JP3033677B2 - 光ファイバ特性測定装置 - Google Patents
光ファイバ特性測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ中の
自然ブリルアン散乱光や後方レーリー散乱光やブリルア
ン増幅光等を検出して解析することにより光ファイバの
長手方向の歪分布、温度分布、損失分布を測定すること
ができる光ファイバ特性測定装置に関する。
自然ブリルアン散乱光や後方レーリー散乱光やブリルア
ン増幅光等を検出して解析することにより光ファイバの
長手方向の歪分布、温度分布、損失分布を測定すること
ができる光ファイバ特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ファイバ中の後方レーリー
散乱光やブリルアン散乱光等の後方散乱光を検出し、検
出した後方散乱光を解析することによって、光ファイバ
の長手方向の歪分布、温度分布、損失分布等の特性を測
定する方法が用いられている。上述したブリルアン増幅
光を用いて光ファイバの諸特性を測定する装置の１つに
ＢＯＴＤＡ（Brillouin Optical Time Domain Analyze
r）がある。ここで、ＢＯＴＤＡの構成を図３により説
明する。
散乱光やブリルアン散乱光等の後方散乱光を検出し、検
出した後方散乱光を解析することによって、光ファイバ
の長手方向の歪分布、温度分布、損失分布等の特性を測
定する方法が用いられている。上述したブリルアン増幅
光を用いて光ファイバの諸特性を測定する装置の１つに
ＢＯＴＤＡ（Brillouin Optical Time Domain Analyze
r）がある。ここで、ＢＯＴＤＡの構成を図３により説
明する。
【０００３】この図において、２００は被測定光ファイ
バ２０６に対し、スペクトル線幅の狭い連続光を出射す
る第１光源である。２０１は光スイッチ２０２に対し、
スペクトル線幅の狭い連続光を出射する第２光源であ
る。ここで、第１光源２００が出射する連続光の光周波
数ｆ1 と、第２光源２０１が出射する連続光の光周波数
ｆ2 は、ｆ2−ｆ1＝ｆB （ｆB は、被測定光ファイバ２
０６固有のブリルアン周波数シフト）となるよう設定さ
れている。２０２は光スイッチであり、第２光源２０１
が出射した連続光をパルス化する。２０３は光方向性結
合器であり、光スイッチ２０２が出射する光パルスを被
測定光ファイバ２０６へ出射するとともに、被測定光フ
ァイバ２０６を介して第１の光源２００から出射される
連続光を受光回路２０４へ出射する。
バ２０６に対し、スペクトル線幅の狭い連続光を出射す
る第１光源である。２０１は光スイッチ２０２に対し、
スペクトル線幅の狭い連続光を出射する第２光源であ
る。ここで、第１光源２００が出射する連続光の光周波
数ｆ1 と、第２光源２０１が出射する連続光の光周波数
ｆ2 は、ｆ2−ｆ1＝ｆB （ｆB は、被測定光ファイバ２
０６固有のブリルアン周波数シフト）となるよう設定さ
れている。２０２は光スイッチであり、第２光源２０１
が出射した連続光をパルス化する。２０３は光方向性結
合器であり、光スイッチ２０２が出射する光パルスを被
測定光ファイバ２０６へ出射するとともに、被測定光フ
ァイバ２０６を介して第１の光源２００から出射される
連続光を受光回路２０４へ出射する。
【０００４】受光回路２０４は、光方向性結合器２０３
から供給される光信号を電気信号に変換する。２０５は
信号処理回路であり、受光回路２０４からの電気信号を
受けて時間的波形または振幅および位相を処理して被測
定光ファイバ２０６の諸特性を解析する。上述したＢＯ
ＴＤＡにおいて、第１光源２００が出射する連続光は、
第２光源２０１から光スイッチ２０２を経て出射される
光パルスによって、被測定光ファイバ２０６中でブリル
アン光増幅される。そして、ブリルアン光増幅された光
は光方向性結合器２０３を介して受光回路２０４へ入射
され、受光回路２０４によって電気信号に変換されて信
号処理回路２０５へ供給される。
から供給される光信号を電気信号に変換する。２０５は
信号処理回路であり、受光回路２０４からの電気信号を
受けて時間的波形または振幅および位相を処理して被測
定光ファイバ２０６の諸特性を解析する。上述したＢＯ
ＴＤＡにおいて、第１光源２００が出射する連続光は、
第２光源２０１から光スイッチ２０２を経て出射される
光パルスによって、被測定光ファイバ２０６中でブリル
アン光増幅される。そして、ブリルアン光増幅された光
は光方向性結合器２０３を介して受光回路２０４へ入射
され、受光回路２０４によって電気信号に変換されて信
号処理回路２０５へ供給される。
【０００５】信号処理回路２０５は供給された電気信号
に基づいて、ブリルアン光増幅により生じた信号の時間
的変化、あるいは、振幅、および、位相変化を解析する
ことにより、被測定光ファイバ２０６の光損失、光ファ
イバに加わった張力変化、湿度変化の影響等の光ファイ
バ長さ方向にわたる各種特性の分布を求める。このよう
なＢＯＴＤＡにおいては、次のような特徴がある。 （１）光方向性結合器２０３を介して受光回路２０４へ
入射される光信号レベルの減衰が小さい。 （２）第１光源２００の光パワーを増大させることによ
り、受光回路２０４での受光信号レベルを増大させるこ
とができ、これにより、測定精度を向上させることがで
きる。 なお、ＢＯＴＤＡの詳細の内容については、特開平２−
６７２５号公報に掲載されている。
に基づいて、ブリルアン光増幅により生じた信号の時間
的変化、あるいは、振幅、および、位相変化を解析する
ことにより、被測定光ファイバ２０６の光損失、光ファ
イバに加わった張力変化、湿度変化の影響等の光ファイ
バ長さ方向にわたる各種特性の分布を求める。このよう
なＢＯＴＤＡにおいては、次のような特徴がある。 （１）光方向性結合器２０３を介して受光回路２０４へ
入射される光信号レベルの減衰が小さい。 （２）第１光源２００の光パワーを増大させることによ
り、受光回路２０４での受光信号レベルを増大させるこ
とができ、これにより、測定精度を向上させることがで
きる。 なお、ＢＯＴＤＡの詳細の内容については、特開平２−
６７２５号公報に掲載されている。
【０００６】また、自然ブリルアン散乱光を用いて片端
から光ファイバの諸特性を測定する装置に、ＢＯＴＤＲ
（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer） が
ある。ここで、ＢＯＴＤＲの構成を図４により説明す
る。この図において、２１０はコヒーレント光源であ
り、スペクトル線幅の狭い連続光を光方向性結合器２１
１へ出射する。光方向性結合器２１１は、コヒーレント
光源２１０から出射された連続光を測定光と参照光とに
分岐して、測定光を光スイッチ２１２へ、参照光を光方
向性結合器２１７へそれぞれ出射する。
から光ファイバの諸特性を測定する装置に、ＢＯＴＤＲ
（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer） が
ある。ここで、ＢＯＴＤＲの構成を図４により説明す
る。この図において、２１０はコヒーレント光源であ
り、スペクトル線幅の狭い連続光を光方向性結合器２１
１へ出射する。光方向性結合器２１１は、コヒーレント
光源２１０から出射された連続光を測定光と参照光とに
分岐して、測定光を光スイッチ２１２へ、参照光を光方
向性結合器２１７へそれぞれ出射する。
【０００７】光スイッチ２１２は、光方向性結合器２１
１が出射する連続光をパルス化して光方向性結合器２１
３へ出射する。光方向性結合器２１３は、光周波数変換
器２１４と共にループ回路を構成しており、このループ
回路内において、光周波数変換器２１４が光スイッチ２
１２から出射される光パルスの周波数を所定周波数分シ
フトした後、所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御を行
い、これを上述したループ回路内で繰り返すことによ
り、光周波数が所定周波数分ずつ階段状に周波数掃引さ
れ、かつ、その周波数掃引が連続的に繰り返された擬似
的な連続光を生成する。この連続光は、光方向性結合器
２１３から音響光学素子２１５へ出射される。
１が出射する連続光をパルス化して光方向性結合器２１
３へ出射する。光方向性結合器２１３は、光周波数変換
器２１４と共にループ回路を構成しており、このループ
回路内において、光周波数変換器２１４が光スイッチ２
１２から出射される光パルスの周波数を所定周波数分シ
フトした後、所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御を行
い、これを上述したループ回路内で繰り返すことによ
り、光周波数が所定周波数分ずつ階段状に周波数掃引さ
れ、かつ、その周波数掃引が連続的に繰り返された擬似
的な連続光を生成する。この連続光は、光方向性結合器
２１３から音響光学素子２１５へ出射される。
【０００８】音響光学素子２１５は、光方向性結合器２
１３から出射された測定光をパルス化して光方向性結合
器２１６へ出射する。光方向性結合器２１６は、音響光
学素子２１５から出射される光パルス信号を被測定光フ
ァイバ２２１へ出射すると共に、被測定光ファイバ２２
１内の自然ブリルアン散乱光を光方向性結合器２１７へ
出射する。
１３から出射された測定光をパルス化して光方向性結合
器２１６へ出射する。光方向性結合器２１６は、音響光
学素子２１５から出射される光パルス信号を被測定光フ
ァイバ２２１へ出射すると共に、被測定光ファイバ２２
１内の自然ブリルアン散乱光を光方向性結合器２１７へ
出射する。
【０００９】光方向性結合器２１７は、光方向性結合器
２１１から出射された参照光と、光方向性結合器２１６
から出射された後方ブリルアン散乱光とをＯ／Ｅ変換器
２１８へ出射する。Ｏ／Ｅ変換器２１８は自然ブリルア
ン散乱光を参照光によりコヒーレント受信し、それを電
気信号に変換して増幅器２１９へ出力する。増幅器２１
９は供給された電気信号を増幅して信号処理回路２２０
へ出力する。
２１１から出射された参照光と、光方向性結合器２１６
から出射された後方ブリルアン散乱光とをＯ／Ｅ変換器
２１８へ出射する。Ｏ／Ｅ変換器２１８は自然ブリルア
ン散乱光を参照光によりコヒーレント受信し、それを電
気信号に変換して増幅器２１９へ出力する。増幅器２１
９は供給された電気信号を増幅して信号処理回路２２０
へ出力する。
【００１０】信号処理回路２２０は供給された電気信号
を平均化加算処理し、被測定光ファイバ２２１の長手方
向の歪分布、温度分布、損失分布等の特性を測定する。
このようなＢＯＴＤＲにおいては、次のような特徴があ
る。 （１）自然ブリルアン散乱光と、参照光との周波数差を
小さくして低雑音のコヒーレント検波が可能となる。 （２）測定光の周波数の掃引が容易であるため、測定時
間が高速化される。 なお、ＢＯＴＤＲの詳細の内容については、特開平５−
２４０６９９号公報に掲載されている。また、片端測定
の後方レーリー散乱光を用いて光ファイバの損失特性を
測定する装置に、ＣＯＴＤＲ（Coherent Optical Time
Domain Reflectometer）がある。
を平均化加算処理し、被測定光ファイバ２２１の長手方
向の歪分布、温度分布、損失分布等の特性を測定する。
このようなＢＯＴＤＲにおいては、次のような特徴があ
る。 （１）自然ブリルアン散乱光と、参照光との周波数差を
小さくして低雑音のコヒーレント検波が可能となる。 （２）測定光の周波数の掃引が容易であるため、測定時
間が高速化される。 なお、ＢＯＴＤＲの詳細の内容については、特開平５−
２４０６９９号公報に掲載されている。また、片端測定
の後方レーリー散乱光を用いて光ファイバの損失特性を
測定する装置に、ＣＯＴＤＲ（Coherent Optical Time
Domain Reflectometer）がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被測
定光ファイバの両端に光信号を出射することにより被測
定光ファイバの特性を測定するＢＯＴＤＡ、被測定光フ
ァイバの片端に光信号を出射することにより被測定光フ
ァイバの特性を測定するＢＯＴＤＲ、および、被測定光
ファイバの片端に光信号を出射することにより被測定光
ファイバの損失特性を測定するＣＯＴＤＲを、効率良
く、かつ、経済的に一体化した光ファイバ特性測定装置
を提供することにある。
定光ファイバの両端に光信号を出射することにより被測
定光ファイバの特性を測定するＢＯＴＤＡ、被測定光フ
ァイバの片端に光信号を出射することにより被測定光フ
ァイバの特性を測定するＢＯＴＤＲ、および、被測定光
ファイバの片端に光信号を出射することにより被測定光
ファイバの損失特性を測定するＣＯＴＤＲを、効率良
く、かつ、経済的に一体化した光ファイバ特性測定装置
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
狭線幅のコヒーレント光を出射するコヒーレント光源
と、前記コヒーレント光を主経路へ出射すると共に、一
部を分岐して副経路へ出射する第１の光方向性結合器
と、前記第１の光方向性結合器の副経路から出射された
コヒーレント光を主経路へ出射すると共に、一部を分岐
して副経路から被測定光ファイバの一方の端面へ出射す
る第２の光方向性結合器と、前記第１の光方向性結合器
の主経路から出射されたコヒーレント光の光周波数を、
所定周期内で階段状に所定周波数分ずつ周波数掃引する
光周波数変換器と、前記光周波数変換器が出射する信号
光をパルス化するパルス化手段と、前記パルス化手段が
出射する光パルス信号を、主経路から前記被測定光ファ
イバの他方の端面へ出射すると共に、後方散乱信号光あ
るいは該他方の端面から出射される信号光を副経路へ出
射する第３の光方向性結合器と、前記第３の光方向性結
合器の副経路から出射される信号光と、前記第２の光方
向性結合器の主経路から出射されたコヒーレント光とを
コヒーレント受信し、該受信した信号に所要の処理を施
して前記被測定光ファイバの諸特性を測定する受光回路
とを具備することを特徴とする光ファイバ特性測定装置
である。
狭線幅のコヒーレント光を出射するコヒーレント光源
と、前記コヒーレント光を主経路へ出射すると共に、一
部を分岐して副経路へ出射する第１の光方向性結合器
と、前記第１の光方向性結合器の副経路から出射された
コヒーレント光を主経路へ出射すると共に、一部を分岐
して副経路から被測定光ファイバの一方の端面へ出射す
る第２の光方向性結合器と、前記第１の光方向性結合器
の主経路から出射されたコヒーレント光の光周波数を、
所定周期内で階段状に所定周波数分ずつ周波数掃引する
光周波数変換器と、前記光周波数変換器が出射する信号
光をパルス化するパルス化手段と、前記パルス化手段が
出射する光パルス信号を、主経路から前記被測定光ファ
イバの他方の端面へ出射すると共に、後方散乱信号光あ
るいは該他方の端面から出射される信号光を副経路へ出
射する第３の光方向性結合器と、前記第３の光方向性結
合器の副経路から出射される信号光と、前記第２の光方
向性結合器の主経路から出射されたコヒーレント光とを
コヒーレント受信し、該受信した信号に所要の処理を施
して前記被測定光ファイバの諸特性を測定する受光回路
とを具備することを特徴とする光ファイバ特性測定装置
である。
【００１３】請求項２記載の発明は、前記光周波数変換
器が、前記第１の光方向性結合器の主経路から出射され
るコヒーレント光をパルス化する音響−光スイッチと、
前記コヒーレント光源が出射するコヒーレント光の波長
と異なる波長の光信号を出射する光源と、前記音響−光
スイッチが出射する光パルス信号と前記光源から出射さ
れる光信号とを合成する第４の光方向性結合器と、第５
の光方向性結合器，光増幅器，バンドパスフィルタ，第
６の光方向性結合器，周波数シフタおよび遅延ファイバ
によって構成されるループ回路であって、前記第５の光
方向性結合器によって前記第４の光方向性結合器が出射
する光信号が入射され、所定の経路を通過後、前記第６
の光方向性結合器から光パルス列を出射するループ回路
と、前記ループ回路の第６の光方向性結合器から出射さ
れる光パルス列を分岐して出射する第７の光方向性結合
器と、前記第７の光方向性結合器の一方から出射される
光パルス列の位相を反転して検出する検出回路と、前記
検出回路が出力する検出信号に従って前記光源を駆動す
る駆動回路とを具備し、前記第７の光方向性結合器の他
方から出射される光パルス列を該光周波数変換器の出力
とする請求項１記載の光ファイバ特性測定装置である。
器が、前記第１の光方向性結合器の主経路から出射され
るコヒーレント光をパルス化する音響−光スイッチと、
前記コヒーレント光源が出射するコヒーレント光の波長
と異なる波長の光信号を出射する光源と、前記音響−光
スイッチが出射する光パルス信号と前記光源から出射さ
れる光信号とを合成する第４の光方向性結合器と、第５
の光方向性結合器，光増幅器，バンドパスフィルタ，第
６の光方向性結合器，周波数シフタおよび遅延ファイバ
によって構成されるループ回路であって、前記第５の光
方向性結合器によって前記第４の光方向性結合器が出射
する光信号が入射され、所定の経路を通過後、前記第６
の光方向性結合器から光パルス列を出射するループ回路
と、前記ループ回路の第６の光方向性結合器から出射さ
れる光パルス列を分岐して出射する第７の光方向性結合
器と、前記第７の光方向性結合器の一方から出射される
光パルス列の位相を反転して検出する検出回路と、前記
検出回路が出力する検出信号に従って前記光源を駆動す
る駆動回路とを具備し、前記第７の光方向性結合器の他
方から出射される光パルス列を該光周波数変換器の出力
とする請求項１記載の光ファイバ特性測定装置である。
【００１４】請求項３記載の発明は、前記パルス化手段
が、前記光周波数変換器から出射される光信号をパルス
化する電界−光スイッチと、前記電界−光スイッチが出
射する光パルス信号を交互に直交な偏波面を持つ光パル
スとする偏波制御装置と、前記偏波制御装置が出射する
光パルス信号を増幅する光増幅器と、前記光増幅器から
出射する自然放出光を除去し、光パルス信号のみを通過
させるためのパルス変調を行う音響−光スイッチとによ
って構成される請求項１または２記載の光ファイバ特性
測定装置である。
が、前記光周波数変換器から出射される光信号をパルス
化する電界−光スイッチと、前記電界−光スイッチが出
射する光パルス信号を交互に直交な偏波面を持つ光パル
スとする偏波制御装置と、前記偏波制御装置が出射する
光パルス信号を増幅する光増幅器と、前記光増幅器から
出射する自然放出光を除去し、光パルス信号のみを通過
させるためのパルス変調を行う音響−光スイッチとによ
って構成される請求項１または２記載の光ファイバ特性
測定装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１記載による光ファイバ測
定装置においては、パルス化手段から出射される光パル
ス信号を第３の光方向性結合器の主経路を通して被測定
光ファイバの他方の端面へ出射し、コヒーレント光源か
ら第２の光方向性結合器の主経路を通して出射されるコ
ヒーレント光を局発光として出射した場合、受光回路
は、第３の光方向性結合器の副経路から出射される信号
光を上述した局発光によりヘテロダイン受光するので、
自然ブリルアン散乱光を検出できる。
定装置においては、パルス化手段から出射される光パル
ス信号を第３の光方向性結合器の主経路を通して被測定
光ファイバの他方の端面へ出射し、コヒーレント光源か
ら第２の光方向性結合器の主経路を通して出射されるコ
ヒーレント光を局発光として出射した場合、受光回路
は、第３の光方向性結合器の副経路から出射される信号
光を上述した局発光によりヘテロダイン受光するので、
自然ブリルアン散乱光を検出できる。
【００１６】また、コヒーレント光源から出射されるコ
ヒーレント光の一部を第２の光方向性結合器の副経路か
ら被測定光ファイバの一方の端面へさらに出射した場
合、受光回路は、第３の光方向性結合器の副経路から出
射される信号光を上述した局発光によりヘテロダイン受
光するので、ブリルアン増幅されたプローブ光を検出で
きる。このため、検出された自然ブリルアン散乱光また
はブリルアン増幅されたプローブ光または後方レーリー
散乱光にそれぞれ所要の信号処理を施すことで、ＢＯＴ
ＤＲまたはＢＯＴＤＡまたはＣＯＴＤＲによる光ファイ
バ特性の測定が可能となる。
ヒーレント光の一部を第２の光方向性結合器の副経路か
ら被測定光ファイバの一方の端面へさらに出射した場
合、受光回路は、第３の光方向性結合器の副経路から出
射される信号光を上述した局発光によりヘテロダイン受
光するので、ブリルアン増幅されたプローブ光を検出で
きる。このため、検出された自然ブリルアン散乱光また
はブリルアン増幅されたプローブ光または後方レーリー
散乱光にそれぞれ所要の信号処理を施すことで、ＢＯＴ
ＤＲまたはＢＯＴＤＡまたはＣＯＴＤＲによる光ファイ
バ特性の測定が可能となる。
【００１７】請求項２記載による光ファイバ測定装置に
おいては、光周波数変換器にコヒーレント光が入射され
ると、音響−光スイッチによってパルス化され、その光
パルス信号がループ回路に入射されると、光増幅器によ
り増幅され、バンドパスフィルタによって特定帯域の周
波数の光だけが通過させられ、光周波数シフタによって
所定周波数分だけ光周波数をシフトされた後、遅延ファ
イバによって上述した光パルス信号のパルス幅分だけ遅
延され、第６の光方向性結合器を通過する毎に分岐され
てループ回路から出射される。
おいては、光周波数変換器にコヒーレント光が入射され
ると、音響−光スイッチによってパルス化され、その光
パルス信号がループ回路に入射されると、光増幅器によ
り増幅され、バンドパスフィルタによって特定帯域の周
波数の光だけが通過させられ、光周波数シフタによって
所定周波数分だけ光周波数をシフトされた後、遅延ファ
イバによって上述した光パルス信号のパルス幅分だけ遅
延され、第６の光方向性結合器を通過する毎に分岐され
てループ回路から出射される。
【００１８】これにより、ループ回路から出射される光
信号は、次に新たな光パルス信号がループ回路に入射さ
れるまで、周波数シフタによってシフトされた周波数分
ずつ階段状に変化した光パルスの列を出射する。また、
ループ回路から出射される光パルス列を分岐して位相を
反転して検出し、その検出信号によりコヒーレント光源
と異なる波長の光信号を出射する光源を駆動する。この
ため、該光源からはループ回路が出射する光パルス列の
内、光出力がない時にのみ光を出射するので、ループ回
路内の光増幅器には絶えず光信号が入射されるので、ル
ープ回路内に光パルス信号を増幅する際のパルス信号先
端部における急激な光強度の集中が発生しない。
信号は、次に新たな光パルス信号がループ回路に入射さ
れるまで、周波数シフタによってシフトされた周波数分
ずつ階段状に変化した光パルスの列を出射する。また、
ループ回路から出射される光パルス列を分岐して位相を
反転して検出し、その検出信号によりコヒーレント光源
と異なる波長の光信号を出射する光源を駆動する。この
ため、該光源からはループ回路が出射する光パルス列の
内、光出力がない時にのみ光を出射するので、ループ回
路内の光増幅器には絶えず光信号が入射されるので、ル
ープ回路内に光パルス信号を増幅する際のパルス信号先
端部における急激な光強度の集中が発生しない。
【００１９】請求項３記載による光ファイバ測定装置に
おいては、ループ回路から出射される光信号の光周波数
の内、所要の周波数を抽出するためのパルス変調を行っ
た後、このパルス変調の結果得られるパルスが交互に直
交する偏波面となるように偏波制御され、また、光増幅
器の出射側において、このパルスを増幅する際にノイズ
として発生する自然放出光を除去するためのパルス変調
を行うので、偏波依存性ゆらぎを除去した低雑音の光信
号を出力することができる。
おいては、ループ回路から出射される光信号の光周波数
の内、所要の周波数を抽出するためのパルス変調を行っ
た後、このパルス変調の結果得られるパルスが交互に直
交する偏波面となるように偏波制御され、また、光増幅
器の出射側において、このパルスを増幅する際にノイズ
として発生する自然放出光を除去するためのパルス変調
を行うので、偏波依存性ゆらぎを除去した低雑音の光信
号を出力することができる。
【００２０】以下、図面を参照して、この発明の一実施
形態について説明する。図１はこの発明の一実施形態に
よる光ファイバ特性測定装置の構成を示すブロック図で
ある。この図において、１は狭線幅のコヒーレント光を
出射するコヒーレント光源であり、例えばＡＴＣ（自動
温度制御）を有する１．５５μｍ帯のＭＱＷ・ＤＦＢ
（多重量子井戸・分布帰還型）半導体レーザなどが用い
られる。２，３，９，１０，１３，１７，２２，２３は
光方向性結合器である。
形態について説明する。図１はこの発明の一実施形態に
よる光ファイバ特性測定装置の構成を示すブロック図で
ある。この図において、１は狭線幅のコヒーレント光を
出射するコヒーレント光源であり、例えばＡＴＣ（自動
温度制御）を有する１．５５μｍ帯のＭＱＷ・ＤＦＢ
（多重量子井戸・分布帰還型）半導体レーザなどが用い
られる。２，３，９，１０，１３，１７，２２，２３は
光方向性結合器である。
【００２１】ここで、光方向性結合器２，３，１３，１
７は、入射用ポートを１つ、出射用ポートを２つ有する
１×２の光方向性結合器であり、入射用ポートから入射
された光信号を２つの出射用ポートに分割して出射す
る。また、光方向性結合器９，１０は、入射用ポートを
２つ、また、出射用ポートを１つ有する２×１の光方向
性結合器であり、それぞれの入射用ポートから入射され
た光信号を合成して出射用ポートに出射する。また、光
方向性結合器２２は、３つのポートを有し第１のポート
へ入射された光信号を第２のポートから出射すると共
に、第２のポートへ入射された光信号を第３のポートへ
出射する。さらに、光方向性結合器２３は、２つの入射
用ポートと、２つの出射用ポートを有し、２つの入射用
ポートへ入射された光信号をそれぞれ対応する出射用ポ
ートから出射する。
７は、入射用ポートを１つ、出射用ポートを２つ有する
１×２の光方向性結合器であり、入射用ポートから入射
された光信号を２つの出射用ポートに分割して出射す
る。また、光方向性結合器９，１０は、入射用ポートを
２つ、また、出射用ポートを１つ有する２×１の光方向
性結合器であり、それぞれの入射用ポートから入射され
た光信号を合成して出射用ポートに出射する。また、光
方向性結合器２２は、３つのポートを有し第１のポート
へ入射された光信号を第２のポートから出射すると共
に、第２のポートへ入射された光信号を第３のポートへ
出射する。さらに、光方向性結合器２３は、２つの入射
用ポートと、２つの出射用ポートを有し、２つの入射用
ポートへ入射された光信号をそれぞれ対応する出射用ポ
ートから出射する。
【００２２】８，２１は音響−光スイッチであり、タイ
ミング発生回路１０１からのタイミング信号により入射
される光信号のＯＮ／ＯＦＦを行う。１１，２０は光増
幅器であり、入射された光信号を増幅する。１２はバン
ドパスフィルタであり、５ｎｍの光通過帯域を有する。
１４は光周波数シフタであり、入射される光信号をＲＦ
発振器１５から供給される正弦波信号（２５０〜５００
ｍＶ）の周波数分だけ周波数をシフトする。また、周波
数をシフトするタイミングは、タイミング発生回路１０
１から供給されるタイミング信号に従う。本実施形態に
おいて、ＲＦ発振器が出力する正弦波信号を１２０ＭＨ
ｚ〜１２２ＭＨｚとする。したがって周波数シフタ１４
によってシフトされる周波数は１２０ＭＨｚ〜１２２Ｍ
Ｈｚとなる。
ミング発生回路１０１からのタイミング信号により入射
される光信号のＯＮ／ＯＦＦを行う。１１，２０は光増
幅器であり、入射された光信号を増幅する。１２はバン
ドパスフィルタであり、５ｎｍの光通過帯域を有する。
１４は光周波数シフタであり、入射される光信号をＲＦ
発振器１５から供給される正弦波信号（２５０〜５００
ｍＶ）の周波数分だけ周波数をシフトする。また、周波
数をシフトするタイミングは、タイミング発生回路１０
１から供給されるタイミング信号に従う。本実施形態に
おいて、ＲＦ発振器が出力する正弦波信号を１２０ＭＨ
ｚ〜１２２ＭＨｚとする。したがって周波数シフタ１４
によってシフトされる周波数は１２０ＭＨｚ〜１２２Ｍ
Ｈｚとなる。
【００２３】１６は遅延ファイバであり、入射される光
信号を所定時間遅延させる。１８は電界−光スイッチで
あり、タイミング発生回路１０１から供給されるタイミ
ング信号によって入射される光信号のＯＮ／ＯＦＦを行
う。１９は偏波回転器であり、入射される光パルス信号
を交互に直交する偏波面を持つ光パルスにする。２４は
光−電気変換器であり、供給される光信号を電気信号に
変換する。
信号を所定時間遅延させる。１８は電界−光スイッチで
あり、タイミング発生回路１０１から供給されるタイミ
ング信号によって入射される光信号のＯＮ／ＯＦＦを行
う。１９は偏波回転器であり、入射される光パルス信号
を交互に直交する偏波面を持つ光パルスにする。２４は
光−電気変換器であり、供給される光信号を電気信号に
変換する。
【００２４】２５はダミー光源であり、駆動回路２７の
駆動信号に従って、１．５３５μｍの波長の光を出射す
る。２６は検出回路であり、入射される光信号の位相に
対し反転した位相の光信号を検出する。２７は駆動回路
であり、検出回路２６が検出した光信号により駆動信号
を出力し、ダミー光源２５を駆動する。２８は増幅器で
あり、入力された電気信号を増幅する。
駆動信号に従って、１．５３５μｍの波長の光を出射す
る。２６は検出回路であり、入射される光信号の位相に
対し反転した位相の光信号を検出する。２７は駆動回路
であり、検出回路２６が検出した光信号により駆動信号
を出力し、ダミー光源２５を駆動する。２８は増幅器で
あり、入力された電気信号を増幅する。
【００２５】２９は信号処理器であり、供給された電気
信号に所定の処理を施し、被測定光ファイバの諸特性を
測定する。３０，３１はコネクタであり、被測定光ファ
イバの両端にそれぞれ接続されている。１０１はタイミ
ング発生回路であり、上述した周波数シフタ１４、音響
−光スイッチ８，２１および電界−光スイッチ１８に対
して、各々必要とするタイミング信号を生成して出力す
る。
信号に所定の処理を施し、被測定光ファイバの諸特性を
測定する。３０，３１はコネクタであり、被測定光ファ
イバの両端にそれぞれ接続されている。１０１はタイミ
ング発生回路であり、上述した周波数シフタ１４、音響
−光スイッチ８，２１および電界−光スイッチ１８に対
して、各々必要とするタイミング信号を生成して出力す
る。
【００２６】次に、上述した光ファイバ特性測定装置の
動作について、図１および図２を参照して説明する。ま
ず、コヒーレント光源１から出射されたコヒーレント光
は光方向性結合器２において分岐され、光方向性結合器
３および光周波数変換器１００へ出射される。光方向性
結合器３へ出射されたコヒーレント光源１からのコヒー
レント光は、光方向性結合器２３へ出射されると共に、
さらに一部が分岐されて、ＢＯＴＤＡとして使用する場
合、プローブ光としてコネクタ３１に出射される。この
プローブ光は、被測定光ファイバを通過する過程でブリ
ルアン増幅作用を受け、コネクタ３０から光方向性結合
器２２の第２のポートへ入射される。
動作について、図１および図２を参照して説明する。ま
ず、コヒーレント光源１から出射されたコヒーレント光
は光方向性結合器２において分岐され、光方向性結合器
３および光周波数変換器１００へ出射される。光方向性
結合器３へ出射されたコヒーレント光源１からのコヒー
レント光は、光方向性結合器２３へ出射されると共に、
さらに一部が分岐されて、ＢＯＴＤＡとして使用する場
合、プローブ光としてコネクタ３１に出射される。この
プローブ光は、被測定光ファイバを通過する過程でブリ
ルアン増幅作用を受け、コネクタ３０から光方向性結合
器２２の第２のポートへ入射される。
【００２７】一方、光方向性結合器２で分岐されて周波
数変換器１００へ出射されたコヒーレント光は、光周波
数変換器１００内で、先ず音響−光スイッチ８に入射さ
れ、図２（イ）に示すようなパルスに変調される。ここ
で、音響−光スイッチ８でパルス化された光パルス信号
のパルス幅およびパルス周期は、それぞれ遅延ファイバ
１６による遅延時間および距離レンジによって定まる。
通常、パルス幅は４〜１０μｓであり、また、パルス周
期は例えば距離レンジが４０ｋｍであれば８００μｓと
なる。
数変換器１００へ出射されたコヒーレント光は、光周波
数変換器１００内で、先ず音響−光スイッチ８に入射さ
れ、図２（イ）に示すようなパルスに変調される。ここ
で、音響−光スイッチ８でパルス化された光パルス信号
のパルス幅およびパルス周期は、それぞれ遅延ファイバ
１６による遅延時間および距離レンジによって定まる。
通常、パルス幅は４〜１０μｓであり、また、パルス周
期は例えば距離レンジが４０ｋｍであれば８００μｓと
なる。
【００２８】音響−光スイッチ８によってパルス化され
た光パルス信号は、光方向性結合器９においてダミー光
源２５から出射される光信号と合波された後、光方向性
結合器１０から光増幅器１１，バンドパスフィルタ１
２，光方向性結合器１３，周波数シフタ１４，遅延ファ
イバ１６および光方向性結合器１０によって形成される
ループ回路に入射される。上述したループ回路に入射さ
れた光パルス信号は、まず、光増幅器１１で増幅され、
バンドパスフィルタ１２を通過した後、光方向性結合器
１３へ入射される。
た光パルス信号は、光方向性結合器９においてダミー光
源２５から出射される光信号と合波された後、光方向性
結合器１０から光増幅器１１，バンドパスフィルタ１
２，光方向性結合器１３，周波数シフタ１４，遅延ファ
イバ１６および光方向性結合器１０によって形成される
ループ回路に入射される。上述したループ回路に入射さ
れた光パルス信号は、まず、光増幅器１１で増幅され、
バンドパスフィルタ１２を通過した後、光方向性結合器
１３へ入射される。
【００２９】この時光方向性結合器１３に入射された光
パルス信号の一部が上述したループ回路から出射される
と共に、残りの光パルス信号は周波数シフタ１４へ出射
される。この時、光方向性結合器１３からループ回路外
へ出射された光パルス信号は、光方向性結合器１７によ
って一部が分岐されて検出回路２６へ出射される。一
方、周波数シフタ１４へ出射された光パルス信号は、周
波数シフタ１４でタイミング発生回路１０１から供給さ
れるタイミング信号に従って、ＲＦ発振器１５から供給
される正弦波信号の周波数分だけ光パルス信号の光周波
数をシフトされる。また、周波数シフタ１４によってシ
フトされた光パルス信号は、遅延ファイバ１６によっ
て、音響−光スイッチ８から出射される光パルス信号の
パルス幅分だけ遅延されて光方向性結合器１０へ出射さ
れる。
パルス信号の一部が上述したループ回路から出射される
と共に、残りの光パルス信号は周波数シフタ１４へ出射
される。この時、光方向性結合器１３からループ回路外
へ出射された光パルス信号は、光方向性結合器１７によ
って一部が分岐されて検出回路２６へ出射される。一
方、周波数シフタ１４へ出射された光パルス信号は、周
波数シフタ１４でタイミング発生回路１０１から供給さ
れるタイミング信号に従って、ＲＦ発振器１５から供給
される正弦波信号の周波数分だけ光パルス信号の光周波
数をシフトされる。また、周波数シフタ１４によってシ
フトされた光パルス信号は、遅延ファイバ１６によっ
て、音響−光スイッチ８から出射される光パルス信号の
パルス幅分だけ遅延されて光方向性結合器１０へ出射さ
れる。
【００３０】この遅延された光パルス信号は、光増幅器
１１およびバンドパスフィルタ１２を通過した後、光方
向性結合器１３からその一部が出射される。この時出射
された光パルス信号の光周波数は、前回出射された光パ
ルス信号の光周波数よりもシフトされた周波数分高くな
っている。以下、音響−光スイッチ８から次の光パルス
が入射されるまで同様の動作を繰り返す。これにより、
光周波数変換器１００からは、図２（ロ）に示すような
光パルス列１００ａが出射される。また、この光パルス
列１００ａの各光パルス内の周波数は、図２（ハ）に示
すように、周波数シフタ１４によりシフトされた周波数
ずつ階段状に高くなっていく。
１１およびバンドパスフィルタ１２を通過した後、光方
向性結合器１３からその一部が出射される。この時出射
された光パルス信号の光周波数は、前回出射された光パ
ルス信号の光周波数よりもシフトされた周波数分高くな
っている。以下、音響−光スイッチ８から次の光パルス
が入射されるまで同様の動作を繰り返す。これにより、
光周波数変換器１００からは、図２（ロ）に示すような
光パルス列１００ａが出射される。また、この光パルス
列１００ａの各光パルス内の周波数は、図２（ハ）に示
すように、周波数シフタ１４によりシフトされた周波数
ずつ階段状に高くなっていく。
【００３１】また、光パルス列１００ａにおいて、光パ
ルスが出射されていない時は、この光パルス列１００ａ
の反転位相を検出している検出回路２６からの検出信号
により駆動回路２７がダミー光源２５を駆動して、波長
が１．５３５μｍの光が光方向性結合器９，１０を経て
光増幅器１１へ入射される。したがって、光増幅器１１
には常に光信号が入射されることとなり、このため、光
パルス信号を増幅する際に起こり易いパルス信号先端部
における急激な光強度の集中を防止することができる。
また、光増幅器１１から出射されるダミー光源２５から
の光は、バンドパスフィルタ１２によって除去されるの
で、光周波数変換器１００から出射されることはない。
ルスが出射されていない時は、この光パルス列１００ａ
の反転位相を検出している検出回路２６からの検出信号
により駆動回路２７がダミー光源２５を駆動して、波長
が１．５３５μｍの光が光方向性結合器９，１０を経て
光増幅器１１へ入射される。したがって、光増幅器１１
には常に光信号が入射されることとなり、このため、光
パルス信号を増幅する際に起こり易いパルス信号先端部
における急激な光強度の集中を防止することができる。
また、光増幅器１１から出射されるダミー光源２５から
の光は、バンドパスフィルタ１２によって除去されるの
で、光周波数変換器１００から出射されることはない。
【００３２】電界−光スイッチ１８は、タイミング発生
回路１０１から供給されるタイミング信号（図２（ニ）
参照）によって、光周波数変換器１００から出射される
光パルス列１００ａの内、所望の光周波数を持つ光パル
スを抽出して偏波回転器１９に出射する。光周波数偏波
回転器１９は、抽出された光パルスが入射される毎にそ
の偏波面を交互に直交となるよう制御する。このため、
電界−光スイッチ１８によって抽出される光パルスの偏
波依存性ゆらぎ、および、ブリルアン散乱光の偏波依存
性を除去することができる。
回路１０１から供給されるタイミング信号（図２（ニ）
参照）によって、光周波数変換器１００から出射される
光パルス列１００ａの内、所望の光周波数を持つ光パル
スを抽出して偏波回転器１９に出射する。光周波数偏波
回転器１９は、抽出された光パルスが入射される毎にそ
の偏波面を交互に直交となるよう制御する。このため、
電界−光スイッチ１８によって抽出される光パルスの偏
波依存性ゆらぎ、および、ブリルアン散乱光の偏波依存
性を除去することができる。
【００３３】偏波回転器１９から出射された光パルス１
００ｂ（図２（ホ）参照）は、光増幅器２０によって光
増幅される。この時、光増幅器２０から出射される光パ
ルス１００ｃは、図２（ヘ）に示すように光増幅器２０
が出射する自然放出光と共に出射される。これを除去す
るため、タイミング発生回路１０１から音響−光スイッ
チ２１に図２（ト）に示すタイミング信号を供給し、所
望の周波数を有する光パルス以外ではＯＦＦとなるよう
に音響−光スイッチ２１を制御する。このようにして得
られた光パルス１００ｅ（図２（チ）参照）を、光方向
性結合器２２は、第１のポートから入射して、第２のポ
ートからコネクタ３０へ出射する。
００ｂ（図２（ホ）参照）は、光増幅器２０によって光
増幅される。この時、光増幅器２０から出射される光パ
ルス１００ｃは、図２（ヘ）に示すように光増幅器２０
が出射する自然放出光と共に出射される。これを除去す
るため、タイミング発生回路１０１から音響−光スイッ
チ２１に図２（ト）に示すタイミング信号を供給し、所
望の周波数を有する光パルス以外ではＯＦＦとなるよう
に音響−光スイッチ２１を制御する。このようにして得
られた光パルス１００ｅ（図２（チ）参照）を、光方向
性結合器２２は、第１のポートから入射して、第２のポ
ートからコネクタ３０へ出射する。
【００３４】また、光方向性結合器２２は、コネクタ３
０へ出射した光パルス１００ｅが被測定光ファイバを通
過する際に発生する自然ブリルアン散乱光を、第２のポ
ートから入射し、第３のポートへ出射する。あるいは、
光方向性結合器２２は、コネクタ３１から入射され、被
測定光ファイバを通過する際ブリルアン増幅作用を受け
たプローブ光も同様に第２のポートから入射し、第３の
ポートへ出射する。これら第３のポートから出射された
各光信号は、信号光として受光回路１０２の光方向性結
合器２３へ入射される。
０へ出射した光パルス１００ｅが被測定光ファイバを通
過する際に発生する自然ブリルアン散乱光を、第２のポ
ートから入射し、第３のポートへ出射する。あるいは、
光方向性結合器２２は、コネクタ３１から入射され、被
測定光ファイバを通過する際ブリルアン増幅作用を受け
たプローブ光も同様に第２のポートから入射し、第３の
ポートへ出射する。これら第３のポートから出射された
各光信号は、信号光として受光回路１０２の光方向性結
合器２３へ入射される。
【００３５】光方向性結合器２３は、光方向性結合器３
から出射された局発光および光方向性結合器２２の第３
のポートから出射された信号光を光−電気変換器２４へ
各々出射する。また、光−電気変換器２４はそれぞれ入
射された局発光および信号光をヘテロダイン受光した後
電気信号に変換して電気増幅器２８へ出力する。
から出射された局発光および光方向性結合器２２の第３
のポートから出射された信号光を光−電気変換器２４へ
各々出射する。また、光−電気変換器２４はそれぞれ入
射された局発光および信号光をヘテロダイン受光した後
電気信号に変換して電気増幅器２８へ出力する。
【００３６】この時、局発光の光周波数は、コヒーレン
ト光源１が出射するコヒーレント光の光周波数となる。
そして、その局発光によって光−電気変換器２４で信号
光をヘテロダイン受光し、電気信号に変換した後、さら
に電気増幅器２８で電気的なホモダイン検波を行う。こ
れにより、被測定光ファイバの後方ブリルアン散乱光、
あるいは、被測定光ファイバのブリルアン増幅光が検出
される。
ト光源１が出射するコヒーレント光の光周波数となる。
そして、その局発光によって光−電気変換器２４で信号
光をヘテロダイン受光し、電気信号に変換した後、さら
に電気増幅器２８で電気的なホモダイン検波を行う。こ
れにより、被測定光ファイバの後方ブリルアン散乱光、
あるいは、被測定光ファイバのブリルアン増幅光が検出
される。
【００３７】また、光パルス列１００ａの中から上述し
た局発光の周波数と１２０ＭＨｚ異なる周波数を有する
光パルスを電界−光スイッチ１８によって抽出し、偏波
回転器１９，光増幅器２０，音響−光スイッチ２１を通
過させた光パルス１００ｆ（図２（リ）参照）を光方向
性結合器２２の第１のポートへ入射した場合、光方向性
結合器２２の第２のポートからコネクタ３０へ出射され
た光パルス１００ｆが被測定光ファイバを通過する際に
発生する後方レーリー散乱光が、光方向性結合器２２の
第２のポートへ入射され、第３のポートから信号光とし
て出射される。そして、局発光によって光−電気変換器
２４で上記信号光をヘテロダイン受光したのち電気信号
に変換し、さらに電気増幅器２８で電気的なヘテロダイ
ン検波を行う。これにより、後方レーリー散乱光が検出
される。
た局発光の周波数と１２０ＭＨｚ異なる周波数を有する
光パルスを電界−光スイッチ１８によって抽出し、偏波
回転器１９，光増幅器２０，音響−光スイッチ２１を通
過させた光パルス１００ｆ（図２（リ）参照）を光方向
性結合器２２の第１のポートへ入射した場合、光方向性
結合器２２の第２のポートからコネクタ３０へ出射され
た光パルス１００ｆが被測定光ファイバを通過する際に
発生する後方レーリー散乱光が、光方向性結合器２２の
第２のポートへ入射され、第３のポートから信号光とし
て出射される。そして、局発光によって光−電気変換器
２４で上記信号光をヘテロダイン受光したのち電気信号
に変換し、さらに電気増幅器２８で電気的なヘテロダイ
ン検波を行う。これにより、後方レーリー散乱光が検出
される。
【００３８】さらに信号処理器２９は、電気増幅器２８
から出力される電気信号に対し、信号処理を施す。した
がって、光パルス１００ｅを光方向性結合器２２の第２
のポートからコネクタ３０へ出射する場合は、ＢＯＴＤ
Ｒによる光ファイバの特性測定が可能となり、また、そ
れに加えて被測定光ファイバのコネクタ３１側からプロ
ーブ光を入射する場合はＢＯＴＤＡによる光ファイバの
特性測定が可能となる。さらに、光パルス１００ｆを光
方向性結合器２２の第２のポートからコネクタ３０へ出
射する場合は、ＣＯＴＤＲによる光ファイバの損失特性
測定が可能となる。
から出力される電気信号に対し、信号処理を施す。した
がって、光パルス１００ｅを光方向性結合器２２の第２
のポートからコネクタ３０へ出射する場合は、ＢＯＴＤ
Ｒによる光ファイバの特性測定が可能となり、また、そ
れに加えて被測定光ファイバのコネクタ３１側からプロ
ーブ光を入射する場合はＢＯＴＤＡによる光ファイバの
特性測定が可能となる。さらに、光パルス１００ｆを光
方向性結合器２２の第２のポートからコネクタ３０へ出
射する場合は、ＣＯＴＤＲによる光ファイバの損失特性
測定が可能となる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、所定時間毎に光パルス列の光周波数成分が所定周波
数の階段状に変化し、所望する光周波数を持つ光パルス
を抽出することが可能になる。さらに、被測定光ファイ
バの片端あるいは両端の接続方法によって、ＢＯＴＤＲ
とＢＯＴＤＡとＣＯＴＤＲとを一体化し、経済的かつ応
用範囲の拡大が得られる効果がある。
ば、所定時間毎に光パルス列の光周波数成分が所定周波
数の階段状に変化し、所望する光周波数を持つ光パルス
を抽出することが可能になる。さらに、被測定光ファイ
バの片端あるいは両端の接続方法によって、ＢＯＴＤＲ
とＢＯＴＤＡとＣＯＴＤＲとを一体化し、経済的かつ応
用範囲の拡大が得られる効果がある。
【００４０】また、ループ回路から出射される光信号を
分岐してその光信号の位相が反転した光パルス信号を検
出し、それによりループ回路から光信号の出力がない時
にのみ光源が光を出射するように駆動し、その光源から
出射される光パルス信号と上述した音響−光スイッチに
よってパルス化された光パルス信号とを合成してループ
回路へ入射するので、光増幅器には絶えず光信号が入射
される。このため、光増幅器がパルス信号を増幅する際
に発生し易い、パルス信号先端部における急激な光強度
の集中がループ回路内に現れることがない。
分岐してその光信号の位相が反転した光パルス信号を検
出し、それによりループ回路から光信号の出力がない時
にのみ光源が光を出射するように駆動し、その光源から
出射される光パルス信号と上述した音響−光スイッチに
よってパルス化された光パルス信号とを合成してループ
回路へ入射するので、光増幅器には絶えず光信号が入射
される。このため、光増幅器がパルス信号を増幅する際
に発生し易い、パルス信号先端部における急激な光強度
の集中がループ回路内に現れることがない。
【００４１】さらに、ループ回路から出射される光信号
の光周波数の内、所要の周波数を抽出するためのパルス
変調を行った後、このパルス変調の結果得られるパルス
が交互に直交する偏波面となるように偏波制御され、ま
た、光増幅器の出射側において、このパルスを増幅する
際にノイズとして発生する自然放出光を除去するための
パルス変調を行うので、偏波依存性ゆらぎが除去された
低雑音の光信号を生成することができる。
の光周波数の内、所要の周波数を抽出するためのパルス
変調を行った後、このパルス変調の結果得られるパルス
が交互に直交する偏波面となるように偏波制御され、ま
た、光増幅器の出射側において、このパルスを増幅する
際にノイズとして発生する自然放出光を除去するための
パルス変調を行うので、偏波依存性ゆらぎが除去された
低雑音の光信号を生成することができる。
【図１】この発明の一実施形態による光ファイバ特性測
定装置の構成を示すブロック図である。
定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同光ファイバ特性測定装置の各部における光信
号の波形を示す波形図である。
号の波形を示す波形図である。
【図３】従来のＢＯＴＤＡの構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】従来のＢＯＴＤＲの構成を示すブロック図であ
る。
る。
１ コヒーレント
光源 ２，３，９，１３，１７，２２，２３ 光方向性結合
器 ８，２１ 音響−光スイ
ッチ １１，２０ 光増幅器 １２ バンドバスフ
ィルタ １４ 光周波数シフ
タ １５ ＲＦ発振器 １６ 遅延ファイバ １８ 電界−光スイ
ッチ １９ 偏波回転器 ２０ 光増幅器 ２１ 音響−光スイ
ッチ ２４ 光−電気変換
器 ２５ ダミー光源 ２６ 検出回路 ２７ 駆動回路 ２８ 電気増幅器 ２９ 信号処理器 ３０，３１ コネクタ １００ 光周波数変換
器 １０１ タイミング発
生回路 １０２ 受光回路
光源 ２，３，９，１３，１７，２２，２３ 光方向性結合
器 ８，２１ 音響−光スイ
ッチ １１，２０ 光増幅器 １２ バンドバスフ
ィルタ １４ 光周波数シフ
タ １５ ＲＦ発振器 １６ 遅延ファイバ １８ 電界−光スイ
ッチ １９ 偏波回転器 ２０ 光増幅器 ２１ 音響−光スイ
ッチ ２４ 光−電気変換
器 ２５ ダミー光源 ２６ 検出回路 ２７ 駆動回路 ２８ 電気増幅器 ２９ 信号処理器 ３０，３１ コネクタ １００ 光周波数変換
器 １０１ タイミング発
生回路 １０２ 受光回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 正二 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤 電気株式会社内 (72)発明者 倉嶋 利雄 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 清水 薫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−6725（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240699（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−322695（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40075（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/02 G02B 6/00
Claims (3)
- 【請求項１】 狭線幅のコヒーレント光を出射するコヒ
ーレント光源と、 前記コヒーレント光を主経路へ出射すると共に、一部を
分岐して副経路へ出射する第１の光方向性結合器と、 前記第１の光方向性結合器の副経路から出射されたコヒ
ーレント光を主経路へ出射すると共に、一部を分岐して
副経路から被測定光ファイバの一方の端面へ出射する第
２の光方向性結合器と、 前記第１の光方向性結合器の主経路から出射されたコヒ
ーレント光の光周波数を、所定周期内で階段状に所定周
波数分ずつ周波数掃引する光周波数変換器と、 前記光周波数変換器が出射する信号光をパルス化するパ
ルス化手段と、 前記パルス化手段が出射する光パルス信号を、主経路か
ら前記被測定光ファイバの他方の端面へ出射すると共
に、後方散乱信号光あるいは該他方の端面から出射され
る信号光を副経路へ出射する第３の光方向性結合器と、 前記第３の光方向性結合器の副経路から出射される信号
光と、前記第２の光方向性結合器の主経路から出射され
たコヒーレント光とをコヒーレント受信し、該受信した
信号に所要の処理を施して前記被測定光ファイバの諸特
性を測定する受光回路とを具備することを特徴とする光
ファイバ特性測定装置。 - 【請求項２】 前記光周波数変換器は、 前記第１の光方向性結合器の主経路から出射されるコヒ
ーレント光をパルス化する音響−光スイッチと、 前記コヒーレント光源が出射するコヒーレント光の波長
と異なる波長の光信号を出射する光源と、 前記音響−光スイッチが出射する光パルス信号と前記光
源から出射される光信号とを合成する第４の光方向性結
合器と、 第５の光方向性結合器，光増幅器，バンドパスフィル
タ，第６の光方向性結合器，周波数シフタおよび遅延フ
ァイバによって構成されるループ回路であって、前記第
５の光方向性結合器によって前記第４の光方向性結合器
が出射する光信号が入射され、所定の経路を通過後、前
記第６の光方向性結合器から光パルス列を出射するルー
プ回路と、 前記ループ回路の第６の光方向性結合器から出射される
光パルス列を分岐して出射する第７の光方向性結合器
と、 前記第７の光方向性結合器の一方から出射される光パル
ス列の位相を反転して検出する検出回路と、 前記検出回路が出力する検出信号に従って前記光源を駆
動する駆動回路とを具備し、前記第７の光方向性結合器
の他方から出射される光パルス列を該光周波数変換器の
出力とする請求項１記載の光ファイバ特性測定装置。 - 【請求項３】 前記パルス化手段は、 前記光周波数変換器から出射される光信号をパルス化す
る電界−光スイッチと、 前記電界−光スイッチが出射する光パルス信号を交互に
直交な偏波面を持つ光パルスとする偏波制御装置と、 前記偏波制御装置が出射する光パルス信号を増幅する光
増幅器と、 前記光増幅器から出射する自然放出光を除去し、光パル
ス信号のみを通過させるためのパルス変調を行う音響−
光スイッチとによって構成される請求項１または２記載
の光ファイバ特性測定装置。
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