JP2024004749A - 信号検出装置及び光ファイバ特性測定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】振幅が時分割で変化する時分割信号の各々の振幅を分離して検出することができる信号検出装置等を提供する。【解決手段】信号検出装置１は、測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとを乗算する乗算部１３と、乗算部１３の乗算結果に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部１６と、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する内部メモリ１７と、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶するメモリ１８とを備え、フィルタ処理部１６は、内部メモリ１７に記憶された内部状態を用いてフィルタ処理を行い、内部メモリ１７は、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号の振幅の種別を示すインデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替え、メモリ１８は、インデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域を切り替える。【選択図】図１

Description

本発明は、信号検出装置及び光ファイバ特性測定装置に関する。
ロックインアンプは、一般的に、測定信号と参照信号とを乗算する乗算器と、乗算器で乗算された信号の直流成分（ＤＣ成分）を抽出するローパスフィルタとを備え、測定信号に含まれる特定の信号を検出する信号検出装置である。このようなロックインアンプは、ノイズに埋もれた微小信号を高感度に検出することができるという特徴を有する。尚、ロックインアンプには、乗算器及びローパスフィルタをアナログ回路で実現したアナログ型のものと、これらをディジタル回路で実現したディジタル型のものが存在する。
以下の特許文献１，２には、ロックインアンプを備える光ファイバ特性測定装置が開示されている。この光ファイバ特性測定装置は、光ファイバに光を入射させることによって発生するブリルアン散乱光を検出することで、光ファイバの長さ方向における温度分布や歪み分布を検出する装置である。光ファイバ内で発生するブリルアン散乱光は極めて微弱であり、このような微弱なブリルアン散乱光を高感度で検出するためにロックインアンプが用いられる。
特開２０１２－１５９３８７号公報 特開２０２２－０１４１７８号公報
ところで、従来のロックインアンプは、上述のように、測定信号と参照信号とを乗算して得られる信号から、ローパスフィルタによって直流成分を抽出するものである。このため、例えば、周波数が参照信号の周波数と同じであって、振幅が時分割で変化する信号（時分割信号）の各々の振幅を分離して検出することはできない。このような時分割信号が含まれる測定信号が従来のロックインアンプに入力されたとしても、従来のロックインアンプからは、時分割信号に対してローパスフィルタ処理を施した１つの出力が得られるのみである。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、振幅が時分割で変化する時分割信号の各々の振幅を分離して検出することができる信号検出装置、及び該信号検出装置を備える光ファイバ特性測装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による信号検出装置（１，２）は、測定信号（ＭＳ）と参照信号（ＲＳ）とを乗算する乗算部（１３）と、前記乗算部の乗算結果に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部（１６）と、前記フィルタ処理部の内部状態を記憶する第１記憶部（１７）と、前記フィルタ処理部の処理結果を記憶する第２記憶部（１８）と、を備え、前記フィルタ処理部は、前記第１記憶部に記憶された前記内部状態を用いて前記フィルタ処理を行い、前記第１記憶部は、前記測定信号に含まれる時分割信号（ＤＳ）の振幅の種別を示すインデックス信号（ＩＳ）に応じて、前記フィルタ処理部によって前記内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替え、前記第２記憶部は、前記インデックス信号に応じて、前記フィルタ処理部の処理結果が記憶される領域を切り替える。
また、本発明の第２の態様による信号検出装置は、第１の態様による信号検出装置において、前記測定信号をディジタル信号に変換する第１変換部（１１）と、前記参照信号をディジタル信号に変換する第２変換部（１２）と、前記インデックス信号が変化するタイミングを検出する検出部（１５）と、前記検出部で検出されたタイミングで、前記乗算部の乗算結果をリサンプルするリサンプル部（１４）と、を備える。
また、本発明の第３の態様による信号検出装置は、第１又は第２の態様による信号検出装置において、前記測定信号が入力される測定信号入力端（Ｔ１１）と、前記参照信号が入力される参照信号入力端（Ｔ１２）と、前記インデックス信号が入力されるインデックス信号入力端（Ｔ１３）と、を備える。
また、本発明の第４の態様による信号検出装置は、第１の態様による信号検出装置において、前記時分割信号の開始タイミングを規定する開始トリガ信号（ＴＳ）に基づいて、前記参照信号を生成するとともに、前記時分割信号の分割タイミングを示すタイミング信号（ＴＭ）を生成する第１生成部（２１）と、前記タイミング信号に基づいて前記インデックス信号を生成する第２生成部（２２）と、を備える。
また、本発明の第５の態様による信号検出装置は、第４の態様による信号検出装置において、前記第１生成部が、ディジタル信号としての前記参照信号を生成し、前記測定信号をディジタル信号に変換する第１変換部（１１）と、前記タイミング信号で示される分割タイミングで、前記乗算部の乗算結果をリサンプルするリサンプル部（１４）と、を備える。
また、本発明の第６の態様による信号検出装置は、第４又は第５の態様による信号検出装置において、前記測定信号が入力される測定信号入力端（Ｔ１１）と、前記開始トリガ信号が入力される開始トリガ信号入力端（Ｔ１４）と、を備える。
また、本発明の第７の態様による信号検出装置は、第１から第６の何れかの態様による信号検出装置において、前記フィルタ処理部が、無限インパルス応答ローパスフィルタによる処理を前記フィルタ処理として行う。
本発明の一態様にする光ファイバ特性測定装置（ＭＤ）は、周波数変調された変調光（Ｌ１）をポンプ光（ＬＰ）と参照光（ＬＲ）とに分岐する第１光分岐部（３２）と、前記ポンプ光を被測定光ファイバ（ＦＵＴ）の一端から入射させ、前記被測定光ファイバ内で生じたブリルアン散乱光（ＬＳ）を出力する第２光分岐部（３６）と、前記第２光分岐部から出力される前記ブリルアン散乱光と前記参照光との干渉光を検出する第１検出部（３９）と、前記第１検出部から出力される検出信号（Ｓ１）から前記ブリルアン散乱光のスペクトルであるブリルアンゲインスペクトルを求める解析部（４０）と、前記解析部で求められたブリルアンゲインスペクトルに含まれる前記変調光の変調周波数の二倍の周波数を有する二倍波成分を検出する第２検出部（４１）と、前記解析部で得られたブリルアンゲインスペクトルと前記第２検出部で検出された前記二倍波成分とに基づいて、前記被測定光ファイバの特性を測定する測定部（４２）と、を備え、前記第２検出部が、前記解析部で求められたブリルアンゲインスペクトルが前記測定信号として入力され、前記変調光の変調周波数の二倍の周波数を有する前記参照信号によって前記二倍波成分を検出する第１から第７の何れかの態様による信号検出装置を備える。
本発明によれば、振幅が時分割で変化する時分割信号の各々の振幅を分離して検出することができるという効果がある。
本発明の第１実施形態による信号検出装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による信号検出装置に入力される信号の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態による信号検出装置のメモリマップの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態による信号検出装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る光ファイバ特性測定装置の要部構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態による信号検出装置及び光ファイバ特性測定装置について詳細に説明する。以下では、まず、本発明の実施形態の概要について説明し、続いて本発明の各実施形態の詳細について説明する。
〔概要〕
本発明の実施形態は、振幅が時分割で変化する時分割信号の各々の振幅を分離して検出することができるようにするものである。例えば、光ファイバ特性測定装置において、光ファイバにパルス光を順次入射させた場合に、光ファイバから順次射出される微弱なブリルアン散乱光を検出して得られる時分割信号の各々の振幅を分離して検出することができるようにするものである。
ロックインアンプは、測定信号と参照信号とを乗算して得られる信号から、ローパスフィルタによって直流成分を抽出することにより、ノイズに埋もれた微小信号を高感度に検出する。ロックインアンプにおいて、測定信号に含まれる周波数ｆの成分を抽出する場合には、周波数ｆの信号を参照信号として用いる。このような参照信号と測定信号とが乗算されると、直流成分（ＤＣ成分）と二倍波成分（２ｆ成分）が得られる。従来のロックインアンプにおいては、得られた直流成分（ＤＣ成分）のみをローパスフィルタで抽出することにより、ノイズに埋もれた微小信号を高感度に検出している。尚、ローパスフィルタに代えてハイパスフィルタを用いることにより、二倍波成分（２ｆ成分）を得ることも可能である。
このような従来のロックインアンプに、振幅が時分割で変化する時分割信号が含まれる測定信号が入力されると、従来のロックインアンプからは、時分割信号に対してローパスフィルタ処理を施した１つの出力が得られるのみである。このため、従来のロックインアンプでは、時分割信号の各々の振幅を分離して検出することはできない。
本発明の実施形態による信号検出装置は、測定信号と参照信号とを乗算する乗算部と、乗算部の乗算結果に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、フィルタ処理部の内部状態を記憶する第１記憶部と、フィルタ処理部の処理結果を記憶する第２記憶部とを備える。フィルタ処理部は第１記憶部に記憶された内部状態を用いてフィルタ処理を行う。第１記憶部は、測定信号に含まれる時分割信号の振幅の種別を示すインデックス信号に応じて、フィルタ処理部によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替える。第２記憶部は、インデックス信号に応じて、フィルタ処理部の処理結果が記憶される領域を切り替える。これにより、振幅が時分割で変化する時分割信号の各々の振幅を分離して検出することができる。
〔信号検出装置〕
〈第１実施形態〉
図１は、本発明の第１実施形態による信号検出装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の信号検出装置１は、ＡＤＣ（アナログ／ディジタル変換部）１１（第１変換部）、ＡＤＣ１２（第２変換部）、乗算部１３、リサンプル部１４、変化点検出部１５（検出部）、フィルタ処理部１６、内部メモリ１７（第１記憶部）、及びメモリ１８（第２記憶部）を備える。
信号検出装置１には、測定信号ＭＳ、参照信号ＲＳ、及びインデックス信号ＩＳが入力される。信号検出装置１は、参照信号ＲＳ及びインデックス信号ＩＳを用いて、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳ（図２（ａ）参照）の各々の振幅を分離して検出する。尚、信号検出装置１は、測定信号ＭＳが入力される測定信号入力端Ｔ１１、参照信号ＲＳが入力される参照信号入力端Ｔ１２、及びインデックス信号ＩＳが入力されるインデックス信号入力端Ｔ１３、並びに、検出された振幅が出力される出力端Ｔ２０を備える。
図２は、本発明の第１実施形態による信号検出装置に入力される信号の一例を示す図である。図２（ａ）は、測定信号ＭＳの一例を示す図であり、図２（ｂ）は、参照信号ＲＳの一例を示す図であり、図２（ｃ）は、インデックス信号ＩＳの一例を示す図である。図２（ａ）に示す通り、測定信号ＭＳは、振幅が時分割で変化する時分割信号ＤＳが含まれるアナログ信号である。図２（ａ）に例示する時分割信号ＤＳは、２周期毎に振幅がＡ１，Ａ２，Ａ３と順次変化する信号であり、微弱な信号であるためノイズが重畳されている。尚、時分割信号ＤＳの周波数は、例えば、数～数十［ＭＨｚ］である。
図２（ｂ）に示す通り、参照信号ＲＳは、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳと同じ周波数を有し、時分割信号ＤＳに同期したアナログ信号である。図２（ｃ）に示す通り、インデックス信号ＩＳは、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳの振幅の種別を示す信号であって、時分割信号ＤＳに同期した信号である。図２（ｃ）に例示するインデックス信号ＩＳは、時分割信号ＤＳの振幅Ａ１の種別が「１」であり、時分割信号ＤＳの振幅Ａ２の種別が「２」であり、時分割信号ＤＳの振幅Ａ３の種別が「３」であることを示している。インデックス信号ＩＳは、複数ビット（例えば、１６ビット）のディジタル信号である。
尚、図２に示す例では、説明を簡単にするために、時分割信号ＤＳの振幅が３種類（振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３）である場合を例に挙げているが、時分割信号ＤＳの振幅は、２種類であっても、４種類以上であってもよい。尚、インデックス信号ＩＳが１６ビットである場合には、信号検出装置１で検出可能な時分割信号ＤＳの振幅の種類は、最大で６５５３６種類（＝２16種類）となる。
ＡＤＣ１１は、測定信号入力端Ｔ１１から入力される測定信号ＭＳをディジタル信号に変換する。ＡＤＣ１２は参照信号入力端Ｔ１２から入力される参照信号ＲＳをディジタル信号に変換する。乗算部１３は、ＡＤＣ１１でディジタル信号に変換された測定信号ＭＳと、ＡＤＣ１２でディジタル信号に変換された参照信号ＲＳとを乗算する。尚、ＡＤＣ１１，１２のサンプリング周波数は、例えば、数百［ＭＨｚ］である。
リサンプル部１４は、変化点検出部１５からタイミング信号ＴＭが出力される度に、乗算部１３の乗算結果をリサンプルする。ここで、リサンプル部１４を設ける第１の理由は、リサンプル部１４以降の処理タイミングを時分割信号ＤＳの時分割タイミングに揃えることができるため処理がしやすくなるためである。リサンプル部１４を設ける第２の理由は、信号検出装置１で最終的に検出されるのは乗算部１３の乗算結果に含まれる直流成分（ＤＣ成分）であるため、リサンプルによって高周波成分が失われても問題ないためである。尚、リサンプル部１４におけるサンプリング周波数（リサンプル周波数）は、例えば、数～数十［ＭＨｚ］である。また、リサンプル部１４は、元データ（乗算部１３の乗算結果）に対し、リサンプル周波数の１／２以下の周波数成分を通過させるローパスフィルタ処理を行う等のエリアシングノイズ対策を施してからデータ間引きを行っている。
変化点検出部１５は、インデックス信号ＩＳが変化するタイミングを検出する。具体的に、変化点検出部１５は、インデックス信号ＩＳの値の変化を検出し、その変化を検出した場合には、そのタイミングでタイミング信号ＴＭを出力する。上述の通り、リサンプル部１４は、変化点検出部１５からタイミング信号ＴＭが出力される度に乗算部１３の乗算結果をリサンプルするものである。このため、リサンプル部１４は、変化点検出部１５で検出されたタイミングで乗算部１３の乗算結果をリサンプルしているということができる。
フィルタ処理部１６は、リサンプル部１４でリサンプルされた乗算部１３の乗算結果に対してフィルタ処理を行う。例えば、フィルタ処理部１６は、上記のフィルタ処理として、無限インパルス応答（ＩＩＲ：Infinite Impulse Response）ローパスフィルタによる処理を行う。尚、フィルタ処理部１６は、上記のフィルタ処理として、有限インパルス応答（ＦＩＲ：Finite Impulse Response）ローパスフィルタによる処理を行うことも可能である。無限インパルス応答ローパスフィルタを用いる場合には、有限インパルス応答ローパスフィルタを用いる場合に比べて、内部状態量を少なくすることができる。このため、フィルタ処理部１６における処理負荷、及び内部メモリ１７の容量を考慮すると、有限インパルス応答ローパスフィルタよりも無限インパルス応答ローパスフィルタを用いるのが望ましい。
内部メモリ１７は、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶するメモリである。内部メモリ１７は、インデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替える。メモリ１８は、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶するメモリである。メモリ１８は、インデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域を切り替える。
図３は、本発明の第１実施形態による信号検出装置のメモリマップの一例を示す図である。尚、図３（ａ）は、内部メモリ１７のメモリマップを示す図であり、図３（ｂ）は、メモリ１８のメモリマップを示す図である。図３（ａ），（ｂ）に示す通り、内部メモリ１７及びメモリ１８には、時分割信号ＤＳの振幅の種類（振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３）に応じて、３つの領域がそれぞれ設けられる。
図３（ａ）に示す領域Ｒ１１は、例えば、インデックス信号ＩＳが「１」である場合に、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域である。領域Ｒ１２は、例えば、インデックス信号ＩＳが「２」である場合に、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域である。領域Ｒ１３は、例えば、インデックス信号ＩＳが「３」である場合に、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域である。
図３（ｂ）に示す領域Ｒ２１は、例えば、インデックス信号ＩＳが「１」である場合に、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域である。領域Ｒ２２は、例えば、インデックス信号ＩＳが「２」である場合に、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域である。領域Ｒ２３は、例えば、インデックス信号ＩＳが「３」である場合に、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域である。
つまり、図２（ａ）に示す振幅が振幅Ａ１である時分割信号ＤＳに対するフィルタ処理が行われる場合には、図３（ａ）に示す領域Ｒ１１に記憶された内部状態が用いられ、図３（ｂ）に示す領域Ｒ２１に処理結果が記憶される。図２（ａ）に示す振幅が振幅Ａ２である時分割信号ＤＳに対するフィルタ処理が行われる場合には、図３（ａ）に示す領域Ｒ１２に記憶された内部状態が用いられ、図３（ｂ）に示す領域Ｒ２２に処理結果が記憶される。図２（ａ）に示す振幅が振幅Ａ３である時分割信号ＤＳに対するフィルタ処理が行われる場合には、図３（ａ）に示す領域Ｒ１３に記憶された内部状態が用いられ、図３（ｂ）に示す領域Ｒ２３に処理結果が記憶される。
図３に例示した通り、内部メモリ１７及びメモリ１８に設けられる領域の数は、時分割信号ＤＳの振幅の種類に応じた数になる。時分割信号ＤＳの振幅の種類が膨大になった場合には、内部メモリ１７及びメモリ１８に設けられる領域の数も膨大になる。このような場合には、内部メモリ１７及びメモリ１８の容量を増やすことで対応可能である。
次に、上記構成における信号検出装置１の動作について説明する。信号検出装置１の動作が開始されると、測定信号ＭＳ、参照信号ＲＳ、及びインデックス信号ＩＳが、測定信号入力端Ｔ１１、参照信号入力端Ｔ１２、及びインデックス信号入力端Ｔ１３からそれぞれ入力される。尚、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳ、参照信号ＲＳ、及びインデックス信号ＩＳは、互いに同期している。
測定信号入力端Ｔ１１から入力された測定信号ＭＳは、ＡＤＣ１１によってディジタル信号に変換され、参照信号入力端Ｔ１２から入力された参照信号ＲＳは、ＡＤＣ１２によってディジタル信号に変換される。ディジタル信号に変換された測定信号ＭＳ及び参照信号ＲＳは、乗算部１３によって乗算される。
一方、インデックス信号入力端Ｔ１３から入力されたインデックス信号ＩＳは、変化点検出部１５に入力され、その値の変化が検出される。変化点検出部１５で値の変化が検出されると、変化点検出部１５からリサンプル部１４に対してタイミング信号ＴＭが出力される。また、インデックス信号ＩＳは、内部メモリ１７及びメモリ１８に入力され、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域がそれぞれ設定される。
例えば、インデックス信号入力端Ｔ１３から入力された入力されたインデックス信号ＩＳが「１」であるとする。このとき、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域として、例えば、図３（ａ）に示す内部メモリ１７の領域Ｒ１１が設定される。また、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域として、例えば、図３（ｂ）に示すメモリ１８の領域Ｒ２１が設定される。
乗算部１３の乗算結果は、リサンプル部１４に入力され、変化点検出部１５から出力されるタイミング信号ＴＭのタイミングでリサンプルされる。リサンプル部１４でリサンプルされた乗算部１３の乗算結果は、フィルタ処理部１６に入力されてフィルタ処理が行われる。具体的には、フィルタ処理部１６において、無限インパルス応答ローパスフィルタによる処理が行われ、直流成分（ＤＣ成分）を抽出する処理が行われる。
インデックス信号ＩＳによって設定された内部メモリ１７の領域（ここでは、図３（ａ）に示す領域Ｒ１１）に内部状態が記憶されている場合には、フィルタ処理部１６は、その内部状態を読み出して上記のフィルタ処理を行う。尚、フィルタ処理部１６の内部状態は、逐次、インデックス信号ＩＳによって設定された内部メモリ１７の領域（ここでは、図３（ａ）に示す領域Ｒ１１）に書き込まれる。
フィルタ処理部１６の処理結果（抽出された直流成分（ＤＣ成分））は、インデックス信号ＩＳによって設定されたメモリ１８の領域（ここでは、図３（ｂ）に示す領域Ｒ２１）に記憶される。尚、ここで抽出された直流成分（ＤＣ成分）は、図２（ａ）に示す振幅Ａ１の大きさを示すものである。
次に、インデックス信号入力端Ｔ１３から入力されたインデックス信号ＩＳが「１」から「２」に変わったとする。すると、その値の変化が変化点検出部１５で検出され、変化点検出部１５からリサンプル部１４に対してタイミング信号ＴＭが出力される。そして、リサンプル部１４において、乗算部１３の乗算結果がタイミング信号ＴＭのタイミングでリサンプルされる。
また、インデックス信号ＩＳの変化に応じて、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域がそれぞれ新たに設定される。具体的に、インデックス信号ＩＳが「２」に変わった場合には、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域として、例えば、図３（ａ）に示す内部メモリ１７の領域Ｒ１２が新たに設定される。また、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域として、例えば、図３（ｂ）に示すメモリ１８の領域Ｒ２２が新たに設定される。
リサンプル部１４でリサンプルされた乗算部１３の乗算結果は、フィルタ処理部１６に入力されてフィルタ処理が行われる。ここで、インデックス信号ＩＳによって設定された内部メモリ１７の領域（ここでは、図３（ａ）に示す領域Ｒ１２）に内部状態が記憶されている場合には、フィルタ処理部１６は、その内部状態を読み出して上記のフィルタ処理を行う。尚、フィルタ処理部１６の内部状態は、逐次、インデックス信号ＩＳによって設定された内部メモリ１７の領域（ここでは、図３（ａ）に示す領域Ｒ１２）に書き込まれる。
フィルタ処理部１６の処理結果（抽出された直流成分（ＤＣ成分））は、インデックス信号ＩＳによって設定されたメモリ１８の領域（ここでは、図３（ｂ）に示す領域Ｒ２２）に記憶される。尚、ここで抽出された直流成分（ＤＣ成分）は、図２（ａ）に示す振幅Ａ２の大きさを示すものである。
次に、インデックス信号入力端Ｔ１３から入力されたインデックス信号ＩＳが「２」から「３」に変わったとする。すると、その値の変化が変化点検出部１５検出でされ、変化点検出部１５からリサンプル部１４に対してタイミング信号ＴＭが出力される。そして、リサンプル部１４において、乗算部１３の乗算結果がタイミング信号ＴＭのタイミングでリサンプルされる。
また、インデックス信号ＩＳの変化に応じて、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域がそれぞれ新たに設定される。具体的に、インデックス信号ＩＳが「３」に変わった場合には、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域として、例えば、図３（ａ）に示す内部メモリ１７の領域Ｒ１３が新たに設定される。また、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域として、例えば、図３（ｂ）に示すメモリ１８の領域Ｒ２３が新たに設定される。
リサンプル部１４でリサンプルされた乗算部１３の乗算結果は、フィルタ処理部１６に入力されてフィルタ処理が行われる。ここで、インデックス信号ＩＳによって設定された内部メモリ１７の領域（ここでは、図３（ａ）に示す領域Ｒ１３）に内部状態が記憶されている場合には、フィルタ処理部１６は、その内部状態を読み出して上記のフィルタ処理を行う。尚、フィルタ処理部１６の内部状態は、逐次、インデックス信号ＩＳによって設定された内部メモリ１７の領域（ここでは、図３（ａ）に示す領域Ｒ１３）に書き込まれる。
フィルタ処理部１６の処理結果（抽出された直流成分（ＤＣ成分））は、インデックス信号ＩＳによって設定されたメモリ１８の領域（ここでは、図３（ｂ）に示す領域Ｒ２３）に記憶される。尚、ここで抽出された直流成分（ＤＣ成分）は、図２（ａ）に示す振幅Ａ３の大きさを示すものである。
以後同様に、インデックス信号ＩＳの値が変わる度に、乗算部１３の乗算結果がそのタイミングでリサンプルされ、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域がそれぞれ設定される。ここで、インデックス信号ＩＳの値に応じた領域が既に設定されている場合には、その領域がフィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域として設定される。これに対し、インデックス信号ＩＳの値に応じた領域が設定されていない場合には、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域が新たに設定される。
例えば、インデックス信号ＩＳの値が再び「１」に変わったとする。すると、例えば、図３（ａ）に示す内部メモリ１７の領域Ｒ１１と、図３（ｂ）に示すメモリ１８の領域Ｒ２１とがフィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域としてそれぞれ設定される。これに対し、例えば、インデックス信号ＩＳの値が新たな値「４」になったとする。すると、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域として、例えば、図３（ａ）に示す内部メモリ１７の領域Ｒ１１～Ｒ１３以外の領域が新たに設定される。また、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域として、例えば、図３（ｂ）に示すメモリ１８の領域Ｒ２１～Ｒ２３以外の領域が新たに設定される。
以上の処理が行われることで、図２（ａ）に示す時分割信号ＤＳの振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３の大きさを示す値が、メモリ１８の互いに異なる領域に記憶される。例えば、振幅Ａ１の大きさを示す値は、メモリ１８の領域Ｒ２１に記憶され、振幅Ａ２の大きさを示す値は、メモリ１８の領域Ｒ２２に記憶され、振幅Ａ３の大きさを示す値は、メモリ１８の領域Ｒ２３に記憶される（図３（ｂ）参照）。
メモリ１８の互いに異なる領域に記憶された値は、例えば、メモリ１８に対する読み出しアドレスを指定することにより読み出すことができる。メモリ１８から読み出された値は、信号検出装置１の出力端Ｔ２０から出力される。このようにして、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳの各々の振幅が分離して検出される。
以上の通り、本実施形態では、測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとを乗算する乗算部１３と、乗算部１３の乗算結果に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部１６とを備える。また、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する内部メモリ１７と、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶するメモリ１８とを備える。そして、フィルタ処理部１６は内部メモリ１７に記憶された内部状態を用いてフィルタ処理を行う。内部メモリ１７は、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳの振幅の種別を示すインデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替える。メモリ１８は、インデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域を切り替える。これにより、振幅が時分割で変化する時分割信号ＤＳの各々の振幅を分離して検出することができる。
〈第２実施形態〉
図４は、本発明の第２実施形態による信号検出装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図４においては、図１に示すブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。図４に示す通り、本実施形態の信号検出装置２は、図１に示す信号検出装置１のＡＤＣ１２及び変化点検出部１５を省略し、参照信号生成部２１（第１生成部）及びインデックス信号生成部２２（第２生成部）を追加した構成である。
信号検出装置２には、測定信号ＭＳ及び開始トリガ信号ＴＳが入力される。開始トリガ信号ＴＳは、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳの開始タイミングを規定する信号である。信号検出装置２は、開始トリガ信号ＴＳから参照信号ＲＳ及びインデックス信号ＩＳを生成し、生成した参照信号ＲＳ及びインデックス信号ＩＳを用いて、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳ（図２（ａ）参照）の各々の振幅を分離して検出する。
本実施形態の信号検出装置２は、時分割信号ＤＳの周波数、時分割信号ＤＳの振幅が変化する周期、及び時分割信号ＤＳの振幅の種類が既知であることが前提となるものである。尚、信号検出装置２は、図１に示す参照信号入力端Ｔ１２及びインデックス信号入力端Ｔ１３が省略されており、開始トリガ信号ＴＳが入力される開始トリガ信号入力端Ｔ１４を備える。
参照信号生成部２１は、開始トリガ信号入力端Ｔ１４から開始トリガ信号ＴＳが入力されたタイミングで参照信号ＲＳの生成を開始する。尚、参照信号生成部２１で生成される参照信号ＲＳは、既知である時分割信号ＤＳの周波数と同じ周波数を有するディジタル信号である。また、参照信号生成部２１は、開始トリガ信号ＴＳが入力されてから、既知である時分割信号ＤＳの振幅が変化する周期が経過する毎に、タイミング信号ＴＭを生成する。このタイミング信号ＴＭは、時分割信号ＤＳの分割タイミングを示す信号であり、リサンプル部１４及びインデックス信号生成部２２に入力される。尚、タイミング信号ＴＭは、第１実施形態における変化点検出部１５から出力されるタイミング信号ＴＭと同様の信号ということができる。
インデックス信号生成部２２は、参照信号生成部２１で生成されるタイミング信号ＴＭに基づいて、インデックス信号ＩＳを生成する。例えば、既知である時分割信号ＤＳの振幅の種類が「３」である場合を考える。この場合に、インデックス信号生成部２２は、図２（ｃ）に示すインデックス信号ＩＳと同様に、参照信号生成部２１からタイミング信号ＴＭが出力される度に、「１」、「２」、「３」、「１」、「２」、…と変化するインデックス信号ＩＳを生成する。
上記構成における信号検出装置２の動作は、開始トリガ信号ＴＳに基づいて参照信号ＲＳ及びインデックス信号ＩＳが信号検出装置２の内部で生成される点を除き、基本的には、第１実施形態の信号検出装置１の動作と同様である。このため、ここでは、信号検出装置２の動作を簡単に説明する。
信号検出装置２の動作が開始されると、測定信号ＭＳ及び開始トリガ信号ＴＳが、測定信号入力端Ｔ１１及び開始トリガ信号入力端Ｔ１４からそれぞれ入力される。尚、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳと開始トリガ信号ＴＳとは同期している。
測定信号入力端Ｔ１１から入力された測定信号ＭＳは、ＡＤＣ１１によってディジタル信号に変換される。開始トリガ信号入力端Ｔ１４から入力された開始トリガ信号ＴＳは、参照信号生成部２１に入力される。これにより、参照信号生成部２１において、開始トリガ信号ＴＳが入力されたタイミングでディジタル信号としての参照信号ＲＳの生成が開始される。ディジタル信号に変換された測定信号ＭＳと、参照信号生成部２１で生成された参照信号ＲＳとは、乗算部１３によって乗算される。
また、参照信号生成部２１では、開始トリガ信号ＴＳが入力されてから、時分割信号ＤＳの振幅が変化する周期が経過する毎にタイミング信号ＴＭが生成される。このタイミング信号ＴＭは、リサンプル部１４に入力されるとともに、インデックス信号生成部２２に入力される。タイミング信号ＴＭがリサンプル部１４に入力されると、リサンプル部１４において、乗算部１３の乗算結果がタイミング信号ＴＭのタイミングでリサンプルされる。一方、タイミング信号ＴＭがインデックス信号生成部２２に入力されると、インデックス信号生成部２２において、インデックス信号ＩＳが生成される。
リサンプル部１４でリサンプルされた乗算部１３の乗算結果は、フィルタ処理部１６に入力されてフィルタ処理が行われる。一方、インデックス信号生成部２２で生成されたインデックス信号ＩＳは、内部メモリ１７及びメモリ１８に入力され、第１実施形態と同様に、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域及びフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域がそれぞれ設定される。
参照信号生成部２１でタイミング信号ＴＭが生成される度に、インデックス信号生成部２２で生成されるインデックス信号ＩＳの値が変化する。これにより、内部メモリ１７におけるフィルタ処理部１６の内部状態を記憶する領域、及びメモリ１８におけるフィルタ処理部１６の処理結果を記憶する領域が順次切り替えられる。このような処理が行われることで、第１実施形態と同様に、図２（ａ）に示す時分割信号ＤＳの振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３の大きさを示す値が、メモリ１８の互いに異なる領域に記憶される。
尚、本実施形態においても、メモリ１８の互いに異なる領域に記憶された値は、例えば、メモリ１８に対する読み出しアドレスを指定することにより読み出すことができる。メモリ１８から読み出された値は、信号検出装置２の出力端Ｔ２０から出力される。このようにして、測定信号ＭＳに含まれる時分割信号ＤＳの各々の振幅が分離して検出される。
以上の通り、本実施形態では、測定信号ＭＳと参照信号ＲＳとを乗算する乗算部１３と、乗算部１３の乗算結果に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部１６とを備える。また、フィルタ処理部１６の内部状態を記憶する内部メモリ１７と、フィルタ処理部１６の処理結果を記憶するメモリ１８とを備える。加えて、本実施形態では、開始トリガ信号ＴＳに基づいて、参照信号ＲＳを生成するとともに、タイミング信号ＴＭを生成する参照信号生成部２１と、タイミング信号ＴＭに基づいてインデックス信号ＩＳを生成するインデックス信号生成部２２とを備える。
そして、フィルタ処理部１６は内部メモリ１７に記憶された内部状態を用いてフィルタ処理を行う。内部メモリ１７は、インデックス信号生成部２２で生成されるインデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６によって内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替える。メモリ１８は、インデックス信号生成部２２で生成されるインデックス信号ＩＳに応じて、フィルタ処理部１６の処理結果が記憶される領域を切り替える。これにより、振幅が時分割で変化する時分割信号ＤＳの各々の振幅を分離して検出することができる。
また、本実施形態では、外部から入力される開始トリガ信号ＴＳに基づいて、参照信号ＲＳとインデックス信号ＩＳとを信号検出装置２の内部で生成するようにしている。これにより、信号検出装置２に入力される信号の数を、信号検出装置１に入力される信号の数より減らすことができるとともに、ノイズやジッタを低減することができる。このような信号検出装置２は、信号検出装置１よりも高い性能を期待することができる。
〔光ファイバ特性測定装置〕
図５は、本発明の一実施形態に係る光ファイバ特性測定装置の要部構成を示すブロック図である。図５に示す通り、本実施形態の光ファイバ特性測定装置ＭＤは、信号発生部３０、光源部３１、光分岐部３２（第１光分岐部）、パルス化部３３、光遅延部３４、光増幅部３５、光分岐部３６（第２光分岐部）、光増幅部３７、合波部３８、光検出部３９（第１検出部）、周波数解析部４０（解析部）、二倍波成分検出部４１（第２検出部）、及び測定部４２を備える。
本実施形態の光ファイバ特性測定装置ＭＤは、被測定光ファイバＦＵＴにポンプパルス光Ｐを入射させて得られるブリルアン散乱光ＬＳに基づいて被測定光ファイバＦＵＴの特性を測定する、所謂ＢＯＣＤＲ（Brillouin Optical Correlation Domain Reflectometry）法による光ファイバ特性測定装置である。尚、上記のポンプパルス光Ｐは、周波数変調が与えられた連続光としてのポンプ光ＬＰをパルス化したものである。また、上記のブリルアン散乱光ＬＳは、被測定光ファイバＦＵＴ内におけるブリルアン散乱により生じた後方散乱光である。
被測定光ファイバＦＵＴは、ポンプパルス光Ｐの波長等に応じて任意のものを用いることができる。また、本実施形態では、被測定光ファイバＦＵＴの長さは、相関ピークの間隔ｄｍよりも長いものとし、被測定光ファイバＦＵＴには複数の相関ピークが存在するものとする。
信号発生部３０は、光源部３１に供給される変調信号Ｓｍ、パルス化部３３に供給されるパルス化信号Ｓｐ、及び二倍波成分検出部４１に供給される開始トリガ信号ＴＳを発生する。変調信号Ｓｍは、光源部３１から周波数変調された連続光Ｌ１（変調光）を出力させるための信号である。変調信号Ｓｍの周波数（変調周波数ｆｍ）は、予め規定された周波数範囲で掃引される。パルス化信号Ｓｐは、連続光としてのポンプ光ＬＰをパルス化するための信号である。開始トリガ信号ＴＳは、二倍波成分検出部４１に対して、周波数解析部４０で求められたブリルアンゲインスペクトルに含まれる二倍波成分の検出を開始させる信号である。
光源部３１は、光源３１ａと駆動信号生成部３１ｂとを備えており、信号発生部３０から出力される変調信号Ｓｍを用いて、周波数変調された連続光Ｌ１を出力する。光源３１ａは、例えば、分布帰還型レーザダイオード（ＤＦＢ－ＬＤ：Distributed Feed-Back Laser Diode）等の半導体レーザ素子を備えており、駆動信号生成部３１ｂから出力される駆動信号Ｄ１に応じて周波数変調された連続光Ｌ１を出力する。駆動信号生成部３１ｂは、信号発生部３０から出力される変調信号Ｓｍを用いて、周波数変調された連続光Ｌ１を光源３１ａから出力させるための駆動信号Ｄ１を生成する。
光分岐部３２は、光源部３１から出力された連続光Ｌ１を、予め規定された強度比（例えば、１対１）のポンプ光ＬＰと参照光ＬＲとに分岐する。パルス化部３３は、信号発生部３０から出力されるパルス化信号Ｓｐを用いて、第１光分岐部３２で分岐されたポンプ光ＬＰをパルス化する。このようなパルス化部３３を設けるのは、時間ゲート法で用いるポンプパルス光Ｐを得るためである。
光遅延部３４は、パルス化部３３でパルス化されたポンプ光ＬＰ（ポンプパルス光Ｐ）を所定の時間だけ遅延させる。光遅延部３４は、例えば、所定の長さの光ファイバを含む。光ファイバの長さを変更することで、遅延時間を調節することができる。このような光遅延部３４を設けるのは、変調周波数ｆｍの掃引を行っても現れる位置が移動しない０次相関ピークを被測定光ファイバＦＵＴの外部に配置するためである。
光増幅部３５は、光遅延部３４を介したポンプパルス光Ｐを増幅する。この光増幅部３５は、例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier：エルビウム添加光ファイバ増幅器）等の光増幅器を備えており、ポンプパルス光Ｐを所定の増幅率で増幅する。
光分岐部３６は、第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを備える。第１ポートは、光増幅部３５と接続される。第２ポートは、被測定光ファイバＦＵＴと接続される。第３ポートは、光増幅部３７と接続される。光分岐部３６は、第１ポートから入力されるポンプパルス光Ｐを第２ポートに出力する。また、第２ポートから入力される被測定光ファイバＦＵＴからのブリルアン散乱光ＬＳを第３ポートに出力する。このような光分岐部３６としては、例えば、光サーキュレータを用いることができる。
光増幅部３７は、光分岐部３６の第３ポートから出力されるブリルアン散乱光ＬＳを増幅する。この光増幅部３７は、光増幅部３５と同様に、例えば、ＥＤＦＡ等の光増幅器を備えており、光分岐部３６の第３ポートから出力されるブリルアン散乱光ＬＳを所定の増幅率で増幅する。
合波部３８は、光増幅部３７で増幅されたブリルアン散乱光ＬＳと、光分岐部３２で分岐された参照光ＬＲとを結合させる。また、合波部３８は、結合させた光を予め規定された強度比（例えば、１対１）の２つの光に分岐して光検出部３９に出力する。合波部３８によって分岐された２つの光の各々は、例えば、被測定光ファイバＦＵＴからの後方散乱光の５０％と参照光の５０％とを含む。このような合波部３８としては、例えば、光カプラを用いることができる。
光検出部３９は、合波部３８から出力される２つの光に含まれるブリルアン散乱光ＬＳと参照光ＬＲとを干渉させることによって光ヘテロダイン検波を行う。光検出部３９は、例えば、２つのフォトダイオード（ＰＤ: Photo Diode）３９ａ，３９ｂからなるバランスド・フォトダイオードと、合波器３９ｃとを備える。フォトダイオード３９ａ，３９ｂは、合波部３８から出力される２つの光をそれぞれ受光する。フォトダイオード３９ａ，３９ｂの受光信号は合波器３９ｃに入力される。合波器３９ｃからは、ブリルアン散乱光ＬＳと参照光ＬＲとの周波数差分を示す干渉信号（ビート信号）である検出信号Ｓ１が出力される。
周波数解析部４０は、光検出部３９から出力される検出信号Ｓ１の周波数解析を行う。つまり、周波数解析部４０は、光検出部３９から出力される検出信号Ｓ１から、ブリルアンゲインスペクトルを得る。周波数解析部４０は、例えば、スペクトラムアナライザ（ＥＳＡ：Electrical Spectrum Analyzer）を備える。周波数解析部４０は、光検出部３９から出力される検出信号Ｓ１を、時間ゲート法で規定される期間の間に取り込む。これにより、被測定光ファイバＦＵＴに複数の相関ピークが存在しても、被測定光ファイバＦＵＴの特性を問題なく測定することができる。
尚、周波数解析部４０は、スペクトラムアナライザに代えて、オシロスコープ等の時間軸測定器と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行う変換器とを備える構成であっても良い。このような構成の周波数解析部４０は、時間軸測定器で取得した時間的に連続なデータを、変換器でスペクトルデータに変換する。
二倍波成分検出部４１は、周波数解析部４０から出力されるブリルアンゲインスペクトルをディジタル信号に変換した上で、ブリルアンゲインスペクトルに含まれる二倍波成分を検出する。ここで、二倍波成分とは、連続光Ｌ１の変調周波数ｆｍの二倍の周波数（２ｆｍ）を有する成分である。このような二倍波成分を検出するのは、周波数解析部４０で得られたブリルアンゲインスペクトルに重畳されるノイズを除去するとともに、ベースラインの変動を抑制することで、従来よりも短い時間で安定的な測定を行うようにするためである。
この二倍波成分は、周波数解析部４０で得られたブリルアンゲインスペクトルの周波数（２ｆｍ）における強度を示すものであり、そのブリルアンゲインスペクトルが被測定光ファイバＦＵＴのどの位置で得られたものであるかに応じて大きさが変動する。例えば、周波数解析部４０で得られたブリルアンゲインスペクトルが、相関ピークが現れる位置で得られたものである場合には、二倍波成分の大きさは最も大きくなる。
二倍波成分検出部４１は、図４に示す信号検出装置２を備える。信号検出装置２には、周波数解析部４０で求められたブリルアンゲインスペクトルが測定信号ＭＳとして入力されるとともに、信号発生部３０から出力される開始トリガ信号ＴＳが入力される。信号検出装置２は、開始トリガ信号ＴＳが入力されると、変調光の変調周波数の二倍の周波数を有する参照信号ＲＳとインデックス信号ＩＳとを生成し、二倍波成分を検出する。
測定部４２は、二倍波成分検出部４１でディジタル信号に変換されたブリルアンゲインスペクトルと、二倍波成分検出部４１で検出された二倍波成分とに基づいて、被測定光ファイバＦＵＴの特性を測定する。具体的に、測定部４２は、二倍波成分検出部４１でディジタル信号に変換されたブリルアンゲインスペクトルと二倍波成分検出部４１で検出された二倍波成分とを用いたディジタル処理を行って、ブリルアンゲインスペクトルのピーク周波数を求める。そして、求めたピーク周波数からブリルアン周波数シフト量を求め、このブリルアン周波数シフト量を被測定光ファイバＦＵＴに加わる歪みの大きさや温度変化に換算する。尚、測定部４２は、二倍波成分検出部４１で検出された二倍波成分又は測定された被測定光ファイバＦＵＴの特性（例えば、歪み分布）等を表示する表示部を備えていても良い。表示部は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等である。
本実施形態においては、まず、周波数変調された連続光Ｌ１をポンプ光ＬＰと参照光とＬＲに分岐し、ポンプ光ＬＰをポンプパルス光Ｐに変換してから被測定光ファイバＦＵＴの一端から入射させて被測定光ファイバ内で生じたブリルアン散乱光ＬＳを得る。次に、ブリルアン散乱光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光を検出して、ブリルアン散乱光のスペクトルであるブリルアンゲインスペクトルを求める。そして、求められたブリルアンゲインスペクトルに含まれる変調光の変調周波数の二倍の周波数を有する二倍波成分を信号検出装置検出し、得られたブリルアンゲインスペクトルと検出された二倍波成分とに基づいて、被測定光ファイバの特性を測定するようにしている。これにより、従来よりも短い時間で安定的な測定を行うことができる。
以上、本発明の実施形態による信号検出装置及び光ファイバ特性測定装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態で説明した光ファイバ特性測定装置ＭＤの二倍波成分検出部４１（図５参照）は、図４に示す第２実施形態の信号検出装置２を備えるものであった。しかしながら、二倍波成分検出部４１は、図１に示す第１実施形態の信号検出装置１を備えるものであってもよい。
１，２ 信号検出装置
１１，１２ ＡＤＣ
１３ 乗算部
１４ リサンプル部
１５ 変化点検出部
１６ フィルタ処理部
１７ 内部メモリ
１８ メモリ
２１ 参照信号生成部
２２ インデックス信号生成部
３２ 光分岐部
３６ 光分岐部
３９ 光検出部
４０ 周波数解析部
４１ 二倍波成分検出部
４２ 測定部
ＤＳ 時分割信号
ＦＵＴ 被測定光ファイバ
ＩＳ インデックス信号
Ｌ１ 連続光
ＬＰ ポンプ光
ＬＲ 参照光
ＬＳ ブリルアン散乱光
ＭＤ 光ファイバ特性測定装置
ＭＳ 測定信号
ＲＳ 参照信号
Ｓ１ 検出信号
Ｔ１１ 測定信号入力端
Ｔ１２ 参照信号入力端
Ｔ１３ インデックス信号入力端
Ｔ１４ 開始トリガ信号入力端
ＴＳ 開始トリガ信号
ＴＭ タイミング信号

Claims (8)

  1. 測定信号と参照信号とを乗算する乗算部と、
    前記乗算部の乗算結果に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、
    前記フィルタ処理部の内部状態を記憶する第１記憶部と、
    前記フィルタ処理部の処理結果を記憶する第２記憶部と、
    を備え、
    前記フィルタ処理部は、前記第１記憶部に記憶された前記内部状態を用いて前記フィルタ処理を行い、
    前記第１記憶部は、前記測定信号に含まれる時分割信号の振幅の種別を示すインデックス信号に応じて、前記フィルタ処理部によって前記内部状態の書き込み及び読み出しが行われる領域を切り替え、
    前記第２記憶部は、前記インデックス信号に応じて、前記フィルタ処理部の処理結果が記憶される領域を切り替える、
    信号検出装置。
  2. 前記測定信号をディジタル信号に変換する第１変換部と、
    前記参照信号をディジタル信号に変換する第２変換部と、
    前記インデックス信号が変化するタイミングを検出する検出部と、
    前記検出部で検出されたタイミングで、前記乗算部の乗算結果をリサンプルするリサンプル部と、
    を備える請求項１記載の信号検出装置。
  3. 前記測定信号が入力される測定信号入力端と、
    前記参照信号が入力される参照信号入力端と、
    前記インデックス信号が入力されるインデックス信号入力端と、
    を備える請求項２記載の信号検出装置。
  4. 前記時分割信号の開始タイミングを規定する開始トリガ信号に基づいて、前記参照信号を生成するとともに、前記時分割信号の分割タイミングを示すタイミング信号を生成する第１生成部と、
    前記タイミング信号に基づいて前記インデックス信号を生成する第２生成部と、
    を備える請求項１記載の信号検出装置。
  5. 前記第１生成部は、ディジタル信号としての前記参照信号を生成し、
    前記測定信号をディジタル信号に変換する第１変換部と、
    前記タイミング信号で示される分割タイミングで、前記乗算部の乗算結果をリサンプルするリサンプル部と、
    を備える請求項４記載の信号検出装置。
  6. 前記測定信号が入力される測定信号入力端と、
    前記開始トリガ信号が入力される開始トリガ信号入力端と、
    を備える請求項５記載の信号検出装置。
  7. 前記フィルタ処理部は、無限インパルス応答ローパスフィルタによる処理を前記フィルタ処理として行う請求項１記載の信号検出装置。
  8. 周波数変調された変調光をポンプ光と参照光とに分岐する第１光分岐部と、
    前記ポンプ光を被測定光ファイバの一端から入射させ、前記被測定光ファイバ内で生じたブリルアン散乱光を出力する第２光分岐部と、
    前記第２光分岐部から出力される前記ブリルアン散乱光と前記参照光との干渉光を検出する第１検出部と、
    前記第１検出部から出力される検出信号から前記ブリルアン散乱光のスペクトルであるブリルアンゲインスペクトルを求める解析部と、
    前記解析部で求められたブリルアンゲインスペクトルに含まれる前記変調光の変調周波数の二倍の周波数を有する二倍波成分を検出する第２検出部と、
    前記解析部で得られたブリルアンゲインスペクトルと前記第２検出部で検出された前記二倍波成分とに基づいて、前記被測定光ファイバの特性を測定する測定部と、
    を備え、
    前記第２検出部は、前記解析部で求められたブリルアンゲインスペクトルが前記測定信号として入力され、前記変調光の変調周波数の二倍の周波数を有する前記参照信号によって前記二倍波成分を検出する請求項１から請求項７の何れか一項に記載の信号検出装置を備える、
    光ファイバ特性測定装置。
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