JP2011169779A

JP2011169779A - 光ファイバ測定装置及び光ファイバ測定方法

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Publication number: JP2011169779A
Application number: JP2010034312A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kuratani; 渉藏谷; Yoshitaka Enomoto; 圭高榎本; Kenichi Nakazawa; 賢一中澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-19
Also published as: JP5392914B2

Abstract

【課題】本発明は、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる光ファイバ測定装置、光ファイバ測定システム及び光ファイバ測定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本願発明の光ファイバ測定装置１１は、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐが重ね合わされた合波光Ｌ_Ｆを発生する光出力部２１と、光出力部２１の発生するパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａで反射された戻り光Ｌ_Ｂを受光する受光部２２と、受光部２２の受光する戻り光Ｌ_Ｂの光量及びパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａに出力されてから戻り光Ｌ_Ｂを受光するまでの時間を測定する演算部２３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバを特定する芯線対照技術及び光ファイバを評価するＯＴＤＲ（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）技術に関する。

近年光アクセスサービスの増加と光サービスエリアの拡大に伴い、光設備量が増加しており、道路工事等に伴うケーブルルートを変更する支障移転工事も増加している。支障移転工事では、屋外にて移転先のケーブルを敷設後、移転元となる光ファイバを特定し、当該芯線の切断及び移転先の光ファイバと接続する芯線切り替え作業を行い、正しく接続されたか試験を行う（例えば非特許文献１参照。）。

一方、光ファイバを特定するための芯線対照技術が提案されている（例えば非特許文献２参照。）。非特許文献２の芯線対照技術では、図１６に示すように、通信設備ビル９１から、通信光Ｌ_Ｓの波長より長波長側で変調した変調光Ｌ_Ｋを光ファイバ１００に挿入する。通信設備ビル９１の屋外では、変調光Ｌ_Ｋが漏洩する程度に光ファイバ１００を曲げ、漏洩光から変調光Ｌ_Ｋの有無を判定する。これにより、光ファイバ１００の通信光Ｌ_Ｓに影響を与えずに、変調光Ｌ_Ｋを挿入した光ファイバ１００を特定する。

有居正仁、東裕司、榎本圭高、鈴木勝晶、荒木則幸、宇留野重則、渡邉常一、「拡大する光アクセス網を支える光媒体網運用技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００６年１２月号、ｐｐ．５８−６１鈴木勝晶、山本素、夏目新、「Ｒ１５心線に対応した光ファイバ心線対照技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００７年４月号、ｐｐ．５４−５５

支障移転工事等の光ケーブルの切り替え工事を実施する際には、芯線対照による切り替え対象光ファイバの特定、対象光ファイバの切断、ＯＴＤＲ測定による切断確認、移転先光ファイバへの接続、ＯＴＤＲ測定による移転先光ファイバの接続確認といった作業手順となる。

通信設備ビル９１内には、図１７に示すように、光カプラ５６が設置されており、光カプラ５６のαポートにはＯＬＴ（ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）５１が接続され、γポートには通信設備ビル９１外へ伸びている光ファイバ１００が接続されている。光カプラ５６のβポートに、変調光源５４又はＯＴＤＲ測定装置５３を接続する。光カプラ５６のβポートからの入射光は、αポートに出射されず、γポートのみに出射される。γポートへの入射光は、αポート及びβポートへ出射される。これにより、通信線路を切断することなく芯線対照やＯＴＤＲ測定を行うことができる。

しかし、図１７に示すように、芯線対照を行う際にはβポートに光ファイバ１００に変調光Ｌ_Ｋを発生する変調光源５４を接続し、ＯＴＤＲ測定を行う際にはβポートに光ファイバ１００にＯＴＤＲ測定装置５３を接続する必要がある。

このように、芯線対照とＯＴＤＲ測定は別々の機器を用いるため、通信設備ビル９１内の作業者は、屋外の作業者と電話等で連絡を取り合いながら、作業状況に応じて光カプラ５６のβポートに接続する機器を交換していた。このため、支障移転工事等の光ケーブルの切り替え工事を実施する際には、作業者が常に通信設備ビル９１内に待機している必要があった。

また、支障移転工事は屋外で同時に２以上の地点Ｐ_Ｘ及び地点Ｐ_Ｙで作業を行うため、例えば地点Ｐ_ＸではＯＴＤＲ測定を、地点Ｐ_Ｙでは芯線対照を行いたい場合がある。このような場合に、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができないため、どちらかの作業を中断する必要があった。このため、支障移転工事の作業時間が長くなるとともに、切り替えに伴うサービス断時間が長時間化する問題も生じていた。

そこで、本発明は、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる光ファイバ測定装置、光ファイバ測定システム及び光ファイバ測定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明の光ファイバ測定装置、光ファイバ測定システム及び光ファイバ測定方法は、芯線対照用の変調光とＯＴＤＲ測定用のパルス光を合波した合波光を用いて、光ファイバに出力することを特徴とする。

具体的には、本願発明の光ファイバ測定装置は、変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を発生する光出力部と、前記光出力部の発生する前記パルス光が光ファイバで反射された戻り光を受光する受光部と、前記受光部の受光する戻り光の光量及び前記パルス光が前記光ファイバに出力されてから前記戻り光を受光するまでの時間を測定する演算部と、を備える。

合波光に変調光が含まれるため、光ファイバの芯線対照を行うことができる。合波光にパルス光が含まれるため、受光部で戻り光を受光し、演算部でパルス光が光ファイバに出力されてから戻り光を受光するまでの時間を測定することで、ＯＴＤＲ測定を行うことができる。したがって、本願発明の光ファイバ測定装置は、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる。

本願発明の光ファイバ測定装置では、前記変調光の光強度は、前記パルス光の光強度よりも小さい。
芯線対照は、波高値の低い変調光であっても行うことができる。一方、ＯＴＤＲ測定を行うためには、波高値の高いパルス光が必要である。そこで、変調光の光強度がパルス光の光強度よりも小さいことで、ＯＴＤＲ測定におけるノイズを減少させることができる。

本願発明の光ファイバ測定装置では、前記光出力部は、前記変調光を発生する変調光発生部と、前記パルス光を発生するパルス光発生部と、前記変調光発生部からの前記変調光及び前記パルス光発生部からの前記パルス光を合波する合波部と、を備えていてもよい。
本発明により、変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を発生させることができる。

本願発明の光ファイバ測定装置では、前記光出力部は、連続光を発生する連続光発生部と、前記変調光及び前記パルス光が重ね合わされた波形を有する変調信号で、前記連続光発生部からの連続光を変調する変調部と、を備えていてもよい。
本発明により、変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を発生させることができる。また、１つの光源で合波光を発生させることができ、合波部を省略することができるため、簡易な構成で光出力部を実現することができる。

本願発明の光ファイバ測定装置では、前記合波光の前記パルス光の間隔は、前記光ファイバの長さの４倍以上の距離を光が伝搬する時間であってもよい。
本発明により、戻り光が光ファイバ内でパルス光のように振舞い、ＯＴＤＲ波形上に重畳することを避けることができる。

具体的には、本願発明の光ファイバ測定システムは、本発明に係る光ファイバ測定装置と、前記光ファイバ測定装置からの前記合波光を前記光ファイバに挿入するとともに、前記光ファイバで反射された前記戻り光を前記光ファイバ測定装置に分離する光合分波器と、前記光ファイバの外皮から漏洩する前記変調光を受光する変調光受光器と、を備える。

光合分波器を備えるため、合波光を光ファイバに挿入し、光ファイバからの戻り光を光ファイバ測定装置に分離することができる。合波光に変調光が含まれるため、変調光受光器を用いて光ファイバの芯線対照を行うことができる。合波光にパルス光が含まれるため、戻り光を受光してＯＴＤＲ測定を行うことができる。したがって、本願発明の光ファイバ測定システムは、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる。

具体的には、本願発明の光ファイバ測定方法は、変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を、継続的に前記光ファイバの一端に入力する合波光出力手順と、前記光ファイバの任意の位置で前記合波光に合波されている前記変調光を受光する変調光検出手順と、前記変調光検出手順で前記変調光を受光した前記光ファイバを前記光ファイバの途中で切断し、前記合波光出力手順で出力した前記合波光のうちの前記パルス光が前記光ファイバで反射されて前記光ファイバの前記一端に戻った戻り光を受光し、前記光ファイバが切断されたか否かを判定する光ファイバ切断手順と、前記光ファイバ切断手順で切断した前記光ファイバのうちの前記一端に近い光ファイバを他の光ファイバに接続し、前記合波光出力手順で出力した前記合波光のうちの前記パルス光が前記光ファイバで反射されて前記光ファイバの前記一端に戻った戻り光を受光し、前記光ファイバが接続されたか否かを判定する光ファイバ接続手順と、を順に有する。

合波光に変調光が含まれるため、光ファイバの芯線対照を行うことができる。合波光にパルス光が含まれるため、戻り光を受光してＯＴＤＲ測定を行うことができる。したがって、本願発明の光ファイバ測定方法は、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる。

本願発明の光ファイバ測定方法では、前記変調光の光強度は、前記パルス光の光強度よりも小さい。
芯線対照は、波高値の低い変調光であっても行うことができる。一方、ＯＴＤＲ測定を行うためには、波高値の高いパルス光が必要である。そこで、変調光の光強度がパルス光の光強度よりも小さいことで、ＯＴＤＲ測定におけるノイズを減少させることができる。

本願発明の光ファイバ測定方法では、前記合波光出力手順において、前記変調光を発生するとともに前記パルス光を発生し、前記変調光及び前記パルス光を合波してもよい。
本発明により、変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を発生させることができる。

本願発明の光ファイバ測定方法では、前記合波光出力手順において、連続光を発生し、前記変調光及び前記パルス光が重ね合わされた波形を有する変調信号で前記連続光を変調してもよい。
本発明により、変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を発生させることができる。また、１つの光源で合波光を発生させることができるため、簡易な構成で合波光を発生させることができる。

本願発明の光ファイバ測定方法では、前記合波光の前記パルス光の間隔は、前記光ファイバの長さの４倍以上の距離を光が伝搬する時間であってもよい。
本発明により、戻り光が光ファイバ内でパルス光のように振舞い、ＯＴＤＲ波形上に重畳することを避けることができる。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる光ファイバ測定装置、光ファイバ測定システム及び光ファイバ測定方法を提供することができる。

本実施形態に係る光ファイバ測定システムの構成の一例を示す。光出力部の第１例を示す。光出力部の第２例を示す。光出力部の発生する光の波形の一例であり、（ａ）はパルス光Ｌ_Ｐの波形を示し、（ｂ）は変調光Ｌ_Ｋの波形を示し、（ｃ）は合波光Ｌ_Ｆの波形を示す。合波光Ｌ_Ｆの波形の別形態を示す。本実施形態に係る光ファイバ測定方法の一例を示すフローチャートである。合波光出力手順Ｓ１０１における光ファイバ測定システムの状態を示す。ＯＴＤＲ測定装置の一例を示す。合波光出力手順Ｓ１０１におけるＯＴＤＲ波形の一例を示す。光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｙで切断したときの光ファイバ測定システムの状態を示す。光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｙで切断したときのＯＴＤＲ波形の一例を示す。光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｘで切断したときの光ファイバ測定システムの状態を示す。光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｘで切断したときのＯＴＤＲ波形の一例を示す。光ファイバ接続手順Ｓ１０４における光ファイバ測定システムの状態を示す。光ファイバ接続手順Ｓ１０４におけるＯＴＤＲ波形の一例を示す。従来の芯線対照技術の一例を示す説明図である。従来の光ファイバ測定システムの構成の一例を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

図１に、本実施形態に係る光ファイバ測定システムの構成の一例を示す。本実施形態に係る光ファイバ測定システムは、光ファイバ測定装置１１と、光合分波器１２と、変調光受光器１３と、反射フィルタ１４と、を備える。

光ファイバ測定装置１１は、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐが重ね合わされた合波光Ｌ_Ｆを光ファイバ１００ａに出力し、パルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａで反射された戻り光Ｌ_Ｂを受光する。光合分波器１２は、光ファイバ測定装置１１からの合波光Ｌ_Ｆを光ファイバ１００ａに挿入するとともに、光ファイバ１００ａで反射された戻り光Ｌ_Ｂを光ファイバ測定装置１１に分離する。変調光受光器１３は、光ファイバ１００ａの外皮から漏洩する変調光Ｌ_Ｋを受光する。反射フィルタ１４は、光ファイバ１００ａのＯＮＵ（ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）側の端部に設置され、パルス光Ｌ_Ｐを反射する。パルス光Ｌ_Ｐが反射フィルタ１４まで到達する場合、反射フィルタ１４の反射光がフレネル反射による戻り光Ｌ_Ｂとなる。

合波光Ｌ_Ｆに変調光Ｌ_Ｋが含まれているため、変調光受光器１３を用いて芯線対照を行うことができる。合波光Ｌ_Ｆにパルス光Ｌ_Ｐが含まれているため、光ファイバ測定装置１１で戻り光Ｌ_Ｂを受光することでＯＴＤＲ測定を行うことができる。したがって、本実施形態に係る光ファイバ測定システムは、ＯＴＤＲ測定と芯線対照を同時に行うことができる。

光ファイバ測定装置１１は、光出力部２１と、受光部２２と、演算部２３と、を備える。光出力部２１は、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐが重ね合わされた合波光Ｌ_Ｆを発生する。ここで、変調光Ｌ_Ｋの光強度は、パルス光Ｌ_Ｐの光強度よりも小さい。変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐの波長は、通信光Ｌ_Ｓとは異なる。変調光Ｌ_Ｋの波長とパルス光Ｌ_Ｐの波長は、同一であってもよいし、異なってもよい。

受光部２２は、光出力部２１の発生するパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａで反射された戻り光Ｌ_Ｂを受光する。受光部２２は、通常のＯＴＤＲ測定装置と同様に、パルス光Ｌ_Ｐの出力する周期に合わせて受光する。演算部２３は、受光部２２の受光する戻り光Ｌ_Ｂの光量及びパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａに出力されてから戻り光Ｌ_Ｂを受光するまでの時間を測定する。これにより、光ファイバ測定装置１１は、ＯＴＤＲ測定を行う。

図２に、光出力部の第１例を示す。光出力部の第１例は、変調光発生部３１と、パルス光発生部３２と、合波部３３と、を備える。変調光発生部３１は、変調光Ｌ_Ｋを発生する。パルス光発生部３２は、パルス光Ｌ_Ｐを発生する。合波部３３は、変調光発生部３１からの変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光発生部３２からのパルス光Ｌ_Ｐを合波する。これにより、合波部３３から、合波光Ｌ_Ｆが出力される。

図３に、光出力部の第２例を示す。光出力部の第２例は、連続光発生部３４と、変調信号発生部３６と、変調部３５と、を備える。連続光発生部３４は、連続光Ｌ_Ｃを発生する。変調信号発生部３６は、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐが重ね合わされた波形を有する変調信号Ｓ_Ｋを発生させる。変調部３５は、変調信号発生部３６からの変調信号Ｓ_Ｋで、連続光発生部３４からの連続光Ｌ_Ｃを変調する。これにより、変調部３５から、合波光Ｌ_Ｆが出力される。本構成を採用することで、同一の連続光発生部３４を用いて変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐを同時に発光することができる。本構成では、合波部が不要となることから、簡易な構成とすることができる。

図４は、光出力部の発生する光の波形の一例であり、（ａ）はパルス光Ｌ_Ｐの波形を示し、（ｂ）は変調光Ｌ_Ｋの波形を示し、（ｃ）は合波光Ｌ_Ｆの波形を示す。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）のいずれも、縦軸が出力レベル、横軸が時間である。合波部３３が変調光Ｌ_Ｋとパルス光Ｌ_Ｐを合波することで、図４（ｃ）に示す波形を有する合波光Ｌ_Ｆを出力する。

ＯＴＤＲ測定は光ファイバ１００ａへパルス光Ｌ_Ｐを入射した際の光ファイバ内で発生するレイリー散乱レベルを観測するためには、パワーの強いパルス光を発生する必要がある。このため、ピークパワーが＋１０ｄＢ以上であることが好ましい。一方、芯線対照のための変調光Ｌ_Ｋのピークパワーは−５ｄＢ程度であってもよい。このため、パルス光Ｌ_Ｐの光パワーと変調光Ｌ_Ｋの光パワーとは１５ｄＢ以上の差があることが好ましい。

ＯＴＤＲ測定では、光出力部２１からパルス光Ｌ_Ｐを出射し、光ファイバ１００ａ内で発生するレイリー散乱光を受光部２２で受光して観測して、光ファイバ１００ａのある区間での損失や接続点の損失を測定する。また、接続点における屈折率差からフレネル反射が生じ、接続点での反射量を観測することができる。受光部２２は、光ファイバ１００ａ内で発生したレイリー散乱光やフレネル反射光等の戻り光Ｌ_Ｂを測定し、演算部２３は、戻り光Ｌ_Ｂが戻ってくるまでの時間で距離を算出する。そのため、異なったパルス光Ｌ_Ｐからの戻り光Ｌ_Ｂが重ならないように、パルス光Ｌ_Ｐを出力する周期は、パルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａを伝達する時間の２倍（往復する時間）以上となる。

一方、芯線対照の際は、地点Ｐ_Ｘ及び地点Ｐ_Ｙで光ファイバ１００ａに曲げが加えられ、光ファイバ１００ａから漏洩した変調光Ｌ_Ｋを変調光受光器１３で受信し、切断する予定の芯線すなわち光ファイバ１００ａを特定する。

芯線対照を行う際の変調光Ｌ_ＫはＯＴＤＲ測定に比べて光ファイバ１００ａへの入射レベルが小さいため、光ファイバ１００ａ内で発生するレイリー散乱の影響は小さい。コネクタやメカニカルスプライスを用いた接続地点において変調光Ｌ_Ｋによるフレネル反射が発生する。しかし、一般的なコネクタの反射減衰量は４０ｄＢ程度であるため、変調光Ｌ_Ｋのピークパワーが−５ｄＢであれば、受光部２２に入射する光は大きくても−５５ｄＢ程度である。

ただし、測定対象の光ファイバ１００ａから構成される光線路区間において、コネクタが半差しの状態で勘合不良となっている箇所が存在したり、光スプリッタ等光ファイバが分岐する箇所が存在したりする場合、反射減衰量が１５ｄＢ程度あるため、受光部２２に−２２ｄＢ近い反射光が入射する。この場合、変調光Ｌ_Ｋの反射光がノイズとなり、ＯＴＤＲ波形に重なり、ＯＴＤＲ波形が乱れる可能性がある。

そこで、ＯＴＤＲ測定では、パルス幅を広げることで受光レベルを高めることができ、ダイナミックレンジを拡大する。また、変調光Ｌ_Ｋは戻る反射光は継続的に発生し、変調光Ｌ_Ｋによる反射光が戻るまでの時間は光ファイバ１００ａの長さとは一致しているとは限らない。このため、ＯＴＤＲ測定の際に加算平均化を行うことで、変調光Ｌ_Ｋの反射光によって発生するノイズを低減することができる。

また、芯線対照用の変調光Ｌ_Ｋは主に２７０Ｈｚの矩形波であるが、ＯＴＤＲ測定に用いるパルス波Ｌ_Ｐは１０ｎｓから１０００ｎｓと細く、パルス発光周期は、パルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａを伝達する時間の２倍から３倍以上あるため、大部分の変調光Ｌ_Ｋを受光し、芯線対照を行うことができる。

図５は、合波光Ｌ_Ｆの波形の別形態を示す。合波光Ｌ_Ｆのパルス光Ｌ_Ｐ−１とパルス光Ｌ_Ｐ−２の間隔Ｔ_Ｐは、光ファイバ１００ａの長さの４倍以上の距離を光が伝搬する時間である。間隔Ｔ_Ｐは、おおむねパルス光Ｌ_Ｐが距離レンジを伝達する時間の４倍以上の間隔であり、パルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａを２往復以上する時間である。これにより、光ファイバ１００ａの遠端で発生したフレネル反射が光ファイバ測定装置１１側に戻り、光出力部２１のコネクタで再び反射して、ゴーストのようにＯＴＤＲ波形上に重畳することを避けることができる。

また、変調光Ｌ_Ｋ−１及びパルス光Ｌ_Ｐ−１を出力してから距離レンジの２倍の時間が過ぎてから変調光Ｌ_Ｋ−２を出力し始め、次のパルス光Ｌ_Ｐ−２を出力するまで変調光Ｌ_Ｋ−２を出力し続けてもよい。

図６は、本実施形態に係る光ファイバ測定方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る光ファイバ測定方法は、合波光出力手順Ｓ１０１と、変調光検出手順Ｓ１０２と、光ファイバ切断手順Ｓ１０３と、光ファイバ接続手順Ｓ１０４と、を順に有する。

図６に示す合波光出力手順Ｓ１０１では、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐが重ね合わされた合波光Ｌ_Ｆを、継続的に光ファイバ１００ａの一端に入力する。合波光Ｌ_Ｆの出力は、変調光検出手順Ｓ１０２、光ファイバ切断手順Ｓ１０３及び光ファイバ接続手順Ｓ１０４にわたって、継続的に行う。

合波光Ｌ_Ｆの出力は、例えば、図２に示す光出力部２１の第１例を用いて、変調光Ｌ_Ｋを発生するとともにパルス光Ｌ_Ｐを発生し、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐを合波する。また、図３に示す光出力部２１の第２例を用いて、連続光Ｌ_Ｃを発生し、変調光Ｌ_Ｋ及びパルス光Ｌ_Ｐが重ね合わされた波形を有する変調信号Ｓ_Ｋで連続光Ｌ_Ｃを変調してもよい。

図７に、合波光出力手順Ｓ１０１における光ファイバ測定システムの状態を示す。図７に示す光ファイバ測定システムでは、光出力部２１は、ＯＴＤＲ測定装置５３と、変調光源５４と、光カプラ５５と、備える。ＯＴＤＲ測定装置５３は、パルス光Ｌ_Ｐを光カプラ５５に出力し、光カプラ５５からの戻り光Ｌ_Ｂを受光することで、ＯＴＤＲ測定を行う。変調光源５４は、変調光Ｌ_Ｋを光カプラ５５に出力する。変調光源５４は、図２に示す変調光発生部３１として機能する。光カプラ５５は、図２に示す合波部３３として機能する。

図８に、ＯＴＤＲ測定装置の一例を示す。図８に示すＯＴＤＲ測定装置５３は、パルス光Ｌ_Ｐを発生するＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）６１と、戻り光Ｌ_Ｂを受光するＡＰＤ（ＡｖａｌａｎｃｈｅＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）６２と、光方向性結合器６３と、を備える。ＬＤ６１は、図２に示すパルス光発生部３２として機能する。ＡＰＤ６２は、図１に示す受光部２２として機能する。

図８に示すＬＤ６１は、図４（ｃ）又は図５に示す合波光Ｌ_Ｆを出力してもよい。この場合、ＬＤ６１の駆動部を、図４（ｃ）又は図５に示す変調信号で変調するようにすることで、図７に示す変調光源５４を省略することができる。

光カプラ５５は、３つのポートを備え、ＡポートにはＯＴＤＲ測定装置５３が接続され、Ｂポートには変調光源５４が接続され、Ｃポートには光合分波器１２のβポートが接続されている。Ａポートに入射されたパルス光Ｌ_ＰはＣポートへ出射され、Ｂポートに入射された変調光Ｌ_ＫはＣポートへ出射され、Ｃポートに入射された戻り光Ｌ_ＢはＡポート及びＢポートに出射される。

光合分波器１２は、３つのポートを備え、αポートにはＯＬＴ５１が接続され、βポートには光ファイバ測定装置１１が接続され、γポートには通信設備ビル９１外へ伸びている光ファイバ１００ａが接続されている。αポートに入射された通信光Ｌ_Ｓはγポートへ出射され、βポートに入射された合波光Ｌ_Ｆはγポートへ出射され、γポートに入射された通信光Ｌ_Ｓ及び戻り光Ｌ_Ｂはαポート及びβポートへ出射される。

ＯＴＤＲ測定装置５３からパルス光Ｌ_Ｐを出力し、変調光源５４から変調光Ｌ_Ｋを出力し、光カプラ５５でＯＴＤＲ測定装置５３からのパルス光Ｌ_Ｐと変調光Ｌ_Ｋを合波し、測定対象の光ファイバ１００ａへ出射される。パルス光Ｌ_Ｐは、ＯＮＵ５２の地点Ｐ_Ｒで反射され、反射された戻り光Ｌ_Ｂが光合分波器１２のγポートに入射される。γポートに入射された戻り光Ｌ_Ｂは、βポートから出射され、光カプラ５５のＣポートに入射されてＡポートから出射され、ＯＴＤＲ測定装置５３に入射される。そして、ＯＴＤＲ測定装置５３が、パルス光Ｌ_Ｐ及び戻り光Ｌ_Ｂを用いてＯＴＤＲ測定を行う。

図９に、合波光出力手順Ｓ１０１におけるＯＴＤＲ波形の一例を示す。ＯＴＤＲ測定装置５３が戻り光Ｌ_Ｂの光量を測定することで、地点Ｐ_Ｒの距離でフレネル反射が発生していることが確認できる。

図６に示す変調光検出手順Ｓ１０２では、光ファイバ１００ａの任意の位置で合波光Ｌ_Ｆに合波されている変調光Ｌ_Ｋを受光する。例えば、屋外の地点Ｐ_Ｘ及び地点Ｐ_Ｙにおいて、光ファイバ１００ａを曲げて漏洩光のなかから変調光Ｌ_Ｋを受光する。これにより、作業を行う目的の光ファイバ１００ａであるか、芯線対照を行う。

図６に示す光ファイバ切断手順Ｓ１０３では、変調光検出手順Ｓ１０２で変調光Ｌ_Ｋを受光した光ファイバ１００ａを光ファイバ１００ａの途中の地点Ｐ_Ｙで切断する。このとき、誤って他の光ファイバを切断しないように芯線対照で変調光Ｌ_Ｋを確認しつつ、光ファイバ１００ａを切断する。

図１０に、光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｙで切断したときの光ファイバ測定システムの状態を示す。この状態で、合波光出力手順Ｓ１０１で出力した合波光Ｌ_Ｆのうちのパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａで反射されて光ファイバ１００ａの一端に戻った戻り光Ｌ_Ｂを受光する。パルス光Ｌ_Ｐは、地点Ｐ_Ｙでフレネル反射が発生し、反射された戻り光Ｌ_ＢがＯＴＤＲ測定装置５３に入射される。

図１１に、光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｙで切断したときのＯＴＤＲ波形の一例を示す。ＯＴＤＲ測定装置５３が戻り光Ｌ_Ｂの光量を測定すると、地点Ｐ_Ｙの距離でフレネル反射が発生し、断線波形が現れる。このフレネル反射を測定することで、光ファイバ１００ａが地点Ｐ_Ｙの距離で切断されたか否かを判定することができる。

図６に示す光ファイバ切断手順Ｓ１０３では、さらに、変調光検出手順Ｓ１０２で変調光Ｌ_Ｋを受光した光ファイバ１００ａを光ファイバ１００ａの途中の地点Ｐ_Ｘで切断する。このとき、誤って他の光ファイバを切断しないように芯線対照で変調光Ｌ_Ｋを確認しつつ、光ファイバ１００ａを切断する。

図１２に、光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｘで切断したときの光ファイバ測定システムの状態を示す。この状態で、合波光出力手順Ｓ１０１で出力した合波光Ｌ_Ｆのうちのパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａで反射されて光ファイバ１００ａの一端に戻った戻り光Ｌ_Ｂを受光する。パルス光Ｌ_Ｐは、地点Ｐ_Ｘでフレネル反射が発生し、反射された戻り光Ｌ_ＢがＯＴＤＲ測定装置５３に入射される。

図１３に、光ファイバ１００ａを地点Ｐ_Ｘで切断したときのＯＴＤＲ波形の一例を示す。ＯＴＤＲ測定装置５３が戻り光Ｌ_Ｂの光量を測定すると、地点Ｐ_Ｘの距離でフレネル反射が発生し、断線波形が現れる。このフレネル反射を測定することで、光ファイバ１００ａが地点Ｐ_Ｘの距離で切断されたか否かを判定することができる。

図６に示す光ファイバ接続手順Ｓ１０４では、光ファイバ切断手順Ｓ１０３で切断した光ファイバ１００ａのうちの光合分波器１２側の一端に近い光ファイバ１００ａを他の光ファイバ１００ｂに接続する。例えば、光ファイバ１００ａを切断した地点Ｐ_Ｘ及び地点Ｐ_Ｙで光ファイバ１００ａを光ファイバ１００ｂに接続する。

図１４に、光ファイバ接続手順Ｓ１０４における光ファイバ測定システムの状態を示す。この状態で、合波光出力手順Ｓ１０１で出力した合波光Ｌ_Ｆのうちのパルス光Ｌ_Ｐが光ファイバ１００ａで反射されて光ファイバ１００ａの一端に戻った戻り光Ｌ_Ｂを受光する。パルス光Ｌ_Ｐは、地点Ｐ_Ｒでフレネル反射が発生し、反射された戻り光Ｌ_ＢがＯＴＤＲ測定装置５３に入射される。

図１５に、光ファイバ接続手順Ｓ１０４におけるＯＴＤＲ波形の一例を示す。ＯＴＤＲ測定装置５３が戻り光Ｌ_Ｂの光量を測定することで、地点Ｐ_Ｘ及び地点Ｐ_Ｙの接続状態を判定する。例えば、地点Ｐ_Ｘ及び地点Ｐ_Ｙの接続損失を読み取り、接続損失が予め定められた規定値以下であれば、正常な接続状態であると判定することができる。

また、ＯＴＤＲ測定装置５３が戻り光Ｌ_Ｂの光量を測定すると、地点Ｐ_Ｒの距離でフレネル反射が発生し、断線波形が現れる。このフレネル反射を測定することで、光ファイバ１００ａが光ファイバ１００ｂに接続されたか否かを判定することができる。

本発明により、支障移転工事において、通信設備ビル内の作業者と屋外の作業者との間の電話等により逐次作業進行を連絡し、複数作業箇所においてタイミングを合わせた作業を行う必要がなく、それぞれ別の作業を進めることが可能となることから、トータルの作業時間の短縮を図ることが可能となる。

なお、本実施形態では、芯線対照用の変調光Ｌ_Ｋを光ファイバ接続手順Ｓ１０４においても出力する形態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、地点Ｐ_Ｘでの光ファイバ１００ａの切断作業の完了を確認できた後に芯線対照を行う必要がなければ、変調光源５４からの変調光Ｌ_Ｋの出力を停止してもよい。これにより、変調光Ｌ_Ｋが光ファイバ１００ａのコネクタ接続点や光ファイバ１００ａの遠端等で反射してＯＴＤＲ測定装置５３へ入射することがなくなるため、ＯＴＤＲ波形上に重畳するノイズを少なくすることができる。したがって、ＯＴＤＲ測定における測定精度を高めることができる。

本発明は、情報通信産業に利用することができる。

１１：光ファイバ測定装置
１２：光合分波器
１３：変調光受光器
１４：反射フィルタ
２１：光出力部
２２：受光部
２３：演算部
３１：変調光発生部
３２：パルス光発生部
３３：合波部
３４：連続光発生部
３５：変調部
３６：変調信号発生部
５１：ＯＬＴ
５２：ＯＮＵ
５３：ＯＴＤＲ測定装置
５４：変調光源
５５：光カプラ
５６：光カプラ
５７、５８：ＰＤ
５９：光コネクタ
６１：ＬＤ
６２：ＡＰＤ
６３：光方向性結合器
９１：通信設備ビル
１００、１００ａ、１００ｂ：光ファイバ

Claims

変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を発生する光出力部と、
前記光出力部の発生する前記パルス光が光ファイバで反射された戻り光を受光する受光部と、
前記受光部の受光する戻り光の光量及び前記パルス光が前記光ファイバに出力されてから前記戻り光を受光するまでの時間を測定する演算部と、
を備える光ファイバ測定装置。
前記変調光の光強度は、前記パルス光の光強度よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ測定装置。
前記光出力部は、
前記変調光を発生する変調光発生部と、
前記パルス光を発生するパルス光発生部と、
前記変調光発生部からの前記変調光及び前記パルス光発生部からの前記パルス光を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ測定装置。
前記光出力部は、
連続光を発生する連続光発生部と、
前記変調光及び前記パルス光が重ね合わされた波形を有する変調信号で、前記連続光発生部からの連続光を変調する変調部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ測定装置。
前記合波光の前記パルス光の間隔は、前記光ファイバの長さの４倍以上の距離を光が伝搬する時間であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバ測定装置。
請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバ測定装置と、
前記光ファイバ測定装置からの前記合波光を前記光ファイバに挿入するとともに、前記光ファイバで反射された前記戻り光を前記光ファイバ測定装置に分離する光合分波器と、
前記光ファイバの外皮から漏洩する前記変調光を受光する変調光受光器と、
を備えることを特徴とする光ファイバ測定システム。
変調光及びパルス光が重ね合わされた合波光を、継続的に前記光ファイバの一端に入力する合波光出力手順と、
前記光ファイバの任意の位置で前記合波光に合波されている前記変調光を受光する変調光検出手順と、
前記変調光検出手順で前記変調光を受光した前記光ファイバを前記光ファイバの途中で切断し、前記合波光出力手順で出力した前記合波光のうちの前記パルス光が前記光ファイバで反射されて前記光ファイバの前記一端に戻った戻り光を受光し、前記光ファイバが切断されたか否かを判定する光ファイバ切断手順と、
前記光ファイバ切断手順で切断した前記光ファイバのうちの前記一端に近い光ファイバを他の光ファイバに接続し、前記合波光出力手順で出力した前記合波光のうちの前記パルス光が前記光ファイバで反射されて前記光ファイバの前記一端に戻った戻り光を受光し、前記光ファイバが接続されたか否かを判定する光ファイバ接続手順と、
を順に有する光ファイバ測定方法。
前記変調光の光強度は、前記パルス光の光強度よりも小さい
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ測定方法。
前記合波光出力手順において、前記変調光を発生するとともに前記パルス光を発生し、前記変調光及び前記パルス光を合波する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の光ファイバ測定方法。
前記合波光出力手順において、連続光を発生し、前記変調光及び前記パルス光が重ね合わされた波形を有する変調信号で前記連続光を変調する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の光ファイバ測定方法。
前記合波光の前記パルス光の間隔は、前記光ファイバの長さの４倍以上の距離を光が伝搬する時間であることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の光ファイバ測定方法。