JP2003329545A - Optical fiber measuring apparatus - Google Patents

Optical fiber measuring apparatus

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JP2003329545A
JP2003329545A JP2002140343A JP2002140343A JP2003329545A JP 2003329545 A JP2003329545 A JP 2003329545A JP 2002140343 A JP2002140343 A JP 2002140343A JP 2002140343 A JP2002140343 A JP 2002140343A JP 2003329545 A JP2003329545 A JP 2003329545A
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和彦 石黒
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately obtain a change in time of the intensity of return light in an optical fiber. <P>SOLUTION: The optical fiber measuring apparatus comprises: an acoustic optical element 22 for switching continuous light to zero-order light and high- order light according to the signal level of a pseudo random pulse signal for outputting; a multiplexer 24 for multiplying the zero-order light and high-order light outputted from the acoustic optical element for applying to the optical fiber as measurement light; a detector 27 for multiplying return light from the optical fiber and continuous light from the light source for executing optical heterodyne detection; a signal extraction section 30 for extracting a signal that changes with time for indicating a change in time of the intensity of return light from the detection signal outputted from the detector; a correlator 34 for calculating the correlation between the signal that changes with time and the pseudo random pulse signal for outputting as a correlation signal; and a characteristic calculation section 36 for calculating the characteristics of the optical fiber from the correlation signal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、測定光を被測対象
の光ファイバに入射させて、この光ファイバからの後方
散乱及びフレネル反射に起因する戻り光を検出して、こ
の戻り光から光ファイバの特性を測定する光ファイバ測
定装置に関する。 【0002】 【従来の技術】光通信システムにおいて光信号の伝送媒
体としての光ファイバにおける伝送特性、減衰特性等の
特性測定や異常発生検出等を実施する光ファイバ測定装
置は、一般的に図7に示すように構成されている。 【0003】光ファイバ測定装置1内において、パルス
発生器2は、パルス幅T1を有したパルスaを発生して
一定の繰返し周期T0で光源3へ送出する。例えば半導
体レーザからなる光源3は、入力されたパルスaに対応
するパルス幅T1、繰返し周期T0を有する光パルスbを
出力する。この光パルスbの光の周波数(又は波長)
は、実際の光通信システムで使用される光の周波数(又
は波長)に等しい単一周波数fに設定されている。光源
3から出射された光パルスbは、光サーキューレータ4
を透過してこの光ファイバ測定装置1から出力されて、
測定対象の光ファイバ5の一端5aへ入射される。 【0004】測定対象の光ファイバ5へ入射した光パル
スbは、この光ファイバ5内を他端5bへ向かって伝搬
していくが、その伝搬過程で後方散乱やフレネル反射に
起因して光パルスbに対して進行方向が逆である戻り光
dが発生する。この戻り光dは、光ファイバ5の一端5
aから光ファイバ測定装置1へ戻り、光サーキューレー
タ4で入射される光パルスbと分離されて、受光器6で
電気信号の戻り信号eに変換されて、特性算出部7へ入
力されている。 【0005】この特性算出部7には、パルス発生器2か
らパルスaに同期するトリガが入力される。そして、こ
の特性算出部7は、戻り信号eの光パルスbの出力時刻
からの後方散乱光やフレネル反射光を含む戻り光dにお
ける強度の時間変化特性8を表示画面に表示する。そし
て、この得られた戻り光dの時間変化特性8から、前述
した測定対象の光ファイバ5の伝送特性や減衰特性等の
各種特性を算出する。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示す光ファイバ測定装置1においても、まだ解決すべき
次のような課題があった。 【0007】すなわち、光ファイバ5の伝送特性や減衰
特性等の各種特性を高い精度で測定するためには、前述
した戻り光dにおける強度の時間変化特性8を高い精度
で求める必要がある。この戻り光dにおける強度の時間
変化特性8を高い精度で求めるには、この光ファイバ5
に印加する測定光である光パルスbの強度を増加して、
対応する戻り光d自体の強度を増加してダイナミックレ
ンジを広げる必要がある。 【0008】この光パルスbの強度を増加するには、光
パルスbのピークレベルを上昇するか光パルスbのパル
ス幅を増加することが考えられる。しかし、半導体レー
ザからなる光源3から出力される光パルスbのピークレ
ベルを上昇するには一定の限界がある。さらに、光パル
スbのパルス幅を増加すれば、測定された光ファイバ5
の空間分解能が低下する。 【0009】このような不都合を解消するために、測定
対象の光ファイバ5に入射する測定光を、単一の光パル
スbではなくて、所定長の擬似ランダムパルス信号を光
信号に変換した擬似ランダム光パルス列で構成し、この
擬似ランダム光パルス列からなる測定光を測定対象の光
ファイバ5に入射することが考えられる。 【0010】そして、光ファイバ5から得られた戻り光
を電気信号に変換して、戻り光の光強度の時間変化信号
を得る。そして、この時間変化信号と擬似ランダムパル
ス信号との相関関係を算出して相関信号を得る。この相
関信号は、戻り光の時間変化信号におけるパルス幅単位
の各時刻における擬似ランダムパルス信号が含まれる程
度を示すので、結果的に、戻り光の時間変化信号の時間
分解能、すなわち空間分解能をパルス幅単位まで向上で
きる。さらに、測定光のパルス幅を等価的に拡大できる
ので、戻り光のダイナミックレンジを拡大できる。 【0011】しかしながら、この測定光として擬似ラン
ダム光パルス列を採用した光ファイバ測定装置において
もまだ次のような課題があった。 【0012】例えば、この光ファイバ5が海底に敷設さ
れた場合においては、図8に示すように、この光ファイ
バ5は長距離になるので、上り経路の光ファイバ5cと
下り経路の光ファイバ5dとからなる光ケーブル5eに
おける例えば50km毎に中継器9が設けられている。
各中継器9内には一対の光増幅器10a、10bが組込
まれている。さらに、この各光増幅器10a、10b内
には、増幅された光信号の信号強度を一定にする自動強
度制御回路(APC)11が組込まれている。さらに、
各光増幅器10a、10bの出力端どうしはループ光フ
ァイバ12で接続されている。 【0013】このような光ケーブル5eにおける一方の
光ファイバ5cに対する試験を上述した光ファイバ測定
装置1を用いて実施する場合、この一方の光ファイバ5
cに光パルスbを印加する。光ファイバ5cにおける各
中継器9相互間の区間で発生する後方散乱とフレネル反
射に起因する戻り光dは、各ループ光ファイバ12及び
他方の光ファイバ5dを経由して、光ファイバ試験装置
1へ戻る。 【0014】ここで、前記自動強度制御回路(APC)
11は、増幅された光信号の信号強度を一定にする機能
を有しているので、一方の光ファイバ5cに印加する測
定光として擬似ランダム光パルス列を採用した場合、こ
の擬似ランダム光パルス列は、図9(a)に示すよう
に、光有り区間と光無し区間とが不規則に並び、かつ光
有り区間と光無し区間との区間長も一定していない。 【0015】したがって、このような擬似ランダム光パ
ルス列を信号強度を一定にする処理を実施すると、それ
まで無信号で励起状態にあった中継器9内の光増幅器1
0が過渡応答特性を示し、図9(b)に示すように、パ
ルスピークパワーが変化してしまう。その結果、このよ
うに、各パルスピークパワーが変化した戻り光の時間変
化信号と擬似ランダムパルス信号との相関関係を算出し
た場合に正しい相関信号が得られない問題が生じる懸念
がある。その結果、測定対象の光ファイバに対する特性
の測定精度が低下する。 【0016】図10は、光ファイバ測定装置から一定長
(擬似ランダムパルス列長)の擬似ランダム光パルス列
を一方の光ファイバ5cに印加して、他方の光ファイバ
5dから得られる戻り光の光強度の特性を示す図であ
る。シミュレーション波形である実線特性に示すよう
に、擬似ランダム光パルス列の出力開始時刻から、この
擬似ランダム光パルス列の出力終了までは、戻り光の光
強度は上昇する。そして、擬似ランダム光パルス列の出
力が終了すると、戻り光の光強度はパルス列の送出時間
に対応する期間だけ一定値を維持し、パルス列は、パル
ス列の先頭から被測定ファイバを順次通りぬけるため低
下する。 【0017】しかし、自動強度制御(APC)を実施す
ると、図10の破線特性に示すように、擬似ランダム光
パルス列の影響によりシステムが線形応答をせず、戻り
光の光強度は上昇し続けてしまう。 【0018】したがって、測定光として単なる擬似ラン
ダム光パルス列を採用して、自動強度制御(APC)が
実施された中継器9を含む光ファイバを測定すると、正
確な戻り光の光強度の時間変化信号が得られない。 【0019】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、測定対象の光ファイバに入射する測定光を
実質的に連続光となる擬似ランダム光パルス列を採用す
ることにより、戻り光の時間変化信号の空間分解能をパ
ルス幅単位まで向上でき、さらに、測定光のパルス幅を
等価的に拡大できるので、戻り光のダイナミックレンジ
を拡大でき、測定対象の光ファイバが有する特性の測定
精度を大幅に向上できる光ファイバ測定装置を提供する
ことを目的とする。 【0020】 【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明は、測定光を測定対象の光ファイバに入射さ
せて、この光ファイバからの後方散乱及びフレネル反射
に起因する戻り光を検出して、この戻り光から光ファイ
バの特性を測定する光ファイバ測定装置において、一定
周波数の連続光を発生する光源と、所定長の擬似ランダ
ムパルス信号を一定の繰返し周期で発生するパルス発生
器と、連続光と擬似ランダムパルス信号とを受けて、擬
似ランダムパルス信号の信号レベルに応じて連続光を0
次光と高次光とに切換えて出力する音響光学素子と、こ
の音響光学素子から出力された0次光と高次光とを合波
して光ファイバに測定光として入射する合波器と、光フ
ァイバからの戻り光と光源からの連続光とを合波して光
ヘテロダイン検波を実施する光ヘテロダイン検波器と、
この光ヘテロダイン検波器から出力された検波信号から
戻り光の強度の時間変化を示す時間変化信号を抽出する
信号抽出部と、この信号抽出部で抽出された時間変化信
号と擬似ランダムパルス信号との相関を算出して相関信
号として出力する相関器と、この相関器から出力された
相関信号に基づいて光ファイバの特性を算出する特性算
出部とを備えている。 【0021】このように構成された光ファイバ測定装置
においては、パルス発生器から所定長の擬似ランダムパ
ルス信号が一定の繰返し周期で出力する。また、光ファ
イバ測定装置内には音響光学素子が組込まれている。周
知のように、音響光学素子は外部から高周波振動を印加
すると内部に弾性波が発生する。この状態で一定周波数
(又は波長)を有する光を入射させると、弾性波が格子
として作用して、入射した光を回折させると共に、外部
から印加された周波数分だけ、周波数(又は波長)がシ
フトする。この周波数(又は波長)がシフトした光を高
次光と称する。外部から高周波振動を印加しない状態に
おいては、入射した光は回折されずにそのまま透過す
る。この回折されずに、すなわち周波数(又は波長)が
シフトしない光を0次光と称する。 【0022】したがって、擬似ランダムパルス信号の信
号レベルに応じて音響光学素子に印加する高周波振動を
オン/オフ制御することによって、擬似ランダムパルス
信号の信号レベルに応じて連続光を0次光と高次光とに
切換えて音響光学素子から出力可能となる。 【0023】この音響光学素子から出力された0次光と
高次光とを合波して測定光として光ファイバに入射して
いる。この測定光においては、擬似ランダムパルス信号
のハイレベル(ON)期間は高次光となり、擬似ランダ
ムパルス信号のローレベル(OFF期間)及び信号無し
期間は0次光となる。したがって、測定光は擬似ランダ
ムパルス信号で周波数(又は波長)変調された実質的な
連続光となる。 【0024】測定対象の光ファイバから得られた戻り光
にも0次光と高次光とが含まれる。この戻り光を光源か
らの連続光でヘテロダイン検波することにより、光源か
らの連続光と高次光との差の周波数(又は波長)の光
と、光源からの連続光と高次光との和の周波数(又は波
長)の光とを電気信号にした検波信号が得られる。この
検波信号から、例えば、フィルタ等からなる信号抽出部
で、元の擬似ランダムパルス信号に対応する戻り光の時
間変化信号が得られる。 【0025】この得られた戻り光の時間変化信号と元の
擬似ランダムパルス信号との相関信号は、戻り光の時間
変化信号におけるパルス幅単位の各時刻における擬似ラ
ンダムパルス信号が含まれる程度を示すので、結果的
に、戻り光の時間変化信号の空間分解能をパルス幅単位
まで向上できる。したがって、この相関信号に基づいて
光ファイバの各種特性が得られる。 【0026】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図1は本発明の実施形態に係る光フ
ァイバ測定装置の概略構成を示すブロック図である。 【0027】例えば、半導体レーサからなる光源20
は、図4に示すように、一定周波数(又は波長)fの連
続光gを光増幅器21へ送出する。光増幅器21は入力
した連続光gを増幅して音響光学素子22へ入射する。
一方、パルス発生器23は、図4に示すように、所定長
(所定パルス数)T1の擬似ランダムパルス信号(PN
信号)hを一定の繰返し周期T0で出力する。パルス発
生器23から出力された擬似ランダムパルス信号(PN
信号)hは、同じく音響光学素子22へ印加される。 【0028】図2は音響光学素子22の動作原理を示す
図である。この音響光学素子22は、音響光学素子本体
22aと、この音響光学素子本体22aの一端面に貼付
けられた超音波振動子22bと、この超音波振動子22
bに高周波信号を印加する発振器22cとで構成されて
いる。発振器22cは、パルス発生器23から入力され
る擬似ランダムパルス信号(PN信号)hがハイレベル
(ON)期間で起動し、ローレベル(OFF)期間で停
止する。 【0029】図3に示すように、擬似ランダムパルス信
号(PN信号)hがハイレベル(ON)期間において
は、音響光学素子本体22a内に、超音波振動子22b
の振動による弾性波22dが発生し、この状態で入射し
た周波数fの連続光gは周波数(f+Δf)の高次光i
として出力される。一方、擬似ランダムパルス信号(P
N信号)hがローレベル(OFF)期間においては、音
響光学素子本体22a内には弾性波22dは発生しない
ので、この状態で入射した周波数fの連続光gは周波数
シフトされずに元の周波数fを有した0次光jとして出
力される。 【0030】音響光学素子22から出力された0次光j
と高次光iとは、合波器24で合波されて、測定光kと
してこの光ファイバ測定装置の出力端子25aから、光
ケーブル26を構成する一対の光ファイバ26a、26
bの測定対象の光ファイバ26aへ印加される。この測
定光kは、図3に示すように、擬似ランダムパルス信号
(PN信号)hがローレベル期間は周波数fの光であ
り、擬似ランダムパルス信号(PN信号)hがハイレベ
ル期間は周波数(f+Δf)の光である実質的な連続光
となる。 【0031】光ケーブル26には、図8で示したよう
に、多数の中継器9が介挿されている。したがって、試
験対象の光ファイバ26aを伝搬中の測定光kの後方散
乱やフレネル反射に起因する戻り光mは、他方の光ファ
イバ26bから光ファイバ測定装置の入力端子25bへ
入力する。 【0032】入力端子25bから光ファイバ測定装置内
へ入射した戻り光mは光ヘテロダイン検波器27の合波
器28の一端へ入射される。この合波器28の他端に
は、光源20から出力された周波数fを有する連続光g
が入射される。戻り光mには、周波数fの光(0次光)
と周波数(f+Δf)の光(高次光)とが含まれる。し
たがって、図4に示すように、連続光gと戻り光mとを
合波し、検波した信号oには、(f+Δf―f)=Δf
の周波数の信号と(f+Δf+f)=(2f+Δf)の
周波数の信号とが含まれる。 【0033】この検波信号oにおいては、Δfと(2f
+Δf)の信号がビートを発生している状態である。具
体的には、連続光gの周波数は192T(テラ)Hz程度
であり、音響光学素子22に変調信号として印加される
Δfは約100MHz程度である。この検波信号oはΔf
の成分のみが信号抽出部30へ入力される。 【0034】信号抽出部30内には、フィルタ31、A
/D変換器32、2乗加算回路33が組込まれている。
フィルタ31は、この信号抽出部30へ入力された検波
信号oに含まれる約100MHz程度のΔfの成分のみを
抽出して戻り光の強度の時間変化信号pとする。すなわ
ち、図4に示すように、この戻り光の強度の時間変化信
号pには、パルス発生器23から出力された擬似ランダ
ムパルス信号hに対応する信号成分のみが含まれる。言
い換えれば、擬似ランダムパルス信号hのみの光を測定
光として、光ファイバ26aに印加した状態に対応する
戻り光の強度の時間変化信号が得られる。 【0035】この戻り光の強度の時間変化信号pはA/
D変換器32でA/D変換され、2乗加算器33で
(+)成分に変換され、複数の繰返し周期T0に亘って
平均化され、最終の戻り光の強度の時間変化信号p1
して、信号抽出部30から相関器34へ入力される。相
関器34には、パルス発生器23から出力された擬似ラ
ンダムパルス信号(PN信号)hが入力される。 【0036】相関器34は、戻り光の強度の時間変化信
号p1と擬似ランダムパルス信号hとの相関関係を算出
して相関信号qを出力する。この図4に示す相関信号q
は、結果的に、空間分解能をパルス幅単位まで向上され
た戻り光の時間変化信号を示す。 【0037】相関器34から出力された精度の高い戻り
光の時間変化信号を示す相関信号qは、特性算出部36
内のLOG変換器37で対数変換されて、デシベル単位
に変換されて、表示器38に表示される。さらに、この
特性算出部36は、この精度の高い戻り光の時間変化信
号を示す相関信号qを用いて、測定対象の光ファイバ2
6aに対する伝送特性や減衰特性等の各種特性を算出す
る。 【0038】このように構成された光ファイバ測定装置
においては、一定の繰返し周期T0毎に光ファイバ26
aへ印加される光パルスのパルス幅を図7に示す従来の
光パルス試験装置1の光パルスに比較して、実質的に拡
大できる。したがって、得られる戻り光のダイナミック
レンジを拡大でき、S/N比を向上できる。 【0039】さらに、このように構成された光ファイバ
測定装置においては、測定対象の光ファイバ26aに入
射される測定光kは、図3に示すように、擬似ランダム
パルス信号hで周波数変調した実質的に連続光とみなせ
る光である。したがって、この測定光kは、どの期間を
抽出したとしても、光強度は一定である。よって、この
測定光kが図8に示す光ケーブル5eの中継器9の各光
増幅器10a、10bに組込まれた自動強度制御回路
(APC)11を通過したとしても、擬似ランダムパル
ス信号hのパルスピークレベルが変化することはない。 【0040】この測定光kの戻り光mに含まれる擬似ラ
ンダムパルス信号hの成分以外の連続光gの成分は、光
ヘテロダイン検波器27及び次の信号抽出部30で除去
される。 【0041】この余分な成分が除去された後の戻り光の
強度の時間変化信号p1と擬似ランダムパルス信号hと
の相関関係が算出されて相関信号qとなる。この相関信
号qは、結果的に、空間分解能をパルス幅単位まで向上
された戻り光の時間変化信号を示す。したがって、この
相関信号qから得られる測定対象の光ファイバ26aに
対する特性の測定精度を向上できる。 【0042】図5、図6は擬似ランダムパルス信号とし
て4ビットのゴーレー(Golay)符号を用いた場合の信
号処理手順を示す図である。 【0043】ゴーレー符号は、図5(a)に示すよう
に、符号列A(1,1,1,―1)とこの符号列Aのコ
ンプリメンタリペアである符号列B(1,1,―1,
1)とで表現できる。このゴーレー符号を光パルス列に
応用すると、「―1」は表現できないため、この光ファ
イバ測定装置においては、下記に示す4種類のパルス列
で表現する。 【0044】A=(1,1,1,0) A_=(0,0,0,1) B=(1,1,0,1) B_=(0,0,1,0) 従って、図5(b)に示すように、所定長T1の擬似ラ
ンダムパルス信号として4ビットの各パルス列A、A
_、B+、B_を一定の繰返し周期T0で測定対象の光ファ
イバに印加する。 【0045】4ビットの各パルス列を測定対象の光ファ
イバに印加すると、理論的には、図5(c)に示すよう
に、印加された各ビット毎に、1ビットずつ遅延した、
後方散乱とフレネル反射に起因する戻り光が現れる。し
かし、実際に観測される戻り光は、図5(d)に示すよ
うに4個の戻り光を加算(合成)した波形(時間経過波
形)を示す。 【0046】この戻り光の波形(戻り光波形)を、前述
した4種類のパルス列A、A_、B+、B_毎に求め
る。実際には、測定精度を向上させるために、各パルス
列A、A_、B+、B_毎に、該当パルス列を複数回、
測定対象の光ファイバに印加して、図5(d)に示す戻
り光波形を測定して平均値を算出して、該当パルス列の
戻り光波形とする。 【0047】図6は、この4種類のパルス列A、A
_、B+、B_の戻り光波形から1パルス分の戻り光波形
(戻り光の強度の時間変化信号)を得る手順を示す流れ
図である。 【0048】まず、パルス列A(1,1,1,0)を
測定対象の光ファイバに印加してパルス列A(1,
1,1,0)の戻り光波形を得る(S1)。同様に、A
_(0,0,0,1)測定対象の光ファイバに印加して
パルス列A_(0,0,0,1)の戻り光波形を得る
(S2)。 【0049】次に、パルス列A+(1,1,1,0)の
戻り光波形からパルス列A_(0,0,0,1)の戻り
光波形を減算して、差の戻り光波形、すなわちゴーレー
A(1,1,1,―1)の戻り光波形(戻り光の強度の
時間変化信号)を得る(S3)。このゴーレーA(1,
1,1,―1)の戻り光波形と元のゴーレーA(1,
1,1,―1)との相関(相関信号)RAを得る(S
4)。 【0050】同様な手順で、パルス列B(1,1,
0,1)を測定対象の光ファイバに印加してパルス列B
(1,1,0,1)の戻り光波形を得る(S5)。同
様に、B_(0,0,1,0)測定対象の光ファイバに
印加してパルス列B_(0,0,1,0)の戻り光波形
を得る(S6)。 【0051】次に、パルス列B(1,1,0,1)の
戻り光波形からパルス列B_(0,0,1,0)の戻り
光波形を減算して、差の戻り光波形、すなわちゴーレー
B(1,1,―1,1)の戻り光波形(戻り光の強度の
時間変化信号)を得る(S7)。このゴーレーB(1,
1,―1,1)の戻り光波形と元のゴーレーB(1,
1,―1,1)との相関(相関信号)RBを得る(S
8)。 【0052】最後に、相関(相関信号)RAと相関(相
関信号)RBとを加算して、1パルス分の戻り光波形
(戻り光の強度の時間変化信号)を得る。 【0053】このように、擬似ランダム信号としてゴー
レー(Golay)符号を用いることによって、パルス幅分
の空間分解能でダイナミックレンジを向上させた戻り光
の強度の時間変化信号を得ることができる。 【0054】具体的には、擬似ランダムパルス信号hの
ビット数をL(上述したゴーレー符号の場合、L=3
2)とすると、図7に示した従来の光パルス試験装置に
おける1パルスの測定光bに比較して、特性算出部36
における表示器38の表示画面上において、5log
[(L1/2)/2]dBだけダイナミックレンジを改善で
きる。 【0055】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ測定装置においては、測定対象の光ファイバに入射す
る測定光を擬似ランダム光パルス列が組込まれた実質的
に連続光となる光を採用している。 【0056】したがって、中継器を有する光ファイバ回
線において、戻り光の時間変化信号の空間分解能を1パ
ルス幅単位まで向上でき、さらに、測定光のパルス幅を
等価的に拡大できるので、戻り光のダイナミックレンジ
を拡大できるという擬似ランダムパルス列の有効性を十
分に発揮し、測定対象の光ファイバに対する特性の測定
精度を大幅に向上できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of making measurement light incident on an optical fiber to be measured, and returning light from this optical fiber due to backscattering and Fresnel reflection. And an optical fiber measuring apparatus for measuring characteristics of the optical fiber from the returned light. 2. Description of the Related Art In an optical communication system, an optical fiber measuring apparatus for measuring characteristics such as transmission characteristics and attenuation characteristics of an optical fiber as a transmission medium of an optical signal and detecting occurrence of abnormality is generally shown in FIG. It is configured as shown in FIG. In the optical fiber measuring apparatus 1, a pulse generator 2 generates a pulse a having a pulse width T 1 and sends it to a light source 3 at a constant repetition period T 0 . For example, the light source 3 composed of a semiconductor laser outputs an optical pulse b having a pulse width T 1 corresponding to the input pulse a and a repetition period T 0 . The frequency (or wavelength) of the light of this light pulse b
Is set to a single frequency f equal to the frequency (or wavelength) of light used in an actual optical communication system. The light pulse b emitted from the light source 3 is applied to the optical circulator 4
And is output from the optical fiber measurement device 1,
The light is incident on one end 5a of the optical fiber 5 to be measured. The light pulse b incident on the optical fiber 5 to be measured propagates through the optical fiber 5 toward the other end 5b. In the propagation process, the light pulse b is generated due to back scattering or Fresnel reflection. Return light d whose traveling direction is opposite to b is generated. This return light d is applied to one end 5 of the optical fiber 5.
a returns to the optical fiber measuring apparatus 1, is separated from the incident optical pulse b by the optical circulator 4, is converted into an electric signal return signal e by the optical receiver 6, and is input to the characteristic calculation unit 7. I have. [0005] A trigger synchronized with the pulse a is input from the pulse generator 2 to the characteristic calculator 7. Then, the characteristic calculator 7 displays on the display screen the time change characteristic 8 of the intensity of the return light d including the backscattered light and the Fresnel reflected light from the output time of the optical pulse b of the return signal e. Then, from the obtained time change characteristics 8 of the return light d, various characteristics such as the transmission characteristics and the attenuation characteristics of the optical fiber 5 to be measured are calculated. [0006] However, the optical fiber measuring apparatus 1 shown in FIG. 7 has the following problems to be solved. That is, in order to measure various characteristics of the optical fiber 5 such as the transmission characteristic and the attenuation characteristic with high accuracy, it is necessary to obtain the above-mentioned time change characteristic 8 of the intensity of the return light d with high accuracy. In order to obtain the time change characteristic 8 of the intensity of the return light d with high accuracy, the optical fiber 5
To increase the intensity of the light pulse b, which is the measuring light applied to
It is necessary to extend the dynamic range by increasing the intensity of the corresponding return light d itself. In order to increase the intensity of the light pulse b, it is considered that the peak level of the light pulse b is increased or the pulse width of the light pulse b is increased. However, there is a certain limit in increasing the peak level of the light pulse b output from the light source 3 composed of a semiconductor laser. Further, if the pulse width of the optical pulse b is increased, the measured optical fiber 5
The spatial resolution is reduced. In order to eliminate such inconvenience, the measurement light incident on the optical fiber 5 to be measured is not a single light pulse b but a pseudo-random pulse signal having a predetermined length converted into a pseudo-random pulse signal into an optical signal. It is conceivable that a measuring light composed of a random optical pulse train and composed of the pseudo random optical pulse train is incident on the optical fiber 5 to be measured. Then, the return light obtained from the optical fiber 5 is converted into an electric signal to obtain a time change signal of the light intensity of the return light. Then, the correlation between the time-varying signal and the pseudo-random pulse signal is calculated to obtain a correlation signal. This correlation signal indicates the degree to which the pseudo-random pulse signal at each time of the pulse width unit in the time change signal of the return light is included. As a result, the time resolution of the time change signal of the return light, that is, the spatial resolution is pulsed. Can be improved to the width unit. Further, the pulse width of the measurement light can be expanded equivalently, so that the dynamic range of the return light can be expanded. However, the following problems still exist in an optical fiber measuring apparatus employing a pseudo-random light pulse train as the measuring light. For example, when the optical fiber 5 is laid on the sea floor, as shown in FIG. 8, since the optical fiber 5 has a long distance, the upstream optical fiber 5c and the downstream optical fiber 5d For example, a repeater 9 is provided for every 50 km in the optical cable 5e composed of
Each repeater 9 has a pair of optical amplifiers 10a and 10b incorporated therein. Further, in each of the optical amplifiers 10a and 10b, an automatic intensity control circuit (APC) 11 for keeping the signal intensity of the amplified optical signal constant is incorporated. further,
The output terminals of the optical amplifiers 10a and 10b are connected by a loop optical fiber 12. When a test for one optical fiber 5c in such an optical cable 5e is carried out using the above-described optical fiber measuring device 1, this one optical fiber 5c is used.
Light pulse b is applied to c. Return light d resulting from backscattering and Fresnel reflection generated in the section between the repeaters 9 in the optical fiber 5c is transmitted to the optical fiber test apparatus 1 via each loop optical fiber 12 and the other optical fiber 5d. Return. Here, the automatic intensity control circuit (APC)
11 has a function of making the signal intensity of the amplified optical signal constant, so that when a pseudo-random light pulse train is adopted as the measurement light applied to one optical fiber 5c, the pseudo-random light pulse train is As shown in FIG. 9A, the lighted section and the non-lighted section are arranged irregularly, and the section length between the lighted section and the non-lighted section is not constant. Therefore, when such a pseudo-random optical pulse train is subjected to a process for keeping the signal intensity constant, the optical amplifier 1 in the repeater 9 which has been in the excited state without any signal until then is executed.
0 indicates a transient response characteristic, and the pulse peak power changes as shown in FIG. As a result, there is a concern that when the correlation between the pseudo-random pulse signal and the time-varying signal of the return light in which the pulse peak power is changed, a correct correlation signal cannot be obtained. As a result, the measurement accuracy of the characteristics for the optical fiber to be measured decreases. FIG. 10 shows a case where a pseudo-random optical pulse train having a fixed length (pseudo-random pulse train length) is applied to one optical fiber 5c from an optical fiber measuring device, and the light intensity of the return light obtained from the other optical fiber 5d is measured. It is a figure showing a characteristic. As indicated by the solid line characteristic of the simulation waveform, the light intensity of the return light increases from the output start time of the pseudo random optical pulse train to the end of the output of the pseudo random optical pulse train. Then, when the output of the pseudo-random optical pulse train is completed, the light intensity of the return light maintains a constant value for a period corresponding to the transmission time of the pulse train, and the pulse train decreases because it passes through the fiber to be measured sequentially from the beginning of the pulse train. . However, when the automatic intensity control (APC) is performed, the system does not respond linearly due to the effect of the pseudo-random light pulse train as shown by the broken line characteristics in FIG. 10, and the light intensity of the return light continues to increase. I will. Therefore, when a simple pseudo-random light pulse train is adopted as the measuring light and the optical fiber including the repeater 9 on which the automatic power control (APC) is performed is measured, an accurate time change signal of the light intensity of the returning light can be obtained. Can not be obtained. The present invention has been made in view of such circumstances, and employs a pseudo-random light pulse train in which measurement light incident on an optical fiber to be measured is substantially continuous light, thereby reducing return light. The spatial resolution of the time-varying signal can be improved to the pulse width unit, and the pulse width of the measurement light can be expanded equivalently, so that the dynamic range of the return light can be expanded and the measurement accuracy of the characteristics of the optical fiber to be measured can be improved. An object of the present invention is to provide an optical fiber measuring device that can be significantly improved. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a method in which a measuring light is made incident on an optical fiber to be measured and is caused by back scattering and Fresnel reflection from the optical fiber. In an optical fiber measuring device that detects return light and measures characteristics of an optical fiber from the return light, a light source that generates continuous light of a constant frequency and a pseudorandom pulse signal of a predetermined length are generated at a constant repetition period. The pulse generator receives the continuous light and the pseudo random pulse signal, and sets the continuous light to 0 according to the signal level of the pseudo random pulse signal.
An acousto-optic element that switches to and outputs the next-order light and higher-order light, a multiplexer that combines the zero-order light and the higher-order light output from the acousto-optic element and enters the optical fiber as measurement light, and an optical fiber. An optical heterodyne detector that performs optical heterodyne detection by multiplexing return light and continuous light from the light source,
A signal extracting unit that extracts a time-varying signal indicating a temporal variation of the intensity of the return light from the detection signal output from the optical heterodyne detector, and a time-varying signal extracted by the signal extracting unit and a pseudo-random pulse signal The apparatus includes a correlator that calculates a correlation and outputs it as a correlation signal, and a characteristic calculator that calculates characteristics of the optical fiber based on the correlation signal output from the correlator. In the optical fiber measuring apparatus thus configured, a pseudo random pulse signal of a predetermined length is output from the pulse generator at a constant repetition period. An acousto-optic device is incorporated in the optical fiber measuring device. As is well known, when an acousto-optic device applies high frequency vibration from the outside, an elastic wave is generated inside. When light having a certain frequency (or wavelength) is incident in this state, the elastic wave acts as a grating to diffract the incident light, and the frequency (or wavelength) is shifted by the frequency applied from the outside. I do. Light whose frequency (or wavelength) is shifted is referred to as higher-order light. In a state where no high-frequency vibration is applied from the outside, the incident light is transmitted without being diffracted. The light that is not diffracted, ie, the frequency (or wavelength) of which is not shifted, is referred to as zero-order light. Therefore, by controlling on / off the high-frequency vibration applied to the acousto-optic element according to the signal level of the pseudo-random pulse signal, continuous light can be converted into zero-order light and higher-order light according to the signal level of the pseudo-random pulse signal. And output from the acousto-optic element is possible. The zero-order light and the higher-order light output from the acousto-optic element are multiplexed and incident on the optical fiber as measurement light. In this measurement light, the high-level (ON) period of the pseudo-random pulse signal is high-order light, and the low-level (OFF period) and the signal-free period of the pseudo-random pulse signal are zero-order light. Therefore, the measurement light is substantially continuous light that is frequency (or wavelength) modulated by the pseudo random pulse signal. The return light obtained from the optical fiber to be measured also includes zero-order light and higher-order light. By heterodyne detecting this return light with continuous light from the light source, light having a frequency (or wavelength) of the difference between the continuous light from the light source and the higher-order light, and the sum frequency of the continuous light and the higher-order light from the light source (or (Wavelength) is obtained as a detection signal. From this detection signal, for example, a time change signal of the return light corresponding to the original pseudo random pulse signal is obtained by a signal extraction unit including a filter or the like. The obtained correlation signal between the time-varying signal of the return light and the original pseudo-random pulse signal indicates the degree to which the pseudo-random pulse signal at each time of the pulse width unit in the time-varying signal of the return light is included. Therefore, as a result, the spatial resolution of the time-varying signal of the return light can be improved to a pulse width unit. Therefore, various characteristics of the optical fiber can be obtained based on the correlation signal. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical fiber measuring device according to an embodiment of the present invention. For example, the light source 20 composed of a semiconductor racer
Sends out continuous light g of a constant frequency (or wavelength) f to the optical amplifier 21 as shown in FIG. The optical amplifier 21 amplifies the input continuous light g and makes it incident on the acousto-optic element 22.
On the other hand, as shown in FIG. 4, the pulse generator 23 generates a pseudo random pulse signal (PN) having a predetermined length (predetermined pulse number) T 1.
And outputs the signal) h at a constant repetition period T 0. The pseudo random pulse signal (PN) output from the pulse generator 23
The signal h) is also applied to the acousto-optic element 22. FIG. 2 is a diagram showing the principle of operation of the acousto-optic device 22. The acousto-optic element 22 includes an acousto-optic element main body 22a, an ultrasonic vibrator 22b attached to one end surface of the acousto-optical element main body 22a,
and an oscillator 22c for applying a high-frequency signal to the signal b. The oscillator 22c starts during a period when the pseudo random pulse signal (PN signal) h input from the pulse generator 23 is at a high level (ON) and stops during a period during which the pseudo random pulse signal is low (OFF). As shown in FIG. 3, during the period when the pseudo random pulse signal (PN signal) h is at the high level (ON), the ultrasonic transducer 22b is placed in the acousto-optic element body 22a.
An elastic wave 22d is generated due to the vibration of the above, and the continuous light g of the frequency f incident in this state becomes the higher-order light i of the frequency (f + Δf).
Is output as On the other hand, a pseudo random pulse signal (P
Since the elastic wave 22d is not generated in the acousto-optic element main body 22a during the period when the N signal) h is at the low level (OFF), the continuous light g having the frequency f incident in this state is not shifted to the original frequency. Output as the zero-order light j having f. The zero-order light j output from the acousto-optic element 22
And the higher-order light i are multiplexed by the multiplexer 24, and as a measurement light k, a pair of optical fibers 26a and 26 constituting the optical cable 26 are output from an output terminal 25a of the optical fiber measurement device.
b is applied to the optical fiber 26a to be measured. As shown in FIG. 3, the measurement light k is light having a frequency f when the pseudo-random pulse signal (PN signal) h is at a low level, and the frequency (f) when the pseudo-random pulse signal (PN signal) h is at a high level. f + Δf) is substantially continuous light. As shown in FIG. 8, a number of repeaters 9 are interposed in the optical cable 26. Therefore, return light m resulting from back scattering or Fresnel reflection of the measurement light k propagating through the optical fiber 26a to be tested is input from the other optical fiber 26b to the input terminal 25b of the optical fiber measurement device. The return light m incident from the input terminal 25b into the optical fiber measuring device is incident on one end of the multiplexer 28 of the optical heterodyne detector 27. A continuous light g having a frequency f output from the light source 20 is provided at the other end of the multiplexer 28.
Is incident. Return light m includes light of frequency f (zero-order light)
And light of a frequency (f + Δf) (higher-order light). Therefore, as shown in FIG. 4, the continuous light g and the return light m are multiplexed, and the detected signal o has (f + Δf−f) = Δf
And a signal having a frequency of (f + Δf + f) = (2f + Δf). In this detection signal o, Δf and (2f
+ Δf) is a state in which a beat is generated. Specifically, the frequency of the continuous light g is about 192 T (tera) Hz, and Δf applied as a modulation signal to the acousto-optic element 22 is about 100 MHz. This detection signal o is Δf
Are input to the signal extraction unit 30. In the signal extracting section 30, filters 31, A
A / D converter 32 and a square addition circuit 33 are incorporated.
The filter 31 extracts only a component of Δf of about 100 MHz included in the detection signal o input to the signal extraction unit 30 and sets it as a time change signal p of the intensity of the return light. That is, as shown in FIG. 4, the time-varying signal p of the intensity of the return light includes only a signal component corresponding to the pseudo random pulse signal h output from the pulse generator 23. In other words, a time change signal of the intensity of the return light corresponding to the state applied to the optical fiber 26a is obtained using the light of only the pseudo random pulse signal h as the measurement light. The time change signal p of the intensity of the return light is A /
A / D conversion is performed by the D converter 32, converted to a (+) component by the square adder 33, averaged over a plurality of repetition periods T 0, and a time change signal p 1 of the final return light intensity. Is input from the signal extraction unit 30 to the correlator 34. The pseudo random pulse signal (PN signal) h output from the pulse generator 23 is input to the correlator 34. The correlator 34 calculates the correlation between the time change signal p 1 of the intensity of the return light and the pseudo random pulse signal h and outputs a correlation signal q. The correlation signal q shown in FIG.
Shows a time-varying signal of the return light with the spatial resolution improved to the pulse width unit as a result. The correlation signal q, which is output from the correlator 34 and indicates the highly accurate return light time-varying signal, is calculated by the characteristic calculator 36.
The logarithmic conversion is performed by the LOG converter 37 in, and the data is converted into decibels and displayed on the display 38. Further, the characteristic calculating unit 36 uses the correlation signal q indicating the highly accurate return light time-varying signal to calculate the optical fiber 2 to be measured.
Various characteristics such as transmission characteristics and attenuation characteristics for 6a are calculated. [0038] In such an optical fiber measurement apparatus constructed as above, the optical fiber 26 every predetermined repetition period T 0
The pulse width of the light pulse applied to a can be substantially expanded as compared with the light pulse of the conventional light pulse test apparatus 1 shown in FIG. Therefore, the dynamic range of the obtained return light can be expanded, and the S / N ratio can be improved. Further, in the optical fiber measuring device thus configured, the measuring light k incident on the optical fiber 26a to be measured is substantially frequency-modulated by the pseudo random pulse signal h as shown in FIG. It is light that can be regarded as continuous light. Therefore, the measurement light k has a constant light intensity no matter what period is extracted. Therefore, even if the measurement light k passes through the automatic intensity control circuit (APC) 11 incorporated in each of the optical amplifiers 10a and 10b of the repeater 9 of the optical cable 5e shown in FIG. The level does not change. The components of the continuous light g other than the components of the pseudo random pulse signal h included in the return light m of the measurement light k are removed by the optical heterodyne detector 27 and the next signal extraction unit 30. The correlation between the time-varying signal p 1 of the intensity of the return light after the removal of the extra component and the pseudo-random pulse signal h is calculated and becomes the correlation signal q. As a result, the correlation signal q indicates a time-varying signal of the return light whose spatial resolution has been improved to the pulse width unit. Therefore, it is possible to improve the measurement accuracy of the characteristic of the measurement target optical fiber 26a obtained from the correlation signal q. FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a signal processing procedure when a 4-bit Golay code is used as a pseudo random pulse signal. As shown in FIG. 5A, a Golay code is composed of a code string A (1, 1, 1, -1) and a code string B (1, 1, -1) which is a complementary pair of the code string A. ,
1). If this Golay code is applied to an optical pulse train, “−1” cannot be expressed. Therefore, in this optical fiber measuring device, the optical pulse is expressed by the following four types of pulse trains. A + = (1,1,1,0) A _ = (0,0,0,1) B + = (1,1,0,1) B _ = (0,0,1,0) As shown in FIG. 5B, a 4-bit pulse train A + , A as a pseudo-random pulse signal having a predetermined length T 1.
_, B + , and B_ are applied to the optical fiber to be measured at a constant repetition period T 0 . When each pulse train of 4 bits is applied to the optical fiber to be measured, theoretically, as shown in FIG. 5C, each applied bit is delayed by 1 bit.
Return light due to back scattering and Fresnel reflection appears. However, the actually observed return light has a waveform (time-elapsed waveform) obtained by adding (synthesizing) the four return lights as shown in FIG. 5D. The waveform of the return light (return light waveform) is obtained for each of the four types of pulse trains A + , A_, B + , and B_ described above. Actually, in order to improve the measurement accuracy, the corresponding pulse train is repeated a plurality of times for each pulse train A + , A_, B + , B_.
It is applied to the optical fiber to be measured, the return light waveform shown in FIG. 5D is measured, and the average value is calculated to obtain the return light waveform of the corresponding pulse train. FIG. 6 shows the four types of pulse trains A + and A + .
9 is a flowchart showing a procedure for obtaining a return light waveform for one pulse (a time change signal of return light intensity) from return light waveforms of _, B + , and B_. Firstly, the pulse train A + (1 by applying a pulse train A + (1,1,1,0) to the optical fiber to be measured,
A return light waveform of (1, 1, 0) is obtained (S1). Similarly, A
_ (0,0,0,1) is applied to the optical fiber to be measured to obtain a return light waveform of pulse train A_ (0,0,0,1) (S2). Next, the return light waveform of the pulse train A_ (0,0,0,1) is subtracted from the return light waveform of the pulse train A + (1,1,1,0) to obtain a difference return light waveform, that is, The return light waveform (time-change signal of the intensity of the return light) of Golay A (1,1,1, -1) is obtained (S3). This Golay A (1,
The return light waveform of (1,1, -1) and the original Golay A (1,1)
(1, 1, -1) (correlation signal) RA is obtained (S
4). In a similar procedure, the pulse train B + (1, 1,
0, 1) is applied to the optical fiber to be measured, and the pulse train B
+ (1,1,0,1) of a return light waveform (S5). Similarly, a return light waveform of the pulse train B_ (0,0,1,0) is obtained by applying to the optical fiber to be measured B_ (0,0,1,0) (S6). Next, the return light waveform of the pulse train B_ (0,0,1,0) is subtracted from the return light waveform of the pulse train B + (1,1,0,1) to obtain a difference return light waveform, that is, The return light waveform (time-change signal of the intensity of the return light) of the Golay B (1,1, -1,1,1) is obtained (S7). This Golay B (1,
1, −1, 1) and the original Golay B (1,
1, the correlation between -1,1) (correlation signal) of a R B (S
8). [0052] Finally, the correlation correlated with (correlation signal) R A (correlation signal) by adding the R B, obtain one pulse of the return light waveform (time varying signal of the intensity of return light). As described above, by using a Golay code as a pseudo-random signal, it is possible to obtain a time-varying signal of the intensity of return light with an improved dynamic range with a spatial resolution corresponding to the pulse width. Specifically, the number of bits of the pseudo random pulse signal h is set to L (in the case of the above-mentioned Golay code, L = 3
2), the characteristic calculation unit 36 is compared with one pulse of the measurement light b in the conventional optical pulse test apparatus shown in FIG.
5 log on the display screen of the display 38 at
The dynamic range can be improved by [(L 1/2 ) / 2] dB. As described above, in the optical fiber measuring apparatus of the present invention, the measuring light incident on the optical fiber to be measured is substantially continuous light into which a pseudo random optical pulse train is incorporated. Light is adopted. Therefore, in the optical fiber line having the repeater, the spatial resolution of the time-varying signal of the return light can be improved to one pulse width unit, and the pulse width of the measurement light can be expanded equivalently. The effect of the pseudo-random pulse train that can expand the dynamic range is sufficiently exhibited, and the measurement accuracy of the characteristics of the optical fiber to be measured can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態に係わる光ファイバ測定装
置の概略構成を示すブロック図 【図2】同実施形態の光ファイバ測定装置に組込まれた
音響光学素子の動作原理を説明するための図 【図3】測定対象の光ファイバに入射する測定光を得る
手順を示す各光の波形を示す図 【図4】同実施形態の光ファイバ測定装置の全体動作を
示すタイムチャート 【図5】擬似ランダムパルス信号としてゴーレー(Gola
y)符号を採用した場合における動作を説明するための
図 【図6】同擬似ランダム信号としてゴーレー(Golay)
符号を用いた場合の信号処理手順を示す図 【図7】従来の光ファイバ測定装置の概略構成を示すブ
ロック図 【図8】光ケーブルと中継器との関係を示す図 【図9】中継器に組込まれたの自動強度制御回路(AP
C)の動作を説明するための図 【図10】戻り光における自動強度制御回路(APC)
の影響を示す図 【符号の説明】 20…光源 21…光増幅器 22…音響光学素子 23…パルス発生器 24、28…合波器 26…光ケーブル 26a、26b…光ファイバ 27…光ヘテロダイン検波器 29…光電変換器 30…信号抽出部 31…フィルタ 32…A/D変換器 33…2乗加算器 34…相関器 36…特性算出部 37…LOG変換器 38…表示器
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical fiber measuring device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an acousto-optical device incorporated in the optical fiber measuring device of the embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining an operation principle. FIG. 3 is a diagram showing a waveform of each light showing a procedure for obtaining measurement light incident on an optical fiber to be measured. FIG. 4 is a diagram showing an overall operation of the optical fiber measuring device of the embodiment. The time chart shown in FIG. 5: Golay (Gola)
y) A diagram for explaining the operation when a code is adopted. FIG. 6: Golay as the pseudo-random signal
FIG. 7 is a diagram showing a signal processing procedure when codes are used. FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional optical fiber measuring device. FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an optical cable and a repeater. Built-in automatic intensity control circuit (AP
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of C). FIG. 10 is an automatic intensity control circuit (APC) for returning light.
20: Light source 21: Optical amplifier 22: Acousto-optic element 23: Pulse generators 24, 28 ... Combiner 26: Optical cables 26a, 26b ... Optical fiber 27 ... Optical heterodyne detector 29 ... Photoelectric converter 30 ... Signal extraction unit 31 ... Filter 32 ... A / D converter 33 ... Square adder 34 ... Correlator 36 ... Characteristic calculation unit 37 ... LOG converter 38 ... Display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 達幸 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 星野 真司 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 石黒 和彦 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2G086 CC03 KK01    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Tatsuyuki Maki             Henri 5-10-27 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo             Tsu Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Hoshino             Henri 5-10-27 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo             Tsu Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Ishiguro             NEC Corporation 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation             In the formula company F term (reference) 2G086 CC03 KK01

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 測定光(k)を測定対象の光ファイバ
(26a)に入射させて、この光ファイバからの後方散
乱及びフレネル反射に起因する戻り光(m)を検出し
て、この戻り光から前記光ファイバの特性を測定する光
ファイバ測定装置において、 一定周波数の連続光を発生する光源(20)と、 所定長の擬似ランダムパルス信号を一定の繰返し周期で
発生するパルス発生器(23)と、 前記連続光と前記擬似ランダムパルス信号とを受けて、
前記擬似ランダムパルス信号の信号レベルに応じて前記
連続光を0次光と高次光とに切換えて出力する音響光学
素子(22)と、 この音響光学素子から出力された0次光と高次光とを合
波して前記光ファイバに測定光として入射する合波器
(24)と、 前記光ファイバからの戻り光と前記光源からの連続光と
を合波して光ヘテロダイン検波を実施する光ヘテロダイ
ン検波器(27)と、 この光ヘテロダイン検波器から出力された検波信号から
前記戻り光の強度の時間変化を示す時間変化信号を抽出
する信号抽出部(30)と、 この信号抽出部で抽出された時間変化信号と前記擬似ラ
ンダムパルス信号との相関を算出して相関信号として出
力する相関器(34)と、 この相関器から出力された相関信号に基づいて前記光フ
ァイバの特性を算出する特性算出部(36)とを備えた
光ファイバ測定装置。
Claims 1. A measurement light (k) is made incident on an optical fiber (26a) to be measured, and return light (m) caused by back scattering and Fresnel reflection from the optical fiber is detected. Then, in the optical fiber measuring device for measuring the characteristics of the optical fiber from the return light, a light source (20) for generating continuous light of a constant frequency and a pseudo-random pulse signal of a predetermined length are generated at a constant repetition period. A pulse generator (23), receiving the continuous light and the pseudo random pulse signal,
An acousto-optic element (22) for switching the continuous light between zero-order light and high-order light according to the signal level of the pseudo-random pulse signal and outputting the same, and combining the zero-order light and high-order light output from the acousto-optic element. A multiplexer (24) that oscillates and enters the optical fiber as measurement light; and an optical heterodyne detector that multiplexes return light from the optical fiber and continuous light from the light source to perform optical heterodyne detection. (27), a signal extraction unit (30) for extracting a time-change signal indicating a time change of the intensity of the return light from the detection signal output from the optical heterodyne detector, and a time extracted by the signal extraction unit. A correlator (34) for calculating a correlation between the change signal and the pseudo-random pulse signal and outputting it as a correlation signal; and calculating a characteristic of the optical fiber based on the correlation signal output from the correlator. Characteristic calculation section for (36) and an optical fiber measuring device comprising a.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008151624A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Hioki Ee Corp Optical transmission path measuring device and impulse response measuring method
JP2010534855A (en) * 2007-07-27 2010-11-11 タイコ エレクトロニクス サブシー コミュニケーションズ エルエルシー System and method for optical time domain reflectometry using multi-resolution code sequences
KR101104554B1 (en) * 2004-04-02 2012-01-11 주식회사 케이티 Apparatus for synthetic measuring special quality of optical fiber
JP2013524183A (en) * 2010-03-31 2013-06-17 アルカテル−ルーセント System monitoring using optical reflectometry
CN111998933A (en) * 2020-08-10 2020-11-27 武汉理工大学 Fiber grating vibration measuring device and method based on pulse coding

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104554B1 (en) * 2004-04-02 2012-01-11 주식회사 케이티 Apparatus for synthetic measuring special quality of optical fiber
JP2008151624A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Hioki Ee Corp Optical transmission path measuring device and impulse response measuring method
JP2010534855A (en) * 2007-07-27 2010-11-11 タイコ エレクトロニクス サブシー コミュニケーションズ エルエルシー System and method for optical time domain reflectometry using multi-resolution code sequences
JP2013524183A (en) * 2010-03-31 2013-06-17 アルカテル−ルーセント System monitoring using optical reflectometry
CN111998933A (en) * 2020-08-10 2020-11-27 武汉理工大学 Fiber grating vibration measuring device and method based on pulse coding
CN111998933B (en) * 2020-08-10 2023-01-24 武汉理工大学 Fiber bragg grating vibration measuring device and method based on pulse coding

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