JP2007086008A - 分岐を有する光ファイバの試験方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、簡単なプロセスにより、Ｎ分岐光ファイバネットワークの損失増加等のモニタリングを、分岐部以下の光ファイバにおいて可能とする分岐を有する光ファイバの試験方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、Ｎ分岐されたＮ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅をｚの関数として測定して参照振幅データとして保管し、特定の光ファイバに損失変動が生じたと考えられる故障時に、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅ｓ（ｚ）を、ｚの関数として測定した故障時のデータと前記参照振幅データとを演算することにより所定の光ファイバに生じた損失変動を算出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光アクセスネットワークなどで頻繁に用いられるＰＯＮ（ｐａｓｓｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）など、区間途中に分岐部を有する光ファイバネットワークにおいて、光ファイバの破断や損失増加などの有無を特定することができる、分岐を有する光ファイバの試験方法及び装置に関するものである。

光ファイバの破断や損失増加を測定するための装置として、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）やＯＦＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）がよく知られている。これらはいずれも試験光を光ファイバの一端より入力し、光ファイバ内で生じるレイリー後方散乱光強度を距離の関数として観測することによって、光ファイバ内の損失の分布を測定するものである。

図３は従来の分岐を有する光ファイバの試験装置を示す構成説明図であり、図４は従来の分岐を有する光ファイバの測定方法を示す説明図である。図３において、１１は光ファイバ、１２は分岐部、１３はレイリー散乱光複素振幅測定器である。

上記のようなＯＴＤＲやＯＦＤＲを用いた方法は、単一の光ファイバの状態を観測することは可能であるが、図３に示すように、途中で分岐を有する構成をとった場合は、そのまま適用することは出来ない。分岐を有する場合には、複数の分岐部からのレイリー後方散乱光が加算され、単一の光ファイバで生じた損失変動信号を覆い隠してしまい測定感度が劣化すると同時に、その損失変動がどの光ファイバで生じたかは全く判別できなくなってしまうからである。

このような問題を解決するため、図３、図４に示す方法が提案されている。この従来の技術は、非特許文献１に記載されている。従来の技術においては、個々の光ファイバにおけるレイリー後方散乱光特性をあらかじめ測定して参照データとして保管し、Ｎ分岐状態で測定されたレイリー後方散乱光（Ｎ本の光ファイバからのレイリー後方散乱光の加算）と参照データとの適切な演算処理により、個々の光ファイバにおける損失分布を個々に導くことを可能とするものである。以下に手法の概要を説明する。

従来の技術では、図４に示すように、事前のステップとして、Ｎ分岐下部の光ファイバのレイリー散乱光の複素振幅を、個々の光ファイバについて独立に、分岐部からの距離ｚの関数として測定し、これらを参照振幅データとして保存する。当然ながら、これらの測定は、個々の光ファイバが図３のように接続される以前に行う必要がある。以後の説明のため、光ファイバ♯ｎに対するこれらの参照振幅データをそれぞれ、ｆ_１（ｚ）、ｆ_２（ｚ）、…、ｆ_Ｎ（ｚ）と表すことにする。これらはそれぞれ、区間０＜ｚ＜Ｌ_１、０＜ｚ＜Ｌ_２、…、０＜ｚ＜Ｌ_Ｎで定義されることになる。

故障発生時のステップでは、故障発生時には、Ｎ分岐状態で、参照振幅データを取得した際と同一の試験光を入力し、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光強度の複素振幅を、ｚの関数として測定する。このデータを、ｓ（ｚ）とする。ｓ（ｚ）は区間０＜ｚ＜Ｌ_ｍａｘで定義される。ここで、
Ｌ_ｍａｘ＝ｍａｘ（Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，…，Ｌ_Ｎ）
である。

分岐下部の光ファイバ♯ｎにおけるレイリー散乱光強度を知りたい場合、従来の技術によれば、以上の測定をもとに、参照振幅データ取得時と比較して、ｋ番目の光ファイバでの故障発生時に生じた過剰な損失増加分を、以下の計算式によって算出することが出来ることが知られている。
＜ｓ（ｚ）ｆ_ｋ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ （１）
を計算する。ここで、＜＞_ｚ＝Ｚは、Ｚ近傍における空間的な平均操作を現し、空間的な相関を求めることに相当する。また＊は位相共役を意味する。＜＞_ｚ＝Ｚの平均操作は、測定器の空間分解能に対して十分に長い範囲にわたって行う。

以上の測定並びに計算過程を経てｋ番目の光ファイバにおけるレイリー散乱光強度を正しく導くことが出来ることを理解するには、以下の知見を必要とする。

レイリー散乱光強度ｆ_ｎ（ｚ）は、光ファイバの損失αの寄与分を分離して、以下のように記述できる。
ｆ_ｎ（ｚ）＝σ_ｎ（ｚ）ｅｘｐ［−α_ｎ（ｚ）／２］ （２）

ここで、α_ｎ（ｚ）は、光ファイバ♯ｎのｚにおける損失係数である。ｋ番目の光ファイバに故障が発生し、その損失がΔα（ｚ）だけ変動（増加）したと想定する。このような状況では、ｓ（ｚ）（Ｎ本の光ファイバからのトータルの散乱強度）は以下のようになる。

式（１）に式（２），（３）を代入すると、

レイリー散乱光は、光ファイバを構成するガラス自体の屈折率の揺らぎに起因して生じ、個々の光ファイバによって固有の散乱パターンを生じ、これらの散乱現象には相関がない。従って、上記で取得した参照振幅データσ_１（ｚ）、σ_２（ｚ）、…、σ_Ｎ（ｚ）の間には以下のような直交関係が成立する。
＜σ_ｉ（ｚ）σ_ｊ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ＝δ_ｉｊ （５）
ここでδ_ｉｊはクロネッカーのデルタであり、ｉ＝ｊの時に１でそれ以外は０である。

従って、式（４）から、
＜ｓ（ｚ）ｆ_ｋ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ＝ｅｘｐ［−Δα（ｚ）／２］ （６）
を得ることが出来、ｋ番目の光ファイバに生じた損失変動分を抽出できることがわかる。

M.Froggatt,et al.,"Correlation and keying of Rayleigh Scatter for loss and temperature sensing in parallel optical networks",Technical digest of Optical Fiber Conference 2005(Post deadline paper),PDP17 R.Passy et al.,"High−sensitivity coherent optical frequency domain reflectometry for characterization of fiber-optic network components",IEEE Photonics Technology Letters,vol.18,No.12,p.2127(1995)

しかしながら、上述した従来の技術においては、事前のステップとして、Ｎ分岐下部の光ファイバのレイリー散乱光の複素振幅を、個々の光ファイバについて独立に、分岐部からの距離ｚの関数として測定し、これらを参照振幅データとして保存する必要があった。

このような事前のデータ収集は手間がかかるばかりでなく、実際の光ファイバネットワークの運用においては、図３のような分岐構成を構築したあとで、分岐以下の一部の光ファイバを交換することも考えられ、このような場合には、分岐部以下の光ファイバの個々の参照振幅データを個別に取得することは困難になる。

このような事情から、従来の技術で必要であった、Ｎ分岐下部の光ファイバのレイリー散乱光の複素振幅を、個々の光ファイバについて独立に、分岐部からの距離ｚの関数として測定し、これらを参照振幅データとして保存するプロセスを必要とせず、かつＮ分岐光ファイバネットワークの損失増加等のモニタリングを、分岐部以下の光ファイバにおいて可能とする手法が求められていた。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡単なプロセスにより、Ｎ分岐光ファイバネットワークの損失増加等のモニタリングを、分岐部以下の光ファイバにおいて可能とする分岐を有する光ファイバの試験方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、試験の対象となるＮ分岐部を有する光ファイバの遠端に、試験光を全反射する全反射フィルタを備え、前記光ファイバの分岐点から個々の光ファイバの遠端に備えられた全反射フィルタまでの距離が各々異なる分岐を有する光ファイバの試験方法であって、Ｎ分岐されたＮ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅をｚの関数として測定する第１の測定ステップと、前記第１の測定ステップで測定された測定結果を参照振幅データとして保管するデータ保管ステップと、特定の光ファイバに損失変動が生じたと考えられる故障時に、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅ｓ（ｚ）を、ｚの関数として測定する第２の測定ステップと、前記第２の測定ステップで測定された故障時のデータと前記参照振幅データとを演算することにより所定の光ファイバに生じた損失変動を算出する測定データ演算ステップとを有することを特徴とする。

また本発明は、前記分岐を有する光ファイバの試験方法において、試験光を全反射フィルタによって反射することにより折り返されたレイリー散乱光を観測し、分岐部から光ファイバの遠端までの距離の最大値をＬ_ｍａｘとした時に、見かけ上、分岐部から２Ｌ_ｍａｘまでの距離にわたる参照振幅データを収集することを特徴とする。

また本発明は、前記分岐を有する光ファイバの試験方法において、故障時のデータと参照振幅データとを演算する測定データ演算ステップは、ｋ番目の光ファイバの全反射フィルタまでの距離をＬ_ｋとした時に、参照振幅データを距離Ｌ_ｋの位置の点に対して空間的に反転させた波形と、故障時のデータとの空間的な相関を計算することを特徴とする。

本発明は、従来の技術で必要であった、Ｎ分岐下部の光ファイバのレイリー散乱光の複素振幅を、個々の光ファイバについて独立に、分岐部からの距離ｚの関数として測定し、これらを参照振幅データとして保存するプロセスを必要とせず、かつＮ分岐光ファイバネットワークの損失増加等のモニタリングを、分岐部以下の光ファイバにおいて可能とする手法を提供することが出来る。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る分岐を有する光ファイバの試験装置を示す構成説明図である。図１において、１−１〜１−Ｎは光ファイバであり、２はＮ分岐部で、例えば光スプリッタによってＮ分岐された構成となっている。３は光ファイバ１−１〜１−Ｎの遠端に取り付けられた、試験光を全反射する全反射フィルタである。通常、光ファイバネットワークでは、通信光とは異なる波長の試験光が用いられ、入射された試験光が通信信号に影響を及ぼさぬよう、試験光のみを全反射する全反射フィルタが挿入されることが多い。４は光ファイバの近端より試験光を入力し、レイリー散乱光の複素振幅を距離ｚの関数として観測するレイリー散乱光複素振幅測定手段であり、例えばＯＦＤＲ装置である。５は測定データ保管手段であり、６は測定データ演算手段である。

レイリー散乱光複素振幅測定手段４のＯＦＤＲ装置によって、光ファイバのレイリー散乱光の複素振幅強度を距離ｚの関数として測定できることは公知の技術であり、例えば非特許文献２に詳細に説明されている。それらによれば、ＯＦＤＲ装置は、光ファイバ等からの散乱光の複素振幅を測定できることが知られている。通常、この測定の空間分解能は数十ミクロン程度を達成することが出来、優れた空間分解能で測定可能な点がＯＦＤＲの特徴となっている。

本発明の実施形態では、図１に示すように、試験の対象となるＮ分岐部２を有する光ファイバ１−１〜１−Ｎの遠端に、試験光を全反射する全反射フィルタ３を備える。このとき光ファイバ１−１〜１−ＮのＮ分岐部２から個々の光ファイバ１−１〜１−Ｎの遠端に備えられた全反射フィルタ３までの距離は、各々異なるように設置する必要がある。後に説明するように、分岐点から各光ファイバ１−１〜１−Ｎの遠端までの距離の差は、任意の２つの光ファイバの組み合わせに対して、レイリー散乱光複素振幅測定手段４であるＯＦＤＲ装置の測定空間分解能よりも大きくしておく必要がある。ＯＦＤＲ装置の場合には上述のように数十ミクロン程度の空間分解能が実現できるので、通常はこの条件は満足される。

図２は本発明の実施形態に係る分岐を有する光ファイバの測定方法を示す説明図である。図２において、事前のステップとして、Ｎ分岐された光ファイバの近端よりレイリー散乱光複素振幅測定手段４であるＯＦＤＲ装置による測定を行い、Ｎ分岐状態で試験光を入力し、Ｎ本の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅（強度）を、ｚの関数として測定し、測定結果を参照振幅データ（参照強度データ）として測定データ保管手段５に保管する。このとき試験光は全反射フィルタ３によって反射され逆進し、折り返されたレイリー散乱光も観測される。

図５は本発明の実施形態で観測されるレイリー散乱光を摸式的に示す説明図である。図５に示すように、個々の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのレイリー散乱光は、Ｎ分岐部２からｋ番目の光ファイバ１−Ｋの全反射フィルタ３までの距離をＬ_ｋ（Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３）とした時に、距離Ｌ_ｋ（Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３）の位置を対称点として鏡対称である。本発明の実施形態で観測されるレイリー散乱光は個々の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのレイリー散乱光の和である。

従って、試験光を全反射フィルタ３によって反射することにより折り返されたレイリー散乱光を観測し、Ｎ分岐部２から光ファイバ１−１〜１−Ｎの遠端までの距離ｚの最大値をＬ_ｍａｘとすると、見かけ上、Ｎ分岐部２から２Ｌ_ｍａｘまでの距離にわたる参照振幅データが収集されることになる。以後、この参照振幅データを、従来の技術で用いた光ファイバの参照振幅データと区別するため、「Ｎ分岐ファイバの参照振幅データ」と呼び、これをｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｚ） ｆｏｒ０＜ｚ＜２Ｌ_ｍａｘで表わすことにする。

「Ｎ分岐ファイバの参照振幅データ」ｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｚ）は、次のような性質を持つ。
〔１〕 ｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｚ）はＮ本の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのレイリー散乱光の和である。従って、個々の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのレイリー散乱光の複素振幅をｆ_ｎ（ｚ）とすると、

〔２〕 個々の光ファイバ１−１〜１−Ｎのレイリー散乱光の複素振幅ｆ_ｎ（ｚ）については、全反射フィルタ３により試験光が反射される以前に生じたレイリー散乱光の複素振幅を
ｆ_ｎ（ｚ）＝σ（ｚ）ｅｘｐ［−α_ｎｚ／２］ ｆｏｒ０＜ｚ＜Ｌ_ｎ （９）
とした時、全反射フィルタでの反射以後に生じた散乱光は同一区間を反対向きに進行する試験光によって生じたものであるため、全反射以前に生じたレイリー散乱光の鏡像対象となり、見かけ上全反射フィルタの更に遠方側に存在するように見えるため、以下であらわされる。
ｆ_ｎ（ｚ）＝σ（２Ｌ_ｎ−ｚ）ｅｘｐ［−｛α_ｎ（Ｌ_ｎ）＋α_ｎ（ｚ）｝／２］
ｆｏｒＬ_ｎ＜ｚ＜２Ｌ_ｎ （１０）

また本発明の実施形態では、図２に示すように、故障発生時すなわち、ある特定の光ファイバに損失増加等が生じたと考えられる場合には、Ｎ分岐状態のまま試験光を入力し、Ｎ分岐された光ファイバ１−１〜１−Ｎの近端よりレイリー散乱光複素振幅測定手段４であるＯＦＤＲ装置によって、Ｎ本の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅（強度）ｓ（ｚ）を、ｚの関数として故障時のデータを測定する。これをｓ（ｚ） ｆｏｒ０＜ｚ＜２Ｌ_ｍａｘで表す。ｋ番目の光ファイバに故障が発生し、その損失がΔα（ｚ）だけ変動（増加）したと想定する。このような状況では、ｓ（ｚ）（Ｎ本の光ファイバ１−１〜１−Ｎからのトータルの散乱強度）は、従来の技術と同様に式（３）で表され以下のようになる。

また本発明の実施形態において、レイリー散乱光複素振幅測定手段４であるＯＦＤＲ装置で測定された故障時のデータと、前記測定データ保管手段５に保管されたＮ分岐ファイバの参照振幅データとを測定データ演算手段６で演算することにより、所定の光ファイバに生じた損失変動を算出する。すなわち、前記測定データ演算手段６は、ｋ番目の光ファイバの全反射フィルタ３までの距離をＬ_ｋとした時に、参照振幅データを距離Ｌ_ｋの位置の点に対して空間的に反転させた波形と、故障時のデータとの空間的な相関を計算する。図２に示すように、分岐下部のｋ番目の光ファイバ♯ｋにおける損失増加（レイリー散乱光強度）を知りたい場合は、
＜ｓ（ｚ）ｆ^＊ _{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）＞_ｚ＝Ｚ （７）
を計算することによってこれを求める。ここで、Ｌ_ｋは分岐部からｋ番目の光ファイバの遠端までの距離である。＜＞_ｚ＝Ｚは、Ｚ近傍における空間的な平均操作を現し、＊は複素共役を意味する。これによって分岐下部のｋ番目の光ファイバにおける損失増加が正しく求められることについて以下に説明する。

図６は本発明の実施形態の計算過程で用いるｆ^＊ _{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）の波形を摸式的に示す説明図である。
まず区間０＜ｚ＜Ｌ_ｎにおいてｆ_{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）を計算する。ｆ_{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）は図６に示すように、ｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｚ）がＬ_ｋの位置を対称点として左右に反転させた波形であり、以下のように表される。

この第１項はｋ番目の光ファイバからのレイリー散乱光であり、光ファイバの損失項を除いて、ｆ_ｋ（ｚ）に等しいことを意味している。第２項は、ｋ番目の光ファイバ以外からの寄与であり、これらはｆ_ｎ（ｚ）の関数であるが、単にγ_ｎ（ｚ）と置いた。

式（３）と式（１１）を式（７）に代入すると、

式（１４）の第２項と第３項は、レイリー散乱光の直交性から、
＜σ_ｋ（ｚ）γ_ｎ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ＝０（∵ｎ≠ｋ）
＜σ_ｎ（ｚ）σ_ｋ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ＝０（∵ｎ≠ｋ）
であるから零である。更に第４項は、

となるが、この第２項は＜σ_ｎ（ｚ）γ_ｍ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ＝０であるから零である。第１項の＜σ_ｎ（ｚ）γ_ｎ ^＊（ｚ）＞_ｚ＝Ｚ（ｎ≠ｋ）は、分岐点から各光ファイバの全反射フィルタまでの距離がＯＦＤＲの分解能よりも大きく異なっている場合には、σ_ｎ（ｚ）とγ_ｎ ^＊（ｚ）の相関はなくなり零になる。分岐点から各光ファイバの遠端までの距離の差は、任意の２つの光ファイバの組み合わせに対して、レイリー散乱光複素振幅測定手段４であるＯＦＤＲ装置の測定空間分解能よりも大きくしておく必要がある理由は、そうでない場合はこの第１項が零にならない場合にはｋ番目の光ファイバの正確な損失変動の検出が出来ないからである。

従って、式（１４）は結局第１項のみが残る。また式（１４）第１項において、ｅｘｐ［−α_ｎ（Ｌ_ｎ）／２］は定数であり、
ｅｘｐ［−｛α_ｋ（ｚ）＋α_ｎ（２Ｌ_ｋ−ｚ）｝／２］も損失の対称性から定数となるので、結局式（１４）は、Ａを定数として、
＜ｓ（ｚ）ｆ^＊ _{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）＞_ｚ＝Ｚ＝Ａｅｘｐ［−Δα（ｚ）／２］
（１５）
となる。式（１５）は、得られた波形がｋ番目の光ファイバにおける損失変動をあらわすことを示している。

なお、式（７）における空間平均操作は、ＯＦＤＲ装置の空間分解能に対して十分に長い範囲にわたって行う必要がある。これは、上記の過程で用いた異なる光ファイバの間のレイリー散乱パターンの直交性が成立するために必要であるからで、測定器の空間分解能をＬ_{ｒｅｓｏｌ．}、空間平均距離をＬ_ａｖｅ．とすると、近似的にはＬ_{ｒｅｓｏｌ．}／Ｌ_ａｖｅ．の雑音が測定結果に付加されることになるからである。ただし、Ｌ_ａｖｅ．を極端に大きくした場合には最終的な測定結果の空間分解能を劣化させるため、通常はＬ_{ｒｅｓｏｌ．}／Ｌ_ａｖｅ．≒１００〜１０００程度とするのが普通である。

本発明の実施形態では、光ファイバのレイリー散乱光の複素振幅の測定にＯＦＤＲ装置を用いたが、同様なことはその他にもコヒーレントＯＴＤＲなどの測定器でも可能であり、本発明の実施形態はこれらの測定手段を限定するものではない。ただし、コヒーレントＯＴＤＲの場合には、測定の空間分解能が通常は１ｍ程度、若しくは数十ｃｍ程度であり、ＯＦＤＲに比べて大きく劣る。分岐点から各光ファイバの遠端までの距離の差を、任意の２つの光ファイバの組み合わせに対して、測定装置の測定空間分解能よりも大きくしておく必要がある事情は変わらないため、空間分解能が劣るコヒーレントＯＴＤＲを用いる際には注意が必要である。

以上のように本発明の実施形態は、分岐を有する光ファイバの試験方法であって、試験の対象となるＮ分岐部を有する光ファイバの遠端に、試験光を全反射する全反射フィルタを備えることを特徴とする。このとき個々の光ファイバの遠端までの距離は、おのおの異なることを特徴とする。

また本発明の実施形態は、分岐を有する光ファイバの試験方法であって、事前ステップとして、Ｎ分岐された光ファイバの近端より試験光を入力し、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅を、ｚの関数として測定し、参照振幅データとして保管する。このとき試験光は全反射フィルタによって反射され逆進し、折り返されたレイリー散乱光も観測される。従って、分岐部から光ファイバの遠端までの距離の最大値をＬ_ｍａｘとすると、見かけ上、分岐部から２Ｌ_ｍａｘまでの距離にわたる参照振幅データが収集されることになる。この参照振幅データを、「Ｎ分岐ファイバの参照振幅データ」と呼び、これをｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｚ）で表わすことにする。

また本発明の実施形態は、分岐を有する光ファイバの試験方法であって、故障時すなわちある特定の光ファイバに損失増加等が生じたと考えられる場合に、Ｎ分岐された光ファイバの近端より試験光を入力し、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅ｓ（ｚ）を、ｚの関数として測定することを特徴とする。

本発明の実施形態は、分岐を有する光ファイバの試験方法であって、分岐下部のｋ番目の光ファイバにおける損失増加を知りたい場合は、
＜ｓ（ｚ）ｆ^＊ _{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）＞_ｚ＝Ｚ （７）
を計算することによって求められる。ここで、ｆ_{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）は図６に示すように、ｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｚ）をＬ_ｋの位置を対称点として左右に反転させた波形である。＜＞_ｚ＝Ｚの平均操作は、測定器の空間分解能に対して十分に長い範囲にわたって行う。

なお、本発明は、上記実施形態例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の実施形態に係る分岐を有する光ファイバの試験装置を示す構成説明図である。 本発明の実施形態に係る分岐を有する光ファイバの測定方法を示す説明図である。 従来の分岐を有する光ファイバの試験装置を示す構成説明図である。 従来の分岐を有する光ファイバの測定方法を示す説明図である。 本発明の実施形態で観測されるレイリー散乱光を摸式的に示す説明図である。 本発明の実施形態の計算過程で用いるｆ^＊ _{ｔｏｔａｌ}（２Ｌ_ｋ−ｚ）の波形を摸式的に示す説明図である。

符号の説明

１−１〜１−Ｎ…光ファイバ、２…Ｎ分岐部、３…全反射フィルタ、４…レイリー散乱光複素振幅測定手段、５…測定データ保管手段、６…測定データ演算手段。

Claims (6)

1. 試験の対象となるＮ分岐部を有する光ファイバの遠端に、試験光を全反射する全反射フィルタを備え、前記光ファイバの分岐点から個々の光ファイバの遠端に備えられた全反射フィルタまでの距離が各々異なる分岐を有する光ファイバの試験方法であって、
   Ｎ分岐されたＮ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅をｚの関数として測定する第１の測定ステップと、
   前記第１の測定ステップで測定された測定結果を参照振幅データとして保管するデータ保管ステップと、
   特定の光ファイバに損失変動が生じたと考えられる故障時に、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅ｓ（ｚ）を、ｚの関数として測定する第２の測定ステップと、
   前記第２の測定ステップで測定された故障時のデータと前記参照振幅データとを演算することにより所定の光ファイバに生じた損失変動を算出する測定データ演算ステップと
   を有することを特徴とする分岐を有する光ファイバの試験方法。
2. 請求項１に記載の分岐を有する光ファイバの試験方法であって、
   試験光を全反射フィルタによって反射することにより折り返されたレイリー散乱光を観測し、分岐部から光ファイバの遠端までの距離の最大値をＬ_ｍａｘとした時に、見かけ上、分岐部から２Ｌ_ｍａｘまでの距離にわたる参照振幅データを収集することを特徴とする分岐を有する光ファイバの試験方法。
3. 請求項１に記載の分岐を有する光ファイバの試験方法であって、
   故障時のデータと参照振幅データとを演算する測定データ演算ステップは、ｋ番目の光ファイバの全反射フィルタまでの距離をＬ_ｋとした時に、参照振幅データを距離Ｌ_ｋの位置の点に対して空間的に反転させた波形と、故障時のデータとの空間的な相関を計算することを特徴とする分岐を有する光ファイバの試験方法。
4. 試験の対象となるＮ分岐部を有する光ファイバの遠端に、試験光を全反射する全反射フィルタを備え、前記光ファイバの分岐点から個々の光ファイバの遠端に備えられた全反射フィルタまでの距離が各々異なる分岐を有する光ファイバの試験装置であって、
   Ｎ分岐されたＮ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅をｚの関数として測定する第１の測定手段と、
   前記第１の測定手段で測定された測定結果を参照振幅データとして保管するデータ保管手段と、
   特定の光ファイバに損失変動が生じたと考えられる故障時に、Ｎ本の光ファイバからのトータルのレイリー散乱光の複素振幅ｓ（ｚ）を、ｚの関数として測定する第２の測定手段と、
   前記第２の測定手段で測定された故障時のデータと前記参照振幅データとを演算することにより所定の光ファイバに生じた損失変動を算出する測定データ演算手段と
   を有することを特徴とする分岐を有する光ファイバの試験装置。
5. 請求項４に記載の分岐を有する光ファイバの試験装置であって、
   試験光を全反射フィルタによって反射することにより折り返されたレイリー散乱光を観測し、分岐部から光ファイバの遠端までの距離の最大値をＬ_ｍａｘとした時に、見かけ上、分岐部から２Ｌ_ｍａｘまでの距離にわたる参照振幅データを収集することを特徴とする分岐を有する光ファイバの試験装置。
6. 請求項４に記載の分岐を有する光ファイバの試験装置であって、
   故障時のデータと参照振幅データとを演算する測定データ演算手段は、ｋ番目の光ファイバの全反射フィルタまでの距離をＬ_ｋとした時に、参照振幅データを距離Ｌ_ｋの位置の点に対して空間的に反転させた波形と、故障時のデータとの空間的な相関を計算することを特徴とする分岐を有する光ファイバの試験装置。

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