプライス点があるので、Ｌ［ｋｍ］のところで四
光波混合光のパワーがΔＰ２分だけ低下する。
Ｆの長さに渡って表す様にしてもよい。また、図３に示
した様に光ファイバＦの長さ方向Ｌ［ｋｍ］の箇所に
は、スプライス点があるので、Ｌ［ｋｍ］のところで四
光波混合光のパワーがΔＰ２分だけ低下する。
【００３４】次いで、ＯＴＤＲ１０は、伝播時間の関数
として測定した四光波混合光の強度を表す時系列データ
をＰＣ１１に出力する。ＰＣ１１は、ＯＴＤＲ１０から
出力された時系列データを、例えば配列Ｂ［ｉ］（ｉ＝
１，２…ｎ、ｎはデータ数）に格納して図示しないＲＡ
Ｍに記憶する。
として測定した四光波混合光の強度を表す時系列データ
をＰＣ１１に出力する。ＰＣ１１は、ＯＴＤＲ１０から
出力された時系列データを、例えば配列Ｂ［ｉ］（ｉ＝
１，２…ｎ、ｎはデータ数）に格納して図示しないＲＡ
Ｍに記憶する。
【００３５】次いで、ＰＣ１１は、同じ伝播時間を経て
光ファイバＦから反射された後方散乱光と四光波混合光
の強度比を算出する（ステップＳ７）。即ち、ＰＣ１１
はＲＡＭに格納した各時系列データを参照し、Ｂ［ｉ］
／ＡＡ［ｉ］を算出し、算出結果を配列Ｃ［ｉ］（ｉ＝
１，２…ｎ、ｎはデータ数）に格納する。
光ファイバＦから反射された後方散乱光と四光波混合光
の強度比を算出する（ステップＳ７）。即ち、ＰＣ１１
はＲＡＭに格納した各時系列データを参照し、Ｂ［ｉ］
／ＡＡ［ｉ］を算出し、算出結果を配列Ｃ［ｉ］（ｉ＝
１，２…ｎ、ｎはデータ数）に格納する。
【００３６】かくして、後方散乱光と四光波混合光の強
度比が算出される。ここで、配列Ｃ［ｉ］に格納された
時系列データをプロットすると、図５に示す如く、一様
なピーク値を有する波形が得られる。尚、この一様なピ
ーク値は、図４に示す近端のピーク値に一致している。
度比が算出される。ここで、配列Ｃ［ｉ］に格納された
時系列データをプロットすると、図５に示す如く、一様
なピーク値を有する波形が得られる。尚、この一様なピ
ーク値は、図４に示す近端のピーク値に一致している。
【００３７】尚、これら各データの桁数が多い場合は、
予め両者の対数をとっておき、これらの差分を求める様
にしてもよい。ここで，算出されたデータの波形を図５
に示す。同図に示す様に、伝播距離Ｌ［ｋｍ］における
スプライス損等の影響がキャンセルされる。
予め両者の対数をとっておき、これらの差分を求める様
にしてもよい。ここで，算出されたデータの波形を図５
に示す。同図に示す様に、伝播距離Ｌ［ｋｍ］における
スプライス損等の影響がキャンセルされる。
【００３８】次いで、ＰＣ１１は、算出した強度比を表
す時系列データを分散値に変換する。即ち、先ずＰＣ１
１は、算出した強度比を表す時系列データを高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）し（ステッ
プＳ８）、周波数表示されたデータを算出する。
す時系列データを分散値に変換する。即ち、先ずＰＣ１
１は、算出した強度比を表す時系列データを高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）し（ステッ
プＳ８）、周波数表示されたデータを算出する。
【００３９】このとき、周波数が負の領域においてもス
ペクトルが生じるが、光パルス入出力系の因果性を考慮
して、周波数が正のデータのみを取り出し、再び逆フー
リエ変換（逆ＦＦＴ）する（ステップＳ９）。
ペクトルが生じるが、光パルス入出力系の因果性を考慮
して、周波数が正のデータのみを取り出し、再び逆フー
リエ変換（逆ＦＦＴ）する（ステップＳ９）。
【００４０】これにより、元の時系列データに対して位
相が９０度シフトしたデータが得られる。尚、このとき
データ数が減少するので、周知の補間手法にて補完して
データ数を増やすのが好ましい。
相が９０度シフトしたデータが得られる。尚、このとき
データ数が減少するので、周知の補間手法にて補完して
データ数を増やすのが好ましい。
【００４１】ＰＣ１０は、ステップＳ９において得られ
たデータを複素数平面上のデータにプロットし（ステッ
プＳ１０）、合隣り合うデータ間の位相差Δθ（λ）を
算出し（ステップＳ１１）、算出した位相差Δθ（λ）
に基づいて、波長分散値を算出する（ステップＳ１
２）。
たデータを複素数平面上のデータにプロットし（ステッ
プＳ１０）、合隣り合うデータ間の位相差Δθ（λ）を
算出し（ステップＳ１１）、算出した位相差Δθ（λ）
に基づいて、波長分散値を算出する（ステップＳ１
２）。
【００４２】以上説明した様に波長分散測定装置１００
によれば次の様な効果が得られる。 （１）光ファイバＦのスプライス損等による影響を共に
受けた後方散乱光の強度と四光波混合光の強度との比に
基づいて波長分散分布を求める様にしたので、スプライ
ス損等による誤差をキャンセルできる。従って、光ファ
イバＦそのものの波長分散を高精度に測定できる。
によれば次の様な効果が得られる。 （１）光ファイバＦのスプライス損等による影響を共に
受けた後方散乱光の強度と四光波混合光の強度との比に
基づいて波長分散分布を求める様にしたので、スプライ
ス損等による誤差をキャンセルできる。従って、光ファ
イバＦそのものの波長分散を高精度に測定できる。
【００４３】（２）第１の光パルスを生成するＤＦＢ−
ＬＤ１と第２の光パルスを生成するＤＦＢ−ＬＤ１及び
ＤＦＢ−ＬＤ２とを共用できるので、第１の光パルスを
生成する為の光源を個別に設ける必要がなくなる。その
結果、波長分散分布測定装置１００の構造を簡略にでき
ると共にコストを安価にできる。
ＬＤ１と第２の光パルスを生成するＤＦＢ−ＬＤ１及び
ＤＦＢ−ＬＤ２とを共用できるので、第１の光パルスを
生成する為の光源を個別に設ける必要がなくなる。その
結果、波長分散分布測定装置１００の構造を簡略にでき
ると共にコストを安価にできる。
【００４４】（３）光切替器３が、ＰＣ１１からの制御
信号に従って、第１の光パルスを出射する際にはＤＦＢ
−ＬＤ１のみを駆動させる一方、第２の光パルスを出射
する際には、ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２を共に
駆動させるので、光源の切替が実質的に自動化される。
従って、操作者の作業工数を低減できる。
信号に従って、第１の光パルスを出射する際にはＤＦＢ
−ＬＤ１のみを駆動させる一方、第２の光パルスを出射
する際には、ＤＦＢ−ＬＤ１及びＤＦＢ−ＬＤ２を共に
駆動させるので、光源の切替が実質的に自動化される。
従って、操作者の作業工数を低減できる。
【００４５】以上、本発明の好適な１例としての波長分
散測定装置１００について説明したが、本発明の広い観
点によれば、波長分散測定装置１００の細部構成及び作
用を適宜変更できる事は勿論である。例えば、第１の光
パルスを生成する為の光源を、ＤＦＢ−ＬＤ１或いはＤ
ＦＢ−ＬＤ２とは別に設けてもよい。この場合は、光切
替器を省略することができる。また、ＤＦＢ−ＬＤ１或
いはＤＦＢ−ＬＤ２に代えて波長可変光源を搭載する様
にしてもよい。
散測定装置１００について説明したが、本発明の広い観
点によれば、波長分散測定装置１００の細部構成及び作
用を適宜変更できる事は勿論である。例えば、第１の光
パルスを生成する為の光源を、ＤＦＢ−ＬＤ１或いはＤ
ＦＢ−ＬＤ２とは別に設けてもよい。この場合は、光切
替器を省略することができる。また、ＤＦＢ−ＬＤ１或
いはＤＦＢ−ＬＤ２に代えて波長可変光源を搭載する様
にしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、被測定光通信経路のス
プライス損等による影響を共に受けた後方散乱光の強度
と四光波混合光の強度との比に基づいて波長分散分布を
求める様にしたので、スプライス損等による誤差をキャ
ンセルできる。従って、被測定光通信経路そのものの波
長分散を高精度に測定できる。
プライス損等による影響を共に受けた後方散乱光の強度
と四光波混合光の強度との比に基づいて波長分散分布を
求める様にしたので、スプライス損等による誤差をキャ
ンセルできる。従って、被測定光通信経路そのものの波
長分散を高精度に測定できる。
【図１】実施の形態による波長分散測定装置１００の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】波長分散測定装置１００の動作を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図３】後方散乱光の波形を表すグラフ。
【図４】四光波混合光の波形を表すグラフ。
【図５】図２のステップＳ７において得られたデータの
波形を表すグラフ。
波形を表すグラフ。
１、２ ＤＦＢ−ＬＤ ３ 光切替器 ４ カプラ ５ 音響光学素子 ６ 波長計 ７ ＥＤＦＡ ８ 方向性結合器 ９ 光ＢＰＦ １０ ＯＴＤＲ １１ ＰＣ Ｆ 光ファイバ １００ 波長分散分布測定装置
Claims (3)
- 【請求項１】被測定光通信経路の波長分散分布を算出す
る波長分散分布測定装置において、 同じ伝播時間を経て前記被測定光通信経路から反射され
た後方散乱光と四光波混合光との強度比を算出する強度
比算出手段と、 この強度比算出手段の算出結果に基づいて前記被測定光
通信経路の波長分散値を算出する波長分散値算出手段と
を備えたことを特徴とする波長分散分布測定装置。 - 【請求項２】単一波長を有する第１の光パルスを被測定
光通信経路に入射した際に当該被測定光通信経路から反
射される後方散乱光の強度を所定のサンプリング周期で
当該後方散乱光の伝播時間別に計測する第１の計測手段
と、 相互に異なる複数の波長を有する第２の光パルスを前記
被測定光通信経路に入射した際に当該被測定光通信経路
から反射される四光波混合光の強度を所定のサンプリン
グ周期で当該四光波混合光の伝播時間別に計測する第２
の計測手段と、 前記第１の計測手段の計測結果及び前記第２の計測手段
の計測結果を参照し、同じ伝播時間を経て前記被測定光
通信経路から反射された前記四光波混合光と前記後方散
乱光との強度比を算出する強度比算出手段と、 前記強度比算出手段の算出結果に基づいて前記被測定光
通信経路の波長分散値を算出する波長分散値算出手段と
を備えたことを特徴とする波長分散分布測定装置。 - 【請求項３】単一波長を有する光パルスを被測定光通信
経路に入射して当該被測定光通信経路から反射される後
方散乱光の強度を所定のサンプリング周期で計測し、計
測した後方散乱光の強度を当該後方散乱光の伝播時間別
に蓄積する工程と、 相互に異なる複数の波長を有する光パルスを前記被測定
光通信経路に入射して当該被測定光通信経路から反射さ
れる四光波混合光の強度を前記所定のサンプリング周期
で計測すると共に、前記蓄積した後方散乱光の強度を参
照し、同じ伝播時間を経て反射された前記四光波混合光
と前記後方散乱光との強度比を算出する工程と、 算出された強度比に基づいて、前記被測定光ファイバの
波長分散値を算出する工程と、 を含むことを特徴とする波長分散分布測定方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047155A JP2002243589A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 波長分散分布測定装置及び方法 |
| US10/068,964 US6580500B2 (en) | 2001-02-22 | 2002-02-11 | Chromatic dispersion distribution measurement apparatus and method for the same |
| EP02251143A EP1235064A3 (en) | 2001-02-22 | 2002-02-20 | Chromatic dispersion distribution measurement apparatus and method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047155A JP2002243589A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 波長分散分布測定装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243589A true JP2002243589A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18908650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001047155A Pending JP2002243589A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 波長分散分布測定装置及び方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6580500B2 (ja) |
| EP (1) | EP1235064A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002243589A (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002168733A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-14 | Ando Electric Co Ltd | 光ファイバ波長分散分布測定器及び測定方法 |
| DE10297428T5 (de) * | 2001-11-13 | 2005-01-27 | Advantest Corp. | Wellenlängerdispersions-Abtastsystem |
| US7919325B2 (en) * | 2004-05-24 | 2011-04-05 | Authentix, Inc. | Method and apparatus for monitoring liquid for the presence of an additive |
| US20110275606A1 (en) * | 2009-01-07 | 2011-11-10 | Duke University | Substituted porphyrins |
| TW201043942A (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Univ Nat Chiao Tung | System and method for measuring dispersion |
| US12050150B2 (en) * | 2021-06-04 | 2024-07-30 | Exfo Inc. | Spectral averaging of OTDR traces |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5956131A (en) | 1996-07-17 | 1999-09-21 | Lucent Technologies Inc. | System and method for mapping chromatic dispersion in optical fibers |
| JPH11122173A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Fujitsu Ltd | 波長分散による波形変化の検出及びその補償のための方法と装置 |
-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001047155A patent/JP2002243589A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-11 US US10/068,964 patent/US6580500B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-20 EP EP02251143A patent/EP1235064A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6580500B2 (en) | 2003-06-17 |
| EP1235064A2 (en) | 2002-08-28 |
| EP1235064A3 (en) | 2004-01-28 |
| US20020113956A1 (en) | 2002-08-22 |
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|---|---|---|---|
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