JP2009080050A - 光ファイバ測定方法、光ファイバ測定システムおよび光ファイバ測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2本の光ファイバ6,7を同じ環境下で並列に設置し、これらの光ファイバに同じ試験光を入射してB−OTDR測定を行い、各ファイバ6,7のブリルアン周波数シフトを求める。各周波数シフトを、各光ファイバ6,7の温度依存性係数と温度変化ΔTとの積、および歪み依存性係数と歪みΔεとの積の代数和で表し、2つの式を立てて温度変化ΔTおよび歪みΔεについて解くことにより、各ファイバ6,7の温度分布および歪み分布を算出する。
【選択図】 図1
Description
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、光ファイバの温度分布と歪み分布とを一度に測定可能な光ファイバ測定方法、光ファイバ測定システムおよび光ファイバ測定装置を提供することにある。
次に、両方の光ファイバ6,7に試験光を入射してB−OTDR測定を行う(ステップS3)。このステップでは試験光のブリルアン散乱光スペクトルが、各光ファイバ6,7ごとにその長手方向の位置に対応付けて求められる。すなわちB−OTDR測定では、ブリルアン後方散乱光のスペクトル強度とともにその受信時間も観測される。試験光の入射から受信までにかかる時間は光信号の伝播経路の長さを反映するので、これを解析することで主光ファイバ6,副光ファイバ7で共通の測定位置を求めることができる。これらをもとにこのステップでは、ブリルアン周波数シフトΔf1,Δf2の分布が算出される。
Δf1=CT1・ΔT+Cε1・Δε
Δf2=CT2・ΔT+Cε2・Δε
これらを連立させると次式(1)が成立する。
なお式(1)を解くにあたりCT1≠CT2またはCε1≠Cε2であることが条件になる。つまり副ファイバ7は、温度依存性係数および歪み依存性係数の少なくともいずれかが主ファイバ6と異なる。
Claims (4)
- ブリルアン周波数シフトの温度依存性係数および歪み依存性係数を有する第1の光ファイバと、この第1の光ファイバに対し前記温度依存性係数および前記歪み依存性係数の少なくともいずれかが異なる第2の光ファイバとを並列に同じ環境下で設置し、
前記第1および第2の光ファイバに同じ試験光を入射してB−OTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectmetry)測定を行い、
前記B−OTDR測定により、前記第1の光ファイバからの後方ブリルアン散乱光の周波数シフトと前記第2の光ファイバからの後方ブリルアン散乱光の周波数シフトとを求め、
前記第1の光ファイバの前記温度依存性係数および前記歪み依存性係数を係数とし各位置における温度変化と歪みとを変数とする、この第1の光ファイバのブリルアン周波数シフトを示す第1の式と、前記第2の光ファイバの前記温度依存性係数および前記歪み依存性係数を係数とし前記温度変化と前記歪みとを変数とする、この第2の光ファイバのブリルアン周波数シフトを示す第2の式とを前記温度変化と前記歪みとについて解いて、前記第1の光ファイバの温度分布および歪み分布を算出することを特徴とする光ファイバ測定方法。 - 測定対象の光ファイバに入射された光の後方ブリルアン散乱光を観測し、前記光の入射から再帰までの時間を前記光ファイバの長手方向の位置に対応付けて前記光ファイバの特性の分布を測定する光ファイバ測定方法において、
測定対象とする経路に沿って主光ファイバを設置し、
この主光ファイバに対しブリルアン周波数シフトの温度依存性係数および歪み依存性係数の少なくともいずれかが異なる副光ファイバを、前記主光ファイバと並列に同じ環境下で設置し、
光源の出力光を参照光と試験光とに分岐し、
前記試験光をパルス変調して前記主光ファイバと前記副光ファイバとに入射し、
前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光および前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光を前記参照光と合波してヘテロダイン検波し、
このヘテロダイン検波により得られる周波数スペクトルから前記主光ファイバで生じるブリルアン周波数シフトΔf1と前記副光ファイバで生じるブリルアン周波数シフトΔf2とを算出し、
前記主光ファイバと前記副光ファイバとの各位置における温度変化量をΔT、歪みをΔεとし、前記主光ファイバのブリルアン周波数シフトの温度依存性係数をCT1、歪み依存性係数をCε1とし、前記副光ファイバのブリルアン周波数シフトの温度依存性係数をCT2、歪み依存性係数をCε2としたとき、次式(1)をΔT,Δεについて解いて前記主光ファイバの温度分布および歪み分布を算出することを特徴とする光ファイバ測定方法。
- 測定対象とする経路に沿って設置される主光ファイバと、
この主光ファイバと並列に同じ環境下で設置され、当該主光ファイバに対しブリルアン周波数シフトの温度依存性係数および歪み依存性係数の少なくともいずれかが異なる副光ファイバと、
レーザ光源と、
このレーザ光源の出力光を分岐して試験光と参照光とを生成する光分岐部と、
前記試験光をパルス変調するパルス変調器と、
前記パルス変調された試験光を前記主光ファイバと前記副光ファイバとに入射し、前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光と前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光とを合波する光合分波部と、
この光合分波部で合波された光を前記参照光と合波する光カプラと、
この光カプラの出力光を光/電気変換してビート信号を出力する受光部と、
前記ビート信号から、前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルと前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルとを得る周波数解析部と、
前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルからこの主光ファイバで生じるブリルアン周波数シフトΔf1を算出し、前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルからこの副光ファイバで生じるブリルアン周波数シフトΔf2を算出するシフト算出部と、
前記主光ファイバと前記副光ファイバとの各位置における温度変化量をΔT、歪みをΔεとし、前記主光ファイバのブリルアン周波数シフトの温度依存性係数をCT1、歪み依存性係数をCε1とし、前記副光ファイバのブリルアン周波数シフトの温度依存性係数をCT2、歪み依存性係数をCε2としたとき、次式(1)をΔT,Δεについて解いて前記主光ファイバの温度分布および歪み分布を算出する特性算出部とを具備することを特徴とする光ファイバ測定システム。
- 測定対象とする経路に沿って設置される主光ファイバと、この主光ファイバと並列に同じ環境下で設置され、当該主光ファイバに対しブリルアン周波数シフトの温度依存性係数および歪み依存性係数の少なくともいずれかが異なる副光ファイバとに接続して用いられる光ファイバ測定装置であって、
レーザ光源と、
このレーザ光源の出力光を分岐して試験光と参照光とを生成する光分岐部と、
前記試験光をパルス変調するパルス変調器と、
前記パルス変調された試験光を前記主光ファイバと前記副光ファイバとに入射し、前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光と前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光とを合波する光合分波部と、
この光合分波部で合波された光を前記参照光と合波する光カプラと、
この光カプラの出力光を光/電気変換してビート信号を出力する受光部と、
前記ビート信号から、前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルと前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルとを得る周波数解析部と、
前記主光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルからこの主光ファイバで生じるブリルアン周波数シフトΔf1を算出し、前記副光ファイバで生じる後方ブリルアン散乱光の周波数スペクトルからこの副光ファイバで生じるブリルアン周波数シフトΔf2を算出するシフト算出部と、
前記主光ファイバと前記副光ファイバとの各位置における温度変化量をΔT、歪みをΔεとし、前記主光ファイバのブリルアン周波数シフトの温度依存性係数をCT1、歪み依存性係数をCε1とし、前記副光ファイバのブリルアン周波数シフトの温度依存性係数をCT2、歪み依存性係数をCε2としたとき、次式(1)をΔT,Δεについて解いて前記主光ファイバの温度分布および歪み分布を算出する特性算出部とを具備することを特徴とする光ファイバ測定装置。
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