JP3072865B2 - 光パルス試験器用光増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光パルス試験器用光増幅
器に関し、特に、光パルス試験器用のダイナミックレン
ジを拡大し、高利得で安定に動作する光パルス試験器用
光増幅器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光パルス試験器（Optical Time Domain
Reflectometer:OTDR) は、光パルスを光ファイバに入射
し、光ファイバ中で後方に散乱されて入射端に戻ってく
る光の強度を時間分解測定することにより、光ファイバ
の異常点を探索するためのものである。最近、研究開発
が盛んな光増幅器を応用することにより、光パルス試験
器のダイナミックレンジ（測定が可能な光ファイバ損
失）拡大の試みがなされている。

【０００３】図１２は光パルス試験器１２０を用いて光
ファイバの異常点を検出する装置構成を示すものであ
る。図において、１３０は測定される光ファイバ、１４
０は光増幅器であり、光増幅器１４０は、ポートＰｏを
介して光パルス試験器１２０に接続され、ポートＰｆを
介して被測定光ファイバ１３０に接続されている。そし
て、光パルス試験器１２０には、光源１２１、光増幅器
１２２，１２４、光方向性結合器１２３、および光検出
器１２５を備えている。

【０００４】光増幅器１２２は、光源１２１のパワーア
ンプとして使用するものである。また、増幅器１２４は
光検出器１２５のプリアンプとして使用するものであ
る。光源１２１からの光は光増幅器１２２で増幅されて
光方向性結合器１２３と光増幅器１４０を通って被測定
光ファイバ１３０に到り、光ファイバ中で後方に散乱さ
れて光増幅器１４０に戻り、光方向性結合器１２３と光
増幅器１２４を通って光検出器１２５において光の強度
が測定される。

【０００５】このような２つの増幅器１２２と増幅器１
２４との使用形態では、光信号の流れは一方向のみであ
るため、光増幅器１２２，１２４の入出力部それぞれに
アイソレータを使用することにより、光信号の劣化を抑
え、高利得特性を得ることが可能である。

【０００６】ところが、この場合には、図１２からも分
かるように、光増幅器１２２，１２４を光パルス試験器
１２０の中に組み込む必要があり、既存の光パルス試験
器を改造することなしに性能を向上させることはできな
い。一方、光増幅器１４０は、光パルス試験器１２０と
被測定光ファイバ１３０の間に挿入して使用するインラ
インアンプであるため、容易に既存の光パルス試験器１
２０の性能を向上させることができる。そこで、この光
増幅器１４０を使用して既存の光パルス試験器１２０の
性能を向上させることが試みられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように光パルス試験器と被測定光ファイバの間に光増幅
器を挿入して既存の光パルス試験器の性能を向上させる
場合には、双方向光増幅を行なう必要があるため、アイ
ソレータを光増幅器の入出力部に使用することができ
ず、 １）光増幅器の前段および後段からの反射により光増幅
器が発振してしまい、高利得を得ることができない、 ２）光増幅器内部で発生する増幅された自然放出光(Amp
lified Spontaneous emission:ASE)が光パルス試験器の
検出器に入射し、著しいＳＮ比の劣化を招く、という問
題がある。

【０００８】そこで、本発明は前記従来の光パルス試験
器用の光増幅器の問題点を解消し、高利得が可能で、容
易に既存の光パルス試験器に接続して使用可能な光増幅
器を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の光パルス試験器用光増幅器の原理構成が図１に示さ
れる。本発明の光パルス試験器用光増幅器は、光ファイ
バの異常点を探索するための光パルス試験器ＯＴＤＲと
被測定光ファイバＬＦとの間に設けられるものであり、
光パルス試験器ＯＴＤＲに接続するポートＰｏと、被測
定光ファイバＬＦに接続するポートＰｆと、ポートＰｏ
とポートＰｆの間に設けられた光信号伝送用の第１の光
路Ｌ１と、この第１の光路Ｌ１と並列に設けられた光信
号伝送用の第２の光路Ｌ２と、第１と第２の光路Ｌ１，
Ｌ２の少なくとも一方に設けられた一方向光増幅器ＬＡ
と、第１と第２の光路Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方に設
けられるか、または、第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２
の２つの分岐点のうち、少なくとも一方の分岐点に設け
られた光スイッチＳＷと、この光スイッチＳＷの動作タ
イミングを制御し、ポートＰｏから入射された光が、第
１の光路Ｌ１を通ってポートＰｆに到達し、かつ、ポー
トＰｆから入射された光が第２の光路Ｌ２を通ってポー
トＰｏに戻り、第１と第２の光路Ｌ１，Ｌ２で形成され
るループがオープン状態になるようにすることが可能な
光スイッチ制御手段ＣＯＮＴとを備えることを特徴とし
ている。

【００１０】

【作用】本発明の光パルス試験器用光増幅器によれば、
光パルス試験器と接続するポートＰｏと、被測定光ファ
イバと接続するポートＰｆの間に、往路となる第１の光
路と、帰路となる第２の光路が並列に設けられており、
その往路と帰路からなるループの途中に少なくとも１個
の光スイッチが設けられていることにより、光信号は往
路、または復路のいずれか一方のみを通って光パルス試
験器と被測定光ファイバとの間を往復する。この結果、
ループ中に配置された光増幅器の発振が抑制され、光パ
ルス試験器用光増幅器が安定動作する。

【００１１】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１２】図２は、本発明の第１の実施例の光パルス
試験器用光増幅器２０の構成を説明する図である。図に
おいて、Ｐｏは光パルス試験器と接続するポート、Ｐｆ
は被測定光ファイバと接続するポートであり、この実施
例の光パルス試験器用光増幅器２０はポートＰｏ，Ｐｆ
の間に、光分岐器１１、光検出器１２、光スイッチ駆動
回路１３、光遅延回路１４、オンオフ光スイッチ１５、
光フィルタ１６、２つの光分岐器２１，２２、および２
つのアイソレータを内蔵した光増幅器２３，２４を備え
ている。そして、光分岐器２１，２２の間には並列に２
つの光路が形成され、一方の光路（以後光路Ａという）
には光増幅器２３とオンオフ光スイッチ１５とがあり、
他方の光路（以後光路Ｂという）には光フィルタ１６と
光増幅器２４とがあって、２つの光路Ａ，Ｂは光分岐器
２１，２２によって切り換えられるようになっている。

【００１３】光増幅器２３，２４としては、エルビウム
ドープ光ファイバ増幅器、ネオジウムドープ光ファイバ
増幅器などの希土類元素ドープ光ファイバ増幅器や、半
導体レーザ光増幅器、ラマン光増幅器、または、ブリル
アン光増幅器等が使用可能である。また、オンオフ光ス
イッチ１５としては、超音波光偏向器を使用したＡＯ(A
cousto Optical: 音響光学効果を用いた) 光スイッチ、
または、ＬｉＮｂＯ3結晶を使用した光スイッチ等が使
用可能である。更に、光分岐器２１，２２には光ファイ
バカプラや、ハーフミラー等が使える。

【００１４】次に、以上のように構成された光パルス試
験器用光増幅器２０の動作を説明する。光パルス試験器
からのプローブパルス光信号はポートＰｏから入力され
る。光分岐器１１と光遅延回路１４を経て光分岐器２１
により光路Ａ側に分岐されたプローブパルス光信号は、
光増幅器２３により増幅される。このとき、増幅された
プローブパルス光信号がオンオフ光スイッチ１５を通過
可能なように、予め、光分岐器１１により一部分岐され
たプローブパルス光信号が光検出器１２で受信され、そ
の電気信号が光スイッチ駆動回路１３に入力されて、オ
ンオフ光スイッチ１５がプローブパルスの通過する時間
だけ接続状態にされる。オンオフ光スイッチ１５は他の
時間は切断状態とするため、光増幅器２３で発生した増
幅された自然放出光の大部分はオンオフ光スイッチ１５
により遮断される。このとき、光スイッチ駆動回路１３
からの信号に対するオンオフ光スイッチ１５の応答が遅
い場合（例えばＡＯ光スイッチの場合、応答時間は１μ
ｓ程度ある）には、プローブパルス光信号に同期してオ
ンオフ光スイッチ１５を接続状態にすることができな
い。このために、図２に示すように、光遅延回路１４が
オンオフ光スイッチ１５と分岐器１１の間に挿入されて
いる。このようにして、オンオフ光スイッチ１５を通過
したプローブパルス光信号は、光分岐２２を通過し、ポ
ートＰｆを介して、被測定光ファイバに入射される。

【００１５】被測定光ファイバに入射したプローブパル
ス光信号は、被測定光ファイバ中で後方散乱光を発生さ
せる。この後方散乱光は、ポートＰｆから入射され、光
分岐器２２を通過して光路Ｂ側に入り、光増幅器２４に
より光増幅される。光増幅された後方散乱光は、光フィ
ルタ１６、光分岐器２１、光遅延回路１４、光分岐器１
１、ポートＰｏを通過して光パルス試験器に入力され
る。なお、光フィルタ１６は、光増幅器２４で発生した
増幅された自然放出光を低減するためのものである。

【００１６】通常、ポートＰｏおよびポートＰｆではフ
レネル反射が生じる。このような場合、ポートＰｏか
ら、光分岐器１１，２１、光増幅器２３、オンオフ光ス
イッチ１５、光分岐器２２を経てポートＰｆに至る光路
Ａと、ポートＰｆから、光分岐器２２、光増幅器２４、
光フィルタ１６、光分岐器２１，１１を経て、ポートＰ
ｏに至る光路Ｂからなるループにおいて、ループゲイン
が１以上になると、光増幅器２３および２４の動作は不
安定となってしまう。

【００１７】しかしながら、この実施例ではオンオフ光
スイッチ１５が接続状態となり、光路Ａと光路Ｂからな
るループが閉じるのは、プローブパルス光信号が光スイ
ッチ１５を通過する僅かな時間Ｔｗだけである。通常、
光信号が光路Ａと光路Ｂからなるループを一周する時間
ＴｒはＴｗよりも長いので、光増幅器２３および２４が
発振し、動作が不安定になることはない。もし、Ｔｒ≦
Ｔｗとなる場合は、上記ループの中に光ファイバ等を用
いた光遅延回路を挿入し、Ｔｒ＞Ｔｗとすれば良い。通
常、光パルス試験器で使われるパルス幅は１μｓ程度で
あるから、光遅延回路としては２００ｍの光ファイバを
挿入すれば良く、これは容易に行うことができる。この
ようにして、本実施例の光パルス試験器用光増幅器は、
光パルス試験器と被測定光ファイバの間に挿入して使用
し、なおかつ安定動作可能な光増幅器が実現できる。

【００１８】以上の説明では、光分岐器２１，２２とし
ては、光ファイバカプラや、ハーフミラーを想定した。
しかしこの場合、光分岐器を１回通過するごとに光信号
は３ｄＢの損失を受けるので、前述の実施例の光パルス
試験器用光増幅器を光信号が往復することにより、２個
の光分岐器２１，２２により合計１２ｄＢもの損失を受
けることになる。そこで、光分岐器２１および２２に
は、光サーキュレータを使用することが望ましい。光サ
ーキュレータは光非相反回路の一種であり、例えば４個
のポートを有する光サーキュレータを考え、そのポート
を、、、とすると、光信号の伝達は、→→
→→のように一方向のみ行われ、その通過損失は
原理上零である。その具体的な構成は、文献（〈１〉松
本他、信学技報、ＯＱＥ７８−１４９，ｐｐ．２５−２
８，１９７９、〈２〉Ｈ．ＩＷＡＭＵＲＡ ｅｔ ａ
ｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，１５，ｐｐ．８
３０−８３１，１９７９、〈３〉Ｍ．ＳＨＩＲＡＳＡＫ
Ｉ ｅｔ ａｌ．，Ｔｒａｎｓ．ｏｆ ＩＥＩＣＥ Ｊ
ａｐａｎ，Ｅ６４，ｐｐ．３０−３１，１９８１、
〈４〉古賀他、信学技報、ＣＳ９１−９，ＯＣＳ９１−
９，ｐｐ．１−６，１９９１）に詳しい。そこで、今、
光分岐器２１，２２として２個の光サーキュレータを使
用し、光分岐器２１，２２のポート２１ｃ，２２ｃはサ
ーキュレータのポートに対応させ、同様に、ポート２
１ａと２２ｂはに、ポート２１ｂと２２ａはに対応
させる。ここでサーキュレータのポートは使用しな
い。すると、光分岐器２１，２２の損失は零となり、高
性能の光パルス試験器用光増幅器が実現できる。

【００１９】図３は、本発明の第２の実施例の光パルス
試験器用光増幅器３０の構成を説明する図であって、図
２に示した光パルス試験器用光増幅器２０と同じ構成部
材については同じ符号が付されている。この図３の光パ
ルス試験器用光増幅器３０が図２の光パルス試験器用光
増幅器２０と異なる点は、光路Ａと光路Ｂの接続点に光
分岐器２１，２２の代わりに切替光スイッチ３１，３２
が設けられている点、および、光スイッチ駆動回路１３
が、切替光スイッチ３１，３２とオンオフ光スイッチ１
５を同期をとって駆動する点のみであり、他は、図２に
示した第１の実施例と同じである。

【００２０】本実施例の動作を図４に示したタイミング
チャートを使用して説明する。図４（ａ）は、時刻ｔ0
にポートＰｏを通過する光パルス試験器からのプローブ
パルス光信号を示しており、そのパルス幅はＷである。
図４（ｂ）は、時刻ｔ0 からｔ1 （＝ポートＰｏから、
切替光スイッチ３１まで光信号が伝搬する時間）後に切
替光スイッチ３１に到着したプローブパルス光信号を、
光路Ａに沿って伝達させるための、切替光スイッチ３１
の動作を表わしたものである。図４（ｂ）において、実
線が上側にあるときは切替光スイッチ３１の端子３１ｃ
は、光路Ａ側の端子３１ａに接続されていることを表わ
し、また、実線が下側にあるときは切替光スイッチ３１
の端子３１ｃが光路Ｂ側の端子３１ｂに接続されている
ことを表わす。図４（ｂ）に示すように、端子３１ｂ側
につながっていた切替光スイッチ３１の端子３１ｃを、
時刻ｔ0 ＋ｔ1 に、時間Ｔｗだけ端子３１ａにつなぎ変
えることにより、プローブパルス光信号を光路Ａに沿っ
て伝達することができる。更に、時間ｔ2 （＝切替光ス
イッチ３１から、オンオフ光スイッチ１５まで光信号が
伝搬する時間）経過後、図４（ｃ）に示すように、オン
オフ光スイッチ１５を時間Ｔｗだけ接続状態にすること
により、プローブパルス光信号はオンオフ光スイッチ１
５を通過する。このとき他の時刻では、オンオフ光スイ
ッチ１５は切断状態のため、光増幅器２３で発生したＡ
ＳＥ（自然放出光）を大幅に除去できる。更にまた、図
４（ｃ）の状態から時間ｔ3 （＝オンオフ光スイッチ１
５から切替光スイッチ３２まで光信号が伝搬する時間）
経過後、図４（ｄ）に示す様に、端子３２ｂ側につなが
っていた切替光スイッチ３２を、時間Ｔｗだけ、端子３
２ａにつなぎ変えることにより、プローブパルス光信号
を光路Ａに沿ってポートＰｆまで伝達することができ
る。なお、図４（ｄ）において、図４（ｂ）と同様に、
実線が上側にあるときは、切替光スイッチ３２の端子３
２ｃが光路Ａ側の端子３２ａに接続されていることを表
わし、また、実線が下側にあるときは切替光スイッチ３
２の端子３２ｃは、光路Ｂ側の端子３２ｂに接続されて
いることを表わす。以上のようにして、光パルス試験器
からポートＰｏに入力されたプローブパルス光信号は、
光増幅されてポートＰｆに伝達される。

【００２１】一方、被測定光ファイバからポートＰｆに
入射する光信号は、図４（ｅ）に示したように、ポート
Ｐｆからのフルネル反射光と、それに続く、被測定光フ
ァイバからの後方散乱光からなる（図４（ｅ）において
は、切替光スイッチ３２とポートＰｆ間を光信号が伝搬
する時間は無視して示した）。切替光スイッチ３２は図
４（ｄ）のように動作しているため、切替光スイッチ３
２を通過して光路Ｂに沿って伝わる信号は、図４（ｆ）
に示した様に、不要なフレネル反射が除去された後方散
乱光のみになる。この後方散乱光は、光増幅器２４によ
り増幅され、光路Ｂ側の端子３１ｂにつながった切替光
スイッチ３１に到達し、さらにそれを通過して、光パル
ス試験器につながるポートＰｏに伝達される。

【００２２】以上の説明から分かるように、この第２の
実施例では、切替光スイッチ３１，３２を使用すること
により、光路Ａと光路Ｂからなるループは常にオープン
の状態にあって閉じることはない。したがって、光増幅
器２３および２４は安定に動作する。

【００２３】以上の説明では、切替光スイッチ３１，３
２としては、クロストークが少ない理想的なスイッチを
想定した。次に、ある動作状態ではクロストークが劣化
するＡＯ光スイッチ２個を、切替光スイッチ３１，３２
として使用した場合について説明する。

【００２４】図５は超音波光偏向器を応用したＡＯ光ス
イッチ３１，３２の動作原理を示すものである。超音波
光偏向器結晶（例えばＴｅＯ2 ，ＰｂＭｏＯ4 等）に貼
り付けたトランスデューサにＲＦ（高周波）電気信号を
入力し、結晶中に超音波を伝搬させる。このとき、結晶
中に入射した光信号は超音波により形成された回折格子
により偏向されるため、超音波光偏向器は，ＲＦ電気信
号を制御信号とした光スイッチとして動作する。

【００２５】端子３１ｃと端子３１ｂが接続され、か
つ、端子３２ｃと端子３２ｂが接続されることにより、
光路Ｂがつながった場合に対応するＡＯ光スイッチ３
１，３２の動作状態の組合せは、図５に示したα〜δの
４通りが考えられる。ここでは、説明を分かり易くする
ため、ＡＯ光スイッチ３１，３２以外のものは省いて示
した。

【００２６】（１）組合せα ＡＯ切替光スイッチ３１，３２がともにＲＦ電気入力が
印加された状態の組合せである。この時、端子３１ｃと
３１ｂ間、および、端子３２ｃと３２ｂ間は、光信号が
ＡＯ光スイッチ３１，３２の中で回折により偏向される
ことによって接続されている。しかし、ＡＯ光スイッチ
３１，３２の回折効率は通常１００％には達しないの
で、端子３１ｃと３１ａ間、および、端子３２ｃと３２
ａ間も接続された状態になる。これを図５では破線で示
している。したがって、光路Ａと光路Ｂからなるループ
が閉じることになり、光路Ａと光路Ｂの途中に設けられ
た光増幅器２３および２４の動作は不安定になる。

【００２７】（２）組合せβ この状態では、ＡＯ光スイッチ３２へＲＦ電気信号は入
力されていないため、光信号は、端子３２ｃと端子３２
ｂの間を直進するだけであり、端子３２ｃと端子３２ａ
の間は接続されていない。したがって、ループはオープ
ンの状態である。しかしながら、この組合せβに示した
状態で、ＡＯ光スイッチ３２にＲＦ電気信号が印加され
ると、端子３２ｃと端子３２ａがつながった状態に移行
し、組合せαと同様の、ループが閉じた状態になる。

【００２８】（３）組合せγ この状態では、ＡＯ光スイッチ３１へＲＦ電気信号は入
力されていないため、光信号は、端子３１ｃと端子３１
ｂの間を直進するだけであり、端子３１ｃと端子３１ａ
の間は接続されていない。したがって、ループはオープ
ンの状態である。しかしながら、この組合せγに示した
状態で、ＡＯ光スイッチ３１にＲＦ電気信号が印加され
ると、端子３１ｃと端子３１ａがつながった状態に移行
し、組合せαと同様の、ループが閉じた状態になる。

【００２９】（４）組合せδ この状態では、ＡＯ光スイッチ３１，３２に共にＲＦ電
気信号は入力されていないため、光信号は、端子３１ｃ
と端子３１ｂの間、および端子３２ｃと端子３２ｂの間
を直進するだけであり、端子３１ｃと端子３１ａの間お
よび端子３２ｃと端子３２ａの間は接続されていない。
したがって、ループはオープンの状態である。この状態
から、ループが閉じた状態になるのは、ＡＯ光スイッチ
３１、３２の両方にＲＦ電気信号を印加することによ
り、端子３１ｃと３１ａ間、および、端子３２ｃと３２
ａ間を接続したときだけである。しかし、この状態は、
図４のタイムチャートに示すように存在しない。したが
って、組合せδに示したようにＡＯ光スイッチ３１，３
２を結線および動作させることにより、たとえＡＯ光ス
イッチ３１，３２のクロストーク特性が不十分でも、光
増幅器を安定に動作させることが可能である。

【００３０】一方、図４のタイムチャートにおいて、遅
延時間ｔ2 ＋ｔ3 が非常に短い時について考えてみる
と、この時には、組合せδに示した状態において、Ａ０
光スイッチ３１および３２にＲＦ電気入力を加えること
により、端子３１ｃと３１ａ間、および、端子３２ｃと
３２ａ間を接続した状態が存在する。そしてこの時に
は、先に述べたように、光路Ａと光路Ｂからなるループ
は閉じて、光増幅器の動作は不安定となる。したがっ
て、組合せδに示したＡＯ光スイッチ３１，３２の接続
および動作は採用できない。この場合には、組合せβま
たは組合せγを採用し、なおかつ、ＡＯ光スイッチ３１
と３２は図６に示すように位相を合わせて動作させれば
良い。実際、この時には、ＡＯ光スイッチ３１と３２の
何れか一方は常に光路Ａまたは光路Ｂを切り離した状態
になるため、光路Ａと光路Ｂからなるループは常にオー
プン状態にある。

【００３１】以上の説明では、オンオフ光スイッチ１５
は、ＡＳＥを除去する目的にのみ使用した。そして、切
替光スイッチ（ＡＯ光スイッチ）３１と３２の動作によ
り、光路Ａと光路Ｂからなるループを常にオープンの状
態にした。しかし、同様にして、切替光スイッチ３１と
オンオフ光スイッチ１５の組合せ、あるいは、切替光ス
イッチ３２とオンオフ光スイッチ１５の組合せによる動
作により、ループを常にオープンの状態にすることが可
能なことは自明である。さらに、この光スイッチとし
て、ＡＯ光スイッチのように、ある動作状態ではクロス
トーク特性が劣化する光スイッチを使用した場合におい
ても、前述の説明と同様な対策を行なうことにより、ル
ープを常にオープンの状態にすることが可能なことがわ
かる。

【００３２】ＡＯ切替光スイッチ３１とＡＯオンオフ光
スイッチ１５を組合せた動作により、ループを常にオー
プンの状態にすることが可能な場合を図７および図８に
示す。図７および図８では、ＡＯ光スイッチ３１とＡＯ
オンオフ光スイッチ１５以外の部品は省略して示した。

【００３３】図７は、図４のタイミングチャートが示す
ように、ＡＯ光スイッチ３１とＡＯオンオフ光スイッチ
１５が、光路Ａを同時にはつながない場合を示す。図７
においてαは、光パルス試験器からのプローブパルス光
信号が、ＡＯ光スイッチ３１を通過するときの動作状態
を示す。βは、プローブパルス光信号がＡＯオンオフ光
スイッチ１５を通過するときの動作状態を示す。γは被
測定光ファイバからの後方散乱光が、ポートＰｆからポ
ートＰｏへ伝達されるときの動作状態を示す。何れの動
作状態においても、少なくとも一方のＡＯ光スイッチは
完全に断の状態になっており、光路Ａと光路Ｂからなる
ループはオープンの状態になっていることが分かる。

【００３４】図８は、ＡＯ光スイッチ３１とＡＯオンオ
フ光スイッチ１５が、光路Ａを同時につなぐことがある
場合を示す。このときは、両光スイッチは位相を合わせ
て動作させるものとする。図８において、αは、光パル
ス試験器からのプローブパルス光信号が、光路Ａを通過
するときの動作状態を示す。また、βは、被測定光ファ
イバからの後方散乱光が、光路Ｂを通過するときの動作
状態を示す。図７のときと同様にして、何れの動作状態
においても、一方のＡＯ光スイッチは完全に断の状態に
なっており、光路Ａと光路Ｂからなるループはオープン
の状態になっていることが分かる。

【００３５】図９は、本発明の第３の実施例の光パルス
試験器用光増幅器４０の構成を説明する図であって、１
７は光サーキュレータである。本実施例は、図２に示し
た本発明の第１の実施例の光パルス試験器用光増幅器２
０において、光分岐器２１と２２を、光サーキュレータ
１６のみに置き換え、かつ、光路Ｂにおける光増幅器を
省いたものである。光サーキュレータの通過損失はすで
に述べたように、原理上零であるから、高性能な光パル
ス試験器用光増幅器が実現できる。

【００３６】図１０は、本発明の第４の実施例の光パル
ス試験器用光増幅器５０の構成を説明する図である。本
実施例は、図２に示した本発明の第１の実施例の光パル
ス試験器用光増幅器２０において、光分岐器２１を切替
光スイッチ３１に、また、光分岐器２２を光サーキュレ
ータ１７に置き換えた場合に相当する。切替光スイッチ
３１と光サーキュレータ１７の通過損失は原理上零であ
るので、高性能な光パルス試験器用光増幅器が実現でき
る。

【００３７】オンオフ光スイッチ１５を接続状態とする
時間Ｔｗは、光パルス試験器からのプローブパルス光信
号がオンオフ光スイッチ１５を通過する僅かな時間だけ
である。したがって、第１の実施例で述べたように、通
常、光路Ａと光路Ｂからなるループを光信号が伝搬する
時間ＴｒはＴｗよりも大きく、また、そうでない場合
も、光遅延回路をループの中に挿入することにより容易
にＴｒ＞Ｔｗとすることが可能である。よって、光増幅
器２３，２４は発振することなく、高利得安定動作す
る。

【００３８】また、第２の実施例で述べたように、切替
光スイッチ３１とオンオフ光スイッチ１５の動作のタイ
ミングをとることにより、光路Ａと光路Ｂからなるルー
プを常にオープン状態にし、光増幅器を高利得安定動作
させることも可能である。

【００３９】図１１は、本発明の第５の実施例の光パル
ス試験器用光増幅器６０の構成を説明する図である。本
実施例は、図２に示した本発明の第１の実施例の光パル
ス試験器用光増幅器２０において、光分岐器２２を切替
光スイッチ３２に、また、光分岐器２１を光サーキュレ
ータ１７に置き換えた場合に相当する。このような構成
をとることにより、第４の実施例と同様に、高性能な光
パルス試験器用光増幅器が実現できる。

【００４０】以上述べた第１、２、４および５の実施例
においては、光路Ｂにおける光増幅器２４の後段に光フ
ィルタ１６を使用している。光パルス試験器に使用して
いる光源の線幅が狭い場合には、光フィルタ１６の透過
波長幅を狭めることにより、光増幅器２４のＡＳＥを効
果的に除去できる。しかし、光パルス試験器に使用して
いる光源の線幅が広い場合には、その効果は少ない。後
者の場合、本発明の第１、２、４および５の実施例か
ら、光路Ｂにおける光増幅器２４および光フィルタ１６
を省略しても、本発明の動作に変わりがないことは明ら
かである。

【００４１】また、図５，７および図８において、超音
波光偏向器結晶の上側にトランスデューサを貼り付け、
ＲＦ電気信号を入力しているが、このトランスデューサ
は下側であっても良い。この場合、トランスデューサの
上側、下側の貼り付け位置の違いにより、超音波光偏向
器に入射し、回折される光信号の周波数のシフト量の正
負は異なるが、本発明の動作には変わりはない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光パルス
試験器用光増幅器によれば、次のような効果がある。

【００４３】（１）光パルス試験器から被測定光ファイ
バに向かう光路と、被測定光ファイバから光パルス試験
器に向かう光路を別に設けているので、それぞれの光路
に一方向光増幅器が使用でき、安定で高利得な光増幅器
が実現できる。

【００４４】（２）２つの光路からなるループをオープ
ン状態にする光スイッチを設けているので、光増幅器が
安定に動作する。

【００４５】（３）光パルス試験器と被測定光ファイバ
の間に挿入するだけで、光パルス試験器のダイナミック
レンジを拡大可能な、光パルス試験器用光増幅器を提供
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光パルス試験器用光増幅器の原理構成
図である。

【図２】本発明の第１の実施例の光パルス試験器用光増
幅器の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例の光パルス試験器用光増
幅器の構成を示す図である。

【図４】光スイッチの動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【図５】光路Ａ，ＢとＡＯ光スイッチの接続状態とその
動作を説明するための図である。

【図６】ＡＯ光スイッチの動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図７】ＡＯ光スイッチの動作を説明するための図であ
る。

【図８】ＡＯ光スイッチの動作を説明するための図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施例の光パルス試験器用光増
幅器の構成を示す図である。

【図１０】本発明の第４の実施例の光パルス試験器用光
増幅器の構成を示す図である。

【図１１】本発明の第５の実施例の光パルス試験器用光
増幅器の構成を示す図である。

【図１２】従来の光増幅器を光パルス試験器に適用する
形態を説明するための図である。

【符号の説明】

１１，２１，２２ 光分岐器 １２ 光検出器 １３ 光スイッチ駆動回路 １４ 光遅延回路 １５ オンオフ光スイッチ １６ 光フィルタ １７ 光サーキュレータ ３１，３２ 切替光スイッチ ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 端
子 １２０ 光パルス試験器 １２１ 光源 １２２，１２４，１４０ 光増幅器 １２３ 光方向性結合器 １２５ 光検出器 １３０ 被測定光ファイバ Ｐｏ，Ｐｆ ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−33633（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−9237（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−44225（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272342（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 11/00 G02F 1/35 H04B 9/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバの異常点を探索するための光
   パルス試験器（ＯＴＤＲ）と被測定光ファイバ（ＬＦ）
   との間に設けられた光パルス試験器用光増幅器であっ
   て、 前記光パルス試験器（ＯＴＤＲ）に接続するポート（Ｐ
   ｏ）と、 前記被測定光ファイバ（ＬＦ）に接続するポート（Ｐ
   ｆ）と、 前記ポート（Ｐｏ）と前記ポート（Ｐｆ）の間に設けら
   れた光信号伝送用の第１の光路（Ｌ１）と、 この第１の光路（Ｌ１）と並列に設けられた光信号伝送
   用の第２の光路（Ｌ２）と、 前記第１と第２の光路（Ｌ１，Ｌ２）の少なくとも一方
   に設けられた一方向光増幅器（ＬＡ）と、 前記第１と第２の光路（Ｌ１，Ｌ２）の少なくとも一方
   に設けられるか、または、前記第１の光路（Ｌ１）と前
   記第２の光路（Ｌ２）の２つの分岐点のうち、少なくと
   も一方の分岐点に設けられた光スイッチ（ＳＷ）と、 この光スイッチ（ＳＷ）の動作タイミングを制御し、前
   記ポート（Ｐｏ）から入射された光が、前記第１の光路
   （Ｌ１）を通って前記ポート（Ｐｆ）に到達し、かつ、
   前記ポート（Ｐｆ）から入射された光が前記第２の光路
   （Ｌ２）を通って前記ポート（Ｐｏ）に戻り、前記第１
   と第２の光路（Ｌ１，Ｌ２）で形成されるループがオー
   プン状態になるようにすることが可能な光スイッチ制御
   手段（ＣＯＮＴ）と、 を備えることを特徴とする光パルス試験器用光増幅器。