JP2003014584A - 光ファイバ特性測定装置及び方法 - Google Patents
光ファイバ特性測定装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高空間分解能を保ったまま長い距離に亘って
被測定光ファイバの特性を測定することができる光ファ
イバ特性測定装置及び方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光を射出する光源１０と、レーザ
光の一部を強度変調して被測定光ファイバ１７の一端か
らプローブ光Ｌ１として入射させる光変調器１４と、光
源１０から射出されたレーザ光の一部の残りをパルス化
して被測定光ファイバ１７の他端からポンプ光Ｌ２とし
て入射させるパルス変調器１８と、被測定光ファイバ１
７の他端から射出される光のうち、被測定光ファイバ１
７に設定された測定点近傍からの光のみを通過させるタ
イミング調整器２０と、タイミング調整器２０を通過し
た光を検出して、被測定光ファイバ１７の特性を測定す
る光検出器２２とを備える。
被測定光ファイバの特性を測定することができる光ファ
イバ特性測定装置及び方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光を射出する光源１０と、レーザ
光の一部を強度変調して被測定光ファイバ１７の一端か
らプローブ光Ｌ１として入射させる光変調器１４と、光
源１０から射出されたレーザ光の一部の残りをパルス化
して被測定光ファイバ１７の他端からポンプ光Ｌ２とし
て入射させるパルス変調器１８と、被測定光ファイバ１
７の他端から射出される光のうち、被測定光ファイバ１
７に設定された測定点近傍からの光のみを通過させるタ
イミング調整器２０と、タイミング調整器２０を通過し
た光を検出して、被測定光ファイバ１７の特性を測定す
る光検出器２２とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ特性測
定装置及び方法に係り、特に被測定対象としての光ファ
イバ内において生ずる誘導ブリルアン散乱現象を利用し
て光ファイバの長さ方向における特性を測定する光ファ
イバ特性測定装置及び方法に関する。
定装置及び方法に係り、特に被測定対象としての光ファ
イバ内において生ずる誘導ブリルアン散乱現象を利用し
て光ファイバの長さ方向における特性を測定する光ファ
イバ特性測定装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量の情報を伝送するために、
光ファイバが用いられる機会が多くなっている。光ファ
イバを情報伝送媒体として用いる場合には、通信品質を
確保する目的で光ファイバの長さ方向における特性（例
えば、障害が発生している箇所、又は障害が発生する虞
のある箇所）を定期的に測定することが必要である。こ
のために、光ファイバの一端から光パルスを入射して、
この光パルスが光ファイバ中を進行している間に生ずる
後方散乱光を測定して、光ファイバの歪み等の特性を測
定するＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectomete
r）等の測定技術が案出されている。
光ファイバが用いられる機会が多くなっている。光ファ
イバを情報伝送媒体として用いる場合には、通信品質を
確保する目的で光ファイバの長さ方向における特性（例
えば、障害が発生している箇所、又は障害が発生する虞
のある箇所）を定期的に測定することが必要である。こ
のために、光ファイバの一端から光パルスを入射して、
この光パルスが光ファイバ中を進行している間に生ずる
後方散乱光を測定して、光ファイバの歪み等の特性を測
定するＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectomete
r）等の測定技術が案出されている。
【０００３】ＯＴＤＲ等の測定技術は、光ファイバの歪
み箇所を特定することが可能な技術であるため、光ファ
イバが設置されている環境における温度、歪み等の物理
量の分布を測定する光ファイバセンサ等に応用できる。
この光ファイバセンサでは、ダム、堤防、その他の大規
模構造物に光ファイバを張り巡らして光ファイバの歪み
等の特性を測定することによって構造物の変形等を検出
し、構造物の保守管理行うことができる。近年、空間分
解能が高く、より正確に歪み等が生ずる箇所を特定する
ことができる光ファイバセンサが要求されている。
み箇所を特定することが可能な技術であるため、光ファ
イバが設置されている環境における温度、歪み等の物理
量の分布を測定する光ファイバセンサ等に応用できる。
この光ファイバセンサでは、ダム、堤防、その他の大規
模構造物に光ファイバを張り巡らして光ファイバの歪み
等の特性を測定することによって構造物の変形等を検出
し、構造物の保守管理行うことができる。近年、空間分
解能が高く、より正確に歪み等が生ずる箇所を特定する
ことができる光ファイバセンサが要求されている。
【０００４】この要求に答えるために、被測定光ファイ
バの一端からプローブ光を入射させつつ他端からポンプ
光を入射させて、被測定光ファイバ中で生ずる誘導ブリ
ルアン散乱現象を利用した測定装置が案出されている。
図５は、従来の誘導ブリルアン散乱現象を利用した測定
装置の構成を示すブロック図である。図５において、１
００は光源であり、半導体レーザ１０１及び信号発生回
路１０２を備える。ここで、信号発生回路１０２は、半
導体レーザ１０１から射出されるレーザ光を周波数変調
又は位相変調する変調信号を発生するものである。半導
体レーザ１０１から射出されるレーザ光を周波数変調又
は位相変調するのは、後述するように、被測定光ファイ
バ１０７に入射したプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２
とが相関ピークを示すようにするため、及びその相関ピ
ークの位置を決めるためである。１０３は、光源１００
から射出されたレーザ光を２分岐する光分岐器である。
バの一端からプローブ光を入射させつつ他端からポンプ
光を入射させて、被測定光ファイバ中で生ずる誘導ブリ
ルアン散乱現象を利用した測定装置が案出されている。
図５は、従来の誘導ブリルアン散乱現象を利用した測定
装置の構成を示すブロック図である。図５において、１
００は光源であり、半導体レーザ１０１及び信号発生回
路１０２を備える。ここで、信号発生回路１０２は、半
導体レーザ１０１から射出されるレーザ光を周波数変調
又は位相変調する変調信号を発生するものである。半導
体レーザ１０１から射出されるレーザ光を周波数変調又
は位相変調するのは、後述するように、被測定光ファイ
バ１０７に入射したプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２
とが相関ピークを示すようにするため、及びその相関ピ
ークの位置を決めるためである。１０３は、光源１００
から射出されたレーザ光を２分岐する光分岐器である。
【０００５】光分岐器１０３で分岐された一方のレーザ
光は、光変調器１０４に入力する。光変調器１０４は光
分岐器１０３で分岐されたレーザ光を変調して（光周波
数シフトさせて）、レーザ光の中心波長に対する側波帯
を発生させるものであり、マイクロ波発生器１０５と光
強度変調器１０６とを備える。ここで、レーザ光を変調
して側波帯を発生させるのは、被測定光ファイバ１０７
内で誘導ブリルアン散乱を生じさせるためである。マイ
クロ波発生器１０５は光分岐器１０３で分岐された光に
与える周波数シフト分の周波数のマイクロ波を出力し、
光強度変調器１０６は入力光の中心周波数に対してマイ
クロ波発生器１０５から出力されるマイクロ波周波数に
等しい周波数差を有する側帯波を発生させるものであ
る。尚、マイクロ波発生器１０５から出力されるマイク
ロ波の周波数は可変である。光変調器１０４から出力さ
れたプローブ光Ｌ１１は、被測定光ファイバ１０７の一
端から被測定光ファイバ１０７内に入射する。ここで
は、プローブ光として用いられるのは、低周波側の側帯
波であるとする。
光は、光変調器１０４に入力する。光変調器１０４は光
分岐器１０３で分岐されたレーザ光を変調して（光周波
数シフトさせて）、レーザ光の中心波長に対する側波帯
を発生させるものであり、マイクロ波発生器１０５と光
強度変調器１０６とを備える。ここで、レーザ光を変調
して側波帯を発生させるのは、被測定光ファイバ１０７
内で誘導ブリルアン散乱を生じさせるためである。マイ
クロ波発生器１０５は光分岐器１０３で分岐された光に
与える周波数シフト分の周波数のマイクロ波を出力し、
光強度変調器１０６は入力光の中心周波数に対してマイ
クロ波発生器１０５から出力されるマイクロ波周波数に
等しい周波数差を有する側帯波を発生させるものであ
る。尚、マイクロ波発生器１０５から出力されるマイク
ロ波の周波数は可変である。光変調器１０４から出力さ
れたプローブ光Ｌ１１は、被測定光ファイバ１０７の一
端から被測定光ファイバ１０７内に入射する。ここで
は、プローブ光として用いられるのは、低周波側の側帯
波であるとする。
【０００６】一方、光分岐器１０３で分岐された他方の
レーザ光は光遅延器１０８に入射する。光遅延器１０８
は入射するレーザ光を時間的に遅延させて、被測定光フ
ァイバ１０７の他端から入射させるポンプ光Ｌ１２を遅
延させるためのものである。つまり、この光遅延器１０
８によって、ポンプ光Ｌ１２とプローブ光Ｌ１１との間
には所定の遅延時間が設定される。光遅延器１０８から
出力されたレーザ光は、光分岐器１０９を介してポンプ
光Ｌ１２として被測定光ファイバ１０７の他端から被測
定光ファイバ１０７内に入射する。
レーザ光は光遅延器１０８に入射する。光遅延器１０８
は入射するレーザ光を時間的に遅延させて、被測定光フ
ァイバ１０７の他端から入射させるポンプ光Ｌ１２を遅
延させるためのものである。つまり、この光遅延器１０
８によって、ポンプ光Ｌ１２とプローブ光Ｌ１１との間
には所定の遅延時間が設定される。光遅延器１０８から
出力されたレーザ光は、光分岐器１０９を介してポンプ
光Ｌ１２として被測定光ファイバ１０７の他端から被測
定光ファイバ１０７内に入射する。
【０００７】また、上記光分岐器１０９は、被測定光フ
ァイバ１０７を伝播して被測定光ファイバ１０７の他端
から射出されるプローブ光Ｌ１１を含む光周波数帯域の
光を分岐するものである。ここで、プローブ光Ｌ１１の
光周波数帯域の光の強度は、被測定光ファイバ１０７中
で生ずる誘導ブリルアン散乱現象による影響を受けたも
のとなる。光波長フィルタ１１０は、光分岐器１０９で
分岐された光から低周波側の側波帯のみを通過させる通
過特性を有するものである。光検出器１１１は、光波長
フィルタ１１０で分離された低周波側の側波帯の光のパ
ワーを検出するものである。
ァイバ１０７を伝播して被測定光ファイバ１０７の他端
から射出されるプローブ光Ｌ１１を含む光周波数帯域の
光を分岐するものである。ここで、プローブ光Ｌ１１の
光周波数帯域の光の強度は、被測定光ファイバ１０７中
で生ずる誘導ブリルアン散乱現象による影響を受けたも
のとなる。光波長フィルタ１１０は、光分岐器１０９で
分岐された光から低周波側の側波帯のみを通過させる通
過特性を有するものである。光検出器１１１は、光波長
フィルタ１１０で分離された低周波側の側波帯の光のパ
ワーを検出するものである。
【０００８】上記構成において、光源１００から周波数
変調又は位相変調されたレーザが射出されると、光分岐
器１０３で分岐される。光分岐器１０３で分岐された一
方のレーザ光は光変調器１０４へ入射し、変調（強度変
調）されて光周波数が可変可能なプローブ光Ｌ１１とし
て被測定光ファイバ１０７に入射する。一方、光分岐器
１０３で分岐された他方のレーザ光は、光遅延器１０８
で所定の時間遅延を受けた後、光分岐器１０９を介し
て、ポンプ光Ｌ１２として被測定光ファイバ１０７に入
射する。
変調又は位相変調されたレーザが射出されると、光分岐
器１０３で分岐される。光分岐器１０３で分岐された一
方のレーザ光は光変調器１０４へ入射し、変調（強度変
調）されて光周波数が可変可能なプローブ光Ｌ１１とし
て被測定光ファイバ１０７に入射する。一方、光分岐器
１０３で分岐された他方のレーザ光は、光遅延器１０８
で所定の時間遅延を受けた後、光分岐器１０９を介し
て、ポンプ光Ｌ１２として被測定光ファイバ１０７に入
射する。
【０００９】ここで、プローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１
２は、それぞれ同一の光源１００にて周波数変調又は位
相変調された光であるため、被測定光ファイバ１０７に
入射したプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２とは被測定
光ファイバ１０７に沿って周期的な相関ピークを示す。
この相関ピークを示した位置では、プローブ光Ｌ１１と
ポンプ光Ｌ１２との光周波数差は一定しているため、誘
導ブリルアン散乱現象によって光強度が増幅される。
２は、それぞれ同一の光源１００にて周波数変調又は位
相変調された光であるため、被測定光ファイバ１０７に
入射したプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２とは被測定
光ファイバ１０７に沿って周期的な相関ピークを示す。
この相関ピークを示した位置では、プローブ光Ｌ１１と
ポンプ光Ｌ１２との光周波数差は一定しているため、誘
導ブリルアン散乱現象によって光強度が増幅される。
【００１０】一方、相関ピークを示した位置以外の位置
ではプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２との光周波数は
たえず変動しているため、プローブ光Ｌ１１はブリルア
ン増幅の効果を受けず光強度はほぼ変化しない。従っ
て、プローブ光Ｌ１１がブリルアン増幅により得る利得
の大部分は、この相関ピークを示した位置で生じるもの
となる。
ではプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２との光周波数は
たえず変動しているため、プローブ光Ｌ１１はブリルア
ン増幅の効果を受けず光強度はほぼ変化しない。従っ
て、プローブ光Ｌ１１がブリルアン増幅により得る利得
の大部分は、この相関ピークを示した位置で生じるもの
となる。
【００１１】以上のように、ブリルアン増幅から利得を
得たプローブ光Ｌ１１は被測定光ファイバ１０７の他端
から射出された後、光分岐器１０９へ入射する。光分岐
器１０９から射出されたプローブ光Ｌ１１は光波長フィ
ルタ１１０へ入射し、プローブ光Ｌ１１から低周波側の
側波帯の光が分離される。この側波帯の光は光検出器１
１１に入射して、その強度が検出される。
得たプローブ光Ｌ１１は被測定光ファイバ１０７の他端
から射出された後、光分岐器１０９へ入射する。光分岐
器１０９から射出されたプローブ光Ｌ１１は光波長フィ
ルタ１１０へ入射し、プローブ光Ｌ１１から低周波側の
側波帯の光が分離される。この側波帯の光は光検出器１
１１に入射して、その強度が検出される。
【００１２】図６は、図５中の被測定光ファイバ１０７
内における相関ピークを模式的に示す図である。図６に
おいて、ｆmは半導体レーザ１０１に印加する周波数変
調周波数を表し、ｄmは隣接する相関ピークの間隔であ
る。尚、ここでは、半導体レーザ１０１から射出される
レーザ光を周波数変調する場合を例に挙げて説明する
が、半導体レーザ１０１から射出されるレーザ光を信号
発生回路１０２で位相変調する場合には、ｆmを位相変
調の変調周波数と読み替えれば良い。図６に示したよう
に、被測定光ファイバ１０７に入射したプローブ光Ｌ１
１とポンプ光Ｌ１２とが相関ピークを示す位置では誘導
ブリルアン散乱が強く生じる。図中の符号１２０〜１２
２に示した波形のピークは相関ピークを示しており、１
２０は０次の相関ピーク、１２１は１次の相関ピーク、
１２２は２次の相関ピークである。尚、０次の相関ピー
クの位置はプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２との光路
差が零となる位置である。
内における相関ピークを模式的に示す図である。図６に
おいて、ｆmは半導体レーザ１０１に印加する周波数変
調周波数を表し、ｄmは隣接する相関ピークの間隔であ
る。尚、ここでは、半導体レーザ１０１から射出される
レーザ光を周波数変調する場合を例に挙げて説明する
が、半導体レーザ１０１から射出されるレーザ光を信号
発生回路１０２で位相変調する場合には、ｆmを位相変
調の変調周波数と読み替えれば良い。図６に示したよう
に、被測定光ファイバ１０７に入射したプローブ光Ｌ１
１とポンプ光Ｌ１２とが相関ピークを示す位置では誘導
ブリルアン散乱が強く生じる。図中の符号１２０〜１２
２に示した波形のピークは相関ピークを示しており、１
２０は０次の相関ピーク、１２１は１次の相関ピーク、
１２２は２次の相関ピークである。尚、０次の相関ピー
クの位置はプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２との光路
差が零となる位置である。
【００１３】ここで、相関ピークの間隔ｄmは、光源１
００の周波数変調周波数をｆm、被測定光ファイバ１０
７内の光速度をｖとすると以下の（１）式で表される。 ｄm＝ｖ／（２・ｆm） ……（１） この（１）式から、相関ピークの間隔ｄmは半導体レー
ザ１０１に与える周波数変調周波数ｆmにより決定され
ることが分かる。
００の周波数変調周波数をｆm、被測定光ファイバ１０
７内の光速度をｖとすると以下の（１）式で表される。 ｄm＝ｖ／（２・ｆm） ……（１） この（１）式から、相関ピークの間隔ｄmは半導体レー
ザ１０１に与える周波数変調周波数ｆmにより決定され
ることが分かる。
【００１４】図７は、周波数変調周波数を変化させたと
きの相関ピークの位置が変化する様子を示す図である。
図７に示すように、周波数変調周波数ｆmを変化させる
と、相関ピークの間隔ｄmが変化し、相関ピーク位置を
変化させることができる。ただし、周波数変調周波数ｆ
mのみを変化させても０次の相関ピーク１２０の位置は
変化しない。また、図７中のδは、相関ピークの空間分
解能である。
きの相関ピークの位置が変化する様子を示す図である。
図７に示すように、周波数変調周波数ｆmを変化させる
と、相関ピークの間隔ｄmが変化し、相関ピーク位置を
変化させることができる。ただし、周波数変調周波数ｆ
mのみを変化させても０次の相関ピーク１２０の位置は
変化しない。また、図７中のδは、相関ピークの空間分
解能である。
【００１５】前述のように、０次の相関ピーク１２０の
位置はプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２との光路差が
零となる位置である。図８は、０次の相関ピーク１２０
の位置を可変させる様子を示す図である。光遅延器１０
８による遅延時間を可変させると、図８に示すように、
０次の相関ピーク１２０の位置が変化する。ここで、０
次の相関ピーク１２０の位置は周波数変調周波数ｆmに
は依存しない。従って、光遅延器１０８による遅延時間
を可変させることにより、０次の相関ピーク１２０のみ
ならず、１次の相関ピーク１２１、２次の相関ピーク１
２２等も、相関ピークの間隔ｄmを変化させずに移動さ
せることができる。
位置はプローブ光Ｌ１１とポンプ光Ｌ１２との光路差が
零となる位置である。図８は、０次の相関ピーク１２０
の位置を可変させる様子を示す図である。光遅延器１０
８による遅延時間を可変させると、図８に示すように、
０次の相関ピーク１２０の位置が変化する。ここで、０
次の相関ピーク１２０の位置は周波数変調周波数ｆmに
は依存しない。従って、光遅延器１０８による遅延時間
を可変させることにより、０次の相関ピーク１２０のみ
ならず、１次の相関ピーク１２１、２次の相関ピーク１
２２等も、相関ピークの間隔ｄmを変化させずに移動さ
せることができる。
【００１６】ただし、相関ピークの位置を移動させる距
離よりも相関ピーク１２０〜１２２の空間分解能が大き
くなると意味をなさない。ここで、被測定光ファイバ１
０７のブリルアンゲイン線幅をΔνB、光源１００の周
波数変調周波数をｆm、光源１００の周波数変調時の周
波数変動分をΔｆ、被測定光ファイバ１０７内の光速度
をｖとすると空間分解能（δz）は以下の（２）式によ
り与えられる。 δz＝（ｖ×ΔνB）／（２π×ｆm×Δｆ） ……（２） 従って、この（２）式から、例えば光源１００の周波数
変調周波数ｆmを調整しつつ空間分解能δzは移動距離に
対して十分に小さくなるよう調整する必要がある。尚、
以上説明した技術の詳細については、例えば特開２００
０−１８０２６５号公報を参照されたい。
離よりも相関ピーク１２０〜１２２の空間分解能が大き
くなると意味をなさない。ここで、被測定光ファイバ１
０７のブリルアンゲイン線幅をΔνB、光源１００の周
波数変調周波数をｆm、光源１００の周波数変調時の周
波数変動分をΔｆ、被測定光ファイバ１０７内の光速度
をｖとすると空間分解能（δz）は以下の（２）式によ
り与えられる。 δz＝（ｖ×ΔνB）／（２π×ｆm×Δｆ） ……（２） 従って、この（２）式から、例えば光源１００の周波数
変調周波数ｆmを調整しつつ空間分解能δzは移動距離に
対して十分に小さくなるよう調整する必要がある。尚、
以上説明した技術の詳細については、例えば特開２００
０−１８０２６５号公報を参照されたい。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
た従来の誘導ブリルアン散乱現象を利用した測定装置に
おいては、プローブ光Ｌ１１及びポンプ光Ｌ１２がとも
に連続光であり、相関ピークが周期的に現れる。そのた
め、被測定光ファイバ１０７の特性を測定するために
は、被測定ファイバ１０７内に相関ピークが１つのみ存
在するように光遅延器１０８の遅延量及び周波数変調周
波数ｆmを調整しなければならない。
た従来の誘導ブリルアン散乱現象を利用した測定装置に
おいては、プローブ光Ｌ１１及びポンプ光Ｌ１２がとも
に連続光であり、相関ピークが周期的に現れる。そのた
め、被測定光ファイバ１０７の特性を測定するために
は、被測定ファイバ１０７内に相関ピークが１つのみ存
在するように光遅延器１０８の遅延量及び周波数変調周
波数ｆmを調整しなければならない。
【００１８】従来の測定装置では、原理的に相関ピーク
を示した位置の特性を測定しているため、例えば被測定
光ファイバ１０７の全てについて測定するには、被測定
光ファイバ１０７中にただ一つの相関ピークが存在する
ようにしつつ相関ピークを被測定光ファイバ１０７の一
端から他端まで移動させる必要がある。しかしながら、
従来の測定装置では、相関ピークが周期的に存在するた
め、高空間分解能を保ったまま測定することができる距
離は数メートルであり、被測定光ファイバ長が制限され
るという問題がある。
を示した位置の特性を測定しているため、例えば被測定
光ファイバ１０７の全てについて測定するには、被測定
光ファイバ１０７中にただ一つの相関ピークが存在する
ようにしつつ相関ピークを被測定光ファイバ１０７の一
端から他端まで移動させる必要がある。しかしながら、
従来の測定装置では、相関ピークが周期的に存在するた
め、高空間分解能を保ったまま測定することができる距
離は数メートルであり、被測定光ファイバ長が制限され
るという問題がある。
【００１９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、高空間分解能を保ったまま長い距離に亘って被測
定光ファイバの特性を測定することができる光ファイバ
特性測定装置及び方法を提供することを目的とする。
あり、高空間分解能を保ったまま長い距離に亘って被測
定光ファイバの特性を測定することができる光ファイバ
特性測定装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光ファイバ特性測定装置は、レーザ光を射
出する光源（１０）と、前記光源（１０）から射出され
たレーザ光の一部を被測定光ファイバ（１７）の一端か
らプローブ光（Ｌ１）として入射させる入射手段（１
４）と、前記光源（１０）から射出されたレーザ光の一
部の残りをパルス化して前記被測定光ファイバ（１７）
の他端からポンプ光（Ｌ２）として入射させるパルス変
調器（１８）と、前記被測定光ファイバ（１７）の他端
から射出される光のうち、前記被測定光ファイバ（１
７）に設定された測定点近傍からの光のみを通過させる
タイミング調整器（２０）と、前記タイミング調整器
（２０）を通過した光を検出して、前記被測定光ファイ
バ（１７）の特性を測定する光検出器（２２）とを備え
ることを特徴としている。この発明によれば、被測定光
ファイバの一端から連続光としてのプローブ光を入射す
るとともに他端からパルス化されたポンプ光を入射させ
て、ポンプ光が被測定光ファイバ中を伝搬するに伴っ
て、被測定光ファイバ中の異なる位置で時系列的に相関
ピークを通過させ、測定点近傍からの光のみをタイミン
グ調整器で得ている。従って、タイミング調整器のタイ
ミングを設定するだけで、被測定光ファイバの任意の位
置の特性を測定することができるため、長い距離に亘っ
て被測定光ファイバの特性を測定することができる。ま
た、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記タイミン
グ調整器（２０）が、前記パルス変調器（１８）のパル
ス化のタイミング、前記パルス変調器（１８）からのポ
ンプ光（Ｌ２）が前記測定点に至るまでの時間、及び前
記測定点近傍からの光が前記タイミング調整器（２０）
に至るまでの時間に応じて、その動作タイミングが設定
されることを特徴としている。更に、本発明の光ファイ
バ特性測定装置は、前記入射手段（１４）が、前記光源
（１０）から射出されたレーザ光の一部を変調する光変
調器（１４）を含み、前記タイミング調整器（２０）と
前記光検出器（２２）との間に、前記タイミング調整器
（２０）を通過したプローブ光の内、前記光変調器（１
４）で変調された成分を分離して透過させる光波長フィ
ルタ（２１）を備えることを特徴としている。また、本
発明の光ファイバ特性測定装置は、前記入射手段（１
４）が、前記光源（１０）から射出されたレーザ光の一
部を光周波数シフトさせる光周波数シフター（１４）を
含み、前記タイミング調整器（２０）と前記光検出器
（２２）との間に、前記タイミング調整器（２０）を通
過したプローブ光の内、前記光周波数シフター（１４）
で光周波数シフトされた成分を分離して透過させる光波
長フィルタ（２１）を備えることを特徴としている。ま
た更に、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記光源
（１０）が、前記レーザ光を射出するレーザ光源（１
１）と、前記レーザ光源から射出されるレーザ光を変調
する変調信号を発生する信号発生回路（１２）とを備え
ることを特徴としている。この発明によれば、光源から
射出されるレーザ光を変調することができるため、被測
定光ファイバ中で幅の狭い相関ピークを発生させ、その
位置を可変することができる。よって、測定点近傍の特
性を高空間分解能で測定することができる。上記課題を
解決するために、本発明の光ファイバ特性測定方法は、
光源（１０）から射出されたレーザ光の一部を被測定光
ファイバ（１７）に入射させるステップと、前記光源
（１０）から射出されたレーザ光の一部の残りをパルス
化して前記被測定光ファイバ（１７）の他端からポンプ
光（Ｌ２）として入射させるステップと、前記被測定光
ファイバの他端から射出される光のうち、前記被測定光
ファイバ（１７）に設定された測定点近傍からの光のみ
を通過させるステップと、前記測定点近傍からの光を検
出して、前記被測定光ファイバ（１７）の特性を測定す
るステップとを有することを特徴としている。
に、本発明の光ファイバ特性測定装置は、レーザ光を射
出する光源（１０）と、前記光源（１０）から射出され
たレーザ光の一部を被測定光ファイバ（１７）の一端か
らプローブ光（Ｌ１）として入射させる入射手段（１
４）と、前記光源（１０）から射出されたレーザ光の一
部の残りをパルス化して前記被測定光ファイバ（１７）
の他端からポンプ光（Ｌ２）として入射させるパルス変
調器（１８）と、前記被測定光ファイバ（１７）の他端
から射出される光のうち、前記被測定光ファイバ（１
７）に設定された測定点近傍からの光のみを通過させる
タイミング調整器（２０）と、前記タイミング調整器
（２０）を通過した光を検出して、前記被測定光ファイ
バ（１７）の特性を測定する光検出器（２２）とを備え
ることを特徴としている。この発明によれば、被測定光
ファイバの一端から連続光としてのプローブ光を入射す
るとともに他端からパルス化されたポンプ光を入射させ
て、ポンプ光が被測定光ファイバ中を伝搬するに伴っ
て、被測定光ファイバ中の異なる位置で時系列的に相関
ピークを通過させ、測定点近傍からの光のみをタイミン
グ調整器で得ている。従って、タイミング調整器のタイ
ミングを設定するだけで、被測定光ファイバの任意の位
置の特性を測定することができるため、長い距離に亘っ
て被測定光ファイバの特性を測定することができる。ま
た、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記タイミン
グ調整器（２０）が、前記パルス変調器（１８）のパル
ス化のタイミング、前記パルス変調器（１８）からのポ
ンプ光（Ｌ２）が前記測定点に至るまでの時間、及び前
記測定点近傍からの光が前記タイミング調整器（２０）
に至るまでの時間に応じて、その動作タイミングが設定
されることを特徴としている。更に、本発明の光ファイ
バ特性測定装置は、前記入射手段（１４）が、前記光源
（１０）から射出されたレーザ光の一部を変調する光変
調器（１４）を含み、前記タイミング調整器（２０）と
前記光検出器（２２）との間に、前記タイミング調整器
（２０）を通過したプローブ光の内、前記光変調器（１
４）で変調された成分を分離して透過させる光波長フィ
ルタ（２１）を備えることを特徴としている。また、本
発明の光ファイバ特性測定装置は、前記入射手段（１
４）が、前記光源（１０）から射出されたレーザ光の一
部を光周波数シフトさせる光周波数シフター（１４）を
含み、前記タイミング調整器（２０）と前記光検出器
（２２）との間に、前記タイミング調整器（２０）を通
過したプローブ光の内、前記光周波数シフター（１４）
で光周波数シフトされた成分を分離して透過させる光波
長フィルタ（２１）を備えることを特徴としている。ま
た更に、本発明の光ファイバ特性測定装置は、前記光源
（１０）が、前記レーザ光を射出するレーザ光源（１
１）と、前記レーザ光源から射出されるレーザ光を変調
する変調信号を発生する信号発生回路（１２）とを備え
ることを特徴としている。この発明によれば、光源から
射出されるレーザ光を変調することができるため、被測
定光ファイバ中で幅の狭い相関ピークを発生させ、その
位置を可変することができる。よって、測定点近傍の特
性を高空間分解能で測定することができる。上記課題を
解決するために、本発明の光ファイバ特性測定方法は、
光源（１０）から射出されたレーザ光の一部を被測定光
ファイバ（１７）に入射させるステップと、前記光源
（１０）から射出されたレーザ光の一部の残りをパルス
化して前記被測定光ファイバ（１７）の他端からポンプ
光（Ｌ２）として入射させるステップと、前記被測定光
ファイバの他端から射出される光のうち、前記被測定光
ファイバ（１７）に設定された測定点近傍からの光のみ
を通過させるステップと、前記測定点近傍からの光を検
出して、前記被測定光ファイバ（１７）の特性を測定す
るステップとを有することを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態による光ファイバ特性測定装置及び方法につい
て詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による
光ファイバ特性測定装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、１０は光源であり、半導体レーザ１
１及び信号発生回路１２を備える。ここで、半導体レー
ザ１１は、例えば、小型であり、且つ、スペクトル幅の
狭いレーザ光を射出するＭＱＷ・ＤＦＢ・ＬＤ（Multi-
Quantum Well・Distributed Feed-Back・Laser Diode）
が用いられる。信号発生回路１２は半導体レーザ１１か
ら射出されるレーザ光を周波数変調又は位相変調する正
弦波信号（変調信号）を半導体レーザ１１に出力する。
尚、本実施形態においては、信号発生回路１２が半導体
レーザ１１から射出されるレーザ光を周波数変調する場
合を例に挙げて説明する。１３は、光源１０から射出さ
れたレーザ光を２分岐する光分岐器である。
実施形態による光ファイバ特性測定装置及び方法につい
て詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による
光ファイバ特性測定装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、１０は光源であり、半導体レーザ１
１及び信号発生回路１２を備える。ここで、半導体レー
ザ１１は、例えば、小型であり、且つ、スペクトル幅の
狭いレーザ光を射出するＭＱＷ・ＤＦＢ・ＬＤ（Multi-
Quantum Well・Distributed Feed-Back・Laser Diode）
が用いられる。信号発生回路１２は半導体レーザ１１か
ら射出されるレーザ光を周波数変調又は位相変調する正
弦波信号（変調信号）を半導体レーザ１１に出力する。
尚、本実施形態においては、信号発生回路１２が半導体
レーザ１１から射出されるレーザ光を周波数変調する場
合を例に挙げて説明する。１３は、光源１０から射出さ
れたレーザ光を２分岐する光分岐器である。
【００２２】光分岐器１３で分岐された一方のレーザ光
は、光変調器１４に入力する。光変調器１４は光分岐器
１３で分岐されたレーザ光を変調して（光周波数シフト
させて）、レーザ光の中心波長に対する側波帯を発生さ
せるものであり、マイクロ波発生器１５と光強度変調器
１６とを備える。マイクロ波発生器１５は光分岐器１３
で分岐された光に与える周波数シフト分の周波数のマイ
クロ波を出力し、光強度変調器１６は入力光の中心周波
数に対してマイクロ波発生器１５から出力されるマイク
ロ波周波数に等しい周波数差を有する側帯波を発生させ
るものである。尚、マイクロ波発生器１５から出力され
るマイクロ波の周波数は可変である。光変調器１４から
出力されたプローブ光Ｌ１は、被測定光ファイバ１７の
一端から被測定光ファイバ１７内に入射する。ここで
は、プローブ光として用いられるのは、低周波側の側帯
波であるとする。
は、光変調器１４に入力する。光変調器１４は光分岐器
１３で分岐されたレーザ光を変調して（光周波数シフト
させて）、レーザ光の中心波長に対する側波帯を発生さ
せるものであり、マイクロ波発生器１５と光強度変調器
１６とを備える。マイクロ波発生器１５は光分岐器１３
で分岐された光に与える周波数シフト分の周波数のマイ
クロ波を出力し、光強度変調器１６は入力光の中心周波
数に対してマイクロ波発生器１５から出力されるマイク
ロ波周波数に等しい周波数差を有する側帯波を発生させ
るものである。尚、マイクロ波発生器１５から出力され
るマイクロ波の周波数は可変である。光変調器１４から
出力されたプローブ光Ｌ１は、被測定光ファイバ１７の
一端から被測定光ファイバ１７内に入射する。ここで
は、プローブ光として用いられるのは、低周波側の側帯
波であるとする。
【００２３】一方、光分岐器１３で分岐された他方のレ
ーザ光はパルス変調器１８に入射する。パルス変調器１
８は入射するレーザ光（連続光）をパルス化するもので
ある。ここで、パルス変調器１８は、例えばＥＯスイッ
チである。パルス変調器１８から出力されたパルス化さ
れたレーザ光は、光分岐器１９を介してポンプ光Ｌ２と
して被測定光ファイバ１７の他端から被測定光ファイバ
１７内に入射する。
ーザ光はパルス変調器１８に入射する。パルス変調器１
８は入射するレーザ光（連続光）をパルス化するもので
ある。ここで、パルス変調器１８は、例えばＥＯスイッ
チである。パルス変調器１８から出力されたパルス化さ
れたレーザ光は、光分岐器１９を介してポンプ光Ｌ２と
して被測定光ファイバ１７の他端から被測定光ファイバ
１７内に入射する。
【００２４】また、上記光分岐器１９は、被測定光ファ
イバ１７を伝播して被測定光ファイバ１７の他端から射
出されたプローブ光Ｌ１を含む光周波数帯域の光を分岐
するものである。ここで、プローブ光Ｌ１の光周波数帯
域の光の強度は、被測定光ファイバ１７中で生ずる誘導
ブリルアン散乱現象による影響を受けたものとなる。光
分岐器１９で分岐された光は、タイミング調整器２０に
入射する。このタイミング調整器２０は、被測定光ファ
イバ１７中に設定した測定点（特性を測定しようとする
点）付近で発生した誘導ブリルアン散乱光のみを通過さ
せるものである。
イバ１７を伝播して被測定光ファイバ１７の他端から射
出されたプローブ光Ｌ１を含む光周波数帯域の光を分岐
するものである。ここで、プローブ光Ｌ１の光周波数帯
域の光の強度は、被測定光ファイバ１７中で生ずる誘導
ブリルアン散乱現象による影響を受けたものとなる。光
分岐器１９で分岐された光は、タイミング調整器２０に
入射する。このタイミング調整器２０は、被測定光ファ
イバ１７中に設定した測定点（特性を測定しようとする
点）付近で発生した誘導ブリルアン散乱光のみを通過さ
せるものである。
【００２５】つまり、本実施形態では、被測定光ファイ
バ１７の一端から連続光のプローブ光Ｌ１を入射させ、
他端からパルス状のポンプ光Ｌ２を入射させている。こ
のため、図２に示すように、被測定光ファイバ１７中で
は、ポンプ光Ｌ２が被測定光ファイバ１７中を伝搬する
に伴って、被測定光ファイバ１７中の異なる位置で時系
列的に相関ピークＰ０〜ＰＮ（Ｎは正の整数）を通過す
る。図２は、ポンプ光パルスの進行に伴って、被測定光
ファイバ１７中で時系列的に相関ピークを通過する様子
を示す図である。
バ１７の一端から連続光のプローブ光Ｌ１を入射させ、
他端からパルス状のポンプ光Ｌ２を入射させている。こ
のため、図２に示すように、被測定光ファイバ１７中で
は、ポンプ光Ｌ２が被測定光ファイバ１７中を伝搬する
に伴って、被測定光ファイバ１７中の異なる位置で時系
列的に相関ピークＰ０〜ＰＮ（Ｎは正の整数）を通過す
る。図２は、ポンプ光パルスの進行に伴って、被測定光
ファイバ１７中で時系列的に相関ピークを通過する様子
を示す図である。
【００２６】よって、ポンプ光Ｌ２が被測定光ファイバ
１７中に設定した測定点付近を通過する時刻と、測定点
付近からの光がタイミング調整器２０に至るまでの時間
を考慮すれば、測定点付近からの光のみを測定すること
ができることとなる。このように、タイミング調整器２
０は、パルス変調器１８がレーザ光をパルス化するタイ
ミング、パルス調整器１８から射出されたポンプ光Ｌ２
が光分岐器１９を介して被測定光ファイバ１７の他端に
入射されるまでの時間、及び被測定光ファイバ１７の他
端から測定点付近に至るまでの時間、並びに、測定点付
近からの光が被測定光ファイバ１７の他端に至るまでの
時間及び被測定光ファイバ１７の他端から光分岐器１９
を介してタイミング調整器２０に至るまでの時間を考慮
してその動作タイミングが調整される。
１７中に設定した測定点付近を通過する時刻と、測定点
付近からの光がタイミング調整器２０に至るまでの時間
を考慮すれば、測定点付近からの光のみを測定すること
ができることとなる。このように、タイミング調整器２
０は、パルス変調器１８がレーザ光をパルス化するタイ
ミング、パルス調整器１８から射出されたポンプ光Ｌ２
が光分岐器１９を介して被測定光ファイバ１７の他端に
入射されるまでの時間、及び被測定光ファイバ１７の他
端から測定点付近に至るまでの時間、並びに、測定点付
近からの光が被測定光ファイバ１７の他端に至るまでの
時間及び被測定光ファイバ１７の他端から光分岐器１９
を介してタイミング調整器２０に至るまでの時間を考慮
してその動作タイミングが調整される。
【００２７】タイミング調整器２０を通過した光は、光
波長フィルタ２１に入射する。光波長フィルタ２１は、
タイミング調整器２０を通過した光から低周波側の側波
帯のみを通過させる通過特性を有するものである。光検
出器２２は、光波長フィルタ２１で分離された低周波側
の側波帯の光のパワーを検出するものである。
波長フィルタ２１に入射する。光波長フィルタ２１は、
タイミング調整器２０を通過した光から低周波側の側波
帯のみを通過させる通過特性を有するものである。光検
出器２２は、光波長フィルタ２１で分離された低周波側
の側波帯の光のパワーを検出するものである。
【００２８】上記構成において、光源１０から周波数変
調されたレーザが射出されると、光分岐器１３で分岐さ
れる。光分岐器１３で分岐された一方のレーザ光は光変
調器１４へ入射し、変調（強度変調）されて光周波数が
可変可能なプローブ光Ｌ１として被測定光ファイバ１７
に入射する。一方、光分岐器１３で分岐された他方のレ
ーザ光は、パルス変調器１８でパルス化された後、光分
岐器１９を介してポンプ光Ｌ２として被測定光ファイバ
１７に入射する。
調されたレーザが射出されると、光分岐器１３で分岐さ
れる。光分岐器１３で分岐された一方のレーザ光は光変
調器１４へ入射し、変調（強度変調）されて光周波数が
可変可能なプローブ光Ｌ１として被測定光ファイバ１７
に入射する。一方、光分岐器１３で分岐された他方のレ
ーザ光は、パルス変調器１８でパルス化された後、光分
岐器１９を介してポンプ光Ｌ２として被測定光ファイバ
１７に入射する。
【００２９】周波数変調された連続光のプローブ光Ｌ１
とパルス化されたポンプ光Ｌ２とが被測定光ファイバ１
７中に入射されると、図２に示したように、ポンプ光Ｌ
２は被測定光ファイバ１７中を伝搬するに伴って、被測
定光ファイバ１７中の異なる位置で周波数変調により発
生された相関ピークＰ０〜ＰＮ（Ｎは正の整数）を時系
列的に通過する。図２に示した例では、光パルスが相関
ピークＰ２付近を通過している様子を示している（破線
で示した相関ピークＰ０，Ｐ１は過去に通過した相関ピ
ークであり、相関ピークＰ３，ＰＮはポンプ光Ｌ２の進
行に伴ってこれから通過する相関ピークである。）。
とパルス化されたポンプ光Ｌ２とが被測定光ファイバ１
７中に入射されると、図２に示したように、ポンプ光Ｌ
２は被測定光ファイバ１７中を伝搬するに伴って、被測
定光ファイバ１７中の異なる位置で周波数変調により発
生された相関ピークＰ０〜ＰＮ（Ｎは正の整数）を時系
列的に通過する。図２に示した例では、光パルスが相関
ピークＰ２付近を通過している様子を示している（破線
で示した相関ピークＰ０，Ｐ１は過去に通過した相関ピ
ークであり、相関ピークＰ３，ＰＮはポンプ光Ｌ２の進
行に伴ってこれから通過する相関ピークである。）。
【００３０】各相関ピークＰ０〜Ｐ３を通過する位置に
おいてはブリルアン増幅によってプローブ光Ｌ１は利得
を得る。これらのプローブ光Ｌ１は被測定光ファイバ１
７の他端から射出された後、光分岐器１９へ入射する。
光分岐器１９から射出されたプローブ光Ｌ１はタイミン
グ調整器２０に入射するが、タイミング調整器２０で規
定されたタイミングで入射したプローブ光Ｌ１のみがタ
イミング調整器２０を透過する。タイミング調整器２０
を通過したプローブ光Ｌ１は、光波長フィルタ２１に入
射して低周波側の側波帯の光が分離される。この側波帯
の光は光検出器２２に入射してその強度が検出されるこ
とにより、被測定光ファイバ１７の特性が測定される。
おいてはブリルアン増幅によってプローブ光Ｌ１は利得
を得る。これらのプローブ光Ｌ１は被測定光ファイバ１
７の他端から射出された後、光分岐器１９へ入射する。
光分岐器１９から射出されたプローブ光Ｌ１はタイミン
グ調整器２０に入射するが、タイミング調整器２０で規
定されたタイミングで入射したプローブ光Ｌ１のみがタ
イミング調整器２０を透過する。タイミング調整器２０
を通過したプローブ光Ｌ１は、光波長フィルタ２１に入
射して低周波側の側波帯の光が分離される。この側波帯
の光は光検出器２２に入射してその強度が検出されるこ
とにより、被測定光ファイバ１７の特性が測定される。
【００３１】次に、以上説明した光ファイバ特性測定装
置において、被測定光ファイバ１７の測定点を可変させ
る方法について説明する。図３は、被測定光ファイバ１
７の測定点を可変させる方法を説明するための図であ
る。尚、図３では図中に示した符号Ｄ１を付した位置近
傍の被測定光ファイバ１７の特性を測定する場合につい
て考える。この例では、被測定光ファイバ１７中におけ
る３次の相関ピークＰ３を用いて特性を測定している。
また、図３中に示したＴ１はタイミング調整器２０が被
測定光ファイバ１７中のどの位置からの光を透過させる
かを規定するタイミングを便宜的に示したものである。
図３の例では、タイミング調整器２０が測定点Ｄ１近傍
からの光を透過させるように、そのタイミングが設定さ
れている。
置において、被測定光ファイバ１７の測定点を可変させ
る方法について説明する。図３は、被測定光ファイバ１
７の測定点を可変させる方法を説明するための図であ
る。尚、図３では図中に示した符号Ｄ１を付した位置近
傍の被測定光ファイバ１７の特性を測定する場合につい
て考える。この例では、被測定光ファイバ１７中におけ
る３次の相関ピークＰ３を用いて特性を測定している。
また、図３中に示したＴ１はタイミング調整器２０が被
測定光ファイバ１７中のどの位置からの光を透過させる
かを規定するタイミングを便宜的に示したものである。
図３の例では、タイミング調整器２０が測定点Ｄ１近傍
からの光を透過させるように、そのタイミングが設定さ
れている。
【００３２】図５に示した従来の測定装置では、被測定
光ファイバ中における相関ピークの位置を移動させるた
めには、光遅延器１０８の時間遅延量を可変させるか、
あるいは相関ピークの間隔を可変させるために前述した
（１）式から光源１００の周波数変調周波数ｆmを可変
させていた。本実施形態では、測定点近傍の特性を測定
するために、図３に示すように光源１０の周波数変調周
波数ｆmを可変させている。
光ファイバ中における相関ピークの位置を移動させるた
めには、光遅延器１０８の時間遅延量を可変させるか、
あるいは相関ピークの間隔を可変させるために前述した
（１）式から光源１００の周波数変調周波数ｆmを可変
させていた。本実施形態では、測定点近傍の特性を測定
するために、図３に示すように光源１０の周波数変調周
波数ｆmを可変させている。
【００３３】光源１０の周波数変調周波数ｆmを、図３
に示すようにｆ0からｆ1又はｆ2に変化させることによ
り、相関ピークＰ３の位置が測定点Ｄ１の左右に移動す
るため、測定点Ｄ１近傍の特性を測定することができ
る。一方、測定点Ｄ１から離れた位置（例えば測定点Ｄ
２）の特性を測定するためには、相関ピークＰ１を用い
て測定を行う。この場合には、タイミング調整器２０
が、測定点Ｄ２近傍からの光を透過するように、そのタ
イミングが規定される。
に示すようにｆ0からｆ1又はｆ2に変化させることによ
り、相関ピークＰ３の位置が測定点Ｄ１の左右に移動す
るため、測定点Ｄ１近傍の特性を測定することができ
る。一方、測定点Ｄ１から離れた位置（例えば測定点Ｄ
２）の特性を測定するためには、相関ピークＰ１を用い
て測定を行う。この場合には、タイミング調整器２０
が、測定点Ｄ２近傍からの光を透過するように、そのタ
イミングが規定される。
【００３４】次に、本実施形態の具体例について説明す
る。いま、仮に、被測定光ファイバ１７の長さが２００
ｍであり、光源１０の周波数変調の基準となる周波数ｆ
0は２０ＭＨｚであり、被測定光ファイバ１７の特性を
測定するために３０次〜７０次の相関ピークを使用する
とする。いま、４０次の相関ピークが生ずる位置に着目
する。図４は、４０次の相関ピークの位置の付近の様子
を示す図である。図４に示したように、ポンプ光Ｌ２の
パルス幅は５０ｎｓに設定され、タイミング調整器２０
の透過時間は２５ｎｓに設定されているものとする。
る。いま、仮に、被測定光ファイバ１７の長さが２００
ｍであり、光源１０の周波数変調の基準となる周波数ｆ
0は２０ＭＨｚであり、被測定光ファイバ１７の特性を
測定するために３０次〜７０次の相関ピークを使用する
とする。いま、４０次の相関ピークが生ずる位置に着目
する。図４は、４０次の相関ピークの位置の付近の様子
を示す図である。図４に示したように、ポンプ光Ｌ２の
パルス幅は５０ｎｓに設定され、タイミング調整器２０
の透過時間は２５ｎｓに設定されているものとする。
【００３５】光源１０の周波数変調の基準となる周波数
ｆ0＝２０ＭＨｚにおいて、相関ピークのピーク間隔ｄ0
は、前述した（１）式より、ｄ0＝５［ｍ］となる。こ
こでは、４０次の相関ピークＰ４０の位置を、左右に１
［ｍ］の範囲で移動させる。このときの光源１０の周波
数変調周波数をｆ1及びｆ2とすると、 ｆ1＝２０．１００５ ［ＭＨｚ］ ｆ2＝１９．９００５ ［ＭＨｚ］ である。また、１０ｃｍのステップで相関ピークを移動
させる場合には、光源１０の周波数変調周波数ｆmを、
０．０１００［ＭＨｚ］でステップさせればよい。
ｆ0＝２０ＭＨｚにおいて、相関ピークのピーク間隔ｄ0
は、前述した（１）式より、ｄ0＝５［ｍ］となる。こ
こでは、４０次の相関ピークＰ４０の位置を、左右に１
［ｍ］の範囲で移動させる。このときの光源１０の周波
数変調周波数をｆ1及びｆ2とすると、 ｆ1＝２０．１００５ ［ＭＨｚ］ ｆ2＝１９．９００５ ［ＭＨｚ］ である。また、１０ｃｍのステップで相関ピークを移動
させる場合には、光源１０の周波数変調周波数ｆmを、
０．０１００［ＭＨｚ］でステップさせればよい。
【００３６】以上のように、測定点Ｄ１近傍の測定を行
う場合には、光源１０の周波数変調周波数をｆ0＝２０
ＭＨｚに設定し、周波数変調周波数をｆ1とｆ2との間で
可変させつつ測定を行う。尚、このときはパルス変調器
１８のパルス化のタイミング及びタイミング調整器２０
のタイミングは固定されている。以上の測定によって２
ｍ分の分布が測定できたことになる。次に、測定を終え
た位置に隣接する部分を測定するために、周波数変調周
波数ｆmの変調周波数を設定し、又、必要であればタイ
ミング調整器２０のタイミングを設定して上記の測定を
繰り返す。以上、本発明の一実施形態について説明した
が、本発明は上記実施形態に制限されず本発明の範囲内
で自由に変更することができる。
う場合には、光源１０の周波数変調周波数をｆ0＝２０
ＭＨｚに設定し、周波数変調周波数をｆ1とｆ2との間で
可変させつつ測定を行う。尚、このときはパルス変調器
１８のパルス化のタイミング及びタイミング調整器２０
のタイミングは固定されている。以上の測定によって２
ｍ分の分布が測定できたことになる。次に、測定を終え
た位置に隣接する部分を測定するために、周波数変調周
波数ｆmの変調周波数を設定し、又、必要であればタイ
ミング調整器２０のタイミングを設定して上記の測定を
繰り返す。以上、本発明の一実施形態について説明した
が、本発明は上記実施形態に制限されず本発明の範囲内
で自由に変更することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被測定光ファイバの一端から連続光としてのプローブ光
を入射するとともに他端からパルス化されたポンプ光を
入射させて、ポンプ光が被測定光ファイバ中を伝搬する
に伴って、被測定光ファイバ中の異なる位置で時系列的
に相関ピークを通過させ、測定点近傍からの光のみをタ
イミング調整器で得ている。従って、タイミング調整器
のタイミングを設定するだけで、被測定光ファイバの任
意の位置の特性を測定することができるため、長い距離
に亘って被測定光ファイバの特性を測定することができ
るという効果がある。従来の方法では相関ピークの間隔
が上限となっていた測定範囲を、本発明によって拡大す
ることが可能となる。更に、光源から射出されるレーザ
光を変調することができるため、被測定光ファイバ中で
幅の狭い相関ピークを発生させ、その位置を可変するこ
とができる。よって、測定点近傍の特性を高空間分解能
で測定することができるという効果がある。
被測定光ファイバの一端から連続光としてのプローブ光
を入射するとともに他端からパルス化されたポンプ光を
入射させて、ポンプ光が被測定光ファイバ中を伝搬する
に伴って、被測定光ファイバ中の異なる位置で時系列的
に相関ピークを通過させ、測定点近傍からの光のみをタ
イミング調整器で得ている。従って、タイミング調整器
のタイミングを設定するだけで、被測定光ファイバの任
意の位置の特性を測定することができるため、長い距離
に亘って被測定光ファイバの特性を測定することができ
るという効果がある。従来の方法では相関ピークの間隔
が上限となっていた測定範囲を、本発明によって拡大す
ることが可能となる。更に、光源から射出されるレーザ
光を変調することができるため、被測定光ファイバ中で
幅の狭い相関ピークを発生させ、その位置を可変するこ
とができる。よって、測定点近傍の特性を高空間分解能
で測定することができるという効果がある。
【図１】 本発明の一実施形態による光ファイバ特性測
定装置の構成を示すブロック図である。
定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 ポンプ光パルスの進行に伴って、被測定光フ
ァイバ１７中で時系列的に相関ピークを通過する様子を
示す図である。
ァイバ１７中で時系列的に相関ピークを通過する様子を
示す図である。
【図３】 被測定光ファイバ１７の測定点を可変させる
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
【図４】 ４０次の相関ピークの位置の付近の様子を示
す図である。
す図である。
【図５】 従来の誘導ブリルアン散乱現象を利用した測
定装置の構成を示すブロック図である。
定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 図５中の被測定光ファイバ１０７内における
相関ピークを模式的に示す図である。
相関ピークを模式的に示す図である。
【図７】 周波数変調周波数を変化させたときの相関ピ
ークの位置が変化する様子を示す図である。
ークの位置が変化する様子を示す図である。
【図８】 ０次の相関ピーク１２０の位置を可変させる
様子を示す図である。
様子を示す図である。
１０ 光源
１１ レーザ光源
１２ 信号発生回路
１４ 光変調器（入射手段、光周波数シフター）
１７ 被測定光ファイバ
１８ パルス変調器
２０ タイミング調整器
２１ 光波長フィルタ
２２ 光検出器
Ｌ１ プローブ光
Ｌ２ ポンプ光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 保立 和夫
東京都調布市布田６丁目17番17号
(72)発明者 金納 元勝
熊本県熊本市上水前寺１丁目６番41号 九
州安藤電気株式会社内
Ｆターム(参考） 2G086 CC03 KK05
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ光を射出する光源と、 前記光源から射出されたレーザ光の一部を被測定光ファ
イバの一端からプローブ光として入射させる入射手段
と、 前記光源から射出されたレーザ光の一部の残りをパルス
化して前記被測定光ファイバの他端からポンプ光として
入射させるパルス変調器と、 前記被測定光ファイバの他端から射出される光のうち、
前記被測定光ファイバに設定された測定点近傍からの光
のみを通過させるタイミング調整器と、 前記タイミング調整器を通過した光を検出して、前記被
測定光ファイバの特性を測定する光検出器とを備えるこ
とを特徴とする光ファイバ特性測定装置。 - 【請求項２】 前記タイミング調整器は、前記パルス変
調器のパルス化のタイミング、前記パルス変調器からの
ポンプ光が前記測定点に至るまでの時間、及び前記測定
点近傍からの光が前記タイミング調整器に至るまでの時
間に応じて、その動作タイミングが設定されることを特
徴とする請求項１記載の光ファイバ特性測定装置。 - 【請求項３】 前記入射手段は、前記光源から射出され
たレーザ光の一部を変調する光変調器を含み、 前記タイミング調整器と前記光検出器との間に、前記タ
イミング調整器を通過したプローブ光の内、前記光変調
器で変調された成分を分離して透過させる光波長フィル
タを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
の光ファイバ特性測定装置。 - 【請求項４】 前記入射手段は、前記光源から射出され
たレーザ光の一部を光周波数シフトさせる光周波数シフ
ターを含み、 前記タイミング調整器と前記光検出器との間に、前記タ
イミング調整器を通過したプローブ光の内、前記光周波
数シフターで光周波数シフトされた成分を分離して透過
させる光波長フィルタを備えることを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の光ファイバ特性測定装置。 - 【請求項５】 前記光源は、前記レーザ光を射出するレ
ーザ光源と、 前記レーザ光源から射出されるレーザ光を変調する変調
信号を発生する信号発生回路とを備えることを特徴とす
る請求項１から請求項４の何れか一項に記載の光ファイ
バ特性測定装置。 - 【請求項６】 光源から射出されたレーザ光の一部を被
測定光ファイバに入射させるステップと、 前記光源から射出されたレーザ光の一部の残りをパルス
化して前記被測定光ファイバの他端からポンプ光として
入射させるステップと、 前記被測定光ファイバの他端から射出される光のうち、
前記被測定光ファイバに設定された測定点近傍からの光
のみを通過させるステップと、 前記測定点近傍からの光を検出して、前記被測定光ファ
イバの特性を測定するステップとを有することを特徴と
する光ファイバ特性測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201053A JP3607930B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 光ファイバ特性測定装置及び方法 |
| CA002390048A CA2390048C (en) | 2001-07-02 | 2002-06-28 | Apparatus and method for measuring characteristics of optical fibers |
| GB0215092A GB2381863B (en) | 2001-07-02 | 2002-07-01 | Apparatus and method for measuring characteristics of optical fibers |
| US10/187,778 US6710863B2 (en) | 2001-07-02 | 2002-07-01 | Apparatus and method for measuring characteristics of optical fibers |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201053A JP3607930B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 光ファイバ特性測定装置及び方法 |
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|---|---|
| JP2003014584A true JP2003014584A (ja) | 2003-01-15 |
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Family
ID=19038080
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001201053A Expired - Lifetime JP3607930B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 光ファイバ特性測定装置及び方法 |
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|---|---|
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| CA (1) | CA2390048C (ja) |
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| JP4721435B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2011-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 接着部の剥離検査方法 |
| DE102006032463A1 (de) | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Deutsche Telekom Ag | Spektrumanalyse externer optischer Modulatoren |
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-
2002
- 2002-06-28 CA CA002390048A patent/CA2390048C/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-01 US US10/187,778 patent/US6710863B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-01 GB GB0215092A patent/GB2381863B/en not_active Expired - Lifetime
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