JP2010091406A - Method of correcting otdr nonlinearity - Google Patents

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Kanehiro Tei
鐘大 鄭
Shigeru Ito
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method of correcting OTDR nonlinearity capable of performing more accurate measurement without being affected by nonlinearity possessed by an amplifier used for OTDR. <P>SOLUTION: OTDR characteristics F12 to output of rear scattered light are measured by applying test light from one end of a reference optical fiber; the straight line approximation data T are calculated; difference data ΔTa, ΔTb are calculated from the OTDR characteristics F12 and the straight line approximation data T; and the OTDR characteristics measured for the optical fiber to be measured are corrected by the difference data ΔTa, ΔTb. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光パルス試験器(以下、OTDRと略記する)によって光ファイバ及び光ファイバ線路の光損失等の特性を測定する際に、OTDRの保有するノンリニアリティの影響を受けずに、より正確な測定を可能にするためのOTDRノンリニアリティ補正方法に関する。   In the present invention, when measuring characteristics such as optical loss of an optical fiber and an optical fiber line with an optical pulse tester (hereinafter abbreviated as OTDR), the present invention is more accurate without being affected by the nonlinearity possessed by OTDR. The present invention relates to an OTDR non-linearity correction method for enabling accurate measurement.

光ファイバ伝送路などの長距離光デバイスの障害点、破断点をメートル単位の分解能で測定する手法として、従来より、OTDR(Optical Time Domain Reflectometerの略)を用いる測定方法が普及している。
ここに、OTDRは、被試験光ファイバに光パルスを入射し、各部位からの後方散乱光を受信し、これを解析することにより、その被試験光ファイバ上の損失分布や損失値(ロス値)、欠陥位置を算出する。
Conventionally, a measurement method using an OTDR (abbreviation of Optical Time Domain Reflectometer) has been widely used as a method for measuring a failure point and a break point of a long-distance optical device such as an optical fiber transmission line with a resolution in units of meters.
Here, the OTDR enters a light pulse into the optical fiber under test, receives backscattered light from each part, and analyzes this to obtain a loss distribution and a loss value (loss value) on the optical fiber under test. ), Calculating the defect position.

ところで、被試験光ファイバの各部位からの後方散乱光は、非常にパワーが小さいため、上記OTDR内では、受光した後方散乱光を電気信号に変換し、アンプ(増幅器)により増幅している(例えば、特許文献1、2参照)。   By the way, since the backscattered light from each part of the optical fiber under test has a very small power, the received backscattered light is converted into an electric signal in the OTDR and amplified by an amplifier (amplifier) ( For example, see Patent Documents 1 and 2).

特開平9−33389号公報JP-A-9-33389 特開平5−34239号公報JP-A-5-34239

ところで、一本のファイバを複数のOTDRで測定すると、測定器毎に後方散乱光強度のリニアリティが異なっていることに気づく。詳細に調べてみると、例えば測定器Aは後方散乱光−10dBmが予測される部分の測定値が、再現性が良く−10.02dBmであったり、−20dBmが予想される部分の測定値が、再現性良く−19.70dBmであったりする。このずれの方向や量は測定器毎に固有の値となっている。この値は測定器で微弱信号を受光してから増幅処理時の精度調整の不完全性に起因しているが、ここではこの現象を増幅処理するアンプのノンリニアリティと称する。従来のOTDRでは、このようなノンリニアリティの影響は無視して測定していたため、実際に測定されるOTDR特性は、測定器固有のノンリニアリティの影響を受けて真値とは異なる値となり、OTDR特性の測定精度の向上が妨げられるという問題が生じていた。   By the way, when one fiber is measured by a plurality of OTDRs, it is noticed that the linearity of the backscattered light intensity is different for each measuring instrument. Examining in detail, for example, the measuring device A has a measured value of a portion where backscattered light of −10 dBm is predicted, a reproducibility is −10.02 dBm, or a measured value of a portion where −20 dBm is expected. -19.70 dBm with good reproducibility. The direction and amount of this deviation are unique values for each measuring instrument. This value is caused by imperfect accuracy adjustment during amplification processing after a weak signal is received by the measuring instrument. Here, this phenomenon is referred to as nonlinearity of an amplifier that performs amplification processing. In the conventional OTDR, measurement is performed while ignoring the influence of such non-linearity. Therefore, the actually measured OTDR characteristic is different from the true value due to the influence of the non-linearity inherent to the measuring instrument, and the OTDR There has been a problem that the improvement of the measurement accuracy of characteristics is hindered.

更に、近年では、光ファイバの高性能化等に伴い、OTDR特性の測定精度を更に向上させることが求められており、測定精度として例えば0.001dB/kmのオーダまで正確に測定することが求められているが、アンプのノンリニアリティの影響を無視していた従来のOTDR特性測定では、近年の測定精度の向上に対する要求に応えることが難しいという問題も生じていた。   Furthermore, in recent years, with the improvement in performance of optical fibers, etc., it has been required to further improve the measurement accuracy of OTDR characteristics, and the measurement accuracy is required to be accurately measured to the order of, for example, 0.001 dB / km. However, in the conventional OTDR characteristic measurement in which the influence of the nonlinearity of the amplifier is ignored, there is a problem that it is difficult to meet the recent demand for improvement in measurement accuracy.

本発明の目的は上記課題を解消することに係り、OTDRに使用されるアンプのノンリニアリティの影響を受けずに、より正確な測定を可能にするOTDRノンリニアリティ補正方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide an OTDR nonlinearity correction method that enables more accurate measurement without being affected by the nonlinearity of an amplifier used in OTDR. To do.

(1)上記した課題を解決するために、本発明によるOTDRノンリニアリティ補正方法は、
基準光ファイバを準備し、
前記基準光ファイバの一方の端または両端から試験光を入射してOTDR特性を測定すると共に、前記測定されたOTDR特性から直線近似データを算出し、
前記OTDR特性と前記直線近似データとから差分データを算出し、
測定対象光ファイバの一方の端または両端から光を入射して得られたOTDR特性を前記差分データで補正することを特徴とする。
(1) In order to solve the above-described problem, an OTDR nonlinearity correction method according to the present invention includes:
Prepare a reference optical fiber,
Injecting test light from one or both ends of the reference optical fiber to measure OTDR characteristics, and calculating linear approximation data from the measured OTDR characteristics;
Calculating difference data from the OTDR characteristics and the linear approximation data;
An OTDR characteristic obtained by entering light from one end or both ends of an optical fiber to be measured is corrected by the difference data.

(2)また、上記(1)に記載のOTDRノンリニアリティ補正方法は、同一後方散乱光出力に対して複数の前記差分データが存在する場合に、該複数の差分データの平均値を新たな差分データとすることを特徴としても良い。   (2) Further, in the OTDR nonlinearity correction method according to (1) above, when a plurality of the difference data exist for the same backscattered light output, an average value of the plurality of difference data is set as a new difference. It is good also as data.

(3)また、上記(1)または(2)に記載のOTDRノンリニアリティ補正方法は、基準光ファイバを複数本準備し、それぞれのOTDR特性を測定すると共にその有効範囲を決定し、前記有効範囲のOTDR特性と該OTDR特性から算出される直線近似データとの差分データを算出し、前記複数の基準光ファイバから算出された差分データの有効範囲が重なる場合は重なった範囲について前記それぞれの基準光ファイバから算出された差分データの平均値を算出し、前記複数の基準光ファイバから算出された差分データの有効範囲が重ならない範囲については前記それぞれの基準光ファイバから算出された差分データを使用して新たな差分データとすることを特徴としても良い。   (3) Further, in the OTDR nonlinearity correction method according to (1) or (2), a plurality of reference optical fibers are prepared, each OTDR characteristic is measured, and an effective range thereof is determined. Difference data between the OTDR characteristics of the OTDR characteristics and the linear approximation data calculated from the OTDR characteristics, and when the effective ranges of the difference data calculated from the plurality of reference optical fibers overlap, the respective reference lights for the overlapping ranges The average value of the difference data calculated from the fiber is calculated, and the difference data calculated from each of the reference optical fibers is used for a range where the effective ranges of the difference data calculated from the plurality of reference optical fibers do not overlap. It is also possible to use new difference data.

本発明によるOTDRノンリニアリティ補正方法によれば、基準光ファイバに対する測定処理で得たOTDR特性とその直線近似データとから算出した差分データは、OTDRに使用されているアンプが持つノンリニアリティを定量化したデータであり、測定対象光ファイバに対して実施した測定処理で得られたOTDR特性に対して、前記差分データを差し引く補正処理を実施することで、OTDR内のアンプの保有するノンリニアリティの影響を受けずに、より正確なOTDR特性の測定が可能になり、補正後のOTDR特性から損失分布や欠陥位置をより正確に評価して、出荷する光ファイバの品質管理等に活かすことができる。   According to the OTDR nonlinearity correction method according to the present invention, the difference data calculated from the OTDR characteristic obtained by the measurement processing for the reference optical fiber and its linear approximation data quantifies the nonlinearity of the amplifier used in the OTDR. By performing a correction process for subtracting the difference data from the OTDR characteristic obtained by the measurement process performed on the measurement target optical fiber, the influence of nonlinearity possessed by the amplifier in the OTDR is obtained. Therefore, more accurate OTDR characteristics can be measured, and the loss distribution and defect position can be more accurately evaluated from the corrected OTDR characteristics, which can be utilized for quality control of the optical fiber to be shipped.

以下、本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法により光ファイバの特性を測定するOTDRの一実施の形態の構成を示すブロック図、図2は本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法で、OTDRのノンリニアリティを補正するための差分データのファイルを作成する手順を示すフローチャート、図3は本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法で、基準光ファイバに対して測定した波形データ上の有効範囲の説明図、図4は測定した波形データとその直線近似データとから算出される差分データの説明図、図5は後方散乱光出力に対する補正値を示す説明図、図6は本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法で、測定対象光ファイバに対して測定したOTDR特性を、差分データにより補正する処理の手順を示すフローチャートである。
Hereinafter, preferred embodiments of an OTDR nonlinearity correction method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an OTDR that measures the characteristics of an optical fiber by an OTDR nonlinearity correction method according to the present invention, and FIG. 2 shows an OTDR nonlinearity correction method according to the present invention. FIG. 3 is an OTDR nonlinearity correction method according to the present invention, an explanatory diagram of an effective range on waveform data measured with respect to a reference optical fiber, and a flowchart showing a procedure for creating a difference data file for correcting the utility. 4 is an explanatory diagram of difference data calculated from the measured waveform data and its linear approximation data, FIG. 5 is an explanatory diagram showing a correction value for the backscattered light output, and FIG. 6 is an OTDR nonlinearity correction method according to the present invention. The procedure for correcting the OTDR characteristics measured for the optical fiber to be measured using the difference data is shown below. It is a flow chart.

図1に示したOTDR100では、パルス発生器3が発生する一定周期のパルス波でレーザダイオード等の光源5を励起し、光源5より光パルスを発生させる。光源5が発生した光パルスは、方向性結合器7を通り、光コネクタ9を介して接続される基準光ファイバや測定対象光ファイバなどの被測定光ファイバ11の一端に入射させられ、当該被測定光ファイバ11内を伝搬する。   In the OTDR 100 shown in FIG. 1, the light source 5 such as a laser diode is excited by a pulse wave of a fixed period generated by the pulse generator 3, and an optical pulse is generated from the light source 5. The light pulse generated by the light source 5 passes through the directional coupler 7 and is incident on one end of an optical fiber 11 to be measured such as a reference optical fiber or an optical fiber to be measured connected via an optical connector 9. It propagates in the measurement optical fiber 11.

そして、被測定光ファイバ11内に破断点があると、光パルスは一般的には全反射される。なお、OTDR測定では、OTDR特性の傾きがロス値を表し、光ファイバのガラス異常や巻き乱れがあると波形がうねったり段差となって現れ、またマイクロベンドの影響でも波形がうねる。
このようにOTDR特性を測定することにより、光ファイバのガラスや巻き状態の異常を検知することができる。
If there is a break point in the optical fiber 11 to be measured, the light pulse is generally totally reflected. In the OTDR measurement, the slope of the OTDR characteristic represents a loss value, and when there is a glass abnormality or winding disorder of the optical fiber, the waveform appears as a wave or a step, and the waveform also swells due to the influence of microbending.
By measuring the OTDR characteristics in this way, it is possible to detect abnormalities in the glass or winding state of the optical fiber.

被測定光ファイバ11内で反射された光パルスは、後方散乱光出力として方向性結合器7に戻り、該方向性結合器7から受光部13に送られる。
この受光部13は、例えば、アバランシェ・フォトダイオード(APD)等を内蔵していて、受光した後方散乱光出力を電気信号に変換する光電変換器として機能する。
The light pulse reflected in the measured optical fiber 11 returns to the directional coupler 7 as a backscattered light output, and is sent from the directional coupler 7 to the light receiving unit 13.
The light receiving unit 13 includes, for example, an avalanche photodiode (APD) and functions as a photoelectric converter that converts the received backscattered light output into an electric signal.

そして、受光部13において変換された電気信号は、アンプ(増幅器)15で増幅された後、信号処理装置17に送られる。
方向性結合器7に光コネクタ9を介して接続されている被測定光ファイバ11が、本発明のOTDRノンリニアリティ補正方法における基準光ファイバである場合には、信号処理装置17は、受信した電気信号に対して所定の処理を実施して、後方散乱光出力に対するOTDR特性を測定する一方、測定したOTDR特性の直線近似データを算出し、更に、OTDR特性と算出した直線近似データとから差分データを算出し、算出した差分データを対応する後方散乱光出力値と共に、所定の記憶装置(不図示)に記憶させる。
The electric signal converted in the light receiving unit 13 is amplified by an amplifier 15 and then sent to the signal processing device 17.
When the measured optical fiber 11 connected to the directional coupler 7 via the optical connector 9 is the reference optical fiber in the OTDR nonlinearity correction method of the present invention, the signal processing device 17 receives the received electrical fiber. Predetermined processing is performed on the signal to measure the OTDR characteristic with respect to the backscattered light output, while calculating the linear approximation data of the measured OTDR characteristic, and further, the difference data from the calculated OTDR characteristic and the calculated linear approximation data And the calculated difference data is stored in a predetermined storage device (not shown) together with the corresponding backscattered light output value.

一方、方向性結合器7に光コネクタ9を介して接続されている被測定光ファイバ11が、本発明のOTDRノンリニアリティ補正方法における測定対象光ファイバである場合には、信号処理装置17は、その測定対象光ファイバの片端または両端から光を入射して得られたOTDR特性を測定し、その測定したOTDR特性を記憶装置に保存していた差分データで補正して、補正したより正確なOTDR特性が算出される。   On the other hand, when the measured optical fiber 11 connected to the directional coupler 7 via the optical connector 9 is a measurement target optical fiber in the OTDR nonlinearity correction method of the present invention, the signal processing device 17 The OTDR characteristic obtained by injecting light from one or both ends of the optical fiber to be measured is measured, and the measured OTDR characteristic is corrected with the difference data stored in the storage device, thereby correcting the more accurate OTDR. Characteristics are calculated.

本実施の形態のOTDR100の場合、信号処理装置17の処理によって得られるOTDR特性や、直線近似データや、差分データなどは、不図示の記憶装置に記憶・保存されると共に、液晶ディスプレイ等による表示装置19に表示されるようになっている。   In the case of the OTDR 100 of the present embodiment, the OTDR characteristics, linear approximation data, difference data, and the like obtained by the processing of the signal processing device 17 are stored and stored in a storage device (not shown) and displayed on a liquid crystal display or the like. It is displayed on the device 19.

次に、図1に示したOTDR100を使って実施される本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法について、説明する。なお、基準光ファイバはボビンに巻き付けられた状態のものを使用したが、これに限られることはなく、例えば束取り状態のファイバを使用することも可能である。
本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、最初に、特性の安定している基準光ファイバを準備し、その基準光ファイバの一方の端または両端から試験光を入射して後方散乱光出力に対するOTDR特性を測定すると共に、測定されたOTDR特性の直線近似データを算出し、更に、測定したOTDR特性と直線近似データとから差分データを算出し、算出した差分データを整理した差分データファイル(補正データファイル)を作成して、保存する。
差分データファイルの作成処理は、図2に示す手順で行う。
Next, the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, which is performed using the OTDR 100 shown in FIG. 1, will be described. In addition, although the reference | standard optical fiber the state wound around the bobbin was used, it is not restricted to this, For example, it is also possible to use the fiber of a bundling state.
In the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, first, a reference optical fiber having stable characteristics is prepared, and test light is incident from one or both ends of the reference optical fiber, and the backscattered light output is reduced. OTDR characteristics are measured, linear approximation data of the measured OTDR characteristics is calculated, difference data is further calculated from the measured OTDR characteristics and linear approximation data, and a difference data file in which the calculated difference data is arranged (correction) Create a data file and save it.
The difference data file creation process is performed according to the procedure shown in FIG.

次に、図2の差分データファイルの作成処理について、詳細に説明する。
まず、製造条件が安定しているプリフォームの中間部分で製造された光ファイバを、基準光ファイバとして選別する(ステップS201)。製造条件が安定している光ファイバを用いる理由は、製造条件の安定がファイバの各特性の安定化につながり、OTDR測定波形でのうねりがアンプによるノンリニアリティのみを表すことによる。
本実施の形態の場合、基準光ファイバとしては、線引きする前の光ファイバ母材段階で長さ方向に特性(構造)が安定していて、線引きの段階で異常がない光ファイバを使用する。
Next, the difference data file creation process of FIG. 2 will be described in detail.
First, an optical fiber manufactured at an intermediate portion of a preform whose manufacturing conditions are stable is selected as a reference optical fiber (step S201). The reason for using an optical fiber whose manufacturing conditions are stable is that the stability of the manufacturing conditions leads to stabilization of each characteristic of the fiber, and the undulation in the OTDR measurement waveform represents only nonlinearity by the amplifier.
In the case of the present embodiment, as the reference optical fiber, an optical fiber that has stable characteristics (structure) in the length direction at the optical fiber preform stage before drawing and has no abnormality at the drawing stage is used.

次いで、ステップS201で選別した光ファイバに対して、実際の測定条件下で測定を実施する。
本実施の形態の場合は、基準光ファイバの一方の端(上口)から試験光を入射してOTDR特性を測定すると共に、基準光ファイバの他方の端(下口)から試験光を入射してOTDR特性を測定し、図3に示すように、上口入射波形F1と、下口入射波形F2との2つの波形を測定する(ステップS202)。
Next, the optical fibers selected in step S201 are measured under actual measurement conditions.
In the case of the present embodiment, the test light is incident from one end (upper port) of the reference optical fiber to measure the OTDR characteristics, and the test light is incident from the other end (lower port) of the reference optical fiber. Then, the OTDR characteristic is measured, and as shown in FIG. 3, two waveforms, an upper-entrance incident waveform F1 and a lower-entrance incident waveform F2, are measured (step S202).

次いで、ステップS202において得られた測定結果から有効なデータ範囲を決定する(ステップS203)。この場合に有効範囲開始位置は入射近傍のフレネル反射の影響により波形が安定していない部分F1b,F2b以降で、有効範囲終了位置はノイズレベルが基準レベル以上となる部分F1a,F2aの直前までである。
具体的には、上口入射波形F1の有効範囲は図3に示すF1uで、下口入射波形F2の有効範囲は図3に示すF2uとなる、
Next, an effective data range is determined from the measurement result obtained in step S202 (step S203). In this case, the effective range start position is after the portions F1b and F2b where the waveform is not stable due to the influence of Fresnel reflection near the incident, and the effective range end position is immediately before the portions F1a and F2a where the noise level is equal to or higher than the reference level. is there.
Specifically, the effective range of the upper opening incident waveform F1 is F1u shown in FIG. 3, and the effective range of the lower opening incident waveform F2 is F2u shown in FIG.

次いで、これらの上口入射波形F1及び下口入射波形F2のそれぞれの有効範囲を合成した波形データF12を作成する(ステップS204)。
具体的には、図3に示すように、上口入射波形F1及び下口入射波形F2において、有効範囲が重なる領域B12では、それぞれの波形データの平均となる波形データを作成し、有効範囲が重ならない領域B1,B2では、それぞれの波形データF1,F2をそのまま使用した波形データを作成する。
Next, waveform data F12 obtained by synthesizing the effective ranges of the upper entrance incident waveform F1 and the lower entrance incident waveform F2 is created (step S204).
Specifically, as shown in FIG. 3, in the area B12 where the effective ranges overlap in the upper-entrance incident waveform F1 and the lower-entrance incident waveform F2, waveform data that is the average of the respective waveform data is created, and the effective range is In the non-overlapping regions B1 and B2, waveform data using the respective waveform data F1 and F2 as they are is created.

次いで、図4(b)に示すように、上記の各領域B12,B1,B2での波形データF12の直線近似(最小2乗近似)データTを算出し、近似したデータTと元の波形データF12の差を求めて、求めた差ΔTa,ΔTbを、各々の後方散乱光出力に対する差分データ(補正データ)とする(ステップS205)。
基準光ファイバに対する測定処理で得られるOTDR波形は、もしもOTDR100のアンプ15の増幅率が完全な直線性を示すのであれば、直線的波形となるが、実際に測定されるOTDR波形は直線的ではなく、図4(a)に示すように蛇行した波形となり、図4(b)に示すように、その波形上の蛇行した部分(直線からのずれが生じている部分)が、OTDR内のアンプの保有するノンリニアリティとなる。
Next, as shown in FIG. 4B, linear approximation (least square approximation) data T of the waveform data F12 in each of the regions B12, B1, and B2 is calculated, and the approximated data T and the original waveform data are calculated. The difference of F12 is obtained, and the obtained differences ΔTa and ΔTb are set as difference data (correction data) for each backscattered light output (step S205).
The OTDR waveform obtained by the measurement process for the reference optical fiber is a linear waveform if the amplification factor of the amplifier 15 of the OTDR 100 shows perfect linearity, but the actually measured OTDR waveform is not linear. 4 (a), the meandering waveform is as shown in FIG. 4 (b). As shown in FIG. 4 (b), the meandering portion of the waveform (the portion where the deviation from the straight line occurs) is the amplifier in the OTDR. Non-linearity possessed by.

通常、後方散乱光出力に対する補正値は、図5に示すように後方散乱光出力の大きさにより変動する。なお、図5は後方散乱光出力に対する補正値の一例を示したものであり、図4の例とは直接関係しない。このように補正値が変動するので、場合によっては同じ後方散乱光出力の場合でも、2つの値以上の複数の差分データが発生することがある。
これを考慮して、本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、複数の差分データが発生しているとき、これらの差分データの平均値を新たな差分データとして取り扱う。
Normally, the correction value for the backscattered light output varies depending on the magnitude of the backscattered light output as shown in FIG. FIG. 5 shows an example of the correction value for the backscattered light output, and is not directly related to the example of FIG. Since the correction value fluctuates in this way, a plurality of difference data having two or more values may be generated even in the case of the same backscattered light output.
Considering this, in the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, when a plurality of difference data are generated, the average value of these difference data is handled as new difference data.

次いで、後方散乱光出力とその後方散乱光出力に対応した差分データを、後方散乱光出力の降順にソートして、保存することで、差分データファイル(補正データファイル)を作成して、OTDR100に装備されている不図示の記憶装置に保存する(ステップS206)。   Subsequently, the backscattered light output and the difference data corresponding to the backscattered light output are sorted and stored in the descending order of the backscattered light output, thereby creating a difference data file (corrected data file) and storing it in the OTDR 100. The data is stored in a storage device (not shown) that is equipped (step S206).

本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、測定対象光ファイバの片端または両端から光を入射してOTDR特性を測定するときには、図6に示すように、測定した測定対象光ファイバのOTDR特性に対して、前述の図2の処理で求めた差分データで補正する補正処理を実施する。
図6の補正処理の手順を以下に説明する。
In the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, when measuring the OTDR characteristic by entering light from one or both ends of the measurement target optical fiber, the OTDR characteristic of the measurement target optical fiber is measured as shown in FIG. On the other hand, a correction process for correcting with the difference data obtained in the process of FIG. 2 is performed.
The procedure of the correction process in FIG. 6 will be described below.

まず、図2に示した基準光ファイバによる差分データの収集時と同一の測定条件により、測定対象光ファイバに対してOTDR特性の測定を実施する(ステップS301)。
次いで、図2の処理で作成した差分データファイルから、測定対象光ファイバに対する測定により得たOTDR特性の後方散乱光出力と一致する差分データを選出する(ステップS302)。
次いで、差分データファイルから選出した差分データを、測定対象光ファイバに対する測定で得た実際のOTDR特性データから差し引いて、その結果生成されるOTDR特性データを、測定対象光ファイバのOTDR特性データとする(ステップS303)。
First, the measurement of the OTDR characteristic is performed on the measurement target optical fiber under the same measurement conditions as those when collecting the difference data by the reference optical fiber shown in FIG. 2 (step S301).
Next, difference data that matches the backscattered light output of the OTDR characteristic obtained by measurement with respect to the measurement target optical fiber is selected from the difference data file created in the process of FIG. 2 (step S302).
Next, the difference data selected from the difference data file is subtracted from the actual OTDR characteristic data obtained by the measurement for the measurement target optical fiber, and the resulting OTDR characteristic data is used as the OTDR characteristic data of the measurement target optical fiber. (Step S303).

以上に説明した本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法は、基準光ファイバを準備し、この基準光ファイバの片端または両端から試験光を入射して後方散乱光出力に対するOTDR特性を測定すると共に、測定されたOTDR特性の直線近似データを算出して、図4(b)に示すように、OTDR特性と直線近似データとから差分データを算出した後、測定対象光ファイバの片端または両端から光を入射して得られたOTDR特性を、基準光ファイバで求めた差分データで補正する。   In the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment described above, a reference optical fiber is prepared, test light is incident from one or both ends of the reference optical fiber, and the OTDR characteristic with respect to the backscattered light output is measured. After calculating the linear approximation data of the measured OTDR characteristics and calculating difference data from the OTDR characteristics and the linear approximation data as shown in FIG. 4B, light is transmitted from one or both ends of the optical fiber to be measured. The OTDR characteristic obtained by incidence is corrected with the difference data obtained with the reference optical fiber.

ここに、基準光ファイバに対する測定処理で得たOTDR特性とその直線近似データとから算出した差分データは、OTDR100に使用されているアンプ15が持つノンリニアリティを定量化したデータであるため、測定対象光ファイバに対して実施した測定処理で得られたOTDR特性に対して、差分データを差し引く補正を実施することで、OTDR内のアンプの保有するノンリニアリティの影響を受けずに、より正確なOTDR特性を測定することが可能になり、補正後のOTDR特性から損失分布や欠陥位置をより正確に評価して、出荷する光ファイバの品質管理等に活かすことができる。   Here, since the difference data calculated from the OTDR characteristic obtained by the measurement processing for the reference optical fiber and the linear approximation data thereof is data obtained by quantifying the nonlinearity of the amplifier 15 used in the OTDR 100, the measurement target By performing a correction that subtracts the difference data from the OTDR characteristics obtained by the measurement process performed on the optical fiber, the OTDR is more accurate without being affected by the nonlinearity of the amplifier in the OTDR. The characteristics can be measured, and the loss distribution and the defect position can be more accurately evaluated from the corrected OTDR characteristics, which can be used for quality control of the optical fiber to be shipped.

更に、本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、差分データの算出のためにOTDR特性を測定する基準光ファイバとして、線引きする前の光ファイバ母材段階で長さ方向に特性(構造)が安定していて、線引きの段階で異常がない光ファイバを使用しているため、アンプ15のノンリニアリティの定量化データとしての差分データの信頼性を向上させることができる。   Furthermore, in the OTDR nonlinearity correction method according to the present embodiment, as a reference optical fiber for measuring the OTDR characteristic for calculating difference data, the characteristic (structure) in the length direction at the optical fiber preform stage before drawing is provided. Since an optical fiber that is stable and has no abnormality at the stage of drawing is used, the reliability of differential data as non-linearity quantification data of the amplifier 15 can be improved.

また、本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、図5に示したように後方散乱光出力データに対し複数の差分データが存在する場合には、該複数の差分データの平均値を新たな差分データとする。
このようにすることにより、一つの後方散乱光出力データに対し一つの差分データが対応することとなって、補正処理を行うことができる。
Further, in the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, when there are a plurality of difference data with respect to the backscattered light output data as shown in FIG. 5, an average value of the plurality of difference data is newly set. The difference data.
By doing in this way, one difference data respond | corresponds with respect to one backscattered light output data, and a correction | amendment process can be performed.

なお、本実施の形態では、前述したように、基準光ファイバの両端からのOTDR特性を測定して、算出される直線近似データから後方散乱光出力データに対する差分データを算出している。例えば、測定波形に大きなぶれが生じ易い入射端側については、図3に示したように、逆端側から入射した際の出射端側の測定結果を差分データとして使用する。
このようにすると、入射端での特有の影響、光ファイバの長手方向での状態(巻き状態)による影響を排除することができるので、測定精度の向上を期待することができる。
In the present embodiment, as described above, OTDR characteristics from both ends of the reference optical fiber are measured, and difference data for the backscattered light output data is calculated from the calculated linear approximation data. For example, as shown in FIG. 3, the measurement result on the emission end side when entering from the opposite end side is used as the difference data for the incident end side where a large fluctuation is likely to occur in the measurement waveform.
In this way, it is possible to eliminate the specific influence at the incident end and the influence due to the state (winding state) in the longitudinal direction of the optical fiber, so that improvement in measurement accuracy can be expected.

詳述すれば、両端から測定したそれぞれの測定結果に基づいて、光ファイバの長手方向の各部位毎に、有効な差分データを算出することで、測定波形上に大きなぶれが発生し易い光ファイバの入射端側に対しても、測定波形の適正は補正が可能になり、光ファイバの長手方向に沿ってより広い長手方向範囲に対して、正確な測定が可能になる。   More specifically, an optical fiber that is likely to cause a large shake on the measurement waveform by calculating effective differential data for each part in the longitudinal direction of the optical fiber based on the measurement results measured from both ends. The correctness of the measurement waveform can also be corrected for the incident end side of the optical fiber, and accurate measurement can be performed for a wider longitudinal range along the longitudinal direction of the optical fiber.

なお、一端及び他端のそれぞれの端部からの測定結果の測定波形上で、中間部の測定結果は比較的に安定するため、この安定な部分については、上記実施の形態において図3で説明したように、それぞれの端部からの測定結果に対して算出した差分データの平均値を、真の差分データとして使用すると良い。これにより、演算処理の増加を抑制しつつ、測定精度を向上させることができる。   In addition, since the measurement result of the intermediate part is relatively stable on the measurement waveform of the measurement result from each of the one end and the other end, this stable part will be described with reference to FIG. 3 in the above embodiment. As described above, the average value of the difference data calculated for the measurement results from the respective ends may be used as the true difference data. Thereby, it is possible to improve measurement accuracy while suppressing an increase in arithmetic processing.

更に、本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法では、図2に示した差分データファイルの作成処理においては、基準光ファイバを複数本準備し、それぞれのOTDR特性と直線近似データとから算出した差分データの平均値を新たな差分データとすると良い。
このようにすることにより、使用した基準光ファイバの個体差による差分データのばらつきが平均化され、補正データとして使用する場合の汎用性が向上する。
Furthermore, in the OTDR nonlinearity correction method according to the present invention, in the difference data file creation process shown in FIG. 2, a plurality of reference optical fibers are prepared, and the difference data calculated from the respective OTDR characteristics and linear approximation data. It is preferable to use the average value of the difference data as new difference data.
By doing so, the dispersion of difference data due to individual differences of the used reference optical fibers is averaged, and the versatility when used as correction data is improved.

また、本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、差分データを作成する際に、基準光ファイバに対するOTDR特性の測定は、両端からそれぞれ実施したが、基準光ファイバに対するOTDR特性の測定を、上口又は下口の何れか一方の端からの実施のみにすることも考えられる。
但し、上記実施の形態のように、両端から測定を実施した方が、より汎用性(信頼性)の高い差分データを得ることが可能である。
Further, in the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, when creating difference data, the measurement of the OTDR characteristic for the reference optical fiber was performed from both ends, but the measurement of the OTDR characteristic for the reference optical fiber was It is also conceivable to implement only from one end of the mouth or lower mouth.
However, differential data with higher versatility (reliability) can be obtained by performing measurement from both ends as in the above embodiment.

また、本実施の形態のOTDRノンリニアリティ補正方法では、複数の基準光ファイバのOTDRデータが存在する場合に、複数の差分データを作成し、これを平均化して新たな差分データとすることとしたが、複数の基準光ファイバのOTDRデータ自体を平均化し、平均化して得られたOTDRデータから直線近似データを算出し、差分データを求めることとしても良い。   Further, in the OTDR nonlinearity correction method of the present embodiment, when there are OTDR data of a plurality of reference optical fibers, a plurality of difference data is created and averaged to obtain new difference data. However, OTDR data itself of a plurality of reference optical fibers may be averaged, and linear approximation data may be calculated from the OTDR data obtained by averaging to obtain difference data.

なお、本発明に基づいた手順で実際に測定された後方散乱光出力値と該出力値に対し求められる補正値の一例を下記表1に示す。   Table 1 below shows an example of the backscattered light output value actually measured by the procedure based on the present invention and the correction value obtained for the output value.

Figure 2010091406
Figure 2010091406

本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法により光ファイバの特性を測定するOTDRの一実施の形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of OTDR which measures the characteristic of an optical fiber with the OTDR nonlinearity correction method which concerns on this invention. 本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法で、OTDRのノンリニアリティを補正するための差分データの作成手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preparation procedure of the difference data for correct | amending the non-linearity of OTDR with the OTDR non-linearity correction method which concerns on this invention. 本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法で、基準光ファイバに対して測定した波形データ上の有効範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the effective range on the waveform data measured with respect to the reference | standard optical fiber with the OTDR nonlinearity correction method which concerns on this invention. 測定した波形データとその直線近似データとから算出される差分データの説明図である。It is explanatory drawing of the difference data calculated from the measured waveform data and its linear approximation data. 後方散乱光出力に対する補正値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correction value with respect to backscattered light output. 本発明に係るOTDRノンリニアリティ補正方法で、測定対象光ファイバに対して測定したOTDR特性を、差分データにより補正する処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which correct | amends the OTDR characteristic measured with respect to the measuring object optical fiber with difference data with the OTDR nonlinearity correction method which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3 パルス発生器
5 光源(レーザダイオード)
7 方向性結合器
9 光コネクタ
13 受光部(光電変換器)
15 アンプ(増幅器)
17 信号処理装置
19 表示装置
100 OTDR(光パルス試験器)
F1 上口入射波形(OTDR特性波形)
F2 下口入射波形(OTDR特性波形)
F12 有効範囲の合成波形データ
T 直線近似データ
ΔTa,ΔTb 差分データ(補正データ)
3 Pulse generator 5 Light source (laser diode)
7 Directional coupler 9 Optical connector 13 Light receiving part (photoelectric converter)
15 Amplifier
17 Signal Processing Device 19 Display Device 100 OTDR (Optical Pulse Tester)
F1 Upper entrance incident waveform (OTDR characteristic waveform)
F2 Lower entrance incident waveform (OTDR characteristic waveform)
F12 Effective range composite waveform data T Linear approximation data ΔTa, ΔTb Difference data (correction data)

Claims (3)

基準光ファイバを準備し、
前記基準光ファイバの一方の端または両端から試験光を入射してOTDR特性を測定すると共に、前記測定されたOTDR特性から直線近似データを算出し、
前記OTDR特性と前記直線近似データとから差分データを算出し、
測定対象光ファイバの一方の端または両端から光を入射して得られたOTDR特性を前記差分データで補正することを特徴とするOTDRノンリニアリティ補正方法。
Prepare a reference optical fiber,
Injecting test light from one or both ends of the reference optical fiber to measure OTDR characteristics, and calculating linear approximation data from the measured OTDR characteristics;
Calculating difference data from the OTDR characteristics and the linear approximation data;
An OTDR nonlinearity correction method, wherein an OTDR characteristic obtained by making light incident from one end or both ends of an optical fiber to be measured is corrected by the difference data.
同一後方散乱光出力に対して複数の前記差分データが存在する場合に、該複数の差分データの平均値を新たな差分データとすることを特徴とする請求項1に記載のOTDRノンリニアリティ補正方法。   2. The OTDR nonlinearity correction method according to claim 1, wherein when a plurality of the difference data exist for the same backscattered light output, an average value of the plurality of difference data is used as new difference data. . 基準光ファイバを複数本準備し、それぞれのOTDR特性を測定すると共にその有効範囲を決定し、前記有効範囲のOTDR特性と該OTDR特性から算出される直線近似データとの差分データを算出し、前記複数の基準光ファイバから算出された差分データの有効範囲が重なる場合は重なった範囲について前記それぞれの基準光ファイバから算出された差分データの平均値を算出し、前記複数の基準光ファイバから算出された差分データの有効範囲が重ならない範囲については前記それぞれの基準光ファイバから算出された差分データを使用して新たな差分データとすることを特徴とする請求項1または2に記載のOTDRノンリニアリティ補正方法。

Preparing a plurality of reference optical fibers, measuring each OTDR characteristic and determining its effective range, calculating difference data between the OTDR characteristic of the effective range and linear approximation data calculated from the OTDR characteristic, When the effective ranges of the difference data calculated from a plurality of reference optical fibers overlap, an average value of the difference data calculated from the respective reference optical fibers is calculated for the overlapped range, and is calculated from the plurality of reference optical fibers. 3. The OTDR nonlinearity according to claim 1, wherein a difference data calculated from each of the reference optical fibers is used as a new difference data for a range in which the effective ranges of the difference data do not overlap. 4. Correction method.

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