JP2003156410A - 光ファイバの特性評価方法および装置 - Google Patents
光ファイバの特性評価方法および装置Info
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- JP2003156410A JP2003156410A JP2001357489A JP2001357489A JP2003156410A JP 2003156410 A JP2003156410 A JP 2003156410A JP 2001357489 A JP2001357489 A JP 2001357489A JP 2001357489 A JP2001357489 A JP 2001357489A JP 2003156410 A JP2003156410 A JP 2003156410A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラマン光増幅による利得特性を簡便かつ精度
良く測定すること。 【解決手段】 光パルスＳ１とＣＷ光Ｓ２を被測定光フ
ァイバ３中に対向伝搬させたときの相互作用で生じるラ
マン光増幅を受けたＣＷ光を、光カプラ４、光波長フィ
ルタ７、波長依存性がないかまたは小さい光カプラまた
は挿入損失の小さい光スイッチ９を介して第１光検出器
５および光パワーメータ（第２光検出器）８に導き、第
１光検出器５で増幅成分を検出し、第２光検出器８で直
流成分を検出し、信号処理装置６で信号処理して、ラマ
ン利得特性、特に波長に対するラマン利得特性を測定す
る。
良く測定すること。 【解決手段】 光パルスＳ１とＣＷ光Ｓ２を被測定光フ
ァイバ３中に対向伝搬させたときの相互作用で生じるラ
マン光増幅を受けたＣＷ光を、光カプラ４、光波長フィ
ルタ７、波長依存性がないかまたは小さい光カプラまた
は挿入損失の小さい光スイッチ９を介して第１光検出器
５および光パワーメータ（第２光検出器）８に導き、第
１光検出器５で増幅成分を検出し、第２光検出器８で直
流成分を検出し、信号処理装置６で信号処理して、ラマ
ン利得特性、特に波長に対するラマン利得特性を測定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラマン光増幅とい
う光ファイバの持つ非線形効果により生じた信号光の波
形変化を解析して光ファイバの長手方向にわたる光増幅
特性等の分布を評価する方法、および、そのための装置
に関するものである。
う光ファイバの持つ非線形効果により生じた信号光の波
形変化を解析して光ファイバの長手方向にわたる光増幅
特性等の分布を評価する方法、および、そのための装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラマン光増幅による光増幅効果を用いて
信号品質の劣化を抑制し、長距離化を図った光伝送シス
テムが検討されている。特に、既設光線路を使用したＷ
ＤＭ（波長多重）通信へこのラマン光増幅効果を適用す
ることが検討されている。そのためには、既設光線路の
波長に対するラマン利得特性を評価することが重要とな
る。このラマン光増幅による利得特性を測定する技術と
して、特開平２−２３８３３９号公報で開示された「光
ファイバの特性評価方法および装置」が知られている。
信号品質の劣化を抑制し、長距離化を図った光伝送シス
テムが検討されている。特に、既設光線路を使用したＷ
ＤＭ（波長多重）通信へこのラマン光増幅効果を適用す
ることが検討されている。そのためには、既設光線路の
波長に対するラマン利得特性を評価することが重要とな
る。このラマン光増幅による利得特性を測定する技術と
して、特開平２−２３８３３９号公報で開示された「光
ファイバの特性評価方法および装置」が知られている。
【０００３】特開平２−２３８３３９号公報で開示され
ている技術の原理を図３に示す。この技術では、第１光
源１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ３にその一
端３−１から入射させ、他端３−２より第２光源２から
のＣＷ光（連続光）Ｓ２を被測定光ファイバ３に入射さ
せて光パルスＳ１と対向させて伝搬させて、第１光源１
からの光パルスＳ１と第２光源２からのＣＷ光Ｓ２との
間の相互作用によりラマン光増幅を生じさせる。ラマン
光増幅を受けたＣＷ光は光カプラ４を介して光検出器５
に導かれ、光検出器５にて電気信号に変換され、信号処
理装置６で信号処理される。このラマン光増幅を受けた
ＣＷ光の光パワーの時間的変化波形を解析することによ
り、ラマン光増幅による利得が測定される。また、光検
出器５の前段に光波長フィルタ７を配置することで、ラ
マン光増幅効果のみを取り出すように、光パルスＳ１に
より発生する後方レーリー散乱光等の不要な光が除去さ
れる。
ている技術の原理を図３に示す。この技術では、第１光
源１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ３にその一
端３−１から入射させ、他端３−２より第２光源２から
のＣＷ光（連続光）Ｓ２を被測定光ファイバ３に入射さ
せて光パルスＳ１と対向させて伝搬させて、第１光源１
からの光パルスＳ１と第２光源２からのＣＷ光Ｓ２との
間の相互作用によりラマン光増幅を生じさせる。ラマン
光増幅を受けたＣＷ光は光カプラ４を介して光検出器５
に導かれ、光検出器５にて電気信号に変換され、信号処
理装置６で信号処理される。このラマン光増幅を受けた
ＣＷ光の光パワーの時間的変化波形を解析することによ
り、ラマン光増幅による利得が測定される。また、光検
出器５の前段に光波長フィルタ７を配置することで、ラ
マン光増幅効果のみを取り出すように、光パルスＳ１に
より発生する後方レーリー散乱光等の不要な光が除去さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平２−２
３８３３９号公報で開示された方法及び装置構成では、
ラマン利得特性、特に波長に対するラマン利得特性を簡
便に精度良く測定することができないという問題があ
る。これを、図４を参照して以下に説明する。図４は特
開平２−２３８３３９号公報における測定波形例の模式
図を示している。
３８３３９号公報で開示された方法及び装置構成では、
ラマン利得特性、特に波長に対するラマン利得特性を簡
便に精度良く測定することができないという問題があ
る。これを、図４を参照して以下に説明する。図４は特
開平２−２３８３３９号公報における測定波形例の模式
図を示している。
【０００５】(1) 図４に示すように、ラマン光増幅を受
けた第２光源２からのＣＷ光の光パワー（受光信号パワ
ー）は、ラマン光増幅前の光パワーである直流成分と、
ラマン光増幅により光パワーが増加した部分である増幅
成分とに分けられる。詳細は後で述べるが、増幅成分
は、直流成分（増幅前のＣＷ光パワー）に依存するた
め、ラマン利得特性を測定するには、直流成分と増幅成
分それぞれの値を知る必要がある。しかし、特開平２−
２３８３３９号公報で開示された方法及び装置構成で
は、増幅成分のみを測定しているため、精度良くラマン
利得特性を測定することができない。 (2) また、第２光源２からのＣＷ光Ｓ２は、光検出器５
にて検出されるまでに、被測定光ファイバ３、光カプラ
４および光波長フィルタ７の各光損失により減衰を受け
るが、これら個々の光損失は波長に対して変化するため
に、光検出器５にて検出される増幅成分にはこれらの影
響が含まれ、波長に対するラマン利得特性を求めること
ができない。 (3) 更に、既設光線路は一般に複数の光ファイバ同士が
接続して構成されているため、ラマン利得特性は光線路
の区間毎に変化する。このように複数の光ファイバが接
続されている既設光線路で、被測定光ファイバ３の区間
毎にラマン利得特性を測定する場合、第２光源２からの
ＣＷ光Ｓ２は各光ファイバの区間によって異なるファイ
バ損失、光ファイバ同士を接続する接続点での接続損失
により、減衰を受ける。従って、これらの光損失をそれ
ぞれ求め、増幅成分を補正しなければならない。また、
これらの損失も波長に対して変化するために、上記(2)
と同様な問題が生じる。つまり、波長に対するラマン利
得特性を求めることができない。
けた第２光源２からのＣＷ光の光パワー（受光信号パワ
ー）は、ラマン光増幅前の光パワーである直流成分と、
ラマン光増幅により光パワーが増加した部分である増幅
成分とに分けられる。詳細は後で述べるが、増幅成分
は、直流成分（増幅前のＣＷ光パワー）に依存するた
め、ラマン利得特性を測定するには、直流成分と増幅成
分それぞれの値を知る必要がある。しかし、特開平２−
２３８３３９号公報で開示された方法及び装置構成で
は、増幅成分のみを測定しているため、精度良くラマン
利得特性を測定することができない。 (2) また、第２光源２からのＣＷ光Ｓ２は、光検出器５
にて検出されるまでに、被測定光ファイバ３、光カプラ
４および光波長フィルタ７の各光損失により減衰を受け
るが、これら個々の光損失は波長に対して変化するため
に、光検出器５にて検出される増幅成分にはこれらの影
響が含まれ、波長に対するラマン利得特性を求めること
ができない。 (3) 更に、既設光線路は一般に複数の光ファイバ同士が
接続して構成されているため、ラマン利得特性は光線路
の区間毎に変化する。このように複数の光ファイバが接
続されている既設光線路で、被測定光ファイバ３の区間
毎にラマン利得特性を測定する場合、第２光源２からの
ＣＷ光Ｓ２は各光ファイバの区間によって異なるファイ
バ損失、光ファイバ同士を接続する接続点での接続損失
により、減衰を受ける。従って、これらの光損失をそれ
ぞれ求め、増幅成分を補正しなければならない。また、
これらの損失も波長に対して変化するために、上記(2)
と同様な問題が生じる。つまり、波長に対するラマン利
得特性を求めることができない。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ラマン利得特性
を従来よりも簡便かつ精度良く測定できる方法および装
置を提供することにある。また、波長に対する利得特性
を、被測定光ファイバ、光カプラおよび光波長フィルタ
で生じる光損失を波長毎にそれぞれ測定することなく、
従来よりも簡便かつ精度良く測定できる方法および装置
を提供することにある。
を従来よりも簡便かつ精度良く測定できる方法および装
置を提供することにある。また、波長に対する利得特性
を、被測定光ファイバ、光カプラおよび光波長フィルタ
で生じる光損失を波長毎にそれぞれ測定することなく、
従来よりも簡便かつ精度良く測定できる方法および装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは前記直流成分
と前記増幅成分の両方の値が判れば、ラマン利得特性、
特に波長に対する利得特性を簡便かつ精度良く測定でき
ることに気づいた。
と前記増幅成分の両方の値が判れば、ラマン利得特性、
特に波長に対する利得特性を簡便かつ精度良く測定でき
ることに気づいた。
【０００８】しかし、直流成分と増幅成分を同時に精度
良く検出できる信号処理装置はない。つまり、増幅成分
は直流成分と比較して非常に小さく、直流成分のおよそ
１０００分の１から１０万分の１である。このため、こ
れら２つの成分（増幅成分および直流成分）を同時に精
度良く検出するには、高ダイナミックレンジかつ高分解
能なアンプ等を含み信号処理装置が必要になる。しか
し、これら高ダイナミックレンジを有し、かつ高分解能
な信号処理装置は無い。
良く検出できる信号処理装置はない。つまり、増幅成分
は直流成分と比較して非常に小さく、直流成分のおよそ
１０００分の１から１０万分の１である。このため、こ
れら２つの成分（増幅成分および直流成分）を同時に精
度良く検出するには、高ダイナミックレンジかつ高分解
能なアンプ等を含み信号処理装置が必要になる。しか
し、これら高ダイナミックレンジを有し、かつ高分解能
な信号処理装置は無い。
【０００９】そこで、本発明では前記課題を解決するた
めに、以下に述べるように、直流成分と増幅成分とを別
々に測定することで、ラマン利得特性の簡単かつ精度良
い測定を可能にする。
めに、以下に述べるように、直流成分と増幅成分とを別
々に測定することで、ラマン利得特性の簡単かつ精度良
い測定を可能にする。
【００１０】第１発明は上記した課題を解決する光ファ
イバの特性評価方法であり、第１光源からの光パルスを
被測定光ファイバの一端から入射し、第２光源からのＣ
Ｗ光（連続光）を被測定光ファイバのもう一方の端から
入射して前記光パルスと対向して伝搬させて、前記光パ
ルスと前記ＣＷ光との間の相互作用によりラマン光増幅
を生じさせ、ラマン光増幅を受けたＣＷ光を光カプラお
よび光波長フィルタを介して光検出器に導くことで光フ
ァイバの特性を評価する方法において、前記光検出器と
して第１光検出器および第２光検出器を用い、前記第１
光検出器および第２光検出器に前記光カプラおよび光波
長フィルタに加えて波長依存性のないまたは小さい光カ
プラまたは挿入損失の小さい光スイッチを介して前記ラ
マン光増幅を受けたＣＷ光を入射し、前記第１光検出器
で入射光のラマン光増幅による成分を検出し、前記第２
光検出器で入射光のＣＷ光パワーを検出し、信号処理す
ることでラマン光増幅による利得特性を測定することを
特徴とする。
イバの特性評価方法であり、第１光源からの光パルスを
被測定光ファイバの一端から入射し、第２光源からのＣ
Ｗ光（連続光）を被測定光ファイバのもう一方の端から
入射して前記光パルスと対向して伝搬させて、前記光パ
ルスと前記ＣＷ光との間の相互作用によりラマン光増幅
を生じさせ、ラマン光増幅を受けたＣＷ光を光カプラお
よび光波長フィルタを介して光検出器に導くことで光フ
ァイバの特性を評価する方法において、前記光検出器と
して第１光検出器および第２光検出器を用い、前記第１
光検出器および第２光検出器に前記光カプラおよび光波
長フィルタに加えて波長依存性のないまたは小さい光カ
プラまたは挿入損失の小さい光スイッチを介して前記ラ
マン光増幅を受けたＣＷ光を入射し、前記第１光検出器
で入射光のラマン光増幅による成分を検出し、前記第２
光検出器で入射光のＣＷ光パワーを検出し、信号処理す
ることでラマン光増幅による利得特性を測定することを
特徴とする。
【００１１】第２発明は別の光ファイバの特性評価方法
であり、第１光源からの光パルスを被測定光ファイバの
一端から入射し、第２光源からのＣＷ光（連続光）を被
測定光ファイバのもう一方の端から入射して前記光パル
スと対向して伝搬させて、前記光パルスと前記ＣＷ光と
の間の相互作用によりラマン光増幅を生じさせ、ラマン
光増幅を受けたＣＷ光を光カプラおよび光波長フィルタ
を介して光検出器に導くことで光ファイバの特性を評価
する方法において、前記検出器の出力のＣＷ光パワー成
分を第１信号処理装置を用いて検出し、前記検出器の出
力のラマン光増幅による成分を第２信号処理装置を用い
て検出し、信号処理することでラマン光増幅による利得
特性を測定することを特徴とする。
であり、第１光源からの光パルスを被測定光ファイバの
一端から入射し、第２光源からのＣＷ光（連続光）を被
測定光ファイバのもう一方の端から入射して前記光パル
スと対向して伝搬させて、前記光パルスと前記ＣＷ光と
の間の相互作用によりラマン光増幅を生じさせ、ラマン
光増幅を受けたＣＷ光を光カプラおよび光波長フィルタ
を介して光検出器に導くことで光ファイバの特性を評価
する方法において、前記検出器の出力のＣＷ光パワー成
分を第１信号処理装置を用いて検出し、前記検出器の出
力のラマン光増幅による成分を第２信号処理装置を用い
て検出し、信号処理することでラマン光増幅による利得
特性を測定することを特徴とする。
【００１２】第３発明は上記した課題を解決する光ファ
イバの特性評価装置、被測定光ファイバにその一端から
光パルスを入射する第１光源と、被測定光ファイバにも
う一方の端からＣＷ光（連続光）を入射し前記光パルス
と対向して伝搬させる波長可変の第２光源と、光カプラ
と、光波長フィルタと、波長依存性のないまたは小さい
光カプラまたは挿入損失の小さい光スイッチと、第１光
検出器と、第２光検出器と、信号処理装置とを備え、前
記光カプラ、光波長フィルタおよび波長依存性のないま
たは小さい光カプラまたは挿入損失の小さい光スイッチ
は前記光パルスと前記ＣＷ光との間の相互作用により生
じるラマン光増幅を受けたＣＷ光を取り出して前記第１
光検出器および２光検出器に入射させ、前記第１光検出
器は入射光のラマン光増幅による成分を検出し、前記第
２光検出器は入射光のＣＷ光パワーを検出し、前記信号
処理装置は前記第１光検出器および第２光検出器の出力
を信号処理してラマン光増幅による利得特性を測定する
ことを特徴とする。
イバの特性評価装置、被測定光ファイバにその一端から
光パルスを入射する第１光源と、被測定光ファイバにも
う一方の端からＣＷ光（連続光）を入射し前記光パルス
と対向して伝搬させる波長可変の第２光源と、光カプラ
と、光波長フィルタと、波長依存性のないまたは小さい
光カプラまたは挿入損失の小さい光スイッチと、第１光
検出器と、第２光検出器と、信号処理装置とを備え、前
記光カプラ、光波長フィルタおよび波長依存性のないま
たは小さい光カプラまたは挿入損失の小さい光スイッチ
は前記光パルスと前記ＣＷ光との間の相互作用により生
じるラマン光増幅を受けたＣＷ光を取り出して前記第１
光検出器および２光検出器に入射させ、前記第１光検出
器は入射光のラマン光増幅による成分を検出し、前記第
２光検出器は入射光のＣＷ光パワーを検出し、前記信号
処理装置は前記第１光検出器および第２光検出器の出力
を信号処理してラマン光増幅による利得特性を測定する
ことを特徴とする。
【００１３】第４発明は別の光ファイバの特性評価装置
であり、被測定光ファイバにその一端から光パルスを入
射する第１光源と、被測定光ファイバにもう一方の端か
らＣＷ光（連続光）を入射し前記光パルスと対向して伝
搬させる波長可変の第２光源と、光検出器と、前記光パ
ルスと前記ＣＷ光との間の相互作用により生じるラマン
光増幅を受けたＣＷ光を取り出して前記光検出器に導く
光カプラおよび光波長フィルタと、前記光検出器の出力
からＣＷ光パワー成分を検出する第１信号処理装置と、
前記光検出器の出力からラマン光増幅による成分を検出
する第２信号処理装置を備えることを特徴とする。
であり、被測定光ファイバにその一端から光パルスを入
射する第１光源と、被測定光ファイバにもう一方の端か
らＣＷ光（連続光）を入射し前記光パルスと対向して伝
搬させる波長可変の第２光源と、光検出器と、前記光パ
ルスと前記ＣＷ光との間の相互作用により生じるラマン
光増幅を受けたＣＷ光を取り出して前記光検出器に導く
光カプラおよび光波長フィルタと、前記光検出器の出力
からＣＷ光パワー成分を検出する第１信号処理装置と、
前記光検出器の出力からラマン光増幅による成分を検出
する第２信号処理装置を備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１５】＜発明の概要＞図１、図２を参照して、発
明の概要を説明する。
明の概要を説明する。
【００１６】第１発明の方法および第３発明の装置の実
施例では、図１のように、図３に示した第１光源１、第
２光源２、被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波長フ
ィルタ７、増幅成分を検出する光検出器（第１光検出
器）５および信号処理装置６からなる特開平２−２３８
３３９号公報開示の構成に加えて、第１光検出器５と光
波長フィルタ７との間に光カプラまたは光スイッチ９を
設け、また、この光カプラまたは光スイッチ９を介して
第１光検出器５と光波長フィルタ７との間に光パワーメ
ータ等の直流成分を検出する新たな光検出器（第２光検
出器）８を設け、第１光検出器５で増幅成分を検出し、
第２光検出器８で直流成分を別に検出し、信号処理装置
６で信号処理する。このように第１、第２別々の光検出
器５、８で増幅成分と直流成分を別々に検出することに
より、ラマン光増幅を受けたＣＷ光の波形変化の解析か
ら、被測定光ファイバ３の長手方向にわたるラマン利得
特性等の分布を後述のように簡便かつ精度良く評価する
ことができる。ここでは、光カプラまたは光スイッチ９
として、分岐比に関して波長依存性がないかまたは小さ
い光カプラ、または、挿入損失の小さい光スイッチが用
いられている。
施例では、図１のように、図３に示した第１光源１、第
２光源２、被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波長フ
ィルタ７、増幅成分を検出する光検出器（第１光検出
器）５および信号処理装置６からなる特開平２−２３８
３３９号公報開示の構成に加えて、第１光検出器５と光
波長フィルタ７との間に光カプラまたは光スイッチ９を
設け、また、この光カプラまたは光スイッチ９を介して
第１光検出器５と光波長フィルタ７との間に光パワーメ
ータ等の直流成分を検出する新たな光検出器（第２光検
出器）８を設け、第１光検出器５で増幅成分を検出し、
第２光検出器８で直流成分を別に検出し、信号処理装置
６で信号処理する。このように第１、第２別々の光検出
器５、８で増幅成分と直流成分を別々に検出することに
より、ラマン光増幅を受けたＣＷ光の波形変化の解析か
ら、被測定光ファイバ３の長手方向にわたるラマン利得
特性等の分布を後述のように簡便かつ精度良く評価する
ことができる。ここでは、光カプラまたは光スイッチ９
として、分岐比に関して波長依存性がないかまたは小さ
い光カプラ、または、挿入損失の小さい光スイッチが用
いられている。
【００１７】第２発明の方法および第４発明の装置の実
施例では、図２のように、図３に示した第１光源１、第
２光源２、被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波長フ
ィルタ７、光検出器５および信号処理装置６からなる特
開平２−２３８３３９号公報開示の構成に比べると、信
号処理装置６に代えて第１信号処理装置１０と第２信号
処理装置１１を設け、１つの光検出器５だけを用いてラ
マン光増幅を受けたＣＷ光を電気信号に変換し、第１信
号処理装置１０で光検出器５の出力の直流成分を検出し
て処理し、第２信号処理装置１１で増幅成分を検出して
処理する。このように第１、第２別々の信号処理装置１
０、１１で増幅成分と直流成分を別々に検出処理するこ
とにより、ラマン光増幅を受けたＣＷ光の波形変化の解
析から、被測定光ファイバ３の長手方向にわたるラマン
利得特性等の分布を後述のように簡便かつ精度良く評価
することができる。ここでは、直流成分の測定には高ダ
イナミックレンジな信号処理装置が第１信号処理装置１
０として用いられ、増幅成分の測定には直流成分をオフ
セットし、高分解能な信号処理装置が第２信号処理装置
１１として用いられている。
施例では、図２のように、図３に示した第１光源１、第
２光源２、被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波長フ
ィルタ７、光検出器５および信号処理装置６からなる特
開平２−２３８３３９号公報開示の構成に比べると、信
号処理装置６に代えて第１信号処理装置１０と第２信号
処理装置１１を設け、１つの光検出器５だけを用いてラ
マン光増幅を受けたＣＷ光を電気信号に変換し、第１信
号処理装置１０で光検出器５の出力の直流成分を検出し
て処理し、第２信号処理装置１１で増幅成分を検出して
処理する。このように第１、第２別々の信号処理装置１
０、１１で増幅成分と直流成分を別々に検出処理するこ
とにより、ラマン光増幅を受けたＣＷ光の波形変化の解
析から、被測定光ファイバ３の長手方向にわたるラマン
利得特性等の分布を後述のように簡便かつ精度良く評価
することができる。ここでは、直流成分の測定には高ダ
イナミックレンジな信号処理装置が第１信号処理装置１
０として用いられ、増幅成分の測定には直流成分をオフ
セットし、高分解能な信号処理装置が第２信号処理装置
１１として用いられている。
【００１８】＜発明の原理＞図１、図４を参照して、発
明の原理を説明する。
明の原理を説明する。
【００１９】図１において、被測定光ファイバ３の長さ
をＬと定義し、第１光源１から出射された光パルスＳ１
が被測定光ファイバ３に入射する一端３−１の位置を第
１端末と定義し、第２光源２から出射されたＣＷ光（連
続光）Ｓ２が被測定光ファイバ３に入射するもう一方の
端３−２の位置を第２端末と定義する。また、被測定光
ファイバ３の長手方向に位置に関し、第１端末３−１か
ら第２端末３−２へ向けてｚ軸座標とする。基準位置
（ｚ＝０）は第１端末３−１の位置をする。第２端末３
−２の位置はｚ＝Ｌとなる
をＬと定義し、第１光源１から出射された光パルスＳ１
が被測定光ファイバ３に入射する一端３−１の位置を第
１端末と定義し、第２光源２から出射されたＣＷ光（連
続光）Ｓ２が被測定光ファイバ３に入射するもう一方の
端３−２の位置を第２端末と定義する。また、被測定光
ファイバ３の長手方向に位置に関し、第１端末３−１か
ら第２端末３−２へ向けてｚ軸座標とする。基準位置
（ｚ＝０）は第１端末３−１の位置をする。第２端末３
−２の位置はｚ＝Ｌとなる
【００２０】これにより、被測定光ファイバ３上の任意
の位置ｚでの光パルスＳ１の光パワーＰp(z)は、第１端
末３−１（ｚ＝０）での光パルスＳ１の光パワーをＰp
(0)、被測定光ファイバ３の光パルスＳ１の波長に対す
るファイバ損失をα（λp)と定義すると、 Ｐp(z)＝Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ] 式（１） となる。ただし、λp は光パルスＳ１の波長である。
の位置ｚでの光パルスＳ１の光パワーＰp(z)は、第１端
末３−１（ｚ＝０）での光パルスＳ１の光パワーをＰp
(0)、被測定光ファイバ３の光パルスＳ１の波長に対す
るファイバ損失をα（λp)と定義すると、 Ｐp(z)＝Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ] 式（１） となる。ただし、λp は光パルスＳ１の波長である。
【００２１】また、任意位置ｚでのＣＷ光Ｓ２の光パワ
ーＰcw(z) は、第２端末３−２（ｚ＝Ｌ）でのＣＷ光Ｓ
２の光パワーをＰcw(L) 、被測定光ファイバ３のＣＷ光
Ｓ２の波長に対するファイバ損失をα（λcw）と定義す
ると、 Ｐcw(z) ＝Ｐcw(L)exp［−α（λcw)(Ｌ−ｚ)] 式（２） となる。ただし、λcwはＣＷ光Ｓ２の波長である。
ーＰcw(z) は、第２端末３−２（ｚ＝Ｌ）でのＣＷ光Ｓ
２の光パワーをＰcw(L) 、被測定光ファイバ３のＣＷ光
Ｓ２の波長に対するファイバ損失をα（λcw）と定義す
ると、 Ｐcw(z) ＝Ｐcw(L)exp［−α（λcw)(Ｌ−ｚ)] 式（２） となる。ただし、λcwはＣＷ光Ｓ２の波長である。
【００２２】そして、ＣＷ光Ｓ２の波長λcwでのラマン
利得をg(λcw）、被測定光ファイバ３の実効断面積を
Ａ、被測定光ファイバ３中での光の速度をｖ＝ｃ／ｎ
（ここで、ｃは光速、ｎは被測定光ファイバ３のコア屈
折率）、光パルスＳ１のパルス幅をＴと定義すると、任
意位置ｚではラマン光増幅によって、 Ｇ(z）＝exp[｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(z)(vＴ/2）］ 式（３） で増幅される。
利得をg(λcw）、被測定光ファイバ３の実効断面積を
Ａ、被測定光ファイバ３中での光の速度をｖ＝ｃ／ｎ
（ここで、ｃは光速、ｎは被測定光ファイバ３のコア屈
折率）、光パルスＳ１のパルス幅をＴと定義すると、任
意位置ｚではラマン光増幅によって、 Ｇ(z）＝exp[｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(z)(vＴ/2）］ 式（３） で増幅される。
【００２３】ここで、式（３）で［］内の値｛g(λcw)/
Ａ｝Ｐp(z)(vＴ/2) が小さな領域では、式（３）は式
（４）と近似することができる。 Ｇ(z）≒１＋｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(z)(vＴ/2) 式（４）
Ａ｝Ｐp(z)(vＴ/2) が小さな領域では、式（３）は式
（４）と近似することができる。 Ｇ(z）≒１＋｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(z)(vＴ/2) 式（４）
【００２４】従って、任意位置ｚでは、ラマン光増幅に
よってＣＷ光Ｓ２の光パワーＧ（z)Ｐcw(z）はＧ（z)Ｐ
cw(z）＝Ｐcw(z）＋Ｐcw(z）｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(z)(vＴ
/2)となる。
よってＣＷ光Ｓ２の光パワーＧ（z)Ｐcw(z）はＧ（z)Ｐ
cw(z）＝Ｐcw(z）＋Ｐcw(z）｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(z)(vＴ
/2)となる。
【００２５】更に、ラマン光増幅によって増幅されたＣ
Ｗ光Ｓ２は、第１光検出器５や第２光検出器（光パワー
メータ）８に到達するまでに、被測定光ファイバ３の光
損失exp[−α（λcw）ｚ］と、光カプラ４および光波長
フィルタ７の透過率Ｃ（λcw）によって減衰する。
Ｗ光Ｓ２は、第１光検出器５や第２光検出器（光パワー
メータ）８に到達するまでに、被測定光ファイバ３の光
損失exp[−α（λcw）ｚ］と、光カプラ４および光波長
フィルタ７の透過率Ｃ（λcw）によって減衰する。
【００２６】これらexp[−α（λcw）ｚ］とＣ（λcw）
による減衰を考慮すると、式（１）および式（４）よ
り、第１光検出器５や第２光検出器８に到達するＣＷ光
Ｓ２の光パワーＰcw’(z) は、 Ｐcw’(z) ＝Ｇ(z）Ｐcw(z）exp[−α（λcw）ｚ］・Ｃ（λcw） ＝Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］・Ｃ（λcw）・｛１＋（g(λcw)/Ａ）Ｐp(0)ex p[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝ ＝Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］・Ｃ（λcw） ＋Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］・Ｃ（λcw）・｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(0)exp[−α （λp)ｚ］(vＴ/2）｝ 式（５） となる。
による減衰を考慮すると、式（１）および式（４）よ
り、第１光検出器５や第２光検出器８に到達するＣＷ光
Ｓ２の光パワーＰcw’(z) は、 Ｐcw’(z) ＝Ｇ(z）Ｐcw(z）exp[−α（λcw）ｚ］・Ｃ（λcw） ＝Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］・Ｃ（λcw）・｛１＋（g(λcw)/Ａ）Ｐp(0)ex p[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝ ＝Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］・Ｃ（λcw） ＋Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］・Ｃ（λcw）・｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(0)exp[−α （λp)ｚ］(vＴ/2）｝ 式（５） となる。
【００２７】式（５）中の右辺第１項は第２光源２から
ＣＷ光Ｓ２が入射したときにラマン光増幅なしに前記と
同じ減衰を受けた場合の光パワーを示しており、即ちこ
れがラマン光増幅を受けたＣＷ光Ｓ２の直流成分であ
る。
ＣＷ光Ｓ２が入射したときにラマン光増幅なしに前記と
同じ減衰を受けた場合の光パワーを示しており、即ちこ
れがラマン光増幅を受けたＣＷ光Ｓ２の直流成分であ
る。
【００２８】また、式（５）中の右辺第２項がラマン光
増幅で生じた光パワーの増加分であり、即ちこれがラマ
ン光増幅を受けたＣＷ光Ｓ２の増幅成分を示している。
また、式（５）から、増幅成分は直流成分の大きさに依
存することが分かる。
増幅で生じた光パワーの増加分であり、即ちこれがラマ
ン光増幅を受けたＣＷ光Ｓ２の増幅成分を示している。
また、式（５）から、増幅成分は直流成分の大きさに依
存することが分かる。
【００２９】従って、式（５）より、ラマン利得特性g
(λcw）、あるいは単位断面積当たりのラマン利得特性g
(λcw)/Ａは、直流成分Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］
・Ｃ（λcw）、増幅成分Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］
・Ｃ（λcw）・｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(0)exp[−α（λp)
ｚ］(vＴ/2）｝、および第１光源１からの光パルスＳ１
に関係するＰp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）を測定す
ることで、求めることができる。
(λcw）、あるいは単位断面積当たりのラマン利得特性g
(λcw)/Ａは、直流成分Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］
・Ｃ（λcw）、増幅成分Ｐcw(L)exp［−α（λcw）Ｌ］
・Ｃ（λcw）・｛g(λcw)/Ａ｝Ｐp(0)exp[−α（λp)
ｚ］(vＴ/2）｝、および第１光源１からの光パルスＳ１
に関係するＰp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）を測定す
ることで、求めることができる。
【００３０】例えば、単位断面積当たりのラマン利得特
性g(λcw)/Ａは、g(λcw)/Ａ＝［増幅成分］／｛［直流
成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝の演算で
求まり、ラマン利得特性g(λcw）は、g(λcw）＝Ａ［増
幅成分］／｛［直流成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］
(vＴ/2）｝の演算で求まる。
性g(λcw)/Ａは、g(λcw)/Ａ＝［増幅成分］／｛［直流
成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝の演算で
求まり、ラマン利得特性g(λcw）は、g(λcw）＝Ａ［増
幅成分］／｛［直流成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］
(vＴ/2）｝の演算で求まる。
【００３１】ここで、直流成分は、図１に示すように第
１光検出器５の直前で光カプラまたは光スイッチ９を介
して、直流成分を検出する新たな第２光検出器８、例え
ば光パワーメータで測定することが可能である。
１光検出器５の直前で光カプラまたは光スイッチ９を介
して、直流成分を検出する新たな第２光検出器８、例え
ば光パワーメータで測定することが可能である。
【００３２】増幅成分は、光カプラまたは光スイッチ９
を介して、従来から用いられている増幅成分を検出する
第１光検出器５で測定される。
を介して、従来から用いられている増幅成分を検出する
第１光検出器５で測定される。
【００３３】この場合、光カプラまたは光スイッチ９と
して、波長に対して分岐比が変化しないかまたは分岐比
の変化が小さい光カプラ、または、挿入損失の小さい光
スイッチを用いることで、種々の波長に対するラマン利
得特性を測定することができる。つまり、ＣＷ光Ｓ２の
波長が変わっても、直流成分と増幅成分の関係が光カプ
ラまたは光スイッチ９に依存することがない。
して、波長に対して分岐比が変化しないかまたは分岐比
の変化が小さい光カプラ、または、挿入損失の小さい光
スイッチを用いることで、種々の波長に対するラマン利
得特性を測定することができる。つまり、ＣＷ光Ｓ２の
波長が変わっても、直流成分と増幅成分の関係が光カプ
ラまたは光スイッチ９に依存することがない。
【００３４】次に、第１光源１からの光パルスＳ１に関
係する値Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）について
は、第１光源１からの光パルスＳ１の波長が或る特定の
一波長λp であるため、この波長λp を用いて被測定光
ファイバ３の光損失α（λp)および光パルスＳ１の光パ
ワーＰp(0)を測定しておくことにより、事前に容易に決
定できる。なお、被測定光ファイバ３中の光の速度ｖは
光速ｃと被測定光ファイバ３のコア部分の屈折率ｎから
求めることができ、光パルスＳ１のパルス幅Ｔは第１光
源１のパルス幅設定手段、例えば半導体レーザであれば
それに印加するパルス電流のパルス幅により求めること
ができ、光パルスＳ１の光パワーＰp(0)は第１光源１の
光パワー設定手段、例えば半導体レーザであればそれに
印加するパルス電流の値により求めることができる。従
って、Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）は既知の値と
みなすことができる。更に、波長λp における被測定光
ファイバ３の光損失α（λp)については、特開平２−２
３８３３９号公報にも開示されているように、被測定光
ファイバ３の第１端末３−１と第２端末３−２を入れ替
えて、それぞれにおける信号波形を得る両方向測定によ
り求めることも可能である。
係する値Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）について
は、第１光源１からの光パルスＳ１の波長が或る特定の
一波長λp であるため、この波長λp を用いて被測定光
ファイバ３の光損失α（λp)および光パルスＳ１の光パ
ワーＰp(0)を測定しておくことにより、事前に容易に決
定できる。なお、被測定光ファイバ３中の光の速度ｖは
光速ｃと被測定光ファイバ３のコア部分の屈折率ｎから
求めることができ、光パルスＳ１のパルス幅Ｔは第１光
源１のパルス幅設定手段、例えば半導体レーザであれば
それに印加するパルス電流のパルス幅により求めること
ができ、光パルスＳ１の光パワーＰp(0)は第１光源１の
光パワー設定手段、例えば半導体レーザであればそれに
印加するパルス電流の値により求めることができる。従
って、Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）は既知の値と
みなすことができる。更に、波長λp における被測定光
ファイバ３の光損失α（λp)については、特開平２−２
３８３３９号公報にも開示されているように、被測定光
ファイバ３の第１端末３−１と第２端末３−２を入れ替
えて、それぞれにおける信号波形を得る両方向測定によ
り求めることも可能である。
【００３５】以上の結果、第２光源２のＣＷ光Ｓ２の波
長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波
長フィルタ７等で生じる光損失をそれぞれ測定したり、
第２光源２の出力を測定したりすることなく、ラマン光
増幅による利得（ラマン利得）を、これまでより簡便に
精度良く求めることができる。特に、波長に対するラマ
ン利得特性を測定する場合、第２光源２の波長λcwを変
えるだけで、波長を変化させることで生じる第２光源２
の出力の違いや、波長λcwに対する被測定光ファイバ
３、光カプラ４、光波長フィルタ７等の個々の光損失を
それぞれ測定する必要がない。更に、複数の光ファイバ
を接続したことで被測定光ファイバ３の区間毎にファイ
バ損失が異なり、また、途中に接続点が存在する場合に
おいても、第２光源２の波長λcwに対する各光ファイ
バ、接続点での光損失を測定する必要がない。このた
め、ラマン光増幅による利得を短時間で簡便に測定する
ことができる。
長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波
長フィルタ７等で生じる光損失をそれぞれ測定したり、
第２光源２の出力を測定したりすることなく、ラマン光
増幅による利得（ラマン利得）を、これまでより簡便に
精度良く求めることができる。特に、波長に対するラマ
ン利得特性を測定する場合、第２光源２の波長λcwを変
えるだけで、波長を変化させることで生じる第２光源２
の出力の違いや、波長λcwに対する被測定光ファイバ
３、光カプラ４、光波長フィルタ７等の個々の光損失を
それぞれ測定する必要がない。更に、複数の光ファイバ
を接続したことで被測定光ファイバ３の区間毎にファイ
バ損失が異なり、また、途中に接続点が存在する場合に
おいても、第２光源２の波長λcwに対する各光ファイ
バ、接続点での光損失を測定する必要がない。このた
め、ラマン光増幅による利得を短時間で簡便に測定する
ことができる。
【００３６】＜実施例１＞図１は本発明の実施例１に係
る光ファイバの特性評価方法を実現する装置の構成を示
し、１は第１光源、２は第２光源、３は被測定光ファイ
バ、３−１は被測定光ファイバ３の一端（第１端末）、
３−２は被測定光ファイバ３のもう一方の端（第２端
末）、４は光カプラ、５は光検出器（第１光検出器）、
７は光波長フィルタ、８は光パワーメータ（第２光検出
器）、９は光カプラまたは光スイッチ、６は信号処理装
置である。
る光ファイバの特性評価方法を実現する装置の構成を示
し、１は第１光源、２は第２光源、３は被測定光ファイ
バ、３−１は被測定光ファイバ３の一端（第１端末）、
３−２は被測定光ファイバ３のもう一方の端（第２端
末）、４は光カプラ、５は光検出器（第１光検出器）、
７は光波長フィルタ、８は光パワーメータ（第２光検出
器）、９は光カプラまたは光スイッチ、６は信号処理装
置である。
【００３７】第１光源１は光パルスＳ１を出力する光源
であり、その出力端が被測定光ファイバ３の一端３−１
に接続され、この一端３−１から光パルスＳ１を被測定
光ファイバ３に入射させる。第２光源２はＣＷ光（連続
光）Ｓ２を光波長可変に出力する光源であり、その出力
端が被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２に接続さ
れ、この端３−２からＣＷ光Ｓ２を被測定光ファイバ３
に入射させる。これにより、光パルスＳ１とＣＷ光Ｓ２
が対向して被測定光ファイバ３内を伝搬し、光パルスＳ
１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増幅が
生じる。光パルスＳ１の波長は一般に固定されるが、第
１光源１自体は波長可変のものでも、波長固定のもので
もかまわない。
であり、その出力端が被測定光ファイバ３の一端３−１
に接続され、この一端３−１から光パルスＳ１を被測定
光ファイバ３に入射させる。第２光源２はＣＷ光（連続
光）Ｓ２を光波長可変に出力する光源であり、その出力
端が被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２に接続さ
れ、この端３−２からＣＷ光Ｓ２を被測定光ファイバ３
に入射させる。これにより、光パルスＳ１とＣＷ光Ｓ２
が対向して被測定光ファイバ３内を伝搬し、光パルスＳ
１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増幅が
生じる。光パルスＳ１の波長は一般に固定されるが、第
１光源１自体は波長可変のものでも、波長固定のもので
もかまわない。
【００３８】光カプラ４はラマン光増幅を受けたＣＷ光
を被測定光ファイバ３から取り出すためのものであり、
第１光源１と被測定光ファイバ端３−１との間に接続さ
れている。光波長フィルタ７は光パルスＳ１により発生
する後方レーリー散乱光等の不要な光を光カプラ４の出
力から除去し、ラマン光増幅効果のみを取り出すための
ものであり、光カプラ４の出力端に光波長フィルタ７の
入力端が接続されている。
を被測定光ファイバ３から取り出すためのものであり、
第１光源１と被測定光ファイバ端３−１との間に接続さ
れている。光波長フィルタ７は光パルスＳ１により発生
する後方レーリー散乱光等の不要な光を光カプラ４の出
力から除去し、ラマン光増幅効果のみを取り出すための
ものであり、光カプラ４の出力端に光波長フィルタ７の
入力端が接続されている。
【００３９】光カプラまたは光スイッチ９は波長依存性
がないかまたは小さい光カプラ、または挿入損失の小さ
い光スイッチであり、その入力端が光波長フィルタ７の
出力端に接続されている。光カプラまたは光スイッチ９
の２つの出力端に各々第１光検出器５と光パワーメータ
（第２光検出器）８が接続されている。光波長フィルタ
７の出力は光カプラの場合には光検出器５と光パワーメ
ータ８に同時に与えられ、光スイッチの場合には交互に
与えられる。
がないかまたは小さい光カプラ、または挿入損失の小さ
い光スイッチであり、その入力端が光波長フィルタ７の
出力端に接続されている。光カプラまたは光スイッチ９
の２つの出力端に各々第１光検出器５と光パワーメータ
（第２光検出器）８が接続されている。光波長フィルタ
７の出力は光カプラの場合には光検出器５と光パワーメ
ータ８に同時に与えられ、光スイッチの場合には交互に
与えられる。
【００４０】第１光検出器５は光カプラまたは光スイッ
チ９を通して与えられる光のうち、ラマン光増幅による
成分（増幅成分）を検出するものであり、第２光検出器
（光パワーメータ）８は光カプラまたは光スイッチ９を
通して与えられる光のうち、ＣＷ光パワー（直流成分）
を検出するものであり、第１光検出器５と第２光検出器
８の各出力端が信号処理装置６に接続されている。
チ９を通して与えられる光のうち、ラマン光増幅による
成分（増幅成分）を検出するものであり、第２光検出器
（光パワーメータ）８は光カプラまたは光スイッチ９を
通して与えられる光のうち、ＣＷ光パワー（直流成分）
を検出するものであり、第１光検出器５と第２光検出器
８の各出力端が信号処理装置６に接続されている。
【００４１】信号処理装置６は第１光検出器５の出力
（増幅成分の電気信号）と第２光検出器８の出力（直流
成分の電気信号）を信号処理することで、ラマン光増幅
による利得特性を測定するものである。信号処理装置６
は測定したラマン利得特性等の表示を行う機能を備えて
いる。
（増幅成分の電気信号）と第２光検出器８の出力（直流
成分の電気信号）を信号処理することで、ラマン光増幅
による利得特性を測定するものである。信号処理装置６
は測定したラマン利得特性等の表示を行う機能を備えて
いる。
【００４２】動作を説明する。図１において、第１光源
１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ３の一端３−
１から入射させ、第２光源２からのＣＷ光（連続光）Ｓ
２を被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２から入射
させて光パルスＳ１と対向して伝搬させことで、光パル
スＳ１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増
幅が生じる。ラマン光増幅を受けたＣＷ光は光カプラ４
および光波長フィルタ７、更に、光カプラまたは光スイ
ッチ９を介して第１光検出器５およびに光パワーメータ
（第２光検出器）８へ導かれ、入射する。第１光検出器
５にて入射光のラマン光増幅による成分（増幅成分）が
検出され、第２光検出器８にて入射光のＣＷ光パワー
（直流成分）が検出され、信号処理装置６では、式
（５）に基づき、直流成分の検出値、増幅成分の検出
値、光パルスＳ１に関係するＰp(0)exp[−α（λp)ｚ］
(vＴ/2）の値を用いて、g(λcw）＝Ａ［増幅成分］／
｛［直流成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝
や、g(λcw)/Ａ＝［増幅成分］／｛［直流成分］・Ｐp
(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝の演算で、ラマン利
得特性g(λcw）や単位断面積当たりのラマン利得特性g
(λcw)/Ａが求められる。
１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ３の一端３−
１から入射させ、第２光源２からのＣＷ光（連続光）Ｓ
２を被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２から入射
させて光パルスＳ１と対向して伝搬させことで、光パル
スＳ１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増
幅が生じる。ラマン光増幅を受けたＣＷ光は光カプラ４
および光波長フィルタ７、更に、光カプラまたは光スイ
ッチ９を介して第１光検出器５およびに光パワーメータ
（第２光検出器）８へ導かれ、入射する。第１光検出器
５にて入射光のラマン光増幅による成分（増幅成分）が
検出され、第２光検出器８にて入射光のＣＷ光パワー
（直流成分）が検出され、信号処理装置６では、式
（５）に基づき、直流成分の検出値、増幅成分の検出
値、光パルスＳ１に関係するＰp(0)exp[−α（λp)ｚ］
(vＴ/2）の値を用いて、g(λcw）＝Ａ［増幅成分］／
｛［直流成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝
や、g(λcw)/Ａ＝［増幅成分］／｛［直流成分］・Ｐp
(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝の演算で、ラマン利
得特性g(λcw）や単位断面積当たりのラマン利得特性g
(λcw)/Ａが求められる。
【００４３】この場合、被測定光ファイバ３の長手方向
にわたるラマン利得特性を求めるには、位置ｚを０から
Ｌまで変えて、それぞれの位置ｚでの値を用いて上述の
演算を行えば良い。
にわたるラマン利得特性を求めるには、位置ｚを０から
Ｌまで変えて、それぞれの位置ｚでの値を用いて上述の
演算を行えば良い。
【００４４】また、波長に対するラマン利得特性を求め
るには、第２光源２の波長λcwを変えて、任意の位置ｚ
で、または、０からＬまでの全位置ｚで、それぞれの位
置での値を用いて上述の演算を行えば良い。
るには、第２光源２の波長λcwを変えて、任意の位置ｚ
で、または、０からＬまでの全位置ｚで、それぞれの位
置での値を用いて上述の演算を行えば良い。
【００４５】従って、本例では、第２光源２のＣＷ光Ｓ
２の波長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ
４、光波長フィルタ７等で生じる光損失をそれぞれ測定
したり、第２光源２の出力を測定したりすることなく、
ラマン利得をこれまでより簡便に精度良く求めることが
できる。特に、波長に対するラマン利得特性を測定する
場合、第２光源２の波長λcwを変えるだけで、波長を変
化させることで生じる第２光源２の出力の違いや、波長
λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波長
フィルタ７等の個々の光損失をそれぞれ測定する必要が
ない。更に、複数の光ファイバを接続したことで被測定
光ファイバ３の区間毎にファイバ損失が異なり、また、
途中に接続点が存在する場合においても、第２光源２の
波長λcwに対する各光ファイバ、接続点での光損失を測
定する必要がない。このため、ラマン光増幅による利得
を短時間で簡便に測定することができる。
２の波長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ
４、光波長フィルタ７等で生じる光損失をそれぞれ測定
したり、第２光源２の出力を測定したりすることなく、
ラマン利得をこれまでより簡便に精度良く求めることが
できる。特に、波長に対するラマン利得特性を測定する
場合、第２光源２の波長λcwを変えるだけで、波長を変
化させることで生じる第２光源２の出力の違いや、波長
λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波長
フィルタ７等の個々の光損失をそれぞれ測定する必要が
ない。更に、複数の光ファイバを接続したことで被測定
光ファイバ３の区間毎にファイバ損失が異なり、また、
途中に接続点が存在する場合においても、第２光源２の
波長λcwに対する各光ファイバ、接続点での光損失を測
定する必要がない。このため、ラマン光増幅による利得
を短時間で簡便に測定することができる。
【００４６】＜実施例２＞図２は本発明の実施例２に係
る光ファイバの特性評価方法を実現する装置の構成を示
し、図２中、１は第１光源、２は第２光源、３は被測定
光ファイバ、３−１は被測定光ファイバ３の一端（第１
端末）、３−２は被測定光ファイバ３のもう一方の端
（第２端末）、４は光カプラ、５は光検出器、７は光波
長フィルタ、１０は直流成分用の第１信号処理装置、１
１は増幅成分用の第２信号処理装置、１２は表示装置で
ある。
る光ファイバの特性評価方法を実現する装置の構成を示
し、図２中、１は第１光源、２は第２光源、３は被測定
光ファイバ、３−１は被測定光ファイバ３の一端（第１
端末）、３−２は被測定光ファイバ３のもう一方の端
（第２端末）、４は光カプラ、５は光検出器、７は光波
長フィルタ、１０は直流成分用の第１信号処理装置、１
１は増幅成分用の第２信号処理装置、１２は表示装置で
ある。
【００４７】第１光源１は光パルスＳ１を出力する光源
であり、その出力端が被測定光ファイバ３の一端３−１
に接続され、この一端３−１から光パルスＳ１を被測定
光ファイバ３に入射させる。第２光源２はＣＷ光（連続
光）Ｓ２を光波長可変に出力する光源であり、その出力
端が被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２に接続さ
れ、この端３−２からＣＷ光Ｓ２を被測定光ファイバ３
に入射させる。これにより、光パルスＳ１とＣＷ光Ｓ２
が対向して被測定光ファイバ３内を伝搬し、光パルスＳ
１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増幅が
生じる。光パルスＳ１の波長は一般に固定されるが、第
１光源１自体は波長可変のものでも、波長固定のもので
もかまわない。
であり、その出力端が被測定光ファイバ３の一端３−１
に接続され、この一端３−１から光パルスＳ１を被測定
光ファイバ３に入射させる。第２光源２はＣＷ光（連続
光）Ｓ２を光波長可変に出力する光源であり、その出力
端が被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２に接続さ
れ、この端３−２からＣＷ光Ｓ２を被測定光ファイバ３
に入射させる。これにより、光パルスＳ１とＣＷ光Ｓ２
が対向して被測定光ファイバ３内を伝搬し、光パルスＳ
１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増幅が
生じる。光パルスＳ１の波長は一般に固定されるが、第
１光源１自体は波長可変のものでも、波長固定のもので
もかまわない。
【００４８】光カプラ４はラマン光増幅を受けたＣＷ光
を被測定光ファイバ３から取り出すためのものであり、
第１光源１と被測定光ファイバ端３−１との間に接続さ
れている。光波長フィルタ７は光パルスＳ１により発生
する後方レーリー散乱光等の不要な光を光カプラ４の出
力から除去し、ラマン光増幅効果のみを取り出すための
ものであり、光カプラ４の出力端に光波長フィルタ７の
入力端が接続されている。
を被測定光ファイバ３から取り出すためのものであり、
第１光源１と被測定光ファイバ端３−１との間に接続さ
れている。光波長フィルタ７は光パルスＳ１により発生
する後方レーリー散乱光等の不要な光を光カプラ４の出
力から除去し、ラマン光増幅効果のみを取り出すための
ものであり、光カプラ４の出力端に光波長フィルタ７の
入力端が接続されている。
【００４９】光検出器５は光カプラ４および光波長フィ
ルタ７を通して与えられる光をそのまま検出するもので
あり、その出力端が第１、第２各信号処理装置１０、１
１に接続されている。
ルタ７を通して与えられる光をそのまま検出するもので
あり、その出力端が第１、第２各信号処理装置１０、１
１に接続されている。
【００５０】第１信号処理装置１０は光検出器５の出力
（電気信号）の直流成分（ＣＷ光パワー）を検出するも
のであり、高ダイナミックレンジな信号処理装置が用い
られる。第２信号処理装置１１は光検出器５の出力の増
幅成分を検出するものであり、直流成分をオフセットす
る高分解能な信号処理装置が用いられる。
（電気信号）の直流成分（ＣＷ光パワー）を検出するも
のであり、高ダイナミックレンジな信号処理装置が用い
られる。第２信号処理装置１１は光検出器５の出力の増
幅成分を検出するものであり、直流成分をオフセットす
る高分解能な信号処理装置が用いられる。
【００５１】第１信号処理装置１０および第２信号処理
装置１１の出力端は表示装置１２に接続されている。表
示装置１２は第１信号処理装置１０および第２信号処理
装置１１の処理結果から、ラマン利得特性等の表示を行
う。
装置１１の出力端は表示装置１２に接続されている。表
示装置１２は第１信号処理装置１０および第２信号処理
装置１１の処理結果から、ラマン利得特性等の表示を行
う。
【００５２】動作を説明する。図１において、第１光源
１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ３の一端３−
１から入射させ、第２光源２からのＣＷ光（連続光）Ｓ
２を被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２から入射
させて光パルスＳ１と対向して伝搬させことで、光パル
スＳ１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増
幅が生じる。ラマン光増幅を受けたＣＷ光は光カプラ４
および光波長フィルタ７を介して光検出器５へ導かれ、
入射する。光検出器５にて入射光が電気信号に変換さ
れ、第１信号処理装置１０で直流成分が検出され、第２
信号処理装置１１で増幅成分が検出される。
１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ３の一端３−
１から入射させ、第２光源２からのＣＷ光（連続光）Ｓ
２を被測定光ファイバ３のもう一方の端３−２から入射
させて光パルスＳ１と対向して伝搬させことで、光パル
スＳ１とＣＷ光Ｓ２との間の相互作用によりラマン光増
幅が生じる。ラマン光増幅を受けたＣＷ光は光カプラ４
および光波長フィルタ７を介して光検出器５へ導かれ、
入射する。光検出器５にて入射光が電気信号に変換さ
れ、第１信号処理装置１０で直流成分が検出され、第２
信号処理装置１１で増幅成分が検出される。
【００５３】ここで、第１信号処理装置１０と第２信号
処理装置１１の一方、例えば第１信号処理装置１０は、
式（５）に基づき、直流成分の検出値、増幅成分の検出
値、光パルスＳ１に関係するＰp(0)exp[−α（λp)ｚ］
(vＴ/2）の値を用いて、g(λcw）＝Ａ［増幅成分］／
｛［直流成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝
や、g(λcw)/Ａ＝［増幅成分］／｛［直流成分］・Ｐp
(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝の演算で、ラマン利
得特性g(λcw）や単位断面積当たりのラマン利得特性g
(λcw)/Ａを求める機能を備えている。
処理装置１１の一方、例えば第１信号処理装置１０は、
式（５）に基づき、直流成分の検出値、増幅成分の検出
値、光パルスＳ１に関係するＰp(0)exp[−α（λp)ｚ］
(vＴ/2）の値を用いて、g(λcw）＝Ａ［増幅成分］／
｛［直流成分］・Ｐp(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝
や、g(λcw)/Ａ＝［増幅成分］／｛［直流成分］・Ｐp
(0)exp[−α（λp)ｚ］(vＴ/2）｝の演算で、ラマン利
得特性g(λcw）や単位断面積当たりのラマン利得特性g
(λcw)/Ａを求める機能を備えている。
【００５４】本例の場合も、位置ｚを０からＬまで変え
て、それぞれの位置ｚでの値を用いて上述の演算を行う
ことで、被測定光ファイバ３の長手方向にわたるラマン
利得特性を求める。
て、それぞれの位置ｚでの値を用いて上述の演算を行う
ことで、被測定光ファイバ３の長手方向にわたるラマン
利得特性を求める。
【００５５】また、第２光源２の波長λcwを変えて、任
意の位置ｚで、または、０からＬまでの全位置ｚで、そ
れぞれの位置での値を用いて上述の演算を行うことによ
り、波長に対するラマン利得特性を求める。
意の位置ｚで、または、０からＬまでの全位置ｚで、そ
れぞれの位置での値を用いて上述の演算を行うことによ
り、波長に対するラマン利得特性を求める。
【００５６】従って、本例でも、第２光源２のＣＷ光Ｓ
２の波長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ
４、光波長フィルタ７等で生じる光損失をそれぞれ測定
したり、第２光源２の出力を測定したりすることなく、
ラマン利得を、これまでより簡便に精度良く求めること
ができる。特に、波長に対するラマン利得特性を測定す
る場合、第２光源２の波長λcwを変えるだけで、波長を
変化させることで生じる第２光源２の出力の違いや、波
長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波
長フィルタ７等の個々の光損失をそれぞれ測定する必要
がない。更に、複数の光ファイバを接続したことで被測
定光ファイバ３の区間毎にファイバ損失が異なり、ま
た、途中に接続点が存在する場合においても、第２光源
２の波長λcwに対する各光ファイバ、接続点での光損失
を測定する必要がない。このため、ラマン光増幅による
利得を短時間で簡便に測定することができる。
２の波長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ
４、光波長フィルタ７等で生じる光損失をそれぞれ測定
したり、第２光源２の出力を測定したりすることなく、
ラマン利得を、これまでより簡便に精度良く求めること
ができる。特に、波長に対するラマン利得特性を測定す
る場合、第２光源２の波長λcwを変えるだけで、波長を
変化させることで生じる第２光源２の出力の違いや、波
長λcwに対する被測定光ファイバ３、光カプラ４、光波
長フィルタ７等の個々の光損失をそれぞれ測定する必要
がない。更に、複数の光ファイバを接続したことで被測
定光ファイバ３の区間毎にファイバ損失が異なり、ま
た、途中に接続点が存在する場合においても、第２光源
２の波長λcwに対する各光ファイバ、接続点での光損失
を測定する必要がない。このため、ラマン光増幅による
利得を短時間で簡便に測定することができる。
【００５７】
【発明の効果】以上の説明から判るように、本発明によ
る光ファイバの特性評価方法および特性評価装置によれ
ば、ラマン光増幅を受けたＣＷ光の直流成分と増幅成分
を別々に測定するので、以下の効果がある。 (1) 第２光源のＣＷ光の波長に対する被測定光ファイ
バ、光カプラ、光波長フィルタ等で生じる光損失をそれ
ぞれ測定したり、第２光源の出力を測定したりすること
なく、ラマン利得をこれまでより簡便に精度良く求める
ことができる。 (2) 特に、波長に対するラマン利得特性を測定する場
合、第２光源の波長を変えるだけで、波長を変化させる
ことで生じる第２光源の出力の違いや、波長に対する被
測定光ファイバ、光カプラ、光波長フィルタ等の個々の
光損失をそれぞれ測定する必要がない。 (3) 更に、複数の光ファイバを接続したことで被測定光
ファイバの区間毎にファイバ損失が異なり、また、途中
に接続点が存在する場合においても、第２光源の波長に
対する各光ファイバ、接続点での光損失を測定する必要
がない。このため、ラマン光増幅による利得を短時間で
簡便に測定することができる。
る光ファイバの特性評価方法および特性評価装置によれ
ば、ラマン光増幅を受けたＣＷ光の直流成分と増幅成分
を別々に測定するので、以下の効果がある。 (1) 第２光源のＣＷ光の波長に対する被測定光ファイ
バ、光カプラ、光波長フィルタ等で生じる光損失をそれ
ぞれ測定したり、第２光源の出力を測定したりすること
なく、ラマン利得をこれまでより簡便に精度良く求める
ことができる。 (2) 特に、波長に対するラマン利得特性を測定する場
合、第２光源の波長を変えるだけで、波長を変化させる
ことで生じる第２光源の出力の違いや、波長に対する被
測定光ファイバ、光カプラ、光波長フィルタ等の個々の
光損失をそれぞれ測定する必要がない。 (3) 更に、複数の光ファイバを接続したことで被測定光
ファイバの区間毎にファイバ損失が異なり、また、途中
に接続点が存在する場合においても、第２光源の波長に
対する各光ファイバ、接続点での光損失を測定する必要
がない。このため、ラマン光増幅による利得を短時間で
簡便に測定することができる。
【図１】本発明の実施例１の装置構成を示す図。
【図２】本発明の実施例２の装置構成を示す図。
【図３】従来の技術の装置構成を示す図。
【図４】従来の技術における測定波形例の模式図。
Ｓ１ 光パルス
Ｓ２ ＣＷ光（連続光）
１ 第１光源
２ 第２光源
３ 被測定光ファイバ
３−１ 一端（第１端末）
３−２ もう一方の端（第２端末）
４ 光カプラ
５ 光検出器（第１光検出器）
６ 信号処理装置
７ 光波長フィルタ
８ 光パワーメータ（第２光検出器）
９ 光カプラまたは光スイッチ
１０ 第１信号処理装置（直流成分用）
１１ 第２信号処理装置（増幅成分用）
１２ 表示装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｓ 3/30 Ｈ０１Ｓ 3/30 Ｚ
(72)発明者 堀口 常雄
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 2G086 BB01 KK01
2K002 AB30 BA01 CA15 DA10 HA24
5F072 AB07 AK06 MM07 PP07 YY17
Claims (4)
- 【請求項１】 第１光源からの光パルスを被測定光ファ
イバの一端から入射し、第２光源からのＣＷ光（連続
光）を被測定光ファイバのもう一方の端から入射して前
記光パルスと対向して伝搬させて、前記光パルスと前記
ＣＷ光との間の相互作用によりラマン光増幅を生じさ
せ、ラマン光増幅を受けたＣＷ光を光カプラおよび光波
長フィルタを介して光検出器に導くことで光ファイバの
特性を評価する方法において、 前記光検出器として第１光検出器および第２光検出器を
用い、前記第１光検出器および第２光検出器に前記光カ
プラおよび光波長フィルタに加えて波長依存性のないま
たは小さい光カプラまたは挿入損失の小さい光スイッチ
を介して前記ラマン光増幅を受けたＣＷ光を入射し、前
記第１光検出器で入射光のラマン光増幅による成分を検
出し、前記第２光検出器で入射光のＣＷ光パワーを検出
し、信号処理することでラマン光増幅による利得特性を
測定することを特徴とする光ファイバの特性評価方法。 - 【請求項２】 第１光源からの光パルスを被測定光ファ
イバの一端から入射し、第２光源からのＣＷ光（連続
光）を被測定光ファイバのもう一方の端から入射して前
記光パルスと対向して伝搬させて、前記光パルスと前記
ＣＷ光との間の相互作用によりラマン光増幅を生じさ
せ、ラマン光増幅を受けたＣＷ光を光カプラおよび光波
長フィルタを介して光検出器に導くことで光ファイバの
特性を評価する方法において、 前記検出器の出力のＣＷ光パワー成分を第１信号処理装
置を用いて検出し、前記検出器の出力のラマン光増幅に
よる成分を第２信号処理装置を用いて検出し、信号処理
することでラマン光増幅による利得特性を測定すること
を特徴とする光ファイバの特性評価方法。 - 【請求項３】 被測定光ファイバにその一端から光パル
スを入射する第１光源と、被測定光ファイバにもう一方
の端からＣＷ光（連続光）を入射し前記光パルスと対向
して伝搬させる波長可変の第２光源と、光カプラと、光
波長フィルタと、波長依存性のないまたは小さい光カプ
ラまたは挿入損失の小さい光スイッチと、第１光検出器
と、第２光検出器と、信号処理装置とを備え、 前記光カプラ、光波長フィルタおよび波長依存性のない
または小さい光カプラまたは挿入損失の小さい光スイッ
チは前記光パルスと前記ＣＷ光との間の相互作用により
生じるラマン光増幅を受けたＣＷ光を取り出して前記第
１光検出器および２光検出器に入射させ、前記第１光検
出器は入射光のラマン光増幅による成分を検出し、前記
第２光検出器は入射光のＣＷ光パワーを検出し、前記信
号処理装置は前記第１光検出器および第２光検出器の出
力を信号処理してラマン光増幅による利得特性を測定す
ることを特徴とする光ファイバの特性評価装置。 - 【請求項４】 被測定光ファイバにその一端から光パル
スを入射する第１光源と、被測定光ファイバにもう一方
の端からＣＷ光（連続光）を入射し前記光パルスと対向
して伝搬させる波長可変の第２光源と、光検出器と、前
記光パルスと前記ＣＷ光との間の相互作用により生じる
ラマン光増幅を受けたＣＷ光を取り出して前記光検出器
に導く光カプラおよび光波長フィルタと、前記光検出器
の出力からＣＷ光パワー成分を検出する第１信号処理装
置と、前記光検出器の出力からラマン光増幅による成分
を検出する第２信号処理装置を備えることを特徴とする
光ファイバの特性評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001357489A JP2003156410A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 光ファイバの特性評価方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001357489A JP2003156410A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 光ファイバの特性評価方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156410A true JP2003156410A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19168829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001357489A Withdrawn JP2003156410A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 光ファイバの特性評価方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003156410A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104101488A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-15 | 黄石晨信光电有限责任公司 | 一种光纤插芯组件的方向性精密检测方法 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001357489A patent/JP2003156410A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104101488A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-15 | 黄石晨信光电有限责任公司 | 一种光纤插芯组件的方向性精密检测方法 |
| CN104101488B (zh) * | 2014-07-29 | 2016-05-18 | 黄石晨信光电有限责任公司 | 一种光纤插芯组件的方向性精密检测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |