JP2011040685A - 光パルス発生器およびこれを用いた光パルス試験器 - Google Patents

Abstract

【課題】立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力する光パルス発生器およびこの光パルス発生器を用いた光パルス試験器に関するものである。
を目的にする。
【解決手段】レーザダイオードにバイアス電圧を印加する電圧源とレーザダイオードを直接変調してパルス光を出射させるためのスイッチング素子とを有する光パルス発生器に改良を加えたものである。本装置は、スイッチング素子のオン後のレーザダイオードの発光時の順方向電圧の過渡特性により充電を開始しレーザダイオードに順方向電流が流れ始めると放電を開始して順方向電流と同じ方向でレーザダイオードに電流を流す補助電流回路を設けたことを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザダイオードにバイアス電圧を印加する電圧源とレーザダイオードを直接変調してパルス光を出射させるためのスイッチング素子とを有する光パルス発生器およびこの光パルス発生器を用いた光パルス試験器に関し、詳しくは、立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力する光パルス発生器およびこの光パルス発生器を用いた光パルス試験器に関するものである。

光信号によってデータ通信等を行なう光通信システムでは、光信号を伝送する光ファイバを監視することが重要になっている。そして、光ファイバの敷設、保守等において光パルス試験器（以下、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）と略す）が用いられる。

ＯＴＤＲは、ＯＴＤＲの入出射端の測定コネクタから被測定光ファイバに対して繰り返しパルス光を入射し、被測定光ファイバからの戻り光（反射光や後方散乱光等）のレベルおよび受光時間を測定することで、被測定光ファイバの断線、損失等の状態を測定する。

そして、光パルス発生器は、被測定光ファイバにパルス光を出射するための光源としてＯＴＤＲに用いられる（例えば、特許文献１、２参照）。

図９は、従来の光パルス発生器の構成を示した図である。
図９において、光パルス発生器は、レーザダイオード１１、トランジスタ１２、定電流源１３、定電圧源１４、変調制御信号源１５を有し、パルス光を出射する。光パルス発生器のレーザダイオード１１、トランジスタ１２、定電流源１３、定電圧源１４で閉ループを構成している。

レーザダイオード（以下、ＬＤ（Laser Diode）と略す）１１は、被測定光ファイバの測定用のパルス光を出射する。

トランジスタ１２は、スイッチング素子であり、ベース端子に印加される変調制御信号１５の制御信号に従って、コレクタ端子−エミッタ端子間をオン、オフする。また、トランジスタ１２は、コレクタ端子がＬＤ１１のカソード端子に接続される。

定電流源１３は、一端がトランジスタ１２のエミッタ端子に接続され、トランジスタ１２のオン時に一定の電流量のエミッタ電流（なお、エミッタ電流の電流量≒コレクタ電流の電流量）を流す。

定電圧源１４は、正極側がレーザダイオード１１のアノード端子に接続され、レーザダイオード１１を順バイアスする。

変調制御信号源１５は、トランジスタ１１をオン、オフするための変調制御信号をトランジスタ１１のベース端子に出力する。

ここで、各部品（ＬＤ１１、トランジスタ１２、定電流源１３、定電圧源１４）で形成される閉ループを以下、「順方向電流ループ」と呼ぶ。また、順方向電流ループ上において、ＬＤ１１の順方向で流れる電流を「ＬＤ順方向電流」Ｉｄと呼ぶ。

そして、これらの各部品１１〜１４は、プリント基板等に実装され、基板上のプリント配線、基板間のケーブル配線等によって電気的に接続される。そのため、ＬＤ１１、トランジスタ１２、定電流源１３、定電圧源１４それぞれの部品間の配線上にインダクタンスＬ１〜Ｌ４が生じる。言い換えると、順方向電流ループに対し、直列に配線インダクタンスＬ１〜Ｌ４が存在する。

このような装置の動作を説明する。
変調制御信号源１２が、トランジスタ１２をオン／オフするための変調制御信号をトランジスタ１２に出力する。そして、変調制御信号がローレベルからハイレベルに変化し、変調制御信号がハイレベルの間、トランジスタ１２がオンされる。

トランジスタ１２がオン状態では、定電圧源１４によってＬＤ１１が順バイアスされ、定電流源１３の一定電流量のＬＤ順方向電流ＩｄがＬＤ１１に流れる。そして、ＬＤ１１の閾値電流以上でＬＤ１１からレーザ光が出射される。

一方、制御信号源１２からの信号がローレベルに変化し、ローレベルの間、トランジスタ１２がオフされ、順方向電流ループがオープンとなる。これにより、ＬＤ順方向電流Ｉｄが遮断され、ＬＤ１１のレーザ光の出射も遮断される。

特開２００８−０８９３３６号公報 特開２００８−１０７３１９号公報

このようにトランジスタ１２のオン／オフによって、ＬＤ１１に流すＬＤ順方向電流Ｉｄの通電／遮断を行なっており、ＬＤ１１を直接強度変調してパルス光を出射させている。

ここで、図１０は、ＬＤ１１のレーザ発光特性であり、横軸はＬＤ順方向電流Ｉｄ、縦軸はレーザ出力（光パワー）である。閾値電流を境にしてレーザ発光後は、ＬＤ順方向電流Ｉｄの増加に伴ってレーザ出力も大きくなっていく。

ＬＤ１１にパルス光を出射させるには、レーザ光の光パワーに比例したパルス状のＬＤ順方向電流をＬＤ１１に流さなければならない。変調制御信号源１２が、数［ｎｓ］のパルス幅の制御信号を生成してトランジスタ１２に出力することや、トランジスタ１２が数［ｎｓ］のパルス幅の変調制御信号に追従してオン／オフすることは、市販の電子部品で容易に実現できる。

一方、各部品１１〜１４が実装されるプリント基板や各部品１１〜１４そのものには、図９に示すようなインダクタンスＬ１〜Ｌ４が存在する。

順方向電流ループ上に存在するインダクタンスＬ１〜Ｌ４は下記の式（１）、順方向電流ループに流れるトランジスタをオンした時のＬＤ順方向電流Ｉｄは式（２）で表される。

Ｌ’＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５ 式（１）

Ｉｄ＝Ｔｏｎ・（Ｅ１−Ｖｆ）／Ｌ’ 式（２）

ここで、Ｌ’は、インダクタンスＬ１〜Ｌ４を合成した配線インダクタンスである。また、Ｔｏｎは、トランジスタ１２をオンしてからの時間であり、Ｅ１は、定電圧源１４の電圧レベル、Ｖｆは、ＬＤ１１の両端間の電圧（いわゆる、レーザダイオードの順方向電圧）である。

従って、トランジスタ１２をオンしてからＬＤ１１がレーザ発光するまでは、順方向電流ループによってΔ（Ｉｄ）／Δ（Ｔｏｎ）が制限される。すなわち、大電流で急峻な立ち上がりエッジをもったレーザパルス光を生成することが難しい。

また、各部品１１〜１５のインダクタンスやこれらが実装されるプリント基板のインダクタンスを無くすことは困難であり、ＬＤ順方向電流Ｉｄが増加（ＬＤ１１に出射させる光パワーを増加）するほど、短パルス化も困難になる。

そこで本発明の目的は、立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力する光パルス発生器およびこの光パルス発生器を用いた光パルス試験器を実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
レーザダイオードにバイアス電圧を印加する電圧源と前記レーザダイオードを直接変調してパルス光を出射させるためのスイッチング素子とを有する光パルス発生器において、
前記スイッチング素子のオン後のレーザダイオードの発光時の順方向電圧の過渡特性により充電を開始し前記レーザダイオードに順方向電流が流れ始めると放電を開始して順方向電流と同じ方向で前記レーザダイオードに電流を流す補助電流回路を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
補助電流回路は、前記レーザダイオードに並列に設けられたコンデンサであることを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、
パルス光を被測定光ファイバに出射し、前記パルス光に対する前記被測定光ファイバからの戻り光に基づいて前記被測定光ファイバの特性を測定する光パルス試験器において、
前記パルス光を発生させる請求項１または２記載の光パルス発生器を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１、２によれば、スイッチング素子がオンされレーザダイオードに電圧源の順バイアス電圧が印加されると、レーザダイオードの発光時の順方向電圧の過渡特性により、レーザダイオードに並列に設けられたコンデンサが充電を開始する。そして、レーザダイオードに順方向電流が流れ始めると、コンデンサが放電を開始して順方向電流と同じ方向でレーザダイオードに電流を流す。これにより、レーザダイオードに並列するコンデンサからの電流経路は、レーザダイオード、スイッチング素子、電圧源それぞれの間に存在するインダクタンスの影響をうけない。従って、立ち上がりエッジが急峻な電流をレーザダイオードに流すことができ、その結果、立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力できる。
また、請求項３によれば、請求項１または２に記載した光パルス発生器を用いてパルス光を生成して試験を行なうので、ダイナミックレンジ、距離分解能等が向上し、精度よく被測定光ファイバを試験できる。

本発明の一実施例を示した構成図である。 図１に示す装置におけるレーザダイオードの順方向電圧の特性およびレーザダイオードから出射されるパルス光を示した図である。 図１に示す装置におけるコンデンサ（補助電流回路）の充放電を模式的に示した図である。 図１に示す回路と図９に示す回路におけるレーザパルス光の出力波形である。 図１に示す装置における低電圧によるＬＤ駆動を説明する図である。 図１に示す装置における低電圧による電圧、電流の関係を模式的に示した図である。 図１に示す回路と図９に示す回路におけるレーザパルス光の出力波形（低電圧駆動時）である。 図１に示す光パルス発生器を用いた光パルス試験器の一実施例を示した構成図である。 従来の光パルス試験器の構成を示した図である。 レーザダイオードのレーザ発光特性を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図９と同一のものに同一符号を付し、説明を省略する。
図１において、光パルス発生器のＬＤ１１に並列にコンデンサＣ１〜Ｃ４が設けられる。図１では、４個のコンデンサＣ１〜Ｃ４をＬＤ１１に並列に設けているが、並列に設けるコンデンサの個数は何個でもよく、１個でも複数でもよい。

ここで、ＬＤ１１に並列に設けられるコンデンサＣ１〜Ｃ４は、特許請求の範囲の補助電流回路に相当する。

このような装置の動作を説明する。ここで、図２は、ＬＤ１１に印加される順方向電圧の特性およびＬＤ１１から出射されるパルス光を示した図である。横軸が時間であり、縦軸がＬＤ１１に印加される順方向電圧（バイアス電圧）の電圧レベル（図１中の電圧Ｖｆ）、光パワーである。

まず、レーザダイオードの発光時の順方向電圧の過渡特性（図２の過渡領域の期間）の動作から説明する。
変調制御信号源１５が、トランジスタ１２をオン／オフするための変調制御信号をトランジスタ１２に出力する。変調制御信号がローレベルでは、トランジスタ１２がオフされているので、ＬＤ１１は無バイアス状態（定電圧源１４からバイアス電圧が印加されていない状態）である。そして、変調制御信号がローレベルからハイレベルに変化し、変調制御信号がハイレベルの間、トランジスタ１２がオンされる。

トランジスタ１２がオンされた直後（図２の時刻ｔ０）は、ＬＤ１１が無バイアス状態から駆動されたこととなり、バイアス電圧印加直後のＬＤ１１の初期の微分抵抗は非常に大きい。そのため、ＬＤ１１には、ＬＤ順方向電流Ｉｄがほとんど流れない。これにより、トランジスタ１２をオンした直後（微分抵抗が大きい間）は、ＬＤ１１の両端に大きな電圧降下が生ずる。ここで、大きなとは、ＬＤ１１が定常状態（図２の定常領域の期間）で発光している場合のＬＤ１１の両端の電圧降下に対してである。

そして、トランジスタ１２のオン後の所定時間経過後にＬＤ１１に電流が流れ始めると、ＬＤ１１の抵抗値が急激に減少してＬＤ順方向電流Ｉｄも急激に大きくなり、閾値電流を超えてＬＤ１１がレーザ光を出力する。そして、定常時の発光状態では、ＬＤ１１両端間の電圧（順方向電圧）Ｖｆは、一定値に収束する。また、定電圧源１４によってＬＤ１１が順バイアスされ、定電流源１３の一定電流量のＬＤ順方向電流ＩｄがＬＤ１１に流れる。そして、ＬＤ１１の閾値電流以上でＬＤ１１からレーザ光が出射される。

続いて、補助電流回路のコンデンサＣ１〜Ｃ４の動作について説明する。ここで、図３は、コンデンサＣ１〜Ｃ４の充放電を模式的に示した図である。なお、図３では、コンデンサＣ１〜Ｃ４をまとめてコンデンサＣ’と示している。

上述のようにＬＤ１１の起動過渡期には、発光時の順方向電圧に過渡特性を持つ。従って、ＬＤ１１に直列に接続されたトランジスタ１２がオンされ、ＬＤ１１の初期の微分抵抗が大きい期間（図２の期間Ｔ１）では、ＬＤ１１に並列に設けられたコンデンサＣ’が定電圧源１４からの順方向電圧Ｖｆに充電される。この期間ではＬＤ１１からレーザ光は出力されない。

そして、ＬＤ１１側にＬＤ順方向電流Ｉｄが流れ始めると、ＬＤ１１の発光時の順方向電圧の過渡特性（ＬＤ１１の抵抗値が急激に減少する順方向電圧減衰特性，図２の期間Ｔ２）によって、期間Ｔ２における順方向電圧Ｖｆの電圧レベルが、期間Ｔ１よりも低くなる。これにより、コンデンサＣ’が放電を開始し、ＬＤ１１の順方向側に電流Ｉａを流す。つまり、ＬＤ１１には、ＬＤ順方向電流ＩｄにコンデンサＣ’からの補助電流Ｉａが合わさって流れる。

また、ＬＤ１１とコンデンサＣ’とからなる電流経路（補助電流経路と呼ぶ）は、順方向電流ループの直列インダクタンスＬ’よりも小さなインダクタンスとなっている。すなわち、順方向電流ループを流れるＬＤ順方向電流Ｉｄは、図９に示す装置と同様に、直列インダクタンスＬ’の影響を受けるので起動時のΔ（Ｉｄ）／Δ（Ｔｏｎ）に影響をうける。一方、コンデンサＣ’とＬＤ１１からなる補助電流経路のインダクタンスは、直列インダクタンスＬ’よりも小さいため、起動時のΔ（Ｉａ）／Δ（Ｔｏｎ）がΔ（Ｉｄ）／Δ（Ｔｏｎ）よりも改善される。

また、コンデンサＣ’からの補助電流ＩａがＬＤ１１の閾値電流をこえると、ＬＤ１１からレーザ光が出射される。厳密には、補助電流ＩａとＬＤ順方向電流Ｉｄを足したものが閾値電流をこえるとレーザ発光するが、上述のように、起動時のΔ（Ｉａ）／Δ（Ｔｏｎ）が改善されているので、ほぼ補助電流Ｉａのみでレーザ発光する。

さらに、ＬＤ１１のレーザ発光特性は、図１０に示すようにＬＤ１１に流れる順方向電流に比例して増加する。従って、補助電流経路に補助電流Ｉａが流れている過渡期間（図２の期間Ｔ２）は、急峻な立ち上がりエッジをもったレーザ光が出力される。

そして、コンデンサＣ’からの放電が終了すると定常状態となり、図９に示す装置と同様に順方向電流ループに一定の電流量のＬＤ順方向電流Ｉｄのみが流れる（図２の期間Ｔ３）。

そして、制御信号源１２からの信号がローレベルに変化しローレベルの間、トランジスタ１２がオフされ、順方向電流ループがオープンとなる。これにより、ＬＤ順方向電流Ｉｄが遮断され、ＬＤ１１のレーザ光の出射も遮断される。

ここで、図４は、コンデンサＣ’が有る場合（図１に示す回路）、無い場合（図９に示す回路）におけるレーザパルス光の出力波形である。図４から明らかなように、Ｃ’有りのほうが、パルス光の立ち上がりエッジが急峻である。また、コンデンサＣ’からの補助電流Ｉａがある分、光パワーレベルも高い。なお、図４は、短パルス光としているので、定常状態の期間Ｔ３がないものである。

このように、ＬＤ１１と並列にコンデンサを並列接続し、インダクタンスの小さな（順方向電流ループの直列インダクタンスと比較して）補助電流経路を形成するので、大きな光パワーを得るために電流量を大きくしていっても立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力することができる。

また、トランジスタ１２がオンされ、ＬＤ１１に定電圧源１４の順バイアス電圧が印加されると、レーザダイオードの発光時の順方向電圧の過渡特性により、ＬＤ１１に並列に設けられたコンデンサＣ’が充電を開始する（期間Ｔ１）。そして、ＬＤ１１に順方向電流が流れ始めると、コンデンサＣ’が放電を開始して順方向電流と同じ方向でＬＤ１１に電流を流す（期間Ｔ２）。これにより、ＬＤ１１に並列するコンデンサＣ’からの補助電流経路は、ＬＤ１１，トランジスタ１２、定電流源１４、定電圧源１４それぞれの間に存在するインダクタンスの影響をうけない。従って、立ち上がりエッジが急峻な電流をＬＤ１１に流すことができ、その結果、立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力できる。

続いて、光パルス発生器に用いられる定電圧源１４の電圧レベルの違いについて述べる。上述のように、順方向電流ループを流れるＬＤ順方向電流Ｉｄは、直列インダクタンスＬ’の影響を受けるので起動時のΔ（Ｉｄ）／Δ（Ｔｏｎ）に影響をうける。

一方、ＬＤ１１を駆動する電源に電池を用いた場合、トランジスタ１２の飽和の影響も受けやすくなる。すなわち、トランジスタ１２をオンした直後（微分抵抗が大きい間）は、ＬＤ１１の両端に大きな電圧降下が生ずる。例えば、商用電源（１００［Ｖ］）を用いた場合は数十［Ｖ］（例えば、３０〜５０［Ｖ］）の電圧を印加することも容易だが、バッテリ駆動（数［Ｖ］〜十数［Ｖ］の電源電圧）の場合はたかだが数［Ｖ］（例えば、５［Ｖ］）になる。

そのため、ＬＤ１１両端に大きな電圧降下が生じた場合には、トランジスタ１２のエミッタ−コレクタ間に印加される電圧は、商用電源と比較してバッテリ駆動の方が小さくなり、トランジスタが飽和する時間も長くなる。つまり、定電圧源１４の電圧が小さくなるほど、急峻な立ち上がりエッジをもったレーザパルス光を生成することが難しい。

コンデンサＣ’による補助電流回路を備えていない図９に示すような光パルス発生器の場合、電池駆動のような低電圧（商用電源と比較して低電圧）では、トランジスタ１２のオン直後には、ＬＤ１１の順方向電圧Ｖｆの過渡特性によりトランジスタ１２が飽和し、ＬＤ１１に矩形波状のパルス電流が流せなくなる。

一方、電池駆動のような場合においても、コンデンサＣ’による補助電流回路をＬＤ１１に並列に設けることによって、ＬＤ１１の発光過渡領域（図２の領域Ｔ１）の期間にＬＤ１１の順方向に流れる電流をコンデンサＣ’経路でバイパスさせる。これによりトランジスタが飽和する時間を減少させることができ、パルス光の波形品位（立ち上がりエッジが急峻なパルス光）を改善することができる。
図５〜図７を用いて説明する。
図５は、光パルス発生器の低電圧によるＬＤ駆動を説明する図である。ここで、説明を簡単にするため、インダクタンスＬ１〜Ｌ４、定電流源１３、変調制御信号源１５の図示は省略している。また、定電圧源１４の電圧をＥとし、定電圧源１４のマイナス側の電位を０［Ｖ］とする。そして、定電圧源１４のマイナス側とトランジスタ１２のエミッタ端子間の電圧をＶｒとし、エミッタ電流（トランジスタ１２から定電圧源１４への方向）をＩｒとしている。順方向電圧Ｖｆ、電流Ｉａ、電流Ｉｄは、図３と同様である。

図６は、順方向電圧Ｖｆ、電圧Ｖｒ、補助電流Ｉａ、ＬＤ１１を流れる電流（Ｉｄ＋Ｉａ）、エミッタ電流Ｉｒの関係を模式的に示した図である。横軸は時間である。

図７は、実測の光パルス波形であり、図７（ａ）は補助電流回路なし（図９に示す装置）、図７（ｂ）は補助電流回路あり（図１に示す装置）である。

このように、コンデンサＣ’が、トランジスタ１２のオンからＬＤ１１の発光までの過渡領域Ｔ１の期間、電流Ｉａをバイパス（図３（ａ）に示す経路）し、さらにコンデンサＣ’の放電（過渡領域Ｔ２）によって順方向電流と同じ方向でＬＤ１１に電流Ｉａを流すので、トランジスタ１２の飽和の影響も改善する事ができ、立ち上がりエッジが急峻なパルス光を出力できる。

［第２の実施例］
図８は、図１に示す光パルス発生器を用いたＯＴＤＲの構成を示した図である。図８において、被測定線路の被測定光ファイバＦ１は、光信号を伝送する線路であり、被測定対象の光ファイバである。

ＯＴＤＲ１００は、被測定光ファイバＦ１に接続される入出射端の測定コネクタＣＮを有し、この測定コネクタＣＮからパルス光を被測定光ファイバＦ１に出射する。また、ＯＴＤＲ１００は、被測定光ファイバＦ１に出射したパルス光の戻り光（反射光または後方散乱光）が測定コネクタＣＮを介して入射される。

ＯＴＤＲ１００は、図１に示す光パルス発生器１０、方向性結合器２０、受光部３０、サンプリング部４０、信号処理部５０、表示部６０を有する。光パルス発生器１０は、信号処理部５０からの指示に基づいて、方向性結合器２０、測定コネクタＣＮを介して、被測定光ファイバＦ１にパルス光を出力する。

方向性結合器２０は、光パルス発生器１０からの光を測定コネクタＣＮを介して被測定光ファイバＦ１に出力し、測定コネクタＣＮを介しての被測定光ファイバＦ１からの戻り光を受光部３０に出力する。

受光部３０は、例えばアバランシェフォトダイオードであり、戻り光の光パワーに応じた光電流を出力する。

サンプリング部４０は、受光部３０からの電気信号（光電流）を電圧に変換し、サンプリングする。信号処理部５０は、光パルス発生器１０にパルス光を出力させ、サンプリング部４０にサンプリングを行なわせ、サンプリング結果の電気信号を演算処理する。表示部６０は、信号処理部５０の処理結果を表示する。

このような装置の動作を説明する。
信号処理部５０が、あらかじめ光パルス発生器１０の変調制御信号源１５にパルス光のパルス幅（つまり、トランジスタ１２をオンする時間幅）を設定しておく。そして、信号処理部５０内のタイミング発生手段（図示せず）が、所定の間隔でタイミング信号を変調御信号源１５に送出する。そして、変調制御信号源１５が、タイミング信号に同期させてトランジスタ１２をオンさせＬＤ１１にパルス光を出力させる。そして、ＬＤ１１からのパルス光が、方向性結合器２０、測定コネクタＣＮを介して被測定光ファイバに入射する。

被測定光ファイバＦ１内部では、レイリー散乱が発生し、その一部はパルス光の進行方向とは逆方向に進み後方散乱光としてＯＴＤＲ１００に戻ってくる。また、被測定光ファイバＦ１の接続点や破断点で発生するフレネル反射光もＯＴＤＲ１００に戻ってくる。

そして、被測定光ファイバＦ１からの戻り光が、測定コネクタＣＮ、方向性結合器２０を介して受光部３０に入射する。さらに、受光部３０が、入射した戻り光を、この戻り光の光パワーに応じた電気信号（光電流）に変換し、サンプリング部４０に出力する。

そして、サンプリング部４０内のＩＶ変換回路（図示せず）が、受光部３０からの光電流を電圧に変換し、サンプリング部４０内の多段のアンプ（図示せず）が、電気信号を増幅し、さらにサンプリング部４０内のＡＤ変換回路（図示せず）が、信号処理部５０のタイミング信号を時間的な基準にして、アナログ信号の電気信号をデジタル信号にＡＤ変換して、信号処理部５０に出力する。

さらに、信号処理部５０が、タイミング信号を出力したタイミングおよびサンプリング部４０からのデジタル信号によって、ＬＤ１１にパルス光を出射させてから戻り光を受光部３０で受光するまでの時間を求め、被測定光ファイバＦ１の距離測定、戻り光の光信号レベル測定を行ない、測定結果を横軸を距離、縦軸を戻り光の光信号レベルとして表示部６０に表示する。

また、戻り光の信号レベルは非常に微弱なため、パルス光を繰り返し被測定光ファイバＦ１に出力し、信号処理部５０が、複数回の測定値を平均化することでノイズ低減を図っている。

このように、図１に示す光パルス発生器１０を用いてパルス光を生成して被測定光ファイバＦ１の試験を行なうので、ダイナミックレンジ、距離分解能等が向上し、精度よく被測定光ファイバＦ１の試験・測定を行なえる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
図１に示す光パルス発生器をＯＴＤＲ１００に用いる構成を示したが、パルス光を出射するどのような測定器に用いてもよい。

コンデンサを並列に４個設ける構成を示したが、１個のコンデンサが放電時に流せる電流量には上限があるので、コンデンサの個数を多くした方がパルス光の出射をより高速化（急峻な立ち上がりエッジ）を図れる。しかしながら、回路規模の大きさ、コスト、ＬＤ１１に出力させる光パワーの大きさ、ＬＤ１１の性能・特性等を考慮して、コンデンサの個数を選択するとよい。

Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ（補助電流回路）
１０ 光パルス発生器
１１ レーザダイオード
１２ トランジスタ（スイッチング素子）
１４ 電圧源
２０ 方向性結合器
３０ 受光部
４０ サンプリング部
５０ 信号処理部
６０ 表示部
１００ 光パルス試験器

Claims (3)

1. レーザダイオードにバイアス電圧を印加する電圧源と前記レーザダイオードを直接変調してパルス光を出射させるためのスイッチング素子とを有する光パルス発生器において、
   前記スイッチング素子のオン後のレーザダイオードの発光時の順方向電圧の過渡特性により充電を開始し前記レーザダイオードに順方向電流が流れ始めると放電を開始して順方向電流と同じ方向で前記レーザダイオードに電流を流す補助電流回路を設けたことを特徴とする光パルス発生器。
2. 補助電流回路は、前記レーザダイオードに並列に設けられたコンデンサであることを特徴とする請求項１記載の光パルス発生器。
3. パルス光を被測定光ファイバに出射し、前記パルス光に対する前記被測定光ファイバからの戻り光に基づいて前記被測定光ファイバの特性を測定する光パルス試験器において、
   前記パルス光を発生させる請求項１または２記載の光パルス発生器を有することを特徴とする光パルス試験器。