JP2009053079A - Ｏｔｄｒ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 距離基準点をダミーファイバの終端位置に自動的かつ高精度に設置するＯＴＤＲ装置を提供する。
【解決手段】 ダミーファイバを介して被測定光ファイバへ光パルスを出射し、この光パルスに応じて前記被測定光ファイバから得られる戻り光を受信して前記戻り光の強度の時間変化を求めるＯＴＤＲ装置において、
前記被測定光ファイバから得られる戻り光を受信する波形取得部と、
この波形取得部で取得した波形のうち前記ダミーファイバのファイバ長付近を検索し、イベントを検出する検索実行部と、
前記検索実行部で検出されたイベントの位置に被測定ファイバの距離基準点を設定する基準位置設定部と
を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometry;光時間領域後方散乱光測定）装置に関し、特に、距離基準点をダミーファイバの終端位置に自動的かつ高精度に設置するＯＴＤＲ装置に関する。
光パルス試験器の一つであるＯＴＤＲ装置は、試験対象の光ファイバ線路（被測定光ファイバ）へ光パルスを送出し、この光ファイバ線路から戻ってくる後方散乱光等の戻り光の強さの時間的な変化を検出することによって、光ファイバ線路に存在する障害点の検出を行うとともに損失分布や接続損失の測定を行う装置である。
ここで、ＯＴＤＲ装置を被測定光ファイバへ接続する際は、ダミーファイバと呼ばれる光ファイバを介して接続される。これは、ダミーファイバを介さずに、ＯＴＤＲ装置を被測定光ファイバに接続すると、その接続部付近（近端）における後方散乱光を正確に測定することができないからである。このような、ダミーファイバを用いたＯＴＤＲ装置の先行技術文献としては次のようなものがある。
特開平１１−２８４５７３号公報
以下、従来のＯＴＤＲ装置について説明する。図５は従来のＯＴＤＲ装置の構成を示すブロック図である。同図によれば、タイミング発生部１の出力するタイミング信号に従って、駆動回路２が光源３を駆動し、それによって光源３が光パルスを出射する。この光パルスは、光ファイバ４、光方向性結合器５、ダミーファイバ２０、光コネクタ７を順に伝播して被測定光ファイバ８に入射する。
一方、被測定光ファイバ８からの戻り光は、入射したときと反対方向に伝播してゆき、光方向性結合器５から光ファイバ１１を通って受光器１２に入射する。これにより、受光器１２で戻り光が受光されて電気信号に変換され、増幅器１３が受光器１２の出力を増幅してデジタル処理部１４へ出力する。デジタル処理部１４はタイミング発生部１から送られるタイミング信号に従いつつ、増幅器１３の出力に対して平均処理を行って、得られた結果を対数変換して後方散乱光等の戻り光の分布波形を表示部１５の画面上に表示させる。
ここで、図６（Ａ）を参照してＯＴＤＲ装置で測定される戻り光分布波形について説明する。同図は、図５に示したようにダミーファイバ２０、および被測定光ファイバ８を接続して測定した場合の波形例であって、横軸は距離、縦軸は受信光レベルを表している。なお、横軸の距離は、光源３から出射された光パルスが、ダミーファイバ２０、および被測定光ファイバ８へ導かれてからの時間に相当する距離を意味している。
そして、上述したようにデジタル処理部１４で対数変換を行うことで、図６（Ａ）に示したように、ダミーファイバ２０、および被測定光ファイバからの後方散乱光は右下がりの直線となって表れる。なお、光コネクタ７や端末点における反射（いわゆるフレネル反射）は上向きの大きな不連続波形（符号Ｗ１、Ｗ２を参照）として観測される。
ところで、図６（Ｂ）に示すように、被測定光ファイバ８の後方散乱光を正確に測定するためには、その地点が測定の開始点（０ｋｍ）である旨定める「距離基準点」Ｒの設定が必要となる。ここで、距離基準点は図６（Ｂ）から明らかなように、通常ダミーファイバの終端位置に設定される。
しかし、従来のＯＴＤＲ装置では、内蔵ダミーファイバを用いる場合には固定値（例えば１００ｍを距離基準点とする）を距離基準点として予め機器に設定する例外があるものの、基本的にはユーザが自ら距離基準点を設定しなければならない。また、外付けのダミーファイバを用いる場合には、ユーザが手動で距離基準点を設定すること必要となる。
このうち、内蔵ダミーファイバを用いる場合に、距離基準点を予め固定値として設定する方法は、測定の都度距離基準点を設定する必要がないため、一定程度の有効性はある。しかし、ダミーファイバの製造段階でダミーファイバの長さに製造誤差が生ずる場合もある。一方、このような問題を回避するためにユーザが距離基準点を測定の度に設定したのでは、操作が煩雑であり測定効率が落ちる。
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、被測定光の波長や変調モード等に合わせるための測定条件の設定を、ユーザが自ら行うのではなく、自動的に設定するＯＴＤＲ装置を提供することを目的とする。
このような問題を解決するため、請求項１記載の発明は、
ダミーファイバを介して被測定光ファイバへ光パルスを出射し、この光パルスに応じて前記被測定光ファイバから得られる戻り光を受信して前記戻り光の強度の時間変化を求めるＯＴＤＲ装置において、
前記被測定光ファイバから得られる戻り光を受信する波形取得部と、
この波形取得部で取得した波形のうち前記ダミーファイバのファイバ長付近を検索し、イベントを検出する検索実行部と、
前記検索実行部で検出されたイベントの位置に被測定ファイバの距離基準点を設定する基準位置設定部と
を備える。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＯＴＤＲ装置において、
前記ダミーファイバのファイバ長を設定する検索範囲設定部を設ける。
このように、内蔵ダミーファイバ長情報に基づいて距離基準点検索範囲を決定し、この範囲で生じたイベントの位置を距離基準点と定めるので、距離基準点をダミーファイバの終端位置に自動的かつ高精度に設置するＯＴＤＲ装置を提供することができる。
以下、本発明のＯＴＤＲ装置の構成例について図１を参照して説明する。ただし、図５と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。波形取得部１４１は、増幅部１３を介して入力された波形をＡ／Ｄ変換して記憶する。検索範囲設定部１４２は、内蔵ダミーファイバを用いたＯＴＤＲ装置の場合には必ずしも必要ないが、外付けのダミーファイバを用いた場合に使用され、ダミーファイバの長さが１００ｍであれば、例えば９９ｍ〜１０１ｍを検索範囲とする。
検索実行部１４３は、検索範囲設定部１４２で設定された検索範囲、もしくは内蔵ダミーファイバを用いた場合には予め設定された検索範囲でイベント（フレネル反射）が生じている位置を検索する。ここで、イベントが検出された位置を距離基準点候補と呼ぶが、この距離基準点候補は光コネクタ７の接続箇所となる。基準位置設定部１４４は、検索実行部１４３で検出したイベントの位置に距離基準点を設定する。
次に、図２、図３を参照して図１の動作を説明する。ここで図２は図１の動作を説明するフローチャートであり、図３は図１の測定動作の概念図である。ユーザが図示しない操作部を使用して測定開始の命令をし、被測定光ファイバ８の測定を行い、波形を取得する（図２ステップ１、図３（Ａ））。
内蔵ダミーファイバ２０を用いるＯＴＤＲ装置の場合には、あらかじめ記録されている内蔵ダミーファイバ長情報に基づいて、距離基準点の検索範囲を決定する（ステップ２、図３（Ｂ））。なお、外付けのダミーファイバを用いる場合にはダミーファイバ長に関する情報を、検索範囲設定部１４２を介して入力する。また、検索範囲はダミーファイバ長の前後１ｍというように一律に決めても差し支えないが、その都度ユーザが検索範囲設定部１２で決めても差し支えない。
ここで、距離基準点の検索範囲は、ダミーファイバ長に関する情報の他、測定波形のパルス幅・サンプリング分解能などに基づいて所定のアルゴリズムに従って求める。
この所定のアルゴリズムは、イベントの発生位置を検索できるようなものであればどのようなものでも差し支えないが、例えば、使用するパルス幅が広い場合にはＯＴＤＲ装置の距離分解能の関係で検索範囲を広くする必要があり、同様に、サンプリング分解能が低く、イベントの発生位置を正確に把握できない場合にも、イベントの発生位置が検索範囲から外れないように検索範囲を広くするなどの措置が必要となる。
検索実行部１４３は、距離基準点の検索範囲を検索し、イベント検出を行う（ステップ３、図３（Ｃ））。この距離基準点候補の位置は、ＯＴＤＲ装置で通常行われる反射イベントや融着イベントを求めるアルゴリズムと同様のアルゴリズムを用いることで求められる。なお、このアルゴリズムは、イベントが検出できればどのようなものでも差し支えないが、例えば図４のように各測定点を微分し、それぞれの測定点における傾きを求めることによりフレネル反射が生じたことを求める。
基準位置設定部１４４は、検索実行部１４３で求めた距離基準点候補に、距離基準点を設定する（ステップ４、図３（Ｄ））。
このように、ダミーファイバ長情報に基づいて距離基準点の探索範囲を決定し、この範囲で生じたイベントの位置を距離基準点と定めるので、距離基準点をダミーファイバ２０の終端位置に自動的かつ高精度に設定することができる。
本発明によるＯＴＤＲ装置の構成例である。 本発明によるＯＴＤＲ装置のフローチャートである。 本発明によるＯＴＤＲ装置の動作の概念図である。 イベント検出の概念図である。 従来技術によるＯＴＤＲ装置の構成例である。 距離基準点の設定方法の概念図である。
符号の説明
１ タイミング発生部
２ 駆動回路
３ 光源
４ 光ファイバ
５ 方向性結合器
７ ダミーファイバ
８ 被測定光ファイバ
１１ 光ファイバ
１２ 受光部
１３ 増幅部
１５ 表示部
２０ ダミーファイバ
１４０ デジタル処理部
１４１ 波形取得部
１４２ 検索範囲設定部
１４３ 検索実行部
１４４ 基準位置設定部

Claims (2)

  1. ダミーファイバを介して被測定光ファイバへ光パルスを出射し、この光パルスに応じて前記被測定光ファイバから得られる戻り光を受信して前記戻り光の強度の時間変化を求めるＯＴＤＲ装置において、
    前記被測定光ファイバから得られる戻り光を受信する波形取得部と、
    この波形取得部で取得した波形のうち前記ダミーファイバのファイバ長付近を検索し、イベントを検出する検索実行部と、
    前記検索実行部で検出されたイベントの位置に被測定ファイバの距離基準点を設定する基準位置設定部と
    を備えたことを特徴とするＯＴＤＲ装置。
  2. 前記ダミーファイバのファイバ長を設定する検索範囲設定部を設けたことを特徴とする請求項１記載のＯＴＤＲ装置。
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