JP2003106942A - Device for measuring polarized wave mode dispersion and distribution - Google Patents

Device for measuring polarized wave mode dispersion and distribution

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JP2003106942A
JP2003106942A JP2001304321A JP2001304321A JP2003106942A JP 2003106942 A JP2003106942 A JP 2003106942A JP 2001304321 A JP2001304321 A JP 2001304321A JP 2001304321 A JP2001304321 A JP 2001304321A JP 2003106942 A JP2003106942 A JP 2003106942A
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Japan
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light
mode dispersion
polarization mode
optical fiber
polarization
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Application number
JP2001304321A
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Japanese (ja)
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Ouriyo Iwasaki
王亮 岩崎
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently measure polarized wave mode dispersion PMD at each position L in an optical fiber 18. SOLUTION: Information of light a propagating at each position L in the optical fiber 18 is obtained by utilizing backward scattered light b generated in the optical fiber 18. Furthermore, a light source part 10 for emitting a plurality of pulselike light a1 , a2 having wavelengths λ1 , λ2 different from each other at a fixed measurement period TS and a light wave synthesizer 14 for synthesizing each light a1 , a2 emitted from the light source part into one light a are adopted to incorporate a plurality of light pulses a1 , a2 having different wavelengths in one measurement period TS for the light a entering the optical fiber 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバにおけ
る偏波モード分散PMDの測定に係わり、特に、光ファ
イバにおける一端から他端までの各位置における偏波モ
ード分散PMDを測定する偏波モード分散分布測定装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to measurement of polarization mode dispersion PMD in an optical fiber, and more particularly, to polarization mode dispersion PMD measurement at each position from one end to the other end of the optical fiber. The present invention relates to a distribution measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】伝送媒体として光ファイバを用いる光通
信システムにおいては、光パルス信号が光ファイバ内を
伝送される過程で減衰したり、波形が乱れるので、例え
ば120〜150km毎に中継器を設置している。各中
継器においては、入射した光パルス信号を電気信号に変
換して、増幅し、さらに波形整形して、再度光パルス信
号に変換して光ファイバに出射する。
2. Description of the Related Art In an optical communication system using an optical fiber as a transmission medium, since an optical pulse signal is attenuated or its waveform is disturbed in the process of being transmitted through the optical fiber, a repeater is installed every 120 to 150 km. is doing. In each repeater, the incident optical pulse signal is converted into an electric signal, amplified, further waveform-shaped, converted into an optical pulse signal again, and emitted to an optical fiber.

【0003】しかし、近年、光ファイバ内を伝送される
光パルス信号を直接増幅する光増幅器が実用化され、前
述した中継器の代りに、採用されてきた。この光増幅器
を用いることによって、例えば、10000kmに及ぶ
距離を、中継器を使用せずに光パルス信号の通信が可能
となった。しかし、光増幅器は光パルス信号を増幅する
機能を有しているが、光パルス信号に対する波形整形機
能を有していない。
However, in recent years, an optical amplifier which directly amplifies an optical pulse signal transmitted through an optical fiber has been put into practical use, and has been adopted in place of the above-mentioned repeater. By using this optical amplifier, it is possible to communicate an optical pulse signal over a distance of, for example, 10,000 km without using a repeater. However, although the optical amplifier has a function of amplifying the optical pulse signal, it does not have a waveform shaping function for the optical pulse signal.

【0004】長距離の光ファイバを伝送中の光パルス信
号波形が乱れる大きな原因は、雑音の他に、光ファイバ
自体が有する偏波モード分散がある。この偏波モード分
散(Polarization Mode Dispersion)を説明する。図9
(a)に示すように、光ファイバ1内を伝送される光パ
ルス信号の互いに直交する光成分2a、2bの伝送速度
に差が生じる。この伝送速度の差は、該当光ファイバを
変形したり、屈折したりすることに起因して、光ファイ
バの断面内において屈折率に差が生じるからである。
A major cause of disturbance of the optical pulse signal waveform during transmission over a long distance optical fiber is polarization mode dispersion of the optical fiber itself, in addition to noise. This polarization mode dispersion will be described. Figure 9
As shown in (a), a difference occurs in the transmission speed of the optical components 2a and 2b of the optical pulse signal transmitted in the optical fiber 1 which are orthogonal to each other. This difference in transmission speed is caused by deformation or refraction of the corresponding optical fiber, which causes a difference in refractive index within the cross section of the optical fiber.

【0005】したがって、光パルス信号が光ファイバ1
内を伝送される過程において、直交する光成分2a、2
bに位相差Δφ、又は光成分2a、2b相互間の遅延時
間Δτが生じる。その結果、図9(b)に示すように、
光パルス信号2の全体のパルス幅Wが光ファイバ1内を
伝送される過程において広がり、光成分2a、2bの位
相差Δφが1波長分(Δφ=2π)になった時点で、光
パルス信号2の全体のパルス幅Wが2倍(2W)とな
る。光パルス信号2のパルス幅Wが拡大することは、光
ファイバ1に印加する光パルス信号2の周波数が制限さ
れるという不都合が生じる。
Therefore, the optical pulse signal is transmitted to the optical fiber 1.
In the process of being transmitted through the inside, the orthogonal light components 2a, 2
A phase difference Δφ or a delay time Δτ between the optical components 2a and 2b occurs in b. As a result, as shown in FIG.
When the total pulse width W of the optical pulse signal 2 spreads in the process of being transmitted in the optical fiber 1 and the phase difference Δφ between the optical components 2a and 2b becomes one wavelength (Δφ = 2π), the optical pulse signal 2 The total pulse width W of 2 is doubled (2 W). The increase in the pulse width W of the optical pulse signal 2 causes a disadvantage that the frequency of the optical pulse signal 2 applied to the optical fiber 1 is limited.

【0006】したがって、光通信システムに使用される
光ファイバ1における偏波モード分散PDMを測定する
ことは非常に重要なことである。具体的には、光ファイ
バ1の一端1aから入射した光パルス信号2が他端1b
に達した時点で、光成分2a、2b相互間に生じる遅延
時間Δτ又は位相差Δφを測定して、確認する必要があ
る。
Therefore, it is very important to measure the polarization mode dispersion PDM in the optical fiber 1 used in the optical communication system. Specifically, the optical pulse signal 2 incident from one end 1a of the optical fiber 1 is transferred to the other end 1b.
When it reaches, it is necessary to measure and confirm the delay time Δτ or the phase difference Δφ between the optical components 2a and 2b.

【0007】この光ファイバ1における偏波モード分散
PDMのジョーンズマトリックス(JMM)法を用いた
一般的な測定手順を図10を用いて説明する。このジョ
ーンズマトリックス法においては、光ファイバ1の一端
1aに試験用の光パルス信号3aを入射して、光ファイ
バ1内を伝送されて光ファイバ1の他端1bに出力され
る試験用の光パルス信号3bを受光する。
A general measurement procedure using the Jones matrix (JMM) method of the polarization mode dispersion PDM in the optical fiber 1 will be described with reference to FIG. In this Jones matrix method, a test optical pulse signal 3a is incident on one end 1a of the optical fiber 1 and transmitted through the optical fiber 1 and output to the other end 1b of the optical fiber 1. The signal 3b is received.

【0008】そして、光ファイバ1の一端1aに印加す
る試験用の光パルス信号3aの偏光状態を基準軸に対し
て0°、45°、90°の3つの偏光状態に設定して、
光ファイバ1の他端1bで受光する光パルス信号3bの
検光状態を、0°、45°、90°、円(円偏光)の4
種類に設定する。そして、入射側の0°、45°、90
°の各偏光状態毎に、4種類の検光状態で光パルス信号
3bの光強度を測定する。
The polarization state of the test optical pulse signal 3a applied to the one end 1a of the optical fiber 1 is set to three polarization states of 0 °, 45 ° and 90 ° with respect to the reference axis,
The detection state of the optical pulse signal 3b received by the other end 1b of the optical fiber 1 is set to 0 °, 45 °, 90 °, and 4 (circularly polarized).
Set to type. Then, 0 °, 45 °, 90 on the incident side
The light intensity of the optical pulse signal 3b is measured in four types of detection states for each polarization state of °.

【0009】したがって、合計12種類の組合せで、測
定を実施する。各偏光状態の光パルス信号3aの光強度
(入射光強度)をX00、X45、X90(=[X])と
し、各検光状態の光パルス信号3bの光強度(出射光強
度)をY00、Y45、Y90、YR(=[Y])とする
と、(1)式が求まる。
Therefore, the measurement is carried out with a total of 12 combinations. Let the light intensity (incident light intensity) of the light pulse signal 3a in each polarization state be X00 , X45 , X90 (= [X]), and the light intensity (emission light intensity) of the light pulse signal 3b in each detection state. Is defined as Y 00 , Y 45 , Y 90 , Y R (= [Y]), the equation (1) is obtained.

【0010】 式中、[S]は、入力側の光強度X00、X45、X
90(=[X])と出力側の光強度Y00、Y45、Y90
R(=[Y])との関係を示すストークスのパラメ
ータ[S]と称する。ストークスのパラメータ
[S]が求まると、このストークスのパラメータ
[S]から、各出力光(各検光状態)のジョーンズベ
クトルJ00、J45、J90、JRを求める。さら
に、この各ジョーンズベクトルJ00、J45
90、JRから一つのジョーンズマトリックスT
を求める。
[0010] In the formula, [S] is the light intensity on the input side X 00 , X 45 , X
90 (= [X]) and output side light intensity Y 00 , Y 45 , Y 90 ,
It is referred to as a Stokes parameter [S] indicating a relationship with Y R (= [Y]). When the Stokes parameter [S] is obtained, the Jones vectors J 00 , J 45 , J 90 , and J R of each output light (each detection state) are obtained from the Stokes parameter [S]. Furthermore, each of these Jones vectors J 00 , J 45 ,
One Jones Matrix T from J 90 , J R
Ask for.

【0011】以上説明したジョーンズマトリックスT
を入射する光パルス信号3aの波長を微少波長Δλだけ
変更して、同一計算手法で求める。すなわち、2種類の
波長λ1、λ2におけるジョーンズマトリックスT(λ
1)、T(λ2)を求める。この2つのマトリックス値
T(λ1)、T(λ2)から光ファイバ1の他端1b
における光成分2a、2b相互間に生じる遅延時間Δτ
又は位相差Δφからなる偏波モード分散PDMが求ま
る。
The Jones Matrix T described above
The wavelength of the incident optical pulse signal 3a is changed by the minute wavelength Δλ and is calculated by the same calculation method. That is, two wavelengths lambda 1, Jones matrix T in lambda 2 (lambda
1 ) and T (λ 2 ) are calculated. From these two matrix values T (λ 1 ) and T (λ 2 ) the other end 1b of the optical fiber 1
Delay time Δτ between the optical components 2a and 2b in
Alternatively, the polarization mode dispersion PDM having the phase difference Δφ can be obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た手順で光ファイバの偏波モード分散PDMを測定する
手法においてはまだ改良すべき次のような課題があっ
た。
However, the method of measuring the polarization mode dispersion PDM of the optical fiber by the above-mentioned procedure still has the following problems to be improved.

【0013】すなわち、試験用の光パルス信号3aを入
射するための3種類の偏光状態と、光パルス信号3bを
取出すための4種類の検光状態との合計12種類の測定
条件に加えて、2種類の波長λ1、λ2のデータが必要で
あるので、合計、24回の測定を実施しなければならな
い。したがって、測定作業時間が大幅に増大する。
That is, in addition to a total of 12 kinds of measurement conditions including three kinds of polarization states for making the test optical pulse signal 3a incident and four kinds of detecting states for taking out the optical pulse signal 3b, Since data of two types of wavelengths λ 1 and λ 2 are required, a total of 24 measurements must be performed. Therefore, the measurement work time is significantly increased.

【0014】また、図10に示した手法においては、測
定対象の光ファイバ1における他端1bにおける偏波モ
ード分散PDMのみしか測定できない。例えば1000
kmを越える長距離の光ファイバ1においては、途中で
種々の変形や応力が印加されると考えられる。このよう
な位置においては、偏波モード分散PDMが急激に変化
すると考えられるが、光ファイバ1内の中途位置で発生
するこれらの偏波モード分散PDMの変化を把握する術
がなかった。
In the method shown in FIG. 10, only the polarization mode dispersion PDM at the other end 1b of the optical fiber 1 to be measured can be measured. For example 1000
It is considered that various deformations and stresses are applied on the way in the long-distance optical fiber 1 exceeding km. It is considered that the polarization mode dispersion PDM suddenly changes at such a position, but there is no way to understand the changes in the polarization mode dispersion PDM occurring at the midway position in the optical fiber 1.

【0015】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、光ファイバ内に発生する後方散乱光を利用
することによって、光ファイバ内の各位置における偏波
モード分散を測定できると共に、測定処理時間を大幅に
短縮できる偏波モード分散分布測定装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and the polarization mode dispersion at each position in the optical fiber can be measured by utilizing the backscattered light generated in the optical fiber. It is an object of the present invention to provide a polarization mode dispersion distribution measuring device that can significantly reduce the measurement processing time.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明の偏波モード分散分布測定装置は、互いに異
なる波長を有するパルス状の複数の光を所定の測定周期
で出射する光源部と、光源部から出射された各光を合波
する合波器と、合波器で合波された光を異なる3つの偏
波面にそれぞれ選択的に偏光して測定対象光ファイバに
入射させる偏光器と、測定対象光ファイバから出射され
る後方散乱光を受光して該後方散乱光の0°、45°、
90°及び円の各検光成分を選択的に抽出可能にされた
検光器と、検光器から出射された各検光成分を複数の元
の異なる波長の光に分波する分波器と、分波器で分波さ
れた各光を受光して光強度に対応した信号に変換する複
数の受光部と、複数の受光部から出力された信号をデジ
タルのデータに変換する複数のA/D変換器と、複数の
A/D変換器からそれぞれ出力される各データに基づい
て、測定対象光ファイバの各位置における偏波モード分
散を算出する偏波モード分散分布算出部とを備えてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the present invention is a light source section for emitting a plurality of pulsed lights having different wavelengths at a predetermined measurement cycle. And a multiplexer that combines the lights emitted from the light source unit, and a polarization that selectively polarizes the lights combined by the combiner into three different polarization planes and makes them incident on the optical fiber to be measured. And the backscattered light emitted from the optical fiber to be measured and receiving the backscattered light at 0 °, 45 °,
An analyzer capable of selectively extracting 90 ° and circular detecting components, and a demultiplexer that demultiplexes each detecting component emitted from the analyzing device into a plurality of original light beams having different wavelengths. And a plurality of light receiving units for receiving each light demultiplexed by the demultiplexer and converting it into a signal corresponding to the light intensity, and a plurality of A for converting the signals output from the plurality of light receiving units into digital data. A D / D converter and a polarization mode dispersion distribution calculator that calculates the polarization mode dispersion at each position of the optical fiber to be measured based on each data output from each of the plurality of A / D converters. There is.

【0017】このように構成された偏波モード分散分布
測定装置においては、測定制御部が、ジョーンズマトリ
ックス(JMM)法を用いた場合に採用される偏光状態
と検光状態との合計12個の組合せを測定周期毎に偏光
器及び検光器へ順次指示する。さらに、この各測定周期
内に互いに異なる波長を有するパルス状の複数の光を測
定対象の光ファイバへ印加される。したがって、必要な
測定回数が従来の24回か半分の12回に低下した。そ
の結果、測定処理時間を大幅に短縮できる。
In the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus configured as described above, the measurement control unit has a total of 12 polarization states and light analysis states adopted when the Jones matrix (JMM) method is used. The combination is sequentially instructed to the polarizer and the analyzer for each measurement cycle. Further, a plurality of pulsed lights having different wavelengths are applied to the optical fiber to be measured within each measurement period. Therefore, the required number of measurements was reduced to 24, which is a half of the conventional number, to 12 times. As a result, the measurement processing time can be significantly reduced.

【0018】また、測定対象光ファイバの一端から入射
した光を、他端側で検出するのではなくて、一端側から
出力される後方散乱光で検出している。後方散乱光は、
測定対象光ファイバ内の各位置における反射光であるの
で、等価的に各位置での光状態を検出できる。厳密に
は、一端で受信した後方散乱光は2倍の経路を伝送され
るので、受信レベルを補正する必要がある。この各位置
での光状態と一端での光状態から測定対象光ファイバ内
の各位置における偏波モード分散PDMが求まる。
Further, the light incident from one end of the optical fiber to be measured is not detected at the other end side but is detected by the backscattered light output from the one end side. The backscattered light is
Since it is the reflected light at each position in the optical fiber to be measured, it is possible to equivalently detect the optical state at each position. Strictly speaking, the backscattered light received at one end is transmitted through the double path, so it is necessary to correct the reception level. From the optical state at each position and the optical state at one end, the polarization mode dispersion PDM at each position in the measurement target optical fiber can be obtained.

【0019】また、別の発明は、上述した発明の偏波モ
ード分散分布測定装置において、光源部は、互いに異な
る波長を有するパルス状の複数の光を、測定周期内にお
いて時間をずらせて出射する。
Another aspect of the present invention is the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the above-mentioned aspect, wherein the light source section emits a plurality of pulsed lights having different wavelengths at different times within the measurement cycle. .

【0020】また、別の発明は、上述した発明の偏波モ
ード分散分布測定装置において、光源部は、互いに異な
る波長を有するパルス状の複数の光を、同一タイミング
で出射する。
According to another invention, in the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the above invention, the light source section emits a plurality of pulsed lights having different wavelengths at the same timing.

【0021】また、別の発明は、上述した発明の偏波モ
ード分散分布測定装置において、光源部は、互いに異な
る波長を有するパルス状の2つ光を出射する。
Another invention is the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the above-mentioned invention, wherein the light source section emits two pulsed lights having different wavelengths.

【0022】さらに、別の発明の偏波モード分散分布測
定装置においては、互いに異なる波長を有し、かつ時間
的にずれたパルス状の複数の光を所定の測定周期で出射
する波長可変光源部と、波長可変光源部から出射された
光を外部指示に基づいて異なる3つの偏波面にそれぞれ
選択的に偏光して測定対象光ファイバに入射させる偏光
器と、測定対象光ファイバから出射される後方散乱光を
受光して該後方散乱光の0°、45°、90°及び円の
各検光成分を選択的に抽出可能にされた検光器と、検光
器から出射された各検光成分を各波長の光に分波する分
波器と、分波器で分波された各光を受光して光強度に対
応した信号に変換する複数の受光部と、測定周期の開始
時刻から一定の時間間隔で複数の受光部から出力された
信号をデジタルのデータに変換する複数のA/D変換器
と、複数のA/D変換器からそれぞれ出力される各デー
タに基づいて、測定対象光ファイバの各位置における偏
波モード分散(PMD)を算出する偏波モード分散分布
算出部と、偏光状態と検光状態との合計12個の組合せ
を測定周期毎に偏光器及び検光器へ順次指示すると共
に、この合計12個の組合せの指示後に偏波モード分散
分布算出部へ偏波モード分散の算出を指示する測定制御
部とを備えている。
Further, in the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of another invention, a wavelength tunable light source section for emitting a plurality of pulsed lights having different wavelengths and temporally shifted from each other in a predetermined measurement cycle. And a polarizer that selectively polarizes the light emitted from the variable wavelength light source unit into three different polarization planes based on an external instruction to enter the optical fiber to be measured, and a rearward light emitted from the optical fiber to be measured. An analyzer capable of receiving scattered light and selectively extracting each of the 0.degree., 45.degree., 90.degree. And circular detecting components of the backscattered light, and each detecting light emitted from the analyzer. From the start time of the measurement cycle, a demultiplexer that demultiplexes the component into light of each wavelength, multiple light receiving units that receive each light demultiplexed by the demultiplexer and convert it into a signal corresponding to the light intensity, The signals output from multiple light-receiving units are digitally converted at fixed time intervals. Of polarization mode dispersion (PMD) at each position of the optical fiber to be measured based on each of the plurality of A / D converters that convert the optical fiber into the data and the respective data output from each of the plurality of A / D converters. The wave mode dispersion distribution calculation unit and the total of 12 combinations of the polarization state and the detection state are sequentially instructed to the polarizer and the analyzer for each measurement cycle, and after the total 12 combinations are instructed, the polarization mode is calculated. And a measurement control unit for instructing the dispersion distribution calculation unit to calculate polarization mode dispersion.

【0023】このように構成された偏波モード分散分布
測定装置においては、互いに波長が異なりかつ時間的に
ずれた複数のパルス波形を有する光を出射する波長可変
光源部を採用しているので、合波器が必要でなく、装置
全体の簡素化を図ることができる。
In the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus configured as described above, since the wavelength tunable light source section which emits light having a plurality of pulse waveforms having different wavelengths and temporally shifted from each other is adopted, A multiplexer is not required, and the entire device can be simplified.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。 (第1実施形態)図1は本発明の第1実施形態に係る偏
波モード分布測定装置の概略構成図である。光源部10
内には、図2に示すように、パルス幅Wを有する波長λ
1の光パルスa1を一定の測定周期TSで出射する半導体
レーザ11aと、パルス幅Wを有する波長λ2の光パル
スa2を一定の測定周期TSで出射する半導体レーザ11
bとが組込まれている。各半導体レーザ11a、11b
から出射される各光パルスa1、a2のパルス幅W、測定
周期TS、各光パルスa1、a2の出射タイミングのずれ
量tSは駆動回路13にて駆動制御される。駆動回路1
3は、それぞれ測定周期TSの各開始時刻になると、タ
イミング制御部28へ変換開始タイミング信号d1、d2
を送出する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a polarization mode distribution measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. Light source unit 10
As shown in FIG. 2, the wavelength λ has a pulse width W.
The semiconductor laser 11 for emitting the semiconductor laser 11a for emitting the first light pulses a 1 in a certain measurement period T S, the light pulses a 2 wavelength lambda 2 having a pulse width W at a certain measurement period T S
b and are incorporated. Each semiconductor laser 11a, 11b
Each optical pulse a 1, a 2 of the pulse width W emitted from the measurement period T S, the deviation amount t S of the emission timing of each optical pulse a 1, a 2 is driven and controlled by the drive circuit 13. Drive circuit 1
3 starts the conversion start timing signals d 1 and d 2 to the timing control unit 28 at the respective start times of the measurement cycle T S.
Is sent.

【0025】光源部10から微少時間tSだけずれて出
射された各光パルスa1、a2は次の合波器14で一つの
光aに合波されて、次の偏光子15aが組込まれた偏光
器15へ入射される。この偏光器15は、測定制御部2
7からの指示に基づいて、偏光子15aの角度を調整し
て、入射した光aを基準方向に対する0°、45°、9
0°の各偏光状態に制御する。
[0025] Each optical pulse a 1 emitted shifted by a minute time t S from the light source unit 10, a 2 is being multiplexed into one light a in the next multiplexer 14, incorporated the following polarizer 15a It is incident on the deflected polarizer 15. This polarizer 15 is used in the measurement controller 2
Based on the instruction from 7, the angle of the polarizer 15a is adjusted so that the incident light a is 0 °, 45 °, 9 ° with respect to the reference direction.
Each polarization state of 0 ° is controlled.

【0026】偏光器15で偏光方向が0°、45°、9
0°のなかの1つに制御された光aは、光分岐器16を
そのまま通過して、コネクタ17を介して測定対象の光
ファイバ18の一端18aへ入射される。一端18aか
ら入射された光aは光ファイバ18内を他端18b方向
へ伝送される。光aが光ファイバ18内を伝送される過
程で、後方散乱光bが主じる。この後方散乱光bは、光
ファイバ18の一端18aから出射されて、コネクタ1
7を介して光分岐器16へ入射される。後方散乱光bは
光分岐器16で分岐されて検光器19へ入射される。
In the polarizer 15, the polarization directions are 0 °, 45 °, 9
The light a controlled to one of 0 ° passes through the optical branching device 16 as it is and is incident on the one end 18a of the optical fiber 18 to be measured via the connector 17. The light a incident from the one end 18a is transmitted in the optical fiber 18 toward the other end 18b. Backscattered light b is predominant in the process in which the light a is transmitted through the optical fiber 18. The backscattered light b is emitted from the one end 18a of the optical fiber 18 and the connector 1
It is incident on the optical splitter 16 via 7. The backscattered light b is split by the optical splitter 16 and is incident on the analyzer 19.

【0027】この検光器19内には検光子20と1/4
波長板21が組込まれている。検光器19は、測定制御
部27からの指示に基づいて、検光子20の角度を調整
するか1/4波長版21を選択して、入射された後方散
乱光bの基準方向に対する0°、45°、90°の検光
方向、又は円偏光(検光)の光成分を抽出する。
In this analyzer 19, an analyzer 20 and a 1/4 are provided.
A wave plate 21 is incorporated. The analyzer 19 adjusts the angle of the analyzer 20 or selects the ¼ wavelength plate 21 based on the instruction from the measurement control unit 27, and the incident backscattered light b is 0 ° with respect to the reference direction. , 45 °, 90 °, or circular polarization (analysis) light components are extracted.

【0028】検光器19で抽出された後方散乱光bの各
検光方向の光成分は、次の分波器22で、それぞれ元の
波長λ1、λ2成分を有した2つの後方散乱光b1、b2
分波する。
The light component in each detection direction of the backscattered light b extracted by the analyzer 19 is divided by the next demultiplexer 22 into two backscattered light having the original wavelengths λ 1 and λ 2 , respectively. The light is split into lights b 1 and b 2 .

【0029】分波器22で分波された各波長λ1、λ2
分を有した各後方散乱光b1、b2は、それぞれ受光部2
3a、23bで光強度に対応した信号に変換され、各増
幅部24a、24bで所定レベルに増幅されたのち、各
A/D変換器25a、25bへ入力される。
The backscattered lights b 1 and b 2 having the respective wavelengths λ 1 and λ 2 demultiplexed by the demultiplexer 22 are respectively received by the light receiving section 2.
The signal is converted into a signal corresponding to the light intensity by 3a and 23b, amplified by each amplifier 24a and 24b to a predetermined level, and then input to each A / D converter 25a and 25b.

【0030】各A/D変換器25a、25bは、図2に
示すように、タイミング制御部28からの各変換開始タ
イミング信号d1、d2が入力すると一定の時間間隔td
のクロックに同期して、入力された各信号をデジタルの
各データ値Dλ11、Dλ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ
22、Dλ23、…に変換する。各A/D変換器25a、2
5bで変換された各データ値Dλ11、Dλ12、Dλ13
…、Dλ21、Dλ22、Dλ23、…は、次の偏波モード分
散分布算出部26へ入力される。したがって、この各デ
ータ値Dλ11、Dλ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ22
Dλ23、…は、測定対象の光ファイバ18における各位
置L(一端18aからの各距離位置L1、L2、L3
…)における光パルスの光強度Yとなる。
As shown in FIG. 2, the A / D converters 25a and 25b receive a fixed time interval t d when the conversion start timing signals d 1 and d 2 from the timing controller 28 are input.
The synchronization with the clock, the input each data value of the digital d [lambda] 11 the signals are, Dλ 12, Dλ 13, ... , Dλ 21, Dλ
22 , Dλ 23 , ... Each A / D converter 25a, 2
5b converted data values Dλ 11 , Dλ 12 , Dλ 13 ,
, Dλ 21 , Dλ 22 , Dλ 23 , ... Are input to the next polarization mode dispersion distribution calculation unit 26. Therefore, each of the data values Dλ 11 , Dλ 12 , Dλ 13 , ..., Dλ 21 , Dλ 22 ,
23 , ... Are each position L in the optical fiber 18 to be measured (each distance position L 1 , L 2 , L 3 from the one end 18a,
The light intensity Y of the light pulse in

【0031】例えば、小型の計算機からなる偏波モード
分散分布算出部26は、各A/D変換器25a、25b
から入力された24種類の各測定条件(偏光状態、検光
状態、波長状態の組合せ)における各データ値Dλ11
Dλ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ22、Dλ23、…を一
旦記憶して、測定制御部27からの算出指示eに基づい
て、測定対象の光ファイバ18内の一端からの各距離位
置L1、L2、L3、…における、例えば光成分2a、2
b相互間に生じる遅延時間Δτ又は位相差Δφからなる
偏波モード分散PDM1、PDM2、PDM3、…を算出
すする。
For example, the polarization mode dispersion distribution calculator 26, which is a small computer, includes the A / D converters 25a and 25b.
Data value Dλ 11 under each of the 24 types of measurement conditions (combination of polarization state, detection state, wavelength state) input from
12 , Dλ 13 , ..., Dλ 21 , Dλ 22 , Dλ 23 , ... Are temporarily stored, and based on the calculation instruction e from the measurement control unit 27, each distance from one end in the optical fiber 18 to be measured. For example, the light components 2a, 2 at the positions L 1 , L 2 , L 3 , ...
The polarization mode dispersions PDM 1 , PDM 2 , PDM 3 , ... Comprising the delay time Δτ or the phase difference Δφ generated between b are calculated.

【0032】具体的には、光源部10から一方の単一波
長λ1の光パルスa1を出射した時における偏光器15を
0°、45°、90°の3つの偏光状態(A=1〜3)
に設定した場合の偏光器15の各電気信号に変換した場
合の各光信号X001、X451、X901(=[X]1)が予
め測定されて記憶部に記憶保持されている。同様に、光
源部10から他方の単一波長λ2の光パルスa2を出射し
た時における偏光器15を0°、45°、90°の3つ
の偏光状態(A=1〜3)に設定した場合の偏光器15
の各電気信号に変換した場合の各光信号X002、X452、
X902(=[X]2)が予め測定されて記憶部に記憶保
持されている。
Specifically, when the light source section 10 emits one optical pulse a 1 having a single wavelength λ 1 , the polarizer 15 is set to three polarization states of 0 °, 45 °, and 90 ° (A = 1. ~ 3)
The optical signals X001, X451, and X901 (= [X] 1 ) converted into the electric signals of the polarizer 15 in the case of setting are previously measured and stored in the storage unit. Similarly, the polarizer 15 when the other light pulse a 2 of single wavelength λ 2 is emitted from the light source unit 10 is set to three polarization states (A = 1 to 3) of 0 °, 45 °, and 90 °. Polarizer 15 when
Each optical signal X002, X452, when converted into each electric signal of
X902 (= [X] 2 ) is measured in advance and stored and held in the storage unit.

【0033】そして、各距離位置L1、L2、L3、…に
おける各波長λ1、λ2の各12種類のデータ値Dλ
1(=[Y]1)、Dλ2(=[Y]2)から、前述し
た(1)式を満たす各波長λ1、λ2毎のストークスのパラ
メータ[S]1、[S]2を算出する。各波長λ1
λ2毎のストークスのパラメータ[S]1、[S]2
が求まると、この各ストークスのパラメータ
[S]1、[S]2から、各波長λ1、λ2毎の出力光
(各検光状態)のジョーンズベクトルJ00、J45
90、JRを求める。さらに、この各波長λ1、λ2
毎のジョーンズベクトルJ00、J45、J90、J
Rから各波長λ1、λ2毎にそれぞれ一つのジョーンズマ
トリックスT(λ1)、T(λ1)を求める。この各
波長λ1、λ2毎のマトリックス値T(λ1)、T
(λ1)から、測定対象の光ファイバ18の該当距離位
置Lにおける光成分2a、2b相互間に生じる遅延時間
Δτ又は位相差Δφからなる偏波モード分散PMDを算
出する。
Then, twelve kinds of data values Dλ of each wavelength λ 1 and λ 2 at each distance position L 1 , L 2 , L 3 , ...
From 1 (= [Y] 1 ) and Dλ 2 (= [Y] 2 ), the Stokes parameters [S] 1 and [S] 2 for each wavelength λ 1 and λ 2 satisfying the above-mentioned equation (1) are calculated. calculate. Each wavelength λ 1 ,
Stokes parameters for each λ 2 [S] 1, [ S] 2
Then, from the Stokes parameters [S] 1 and [S] 2 , the Jones vectors J 00 and J 45 of the output light (each detection state) for each wavelength λ 1 and λ 2 are obtained.
Find J 90 and J R. Furthermore, these wavelengths λ 1 and λ 2
Each Jones Vector J 00 , J 45 , J 90 , J
Each of R wavelength lambda 1, lambda 2 every respective one of Jones matrix T (λ 1), obtaining the T (λ 1). The matrix values T (λ 1 ), T for each wavelength λ 1 , λ 2
From (λ 1 ), the polarization mode dispersion PMD including the delay time Δτ or the phase difference Δφ generated between the optical components 2a and 2b at the corresponding distance position L of the optical fiber 18 to be measured is calculated.

【0034】一つの距離位置Lにおける偏波モード分散
PMDが求まると、同様な手順で各距離位置における偏
波モード分散PMDを算出する。
When the polarization mode dispersion PMD at one distance position L is obtained, the polarization mode dispersion PMD at each distance position is calculated by the same procedure.

【0035】このようにして、測定対象の光ファイバ1
8の一端18aからの各距離位置L 1、L2、L3、…に
おける各偏波モード分散PMD1、PMD2、PMD3
…を算出する。図4は、算出された偏波モード分散PM
Dの光ファイバ18内の分布特性の一例を示す図であ
る。
In this way, the optical fiber 1 to be measured
Each distance position L from one end 18a of 8 1, L2, L3To ...
Each polarization mode dispersion PMD in1, PMD2, PMD3,
... is calculated. Figure 4 shows the calculated polarization mode dispersion PM
It is a figure which shows an example of the distribution characteristic in the optical fiber 18 of D.
It

【0036】コンピュータからなる測定制御部27は、
この偏波モード分散分布PMD測定の開始に先立って、
光源部10の駆動回路13に対して、各光パルスa1
2の幅W、測定周期TS、各光パルスa1、a2の出射タ
イミングのずれ量tSを設定する。
The measurement control unit 27 including a computer is
Prior to the start of this polarization mode dispersion distribution PMD measurement,
For the drive circuit 13 of the light source unit 10, each optical pulse a 1 ,
The width W of a 2 , the measurement cycle T S , and the deviation amount t S of the emission timing of each optical pulse a 1 , a 2 are set.

【0037】測定制御部27は、以上の準備処理が終了
すると、0°、45°、90°の3つの偏光状態と、0
°、45°、90°、円(偏光)の4つの検光状態との
合計12個の組合せを測定周期TS毎に偏光器15及び
検光器19へ順次指示すると共に、この合計12個の組
合せの指示後に偏波モード分散分布算出部26へ偏波モ
ード分散の算出指示eを送出する。
When the above-mentioned preparation process is completed, the measurement control section 27 determines the three polarization states of 0 °, 45 °, and 90 °, and 0.
Twelve combinations in total of four detection states of °, 45 °, 90 °, and circle (polarization) are sequentially instructed to the polarizer 15 and the detector 19 for each measurement cycle T S, and a total of 12 combinations. After instructing the combination, the polarization mode dispersion distribution calculation unit 26 is sent a polarization mode dispersion calculation instruction e.

【0038】この測定制御部27における詳細動作を図
3の流れ図を用いて説明する。先ず、偏光状態と検光状
態との定義を行う。図3に示すように、偏光状態A=1
を0°偏光とし、偏光状態A=2を45°偏光とし、偏
光状態A=3を90°偏光とする。また、検光状態B=
1を0°検光とし、偏光状態B=2を45°検光とし、
偏光状態B=3を90°検光とし、B=4を1/4波長
板を用いた円検光(偏光)とする。
The detailed operation of the measurement control unit 27 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the polarization state and the detection state will be defined. As shown in FIG. 3, the polarization state A = 1
Is 0 ° polarized light, the polarization state A = 2 is 45 ° polarized light, and the polarization state A = 3 is 90 ° polarized light. In addition, the detection state B =
1 is set to 0 °, polarization state B = 2 is set to 45 °,
The polarization state B = 3 is 90 ° analysis, and B = 4 is circular analysis (polarization) using a ¼ wavelength plate.

【0039】処理が開始されると、S(ステップ)1に
て、光ファイバ18へ入射する光aに対する偏光器15
の偏光状態を初期化する(A=1)。そして、偏光器1
5の偏光状態をAに設定する(S2)。次に、S3に
て、光ファイバ18から出力される後方散乱光bに対す
る検光器19の検光状態を初期化する(B=1)。そし
て、検光器19の検光状態をBに設定する(S4)。
When the process is started, the polarizer 15 for the light a incident on the optical fiber 18 is sent in S (step) 1.
The polarization state of is initialized (A = 1). And the polarizer 1
The polarization state of No. 5 is set to A (S2). Next, in S3, the detection state of the detector 19 for the backscattered light b output from the optical fiber 18 is initialized (B = 1). Then, the light detection state of the light detector 19 is set to B (S4).

【0040】次に、光源部10の駆動回路13へ光パル
スa1、a2の出力指指示を送出する(S5)。すると、
光源部10から図2に示すように、パルス幅Wで微少時
間t Sだけ出力タイミングがずれた一対の光パルスa1
2が出力される。一対の光パルスa1、a2が出力され
ると、駆動回路13から各A/D変換器25a、25b
へ変改開始指令d1、d2が送出される。その結果、一定
時間間隔tdのクロックに同期して、各A/D変換器2
5a、25bから各データ値Dλ11、Dλ12、Dλ13
…、Dλ21、Dλ22、Dλ23、…が出力開始される。
Next, an optical pulse is sent to the drive circuit 13 of the light source section 10.
Su a1, A2The output finger instruction is output (S5). Then,
As shown in FIG. 2 from the light source unit 10, when the pulse width W is very small
Interval t SOf a pair of optical pulses a whose output timing is shifted by1,
a2Is output. A pair of light pulses a1, A2Is output
Then, from the drive circuit 13 to the A / D converters 25a and 25b.
Change command to d1, D2Is sent. As a result, constant
Each A / D converter 2 is synchronized with the clock of the time interval td.
Each data value Dλ from 5a and 25b11, Dλ12, Dλ13,
…, Dλtwenty one, Dλtwenty two, Dλtwenty three, ... are output.

【0041】測定制御部27は、偏波モード分散分布演
算部26に対して、各波長λ1、λ2に対する各データ値
Dλ11、Dλ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ22、D
λ23、…の読取指示eを送出する(S6)。その結果、
偏波モード分散分布演算部26は、偏光状態Aと検光状
態Bとの組合せ[AB]からなる一つの測定条件におけ
る各波長λ1、λ2に対する各データ値Dλ11、Dλ12
Dλ13、…、Dλ21、Dλ 22、Dλ23、…の読取りを開
始する。
The measurement controller 27 controls the polarization mode dispersion distribution.
For each wavelength λ1, Λ2Each data value for
11, Dλ12, Dλ13, ..., Dλtwenty one, Dλtwenty two, D
λtwenty three, And the reading instruction e of ... Is transmitted (S6). as a result,
The polarization mode dispersion distribution calculation unit 26 calculates the polarization state A and the analysis state.
In one measurement condition consisting of combination [AB] with state B
Each wavelength λ1, Λ2Each data value for11, Dλ12,
13, ..., Dλtwenty one, Dλ twenty two, Dλtwenty threeOpen reading of
Start.

【0042】そして、一対の光パルスa1、a2の出力開
始時刻から測定周期(期間)TSが経過すると(S
7)、一つの測定条件に対する後方散乱光b1、b2に対
する測定処理が終了したと判断して、S8にて、後方散
乱光bに対する検光状態を更新する(B=B+1)。
Then, when the measurement cycle (period) T S elapses from the output start time of the pair of optical pulses a 1 and a 2 (S
7), it is determined that the measurement process for the backscattered lights b 1 and b 2 under one measurement condition is completed, and in S8, the detection state for the backscattered light b is updated (B = B + 1).

【0043】そして、更新後の検光状態Bが4を越えて
いない場合は(S9)、S4へ戻り、更新後の検光状態
Bを用いた測定条件に対する後方散乱光b1、b2に対す
る測定処理を開始する。
When the updated detection state B does not exceed 4 (S9), the process returns to S4, and the backscattered lights b 1 and b 2 for the measurement conditions using the updated detection state B are measured. Start the measurement process.

【0044】S9にて、更新後の検光状態Bが4を越え
た場合は、一つの偏光状態に対する検光状態を変更した
4回の測定処理が終了したので、S10にて、光ファイ
バ18に入射する光aに対する偏光状態を更新する(A
=A+1)。
If the post-update detection state B exceeds 4 in S9, the measurement processing for changing the detection state for one polarization state has been completed four times, so in S10, the optical fiber 18 Update the polarization state for the light a incident on (A
= A + 1).

【0045】そして、更新後の偏光状態Aが3を越えて
いない場合は(S11)、S2へ戻り、更新後の偏光状
態Aを用いた測定条件に対する後方散乱光b1、b2に対
する測定処理を開始する。
If the updated polarization state A does not exceed 3 (S11), the process returns to S2, and the measurement process for the backscattered lights b 1 and b 2 under the measurement conditions using the updated polarization state A is performed. To start.

【0046】S11にて、更新後の偏光状態Aが3を越
えた場合は、3つの偏光状態Aと4つの検光状態Bとの
合計12個の組合せ[AB]に対する各波長λ1、λ2
対する各データ値Dλ11、Dλ12、Dλ13、…、D
λ21、Dλ22、Dλ23、…の読取り処理が終了したの
で、偏波モード分散分布演算部26に対して、測定対象
の光ファイバ18の各位置Lにおける偏波モード分散P
MD1、PMD2、PMD3、…の算出指示eを出力す
る。
When the updated polarization state A exceeds 3 in S11, the respective wavelengths λ 1 and λ for 12 combinations [AB] of the three polarization states A and the four detection states B in total. Each data value for 211 , Dλ 12 , Dλ 13 , ..., D
Since the reading processing of λ 21 , Dλ 22 , Dλ 23 , ... Has been completed, the polarization mode dispersion P at each position L of the optical fiber 18 to be measured is instructed to the polarization mode dispersion distribution calculator 26.
The calculation instruction e of MD 1 , PMD 2 , PMD 3 , ... Is output.

【0047】偏波モード分散分布算出部26は、測定制
御部27から偏波モード分散の算出指示eが入力する
と、前述した手順で測定対象の光ファイバ18の一端1
8aからの各距離位置L1、L2、L3、…における各偏
波モード分散PMD1、PMD2、PMD3、…を算出す
る。そして、算出結果を出力する。
When the polarization mode dispersion calculation instruction e is input from the measurement control section 27, the polarization mode dispersion distribution calculation section 26 receives one end 1 of the optical fiber 18 to be measured according to the procedure described above.
The polarization mode dispersions PMD 1 , PMD 2 , PMD 3 , ... At the distance positions L 1 , L 2 , L 3 , ... From 8a are calculated. Then, the calculation result is output.

【0048】このように構成された偏波モード分散測定
装置においては、光源部10から出力され、合波器14
及び偏光器15を経由し、測定対象の光ファイバ18の
一端18aから入射した光aを、他端18bで検出する
のではなくて、一端18a側から出力される後方散乱光
bで検出している。
In the polarization mode dispersion measuring apparatus configured as described above, the output from the light source unit 10 and the multiplexer 14
The light a incident from the one end 18a of the optical fiber 18 to be measured via the polarizer 15 is detected by the backscattered light b output from the one end 18a side instead of being detected by the other end 18b. There is.

【0049】後方散乱光bは、測定対象の光ファイバ1
8内の各距離位置L1、L2、L3、…における反射光で
あるので、等価的に各位置Lでの光状態を検出できる。
そして、各距離位置L1、L2、L3、…における後方散
乱光bの各測定条件における各データ値Dλ11、D
λ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ22、Dλ23、…を読取
り、これらのデータ値を用いて、測定対象の光ファイバ
18内の各距離位置L1、L2、L3、…における各偏波
モード分散PMD1、PMD2、PMD3、…を求めてい
る。したがって、測定対象の光ファイバ18の偏波モー
ド分散PMDをより詳細に測定できる。
The back scattered light b is the optical fiber 1 to be measured.
Since it is the reflected light at each of the distance positions L 1 , L 2 , L 3 , ... Within 8 the light state at each position L can be equivalently detected.
Then, each data value Dλ 11 , D under each measurement condition of the backscattered light b at each distance position L 1 , L 2 , L 3 , ...
λ 12, Dλ 13, ..., Dλ 21, Dλ 22, Dλ 23, ... reads, using these data values, each distance position in the optical fiber 18 to be measured L 1, L 2, L 3 , ... The respective polarization mode dispersions PMD 1 , PMD 2 , PMD 3 , ... Therefore, the polarization mode dispersion PMD of the optical fiber 18 to be measured can be measured in more detail.

【0050】また、測定制御部27は、ジョーンズマト
リックス(JMM)法を用いた場合に採用される偏光器
15の3つの偏光状態と検光子19の4つの検光状態と
の合計12個の組合せを測定周期TS毎に偏光器15及
び検光器19へ順次指示している。さらに、この各測定
周期TS内に互いに異なる波長λ1、λ2を有し、出射タ
イミングが微少時間tSだけずれた一対の光パルスa1
2が合波された光aが測定対象の光ファイバ18へ印
加される。そして、後方散乱光bを分波器22で元の各
波長λ1、λ2を有する二つの後方散乱光b1、b2に分離
している。
Further, the measurement control unit 27 has a total of 12 combinations of the three polarization states of the polarizer 15 and the four analysis states of the analyzer 19 which are adopted when the Jones matrix (JMM) method is used. Is sequentially instructed to the polarizer 15 and the analyzer 19 for each measurement cycle T S. Further, a pair of optical pulses a 1 , which have different wavelengths λ 1 and λ 2 in each measurement period T S and whose emission timings are deviated by a minute time t S ,
The light a obtained by multiplexing a 2 is applied to the optical fiber 18 to be measured. Then, the backscattered light b is separated by the demultiplexer 22 into two backscattered lights b 1 and b 2 having respective original wavelengths λ 1 and λ 2 .

【0051】したがって、互いに異なる波長λ1、λ2
光に対する演算を同一の測定周期T S内で実施できるの
で、必要な測定回数が従来の24回から半分の12回に
低下した。その結果、偏波モード分散PMDの測定処理
時間を大幅に短縮できる。
Therefore, different wavelengths λ1, Λ2of
The same measurement cycle T for light calculation SCan be done within
So, the required number of measurements is now 24 times, which is half the previous number, and 12 times.
Fell. As a result, polarization mode dispersion PMD measurement processing
The time can be greatly reduced.

【0052】(第2実施形態)図1に示した第1実施形
態装置においては、光源部10から出力される一対の光
パルスa1、a2は、出射タイミングが微少時間tSだけ
ずれるように制御した。しかし、図5に示すように、各
光パルスa1、a2の出射タイミングを同一に制御するこ
とも可能である。
[0052] In the first embodiment apparatus shown in Second Embodiment FIG. 1, a pair of optical pulses a 1, a 2 output from the light source unit 10, such emission timing is shifted by a minute time t S Controlled to. However, as shown in FIG. 5, it is also possible to control the emission timings of the optical pulses a 1 and a 2 to be the same.

【0053】(第3実施形態)図6は本発明の第3実施
形態に係る偏波モード分布測定装置の概略構成図であ
る。図1に示す第1実施形態の偏波モード分布測定装置
と同一部分には同一符号が付されている。したがって、
重複する部分の詳細説明を省略する。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a polarization mode distribution measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those of the polarization mode distribution measuring apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Therefore,
Detailed description of the overlapping parts will be omitted.

【0054】この第3実施形態装置において、光源部1
0内には、それぞれ異なる波長λ1、λ2、…、λNを有
する光パルスa1、a2、…、aNを出射するN(N>
3)台の半導体レーザ11a、11b、…、11Nが組
込まれている。合波器14はN個の光パルスa1、a2
…、aNを一つの光aに合波する。
In the device of the third embodiment, the light source unit 1
Within 0, different wavelengths lambda 1, respectively, lambda 2, ..., the light pulses a 1, a 2 with lambda N, ..., to emit a N N (N>
3) The semiconductor lasers 11a, 11b, ..., 11 N are incorporated. The multiplexer 14 has N optical pulses a 1 , a 2 ,
..., a N is combined into one light a.

【0055】合波器14で合成された光aは、偏光器1
5、光分岐器16を介して測定対象の光ファイバ18へ
入射される。光ファイバ18の後方散乱光bは、光分岐
器16及び検光器19を介して分波器22aへ入射され
る。分波器22aは、入射した後方散乱光bを、それぞ
れ元の波長λ1、λ2、…、λN成分を有したN個の後方
散乱光b1、b2、…、bNに分波する。
The light a synthesized by the multiplexer 14 is the polarizer 1
5, it is incident on the optical fiber 18 to be measured through the optical branching device 16. The backscattered light b of the optical fiber 18 is incident on the demultiplexer 22a via the optical branching device 16 and the photodetector 19. The demultiplexer 22a demultiplexes the incident backscattered light b into N backscattered lights b 1 , b 2 , ..., B N having original wavelengths λ 1 , λ 2 , ..., λ N components, respectively. To wave.

【0056】分波器22aで分岐された各波長λ1
λ2、…、λN成分を有した各後方散乱光b1、b2、…、
Nは、それぞれ受光部23a、23b、…、23Nで光
強度に対応した信号に変換されたのち、A/D変換器2
5a、25b、…、25Nへ入力される。
Each wavelength λ 1 branched by the demultiplexer 22a,
, each backscattered light b 1 , b 2 , ..., Having a λ 2 , ..., λ N component
b N is converted into a signal corresponding to the light intensity by each of the light receiving sections 23a, 23b, ..., 23 N , and then the A / D converter 2
5a, 25b, ..., 25 N.

【0057】各A/D変換器25a、25b、…25N
は、タイミング制御部28からの各変換開始タイミング
信号d1、d2、…dNが入力すると一定の時間間隔t
dで、入力された各信号をデジタルの各データ値D
λ11、Dλ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ22、Dλ23
…、DλN1、DλN2、DλN3、…に変換する。各A/D
変換器25a、25b、…25Nで変換された各データ
値Dλ11、Dλ12、Dλ13、…、Dλ21、Dλ22、Dλ
23、…、DλN1、DλN2、DλN3、…は、次の偏波モー
ド分散分布算出部26へ入力される。
Each A / D converter 25a, 25b, ... 25 N
Is a constant time interval t when each conversion start timing signal d 1 , d 2 , ... d N from the timing control unit 28 is input.
At d , each input signal is converted to each digital data value D
λ 11 , Dλ 12 , Dλ 13 , ..., Dλ 21 , Dλ 22 , Dλ 23 ,
, Dλ N1 , Dλ N2 , Dλ N3 , ... Each A / D
.. 25 N converted by the converters 25a, 25b, ... 25 N , Dλ 11 , Dλ 12 , Dλ 13 , ..., Dλ 21 , Dλ 22 , Dλ
23 , ..., Dλ N1 , Dλ N2 , Dλ N3 , ... Are input to the next polarization mode dispersion distribution calculation unit 26.

【0058】偏波モード分散分布算出部26は、測定制
御部27から指定されたN個の波長λ1、λ2、…、λN
のうちの任意の一対の波長λa、λbの組合せを用いて、
測定対象の光ファイバ18の各距離位置Lに対する偏波
モード分散PMDの演算処理を実施する。
The polarization mode dispersion distribution calculator 26 has N wavelengths λ 1 , λ 2 , ..., λ N designated by the measurement controller 27.
Using a pair of wavelengths λ a and λ b of
The calculation processing of the polarization mode dispersion PMD for each distance position L of the measurement target optical fiber 18 is performed.

【0059】このように構成された偏波モード分散分布
測定装置においては、測定制御部27が、互いに波長領
域が異なる複数対の波長を順次選択して、偏波モード分
散分布算出部26に指示することによって、図7(a)
に示すように、光ファイバ18における各波長λにおけ
る偏波モード分散PMDが算出され、偏波モード分散P
MMの波長特性を得ることができる。
In the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus configured as described above, the measurement control unit 27 sequentially selects a plurality of pairs of wavelengths having different wavelength regions, and instructs the polarization mode dispersion distribution calculation unit 26. By doing so, FIG.
, The polarization mode dispersion PMD at each wavelength λ in the optical fiber 18 is calculated, and the polarization mode dispersion P
The wavelength characteristics of MM can be obtained.

【0060】さらに、一対の波長λa、λbを近接した波
長どうしの組合せのみではなくて、図7(b)に示すよ
うに、任意の波長どうしの組合せに対する偏波モード分
散PMDを測定することができる。
Further, the polarization mode dispersion PMD is measured not only for a combination of adjacent wavelengths of a pair of wavelengths λ a and λ b but also for a combination of arbitrary wavelengths as shown in FIG. 7B. be able to.

【0061】このように、この第3実施形態の偏波モー
ド分散分布測定装置においては、測定対象の光ファイバ
18の偏波モード分散PMDにおける種々の波長特性を
得ることができる。
As described above, the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the third embodiment can obtain various wavelength characteristics in the polarization mode dispersion PMD of the optical fiber 18 to be measured.

【0062】(第4実施形態)図8は本発明の第4実施
形態に係る偏波モード分布測定装置の概略構成図であ
る。図1に示す第1実施形態の偏波モード分布測定装置
と同一部分には同一符号が付されている。したがって、
重複する部分の詳細説明を省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a polarization mode distribution measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those of the polarization mode distribution measuring apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Therefore,
Detailed description of the overlapping parts will be omitted.

【0063】この第3実施形態装置においては、図1の
第1実施形態装置における光源部10の代りに波長可変
光源部30を設け、合波器14を除去している。波長可
変光源部30内には、駆動回路13aにて発振波長λが
所定の波長範囲で任意に可変設定される半導体レーザ3
1が組込まれている。
In the third embodiment device, a variable wavelength light source part 30 is provided instead of the light source part 10 in the first embodiment device of FIG. 1, and the multiplexer 14 is removed. In the tunable wavelength light source unit 30, the semiconductor laser 3 in which the oscillation wavelength λ is arbitrarily variably set within a predetermined wavelength range by the drive circuit 13a
1 is incorporated.

【0064】そして、測定制御部27が駆動回路13a
に、互いに波長が異なりかつ時間的にずれた複数のパル
ス波形を有する光の出射指令を送出すると、波長可変光
源部30から、図2(a)に示した、測定周期TS内に
おいて、同一パルス幅Wを有し、波長λが互いに異な
り、かつ発生時刻が微少時間tSだけずれた一対のパル
ス波形を有した一つの光aが出射される。この波長可変
光源部30から出射された一つの光aはそのまま偏光器
15へ入射される。それ以降の動作は、図1の第1実施
形態装置と同じである。
Then, the measurement control unit 27 causes the drive circuit 13a.
In addition, when an emission command of light having a plurality of pulse waveforms having different wavelengths and temporally different from each other is sent, the same wavelength is output from the wavelength variable light source unit 30 within the measurement cycle T S shown in FIG. has a pulse width W, different wavelength λ from each other, and one light a generation time had a pair of pulse waveform shifted by a minute time t S is emitted. One light a emitted from the variable wavelength light source unit 30 is directly incident on the polarizer 15. The subsequent operation is the same as that of the first embodiment device of FIG.

【0065】したがって、先に説明した第1実施形態の
偏波モード分散分布測定装置とほぼ同様の作用効果を奏
することができる。さらに、この実施形態装置において
は、合波器を用いる必要がない。
Therefore, it is possible to obtain substantially the same operational effect as the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the first embodiment described above. Further, in this embodiment device, it is not necessary to use a multiplexer.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏波モー
ド分散分布測定装置においては、光ファイバ内に発生す
る後方散乱光を利用して光ファイバ内の各位置を伝搬す
る光の情報を得ている。さらに、光ファイバに入射する
光に対して、一つの測定周期内で波長の異なる複数の光
パルスを組込むようにしている。したがって、光ファイ
バ内の各位置における偏波モード分散PMDを測定でき
ると共に、測定処理時間を大幅に短縮できる。
As described above, in the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the present invention, the information on the light propagating at each position in the optical fiber is utilized by utilizing the backscattered light generated in the optical fiber. It has gained. Further, a plurality of light pulses having different wavelengths are incorporated into the light entering the optical fiber within one measurement cycle. Therefore, the polarization mode dispersion PMD at each position in the optical fiber can be measured, and the measurement processing time can be significantly shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係わる偏波モード分散
分布測定装置の概略構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a polarization mode dispersion distribution measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第1実施形態の偏波モード分散分布測定装置
の測定動作を示すタイムチャート
FIG. 2 is a time chart showing the measurement operation of the polarization mode dispersion distribution measurement apparatus of the first embodiment.

【図3】同第1実施形態の偏波モード分散分布測定装置
に組込まれた測定制御部の動作を示す流れ図
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of a measurement control unit incorporated in the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the first embodiment.

【図4】同第1実施形態の偏波モード分散分布測定装置
で測定された偏波モード分散の特性を示す図
FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of polarization mode dispersion measured by the polarization mode dispersion distribution measurement apparatus of the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施形態に係わる偏波モード分散
分布測定装置における光源部から出射される光の波形を
示す図
FIG. 5 is a diagram showing a waveform of light emitted from a light source unit in the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施形態に係わる偏波モード分散
分布測定装置の概略構成を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a polarization mode dispersion distribution measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図7】同第3実施形態の偏波モード分散分布測定装置
で測定された偏波モード分散の波長特性を示す図
FIG. 7 is a diagram showing wavelength characteristics of polarization mode dispersion measured by the polarization mode dispersion distribution measuring apparatus of the third embodiment.

【図8】本発明の第4実施形態に係わる偏波モード分散
分布測定装置の概略構成を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a polarization mode dispersion distribution measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】偏波モード分散を説明するための図FIG. 9 is a diagram for explaining polarization mode dispersion.

【図10】ジヨーンズマトリックス法を用いた偏波モー
ド分散の測定原理を説明するための図
FIG. 10 is a diagram for explaining the measurement principle of polarization mode dispersion using the Johnson matrix method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…光源部 11a、11b、11N…半導体レーザ 13、13a…駆動回路 14…合波器 15…偏光器 16…光分岐器 18…光ファイバ 19…検光器 22,22a…分波器 23a、23b、23N…受光部 24a、24b、24N…増幅部 25a、25b、25N…A/D変換器 26…偏波モード分散分布演算部 27…測定制御部 28…タイミング制御部 30…波長可変光源部10 ... Light source parts 11a, 11b, 11 N ... Semiconductor lasers 13, 13a ... Driving circuit 14 ... Multiplexer 15 ... Polarizer 16 ... Optical splitter 18 ... Optical fiber 19 ... Analyzer 22, 22a ... Splitter 23a , 23b, 23 N ... Light receiving parts 24a, 24b, 24 N ... Amplifying parts 25a, 25b, 25 N ... A / D converter 26 ... Polarization mode dispersion distribution computing part 27 ... Measurement control part 28 ... Timing control part 30 ... Variable wavelength light source

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに異なる波長を有するパルス状の複
数の光を所定の測定周期(TS)で出射する光源部(1
0)と、 該光源部から出射された各光を合波する合波器(14)
と、 該合波器で合波された光を異なる3つの偏波面にそれぞ
れ選択的に偏光して測定対象光ファイバ(18)に入射
させる偏光器(15)と、 前記測定対象光ファイバから出射される後方散乱光
(b)を受光して該後方散乱光の0°、45°、90°
及び円の各検光成分を選択的に抽出可能にされた検光器
(19)と、 該検光器から出射された各検光成分を前記複数の元の異
なる波長の光に分波する分波器(22)と、 該分波器で分波された各光を受光して光強度に対応した
信号に変換する複数の受光部(23a、23b)と、 該複数の受光部から出力された信号をデジタルのデータ
に変換する複数のA/D変換器(25a、25b)と、 該複数のA/D変換器からそれぞれ出力される各データ
に基づいて、前記測定対象光ファイバの各位置(L)に
おける偏波モード分散(PMD)を算出する偏波モード
分散分布算出部(26)とを備えた偏波モード分散分布
測定装置。
1. A light source section (1) for emitting a plurality of pulsed lights having different wavelengths at a predetermined measurement cycle (T S ).
0) and a multiplexer (14) for multiplexing the lights emitted from the light source unit.
A polarizer (15) which selectively polarizes the lights combined by the multiplexer into three different polarization planes and makes the polarized light enter the measurement target optical fiber (18), and exits from the measurement target optical fiber. Received backscattered light (b) is received, and the backscattered light is 0 °, 45 °, 90 °.
And an analyzer (19) capable of selectively extracting each of the detection components of a circle, and demultiplexing each of the detection components emitted from the analysis device into the plurality of original light beams having different wavelengths. A demultiplexer (22), a plurality of light receiving units (23a, 23b) for receiving each light demultiplexed by the demultiplexer and converting it into a signal corresponding to the light intensity, and outputs from the plurality of light receiving units A plurality of A / D converters (25a, 25b) for converting the generated signals into digital data, and each of the measurement target optical fibers based on the respective data output from the plurality of A / D converters A polarization mode dispersion distribution measuring device comprising: a polarization mode dispersion distribution calculation unit (26) for calculating the polarization mode dispersion (PMD) at the position (L).
【請求項2】 前記光源部は、互いに異なる波長を有す
るパルス状の複数の光を、前記測定周期内において時間
をずらせて出射することを特徴とする請求項1記載の偏
波モード分散分布測定装置。
2. The polarization mode dispersion distribution measurement according to claim 1, wherein the light source unit emits a plurality of pulsed lights having wavelengths different from each other at different times within the measurement cycle. apparatus.
【請求項3】 前記光源部は、互いに異なる波長を有す
るパルス状の複数の光を、同一タイミングで出射するこ
とを特徴とする請求項1記載の偏波モード分散分布測定
装置。
3. The polarization mode dispersion distribution measuring apparatus according to claim 1, wherein the light source section emits a plurality of pulsed lights having different wavelengths at the same timing.
【請求項4】 前記光源部は、互いに異なる波長を有す
るパルス状の2つ光を出射することを特徴とする請求項
1乃至3のいずれか1項記載の偏波モード分散分布測定
装置。
4. The polarization mode dispersion distribution measuring device according to claim 1, wherein the light source unit emits two pulsed lights having wavelengths different from each other.
【請求項5】 互いに異なる波長を有し、かつ時間的に
ずれたパルス状の複数の光を所定の測定周期(TS)で
出射する波長可変光源部(30)と、 該波長可変光源部から出射された光を外部指示に基づい
て異なる3つの偏波面にそれぞれ選択的に偏光して測定
対象光ファイバ(18)に入射させる偏光器(15)
と、 前記測定対象光ファイバから出射される後方散乱光
(b)を受光して該後方散乱光の0°、45°、90°
及び円の各検光成分を選択的に抽出可能にされた検光器
(19)と、 該検光器から出射された各検光成分を前記各波長の光に
分波する分波器(22)と、 該分波器で分波された各光を受光して光強度に対応した
信号に変換する複数の受光部(23a、23b)と、 前記測定周期の開始時刻から一定の時間間隔(tS)で
前記複数の受光部から出力された信号をデジタルのデー
タに変換する複数のA/D変換器(25a、25b)
と、 該複数のA/D変換器からそれぞれ出力される各データ
に基づいて、前記測定対象光ファイバの各位置(L)に
おける偏波モード分散(PMD)を算出する偏波モード
分散分布算出部(26)と、 前記偏光状態と検光状態との合計12個の組合せを前記
測定周期毎に前記偏光器及び検光器へ順次指示すると共
に、この合計12個の組合せの指示後に前記偏波モード
分散分布算出部へ偏波モード分散の算出を指示する測定
制御部(27)とを備えた偏波モード分散分布測定装
置。
5. A wavelength tunable light source section (30) for emitting a plurality of pulsed lights having different wavelengths and shifted in time at a predetermined measurement cycle (T S ), and the tunable light source section. A polarizer (15) that selectively polarizes the light emitted from the three different polarization planes based on an external instruction and makes the polarized light enter the optical fiber (18) to be measured.
And 0 °, 45 °, 90 ° of the backscattered light by receiving the backscattered light (b) emitted from the optical fiber to be measured.
And a detector (19) capable of selectively extracting each of the detection components of a circle, and a demultiplexer (D) for demultiplexing each of the detection components emitted from the detector into light of each wavelength ( 22), a plurality of light receiving sections (23a, 23b) for receiving each light demultiplexed by the demultiplexer and converting it into a signal corresponding to the light intensity, and a constant time interval from the start time of the measurement cycle. A plurality of A / D converters (25a, 25b) for converting the signals output from the plurality of light receiving units at (t S ) into digital data
And a polarization mode dispersion distribution calculation unit that calculates polarization mode dispersion (PMD) at each position (L) of the measurement target optical fiber based on each data output from the plurality of A / D converters. (26) and sequentially instructing the polarizer and the analyzer of a total of 12 combinations of the polarization state and the detection state for each measurement cycle, and after instructing the total of 12 combinations, the polarization A polarization mode dispersion distribution measuring apparatus comprising: a measurement control unit (27) for instructing a mode dispersion distribution calculating unit to calculate polarization mode dispersion.
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