JP2015219160A - 光パルス試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光パルス光源110、位相感応増幅器120、光方向性結合器140、光ファイバ150を伝播してきた反射光信号を受信する受光器160を備える。また、受光器160の受光信号をディジタル信号に変換するAD変換器170、AD変換器170から出力されるディジタル信号を処理する信号処理装置180、信号処理装置180で処理されたデータを解析するコンピュータ190を備える。尚、光方向性結合器140と被測定光ファイバ線路300とは、光コネクタ200で接続されている。
【選択図】図1
Description
Isd2=Ps2・r2・M2 ・・・(2)
Ind2=(2eM(2+x)(Ps・r+id)+4FkT/RL)B ・・・(3)
r=ηe/hν ・・・(4)
Ispo2=g2・Isd2 ・・・(6)
Inpo2=Ind+(4eM(2+x)(Psp_po・Δν・r+Psp_po・Ps・r2+Psp_po2・Δν・r2))B ・・・(7)
ここで、Psp_poは試験ファイバに入射したパラメトリック蛍光が戻ってきて受信される光パワーであり次式で表される。
psp_p=1/4((g−1)+(1/g−1))hν ・・・(9)
但し、T1は試験光ファイバとの入出力カップラーの透過率、T2は試験光ファイバからの反射率、gは増幅器利得、Δνは光フィルタを含んだ光増幅器の光周波数帯域幅である。
SNIRd=5・log10(SNRpo/SNRd)(1/2) ・・・(10)
で求められる。上式は光レベルへの変換とOTDR表示上の片道損失への変換を考慮している。
110、510 光パルス光源
111 CW光源
112 光スイッチ
113、132 光スプリッタ
120 位相感応増幅器
121、127 非線形光学素子
122、125、128、130 集光レンズ
123、126、131 ダイクロイックミラー
124、129光導波路型非線形光学素子
133 受光器
134 位相同期ループ(PLL)回路
135 位相変調器
136 光ファイバ伸長器
140、520 光方向性結合器
150、530、540 光ファイバ
160、550 受光器
170、560 AD変換器
180、570 信号処理装置
190、580 コンピュータ
200、600 光コネクタ
300、700 被測定光ファイバ線路
Claims (7)
- 非線形光学効果を用いた光混合によって信号光を増幅する光信号増幅装置であって、
直線偏光を出射するCW光源と、前記CW光源からCW光が入射される入力端ならびに第1および第2の出力端を有する第1の光分岐回路と、前記第1の出力端に接続された光スイッチとを含む光パルス光源であって、前記第1の出力端から出射された前記CW光から前記光スイッチにより光パルスを生成する、光パルス光源と、
接続された被測定光ファイバに前記光パルスを出力し、前記被測定光ファイバにおける前記光パルスに対する後方散乱光が入力される光方向性結合器と、
前記光方向性結合器から出力された前記後方散乱光が入力される受光器と、
前記受光器から出力される電気信号を処理する信号処理装置と、
前記第1の光分岐回路の第2の出力端から出力されたCW光から第2高調波を生成し、前記第2高調波を励起光として前記光パルス又は前記後方散乱光をパラメトリック増幅する位相感応増幅器と、
を備え、前記位相感応増幅器が、前記光パルス光源と前記光合分波器との間、前記光合分波器と前記被測定光ファイバ線路との間、および前記光合分波器と前記受光器との間のうち、少なくとも1箇所以上に設置されたことを特徴とする光パルス試験装置。 - 前記位相感応増幅器が、前記光パルス光源と前記光合分波器との間、および前記光合分波器と前記被測定光ファイバ線路との間のうち、少なくとも1箇所以上に設置された場合において、前記位相感応増幅器は、
前記CW光が入射されて第2高調波を発生する第1の2次非線形光学結晶と、
前記第1の2次非線形光学結晶から出射される前記CW光および前記第2高調波から、前記第2高調波を分離する第1のフィルタと、
前記光パルスと、前記第二高調波とを合波する合波器と、
前記合波器で合波された合波光が入射され、前記第2高調波を励起光として前記光パルスに対しパラメトリック増幅を行う第2の2次非線形光学結晶と、
前記第2の2次非線形光学素子から出力される増幅された前記合波光から、増幅された前記光パルスを分離する第2のフィルタと、
増幅された前記光パルスに基づき、前記光パルスの位相と前記第2高調波の位相とを同期する位相同期手段と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の光パルス試験装置。 - 前記位相同期手段は、
増幅された前記光パルスの一部を分岐する第2の光分岐回路と、
前記第2の光分岐回路で分岐された増幅された前記光パルスの一部を受光する第2の受光器と、
前記第1の光分岐回路の第2の出力端から出力された前記CW光の位相を、印加されたバイアス電圧に基づき変調する位相変調器と、
前記位相変調器と前記第1の2次非線形光学結晶との間の光路長を、印加されたバイアス電圧に基づき調節する光学長伸長器と、
前記受光器から出力される電気信号の変動を検出して、前記電気信号に基づき出力電気前記位相変調器および前記光学長伸長器のバイアス電圧を調節する位相同期ループ回路と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の光パルス試験装置。 - 前記位相感応増幅器が、前記光合分波器と前記被測定光ファイバ線路との間、および前記光合分波器と前記受光器との間のうち、少なくとも1箇所以上に設置された場合において、前記位相感応増幅器は、
前記CW光が入射されて第2高調波を発生する第1の2次非線形光学結晶と、
前記第1の2次非線形光学結晶から出射される前記CW光および前記第2高調波から、前記第2高調波を分離する第1のフィルタと、
前記後方散乱光と、前記第二高調波とを合波する合波器と、
前記合波器で合波された合波光が入射され、前記第2高調波を励起光として前記後方散乱光に対しパラメトリック増幅を行う第2の2次非線形光学結晶と、
前記第2の2次非線形光学素子から出力される増幅された前記合波光から、増幅された前記後方散乱光を分離する第2のフィルタと、
増幅された前記後方散乱光に基づき、前記後方散乱光の位相と前記第2高調波の位相とを同期する位相同期手段と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の光パルス試験装置。 - 前記位相同期手段は、
増幅された前記後方散乱光の一部を分岐する第2の光分岐回路と、
前記第2の光分岐回路で分岐された増幅された前記後方散乱光の一部を受光する第2の受光器と、
前記第1の光分岐回路の第2の出力端から出力された前記CW光の位相を、印加されたバイアス電圧に基づき変調する位相変調器と、
前記位相変調器と前記第1の2次非線形光学結晶との間の光路長を、印加されたバイアス電圧に基づき調節する光学長伸長器と、
前記受光器から出力される電気信号の変動を検出して、前記電気信号に基づき出力電気前記位相変調器および前記光学長伸長器のバイアス電圧を調節する位相同期ループ回路と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の光パルス試験装置。 - 前記前記位相感応増幅器に入射する前記後方散乱光の偏波を揃える偏波ダイバーシティをさらに備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の光パルス試験装置。
- 前記第1および第2非線形光学結晶は、周期分極反転構造を有する導波路型ニオブ酸リチウムであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光パルス試験装置。
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