JP2951701B2 - 光パルス試験器 - Google Patents
光パルス試験器Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/3109—Reflectometers detecting the back-scattered light in the time-domain, e.g. OTDR
- G01M11/3145—Details of the optoelectronics or data analysis
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は光パルスを被測定光ファイバの一端に入射
し、その後方散乱光を受光して電気信号に変換し、その
電気信号を一定周期でサンプリングし、その各サンプル
をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号から被測定
光ファイバの接続点を検出する光パルス試験器に関す
る。
し、その後方散乱光を受光して電気信号に変換し、その
電気信号を一定周期でサンプリングし、その各サンプル
をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号から被測定
光ファイバの接続点を検出する光パルス試験器に関す
る。
「従来の技術」 第６図に従来の光パルス試験器を示す。光パルス発生
器11からの光パルスが光方向性結合器12を通じて被測定
光ファイバ13の一端に入射され、その被測定光ファイバ
13で発生した後方散乱光が光方向性結合器12を通じて光
−電気変換器14に入射され、これにて電気信号に変換さ
れ、その電気信号はAD変換器15において一定周期でサン
プリングされ、その各サンプルはデジタル信号に変換さ
れ、この各デジタル信号は対数変換器16で対数値に変換
され、この対数変換されたデジタル信号Ｆ（ｘ）（ｘは
各サンプル点を示す）は例えば第７図Ａに示すようにサ
ンプル点の数値ｘが大となるに従って、光ファイバ13の
遠方側（終端側）からの後方散乱光であって、減衰した
ものとなり、光ファイバ13の接続点で急な減衰17が生
じ、光ファイバ13の終端で大きなフレネル反射18が生
じ、その後は雑音19のみが受信される。
器11からの光パルスが光方向性結合器12を通じて被測定
光ファイバ13の一端に入射され、その被測定光ファイバ
13で発生した後方散乱光が光方向性結合器12を通じて光
−電気変換器14に入射され、これにて電気信号に変換さ
れ、その電気信号はAD変換器15において一定周期でサン
プリングされ、その各サンプルはデジタル信号に変換さ
れ、この各デジタル信号は対数変換器16で対数値に変換
され、この対数変換されたデジタル信号Ｆ（ｘ）（ｘは
各サンプル点を示す）は例えば第７図Ａに示すようにサ
ンプル点の数値ｘが大となるに従って、光ファイバ13の
遠方側（終端側）からの後方散乱光であって、減衰した
ものとなり、光ファイバ13の接続点で急な減衰17が生
じ、光ファイバ13の終端で大きなフレネル反射18が生
じ、その後は雑音19のみが受信される。
従来においては雑音の影響を小さくするため、平滑化
部21で連続した複数のサンプルのデジタル信号を平均化
し、例えば３つのサンプルのデジタル信号について を演算し、これをｘのデータとし、この演算を順次１サ
ンプルずつずらして行い、つまり移動平均をとり、第７
図Ｂに示す平均化系列Ｆ′（ｘ）を得ている。次に差分
演算部22でその平均化系列Ｆ′（ｘ）の各サンプル点に
ついて順次隣接点のものとの差Ｆ′（ｘ＋１）−Ｆ′
（ｘ）をとり、第７図Ｃに示す差分の系列を得、接続点
検出部23でその差分系列において所定値以上大きい個所
24のサンプル点ｘを求め、このサンプル点ｘと対応する
被測定光ファイバ13における位置を接続点としている。
部21で連続した複数のサンプルのデジタル信号を平均化
し、例えば３つのサンプルのデジタル信号について を演算し、これをｘのデータとし、この演算を順次１サ
ンプルずつずらして行い、つまり移動平均をとり、第７
図Ｂに示す平均化系列Ｆ′（ｘ）を得ている。次に差分
演算部22でその平均化系列Ｆ′（ｘ）の各サンプル点に
ついて順次隣接点のものとの差Ｆ′（ｘ＋１）−Ｆ′
（ｘ）をとり、第７図Ｃに示す差分の系列を得、接続点
検出部23でその差分系列において所定値以上大きい個所
24のサンプル点ｘを求め、このサンプル点ｘと対応する
被測定光ファイバ13における位置を接続点としている。
「発明が解決しようとする課題」 以上述べたように従来においては隣接サンプル点間の
差分を取り、つまり微分を行って、変化点を検出するも
のであるが、隣接サンプル点間ではデータの差が比較的
小さいため、変化点（接続点）で大きな差分値（微分
値）が得られず、それだけ接続点の検出が困難であっ
た。しかも後方散乱光に重畳した雑音の影響を避けるた
めに移動平均を取って平滑化しているため、第７図に示
すようにデータの変化点17付近の変化が第７図Ｂに示す
ようになまってしまい、前記差分値（微分値）が小さく
なり、接続点の検出が一層困難となっている。
差分を取り、つまり微分を行って、変化点を検出するも
のであるが、隣接サンプル点間ではデータの差が比較的
小さいため、変化点（接続点）で大きな差分値（微分
値）が得られず、それだけ接続点の検出が困難であっ
た。しかも後方散乱光に重畳した雑音の影響を避けるた
めに移動平均を取って平滑化しているため、第７図に示
すようにデータの変化点17付近の変化が第７図Ｂに示す
ようになまってしまい、前記差分値（微分値）が小さく
なり、接続点の検出が一層困難となっている。
またサンプル数が多く、平滑化演算した後、改めて差
分演算を行っているため、処理時間が比較的長い欠点も
あった。
分演算を行っているため、処理時間が比較的長い欠点も
あった。
「課題を解決するための手段」 この発明によれば、差分演算手段において１つのサン
プル点についてこれよりも所定数前のサンプル点までの
各デジタル信号の平均をそのサンプル点のデータとし、
上記１つのサンプル点に対し、光パルス幅と相当したサ
ンプル点数だけ後のサンプル点について、これより後の
上記所定数のサンプル点までの各デジタル信号の平均を
上記後のサンプル点のデータとし、これら１つのサンプ
ル点のデータと後のサンプル点のデータとの差をとり、
この平均化及び差の演算を順次１サンプル点ずつずらし
て行われ、一方デジタル信号の系列からその傾きが傾き
検出手段で検出され、その検出された傾きが差分演算手
段で得られた差分データから除去され、その傾き除去さ
れたデータ中のしきい値以上の絶対値をもつサンプル点
を検出し、これより被測定光ファイバの接続点を求める
ことが接続点検出手段で行われる。
プル点についてこれよりも所定数前のサンプル点までの
各デジタル信号の平均をそのサンプル点のデータとし、
上記１つのサンプル点に対し、光パルス幅と相当したサ
ンプル点数だけ後のサンプル点について、これより後の
上記所定数のサンプル点までの各デジタル信号の平均を
上記後のサンプル点のデータとし、これら１つのサンプ
ル点のデータと後のサンプル点のデータとの差をとり、
この平均化及び差の演算を順次１サンプル点ずつずらし
て行われ、一方デジタル信号の系列からその傾きが傾き
検出手段で検出され、その検出された傾きが差分演算手
段で得られた差分データから除去され、その傾き除去さ
れたデータ中のしきい値以上の絶対値をもつサンプル点
を検出し、これより被測定光ファイバの接続点を求める
ことが接続点検出手段で行われる。
「実施例」 第１図にこの発明の実施例を示し、第６図と対応する
部分に同一符号を付けてある。この例ではAD変換器15の
出力デジタル信号を記憶しておき、１個の光パルスの入
射により得られるデジタル信号の系列を、複数の光パル
スについてそれぞれ求め、これら複数のデジタル信号の
系列を、加算器25で各サンプル点ごとにそれぞれ加算し
て、１つの新らたなデジタル信号系列とし、S/Nを大と
した場合である。この加算器25の出力は対数変換器16で
対数に変換され、デジタル信号系列Ｆ（ｘ）を得てい
る。
部分に同一符号を付けてある。この例ではAD変換器15の
出力デジタル信号を記憶しておき、１個の光パルスの入
射により得られるデジタル信号の系列を、複数の光パル
スについてそれぞれ求め、これら複数のデジタル信号の
系列を、加算器25で各サンプル点ごとにそれぞれ加算し
て、１つの新らたなデジタル信号系列とし、S/Nを大と
した場合である。この加算器25の出力は対数変換器16で
対数に変換され、デジタル信号系列Ｆ（ｘ）を得てい
る。
この発明では対数変換されたデジタル信号系列Ｆ
（ｘ）は差分演算手段26で１つのサンプル点ｘについ
て、これより所定数前のサンプル点までの各デジタル信
号の平均をそのサンプル点ｘのデータY1（ｘ）とし、サ
ンプル点ｘから光パルスの幅と相当するサンプル点数Ｄ
だけ後のサンプル点ｘ＋Ｄについて、これより所定数後
のサンプル点までの各デジタル信号の平均をそのサンプ
ル点ｘ＋ＤのデータY2（ｘ＋Ｄ）とし、これら平均デー
タの差Ｇ（ｘ）＝Y2（ｘ＋Ｄ）−Y1（ｘ）を求めること
を、順次１サンプル点ずつずらして行う。この平均化の
サンプル点数は十分雑音を小さくすることができるよう
な値、例えば光パルス幅に相当した数Ｄとする。この差
分演算をわかり易くするため、平均化のサンプル点数を
例えば３とした場合は、第２図に示すように、Ｆ（ｘ−
２）,F（ｘ−１）,F（ｘ）を平均した値Y1（ｘ）をサン
プル点ｘのデータとし、Ｆ（ｘ＋Ｄ）,F（ｘ＋Ｄ＋
１）,F（ｘ＋Ｄ＋２）を平均した値Y2（ｘ＋Ｄ）をサン
プル点ｘ＋Ｄのデータとし、これらの差Y2（ｘ＋Ｄ）−
Y1（ｘ）をサンプル点ｘとの差分値Ｇ（ｘ）とする。次
に１サンプル点ずらし、Ｆ（ｘ−１）,F（ｘ）,F（ｘ＋
１）の平均値Y1（ｘ＋１）とＦ（ｘ＋Ｄ＋１）,F（ｘ＋
Ｄ＋２）,F（ｘ＋Ｄ＋３）の平均値Y2（ｘ＋１）との差
分値Ｇ（ｘ＋１）＝Y2（ｘ＋Ｄ＋１）−Y1（ｘ＋１）を
求め、以下同様に１サンプル点づつ順次ずらして差分値
を求める。
（ｘ）は差分演算手段26で１つのサンプル点ｘについ
て、これより所定数前のサンプル点までの各デジタル信
号の平均をそのサンプル点ｘのデータY1（ｘ）とし、サ
ンプル点ｘから光パルスの幅と相当するサンプル点数Ｄ
だけ後のサンプル点ｘ＋Ｄについて、これより所定数後
のサンプル点までの各デジタル信号の平均をそのサンプ
ル点ｘ＋ＤのデータY2（ｘ＋Ｄ）とし、これら平均デー
タの差Ｇ（ｘ）＝Y2（ｘ＋Ｄ）−Y1（ｘ）を求めること
を、順次１サンプル点ずつずらして行う。この平均化の
サンプル点数は十分雑音を小さくすることができるよう
な値、例えば光パルス幅に相当した数Ｄとする。この差
分演算をわかり易くするため、平均化のサンプル点数を
例えば３とした場合は、第２図に示すように、Ｆ（ｘ−
２）,F（ｘ−１）,F（ｘ）を平均した値Y1（ｘ）をサン
プル点ｘのデータとし、Ｆ（ｘ＋Ｄ）,F（ｘ＋Ｄ＋
１）,F（ｘ＋Ｄ＋２）を平均した値Y2（ｘ＋Ｄ）をサン
プル点ｘ＋Ｄのデータとし、これらの差Y2（ｘ＋Ｄ）−
Y1（ｘ）をサンプル点ｘとの差分値Ｇ（ｘ）とする。次
に１サンプル点ずらし、Ｆ（ｘ−１）,F（ｘ）,F（ｘ＋
１）の平均値Y1（ｘ＋１）とＦ（ｘ＋Ｄ＋１）,F（ｘ＋
Ｄ＋２）,F（ｘ＋Ｄ＋３）の平均値Y2（ｘ＋１）との差
分値Ｇ（ｘ＋１）＝Y2（ｘ＋Ｄ＋１）−Y1（ｘ＋１）を
求め、以下同様に１サンプル点づつ順次ずらして差分値
を求める。
この処理を流れ図で示すと第３図に示すようになる。
すなわち先ずｘを３（平滑化サンプル数）とし（S1），
次にｘが全データ数（サンプル点の最大値）−３より小
さいかをチェックし（S2）、ｘが小さければ、 を演算し（S3）、更に を演算し（S4）、これらの差分値Ｇ（ｘ）＝Y2−Y1を演
算し（S5）、次にｘを＋１して（S6）、ステップS2に戻
る。ステップS2でｘが全データ数−３より小さくなれば
差分演算手段26での処理は終了する。
すなわち先ずｘを３（平滑化サンプル数）とし（S1），
次にｘが全データ数（サンプル点の最大値）−３より小
さいかをチェックし（S2）、ｘが小さければ、 を演算し（S3）、更に を演算し（S4）、これらの差分値Ｇ（ｘ）＝Y2−Y1を演
算し（S5）、次にｘを＋１して（S6）、ステップS2に戻
る。ステップS2でｘが全データ数−３より小さくなれば
差分演算手段26での処理は終了する。
このようにして対数変換器16より得られる後方散乱光
の波形データ（デジタル信号系列）Ｆ（ｘ）が例えば第
４図Ａに示すような場合、差分演算手段26より得られる
差分波形Ｇ（ｘ）は第４図Ｂに示すようになる。この差
分波形Ｇ（ｘ）は波形データＦ（ｘ）の全体としての傾
き、つまり光ファイバ13での損失分ａだけゼロに対して
オフセットされたデータとなる。このオフセットａは光
ファイバ13の種類や測定波長によって異なるため、光フ
ァイバ13の種類や測定波長に影響されることなく、光フ
ァイバの接続点を検出するため、この傾きａを傾き検出
手段27で検出し、その傾きａを差分波形Ｇ（ｘ）から傾
き除去手段28で除去する。
の波形データ（デジタル信号系列）Ｆ（ｘ）が例えば第
４図Ａに示すような場合、差分演算手段26より得られる
差分波形Ｇ（ｘ）は第４図Ｂに示すようになる。この差
分波形Ｇ（ｘ）は波形データＦ（ｘ）の全体としての傾
き、つまり光ファイバ13での損失分ａだけゼロに対して
オフセットされたデータとなる。このオフセットａは光
ファイバ13の種類や測定波長によって異なるため、光フ
ァイバ13の種類や測定波長に影響されることなく、光フ
ァイバの接続点を検出するため、この傾きａを傾き検出
手段27で検出し、その傾きａを差分波形Ｇ（ｘ）から傾
き除去手段28で除去する。
傾きａの検出は、公知の各種の方法を用いることがで
きるが、例えば光ファイバが存在する所の後方散乱光波
形データを用いて最小自乗法で傾きを求める。このため
には光ファイバ13の終端（破断点）を検出する必要があ
る。この終端の検出は差分波形Ｇ（ｘ）を用いて終端検
出手段29で検出する。第５図にこの発明の試験器におけ
るデータ処理の流れ図を示すが、これに従って終端検出
の処理例を説明する。先ず前述したようにして後方散乱
光の波形データＦ（ｘ）を求め（S1）、次に前記差分演
算により差分波形Ｇ（ｘ）を求め（S2）、次に差分波形
Ｇ（ｘ）を用いて終端検出処理に移るが、この終端検出
処理では光ファイバの終端が切断開放のような状態で発
生するフレネル反射点を求めることにより求める処理
と、光ファイバ終端でほとんど反射が生じない状態に対
する終端検出処理とを行う。この処理は同時に、又は一
方を先に行う。
きるが、例えば光ファイバが存在する所の後方散乱光波
形データを用いて最小自乗法で傾きを求める。このため
には光ファイバ13の終端（破断点）を検出する必要があ
る。この終端の検出は差分波形Ｇ（ｘ）を用いて終端検
出手段29で検出する。第５図にこの発明の試験器におけ
るデータ処理の流れ図を示すが、これに従って終端検出
の処理例を説明する。先ず前述したようにして後方散乱
光の波形データＦ（ｘ）を求め（S1）、次に前記差分演
算により差分波形Ｇ（ｘ）を求め（S2）、次に差分波形
Ｇ（ｘ）を用いて終端検出処理に移るが、この終端検出
処理では光ファイバの終端が切断開放のような状態で発
生するフレネル反射点を求めることにより求める処理
と、光ファイバ終端でほとんど反射が生じない状態に対
する終端検出処理とを行う。この処理は同時に、又は一
方を先に行う。
フレネル反射を求めて終端を求める場合は、Ｇ（Ｘ）
が所定値、例えば1dBより大きいか否かをチェックし（S
3）、Ｇ（ｘ）が1dBより小さい場合は次のＧ（ｘ）をチ
ェックし、Ｇ（ｘ）が1dBより大の場合はフレネル反射
とみなして、そのｘ〜（ｘ＋数サンプル点）について隣
接するサンプル点間のデジタル信号の差Ｆ（ｘ＋１）−
Ｆ（ｘ）を求め（S4）、これらＦ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ）
のうち１より大きいサンプル点ｘをフレネル反射のある
真の接続点として検出し（S5）、その点のＦ（ｘ）と、
これより光パルス幅の２倍程度後の点のデジタル信号Ｆ
（ｘ＋2D）との差が所定値、例えば10dBより大であるか
否かをチェック（S6）、Ｆ（ｘ＋2D）がＦ（ｘ）より10
dB以上大である場合はサンプル点ｘ＋2DのデータＦ（ｘ
＋2D）が雑音であって、フレネル反射のある接続点ｘは
光ファイバの終端と判定する。Ｆ（ｘ＋2D）−Ｆ（ｘ）
が10dB以下の場合はコネクタ接続によるフレネル反射で
あったとして、次のＧ（ｘ）についてステップS3の判定
を行う。
が所定値、例えば1dBより大きいか否かをチェックし（S
3）、Ｇ（ｘ）が1dBより小さい場合は次のＧ（ｘ）をチ
ェックし、Ｇ（ｘ）が1dBより大の場合はフレネル反射
とみなして、そのｘ〜（ｘ＋数サンプル点）について隣
接するサンプル点間のデジタル信号の差Ｆ（ｘ＋１）−
Ｆ（ｘ）を求め（S4）、これらＦ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ）
のうち１より大きいサンプル点ｘをフレネル反射のある
真の接続点として検出し（S5）、その点のＦ（ｘ）と、
これより光パルス幅の２倍程度後の点のデジタル信号Ｆ
（ｘ＋2D）との差が所定値、例えば10dBより大であるか
否かをチェック（S6）、Ｆ（ｘ＋2D）がＦ（ｘ）より10
dB以上大である場合はサンプル点ｘ＋2DのデータＦ（ｘ
＋2D）が雑音であって、フレネル反射のある接続点ｘは
光ファイバの終端と判定する。Ｆ（ｘ＋2D）−Ｆ（ｘ）
が10dB以下の場合はコネクタ接続によるフレネル反射で
あったとして、次のＧ（ｘ）についてステップS3の判定
を行う。
反射がほとんどない終端の検出は、Ｇ（ｘ）が所定
値、−2dBより小さいかをチェックし（S7）、−2dBより
小さくなければ、ｘを進めて次のＧ（ｘ）を同様にチェ
ックし、Ｇ（ｘ）が−2dB以下の場合は、そのサンプル
点ｘのデジタル信号Ｆ（ｘ）とｘよりも光パルス幅Ｄだ
け後のサンプル点ｘ＋Ｄのデジタル信号Ｆ（ｘ＋Ｄ）と
の差が所定値、例えば10dB以上かをチェックし（S8）、
これが10dB以上の場合は、Ｆ（ｘ＋Ｄ）が光ファイバの
終端を越えた雑音と判断してサンプル点ｘを光ファイバ
13の終端と判定する。
値、−2dBより小さいかをチェックし（S7）、−2dBより
小さくなければ、ｘを進めて次のＧ（ｘ）を同様にチェ
ックし、Ｇ（ｘ）が−2dB以下の場合は、そのサンプル
点ｘのデジタル信号Ｆ（ｘ）とｘよりも光パルス幅Ｄだ
け後のサンプル点ｘ＋Ｄのデジタル信号Ｆ（ｘ＋Ｄ）と
の差が所定値、例えば10dB以上かをチェックし（S8）、
これが10dB以上の場合は、Ｆ（ｘ＋Ｄ）が光ファイバの
終端を越えた雑音と判断してサンプル点ｘを光ファイバ
13の終端と判定する。
このようにして光ファイバ13の終端を検出した後、光
ファイバ13の始端から終端までの後方散乱データＦ
（ｘ）を用いて傾き検出手段27で傾きａを求める
（S9）、この場合フレネル反射は大きな値をとるため、
正しい傾きの検出には不適当であって、フレネル反射点
のあるサンプル点から光パルスの幅ＤまでのＦ（ｘ）は
傾きの演算に用いない。このようにして得られた傾きａ
を傾き除去手段28で差分波形Ｇ（ｘ）から除去してGa
（ｘ）とする（S10）。
ファイバ13の始端から終端までの後方散乱データＦ
（ｘ）を用いて傾き検出手段27で傾きａを求める
（S9）、この場合フレネル反射は大きな値をとるため、
正しい傾きの検出には不適当であって、フレネル反射点
のあるサンプル点から光パルスの幅ＤまでのＦ（ｘ）は
傾きの演算に用いない。このようにして得られた傾きａ
を傾き除去手段28で差分波形Ｇ（ｘ）から除去してGa
（ｘ）とする（S10）。
この傾き除去した差分波形Ga（ｘ）を、しきい値と比
較して接続点を検出するが、そのしきい値SHを後方散乱
光の波形データＦ（ｘ）からしきい値算出手段31で求め
る。光ファイバの終端に近い部分では光ファイバ入力端
よりも後方散乱光に対し、雑音が相対物に比較的大きく
なるから、この付近を後方散乱波形データより接続点の
反射を検出する場合も雑音に影響されないように（終端
−数10サンプル点）〜終端間における波形データＦ
（ｘ）の最大値maxと最小値minとを求め（S11）、しき
い値SHを により算出する（S12）。この場合この（終端−数10サ
ンプル点）〜終端のデータ中にフレネル反射がある場合
はそのデータを除く。あるいはこれら間の波形データＦ
（ｘ）の差分を求め、その平均値をしきい値SHとしても
よい。
較して接続点を検出するが、そのしきい値SHを後方散乱
光の波形データＦ（ｘ）からしきい値算出手段31で求め
る。光ファイバの終端に近い部分では光ファイバ入力端
よりも後方散乱光に対し、雑音が相対物に比較的大きく
なるから、この付近を後方散乱波形データより接続点の
反射を検出する場合も雑音に影響されないように（終端
−数10サンプル点）〜終端間における波形データＦ
（ｘ）の最大値maxと最小値minとを求め（S11）、しき
い値SHを により算出する（S12）。この場合この（終端−数10サ
ンプル点）〜終端のデータ中にフレネル反射がある場合
はそのデータを除く。あるいはこれら間の波形データＦ
（ｘ）の差分を求め、その平均値をしきい値SHとしても
よい。
次に傾き除去した差分波形Ga（ｘ）としきい値SHとを
用いて接続点検出手段32で接続点を求める。この処理は
第５図に示すように差分波形Ga（ｘ）がしきい値SHより
大か否かをチェックし（S13）、SHより小の場合は次のG
a（ｘ）をチェックし、SHより大の場合はｘ〜（ｘ＋数
サンプル点）間について波形データの差分Ｆ（ｘ＋１）
−Ｆ（ｘ）が1dBより大か否かをチェックする（S14）、
Ｆ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ）が1dBより大となった場合はそ
の時のサンプル点ｘがコネクタ接続点として検出され
（S15）、Ｆ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ）が1dBより大とならな
い場合はGa（ｘ）がSHより大となったサンプル点ｘから
光パルス幅の半分に相当するサンプル点ｘ＋D/2までのG
a（ｘ）で最大値となるサンプル点ｘを求め（S16）、こ
の点を接続点で損失が減少する上向きの融着接続点とし
て検出する（S17）。
用いて接続点検出手段32で接続点を求める。この処理は
第５図に示すように差分波形Ga（ｘ）がしきい値SHより
大か否かをチェックし（S13）、SHより小の場合は次のG
a（ｘ）をチェックし、SHより大の場合はｘ〜（ｘ＋数
サンプル点）間について波形データの差分Ｆ（ｘ＋１）
−Ｆ（ｘ）が1dBより大か否かをチェックする（S14）、
Ｆ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ）が1dBより大となった場合はそ
の時のサンプル点ｘがコネクタ接続点として検出され
（S15）、Ｆ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ）が1dBより大とならな
い場合はGa（ｘ）がSHより大となったサンプル点ｘから
光パルス幅の半分に相当するサンプル点ｘ＋D/2までのG
a（ｘ）で最大値となるサンプル点ｘを求め（S16）、こ
の点を接続点で損失が減少する上向きの融着接続点とし
て検出する（S17）。
つまり第４図から理解されるように、コネクタ接続に
よるフレネル反射33の差分出力33′も、損失が減少する
上向き融着接続反射34の差分出力34′も、共にしきい値
SHを越え、ステップS13で接続点と検出されるが、フレ
ネル反射33は急に大きくなる反射であり、損失が最低で
も1dB以上であるが、上向きの融着接続反射34は損失は
最大でも1dB以上はあり得ない。この差がステップS14で
チェックされ、かつフレネル反射33の場合は、その反射
点P1と、Ga（ｘ）＞SHの検出点P2とにずれがあるが、２
ステップS14の処理により反射点P1が求められる。上向
きの融着接続の場合も、その接続点P3とGa（ｘ）＞SHと
の検出点P4とにずれがあるが、ステップS16の処理によ
り接続点P3が求められる。
よるフレネル反射33の差分出力33′も、損失が減少する
上向き融着接続反射34の差分出力34′も、共にしきい値
SHを越え、ステップS13で接続点と検出されるが、フレ
ネル反射33は急に大きくなる反射であり、損失が最低で
も1dB以上であるが、上向きの融着接続反射34は損失は
最大でも1dB以上はあり得ない。この差がステップS14で
チェックされ、かつフレネル反射33の場合は、その反射
点P1と、Ga（ｘ）＞SHの検出点P2とにずれがあるが、２
ステップS14の処理により反射点P1が求められる。上向
きの融着接続の場合も、その接続点P3とGa（ｘ）＞SHと
の検出点P4とにずれがあるが、ステップS16の処理によ
り接続点P3が求められる。
下向き融着接続反射35の検出のため、第５図において
差分値Ga（ｘ）がしきい値−SH以下か否かがチェックさ
れ（S18）、しきい値−SH以上の場合は次のサンプル点
の差分値がしきい値−SH以下か否かチェックされ、しき
い値−SH以下の場合はそのサンプル点ｘから、光パルス
幅の２分の１に相当するサンプル点ｘ＋D/2までの各Ga
（ｘ）中の最小値となるサンプル点ｘを求め（S19）、
そのｘを下向きの融着接続点として検出する（S17）。
差分値Ga（ｘ）がしきい値−SH以下か否かがチェックさ
れ（S18）、しきい値−SH以上の場合は次のサンプル点
の差分値がしきい値−SH以下か否かチェックされ、しき
い値−SH以下の場合はそのサンプル点ｘから、光パルス
幅の２分の１に相当するサンプル点ｘ＋D/2までの各Ga
（ｘ）中の最小値となるサンプル点ｘを求め（S19）、
そのｘを下向きの融着接続点として検出する（S17）。
その後、必要に応じて演算部36で接続損失、区間損失
などを演算し（S20）、これらの結果を表示器37に表示
する。
などを演算し（S20）、これらの結果を表示器37に表示
する。
なお上向き融着接続反射34とフレネル反射33とを区別
するには、第４図Ｂから理解されるように、Ga（ｘ）が
正のピークを示した後、負のピークを示す場合はフレネ
ル反射であると判定してもよい。
するには、第４図Ｂから理解されるように、Ga（ｘ）が
正のピークを示した後、負のピークを示す場合はフレネ
ル反射であると判定してもよい。
「発明の効果」 以上述べたようにこの発明によれば、１つのサンプル
点の前の複数のサンプル点のデジタル信号の平均値をそ
のサンプル点のデータとし、これより光パルス幅相当の
後のサンプル点から所定数のサンプル点のデジタル信号
の平均値をその後のサンプル点のデータとし、これらデ
ータの差をとっており、一方、例えば第４図において融
着接続点反射点35とその直後の波形データＦ（ｘ）の折
曲り点39との間隔は光パルス幅に相当しているから、点
35をｘとすると、その直前の範囲Ｗのデジタル信号の平
均値と、点39（Ｄ＋ｘ）から直後の範囲Ｗをデジタル信
号の平均値との差がとられるため、差分波形Ｇ（ｘ）は
第４図Ｂに示すように変化点がなまることなく、顕著に
現われる。融着接続反射点34とその直後の折曲り点41と
の間隔も光パルス幅であり、フレネル反射33の幅W1も光
パルス幅であり、この発明では平均化（平滑化）して雑
音の影響を小としているが、波形データＦ（ｘ）の変化
点が差分波形Ｇ（ｘ）に顕著に現われ、接続点を正しく
検出することができる。
点の前の複数のサンプル点のデジタル信号の平均値をそ
のサンプル点のデータとし、これより光パルス幅相当の
後のサンプル点から所定数のサンプル点のデジタル信号
の平均値をその後のサンプル点のデータとし、これらデ
ータの差をとっており、一方、例えば第４図において融
着接続点反射点35とその直後の波形データＦ（ｘ）の折
曲り点39との間隔は光パルス幅に相当しているから、点
35をｘとすると、その直前の範囲Ｗのデジタル信号の平
均値と、点39（Ｄ＋ｘ）から直後の範囲Ｗをデジタル信
号の平均値との差がとられるため、差分波形Ｇ（ｘ）は
第４図Ｂに示すように変化点がなまることなく、顕著に
現われる。融着接続反射点34とその直後の折曲り点41と
の間隔も光パルス幅であり、フレネル反射33の幅W1も光
パルス幅であり、この発明では平均化（平滑化）して雑
音の影響を小としているが、波形データＦ（ｘ）の変化
点が差分波形Ｇ（ｘ）に顕著に現われ、接続点を正しく
検出することができる。
また傾きａを差分波形Ｇ（ｘ）から除去しているた
め、光ファイバの種類や測定波長に影響されることな
く、接続点を確実に正確に検出することができる。更に
平滑処理と差分処理とを同時的に行っているため、処理
時間が短かい。
め、光ファイバの種類や測定波長に影響されることな
く、接続点を確実に正確に検出することができる。更に
平滑処理と差分処理とを同時的に行っているため、処理
時間が短かい。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
この発明における平滑化と差分との関係例を示す図、第
３図は差分演算手段26の処理例を示す流れ図、第４図は
後方散乱光の波形データＦ（ｘ）とその差分波形Ｇ
（ｘ）との例を示すタイムチャート、第５図はこの発明
における波形データＦ（ｘ）の処理剤を示す流れ図、第
６図は従来の光パルス試験器を示すブロック図、第７図
はその動作の波形データＦ（ｘ）、平滑化データＦ′
（ｘ）、差分データの例を示すタイムチャートである。
この発明における平滑化と差分との関係例を示す図、第
３図は差分演算手段26の処理例を示す流れ図、第４図は
後方散乱光の波形データＦ（ｘ）とその差分波形Ｇ
（ｘ）との例を示すタイムチャート、第５図はこの発明
における波形データＦ（ｘ）の処理剤を示す流れ図、第
６図は従来の光パルス試験器を示すブロック図、第７図
はその動作の波形データＦ（ｘ）、平滑化データＦ′
（ｘ）、差分データの例を示すタイムチャートである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01M 11/00 G01M 11/02
Claims (4)
- 【請求項１】光パルス発生器から光パルスを被測定光フ
ァイバの一端に入射し、その被測定光ファイバからの後
方散乱光を受光して電気信号に変換し、その電気信号を
一定周期でサンプリングし、その各サンプルをデジタル
信号に変換し、その時系列デジタル信号から上記被測定
光ファイバの接続点を検出する光パルス試験器におい
て、 上記時系列デジタル信号の１つのサンプル点についてこ
れより所定数前のサンプル点までの各デジタル信号の平
均をそのサンプル点のデータとし、 上記１つのサンプル点に対し、上記光パルスの幅と相当
したサンプル点数だけ後のサンプル点について、これよ
り後の上記所定数のサンプル点までの各デジタル信号の
平均を後のサンプル点のデータとし、 上記サンプル点のデータと、上記後のサンプル点のデー
タとの差をサンプル点の差データとし、 上記平均化及び差の演算を順次１サンプル点ずつずらし
て行う差分演算手段と、 上記時系列デジタル信号中の上記被測定光ファイバの始
端から終端までの時系列デジタル信号を用いて、その時
系列デジタル信号の大きさの減少の度合いを傾きとして
検出する傾き検出手段と、 その検出した傾きを、上記サンプル点の差データから差
引いて傾き除去差データとする傾き除去手段と、 その傾き除去差データ中のしきい値SH以上の絶対値をも
つサンプル点を検出して上記被測定光ファイバの接続点
を求める接続点検出手段と、 を具備することを特徴とする光パルス試験器。 - 【請求項２】上記被測定光ファイバの終端を検出する手
段を備え、その検出した終端をもとに、上記傾き検出手
段で用いる時系列デジタル信号が決定され、 上記終端検出手段は、上記サンプル点の差データが第１
所定値以上か否かをチェックし、第１所定値以上の場合
はそのサンプル点から数サンプル点までの隣接する上記
デジタル信号の差分が所定値以上のサンプル点を求めて
これを真の接続点とみなし、その真の接続点デジタル信
号とこれより所定サンプル点数後のデジタル信号との差
が所定値以上の時そのサンプル点を終端とし、また上記
サンプル点の差データが上記第１所定値より低い第２所
定値以下か否かをチェックし、第２所定値以下の場合
は、そのサンプル点のデジタル信号と、これより所定サ
ンプル点数後のデジタル信号との差が所定値以上の時、
そのサンプル点を終端とするものであることを特徴とす
る請求項１記載の光パルス試験器。 - 【請求項３】上記被測定光ファイバの終端より所定数前
のサンプル点から終端までの各サンプル点の上記デジタ
ル信号の最大値と、最小値との中間を上記しきい値SHと
するしきい値算出手段を含むことを特徴とする請求項１
記載の光パルス試験器。 - 【請求項４】上記接続点検出手段は、上記傾き除去差デ
ータが上記しきい値SH以上であることを検出し、その検
出したサンプル点から数サンプル点までのデジタル信号
の差分が所定値以上か否かを判定し、所定値以上となっ
たサンプル点をコネクタ接続点とし、所定値以下では検
出したサンプル点から所定数のサンプル点までの傾き除
去差データの最大値となるサンプル点を融着接続点とす
る手段と、上記傾き除去差データが上記しきい値−SH以
下であることを検出し、その検出したサンプル点から所
定数のサンプル点までの傾き除去差データの最小値とな
るサンプル点を融着接続点とする手段とよりなることを
特徴とする請求項１記載の光パルス試験器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198698A JP2951701B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 光パルス試験器 |
| EP91112253A EP0468412B1 (en) | 1990-07-25 | 1991-07-22 | Apparatus and method for inspecting optical fibers |
| DE69114936T DE69114936T2 (de) | 1990-07-25 | 1991-07-22 | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen optischer Fasern. |
| US07/734,736 US5131743A (en) | 1990-07-25 | 1991-07-23 | Apparatus and method for inspecting optical fibers |
| CA002047839A CA2047839A1 (en) | 1990-07-25 | 1991-07-24 | Apparatus and method for inspecting optical fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198698A JP2951701B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 光パルス試験器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483140A JPH0483140A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2951701B2 true JP2951701B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=16395541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198698A Expired - Fee Related JP2951701B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 光パルス試験器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131743A (ja) |
| EP (1) | EP0468412B1 (ja) |
| JP (1) | JP2951701B2 (ja) |
| CA (1) | CA2047839A1 (ja) |
| DE (1) | DE69114936T2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500730A (en) * | 1993-02-16 | 1996-03-19 | Laser Precision Corp. | Method and apparatus for determining the distance to a reflective event |
| US5450191A (en) * | 1993-05-06 | 1995-09-12 | Corning Incorporated | Method for testing optical waveguide fibers to detect reflection type discontinuities |
| US5365328A (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-15 | Tektronix, Inc. | Locating the position of an event in acquired digital data at sub-sample spacing |
| DE19649594A1 (de) | 1996-11-29 | 1998-06-04 | Deutsche Telekom Ag | Optisches Impulsreflektometer |
| US6710862B1 (en) * | 2001-08-31 | 2004-03-23 | Nettest (New York) Inc. | Method of determining the location of splices and of calculating power loss at splices in optic fibers in a cable |
| CN104052542B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-06-08 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 在线模式下检测otdr曲线末端事件定位光纤断点的方法 |
| US9752955B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-09-05 | Ii-Vi Incorporated | Edge propagating optical time domain reflectometer and method of using the same |
| US9923630B2 (en) | 2016-04-20 | 2018-03-20 | Lockheed Martin Corporation | Analyzing optical networks |
| JP7514762B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2024-07-11 | エヌイーシー アジア パシフィック ピーティーイー リミテッド | 光パルス試験器、光伝送路の試験方法及び光伝送路の試験システム |
| WO2021038648A1 (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ試験方法、光ファイバ試験装置、およびプログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01141331A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Anritsu Corp | 光パルス試験器 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2198698A patent/JP2951701B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-22 EP EP91112253A patent/EP0468412B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-22 DE DE69114936T patent/DE69114936T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-23 US US07/734,736 patent/US5131743A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-24 CA CA002047839A patent/CA2047839A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69114936T2 (de) | 1996-05-30 |
| US5131743A (en) | 1992-07-21 |
| EP0468412A3 (en) | 1992-11-04 |
| EP0468412B1 (en) | 1995-11-29 |
| CA2047839A1 (en) | 1992-01-26 |
| JPH0483140A (ja) | 1992-03-17 |
| DE69114936D1 (de) | 1996-01-11 |
| EP0468412A2 (en) | 1992-01-29 |
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