JP2017040576A - Optical fiber line characteristic analysis device and method for analyzing optical fiber line characteristic - Google Patents

Optical fiber line characteristic analysis device and method for analyzing optical fiber line characteristic Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber line characteristic analysis device and a method for analyzing optical fiber line characteristic with which high sensitivity analysis is possible independently of a Brillouin frequency shift range to be compensated.SOLUTION: An optical fiber line characteristic analysis device and a method for analyzing optical fiber line characteristic according to the present invention are designed to modulate an optical frequency difference between a probe light pulse and a pump light pulse linearly and set the bandwidth of the modulation to greater than or equal to the range of Brillouin frequency shift (BFS) to be compensated. By varying the optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse linearly, it is possible to acquire BFSs differing in the longitudinal direction of a fiber being measured. Since the Brillouin gain obtained at this time is always a peak of Brillouin gain, it is possible to heighten sensitivity. Even when a fiber to be measured that has a different BFS is connected, it is possible to acquire the peak of Brillouin gain by setting the frequency sweep width of the pump light to an assumed BFS range or greater.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光線路の損失分布を測定するための光線路特性解析装置とその解析方法に関する。   The present invention relates to an optical line characteristic analyzer for measuring loss distribution of an optical line and an analysis method therefor.

光ファイバなどの光線路を使用する光通信システムでは、光線路の正常/異常の確認や光線路の故障を検出し、または故障位置を特定する技術が重要である。正常/異常の確認には、光線路を構築した後に光線路の接続位置で接続損失値が規格内であるかの評価が行われる。   In an optical communication system using an optical line such as an optical fiber, a technique for confirming normality / abnormality of the optical line, detecting a failure of the optical line, or specifying a failure position is important. For confirmation of normality / abnormality, after the optical line is constructed, it is evaluated whether the connection loss value is within the standard at the connection position of the optical line.

光線路の接続損失値を評価する方法として、遠端反射ブリルアン利得解析法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1では、パルス化したポンプ光とプローブ光を光線路に入射し、遠端で反射した一方の光と他方の光が光ファイバ中で衝突した際に生じるブリルアン散乱を測定することで接続損失を評価可能である。この時、ポンプ光とプローブ光の光周波数差は、光ファイバ中のブリルアン周波数シフト(BFS)と一致させる必要がある。   As a method for evaluating the connection loss value of an optical line, a far-end reflection Brillouin gain analysis method has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1). In Non-Patent Document 1, pulsed pump light and probe light are incident on an optical line, and Brillouin scattering generated when one light reflected at the far end and the other light collide in an optical fiber is measured. Connection loss can be evaluated. At this time, the optical frequency difference between the pump light and the probe light needs to coincide with the Brillouin frequency shift (BFS) in the optical fiber.

一方、分岐下部光ファイバの損失情報を個別に測定可能な技術が提案されている(例えば、特許文献1、非特許文献2参照)。特許文献1では、ポンプ光パルス及びプローブ光パルスの二つの試験光パルスを入射し、分岐ファイバ長の違いにより戻ってくる複数のプローブ光のそれぞれのブリルアン利得を解析することにより、分岐下部光ファイバ個別の損失分布を測定する。この手法においても非特許文献1と同様に、光ファイバ中のBFSと一致させる必要がある。   On the other hand, a technique capable of individually measuring loss information of the branched lower optical fiber has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). In Patent Document 1, two test light pulses, a pump light pulse and a probe light pulse, are incident, and a Brillouin gain of each of a plurality of probe lights returning due to a difference in the branch fiber length is analyzed to obtain a branched lower optical fiber. Measure individual loss distributions. In this method as well, as with Non-Patent Document 1, it is necessary to match the BFS in the optical fiber.

ブリルアン利得は光ファイバの温度や歪、またはファイバパラメータの違いにより、BFSは異なる。そのため、既存の光線路では、BFSは長手方向で異なる。   The BFS is different in BFS depending on the temperature and strain of the optical fiber or the difference in fiber parameters. Therefore, in the existing optical line, BFS is different in the longitudinal direction.

これに対して、ポンプ光パルスとプローブ光パルスとの光周波数差を、測定毎に変化させて繰り返し行うことでブリルアン利得を取得する方法(以下、FSAV法とする)が提案されている(例えば、非特許文献3参照)。しかしながら、FSAV法によりブリルアン利得を取得する場合、ブリルアン利得が得られない測定結果も平均化するため、平均化後のブリルアン利得はブリルアン利得ピークより小さくなる。また、得られるブリアン利得は補償すべきBFS範囲(測定可能とするBFS範囲)に依存し、補償すべきBFS範囲が広くなるほど得られるブリルアン利得は小さくなる。   On the other hand, there has been proposed a method (hereinafter referred to as FSAV method) for obtaining the Brillouin gain by repeatedly performing the optical frequency difference between the pump light pulse and the probe light pulse while changing each measurement. Non-Patent Document 3). However, when the Brillouin gain is obtained by the FSAV method, the measurement results in which the Brillouin gain cannot be obtained are also averaged, so the Brillouin gain after averaging is smaller than the Brillouin gain peak. Further, the obtained Brillouin gain depends on the BFS range to be compensated (BFS range that can be measured), and the Brillouin gain obtained becomes smaller as the BFS range to be compensated becomes wider.

非特許文献4では、プローブ光パルスの光周波数帯域幅を広帯域にすることで、BFSばらつきを補償する方法が提案されているが、非特許文献3同様、補償すべきBFS範囲が広くなると、得られるブリルアン利得は小さくなる。   Non-Patent Document 4 proposes a method for compensating for BFS variations by widening the optical frequency bandwidth of the probe light pulse. However, as in Non-Patent Document 3, it can be obtained when the BFS range to be compensated is widened. The Brillouin gain that is achieved is small.

国際公報WO2012/165587International Publication WO2012 / 165587

H. takahashi et al.,“Centralized Measurement of Actual Splice Loss for Installed Optical Fiber Cable Networks Using End−reflection−assisted Brillouin Analysis”, Proceedings of the 63rd IWCS, paper 3−6 (2014).H. Takahashi et al. , “Centralized Measurement of Actual Splice Loss for Installed Optical Fiber Cable Networks Using End-reflection-Assisted Bridging in 63”. H. Takahashi, F. Ito, C. Kito, and K. Toge,“Individual loss distribution measurement in 32−branched PON using pulsed pump−probe Brillouin Analysis”, Optics Express, Vol.21, No.6, 6739, (2013).H. Takahashi, F.A. Ito, C.I. Kito, and K.K. Toge, “Individual loss distribution measurement in 32-branched PON using pumped pump-probe Brillouin Analysis”, Optics Express, Vol. 21, no. 6, 6739, (2013). H. Takahashi et al.,“Individual PON Monitoring Using Maintenance Band Pulsed Pump−Probe Brillouin Analysis”, OptoElectronics and Communications Conference, ThP1−4, 2012.H. Takahashi et al. , “Individual PON Monitoring Using Maintenance Band Pulsed Pump-Probe Brillouin Analysis”, Optoelectronics and Communications Conference, ThP1-4, 2012. 高橋 他,“広帯域プローブ光によるブリルアン損失測定法”, 信学会ソサイエティ大会2014.Takahashi et al., “Brillouin loss measurement method using broadband probe light”, Society of Science Society Conference 2014.

まとめれば、上述した先行技術文献に記載される技術は、幅広いBFS範囲と特性解析感度とがトレードオフの関係にあり、幅広いBFS範囲且つ特性解析感度の高い光線路特性解析装置を提供することが困難であるという課題があった。
そこで、本発明は、ブリルアン散乱を利用した光線路の損失分布測定において、補償すべきブリルアン周波数シフト範囲に依存せず、高感度な光線路特性解析装置及び光線路特性解析方法を提供することを目的とする。
In summary, the techniques described in the above-mentioned prior art documents have a trade-off relationship between a wide BFS range and characteristic analysis sensitivity, and can provide an optical line characteristic analysis apparatus having a wide BFS range and high characteristic analysis sensitivity. There was a problem that it was difficult.
Therefore, the present invention provides a highly sensitive optical line characteristic analyzing apparatus and optical line characteristic analyzing method that does not depend on the Brillouin frequency shift range to be compensated in the loss distribution measurement of the optical line using Brillouin scattering. Objective.

本発明に係る光線路特性解析装置及び光線路特性解析方法は、上記目的を達成するために、プローブ光パルスとポンプ光パルスの光周波数差を線形に変調し、該変調の帯域幅を補償すべきブリルアン周波数シフト(BFS)の範囲と同等またはそれ以上に設定することとした。   In order to achieve the above object, an optical line characteristic analyzing apparatus and an optical line characteristic analyzing method according to the present invention linearly modulate an optical frequency difference between a probe light pulse and a pump light pulse, and compensate for the modulation bandwidth. The range was set to be equal to or greater than the range of the power Brillouin frequency shift (BFS).

具体的には、本発明に係る光線路特性解析装置は、被測定光線路でブリルアン(Brillouin)散乱を発生させるポンプ光パルスと、前記被測定光線路の遠端で反射させて前記ポンプ光パルスと相互作用させるプローブ光パルスと、を伝搬させ、前記被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析装置であって、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとの光周波数差である設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動する光周波数差掃引手段と、
前記プローブ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスを前記被測定光線路に入射するプローブ光パルス入射手段と、
前記ポンプ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスが前記被測定光線路に入射された所定時間後に前記ポンプ光パルスを前記被測定光線路に入射するポンプ光パルス入射手段と、
前記被測定光線路からの戻り光パルスを受光し、電気信号に変換する戻り光受光手段と、
前記戻り光受光手段で変換した前記電気信号から前記所定時間におけるブリルアン利得を取得するブリルアン利得取得手段と、
前記所定時間を変化させて取得したブリルアン利得から前記被測定光線路の距離に対する損失分布を取得する特性解析手段と、
を備えることを特徴とする。
Specifically, the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention includes a pump light pulse that generates Brillouin scattering in a measured optical line, and a pump light pulse that is reflected at a far end of the measured optical line. An optical line characteristic analyzing apparatus for propagating a probe light pulse to be interacted with and analyzing the characteristic of the measured optical line,
An optical frequency difference sweeping means for linearly varying a set Brillouin frequency shift f B which is an optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse;
Probe light pulse incident means for generating the probe light pulse and for injecting the probe light pulse into the measured optical line;
A pump light pulse incident means for generating the pump light pulse, and entering the pump light pulse into the measured optical line after a predetermined time when the probe light pulse is incident on the measured optical line;
A return light receiving means for receiving a return light pulse from the measured optical line and converting it to an electrical signal;
Brillouin gain acquisition means for acquiring a Brillouin gain at the predetermined time from the electrical signal converted by the return light receiving means;
Characteristic analysis means for obtaining a loss distribution with respect to the distance of the optical line to be measured from the Brillouin gain obtained by changing the predetermined time;
It is characterized by providing.

また、本発明に係る光線路特性解析方法は、被測定光線路でブリルアン(Brillouin)散乱を発生させるポンプ光パルスと、前記被測定光線路の遠端で反射させて前記ポンプ光パルスと相互作用させるプローブ光パルスと、を伝搬させ、前記被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析方法であって、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとの光周波数差である設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動する光周波数差掃引ステップと、
前記プローブ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスを前記被測定光線路に入射するプローブ光パルス入射ステップと、
前記プローブ光パルス入射ステップ後に、前記ポンプ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスが入射された所定時間後に前記ポンプ光パルスを前記被測定光線路に入射するポンプ光パルス入射ステップと、
前記ポンプ光パルス入射ステップの後、前記被測定光線路からの戻り光パルスを受光し、電気信号に変換する戻り光受光ステップと、
前記戻り光受光ステップで変換した前記電気信号から前記所定時間におけるブリルアン利得を取得するブリルアン利得取得ステップと、
前記所定時間を変化させて取得したブリルアン利得から前記被測定光線路の距離に対する損失分布を取得する特性解析ステップと、
を行うことを特徴とする。
Also, the optical line characteristic analysis method according to the present invention includes a pump light pulse that generates Brillouin scattering in the optical line to be measured, and an interaction with the pump light pulse that is reflected at the far end of the optical line to be measured. An optical line characteristic analysis method for propagating a probe light pulse to be analyzed and analyzing the characteristic of the optical line to be measured,
An optical frequency difference sweeping step that linearly varies a set Brillouin frequency shift f B that is an optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse;
Generating the probe light pulse, and injecting the probe light pulse into the measured optical line;
After the probe light pulse incident step, the pump light pulse is generated, and the pump light pulse is incident on the measured optical line after a predetermined time when the probe light pulse is incident; and
After the pump light pulse incident step, a return light receiving step for receiving a return light pulse from the measured optical line and converting it to an electrical signal;
A Brillouin gain acquisition step of acquiring a Brillouin gain at the predetermined time from the electrical signal converted in the return light receiving step;
A characteristic analysis step of acquiring a loss distribution with respect to the distance of the optical line to be measured from the Brillouin gain acquired by changing the predetermined time;
It is characterized by performing.

プローブ光パルスとポンプ光パルスとの光周波数差を線形に変動させることで、被測定ファイバの長手方向で異なるBFSを取得することができる。このとき、得られたブリルアン利得は、常にブリルアン利得のピークを取得することになるため、感度を高めることができる。また、異なるBFSの被測定ファイバが接続された場合においても、ポンプ光の周波数掃引幅を想定されるBFS範囲以上に設定することで、ブリルアン利得のピークを取得することが可能である。   By varying the optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse linearly, different BFS in the longitudinal direction of the measured fiber can be obtained. At this time, since the obtained Brillouin gain always obtains the peak of the Brillouin gain, the sensitivity can be increased. Even when fibers to be measured with different BFS are connected, it is possible to obtain the peak of the Brillouin gain by setting the frequency sweep width of the pump light to be greater than or equal to the assumed BFS range.

従って、本発明は、補償すべきブリルアン周波数シフト範囲に依存せず、高感度な光線路特性解析装置及び光線路特性解析方法を提供することができる。   Therefore, the present invention can provide a highly sensitive optical line characteristic analyzing apparatus and optical line characteristic analyzing method independent of the Brillouin frequency shift range to be compensated.

本発明に係る光線路特性解析装置の前記光周波数差掃引手段は、設定ブリルアン周波数シフトfBを線形に変動させる線形変動範囲が、前記被測定光線路において測定対象とするブリルアン周波数シフト分布幅に相当する測定対象周波数範囲以上であることを特徴とする。   In the optical frequency difference sweeping device of the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention, the linear fluctuation range for linearly changing the set Brillouin frequency shift fB corresponds to the Brillouin frequency shift distribution width to be measured in the measured optical line. It is more than the measurement object frequency range to perform.

本発明に係る光線路特性解析装置の前記光周波数差掃引手段は、前記線形変動範囲の光周波数掃引の開始周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差より、前記線形変動範囲の光周波数掃引の終了周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差の方が小さくなるように、前記測定対象周波数範囲を前記線形変動範囲に配置することを特徴とする。   The optical frequency difference sweeping means of the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention, the frequency variation of the linear variation range from the frequency difference between the optical frequency sweep start frequency of the linear variation range and the median of the optical measurement target frequency range The measurement target frequency range is arranged in the linear variation range so that the frequency difference between the end frequency of the optical frequency sweep and the median value of the optical measurement target frequency range becomes smaller.

本発明に係る光線路特性解析方法は、
前記光周波数差掃引ステップでは、
設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動させる線形変動範囲が、前記被測定光線路において測定対象とするブリルアン周波数シフト分布幅に相当する測定対象周波数範囲以上であり、
前記線形変動範囲の光周波数掃引の開始周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差より、前記線形変動範囲の光周波数掃引の終了周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差の方が小さくなるように、前記測定対象周波数範囲を前記線形変動範囲に配置することを特徴とする。
The optical line characteristic analysis method according to the present invention is
In the optical frequency difference sweep step,
Linear variation range for varying the set Brillouin frequency shift f B linearly is the is the measured frequency range of interest than that corresponding to the Brillouin frequency shift distribution width to be measured in the measurement beam path,
From the frequency difference between the optical frequency sweep start frequency of the linear variation range and the median value of the optical measurement target frequency range, the optical frequency sweep end frequency of the linear variation range and the median value of the optical measurement target frequency range The frequency range to be measured is arranged in the linear variation range so that the frequency difference becomes smaller.

プローブ光パルスとポンプ光パルスの光周波数差を線形に変調する帯域幅(線形変動範囲)を補償すべきBFSの範囲(測定対象周波数範囲)以上としたときに、線形変動範囲を測定対象周波数範囲の高周波数側に配置することで、プローブ光パルスとポンプ光パルスの光周波数差の周波数掃引速度を低減して測定感度を高めることができる。なお、周波数掃引は単調増加の場合と単調減少の場合がある。   When the bandwidth (linear variation range) for linearly modulating the optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse is equal to or greater than the BFS range (measurement target frequency range) to be compensated, the linear variation range is the measurement target frequency range. By arranging them on the higher frequency side, it is possible to reduce the frequency sweep speed of the optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse and increase the measurement sensitivity. The frequency sweep may be monotonically increasing or monotonically decreasing.

本発明に係る光線路特性解析装置は、前記被測定光線路が、1つの基幹光線路と複数の分岐光線路とを光スプリッタで接続する構造の場合に、前記分岐光線路の長さの差のうち最小の差ΔLminを検出する光路長差検出手段をさらに備えており、
前記プローブ光パルス入射手段は、前記プローブ光パルスのパルス幅を2nΔLmin/cより狭く設定することを特徴とする。
In the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention, when the measured optical line has a structure in which one basic optical line and a plurality of branched optical lines are connected by an optical splitter, the difference in length between the branched optical lines is determined. Further comprising optical path length difference detecting means for detecting a minimum difference ΔL min of
The probe light pulse incident means sets the pulse width of the probe light pulse to be narrower than 2nΔL min / c.

本発明に係る光線路特性解析方法は、前記被測定光線路が、1つの基幹光線路と複数の分岐光線路とを光スプリッタで接続する構造である場合に、
前記プローブ光パルス入射ステップの前に、前記分岐光線路の長さの差のうち最小の差ΔLminを検出する光路長差検出ステップを行い、
前記プローブ光パルス入射ステップで、前記プローブ光パルスのパルス幅を2nΔLmin/cより狭く設定すること
を特徴とする。
In the optical line characteristic analysis method according to the present invention, when the measured optical line has a structure in which one basic optical line and a plurality of branched optical lines are connected by an optical splitter,
Before the probe light pulse incident step, an optical path length difference detecting step of detecting a minimum difference ΔL min among the length differences of the branched optical lines is performed.
In the probe light pulse incidence step, a pulse width of the probe light pulse is set to be narrower than 2nΔL min / c.

本発明は、分岐光線路の特性も測定することができる。   The present invention can also measure the characteristics of a branched optical line.

本発明に係る光線路特性解析装置の前記光周波数差掃引手段は、半導体レーザの注入電流を強度変調することで前記ポンプ光パルスの光周波数を変動してもよい。   The optical frequency difference sweeping means of the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention may vary the optical frequency of the pump light pulse by intensity-modulating the injection current of the semiconductor laser.

本発明は、補償すべきブリルアン周波数シフト範囲に依存せず、高感度な光線路特性解析装置及び光線路特性解析方法を提供することができる。   The present invention can provide a highly sensitive optical line characteristic analyzing apparatus and optical line characteristic analyzing method independent of the Brillouin frequency shift range to be compensated.

本発明に係る光線路特性解析装置を説明する図である。It is a figure explaining the optical-line characteristic analyzer based on this invention. 本発明に係る光線路特性解析装置において、試験光の光周波数を変更する周波数変調手段を説明する図である。In the optical line characteristic analyzer which concerns on this invention, it is a figure explaining the frequency modulation means to change the optical frequency of test light. 本発明に係る光線路特性解析装置において、線形掃引したポンプ光パルスによる損失測定の概念図である。It is a conceptual diagram of the loss measurement by the linearly swept pump light pulse in the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention. 本発明に係る光線路特性解析装置で取得したブリルアン利得とFSAV法のブリルアン利得との比較を説明する図である。It is a figure explaining the comparison with the Brillouin gain acquired with the optical-line characteristic analyzer based on this invention, and the Brillouin gain of FSAV method. クロストークを説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining crosstalk. 周波数配置とクロストークの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between frequency arrangement | positioning and crosstalk. 分岐数が8である被測定ファイバを説明する図である。SSMFとは汎用シングルモード光ファイバ(Standard Single Mode Fiber)、BIFとは低曲げ損失光ファイバ(Bending−loss Insensitive Fiber)である。It is a figure explaining the to-be-measured fiber whose branch number is 8. SSMF is a general-purpose single-mode optical fiber (Standard Single Mode Fiber), and BIF is a low bending loss optical fiber (Bending-loss Insensitive Fiber). 本発明に係る光線路特性解析装置で分岐光線路の損失を測定した結果を説明する図である。It is a figure explaining the result of having measured the loss of the branch optical line with the optical line characteristic analyzer concerning the present invention. 本発明に係る光線路特性解析方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the optical-line characteristic analysis method based on this invention.

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に示される実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の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。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment shown below is an example and this invention is not restrict | limited to the following embodiment. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

[構成]
図1は、本実施形態の光線路特性解析装置301の構成を示すブロック図である。光線路特性解析装置301は、被測定光線路でブリルアン(Brillouin)散乱を発生させるポンプ光パルスと、前記被測定光線路の前記光スプリッタと反対側の遠端で反射させて前記ポンプ光パルスと相互作用させるプローブ光パルスと、を伝搬させ、前記被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析装置であって、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとの光周波数差である設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動する光周波数差掃引手段と、
前記プローブ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスを前記被測定光線路に入射するプローブ光パルス入射手段と、
前記ポンプ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスが前記被測定光線路に入射された所定時間後に前記ポンプ光パルスを前記被測定光線路に入射するポンプ光パルス入射手段と、
前記被測定光線路からの戻り光パルスを前記光スプリッタを介して受光し、電気信号に変換する戻り光受光手段と、
前記戻り光受光手段で変換した前記電気信号から前記所定時間におけるブリルアン利得を取得するブリルアン利得取得手段と、
前記所定時間を変化させて取得したブリルアン利得から前記被測定光線路の距離に対する損失分布を取得する特性解析手段と、
を備える。
[Constitution]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical line characteristic analyzing apparatus 301 of the present embodiment. The optical line characteristic analyzing apparatus 301 includes a pump light pulse that generates Brillouin scattering in the optical line to be measured, and the pump light pulse that is reflected at the far end of the optical line to be measured opposite to the optical splitter. An optical line characteristic analyzer for propagating a probe light pulse to be interacted with and analyzing the characteristic of the optical line to be measured;
An optical frequency difference sweeping means for linearly varying a set Brillouin frequency shift f B which is an optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse;
Probe light pulse incident means for generating the probe light pulse and for injecting the probe light pulse into the measured optical line;
A pump light pulse incident means for generating the pump light pulse, and entering the pump light pulse into the measured optical line after a predetermined time when the probe light pulse is incident on the measured optical line;
A return light receiving means for receiving a return light pulse from the measured optical line via the optical splitter and converting it into an electrical signal;
Brillouin gain acquisition means for acquiring a Brillouin gain at the predetermined time from the electrical signal converted by the return light receiving means;
Characteristic analysis means for obtaining a loss distribution with respect to the distance of the optical line to be measured from the Brillouin gain obtained by changing the predetermined time;
Is provided.

具体的には、光線路特性解析装置301は、第1試験光出力手段10−1、第2試験光出力手段10−2、光周波数変調手段12、入射時間制御器(15、16)、パルス化手段(13、14)、合波素子20、サーキュレータ21、光受信手段26、A/D変換器27及び演算処理装置28を具備する。ここで、光周波数差掃引手段は光周波数変調手段12、プローブ光パルス入射手段はパルス化手段13、ポンプ光パルス入射手段はパルス化手段14、戻り光受光手段は光受信手段26、並びにブリルアン利得取得手段及び特性解析手段はA/D変換器27及び演算処理装置28に相当する。   Specifically, the optical line characteristic analyzing apparatus 301 includes a first test light output unit 10-1, a second test light output unit 10-2, an optical frequency modulation unit 12, an incident time controller (15, 16), a pulse. Comprising means (13, 14), multiplexing element 20, circulator 21, optical receiving means 26, A / D converter 27 and arithmetic processing unit 28. Here, the optical frequency difference sweeping means is the optical frequency modulation means 12, the probe light pulse incidence means is the pulsing means 13, the pump light pulse incidence means is the pulsing means 14, the return light receiving means is the light receiving means 26, and the Brillouin gain. The acquisition unit and the characteristic analysis unit correspond to the A / D converter 27 and the arithmetic processing unit 28.

第1試験光出力手段10−1および第2試験光出力手段10−2は、例えば、図2(a)や図2(b)に示す構成により実現され、連続光を出力する。第1試験光出力手段10−1および第2試験光出力手段10−2から出力される連続光を、以下ではプローブ光、ポンプ光とする。プローブ光とポンプ光は、BFS程度の異なる光周波数差である。プローブ光は周波数変調せず、狭帯域光とする。一方、ポンプ光は、光周波数変調手段12により、時間に対して光周波数を線形に変調される。ポンプ光の変調幅は少なくとも距離方向のBFS変化量より広い帯域幅に設定される。図2(a)に示されるように、試験光出力手段10は、レーザダイオードに注入する電流に変調を加えることで出力光の光周波数を変調する構成と、図2(b)で示されるように、狭帯域レーザの出力光を外部変調器(SSB−LN変調器など)により変調する構成のどちらでも実現可能である。   The 1st test light output means 10-1 and the 2nd test light output means 10-2 are implement | achieved by the structure shown to Fig.2 (a) and FIG.2 (b), for example, and output continuous light. The continuous light output from the first test light output means 10-1 and the second test light output means 10-2 is hereinafter referred to as probe light and pump light. The probe light and the pump light have different optical frequency differences of about BFS. The probe light is not frequency-modulated and is narrowband light. On the other hand, the optical frequency of the pump light is linearly modulated with respect to time by the optical frequency modulation means 12. The modulation width of the pump light is set to a bandwidth wider than at least the BFS change amount in the distance direction. As shown in FIG. 2 (a), the test light output means 10 modulates the optical frequency of the output light by modulating the current injected into the laser diode, and as shown in FIG. 2 (b). In addition, either configuration in which the output light of the narrow band laser is modulated by an external modulator (SSB-LN modulator or the like) can be realized.

パルス化手段(13、14)は、音響光学素子をパルス駆動する音響光学スイッチを備える。なお、パルス化手段(13、14)は、電気光学素子をLiNbOを用いてパルス駆動する導波路スイッチを備えるようにしてもよい。さらには、半導体光増幅器(SOA)をパルス駆動する半導体光スイッチを備えるようにしてもよい。以下では、音響光学スイッチから成る音響光学変調器、又は、電気光学スイッチから成るLiNbO変調器、半導体光スイッチから成るSOAを光デバイスと称する。光デバイスは、電気パルスにより駆動される時間で、プローブ光及びポンプ光をパルス化する。また、パルス化手段(13、14)に図2(a)のレーザダイオードを用いる場合、レーザダイオードに注入する電流をパルス化することで代用しても構わない。 The pulsing means (13, 14) includes an acousto-optic switch that drives the acousto-optic element in pulses. The pulsing means (13, 14) may be provided with a waveguide switch that drives the electro-optic element using LiNbO 3 in pulses. Furthermore, a semiconductor optical switch for driving a semiconductor optical amplifier (SOA) in a pulse may be provided. Hereinafter, an acousto-optic modulator composed of an acousto-optic switch, a LiNbO 3 modulator composed of an electro-optic switch, or an SOA composed of a semiconductor optical switch is referred to as an optical device. The optical device pulses the probe light and the pump light at a time driven by the electric pulse. Further, when the laser diode of FIG. 2A is used for the pulsing means (13, 14), the current injected into the laser diode may be replaced by pulsing.

このとき、パルス化手段13は、プローブ光パルスのパルス幅を2nΔLmin/c以下とする。ここで、ΔLminは、被測定光ファイバに含まれる各分岐光ファイバの長さの差の最小値である。cは、真空中の光速である。nは、光ファイバの屈折率である。パルス化手段14が調整するポンプ光パルスのパルス幅については後述する。 At this time, the pulsing unit 13 sets the pulse width of the probe light pulse to 2nΔL min / c or less. Here, ΔL min is the minimum value of the difference in length between the branched optical fibers included in the measured optical fiber. c is the speed of light in vacuum. n is the refractive index of the optical fiber. The pulse width of the pump light pulse adjusted by the pulsing means 14 will be described later.

入射時間制御手段(15、16)は、パルス化手段(13、14)において、駆動用の電気パルスの変調時間を変化させることができる機能を有する。入射時間制御手段(15、16)は、パルス化手段(13、14)がパルスを変調するタイミングを変化させることで、それぞれの光パルスが生成されるタイミングを制御する。   The incident time control means (15, 16) has a function capable of changing the modulation time of the driving electric pulse in the pulsing means (13, 14). The incident time control means (15, 16) controls the timing at which each optical pulse is generated by changing the timing at which the pulsing means (13, 14) modulates the pulse.

合波素子20は、プローブ光パルスとポンプ光パルスを合波する。   The multiplexing element 20 combines the probe light pulse and the pump light pulse.

合波素子20により合波されたプローブ光パルスとポンプ光パルスとは、サーキュレータ21を通過して被測定光ファイバへ入射される。これにより、プローブ光パルスを被測定光ファイバへ入射する時間と、ポンプ光パルスを被測定光ファイバへ入射する時間とに時間差を与えることが可能となる。なお、プローブ光のパルス化手段13における電気パルス、または、ポンプ光のパルス化手段14における電気パルスのうち一方の電気パルスの電圧を常にゼロにすることにより、プローブ光パルス又はポンプ光パルスの一方のみを被測定光ファイバへ入射することも可能となる。   The probe light pulse and the pump light pulse combined by the multiplexing element 20 pass through the circulator 21 and enter the measured optical fiber. Thereby, it becomes possible to give a time difference between the time when the probe light pulse is incident on the optical fiber to be measured and the time when the pump light pulse is incident on the optical fiber to be measured. One of the probe light pulse and the pump light pulse is always set to zero by setting the voltage of one of the electric pulse in the probe light pulsing means 13 or the electric pulse in the pump light pulsing means 14 to zero. It is also possible to enter only the optical fiber to be measured.

被測定光ファイバは、基幹光ファイバ25の一方端に光結合される光スプリッタ22及び分岐光ファイバ23を備える(図8参照)。ここで、各分岐光ファイバ23の終端には反射型光フィルタ24が配置される。これらの反射型光フィルタ24は、プローブ光パルス及びポンプ光パルスそれぞれの波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する特性を有する。なお、反射する手段としては反射フィルタを用いても開放端のフレネル反射でもよい。   The optical fiber to be measured includes an optical splitter 22 and a branched optical fiber 23 that are optically coupled to one end of the backbone optical fiber 25 (see FIG. 8). Here, a reflection type optical filter 24 is disposed at the end of each branch optical fiber 23. These reflection-type optical filters 24 have a characteristic of reflecting light of each wavelength of the probe light pulse and the pump light pulse and transmitting light of other wavelengths. The reflection means may be a reflection filter or an open end Fresnel reflection.

光スプリッタ22は、供給されるプローブ光パルス及びポンプ光パルスをN(例えば、N=8)個にそれぞれ分岐する。そして、それぞれの反射型光フィルタ24で反射されたプローブ光パルスと反射型光フィルタ24へ向かうポンプ光パルスとが、分岐光ファイバ23内でインタラクションする。プローブ光パルスとポンプ光パルスとのインタラクションにより、プローブ光はブリルアン増幅を受ける。ブリルアン増幅を受けたプローブ光パルス、及びポンプ光パルスは、サーキュレータ21に戻り、サーキュレータ21を通過して光受信手段26へ導出される。   The optical splitter 22 branches the supplied probe light pulse and pump light pulse into N (for example, N = 8). Then, the probe light pulse reflected by each reflection type optical filter 24 and the pump light pulse directed to the reflection type optical filter 24 interact in the branch optical fiber 23. The probe light undergoes Brillouin amplification due to the interaction between the probe light pulse and the pump light pulse. The probe light pulse and the pump light pulse that have undergone Brillouin amplification return to the circulator 21, pass through the circulator 21, and are led to the light receiving means 26.

光受信手段26は、被測定光ファイバからの戻り光であるサーキュレータ21の導出光を受信する。光受信手段26は、受信した導出光を電流信号へ変換する。A/D変換器27は、光受信手段26から出力される電流信号をデジタル信号に変換する。A/D変換器27は、デジタル信号を演算処理装置28へ出力する。演算処理装置28は、入力された電流値に対して下記に説明するような演算処理を行い、分岐光ファイバについての距離に対する損失分布を求める。   The light receiving means 26 receives light derived from the circulator 21 that is return light from the optical fiber to be measured. The optical receiver 26 converts the received derived light into a current signal. The A / D converter 27 converts the current signal output from the light receiving means 26 into a digital signal. The A / D converter 27 outputs a digital signal to the arithmetic processing device 28. The arithmetic processing unit 28 performs arithmetic processing as described below on the input current value to obtain a loss distribution with respect to the distance for the branched optical fiber.

まず、演算処理装置28は、入射時間差tでプローブ光パルスとポンプ光パルスとの両方を被測定光ファイバへ入射する。入射時間差tは被測定ファイバ内の測定点を設定するパラメータである。そして、演算処理装置28は、プローブ光パルスとポンプ光パルスとの両方を被測定光ファイバへ入射したときのプローブ光強度から、プローブ光パルスのみを被測定光ファイバへ入射した場合のプローブ光強度を引くことで、誘導ブリルアン利得を求める。次に、演算処理装置28は、tを変化させて誘導ブリルアン利得の測定を繰り返し、距離に対する誘導ブリルアン利得を算出する。演算処理装置28は、距離に対する誘導ブリルアン利得から、分岐光ファイバについての距離に対する損失分布を求める。 First, the arithmetic processing unit 28 enters both the probe light pulse and the pump light pulse into the optical fiber to be measured with an incident time difference t 1 . The incident time difference t 1 is a parameter for setting a measurement point in the measured fiber. The arithmetic processing unit 28 then determines the probe light intensity when only the probe light pulse is incident on the measured optical fiber from the probe light intensity when both the probe light pulse and the pump light pulse are incident on the measured optical fiber. To find the induced Brillouin gain. Next, the arithmetic processing unit 28 changes the t 1 repeated measurement of the induced Brillouin gain, to calculate the induced Brillouin gain with respect to the distance. The arithmetic processing unit 28 obtains a loss distribution with respect to the distance for the branched optical fiber from the induced Brillouin gain with respect to the distance.

[動作]
次に、上述したように構成される本実施形態の光線路特性解析装置の動作について説明する。
[Operation]
Next, the operation of the optical line characteristic analyzing apparatus of the present embodiment configured as described above will be described.

まず、プローブ光およびポンプ光の出力光周波数及び周波数帯域幅、パルス化手段13、光受信手段26、及びA/D変換器27は次の条件を満足する必要がある。
(条件1)ポンプ光の変調周波数帯域幅は、被測定光ファイバに想定されるBFS変化量の距離方向の周波数変化量と同等、またはそれ以上であること。
(条件2)光パルス化手段13から出力されるプローブ光パルスのパルス幅τは、分岐光ファイバの終端の反射型光フィルタからの戻り光の時間差2nΔL/cより狭いこと。
(条件3)光受信手段16の帯域及びA/D変換器27の帯域は、パルス幅τを受光可能な帯域であること。
First, the output optical frequency and frequency bandwidth of the probe light and the pump light, the pulsing unit 13, the optical receiving unit 26, and the A / D converter 27 need to satisfy the following conditions.
(Condition 1) The modulation frequency bandwidth of the pump light is equal to or greater than the frequency change amount in the distance direction of the BFS change amount assumed for the optical fiber to be measured.
(Condition 2) The pulse width τ of the probe light pulse output from the optical pulse forming means 13 is narrower than the time difference 2nΔL / c of the return light from the reflection type optical filter at the end of the branch optical fiber.
(Condition 3) The band of the optical receiver 16 and the band of the A / D converter 27 are bands that can receive the pulse width τ.

条件1〜3は次のような意味を持つ。   Conditions 1 to 3 have the following meanings.

条件1は、プローブ光パルスとポンプ光パルスとが誘導ブリルアン散乱を、被測定光ファイバ中の全ての距離で起こすために必要となる条件である。つまり、前記光周波数差掃引手段は、設定ブリルアン周波数シフトfBを線形に変動させる線形変動範囲が、前記被測定光線路において測定対象とするブリルアン周波数シフト分布幅に相当する測定対象周波数範囲以上であることを特徴とする。   Condition 1 is a condition necessary for the probe light pulse and the pump light pulse to cause stimulated Brillouin scattering at all distances in the optical fiber to be measured. That is, in the optical frequency difference sweeping means, the linear fluctuation range for linearly changing the set Brillouin frequency shift fB is equal to or larger than the measurement target frequency range corresponding to the Brillouin frequency shift distribution width to be measured in the measured optical line. It is characterized by that.

図3は、光線路特性解析装置301が行う被測定ファイバの損失測定の概念図である。図3(a)は、プローブ光の周波数を変調せず、ポンプ光のみ線形に周波数変調した場合のポンプ光とプローブ光との光周波数差について説明する図である。図3(b)は被測定ファイバの位置によってブリルアン散乱の光周波数が異なることを説明する図である。ポンプ光とプローブ光の周波数差は図3(b)の網掛けで示したように、被測定ファイバの長手方向で異なるBFSを取得することになる。このとき、得られたブリルアン利得は、常にブリルアン利得のピークを取得することになるため、無駄なくブリルアン利得を取得することが可能である。   FIG. 3 is a conceptual diagram of the loss measurement of the fiber under measurement performed by the optical line characteristic analyzing apparatus 301. FIG. 3A is a diagram for explaining the optical frequency difference between the pump light and the probe light when only the pump light is linearly modulated without modulating the frequency of the probe light. FIG. 3B is a diagram for explaining that the optical frequency of Brillouin scattering varies depending on the position of the measured fiber. As shown by the shaded area in FIG. 3B, the frequency difference between the pump light and the probe light obtains different BFS in the longitudinal direction of the measured fiber. At this time, since the obtained Brillouin gain always obtains the peak of the Brillouin gain, it is possible to obtain the Brillouin gain without waste.

ブリルアン散乱の光周波数は光線路にかかる引っ張り歪みや温度変化等で異なるため、光周波数差掃引手段は、ポンプ光の周波数掃引幅を測定対象のBFS範囲をカバーできる範囲に設定する。また、異なるBFSの被測定ファイバが接続された場合においても、ポンプ光の周波数掃引幅を想定されるBFS範囲以上に設定することで、ブリルアン利得のピークを取得することが可能である。   Since the optical frequency of Brillouin scattering differs depending on the tensile strain applied to the optical line, temperature change, etc., the optical frequency difference sweeping means sets the frequency sweep width of the pump light to a range that can cover the BFS range to be measured. Even when fibers to be measured with different BFS are connected, it is possible to obtain the peak of the Brillouin gain by setting the frequency sweep width of the pump light to be greater than or equal to the assumed BFS range.

なお、本実施形態において、ポンプ光のみを周波数掃引した場合を示したが、本原理においては、ポンプ光とプローブ光の光周波数差が距離に対して変化していればよく、ポンプ光とプローブ光の一方、または両方を周波数掃引しても構わない。   In this embodiment, the case where the frequency of only the pump light is swept is shown. However, in this principle, it is sufficient that the optical frequency difference between the pump light and the probe light is changed with respect to the distance. One or both of the lights may be frequency swept.

条件2は、分岐光ファイバ毎の誘導ブリルアン散乱光が重ならないようにするための条件である。プローブ光パルスのパルス幅τが各分岐光ファイバの終端の反射型光フィルタからの戻り光の時間差の最小値2nΔL/cより広いとき、分岐光ファイバ毎の誘導ブリルアン散乱光が重なる。これにより、分岐光ファイバ毎の誘導ブリルアン散乱光を時間的に切り分けることができなくなる。ただし、分岐がない場合(N=1)はこれに該当しない。また、分岐光ファイバが3以上ある場合、予め分岐光線路の長さの差のうち最小の差ΔLminを検出しておき、プローブ光パルス入射手段は、プローブ光パルスのパルス幅τを2nΔLmin/cより狭く設定する。 Condition 2 is a condition for preventing the stimulated Brillouin scattered light for each branch optical fiber from overlapping. When the pulse width τ of the probe light pulse is wider than the minimum value 2nΔL / c of the time difference of the return light from the reflection type optical filter at the end of each branch optical fiber, the stimulated Brillouin scattered light for each branch optical fiber overlaps. As a result, the stimulated Brillouin scattered light for each branch optical fiber cannot be separated in terms of time. However, this is not the case when there is no branch (N = 1). When there are three or more branch optical fibers, the minimum difference ΔL min is detected in advance among the length differences of the branch optical lines, and the probe light pulse incident means sets the pulse width τ of the probe light pulse to 2nΔL min. Set narrower than / c.

条件3は、パルス幅τの光パルスを正確に測定するための条件である。すなわち、光受信手段26の帯域、及びA/D変換器27の帯域は、1/τより広い必要があることを意味する。   Condition 3 is a condition for accurately measuring an optical pulse having a pulse width τ. That is, it means that the band of the optical receiving means 26 and the band of the A / D converter 27 need to be wider than 1 / τ.

[測定方法]
続いて、上記の条件を満足する分岐光線路特性解析301が行う分岐光線路特性解析方法を説明する。本分岐光線路特性解析方法は、被測定光線路でブリルアン(Brillouin)散乱を発生させるポンプ光パルスと、前記被測定光線路の前記光スプリッタと反対側の遠端で反射させて前記ポンプ光パルスと相互作用させるプローブ光パルスと、を伝搬させ、前記被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析方法であって、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとの光周波数差である設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動する光周波数差掃引ステップと、
前記プローブ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスを前記被測定光線路に入射するプローブ光パルス入射ステップと、
前記プローブ光パルス入射ステップ後に、前記ポンプ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスが入射された所定時間後に前記ポンプ光パルスを前記被測定光線路に入射するポンプ光パルス入射ステップと、
前記ポンプ光パルス入射ステップの後、前記被測定光線路からの戻り光パルスを前記光スプリッタを介して受光し、電気信号に変換する戻り光受光ステップと、
前記戻り光受光ステップで変換した前記電気信号から前記所定時間におけるブリルアン利得を取得するブリルアン利得取得ステップと、
前記所定時間を変化させて取得したブリルアン利得から前記被測定光線路の距離に対する損失分布を取得する特性解析ステップと、
を行う。
[Measuring method]
Next, a branched optical line characteristic analysis method performed by the branched optical line characteristic analysis 301 that satisfies the above conditions will be described. The branching optical line characteristic analysis method includes a pump light pulse that generates Brillouin scattering in a measured optical line, and a pump light pulse that is reflected at a far end of the measured optical line opposite to the optical splitter. An optical line characteristic analysis method for propagating a probe light pulse to be interacted with and analyzing the characteristic of the optical line to be measured,
An optical frequency difference sweeping step that linearly varies a set Brillouin frequency shift f B that is an optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse;
Generating the probe light pulse, and injecting the probe light pulse into the measured optical line;
After the probe light pulse incident step, the pump light pulse is generated, and the pump light pulse is incident on the measured optical line after a predetermined time when the probe light pulse is incident; and
After the pump light pulse incident step, a return light receiving step for receiving a return light pulse from the optical path to be measured through the optical splitter and converting it into an electric signal;
A Brillouin gain acquisition step of acquiring a Brillouin gain at the predetermined time from the electrical signal converted in the return light receiving step;
A characteristic analysis step of acquiring a loss distribution with respect to the distance of the optical line to be measured from the Brillouin gain acquired by changing the predetermined time;
I do.

ここで、前記光周波数差掃引ステップでは、
設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動させる線形変動範囲が、前記被測定光線路において測定対象とするブリルアン周波数シフト分布幅に相当する測定対象周波数範囲以上であり、
前記線形変動範囲の最小光周波数と前記測定対象周波数範囲の最小光周波数との周波数差より前記線形変動範囲の最大光周波数と前記測定対象周波数範囲の最大光周波数との周波数差の方が小さくなるように、前記測定対象周波数範囲を前記線形変動範囲に配置すること
を特徴とする。
Here, in the optical frequency difference sweep step,
Linear variation range for varying the set Brillouin frequency shift f B linearly is the is the measured frequency range of interest than that corresponding to the Brillouin frequency shift distribution width to be measured in the measurement beam path,
The frequency difference between the maximum optical frequency of the linear variation range and the maximum optical frequency of the measurement target frequency range is smaller than the frequency difference between the minimum optical frequency of the linear variation range and the minimum optical frequency of the measurement target frequency range. As described above, the measurement target frequency range is arranged in the linear variation range.

また、前記被測定光線路が、1つの基幹光線路と複数の分岐光線路とを光スプリッタで接続する構造である場合に、
前記プローブ光パルス入射ステップの前に、前記分岐光線路の長さの差のうち最小の差ΔLminを検出する光路長差検出ステップを行い、
前記プローブ光パルス入射ステップで、前記プローブ光パルスのパルス幅を2nΔLmin/cより狭く設定することを特徴とする。
Further, when the measured optical line has a structure in which one basic optical line and a plurality of branched optical lines are connected by an optical splitter,
Before the probe light pulse incident step, an optical path length difference detecting step of detecting a minimum difference ΔL min among the length differences of the branched optical lines is performed.
In the probe light pulse incidence step, a pulse width of the probe light pulse is set to be narrower than 2nΔL min / c.

まず、光線路特性解析装置は、プローブ光パルスを被測定光ファイバへ入射させる。そして、光線路特性解析装置は、プローブ光パルスを入射してt秒後に、ポンプ光パルスを被測定光ファイバへ入射する。 First, the optical line characteristic analyzing apparatus causes a probe light pulse to enter the optical fiber to be measured. Then, the optical line characteristic analyzing apparatus enters the pump light pulse into the optical fiber to be measured t 1 second after the probe light pulse is incident.

被測定光ファイバに入射されたプローブ光パルスとポンプ光パルスとは、光スプリッタによりN(例えば、N=8)個に分岐される。   The probe light pulse and the pump light pulse incident on the optical fiber to be measured are branched into N (for example, N = 8) pieces by the optical splitter.

(a)線形掃引ポンプ光によるブリルアン利得
プローブ光とポンプ光との周波数差がブリルアン周波数シフトfと一致する場合、プローブ光パルスとポンプ光パルスとがインタラクションすると、プローブ光パルスはブリルアン増幅される。線形掃引したポンプ光を用い、周波数帯域幅が想定されるBFS範囲より広い場合、プローブ光とポンプ光の周波数差がfとなる距離zが必ず存在する。
(A) when the frequency difference between the Brillouin gain probe light and pumping light with a linear sweep pumping light coincides with the Brillouin frequency shift f B, when the probe light pulse and the pump light pulse interaction, the probe light pulse is Brillouin amplified . When linearly swept pump light is used and the frequency bandwidth is wider than the assumed BFS range, there is always a distance z at which the frequency difference between the probe light and the pump light becomes f B.

つまり、平均化するすべての測定において、常にブリルアン利得ピークを得ることが可能になり、平均測定化後において大きなブリルアン利得を得ることが可能である。図4に線形掃引ポンプ光とFSAV法のブリルアン利得の比較を示す。横軸は変調周波数帯域幅、縦軸はポンプ光を変調しない場合のブリルアン利得で規格化したブリルアン利得を示す。線形掃引ポンプ光において、周波数掃引速度γは一定に保ち、ポンプ光パルス幅を変化させることで変調周波数帯域幅を変更した。   That is, it is possible to always obtain a Brillouin gain peak in all the measurements to be averaged, and it is possible to obtain a large Brillouin gain after the average measurement. FIG. 4 shows a comparison of the Brillouin gain between the linear sweep pump light and the FSAV method. The horizontal axis represents the modulation frequency bandwidth, and the vertical axis represents the Brillouin gain normalized by the Brillouin gain when the pump light is not modulated. In the linear sweep pump light, the frequency sweep speed γ was kept constant, and the modulation frequency bandwidth was changed by changing the pump light pulse width.

この場合、FSAV法と線形掃引ポンプ光の10dB損失地点での空間分解能を一致させて比較を行った。FSAV法は変調周波数帯域幅を大きくするにつれて得られるブリルアン利得が小さくなっているのに対し、線形掃引ポンプ光は変調周波数帯域幅に依存せず、FSAV法よりも大きなブリルアン利得を得られることがわかる。   In this case, the comparison was made by matching the spatial resolution at the 10 dB loss point of the FSAV method and the linear sweep pump light. While the Brillouin gain obtained with the FSAV method increases as the modulation frequency bandwidth increases, the linear swept pump light does not depend on the modulation frequency bandwidth, and a larger Brillouin gain than the FSAV method can be obtained. Recognize.

(b)線形掃引ポンプ光の周波数掃引速度γと損失分布測定の性能
(b−1)感度
線形掃引ポンプ光において、掃引速度γが小さい場合、ブリルアン利得のピーク近傍を長い時間測定することになり、得られるブリルアン利得は大きくなる。掃引速度γが大きい場合には、ブリルアン利得帯域幅を短い時間しか測定されないため、得られるブリルアン利得は小さくなる。つまり、掃引速度γは小さいほど損失分布測定の感度は良くなる。
(B) Frequency sweep speed γ of linear sweep pump light and performance of loss distribution measurement (b-1) Sensitivity When sweep speed γ is small in linear sweep pump light, the vicinity of the Brillouin gain peak is measured for a long time. The Brillouin gain obtained is large. When the sweep rate γ is high, the Brillouin gain obtained is small because the Brillouin gain bandwidth is measured only for a short time. That is, the sensitivity of the loss distribution measurement is improved as the sweep speed γ is decreased.

(b−2)空間分解能
線形掃引ポンプを用いた場合、プローブ光とポンプ光の周波数差がf近傍でのみブリルアン利得を得るため、空間分解能は非特許文献1−4と異なり、ポンプ光のパルス幅ではなく、ポンプ光の周波数変調の掃引速度γで決まる。そのため、ポンプ光パルス幅は空間分解能に相当する時間幅と同等かそれ以上でよい。空間分解能として、(1)BFSが異なるファイバが接続された点での空間分解能と(2)損失発生地点における空間分解能を評価する必要がある。
(B-2) When a spatial resolution linear sweep pump is used, since the Brillouin gain is obtained only when the frequency difference between the probe light and the pump light is near f B , the spatial resolution is different from that of Non-Patent Documents 1-4. It is determined not by the pulse width but by the sweep speed γ of the frequency modulation of the pump light. Therefore, the pump light pulse width may be equal to or greater than the time width corresponding to the spatial resolution. As the spatial resolution, it is necessary to evaluate (1) the spatial resolution at the point where fibers having different BFS are connected and (2) the spatial resolution at the loss occurrence point.

(b−2−1)BFSが異なるファイバが接続された点での空間分解能
BFSが異なるファイバが接続された点において、ブリルアン利得を得る位置が異なる。このときの空間分解能Δzは、

Figure 2017040576
である。ここで、νは光ファイバ中の光速、fB1,fB2は被測定ファイバのBFS、ΔfB1、ΔfB2は被測定ファイバのブリルアン利得帯域の半値半幅を示している。この場合、掃引速度γを高くすることで空間分解能が向上する。 (B-2-1) The position where the Brillouin gain is obtained differs in that the fibers having different spatial resolution BFS are connected at the point where the fibers having different BFS are connected. The spatial resolution Δz at this time is
Figure 2017040576
It is. Here, ν is the speed of light in the optical fiber, f B1 and f B2 are the BFS of the measured fiber, and Δf B1 and Δf B2 are the half-widths at half maximum of the Brillouin gain band of the measured fiber. In this case, the spatial resolution is improved by increasing the sweep speed γ.

(b−2−2)損失発生地点における空間分解能
ポンプパルス幅が広い場合には、損失を受けた後のブリルアン利得(所望のブリルアン利得)と接続損失を受ける前のブリルアン利得(クロストーク)の和が測定される。クロストークの概念図を図5に示す。
(B-2-2) Spatial resolution at loss occurrence point When the pump pulse width is wide, Brillouin gain after receiving loss (desired Brillouin gain) and Brillouin gain (crosstalk) before receiving connection loss The sum is measured. A conceptual diagram of crosstalk is shown in FIG.

スプリッタなどの損失が大きい場合には、損失を受ける前のブリルアン利得(クロストーク)が所望のブリルアン利得に対して相対的に大きくなる。クロストークが大きい場合、図5(a)の破線のように、空間分解能が劣化する。このクロストークは図5(a),(b)に示すように、掃引速度に依存する。掃引速度が低い場合には、損失の上部側においてもブリルアン利得のピーク近傍を測定することになるため、クロストークが大きくなる。しかし、図5(c)に示すように、掃引速度を高く設定することで、損失の上部側においてブリルアン利得のピークから十分離れた利得を測定するため、クロストークを小さくすることができる。そのため、掃引速度を高く設定することで、空間分解能は向上する。   When the loss of the splitter or the like is large, the Brillouin gain (crosstalk) before receiving the loss is relatively large with respect to the desired Brillouin gain. When the crosstalk is large, the spatial resolution deteriorates as shown by the broken line in FIG. This crosstalk depends on the sweep speed as shown in FIGS. When the sweep speed is low, crosstalk increases because the vicinity of the Brillouin gain peak is measured even on the upper side of the loss. However, as shown in FIG. 5 (c), by setting the sweep speed high, the gain sufficiently separated from the Brillouin gain peak on the upper side of the loss is measured, so that the crosstalk can be reduced. Therefore, the spatial resolution is improved by setting the sweep speed high.

(b−2−3)ポンプ光パルス内の周波数配置とクロストークの関係
前記光周波数差掃引手段は、前記線形変動範囲の光周波数掃引の開始周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差より、前記線形変動範囲の光周波数掃引の終了周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差の方が小さくなるように、前記測定対象周波数範囲を前記線形変動範囲に配置することを特徴とする。
(B-2-3) Relationship between Frequency Arrangement in Pump Light Pulse and Crosstalk The optical frequency difference sweeping means includes an optical frequency sweep start frequency in the linear variation range and a median value in the optical measurement target frequency range. The measurement target frequency range is arranged in the linear variation range so that the frequency difference between the optical frequency sweep end frequency of the linear variation range and the median value of the optical measurement target frequency range is smaller than the frequency difference. It is characterized by that.

クロストークの主成分となるブリルアン利得は、常に損失を受けた地点の手前側(光線路特性解析装置側)である。そのため、補償すべきBFS範囲を周波数掃引したポンプ光の時間的に後ろ側に配置することで、損失下部側でのブリルアン利得を受ける範囲を、損失上部側でブリルアン利得を受ける範囲より広くすることができる。つまり、補償すべきBFS範囲をポンプ光の時間的に後ろ側に配置することで、クロストークを最小化することが可能である。   The Brillouin gain, which is the main component of crosstalk, is always on the near side (the optical line characteristic analyzer side) of the point where the loss is always received. Therefore, by arranging the BFS range to be compensated behind the frequency-swept pump light in time, the range that receives the Brillouin gain on the lower loss side is made wider than the range that receives the Brillouin gain on the upper loss side. Can do. That is, it is possible to minimize crosstalk by arranging the BFS range to be compensated behind the pump light in terms of time.

図6に補償すべきBFS範囲の周波数配置とクロストークの関係を示す。図6[A]はポンプパルス幅内の補償すべきBFS範囲に対応した光周波数の配置を表している。右端がポンプパルスの立ち上がり、左端がポンプパルスの立ち下りに対応している。ΔFはポンプ光周波数の全周波数変調帯域幅、ΔFcompは補償すべきBFS範囲、XはΔFcomp配置の偏差を表しており、X=0はポンプパルスの立下りとΔFcomp配置の左端が一致した場合を示す。「補償すべきBFS範囲を周波数掃引したポンプ光の時間的に後ろ側に配置する」とは、「線形に光周波数が変動するポンプ光内において、測定対象とするブリルアン散乱の光周波数範囲を後ろ側に配置する」という意味である。 FIG. 6 shows the relationship between the frequency arrangement of the BFS range to be compensated and crosstalk. FIG. 6A shows an arrangement of optical frequencies corresponding to the BFS range to be compensated within the pump pulse width. The right end corresponds to the rising edge of the pump pulse, and the left end corresponds to the falling edge of the pump pulse. ΔF is the total frequency modulation bandwidth of the pump optical frequency, ΔF comp is the BFS range to be compensated, X is the deviation of the ΔF comp arrangement, and X = 0 is the coincidence of the falling edge of the pump pulse and the left end of the ΔF comp arrangement Shows the case. “Placing the BFS range to be compensated behind the frequency-swept pump light in terms of time” means “behind the optical frequency range of Brillouin scattering to be measured in the pump light whose optical frequency varies linearly” It means “place on the side”.

図6[B]はΔFcomp配置と必要な掃引速度の関係をクロストーク毎にシミュレーションした結果である。図6の下部より、X=0において、どのクロストークにおいても必要な掃引速度が低くなることが分かる。そのため、(b−2−2)と関連して、クロストークが小さい場合には、掃引速度γを小さく設定可能となり、損失分布測定の感度を上げることができる。また、上述した通り、図6のX=0において、必要な掃引速度γが最も低くなることがわかる。 FIG. 6B shows the result of simulating the relationship between the ΔF comp arrangement and the necessary sweep speed for each crosstalk. From the lower part of FIG. 6, it can be seen that at X = 0, the required sweep rate is low for any crosstalk. Therefore, in relation to (b-2-2), when the crosstalk is small, the sweep speed γ can be set small, and the sensitivity of the loss distribution measurement can be increased. Further, as described above, it can be seen that the necessary sweep speed γ is the lowest at X = 0 in FIG.

以上より、感度と空間分解能はトレードオフであり、所望の分解能を満足する最小のγが最適であるといえる。   From the above, sensitivity and spatial resolution are a trade-off, and it can be said that the minimum γ that satisfies the desired resolution is optimal.

(c)被測定光ファイバの線路損失の測定
プローブ光とポンプ光との周波数差がfである場合、プローブ光パルスとポンプ光パルスとがインタラクションすると、プローブ光パルスは式(2)で表される増幅を受ける。

Figure 2017040576
ここで、gはブリルアン利得係数、zは分岐光ファイバの入射端から、プローブ光パルスとポンプ光パルスとがインタラクションした位置までの距離である。α(z)は、入射端からの位置zのときの誘導ブリルアン利得である。gは、誘導ブリルアン散乱係数である。Ipump(z)は、分岐光ファイバの入射端から距離zだけ離れた位置におけるポンプ光パルスの強度である。νは光ファイバ中の光速、Δfは被測定ファイバのブリルアン利得の半値半幅である。 If the frequency difference between the measuring probe light and pumping light line loss of (c) the measured optical fiber is f B, when the probe light pulse and the pump light pulse interaction, Table probe light pulses by the formula (2) Undergo amplification.
Figure 2017040576
Here, g B is the Brillouin gain coefficient, and z is the distance from the incident end of the branch optical fiber to the position where the probe light pulse and the pump light pulse interact. α B (z) is the induced Brillouin gain at the position z from the incident end. g B is the stimulated Brillouin scattering coefficient. I pump (z) is the intensity of the pump light pulse at a position away from the incident end of the branch optical fiber by a distance z. ν is the speed of light in the optical fiber, and Δf B is the half width at half maximum of the Brillouin gain of the measured fiber.

分岐光ファイバ(#i)の損失係数をα、分岐光ファイバ(#i)を往復する場合の全損失を2L、プローブ光パルスの入射パワーをIprobe(0)とすると、終端の反射型光フィルタ(#i)で反射された後、被測定ファイバ入射端から距離zの位置でポンプ光パルスと衝突したプローブ光パルスの、分岐光ファイバの入射端での強度Iprobe(2L,z)は、式(3)で表される。

Figure 2017040576
If the loss coefficient of the branch optical fiber (#i) is α i , the total loss when reciprocating through the branch optical fiber (#i) is 2L i , and the incident power of the probe light pulse is I probe (0), the reflection at the end The intensity I probe (2L i) at the incident end of the branch optical fiber of the probe light pulse that collides with the pump light pulse at the position z 1 from the incident end of the measured fiber after being reflected by the type optical filter (#i) , Z 1 ) is expressed by equation (3).
Figure 2017040576

式(3)より、分岐光ファイバの入射端でのプローブ光の強度Iprobe(2L,z)は、gとIpump(z)との関数となる。ここで、Ipump(z)は、ポンプ光パルスの入射パワーをIpump(0)とすると、式(4)で表される。

Figure 2017040576
From Expression (3), the intensity I probe (2L i , z) of the probe light at the incident end of the branched optical fiber is a function of g B and I pump (z). Here, I pump (z) is expressed by Expression (4), where the incident power of the pump light pulse is I pump (0).
Figure 2017040576

また、プローブ光のみを入射した場合に分岐光ファイバの入射端へ戻ってくる反射プローブ光強度Iref(2L)は、式(5)で表される。

Figure 2017040576
Further, the reflected probe light intensity I ref (2L i ) that returns to the incident end of the branch optical fiber when only the probe light is incident is expressed by Expression (5).
Figure 2017040576

よって、式(3)は、式(4)及び式(5)を用いると式(6)として表される。

Figure 2017040576
Therefore, Formula (3) is expressed as Formula (6) when Formula (4) and Formula (5) are used.
Figure 2017040576

式(6)より、誘導ブリルアン散乱光の利得は、インタラクションした場所までの損失と誘導ブリルアン散乱係数との積をブリルアンインタラクションした距離の幅で積分した値となる。ここで、誘導ブリルアン利得係数g(f)は有限の周波数帯域をもち、周波数方向に積分した値は定数である。そのため、広帯域プローブ光及び広帯域ポンプ光において、条件2、3を満たす場合、常に誘導ブリルアン利得係数の周波数方向の積分値を取得できる。つまり、上記式(6)は、

Figure 2017040576
のみの関数となる。そこで、以下の演算を行うことで、ある地点zからの損失分布を取得することができる。
Figure 2017040576
よって、誘導ブリルアン散乱光の特性を解析すれば、ある地点zを基準にした被測定光ファイバの線路損失を測定することができる。 From the equation (6), the gain of the stimulated Brillouin scattered light is a value obtained by integrating the product of the loss to the interacted location and the stimulated Brillouin scattering coefficient with the width of the Brillouin interaction distance. Here, the induced Brillouin gain coefficient g B (f) has a finite frequency band, and the value integrated in the frequency direction is a constant. Therefore, when the conditions 2 and 3 are satisfied in the broadband probe light and the broadband pump light, the integrated value in the frequency direction of the induced Brillouin gain coefficient can always be acquired. That is, the above formula (6) is
Figure 2017040576
Is only a function. Therefore, by performing the following calculation, it is possible to obtain the loss distribution from a point z 0.
Figure 2017040576
Therefore, by analyzing the characteristics of the stimulated Brillouin scattered light, it is possible to measure the line loss of optical fiber to be measured relative to the certain point z 0.

(d)分岐光ファイバの距離に対するブリルアン散乱光分布の測定
被測定光ファイバの入射端から分岐光ファイバ(#a)(1≦a≦Nの整数、ここではN=8)の終端までの長さをLとする。プローブ光パルスは、分岐光ファイバ(#a)の終端に設置された反射型光フィルタ(#a)により反射される。ここで、分岐光ファイバの終端からの距離をl、被測定光ファイバの屈折率をn、真空中の光速をcとすると、反射されたプローブ光パルスはt/2秒後にl=c/n×t/2だけ進むので、被測定光ファイバの入射端からの距離をlx1とすると、その距離lx1は、

Figure 2017040576
となる。また、プローブ光パルスが被測定光ファイバに入射されてから光スプリッタにより分岐され、分岐光ファイバの終端の反射型光フィルタ(#a)で反射されて、被測定光ファイバの入射端からの距離lx1に到達する時間tは、
Figure 2017040576
である。 (D) Measurement of Brillouin scattered light distribution with respect to the distance of the branched optical fiber Length from the incident end of the measured optical fiber to the end of the branched optical fiber (#a) (1 ≦ a ≦ N, here N = 8) Let L be La . The probe light pulse is reflected by a reflection type optical filter (#a) installed at the end of the branch optical fiber (#a). Here, the distance from the end of the branch optical fiber l, the refractive index n of the optical fiber to be measured, when the speed of light in a vacuum is c, the reflected probe light pulses t 1/2 seconds after the l = c / Since it proceeds by n × t 1/2 , if the distance from the incident end of the measured optical fiber is l x1 , the distance l x1 is
Figure 2017040576
It becomes. Further, after the probe light pulse is incident on the optical fiber to be measured, it is branched by the optical splitter, reflected by the reflection type optical filter (#a) at the end of the branched optical fiber, and the distance from the incident end of the optical fiber to be measured. The time t to reach l x1 is
Figure 2017040576
It is.

ポンプ光を被測定光ファイバに入射する時刻は、プローブ光を入射してからt秒後とする。ポンプ光がt秒後に到達する被測定光ファイバの入射端からの距離をlx2とすると、その距離lx2は式(10)で表される。

Figure 2017040576
The time when the pump light is incident on the optical fiber to be measured is t 1 second after the probe light is incident. Assuming that the distance from the incident end of the optical fiber to be measured that the pump light reaches after t seconds is l x2 , the distance l x2 is expressed by Expression (10).
Figure 2017040576

式(8)、式(10)より、c・t/2nの位置でプローブ光パルスとポンプ光パルスとはインタラクションする。また、インタラクションする時間は、分岐光ファイバの終端の反射型光フィルタ(#a)で反射された時間からt/2秒後である。つまり、プローブ光パルスとポンプ光パルスとを被測定光ファイバに入射する時間差tを変化させることにより、プローブ光とポンプ光がインタラクションする位置を制御できる。このため、距離に対する誘導ブリルアン散乱の特性分布を求めることができる。 From the expressions (8) and (10), the probe light pulse and the pump light pulse interact at the position of c · t 1 / 2n. Also, time for interaction is t 1/2 seconds after the time that is reflected by the reflection type optical filter at the end of the branch optical fiber (#a). That is, the position where the probe light and the pump light interact can be controlled by changing the time difference t 1 at which the probe light pulse and the pump light pulse are incident on the optical fiber to be measured. For this reason, the characteristic distribution of stimulated Brillouin scattering with respect to the distance can be obtained.

(e)分岐光ファイバ(#a)で反射されたプローブ光パルスが光受信手段26に到達する時間の測定
プローブ光パルスが光受信手段26に到達する時間をtdaとする。プローブ光パルスは、分岐光ファイバの終端の反射型光フィルタ(#a)により反射され、光受信手段26へ戻ってくる。そのため、到達時間は、式(11)で表される。

Figure 2017040576
(E) Measurement of the time when the probe light pulse reflected by the branched optical fiber (#a) reaches the light receiving means 26 The time when the probe light pulse reaches the light receiving means 26 is defined as tda . The probe light pulse is reflected by the reflection type optical filter (#a) at the end of the branch optical fiber and returns to the light receiving means 26. Therefore, the arrival time is expressed by the equation (11).
Figure 2017040576

ここで、他の分岐光ファイバ(#b)(1≦b≦Nの整数、ここではN=8)から戻ってきたプローブ光パルスが光受信手段26に到達する時間tdbは、式(12)で表される。

Figure 2017040576
よって、光受信手段26に戻る時間差は、式(13)で表される。
Figure 2017040576
Here, the time t db when the probe light pulse returned from the other branch optical fiber (#b) (integer of 1 ≦ b ≦ N, here N = 8) reaches the light receiving means 26 is expressed by the equation (12). ).
Figure 2017040576
Therefore, the time difference for returning to the optical receiving means 26 is expressed by equation (13).
Figure 2017040576

≠Lのとき、光受信手段26に到達する時間が異なる。被測定ファイバが分岐光ファイバを含むとき、次の条件も満足する必要がある。
(条件4)
プローブ光パルスのパルス幅をτとすると、

Figure 2017040576
であること。 When L a ≠ L b, the time for reaching the light receiving means 26 is different. When the fiber to be measured includes a branched optical fiber, the following conditions must also be satisfied.
(Condition 4)
If the pulse width of the probe light pulse is τ,
Figure 2017040576
Be.

条件4を満たすとき、分岐光ファイバ(#1)〜(#8)から戻ったプローブ光パルスは光スプリッタで重ならない。そのため、光受信手段26の到達時間を測定することで、分岐光ファイバ(#1)〜(#8)のうちどの分岐光ファイバから出力されたプローブ光パルスであるかを時間的に切り分けることができる。   When the condition 4 is satisfied, the probe light pulses returned from the branch optical fibers (# 1) to (# 8) do not overlap with the optical splitter. Therefore, by measuring the arrival time of the optical receiving means 26, it is possible to temporally determine which of the branched optical fibers of the branched optical fibers (# 1) to (# 8) is the probe light pulse. it can.

上記(a)〜(e)により、光線路特性解析装置301は、BFSばらつきを補償し、高感度な分岐光ファイバ個別の損失分布を測定可能である。図8は、光線路特性解析装置301が図7の被測定ファイバを測定した結果である。分岐光ファイバ#1と#2に曲げがあり、分岐光ファイバ#2と#8は途中で光ファイバの種類が変更されている。   From the above (a) to (e), the optical line characteristic analyzing apparatus 301 can compensate for the BFS variation and can measure the loss distribution of each highly sensitive branched optical fiber. FIG. 8 shows the result of the optical line characteristic analyzer 301 measuring the measured fiber of FIG. The branched optical fibers # 1 and # 2 are bent, and the types of the optical fibers of the branched optical fibers # 2 and # 8 are changed on the way.

以上より、本実施形態の光線路特性解析装置は、被測定光ファイバの距離方向において、温度及び歪、並びに、ファイバパラメータの違いによりBFSが変化した場合においても、高速・高感度な分岐光ファイバそれぞれの損失分布を取得可能である。   As described above, the optical line characteristic analyzing apparatus of the present embodiment is a high-speed, high-sensitivity branched optical fiber even when the BFS changes due to temperature, strain, and fiber parameter differences in the distance direction of the optical fiber to be measured. Each loss distribution can be acquired.

図8は、光線路特性解析装置301による測定手順を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing a measurement procedure by the optical line characteristic analyzer 301.

まず、ポンプ光パルスの掃引速度γとパルス幅τを設定する。(ステップS1)
次に、プローブ光パルスとポンプ光パルスとの入射時間差tを設定する(ステップS2)。
First, the pump light pulse sweep speed γ and pulse width τ are set. (Step S1)
Then, set the incident time difference t 1 between the probe light pulse and the pump light pulse (step S2).

次に、光線路特性解析装置301は、プローブ光パルスのみを被測定光ファイバへ出力する(ステップS3)。演算処理装置28は、戻り光の到達時間からどの分岐光ファイバの反射型光フィルタで反射されたプローブ光パルスのデジタル信号であるかを特定する(ステップS4)。また、演算処理装置28は、反射プローブ光強度を取得する(ステップS5)。   Next, the optical line characteristic analyzing apparatus 301 outputs only the probe light pulse to the optical fiber to be measured (step S3). The arithmetic processing unit 28 specifies which of the branched optical fibers is the digital signal of the probe light pulse reflected by the reflection type optical filter from the arrival time of the return light (step S4). Moreover, the arithmetic processing unit 28 acquires the reflected probe light intensity (step S5).

次に、光線路特性解析装置301は、プローブ光パルス及びポンプ光パルスを被測定光ファイバへ出力する(ステップS6)。演算処理装置28は、分岐光ファイバの反射型光ファイバにより反射されたプローブ光パルスから誘導ブリルアン散乱光を解析する(ステップS7)。演算処理装置28は、解析結果を後段へ出力する(ステップS8)。   Next, the optical line characteristic analyzer 301 outputs the probe light pulse and the pump light pulse to the optical fiber to be measured (step S6). The arithmetic processing unit 28 analyzes the stimulated Brillouin scattered light from the probe light pulse reflected by the reflection type optical fiber of the branch optical fiber (step S7). The arithmetic processing unit 28 outputs the analysis result to the subsequent stage (step S8).

続いて、演算処理装置28は、最長の分岐光ファイバの反射型光ファイバにより反射されたポンプ光パルスが到達したか否かを判断する(ステップS9)。演算処理装置28は、ポンプ光パルスが到達した場合(ステップS9のYes)、入力時間差が2nL/cと等しいか否かを判断する(ステップS10)。入力時間差が2nL/cと等しくない場合(ステップS10のNo)、演算処理装置28は、入力時間差tをt=t+Δtと設定して(ステップS11)、ステップS3の処理から解析処理を繰り返し行う。ステップS10で入力時間差が2nL/cと等しい場合(ステップS10のYes)、演算処理装置28は、一連の測定作業を終了する。 Subsequently, the arithmetic processing unit 28 determines whether or not the pump light pulse reflected by the reflective optical fiber of the longest branched optical fiber has arrived (step S9). If the pump light pulse has arrived (Yes in step S9), the arithmetic processing unit 28 determines whether or not the input time difference is equal to 2 nL / c (step S10). When the input time difference is not equal to 2 nL / c (No in step S10), the arithmetic processing unit 28 sets the input time difference t as t = t 1 + Δt (step S11), and repeats the analysis process from the process in step S3. Do. When the input time difference is equal to 2 nL / c in Step S10 (Yes in Step S10), the arithmetic processing unit 28 ends the series of measurement operations.

ここで、光周波数差掃引ステップはステップS1、プローブ光パルス入射ステップ及びポンプ光パルス入射ステップはステップS6、戻り光受光ステップ、ブリルアン利得取得ステップ及び特性解析ステップはステップS7、光路長差検出ステップはステップS3からステップS5に相当する。   Here, the optical frequency difference sweep step is step S1, the probe light pulse injection step and the pump light pulse injection step are step S6, the return light receiving step, the Brillouin gain acquisition step and the characteristic analysis step are step S7, and the optical path length difference detection step is This corresponds to steps S3 to S5.

以上の処理をまとめると、本実施形態に係る解析方法は、以下のような処理手順となる。
手順1:ポンプ光パルスの周波数掃引速度γとパルス幅τを設定。
手順2:プローブ光パルスとポンプ光パルスとの入射時間差tを設定。
手順3:プローブ光パルスの戻り時間によりどの分岐光ファイバで反射したプローブ光パルスであるかを特定。
手順4:プローブ光パルスの光強度により、誘導ブリルアン利得を出力。
手順5:プローブ光パルスとポンプ光パルスとの入射時間差tを変化させて上記手順2から手順4を繰り返し、t=2nL/cで終了。
To summarize the above processing, the analysis method according to the present embodiment has the following processing procedure.
Procedure 1: Set frequency sweep speed γ and pulse width τ of pump light pulse.
Procedure 2: An incident time difference t 1 between the probe light pulse and the pump light pulse is set.
Step 3: Specify which branch optical fiber reflects the probe light pulse according to the return time of the probe light pulse.
Procedure 4: Output stimulated Brillouin gain according to the light intensity of the probe light pulse.
Procedure 5: The procedure 2 to the procedure 4 are repeated while changing the incident time difference t 1 between the probe light pulse and the pump light pulse, and the process is completed at t = 2 nL / c.

このように、本実施形態では、光線路特性解析装置301は、プローブ光の変調周波数帯域幅が被測定光ファイバにおける長手方向のBFSの変化量より大きく、周波数差がBFSと同程度のプローブ光とポンプ光とを用意する。光線路特性解析装置301は、プローブ光を、プローブ光のパルス幅が分岐光ファイバの長さの差の最小値ΔLminを利用した条件を満たすようにパルス化すると共に、ポンプ光をパルス化する。光線路特性解析装置301は、プローブ光パルス及びポンプ光パルスに入射時間差を与えて被測定光ファイバへ入射する。そして、光線路特性解析装置301は、入射時間差を変えながら、プローブ光パルス及びポンプ光パルスを被測定光ファイバへ入射し、プローブ光パルス及びポンプ光パルスのインタラクションにより発生する誘導ブリルアン後方散乱光を解析する。これにより、光線路特性解析装置301は、どの分岐光ファイバのどの地点においても常にブリルアン利得のピークにおいてブリルアン増幅を受け、どの分岐光ファイバからの誘導ブリルアン散乱かを特定することが可能となる。このため、光線路特性解析装置301は、高感度に分岐光ファイバ毎の損失分布を求めることができる。 As described above, in this embodiment, the optical line characteristic analyzing apparatus 301 has a probe light whose probe frequency has a modulation frequency bandwidth larger than the amount of change in BFS in the longitudinal direction of the optical fiber to be measured and whose frequency difference is about the same as BFS. Prepare a pump light. The optical line characteristic analyzing apparatus 301 pulses the probe light so that the pulse width of the probe light satisfies the condition using the minimum value ΔL min of the difference between the lengths of the branched optical fibers, and pulses the pump light. . The optical line characteristic analyzer 301 makes an incident time difference between the probe light pulse and the pump light pulse and enters the optical fiber to be measured. Then, the optical line characteristic analyzer 301 enters the probe light pulse and the pump light pulse into the optical fiber to be measured while changing the difference in incident time, and generates the stimulated Brillouin backscattered light generated by the interaction of the probe light pulse and the pump light pulse. To analyze. As a result, the optical line characteristic analyzing apparatus 301 can always perform Brillouin amplification at the Brillouin gain peak at any point of any branch optical fiber, and identify which Brillouin scattering from which branch optical fiber. For this reason, the optical line characteristic analyzer 301 can obtain | require the loss distribution for every branch optical fiber with high sensitivity.

したがって、分岐光ファイバの距離方向でBFSが異なる場合でも、一回の測定で常にブリルアン利得のピーク値を取得することが可能なため、高感度に分岐光ファイバの損失特性を測定することができる。   Therefore, even when the BFS is different in the distance direction of the branched optical fiber, the peak value of the Brillouin gain can always be obtained by one measurement, so that the loss characteristic of the branched optical fiber can be measured with high sensitivity. .

なお、上記実施形態では、光線路特性解析装置301がサーキュレータ21を備える場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。光線路特性解析装置301は、例えば、サーキュレータ21の代わりにカプラを備えていても構わない。   In the above embodiment, the case where the optical line characteristic analyzing apparatus 301 includes the circulator 21 has been described as an example. However, it is not limited to this. For example, the optical line characteristic analyzing apparatus 301 may include a coupler instead of the circulator 21.

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

[付記]
以下は、本発明に係る光線路特性解析装置を説明したものである。
(1):
遠端に反射を有する被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析装置であって、
波長の異なるプローブ光パルス及び第2の光源と、
プローブ光パルス及び第2の光源からの光をパルス化し、プローブ光パルスを生成するプローブ光パルス及び第2のパルス化器と、
前記プローブ光パルス及び第2のパルス化器に対し、前記プローブ光パルス及び前記ポンプ光パルスを発生させるタイミングを制御することで、前記プローブ光パルス及び前記ポンプ光パルスが発生される時間差を制御する入射時間制御器と、
前記プローブ光パルス及びポンプ光パルスを合波し、前記合波したプローブ光パルス及びポンプ光パルスを前記被測定光線路の光線路に入射する合波素子と、
前記光線路の入射端から出射される戻り光を受光して電気信号へ変換する光受信器と、
前記電気信号をデジタル信号へ変換する変換器と、
被測定線路のブリルアン周波数シフト分布幅Bに対して、反射したプローブ光とポンプ光が交差する時に経験する周波数差の範囲Fが同等またはそれ以上となるように設定し、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとを前記被測定光線路へ入射させる時間差を設定し、
前記プローブ光パルスが前記光線路で反射されて戻ってきた光強度を利用し、ブリルアン利得を算出し、
前記時間差を変化させ、変化させた時間差毎にブリルアン利得を算出し、
前記時間差を変化させながら算出した前記ブリルアン利得を利用し、前記光線路の損失分布を取得する演算処理装置と、
を具備する光線路特性解析装置。
[Appendix]
The following describes the optical line characteristic analyzing apparatus according to the present invention.
(1):
An optical line characteristic analyzer for analyzing the characteristics of a measured optical line having reflection at the far end,
Probe light pulses of different wavelengths and a second light source;
A probe light pulse and a second pulse generator for pulsing the probe light pulse and the light from the second light source to generate the probe light pulse;
The time difference at which the probe light pulse and the pump light pulse are generated is controlled by controlling the timing at which the probe light pulse and the pump light pulse are generated with respect to the probe light pulse and the second pulse generator. An incident time controller;
Combining the probe light pulse and the pump light pulse, and combining the probe light pulse and the pump light pulse that are incident on the optical line of the measured optical line;
An optical receiver that receives the return light emitted from the incident end of the optical line and converts it into an electrical signal;
A converter for converting the electrical signal into a digital signal;
The frequency difference range F experienced when the reflected probe light and pump light intersect with the Brillouin frequency shift distribution width B of the measured line is set to be equal to or greater than
Set a time difference for making the probe light pulse and the pump light pulse incident on the measured optical line,
Utilizing the light intensity that the probe light pulse is reflected back from the optical line, Brillouin gain is calculated,
The time difference is changed, and the Brillouin gain is calculated for each changed time difference.
Utilizing the Brillouin gain calculated while changing the time difference, an arithmetic processing device for obtaining a loss distribution of the optical line;
An optical line characteristic analyzing apparatus comprising:

(2):
反射プローブ光とポンプ光が交差する時に周波数差の範囲Fを与えるために、ポンプ光のみを線形に周波数掃引速度γで変調する光周波数変調手段をもつことを特徴とする上記(1)記載の光線路特性解析装置。
(2):
The optical frequency modulation means for modulating only the pump light linearly at a frequency sweep speed γ in order to give a frequency difference range F when the reflected probe light and the pump light intersect each other is described in (1). Optical line characteristic analyzer.

(3):
被測定ファイバが基幹光線路の一方端を光分岐器によって複数に分岐し、前記光分岐器の分岐端部それぞれに分岐光線路の一方端を光結合してなる分岐光線路であり、
プローブ光のパルス幅が前記複数の分岐光線路間の長さの差の最小値を利用した条件を満たすようにパルス化し、
前記プローブ光パルスが前記分岐光線路で反射されて戻ってくる時間から、前記プローブ光パルスが、前記複数の分岐光線路のうちどの分岐光線路で反射されたかを特定し、
前記戻ってきたプローブ光パルスの光強度を利用し、ブリルアン利得を算出し、
前記時間差を変化させ、変化させた時間差毎にブリルアン利得を算出し、
前記時間差を変化させながら算出した前記ブリルアン利得を利用し、前記複数の分岐光線路それぞれの損失分布を取得することを特徴とする上記(1)及び(2)記載の光線路特性解析装置。
(3):
A fiber to be measured is a branched optical line formed by branching one end of a basic optical line into a plurality by an optical branching unit, and optically coupling one end of the branched optical line to each branching end portion of the optical branching unit,
The pulse width of the probe light is pulsed so as to satisfy the condition using the minimum value of the difference in length between the plurality of branched optical lines,
From the time when the probe light pulse is reflected back from the branch optical line, the probe light pulse is identified from which of the plurality of branch optical lines is reflected,
Utilizing the light intensity of the returned probe light pulse, the Brillouin gain is calculated,
The time difference is changed, and the Brillouin gain is calculated for each changed time difference.
The optical line characteristic analysis apparatus according to (1) and (2), wherein the loss distribution of each of the plurality of branched optical lines is acquired using the Brillouin gain calculated while changing the time difference.

(4):
被測定ファイバに補償するブリルアン周波数シフト範囲に相当するポンプ光の第一試験光に対する光周波数差が、ポンプ光パルスの時間的に後ろ側に配置することで、損失発生地点におけるクロストークを最小化することを特徴とする上記(1)及び(2)記載の光線路特性解析装置。
(4):
The optical frequency difference between the pump light and the first test light corresponding to the Brillouin frequency shift range to be compensated for the fiber to be measured is placed behind the pump light pulse in time to minimize crosstalk at the loss occurrence point The optical line characteristic analyzing apparatus according to (1) and (2) above, characterized in that:

(5):
半導体レーザの注入電流を強度変調することで、第二試験光を発生することを特徴とする上記(2)記載の光線路特性解析装置。
(5):
The apparatus for analyzing optical line characteristics according to (2) above, wherein the second test light is generated by intensity-modulating the injection current of the semiconductor laser.

[効果]
以上のように、本発明は、波長の異なる二種の試験光を用意し、パルス化した後に二種のパルス試験光に入射時間差を与えて被測定光線路に入射することで、先に入射したパルス試験光(プローブ光)の反射光と、後に入射したパルス試験光(ポンプ光)が対向伝搬することにより発生した誘導ブリルアン後方散乱光を光受信器で受信し、ポンプ光の光周波数を線形に変調し、変調帯域幅を補償すべきBFS範囲と同等またはそれ以上に設定することで、補償すべきBFS範囲によらず、常にブリルアン利得ピークを取得できるため、高感度な測定が可能となる。
したがって、本発明によれば、BFSの異なる光線路の損失分布を高感度に測定することのできる光線路特性測定装置及びその測定方法を提供することができる。
[effect]
As described above, according to the present invention, two types of test lights having different wavelengths are prepared, and after being pulsed, an incident time difference is given to the two types of pulsed test lights to be incident on the optical line to be measured. The reflected Brillouin backscattered light generated by the opposite propagation of the reflected pulse test light (probe light) and the later incident pulse test light (pump light) is received by the optical receiver, and the optical frequency of the pump light is determined. By linearly modulating and setting the modulation bandwidth to be equal to or greater than the BFS range to be compensated, a Brillouin gain peak can always be obtained regardless of the BFS range to be compensated, enabling high-sensitivity measurement. Become.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an optical line characteristic measuring apparatus and a measuring method thereof that can measure loss distribution of optical lines having different BFSs with high sensitivity.

10:光源
10−1:第1試験光出力手段
10−2:第2試験光出力手段
12:光周波数変更手段
13、14:光パルス化手段
15、16:入射時間制御手段
20:合波素子
21:サーキュレータ
22:光スプリッタ
23:分岐光線路
24:光反射フィルタ
25:基幹光ファイバ
26:光受信手段
27:A/D変換器
28:演算処理装置
10: light source 10-1: first test light output means 10-2: second test light output means 12: optical frequency changing means 13, 14: optical pulse converting means 15, 16: incident time control means 20: multiplexing element 21: circulator 22: optical splitter 23: branching optical line 24: light reflection filter 25: backbone optical fiber 26: optical receiving means 27: A / D converter 28: arithmetic processing unit

Claims (8)

被測定光線路でブリルアン(Brillouin)散乱を発生させるポンプ光パルスと、前記被測定光線路の遠端で反射させて前記ポンプ光パルスと相互作用させるプローブ光パルスと、を伝搬させ、前記被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析装置であって、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとの光周波数差である設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動する光周波数差掃引手段と、
前記プローブ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスを前記被測定光線路に入射するプローブ光パルス入射手段と、
前記ポンプ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスが前記被測定光線路に入射された所定時間後に前記ポンプ光パルスを前記被測定光線路に入射するポンプ光パルス入射手段と、
前記被測定光線路からの戻り光パルスを受光し、電気信号に変換する戻り光受光手段と、
前記戻り光受光手段で変換した前記電気信号から前記所定時間におけるブリルアン利得を取得するブリルアン利得取得手段と、
前記所定時間を変化させて取得したブリルアン利得から前記被測定光線路の距離に対する損失分布を取得する特性解析手段と、
を備えることを特徴とする光線路特性解析装置。
Propagating a pump light pulse that generates Brillouin scattering in the optical line to be measured and a probe light pulse that is reflected at the far end of the optical line to be measured and interacts with the pump light pulse, and the measured light An optical line characteristic analyzer for analyzing the characteristics of an optical line,
An optical frequency difference sweeping means for linearly varying a set Brillouin frequency shift f B which is an optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse;
Probe light pulse incident means for generating the probe light pulse and for injecting the probe light pulse into the measured optical line;
A pump light pulse incident means for generating the pump light pulse, and entering the pump light pulse into the measured optical line after a predetermined time when the probe light pulse is incident on the measured optical line;
A return light receiving means for receiving a return light pulse from the measured optical line and converting it to an electrical signal;
Brillouin gain acquisition means for acquiring a Brillouin gain at the predetermined time from the electrical signal converted by the return light receiving means;
Characteristic analysis means for obtaining a loss distribution with respect to the distance of the optical line to be measured from the Brillouin gain obtained by changing the predetermined time;
An optical line characteristic analyzing apparatus comprising:
前記光周波数差掃引手段は、設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動させる線形変動範囲が、前記被測定光線路において測定対象とするブリルアン周波数シフト分布幅に相当する測定対象周波数範囲以上であることを特徴とする請求項1に記載の光線路特性解析装置。 The optical frequency difference sweeping means, it linear variation range for varying the set Brillouin frequency shift f B linearly is, the is measured frequency range of which corresponds to the Brillouin frequency shift distribution width to be measured in the measurement beam path The optical line characteristic analyzing apparatus according to claim 1. 前記光周波数差掃引手段は、前記線形変動範囲の光周波数掃引の開始周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差より、前記線形変動範囲の光周波数掃引の終了周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差の方が小さくなるように、前記測定対象周波数範囲を前記線形変動範囲に配置することを特徴とする請求項2に記載の光線路特性解析装置。   The optical frequency difference sweeping means determines the optical frequency sweep end frequency of the linear variation range and the optical measurement based on the frequency difference between the optical frequency sweep start frequency of the linear variation range and the median value of the optical measurement target frequency range. 3. The optical line characteristic analyzing apparatus according to claim 2, wherein the measurement target frequency range is arranged in the linear variation range so that a frequency difference from a median of the target frequency range is smaller. 前記被測定光線路が、1つの基幹光線路と複数の分岐光線路とを光スプリッタで接続する構造の場合に、前記分岐光線路の長さの差のうち最小の差ΔLminを検出する光路長差検出手段をさらに備えており、
前記プローブ光パルス入射手段は、前記プローブ光パルスのパルス幅を2nΔLmin/cより狭く設定すること
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光線路特性解析装置。
When the measured optical line has a structure in which one basic optical line and a plurality of branched optical lines are connected by an optical splitter, an optical path for detecting the minimum difference ΔL min among the length differences of the branched optical lines It further comprises a length difference detection means,
4. The optical line characteristic analyzing apparatus according to claim 1, wherein the probe light pulse incident unit sets a pulse width of the probe light pulse to be narrower than 2nΔL min / c. 5.
前記光周波数差掃引手段は、半導体レーザの注入電流を強度変調することで前記ポンプ光パルスの光周波数を変動す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線路特性解析装置。   5. The optical line characteristic analyzing apparatus according to claim 1, wherein the optical frequency difference sweeping means varies the optical frequency of the pump light pulse by intensity-modulating an injection current of a semiconductor laser. . 被測定光線路でブリルアン(Brillouin)散乱を発生させるポンプ光パルスと、前記被測定光線路の遠端で反射させて前記ポンプ光パルスと相互作用させるプローブ光パルスと、を伝搬させ、前記被測定光線路の特性を解析する光線路特性解析方法であって、
前記プローブ光パルスと前記ポンプ光パルスとの光周波数差である設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動する光周波数差掃引ステップと、
前記プローブ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスを前記被測定光線路に入射するプローブ光パルス入射ステップと、
前記プローブ光パルス入射ステップ後に、前記ポンプ光パルスを発生し、前記プローブ光パルスが入射された所定時間後に前記ポンプ光パルスを前記被測定光線路に入射するポンプ光パルス入射ステップと、
前記ポンプ光パルス入射ステップの後、前記被測定光線路からの戻り光パルスを受光し、電気信号に変換する戻り光受光ステップと、
前記戻り光受光ステップで変換した前記電気信号から前記所定時間におけるブリルアン利得を取得するブリルアン利得取得ステップと、
前記所定時間を変化させて取得したブリルアン利得から前記被測定光線路の距離に対する損失分布を取得する特性解析ステップと、
を行うことを特徴とする光線路特性解析方法。
Propagating a pump light pulse that generates Brillouin scattering in the optical line to be measured and a probe light pulse that is reflected at the far end of the optical line to be measured and interacts with the pump light pulse, and the measured light An optical line characteristic analysis method for analyzing the characteristics of an optical line,
An optical frequency difference sweeping step that linearly varies a set Brillouin frequency shift f B that is an optical frequency difference between the probe light pulse and the pump light pulse;
Generating the probe light pulse, and injecting the probe light pulse into the measured optical line;
After the probe light pulse incident step, the pump light pulse is generated, and the pump light pulse is incident on the measured optical line after a predetermined time when the probe light pulse is incident; and
After the pump light pulse incident step, a return light receiving step for receiving a return light pulse from the measured optical line and converting it to an electrical signal;
A Brillouin gain acquisition step of acquiring a Brillouin gain at the predetermined time from the electrical signal converted in the return light receiving step;
A characteristic analysis step of acquiring a loss distribution with respect to the distance of the optical line to be measured from the Brillouin gain acquired by changing the predetermined time;
The optical line characteristic analysis method characterized by performing.
前記光周波数差掃引ステップでは、
設定ブリルアン周波数シフトfを線形に変動させる線形変動範囲が、前記被測定光線路において測定対象とするブリルアン周波数シフト分布幅に相当する測定対象周波数範囲以上であり、
前記線形変動範囲の光周波数掃引の開始周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差より、前記線形変動範囲の光周波数掃引の終了周波数と前記光測定対象周波数範囲の中央値との周波数差の方が小さくなるように、前記測定対象周波数範囲を前記線形変動範囲に配置すること
を特徴とする請求項5に記載の光線路特性解析方法。
In the optical frequency difference sweep step,
Linear variation range for varying the set Brillouin frequency shift f B linearly is the is the measured frequency range of interest than that corresponding to the Brillouin frequency shift distribution width to be measured in the measurement beam path,
From the frequency difference between the optical frequency sweep start frequency of the linear variation range and the median value of the optical measurement target frequency range, the optical frequency sweep end frequency of the linear variation range and the median value of the optical measurement target frequency range 6. The optical line characteristic analysis method according to claim 5, wherein the measurement target frequency range is arranged in the linear variation range so that a frequency difference becomes smaller.
前記被測定光線路が、1つの基幹光線路と複数の分岐光線路とを光スプリッタで接続する構造である場合に、
前記プローブ光パルス入射ステップの前に、前記分岐光線路の長さの差のうち最小の差ΔLminを検出する光路長差検出ステップを行い、
前記プローブ光パルス入射ステップで、前記プローブ光パルスのパルス幅を2nΔLmin/cより狭く設定すること
を特徴とする請求項6又は7に記載の光線路特性解析方法。
When the measured optical line has a structure in which one basic optical line and a plurality of branched optical lines are connected by an optical splitter,
Before the probe light pulse incident step, an optical path length difference detecting step of detecting a minimum difference ΔL min among the length differences of the branched optical lines is performed.
8. The optical line characteristic analysis method according to claim 6, wherein a pulse width of the probe light pulse is set to be narrower than 2nΔL min / c in the probe light pulse incident step.
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