JP2009068877A

JP2009068877A - 単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価方法及び評価装置

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Publication number: JP2009068877A
Application number: JP2007235074A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ohashi; 正治大橋
Original assignee: Osaka University NUC; Osaka Prefecture University PUC
Current assignee: Osaka University NUC; Osaka Prefecture University PUC
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】単一モード光ファイバで構成される光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布を片端から、かつ簡単に評価できる単一モード光ファイバのラマン利得効率分布の評価方法及び評価装置を提供することにある。
【解決手段】単一モード光ファイバ伝送路１６に波長λ_pの励起光パワーＰ_Pと波長λのＯＴＤＲ光をＷＤＭカップラーで合波して入射したときに、単一モード光ファイバ１６の任意の位置ｚでの後方散乱光強度Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）と、励起パワーがない場合のＳ（λ，ｚ，０）とを測定する後方散乱光強度測定器１１とそれらの後方散乱光強度差から、位置ｚでの１次微分係数と励起光波長λｐでの損失係数を用い、単一モード光ファイバ１６のラマン利得効率を演算する後方散乱光強度波形解析装置１２とを有するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は単一モード光ファイバのラマン利得効率分布の評価法及び評価装置に関し、特に、接続された複数の光ファイバで構成される光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価法、及び装置に関する。

昨今、インターネットサービスの急速な普及により、トラフィック量が急増しており、そのトラフィックを処理するために波長多重技術（ＷＤＭ）が用いられている。また、低損失光ファイバ、低損失波長帯を利用した波長域の開拓及び増幅技術の開発に伴い、光ファイバによる長距離伝送化が、さらに低コストで効率的な伝送を行うための低損失無中継伝送システムが検討され、光ファイバ伝送路を増幅媒体とする広帯域な光増幅技術の適用も考検討されている。

このような単一モード光ファイバ伝送路を用いた通信システムにおいて、分布ラマン増幅（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＲａｍａｎＡｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＤＲＡ）技術の開発が進んでいる。ラマン増幅とは石英ガラスで構成される光ファイバに信号光と、信号光より周波数が高い励起光とを同時に入力すると、石英ガラス中の誘導ラマン散乱現象により、励起光のエネルギーの一部が信号光に移る、即ち信号光が増幅される現象である。

分布ラマン増幅とは、光ファイバ伝送路自体を増幅媒体として用い、その伝送路に励起光を入射することによりラマン増幅効果を得る方法である。分布ラマン増幅を適用した光ファイバ伝送システムでは、伝送路の伝搬損失がラマン増幅で補償されるため、伝送可能距離を伸すことができる。

以下、従来の光伝送システムにおける測定方法について説明する。ラマン利得効率とは、各ファイバ１ｋｍで送信光のパワー１Ｗに対し、受信側で得られた利得を示すパラメータとして用いられる。

従来のラマン利得効率の分布評価技術について説明する。光ファイバ伝送線路のラマン利得効率分布を測定する技術として、特許文献１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。特許文献１で開示されている技術の原理を図９に示す。この技術では、第１光源３１からの光パルスＳ１を被測定光ファイバ伝送路３３にその一端Ａから入射させ、他端Ｂより第２光源３２からのＣＷ光（連続光）Ｓ２を被測定光ファイバ伝送路３３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３１からの光パルスＳ１と第２光源３２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３４を介して光検出器３５に導かれ、光検出器３５にて電気信号に変換され、信号処理装置３６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３５の前段に光波長フィルタ３７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。

更に、特許文献１の改良型として、特許文献２があり、直流成分と増幅成分とを別々に測定してラマン利得特性を測定する評価方法に関するものである。

次に、特許文献３には、実効ラマン利得効率を測定する別の方法が示され、光ファイバ伝送路に分布ラマン増幅を適用し信号光を増幅伝送する工程と、前記光ファイバ伝送路への励起光の出力を調整する励起光調整工程と、前記励起光を出力および停止した状態について前記光ファイバの伝播損失を時間領域光反射法（ＯＴＤＲ）によるテスト光によって測定する測定工程と、前記二状態における伝播損失の差分をもとに前記光ファイバのラマン利得を算出する算出工程を備えている。

この方法は、光ファイバの一端に励起光が供給された前記光ファイバのラマン利得を測定する測定装置において、前記励起光を出力した状態における第１の戻り光パワーと、前記励起光を停止した状態における第２の戻り光パワーとの比が一定となる、前記光ファイバの他端を除く点における前記第１及び第２の戻り光パワーに基づいて、前記光ファイバの全長で生じるラマン利得を測定することを特徴とした方法である。

しかしながら、この方法では、励起光のパワーを調整することが必要となり、測定におけるあいまいさがあり、また、任意の点での実効ラマン利得効率の分布が評価できない。

更に、非特許文献１には、ＯＴＤＲを用いた片端で測定する方法に関する提案がなされている。即ち、励起光パワーＰ_p1が供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ１（λ，ｚ，Ｐ_p1）（単位はｄＢ）と、励起光パワーＰ_p2の場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ２（λ，ｚ，Ｐ_p2）との差値と、前記励起光の波長λ_pにおける損失係数α_pの値との相関において、実効ラマン利得効率ｇ_R／Ａ_eff（ｇ_R：ラマン利得、Ａ_eff：実効断面積）として評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路の実効的ラマン利得効率の評価方法としている。
特開平２−２３８３３９号公報特開２００３−１５６４１０号公報特開２００４−２４０４６１号公報「ＳｉｍｐｌｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇＲａｍａｎｇａｉｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｂｙｕｓｉｎｇＯＴＤＲ」（ＯＥＣＣ２００６３Ｐ−１１−１（２００６））

光ファイバ伝送線路のラマン利得効率分布を測定しようとする際、従来の手法（特許文献１及び特許文献２）では伝送路の両端に測定器、光源、及び作業者を配置して作業を行わねばならず、作業性に難があっため、伝送路の一方の端での作業のみでラマン利得効率を簡便に測定する手段が求められていた。また、ＯＴＤＲを用いた片端で測定する方法（特許文献３及び非特許文献１）も提案されているが、その評価法においては、ラマン利得効率の分布測定が難しく、測定精度の向上が求められていた。

主な第１の解決手段は、波長λ_pの励起光パワーＰ_pが供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）（単位はｄＢ）と、励起光パワーがない場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，０）との差分Ｓ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）＝Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）−Ｓ（λ，ｚ，０）の後方散乱光であるＳ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）を求め、この測定値から、任意の位置における１次微分係数を評価し、前記励起光の波長λ_pにおける損失係数α_pの値との相関により求まる励起パワーの値から、ラマン利得効率ｇ_R（ｚ）／Ａ_eff（ｚ）（ｇ_R（ｚ）：前記位置ｚにおけるラマン利得係数、Ａ_eff（ｚ）：前記位置ｚにおける実効断面積）として評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路の実効的ラマン利得効率分布の評価方法とする。

更には、波長λ_pの励起光パワーＰ_pが供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）と、励起光パワーがない場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，０）および前記励起光の波長λ_pにおける損失係数α_pの値を用い、当該単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚにおけるラマン利得効率ｇ_R（ｚ）／Ａ_eff（ｚ）を次式に示す関係式より評価することにより、前期課題を解決する手段としている。

前項において、位置ｚにおける励起光パワーを、波長λ_pの後方散乱光強度から評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価方法を提供する。

更に、波長λ_pの励起光パワーＰ_pを供給した単一モード光ファイバ伝送路の位置ｚにおける波長λでの後方散乱光強度Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）を測定する機能と、該後方散乱光強度波形の演算処理を行なう機能とを有し、励起光パワーＰ_pが供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）（単位はｄＢ）と、励起光パワーがない場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，０）とを計測し、その差分Ｓ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）＝Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）−Ｓ（λ，ｚ，０）のｚに関する１次微分を評価し、前記励起光の波長λ_pにおける損失係数α_pの値との相関において、位置ｚでの励起光パワーを演算し、ラマン利得効率ｇ_R（ｚ）／Ａ_eff（ｚ）（ｇ_R（ｚ）：前記位置ｚにおけるラマン利得、Ａ_eff（ｚ）：前記位置ｚにおける実効断面積）として評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路の実効的ラマン利得効率分布の評価装置とする。

また、前記励起波長λ_pにおける位置ｚでの励起光のパワーを評価する手段として、波長λ_pの後方散乱光強度を測定する機能と、該後方散乱光強度波形の演算処理を行なう機能とを有することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価装置とする。

更にまた、測定装置としても、ＯＴＤＲ装置、励起光源、信号光と励起光とを合波するＷＤＭ合分波器、光フィルタ等から構成されるきわめて簡単な装置な装置構成で、前記課題を解決することができる。

本発明によれば、従来評価不可能であった敷設後の複数の光ファイバで構成される単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布を片端からかつ短時間に評価できるといった効果を奏する。

また、本発明を用いることにより、現場（中継点又は工場など）において測定可能であり、通常市販されている装置だけの簡単な装置構成であり、装置の持ち運びなど利便性があり、簡単な評価法でラマン利得効率分布を測定できる。

以下に本発明の実施例について、図を用いて説明する。

（実施例１）
本発明の第１の実施例では、単一モード光ファイバもしくは光伝送路の任意の位置ｚにおけるラマン利得効率の評価手順について説明する。
図１は本発明による単一モード光ファイバ伝送路１６のラマン利得効率の評価装置の構成を示す概略図である。本発明による単一モード光ファイバ伝送路１６のラマン利得効率の評価装置は、後方散乱光強度測定装置１１、後方散乱光強度波形解析装置１２、励起用光源１３、光合分波器１４、光フィルタ１７により構成される。

後方散乱光強度測定装置１１は、通常のＯＴＤＲ（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）と同様の機能を有し、少なくとも２波長以上の測定光源を有する。１波長は、ラマン利得効率を測定する波長であり、もう一方は、励起光での損失係数を評価する波長である。後方散乱光強度測定装置１１では、長さＬｋｍの被測定単一モード光ファイバ、もしくは光ファイバ伝送路に波長λの測定パルス光を、測定端Ａに入射し、また、同時に、波長λ_pの連続光の励起光Ｐ_p（Ｗ）を入射し、該単一モード光ファイバもしくは単一モード光ファイバ伝送路の位置ｚからの後方散乱光強度Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）（単位：ｄＢ）を測定する。

一方、後方散乱光強度波形解析装置１２では、以下に示す手順により、当該単一モード光ファイバ、もしくは単一モード光ファイバ伝送路の位置ｚにおけるラマン利得効率を評価する。
まず、入射端から距離ｚにおける信号光パワーＰ_s（ｚ）は次式の結合方程式を解くことによって求めることができる。

ここで、Ａ_effは励起光と信号光とが相互作用する実効的な断面積であり、ｇ_Rはラマン利得係数である。また、α_pおよびα_sはそれぞれ励起波長および信号波長における損失係数を表している。境界条件としてＰ_P（０）＝Ｐ_Pを与えて、式（３）を解くと

式（４）を式（２）に代入して、境界条件としてＰ_s（０）＝Ｐ_sを与えて、信号光パワーＰ_s（ｚ）を求めると、

したがって、式（５）は

式（６）は、任意の距離ｚにおける励起光に増幅された信号光のパワーを表す。

さて、ここで、ＯＴＤＲの測定原理に戻って距離ｚから後方に散乱される信号光について考える。
ｚ＝ｚでの信号光パワーＰ_s（ｚ）は後方にαｓＢ（ｚ）Ｐｓ（ｚ）分だけ散乱されるが、その散乱パワーと励起光とが相互作用をすることにより、式（６）と同様な増幅作用を経験しながら、入射端のほうに散乱パワーは増幅されながら伝搬する。したがって、任意の位置ｚから後方に散乱される後方散乱光パワーＰ_s（ｚ）は次式で記述できる。

また、ここで、Ｇ（ｚ）を次式で定義する。

ここで、αは散乱係数、Ｂ（ｚ）は次式で定義される捕獲率を示す。

また、励起光がない場合には、式（７）でＰ_p（０）＝０とおくと、よく知られた方程式が得られる。

そこで、これらの関係式を利用したラマン利得効率を求める方法を述べる。励起波長λ_pの励起パワーＰ_pを供給した単一モード光ファイバあるいは単一モード光ファイバ伝送路にＯＴＤＲで、励起光と同じ片端から測定された後方散乱光強度をＳ（λ，ｚ，Ｐ_p）（＝１０ｌｏｇ（Ｐ（ｚ）），単位：ｄＢ）とすると次式で表せる。

また、ＯＴＤＲ波形の位置ｚ＝ｚ＋Δｚでの後方散乱強度Ｓ（λ，ｚ＋Δｚ）は

上記式（１１）と（１２）より、次式の関係が得られる。

ここで、両辺をΔｚで割り、微分の定義を用いると式（１３）は次式で記述できる。

一方、励起光パワーがない場合について、位置ｚとｚ＋Δｚとの関係を、励起光パワーがある場合と同様な方法で求めると

また、定義した関数Ｇ（ｚ）のｚに関する微分は、次式で求められる。

したがって、式（１４）、（１５）および（１６）より、励起パワーがある場合とない場合の後方散乱光強度を測定することにより、次式より位置ｚにおけるラマン利得効率をもとめることができる。

ここで、励起光がある場合とない場合の後方散乱強度の差の関数をＳ（λ，ｚ，Ｐ_p）と定義すると、

したがって、ラマン利得効率は次式で求めることができる。

式（１７）、（１８）より（１）を得て、励起パワーがある場合とない場合における後方散乱光強度差のｚにおける１次微分を評価することによりラマン利得効率分布を評価することができる。

（実施例２）
以下では、本発明による単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率の評価例について図表を用いて説明する。
後方散乱光強度測定装置は波長１５５０ｎｍの測定光源を有する。本実施では長さ２５ｋｍの１．３μｍ帯零分散ファイバ（ファイバＡ）を用いた。
図２に、ファイバＡに対して、励起光を入射した場合としない場合についての後方散乱光波形を示す。また、測定波長は１５５０ｎｍで、ＯＴＤＲは計の平均化時間は５分である。図２の破線（２）は、励起光を入射していない場合の波形である。また、実線（１）は、励起光を入射した場合の波形で、励起パワーがＰ_p＝８８ｍＷの場合について示す。図からわかるように、励起光を入射していない場合には、後方散乱光強度はファイバ長とともに直線的に減少しているのがわかる（図２の縦軸の単位はｄＢである）。一方、励起光を入射すると、ＯＴＤＲ波形が変化しているのが明確に観測できる。この差が、ラマン散乱の影響である。
この時の、波長λ＝１５５０ｎｍにおける、測定端Ａからの後方散乱光強度波形、それぞれＳ（λ，ｚ，Ｐ_p）及びＳ（λ，ｚ，０）を測定し、この２つの後方散乱光強度の差を後方散乱光強度波形解析装置を用いて任意の位置における１次微分係数を求め、「実施例１」に記載の手順により被測定光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布を評価した。

図３に励起光がある場合とない場合の後方散乱光強度の差の曲線（１）及び差分（曲線（１））のｚにおける１次微分係数の曲線（２）を示す。左軸は、差分を示し、右軸は１次微分値を示す。この図から、ファイバ長が長くなるにつれて後方散乱光強度の差が大きくなっているのがわかる。ここで、この後方散乱光強度の任意の位置ｚにおける１次微分したものを曲線（２）として表している。尚、測定で得られた後方散乱光強度に３次の多項式で最もフィッティングするように係数を決めた。求められた多項式は次式に示す。

図４にファイバＡに対して波長λ＝１５５０ｎｍにおけるラマン利得効率分布を、前記関係式（１）を用いて評価した結果を示す。横軸は距離ｚを示し、縦軸はラマン利得効率を示す。図４より、ファイバＡのラマン利得効率は、従来技術による評価結果と良く一致していることが分かる（即ち、ファイバＡは通常使用されている単一モード光ファイバであり、実効ラマン利得効率が０．３〜０．３５程度であることが知られている）。
図４よりわかるように、ファイバ長に対するラマン利得効率が一定でないことから、ファイバＡのラマン利得効率の均一性が若干悪いことが分かる。

（実施例３）
以下では、本発明による単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率の第２の評価例について図表を用いて説明する。
後方散乱光強度測定装置は波長１５５０ｎｍの測定光源を有する。本実施では長さ５００ｍの１．３μｍ帯零分散ファイバを１１本接続した屋外の伝送線路を用いた。
図５（縦軸の単位はｄＢである）に、伝送線路に対して、励起光を入射した場合としない場合についての後方散乱光波形を示す。また、測定波長は１５５０ｎｍで、ＯＴＤＲ波形の平均化時間は５分である。図５の実線（１）は、励起光を入射した場合の波形で、励起パワーがＰ_p＝９０ｍＷの場合について示す。破線（２）は、励起光を入射していない場合の波形である。また、実線（１）は、図からわかるように、励起光を入射していない場合には、後方散乱光強度はファイバ長とともに（それぞれのファイバの部分で）直線的に減少しているのがわかる。一方、励起光を入射すると、励起光を入れなかった場合のＯＴＤＲ波形に比べてＯＴＤＲ光が大きくなっているのがわかり、ＯＴＤＲ波形が変化しているのが明確に観測できる。この差が、ラマン散乱の影響である。
この時の、波長λ＝１５５０ｎｍにおける、片端の後方散乱光強度波形、それぞれＳ（λ，ｚ，Ｐ_p）及びＳ（λ，ｚ，０）を測定し、後方散乱光強度波形解析装置を用いて任意の位置における１次微分係数を求め、実施例１に記載の手順により被測定光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布を評価した。

図６は、図３と同じように、本実施例３における場合のものを示し、励起光がある場合とない場合の後方散乱光強度の差の曲線（１）及び差分のｚにおける１次微分係数の曲線（２）を示す。左軸は、差分を示し、右軸は１次微分値を示す。この図から、ファイバ長が長くなるにつれて後方散乱光強度の差が大きくなっているのがわかる。ここで、この後方散乱光強度の任意の位置ｚにおける１次微分を評価するために、測定で得られた後方散乱光強度に３次の多項式で最もフィッティングするように係数を決めた。また、式（１）の分母の励起パワーの距離依存性Ｐ（０）ｅｘｐ（−αｚ）を評価するために、励起波長に近い波長のＯＴＤＲを用いて被測定光ファイバ伝送路の損失を評価した。測定した結果より、ファイバ長と励起パワーとの関係を図７に示す。図７は、縦軸に励起光のない場合の戻りパワーＰ（０）ｅｘｐ（−αｚ）と、横軸に距離（ｚ）を示している。

図８に、本発明の第３の実施例における光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価結果を示す。縦軸にラマン利得効率ｇ／Ａｅｆｆ（１／Ｗ／ｋｍ）を示し、横軸には距離（ｚ）を示す。図８は、光ファイバ伝送線路の波長λ＝１５５０ｎｍにおけるラマン利得効率分布を、前記関係式（１）を用いて評価した結果を示す。図８より、単長５００ｍのファイバのラマン利得効率は０．２〜０．３（１／Ｗ／ｋｍ）であり、図４の場合と同様に、そのラマン利得効率がほぼ同じようなレベルの範囲にあり、長手方向で値が小さくなってきているのがわかる（図６中の曲線（１）参照）。

本発明による単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率評価装置の構成を示す概略図である。本発明の第２の実施例におけるファイバＡの励起光パワーＰ_pを８８ｍＷおよび励起光がない場合の後方散乱光波形を示す図である。本発明の第２の実施例におけるファイバＡの励起光がある場合とない場合の後方散乱光の差Ｓ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）及び差分のｚにおける１次微分係数を示す図である。本発明の第２の実施例におけるファイバＡのラマン利得効率分布の評価結果を示す図である。本発明の第３の実施例における、単長５００ｍの単一モードファイバが１１本接続された屋外の伝送路の、励起光パワーＰ_pを９０ｍＷおよび励起光がない場合の後方散乱光波形を示す図である。本発明の第３の実施例における伝送路の励起光がある場合とない場合の後方散乱光の差Ｓ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）及び差分のｚにおける１次微分係数を示す図である。本発明の第３の実施例における励起光とファイバ長との関係を示す図である。本発明の第３の実施例における光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価結果を示す図である。従来例に示すラマン利得及びラマン利得効率測定方法例の構成図である。

符号の説明

１１後方散乱光強度測定装置
１２後方散乱光強度波形解析装置
１３励起用光源
１４ＷＤＭカップラー
１５測定端Ａ
１６被測定単一モード光ファイバもしくは光ファイバ伝送路
１７光フィルタ
３１第１光源
３２第２光源
３３被測定単一モード光ファイバもしくは光ファイバ伝送路
３４光カプラ
３５光検出器
３６信号処理装置
３７光フィルタ

Claims

波長λ_pの励起光パワーＰ_pが供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）（単位はｄＢ）と、励起光パワーがない場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，０）とを測定し、その差分から、ｚに関する後方散乱光の１次微分係数を計測し、前記励起光の波長λ_pにおける前記位置ｚにおける励起パワーの値から、前記位置ｚでのラマン利得効率ｇ_R（ｚ）／Ａ_eff（ｚ）（ｇ_R（ｚ）：ｚにおけるラマン利得係数、Ａ_eff（ｚ）：ｚにおける実効断面積）として評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価方法。
波長λ_pの励起光パワーＰ_pが供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）（単位はｄＢ）と、励起光パワーがない場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，０）とを計測してから、その後方散乱光強度の差をＳ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）＝Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）−Ｓ（λ，ｚ，０）を計測し、前記位置ｚにおけるＳ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）の１次微分係数を評価し、前記位置ｚにおける励起光のパワーを評価し、

を用いて演算し（式中、α_pは前記励起光の波長λ_pにおける損失係数）、前記位置ｚのラマン利得効率ｇ_R（ｚ）／Ａ_eff（ｚ）（ｇ_R（ｚ）：前記位置ｚにおけるラマン利得、Ａ_eff（ｚ）：前記位置ｚにおける実効断面積）を評価することを特徴とする請求項１記載の単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価方法。
請求項２において、位置ｚにおける励起光パワーを、波長λ_pの後方散乱光強度から評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価方法。
波長λ_pの励起光パワーＰ_pを供給した単一モード光ファイバ伝送路の位置ｚにおける波長λでの後方散乱光強度Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）を測定する機能と、該後方散乱光強度波形の演算処理を行なう機能とを有し、励起光パワーＰ_pが供給された単一モード光ファイバ伝送路の任意の位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）（単位はｄＢ）と、励起光パワーがない場合の前記位置ｚからの後方散乱光Ｓ（λ，ｚ，０）とを計測し、その差分Ｓ_d（λ，ｚ，Ｐ_p）＝Ｓ（λ，ｚ，Ｐ_p）−Ｓ（λ，ｚ，０）のｚに関する１次微分を評価し、前記励起光の波長λ_pにおける損失係数α_pの値との相関において、位置ｚでの励起光パワーを演算し、ラマン利得効率ｇ_R（ｚ）／Ａ_eff（ｚ）（ｇ_R（ｚ）：前記位置ｚにおけるラマン利得、Ａ_eff（ｚ）：前記位置ｚにおける実効断面積）として評価することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路の実効的ラマン利得効率分布の評価装置。
前記励起波長λ_pにおける位置ｚでの励起光のパワーを評価する手段として、波長λ_pの後方散乱光強度を測定する機能と、該後方散乱光強度波形の演算処理を行なう機能とを有することを特徴とする単一モード光ファイバ伝送路のラマン利得効率分布の評価装置。