JP3094917B2 - 光ファイバ歪み測定装置 - Google Patents
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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
- G01M11/39—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is projected from both sides of the fiber or waveguide end-face
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
- G01D5/35354—Sensor working in reflection
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- G01D5/35364—Sensor working in reflection using backscattering to detect the measured quantity using inelastic backscattering to detect the measured quantity, e.g. using Brillouin or Raman backscattering
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- G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
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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を検出して解析することにより光
ファイバの歪みを測定することができる光ファイバ歪み
測定装置に関する。
自然ブリルアン散乱光を検出して解析することにより光
ファイバの歪みを測定することができる光ファイバ歪み
測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ中の自然ブリルアン散
乱光を検出し、その散乱光を解析することにより、光フ
ァイバの歪み等を測定する光ファイバ歪み測定装置が開
発されている。上述した自然ブリルアン散乱光を用いて
光ファイバの特性を測定する装置としては、ブリルアン
光ファイバリングレーザがある。ここで、その構成を図
３により説明する。この図において、１０１は光源であ
り、基準光周波数の連続光を光方向性結合器１０２に出
射する。光方向性結合器１０２は、光源１０１から出射
された連続光を測定光と参照光に分岐して、測定光を音
響−光スイッチ１０４へ、参照光を光方向性結合器１１
３へそれぞれ出射する。
乱光を検出し、その散乱光を解析することにより、光フ
ァイバの歪み等を測定する光ファイバ歪み測定装置が開
発されている。上述した自然ブリルアン散乱光を用いて
光ファイバの特性を測定する装置としては、ブリルアン
光ファイバリングレーザがある。ここで、その構成を図
３により説明する。この図において、１０１は光源であ
り、基準光周波数の連続光を光方向性結合器１０２に出
射する。光方向性結合器１０２は、光源１０１から出射
された連続光を測定光と参照光に分岐して、測定光を音
響−光スイッチ１０４へ、参照光を光方向性結合器１１
３へそれぞれ出射する。
【０００３】音響−光スイッチ１０４は、光方向性結合
器１０２が出射する連続光を光パルスに変換し、光リン
グ回路（被測定光ファイバ１０７，光ファイバアンプ１
０９，音響−光スイッチ１２３，光バンドパスフィルタ
１１０，光方向性結合器１１１，遅延光ファイバ１１
２，光アイソレータ１０８で構成される回路）の回路長
で決まる周期と同じ周期で光サーキュレータ１０６に出
射する。光サーキュレータ１０６は、光パルスを上記光
リング回路に出射するとともに、被測定光ファイバ１０
７内で発生したブリルアン後方散乱光を音響−光スイッ
チ１２３に出射する。
器１０２が出射する連続光を光パルスに変換し、光リン
グ回路（被測定光ファイバ１０７，光ファイバアンプ１
０９，音響−光スイッチ１２３，光バンドパスフィルタ
１１０，光方向性結合器１１１，遅延光ファイバ１１
２，光アイソレータ１０８で構成される回路）の回路長
で決まる周期と同じ周期で光サーキュレータ１０６に出
射する。光サーキュレータ１０６は、光パルスを上記光
リング回路に出射するとともに、被測定光ファイバ１０
７内で発生したブリルアン後方散乱光を音響−光スイッ
チ１２３に出射する。
【０００４】音響−光スイッチ１２３は、ブリルアン後
方散乱光から、被測定光ファイバ１０７の所定位置で発
生した後方散乱光のみを取り出し、光ファイバアンプ１
０９に出射する。光ファイバアンプ１０９は、音響−光
スイッチ１２３で取り出された光信号に、光リング回路
の光伝搬損失を補償する程度の増幅を与える。
方散乱光から、被測定光ファイバ１０７の所定位置で発
生した後方散乱光のみを取り出し、光ファイバアンプ１
０９に出射する。光ファイバアンプ１０９は、音響−光
スイッチ１２３で取り出された光信号に、光リング回路
の光伝搬損失を補償する程度の増幅を与える。
【０００５】光バンドパスフィルタ１１０は、光ファイ
バアンプ１０９で生じた自然放出光と励起光を除去し、
光信号のみを通過させる。光方向性結合器１１１は、光
バンドパスフィルタ１１０から出射された光信号を分岐
し、一部を光リング回路の遅延光ファイバ１１２に出射
するとともに、一部を光方向性結合器１１３に出射す
る。
バアンプ１０９で生じた自然放出光と励起光を除去し、
光信号のみを通過させる。光方向性結合器１１１は、光
バンドパスフィルタ１１０から出射された光信号を分岐
し、一部を光リング回路の遅延光ファイバ１１２に出射
するとともに、一部を光方向性結合器１１３に出射す
る。
【０００６】遅延光ファイバ１１２は、入射した光信号
に遅延を与える。光アイソレータ１０８は、遅延を受け
た光信号を被測定光ファイバ１０７に出射するととも
に、光サーキュレータ１０６より出射され被測定光ファ
イバ１０７を伝搬した測定光の（遅延光ファイバ１１２
方向への）通過を禁止する。光アイソレータ１０８より
出射された光信号は、光サーキュレータ１０６より出射
される測定光により、被測定光ファイバ７内の上記所定
位置でブリルアン増幅を受け、再び光サーキュレータ１
０６より、音響−光スイッチ１２３に出射される。
に遅延を与える。光アイソレータ１０８は、遅延を受け
た光信号を被測定光ファイバ１０７に出射するととも
に、光サーキュレータ１０６より出射され被測定光ファ
イバ１０７を伝搬した測定光の（遅延光ファイバ１１２
方向への）通過を禁止する。光アイソレータ１０８より
出射された光信号は、光サーキュレータ１０６より出射
される測定光により、被測定光ファイバ７内の上記所定
位置でブリルアン増幅を受け、再び光サーキュレータ１
０６より、音響−光スイッチ１２３に出射される。
【０００７】音響−光スイッチ１２３は、被測定光ファ
イバ１０７の上記所定位置でブリルアン増幅を受けた光
信号を取り出し、光ファイバアンプ１０９に出射する。
この光信号は、光ファイバアンプ１０９および光バンド
パスフィルタ１１０を経て、光方向性結合器１１１によ
り、再び光リング回路に出射されるものと、光方向性結
合器１１３に出射されるものに分岐される。このような
動作が繰り返し行われることにより、上記所定位置で切
り出された光信号は、光リング回路を周回する度にブリ
ルアン増幅を受ける。
イバ１０７の上記所定位置でブリルアン増幅を受けた光
信号を取り出し、光ファイバアンプ１０９に出射する。
この光信号は、光ファイバアンプ１０９および光バンド
パスフィルタ１１０を経て、光方向性結合器１１１によ
り、再び光リング回路に出射されるものと、光方向性結
合器１１３に出射されるものに分岐される。このような
動作が繰り返し行われることにより、上記所定位置で切
り出された光信号は、光リング回路を周回する度にブリ
ルアン増幅を受ける。
【０００８】一方、光方向性結合器１１３は、光方向性
結合器１１１の副経路から出射された光信号と、光方向
性結合器１０２の副経路から出射された参照光とを合成
し、受光部１２１に出射する。受光部１２１は、光方向
性結合器１１３から出射された光信号を受光し電気信号
に変換する。電気スペクトラムアナライザ１２２は該電
気信号を検出し、被測定光ファイバ７の上記所定位置の
歪み量を測定する。
結合器１１１の副経路から出射された光信号と、光方向
性結合器１０２の副経路から出射された参照光とを合成
し、受光部１２１に出射する。受光部１２１は、光方向
性結合器１１３から出射された光信号を受光し電気信号
に変換する。電気スペクトラムアナライザ１２２は該電
気信号を検出し、被測定光ファイバ７の上記所定位置の
歪み量を測定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光ファイバ歪み測定装置においては、歪み測定位置
（すなわち、上記所定位置）は、音響−光スイッチ１２
３がブリルアン散乱光を切り出すタイミングにより制限
されてしまう、という課題があった。また、上述した従
来の光ファイバ歪み測定装置においては、参照光と光リ
ング回路から出力される光信号との合成光信号の周波数
帯域は約１０〜１２ＧＨｚと高く、信号の検出が容易で
はない、という課題があった。また、上述した従来の光
ファイバ歪み測定装置では、測定光を出射する周期でも
ある光リング回路の回路長の測定ができない、という課
題があった。
来の光ファイバ歪み測定装置においては、歪み測定位置
（すなわち、上記所定位置）は、音響−光スイッチ１２
３がブリルアン散乱光を切り出すタイミングにより制限
されてしまう、という課題があった。また、上述した従
来の光ファイバ歪み測定装置においては、参照光と光リ
ング回路から出力される光信号との合成光信号の周波数
帯域は約１０〜１２ＧＨｚと高く、信号の検出が容易で
はない、という課題があった。また、上述した従来の光
ファイバ歪み測定装置では、測定光を出射する周期でも
ある光リング回路の回路長の測定ができない、という課
題があった。
【００１０】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、光ファイバの任意の位置の歪みを測定するこ
とができると共に、該光ファイバを含む光リング回路の
回路長を測定することができる光ファイバ歪み測定装置
を提供することを目的とする。
たもので、光ファイバの任意の位置の歪みを測定するこ
とができると共に、該光ファイバを含む光リング回路の
回路長を測定することができる光ファイバ歪み測定装置
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基準周波数の連続光を出射する光源と、前記連続光を２
つに分岐して出射する第１の光方向性結合手段と、前記
第１の光方向性結合手段から出射された片方の連続光の
光周波数を、ある周期内で階段状に所定周波数分ずつシ
フトする光周波数変換手段と、前記光周波数変換手段か
ら出射された光信号をパルス化し、該光パルスを所定周
期で出射するパルス化手段と、歪み測定の対象となる被
測定光ファイバ、前記パルス化手段から出射された光パ
ルスを前記被測定光ファイバに出射すると共に、該被測
定光ファイバ内で発生した後方散乱光信号を受光し、方
向を変えずにそのまま出射する光周回手段、前記光周回
手段から出射された後方散乱光信号を増幅する光増幅手
段、前記光増幅手段により増幅された後方散乱光信号か
ら、該光増幅手段で発生した雑音成分を除去し、信号成
分のみを通過させる光雑音除去手段、前記光雑音除去手
段から出射された後方散乱光信号を、２つに分岐して出
射する第２の光方向性結合手段、前記第２の光方向性結
合手段から出射された片方の後方散乱光信号に遅延を与
える遅延手段、および、前記遅延手段から出射された後
方散乱光信号を前記被測定光ファイバに出射すると共
に、前記被測定光ファイバを通過した前記光パルスを遮
断する光絶縁手段からなり、前記パルス化手段のパルス
出射周期がその回路長により定まる光リング回路と、前
記第２の光方向性結合手段から出射された他方の後方散
乱光信号と、前記第１の光方向性結合手段から出射され
た他方の連続光とを合成する第３の光方向性結合手段
と、前記第３の光方向性結合手段から出射された光信
号、すなわち、前記第１の光方向性結合手段から出射さ
れた連続光と、前記第２の光方向性結合手段から出射さ
れた後方散乱光信号とをヘテロダイン受光し、電気信号
に変換する受光手段と、前記受光手段から出力された電
気信号に基づいて、前記被測定光ファイバの歪みを測定
する信号処理手段とを具備することを特徴とする。請求
項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ歪み測定
装置において、前記光周波数変換手段による周波数シフ
ト量は、任意に設定可能であることを特徴とする。請求
項３記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれか
に記載の光ファイバ歪み測定装置において、前記光周波
数変換手段による周波数シフト量は、ブリルアン周波数
シフトと同等の約１０〜１２ＧＨｚであることを特徴と
する。請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載の光ファイバ歪み測定装置において、
前記信号処理手段は、前記受光手段から出力された電気
信号を増幅する増幅部と、前記増幅部により増幅された
電気信号から信号成分のみを通過させるバンドパスフィ
ルタと、前記バンドパスフィルタから出力された電気信
号を、ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記
Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタル信号を可変のタ
イミングで読み取り、該ディジタル信号に基づいて、前
記被測定光ファイバの歪みを求める信号処理部とを具備
することを特徴とする。請求項５記載の発明は、請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の光ファイバ歪み測
定装置において、前記パルス化手段から出射された光パ
ルスを、前記光周回手段と前記第２の光方向性結合手段
のいずれかに出射する光スイッチを具備し、前記第２の
光方向性結合手段は、前記光スイッチから出射された光
パルスを２つに分岐し、その片方を前記遅延手段に出射
し、他方を前記第３の光方向性結合手段に出射すると共
に、該第２の光方向性結合手段から該遅延手段に出射さ
れ前記光リング回路を伝搬周回した光パルスを第３の光
方向性結合手段に出射し、前記第３の光方向性結合手段
は、前記第２の光方向性結合手段から出射された光パル
ス、すなわち、前記光リング回路を伝搬周回していない
光パルスと、前記光リング回路を伝搬周回した光パルス
とを出射し、前記受光手段は、前記光リング回路を伝搬
周回していない光パルスと、前記光リング回路を伝搬周
回した光パルスとを電気信号に変換し、前記信号処理手
段は、前記受光手段から出力された電気信号が示す光パ
ルスの間隔を測定し、該間隔と該光パルスの伝搬速度に
基づいて、前記光リング回路の回路長を求めることを特
徴とする。
基準周波数の連続光を出射する光源と、前記連続光を２
つに分岐して出射する第１の光方向性結合手段と、前記
第１の光方向性結合手段から出射された片方の連続光の
光周波数を、ある周期内で階段状に所定周波数分ずつシ
フトする光周波数変換手段と、前記光周波数変換手段か
ら出射された光信号をパルス化し、該光パルスを所定周
期で出射するパルス化手段と、歪み測定の対象となる被
測定光ファイバ、前記パルス化手段から出射された光パ
ルスを前記被測定光ファイバに出射すると共に、該被測
定光ファイバ内で発生した後方散乱光信号を受光し、方
向を変えずにそのまま出射する光周回手段、前記光周回
手段から出射された後方散乱光信号を増幅する光増幅手
段、前記光増幅手段により増幅された後方散乱光信号か
ら、該光増幅手段で発生した雑音成分を除去し、信号成
分のみを通過させる光雑音除去手段、前記光雑音除去手
段から出射された後方散乱光信号を、２つに分岐して出
射する第２の光方向性結合手段、前記第２の光方向性結
合手段から出射された片方の後方散乱光信号に遅延を与
える遅延手段、および、前記遅延手段から出射された後
方散乱光信号を前記被測定光ファイバに出射すると共
に、前記被測定光ファイバを通過した前記光パルスを遮
断する光絶縁手段からなり、前記パルス化手段のパルス
出射周期がその回路長により定まる光リング回路と、前
記第２の光方向性結合手段から出射された他方の後方散
乱光信号と、前記第１の光方向性結合手段から出射され
た他方の連続光とを合成する第３の光方向性結合手段
と、前記第３の光方向性結合手段から出射された光信
号、すなわち、前記第１の光方向性結合手段から出射さ
れた連続光と、前記第２の光方向性結合手段から出射さ
れた後方散乱光信号とをヘテロダイン受光し、電気信号
に変換する受光手段と、前記受光手段から出力された電
気信号に基づいて、前記被測定光ファイバの歪みを測定
する信号処理手段とを具備することを特徴とする。請求
項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ歪み測定
装置において、前記光周波数変換手段による周波数シフ
ト量は、任意に設定可能であることを特徴とする。請求
項３記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれか
に記載の光ファイバ歪み測定装置において、前記光周波
数変換手段による周波数シフト量は、ブリルアン周波数
シフトと同等の約１０〜１２ＧＨｚであることを特徴と
する。請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載の光ファイバ歪み測定装置において、
前記信号処理手段は、前記受光手段から出力された電気
信号を増幅する増幅部と、前記増幅部により増幅された
電気信号から信号成分のみを通過させるバンドパスフィ
ルタと、前記バンドパスフィルタから出力された電気信
号を、ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記
Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタル信号を可変のタ
イミングで読み取り、該ディジタル信号に基づいて、前
記被測定光ファイバの歪みを求める信号処理部とを具備
することを特徴とする。請求項５記載の発明は、請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の光ファイバ歪み測
定装置において、前記パルス化手段から出射された光パ
ルスを、前記光周回手段と前記第２の光方向性結合手段
のいずれかに出射する光スイッチを具備し、前記第２の
光方向性結合手段は、前記光スイッチから出射された光
パルスを２つに分岐し、その片方を前記遅延手段に出射
し、他方を前記第３の光方向性結合手段に出射すると共
に、該第２の光方向性結合手段から該遅延手段に出射さ
れ前記光リング回路を伝搬周回した光パルスを第３の光
方向性結合手段に出射し、前記第３の光方向性結合手段
は、前記第２の光方向性結合手段から出射された光パル
ス、すなわち、前記光リング回路を伝搬周回していない
光パルスと、前記光リング回路を伝搬周回した光パルス
とを出射し、前記受光手段は、前記光リング回路を伝搬
周回していない光パルスと、前記光リング回路を伝搬周
回した光パルスとを電気信号に変換し、前記信号処理手
段は、前記受光手段から出力された電気信号が示す光パ
ルスの間隔を測定し、該間隔と該光パルスの伝搬速度に
基づいて、前記光リング回路の回路長を求めることを特
徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の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歪み測定装置の構成例を示すブ
ロック図である。この図において、１は基準光周波数の
連続光を出射する光源であり、例えばＡＴＣ（自動温度
制御）を有する１．５５μｍ帯のＭＱＷ−ＤＦＢ−ＬＤ
などが用いられる。２は光方向性結合器であり、入射用
ポートから入射した連続光を、２つの出射用ポートに分
割して出射する。３は光周波数変換部であり、入射した
連続光を、所定の周波数分だけ階段状に周波数シフトし
た光パルス列に変換する。
の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歪み測定装置の構成例を示すブ
ロック図である。この図において、１は基準光周波数の
連続光を出射する光源であり、例えばＡＴＣ（自動温度
制御）を有する１．５５μｍ帯のＭＱＷ−ＤＦＢ−ＬＤ
などが用いられる。２は光方向性結合器であり、入射用
ポートから入射した連続光を、２つの出射用ポートに分
割して出射する。３は光周波数変換部であり、入射した
連続光を、所定の周波数分だけ階段状に周波数シフトし
た光パルス列に変換する。
【００１３】図２は、光周波数変換部３の構成例を示す
ブロック図である。この図において、３０１は音響−光
スイッチであり、連続光をパルス光に変換する。３０２
は光方向性結合器であり、２つの入射用ポートから入射
した光信号を合成し、出射用ポートに出射する。３０３
は光ファイバアンプであり、入射した光信号を増幅す
る。３０４は遅延光ファイバであり、入射した光信号を
所定時間遅延させる。３０５は光バンドパスフィルタで
あり、例えば５ｎｍの光通過帯域を有している。３０６
は光周波数シフタであり、外部の制御信号により、入射
した光信号にＲＦ発振器（図示略）と同じ周波数分の周
波数シフトを与える。ここで、該ＲＦ発振器の周波数
は、例えば、１２０〜１２２ＭＨｚである。３０７は光
方向性結合器であり、入射用ポートから入射した光信号
を、２つの出射用ポートに分割して出射する。
ブロック図である。この図において、３０１は音響−光
スイッチであり、連続光をパルス光に変換する。３０２
は光方向性結合器であり、２つの入射用ポートから入射
した光信号を合成し、出射用ポートに出射する。３０３
は光ファイバアンプであり、入射した光信号を増幅す
る。３０４は遅延光ファイバであり、入射した光信号を
所定時間遅延させる。３０５は光バンドパスフィルタで
あり、例えば５ｎｍの光通過帯域を有している。３０６
は光周波数シフタであり、外部の制御信号により、入射
した光信号にＲＦ発振器（図示略）と同じ周波数分の周
波数シフトを与える。ここで、該ＲＦ発振器の周波数
は、例えば、１２０〜１２２ＭＨｚである。３０７は光
方向性結合器であり、入射用ポートから入射した光信号
を、２つの出射用ポートに分割して出射する。
【００１４】また、図１において、４は音響−光スイッ
チであり、外部の制御信号により、入射した光信号のＯ
Ｎ／ＯＦＦを行う。５は光スイッチであり、被測定光フ
ァイバ７の歪み測定時には、音響−光スイッチ４より入
射した光パルスを、光サーキュレータ６に出射する。一
方、光スイッチ５は、光リング回路（光サーキュレータ
６，光ファイバアンプ９，光バンドパスフィルタ１０，
遅延光ファイバ１２，光アイソレータ８，被測定光ファ
イバ７で構成される回路）の回路長測定時には、音響−
光スイッチ４より入射した光パルスを、光方向性結合器
１１に出射する。
チであり、外部の制御信号により、入射した光信号のＯ
Ｎ／ＯＦＦを行う。５は光スイッチであり、被測定光フ
ァイバ７の歪み測定時には、音響−光スイッチ４より入
射した光パルスを、光サーキュレータ６に出射する。一
方、光スイッチ５は、光リング回路（光サーキュレータ
６，光ファイバアンプ９，光バンドパスフィルタ１０，
遅延光ファイバ１２，光アイソレータ８，被測定光ファ
イバ７で構成される回路）の回路長測定時には、音響−
光スイッチ４より入射した光パルスを、光方向性結合器
１１に出射する。
【００１５】６は光サーキュレータであり、各ポートに
入射された光信号の出射ポートを振り分ける。７は本測
定装置の測定対象となる被測定光ファイバである。８は
光アイソレータであり、光信号の進行方向を制限し、一
方向のみ通過可能とする。９は光ファイバアンプであ
り、入射した光信号を増幅する。例えば、光ファイバア
ンプ９は、Ｅｒ3+ドープファイバの他、励起用光源の
１．４８μｍの半導体レーザーダイオードなどから構成
される。１０は光バンドパスフィルタであり、例えば５
ｎｍの光通過帯域を有している。１１は光方向性結合器
であり、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した光信号を、それぞれ
対応した２つの出射用ポートから出射する。１２は遅延
光ファイバであり、入射した光信号に遅延を与える。該
遅延光ファイバ１２の長さは、被測定光ファイバ７の長
さと同程度以上である。
入射された光信号の出射ポートを振り分ける。７は本測
定装置の測定対象となる被測定光ファイバである。８は
光アイソレータであり、光信号の進行方向を制限し、一
方向のみ通過可能とする。９は光ファイバアンプであ
り、入射した光信号を増幅する。例えば、光ファイバア
ンプ９は、Ｅｒ3+ドープファイバの他、励起用光源の
１．４８μｍの半導体レーザーダイオードなどから構成
される。１０は光バンドパスフィルタであり、例えば５
ｎｍの光通過帯域を有している。１１は光方向性結合器
であり、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した光信号を、それぞれ
対応した２つの出射用ポートから出射する。１２は遅延
光ファイバであり、入射した光信号に遅延を与える。該
遅延光ファイバ１２の長さは、被測定光ファイバ７の長
さと同程度以上である。
【００１６】１３は光方向性結合器であり、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
ートへ入射した光信号を、それぞれ対応した２つの出射
用ポートから出射する。１４は光−電気変換器であり、
供給された光信号を電気信号に変換する。１５は増幅器
であり、入力された電気信号を増幅する。１６はバンド
パスフィルタであり、雑音成分を除去し、信号成分のみ
を通過させる。１７はアナログ−ディジタル変換器であ
り、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換す
る。１８は信号処理部であり、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７の歪み量を求め
る。
用ポートと２つの出射用ポートを有し、２つの入射用ポ
ートへ入射した光信号を、それぞれ対応した２つの出射
用ポートから出射する。１４は光−電気変換器であり、
供給された光信号を電気信号に変換する。１５は増幅器
であり、入力された電気信号を増幅する。１６はバンド
パスフィルタであり、雑音成分を除去し、信号成分のみ
を通過させる。１７はアナログ−ディジタル変換器であ
り、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換す
る。１８は信号処理部であり、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７の歪み量を求め
る。
【００１７】次に、上述した光ファイバ歪み測定装置の
動作について、図１，２を参照して説明する。光源１か
ら出射された連続光は、光方向性結合器２において分岐
され、光周波数変換部３および光方向性結合器１３に出
射される。このときの該連続光の周波数をｆ0とする。
動作について、図１，２を参照して説明する。光源１か
ら出射された連続光は、光方向性結合器２において分岐
され、光周波数変換部３および光方向性結合器１３に出
射される。このときの該連続光の周波数をｆ0とする。
【００１８】光周波数変換部３に出射された連続光は、
該光周波数変換部３で、所定の周波数分だけ階段状に周
波数シフトした光パルス列に変換される。以下、この処
理の詳細について説明する。まず、周波数変換部３に出
射された連続光は、図２に示す音響−光スイッチ３０１
により光パルスに変調される。この光パルスのパルス幅
は、例えば、２μｓである。また、この光パルスの周期
は、上記光リング回路の長さに依存する。本実施形態で
は、この光リング回路の長さは、例えば、時間換算で４
００μｓであり、該時間が光パルスの周期となる。
該光周波数変換部３で、所定の周波数分だけ階段状に周
波数シフトした光パルス列に変換される。以下、この処
理の詳細について説明する。まず、周波数変換部３に出
射された連続光は、図２に示す音響−光スイッチ３０１
により光パルスに変調される。この光パルスのパルス幅
は、例えば、２μｓである。また、この光パルスの周期
は、上記光リング回路の長さに依存する。本実施形態で
は、この光リング回路の長さは、例えば、時間換算で４
００μｓであり、該時間が光パルスの周期となる。
【００１９】音響−光スイッチ３０１より出射した光パ
ルスは、光方向性結合器３０２，光ファイバアンプ３０
３，遅延光ファイバ３０４，光バンドパスフィルタ３０
５，光周波数シフタ３０６，光方向性結合器３０７で構
成される光ループに入射される。光ループに入射した光
パルスは、光ファイバアンプ３０３により、光ループの
損失分と同等の増幅を受け、遅延光ファイバ３０４によ
り、光パルスのパルス幅と同等以上の遅延を受け、光バ
ンドパスフィルタ３０５を通過し、光周波数シフタ３０
６により、ＲＦ発振器の周波数分の光周波数シフトを受
け、光方向性結合器３０７により、光周波数変換部３の
外部に出射する光パルスと再び光ループに出射する光パ
ルスとに分岐される。
ルスは、光方向性結合器３０２，光ファイバアンプ３０
３，遅延光ファイバ３０４，光バンドパスフィルタ３０
５，光周波数シフタ３０６，光方向性結合器３０７で構
成される光ループに入射される。光ループに入射した光
パルスは、光ファイバアンプ３０３により、光ループの
損失分と同等の増幅を受け、遅延光ファイバ３０４によ
り、光パルスのパルス幅と同等以上の遅延を受け、光バ
ンドパスフィルタ３０５を通過し、光周波数シフタ３０
６により、ＲＦ発振器の周波数分の光周波数シフトを受
け、光方向性結合器３０７により、光周波数変換部３の
外部に出射する光パルスと再び光ループに出射する光パ
ルスとに分岐される。
【００２０】これにより、光方向性結合器３０７から出
射される光パルスは、光周波数変換器３に入射した光パ
ルスと比較して、光周波数がシフトされることになる。
以下、同様の動作を繰り返し行うことにより、光方向性
結合器３０７の出射用ポートからは、光周波数成分がＲ
Ｆ発振器の周波数分（例えば１２０ＭＨｚ）ずつ階段状
にシフトした光パルス列が出射される。この光パルス列
が光周波数変換部３の出力となる。
射される光パルスは、光周波数変換器３に入射した光パ
ルスと比較して、光周波数がシフトされることになる。
以下、同様の動作を繰り返し行うことにより、光方向性
結合器３０７の出射用ポートからは、光周波数成分がＲ
Ｆ発振器の周波数分（例えば１２０ＭＨｚ）ずつ階段状
にシフトした光パルス列が出射される。この光パルス列
が光周波数変換部３の出力となる。
【００２１】光周波数変換部３から出射された光パルス
列は、音響−光スイッチ４によって、該光パルス列のう
ち、所望の光周波数成分を有する光パルスが抽出され
（以下、抽出された光パルスを「ポンプ光」と称す
る）、光スイッチ５を経て、光サーキュレータ６に出射
される。このとき抽出される光パルスは、前記ＲＦ発振
器の周波数と光周波数シフタ３０６を通過した、つまり
光ループを周回した回数（パルス列からパルスを取り出
す位置）を設定することにより、任意の周波数となる。
例えば、この光パルス（の光周波数）は、ブリルアン周
波数シフトと同等の約１０〜１２ＧＨｚの光周波数シフ
トを受けている。また、該光パルスのパルス幅は、音響
−光スイッチ４のＯＮ時間により決定され、例えば、１
μｓである。また、該光パルスの周期は、光周波数変換
部３内の音響−光スイッチ３０１によりパルス化される
周期（つまり光リング回路の長さ）に一致している。こ
のときの光パルスの周波数をｆ0＋Δｆとする。
列は、音響−光スイッチ４によって、該光パルス列のう
ち、所望の光周波数成分を有する光パルスが抽出され
（以下、抽出された光パルスを「ポンプ光」と称す
る）、光スイッチ５を経て、光サーキュレータ６に出射
される。このとき抽出される光パルスは、前記ＲＦ発振
器の周波数と光周波数シフタ３０６を通過した、つまり
光ループを周回した回数（パルス列からパルスを取り出
す位置）を設定することにより、任意の周波数となる。
例えば、この光パルス（の光周波数）は、ブリルアン周
波数シフトと同等の約１０〜１２ＧＨｚの光周波数シフ
トを受けている。また、該光パルスのパルス幅は、音響
−光スイッチ４のＯＮ時間により決定され、例えば、１
μｓである。また、該光パルスの周期は、光周波数変換
部３内の音響−光スイッチ３０１によりパルス化される
周期（つまり光リング回路の長さ）に一致している。こ
のときの光パルスの周波数をｆ0＋Δｆとする。
【００２２】光サーキュレータ６は、音響−光スイッチ
４より抽出された光パルスを、被測定光ファイバ７に入
射する。光パルスの入射により、被測定光ファイバ７内
全てに渡り約１０〜１２ＧＨｚの周波数シフトｆbを伴
うブリルアン散乱が生じる。該ブリルアン散乱により発
生したブリルアン後方散乱光は、光サーキュレータ６を
経て、上記光リング回路に入射される。ここで、光ファ
イバアンプ９は、ブリルアン後方散乱光に対し、上記光
リング回路の伝送損失を補う程度の増幅を行う。また、
光バンドパスフィルタ１０は、光ファイバアンプ９で発
生した自然放出光と励起光を除去する。
４より抽出された光パルスを、被測定光ファイバ７に入
射する。光パルスの入射により、被測定光ファイバ７内
全てに渡り約１０〜１２ＧＨｚの周波数シフトｆbを伴
うブリルアン散乱が生じる。該ブリルアン散乱により発
生したブリルアン後方散乱光は、光サーキュレータ６を
経て、上記光リング回路に入射される。ここで、光ファ
イバアンプ９は、ブリルアン後方散乱光に対し、上記光
リング回路の伝送損失を補う程度の増幅を行う。また、
光バンドパスフィルタ１０は、光ファイバアンプ９で発
生した自然放出光と励起光を除去する。
【００２３】次に、ブリルアン後方散乱光は、光方向性
結合器１１により、光リング回路に出射されるものと光
方向性結合器１３に出射されるものとに分岐される。光
リング回路に出射されたブリルアン後方散乱光は、遅延
光ファイバ１２により被測定光ファイバ７と同程度の遅
延を受けた後、光アイソレータ８を経て、ポンプ光の入
射端とは逆の光ファイバ端より被測定光ファイバ７に入
射される。このとき、被測定光ファイバ７には、光サー
キュレータ６より、光リング回路の回路長により定まる
周期と同じ周期で光パルス（ポンプ光）が入射されてお
り、光リング回路を伝搬してきたブリルアン後方散乱光
は、先にブリルアン散乱を生じたのと同じ位置で、該光
パルス（ポンプ光）と衝突する。ブリルアン後方散乱光
の周波数はｆ0＋Δｆ±ｆbであり、ポンプ光の周波数は
ｆ0＋Δｆであるため、その周波数差はブリルアン周波
数シフト分と同じｆbとなる。このような周波数差の光
信号が衝突したとき、ブリルアン増幅現象が生じ、ブリ
ルアン後方散乱光は増幅される。また、光サーキュレー
タ６より入射されたポンプ光は、被測定光ファイバ７通
過後、光アイソレータ８により遮断さるため、光リング
回路を周回することはない。
結合器１１により、光リング回路に出射されるものと光
方向性結合器１３に出射されるものとに分岐される。光
リング回路に出射されたブリルアン後方散乱光は、遅延
光ファイバ１２により被測定光ファイバ７と同程度の遅
延を受けた後、光アイソレータ８を経て、ポンプ光の入
射端とは逆の光ファイバ端より被測定光ファイバ７に入
射される。このとき、被測定光ファイバ７には、光サー
キュレータ６より、光リング回路の回路長により定まる
周期と同じ周期で光パルス（ポンプ光）が入射されてお
り、光リング回路を伝搬してきたブリルアン後方散乱光
は、先にブリルアン散乱を生じたのと同じ位置で、該光
パルス（ポンプ光）と衝突する。ブリルアン後方散乱光
の周波数はｆ0＋Δｆ±ｆbであり、ポンプ光の周波数は
ｆ0＋Δｆであるため、その周波数差はブリルアン周波
数シフト分と同じｆbとなる。このような周波数差の光
信号が衝突したとき、ブリルアン増幅現象が生じ、ブリ
ルアン後方散乱光は増幅される。また、光サーキュレー
タ６より入射されたポンプ光は、被測定光ファイバ７通
過後、光アイソレータ８により遮断さるため、光リング
回路を周回することはない。
【００２４】ブリルアン増幅された後方散乱光は、前述
のブリルアン後方散乱光と同様に、光サーキュレータ６
を経て、光ファイバアンプ９で増幅を受けた後、光バン
ドパスフィルタ１０を経て、光方向性結合器１１に出射
される。該後方散乱光は、光方向性結合器１１により、
再び、光リング回路に出射されるものと光方向性結合器
１３に出射されるものとに分岐される。光リング回路に
出射された後方散乱光は、前述同様、被測定光ファイバ
７内において、光サーキュレータ６より出射されたポン
プ光とぶつかり、ブリルアン増幅される。以上のよう
に、ブリルアン後方散乱光は、光リング回路を周回する
度に、被測定光ファイバ７内でブリルアン増幅される。
のブリルアン後方散乱光と同様に、光サーキュレータ６
を経て、光ファイバアンプ９で増幅を受けた後、光バン
ドパスフィルタ１０を経て、光方向性結合器１１に出射
される。該後方散乱光は、光方向性結合器１１により、
再び、光リング回路に出射されるものと光方向性結合器
１３に出射されるものとに分岐される。光リング回路に
出射された後方散乱光は、前述同様、被測定光ファイバ
７内において、光サーキュレータ６より出射されたポン
プ光とぶつかり、ブリルアン増幅される。以上のよう
に、ブリルアン後方散乱光は、光リング回路を周回する
度に、被測定光ファイバ７内でブリルアン増幅される。
【００２５】一方、光方向性結合器１１から光方向性結
合器１３に出射された後方散乱光は、光方向性結合器２
から出射された周波数成分ｆ0の連続光を参照光とし
て、該光方向性結合器１３で合成される。光方向性結合
器１３から出射された合成光信号は、光−電気変換器１
４で受光され電気信号に変換される。光−電気変換器１
４では、光方向性結合器１３から出射された合成光信号
の内、帯域の低い周波数成分Δｆ−ｆbの信号のみを検
出する。また、検出することのできる光信号の周波数帯
域は数１００ＭＨｚ程度であり、光周波数変換部３にお
ける周波数シフト量Δｆと被測定光ファイバ７内で生じ
たブリルアン周波数シフト量ｆbがほぼ一致していると
き光信号を電気信号に変換することができる。
合器１３に出射された後方散乱光は、光方向性結合器２
から出射された周波数成分ｆ0の連続光を参照光とし
て、該光方向性結合器１３で合成される。光方向性結合
器１３から出射された合成光信号は、光−電気変換器１
４で受光され電気信号に変換される。光−電気変換器１
４では、光方向性結合器１３から出射された合成光信号
の内、帯域の低い周波数成分Δｆ−ｆbの信号のみを検
出する。また、検出することのできる光信号の周波数帯
域は数１００ＭＨｚ程度であり、光周波数変換部３にお
ける周波数シフト量Δｆと被測定光ファイバ７内で生じ
たブリルアン周波数シフト量ｆbがほぼ一致していると
き光信号を電気信号に変換することができる。
【００２６】その後、増幅器１５は、変換された電気信
号のレベルを増幅する。バンドパスフィルタ１６は、増
幅された電気信号から雑音成分を除去し、信号成分のみ
を通過させる。Ａ／Ｄ変換部１７は、該電気信号（アナ
ログ信号）をディジタル信号に変換する。信号処理部１
８は、前記ディジタル信号を任意のタイミングでサンプ
リングし、所要の処理を施し、歪み量を算出する。この
ときのサンプリングタイミングを制御することにより、
被測定光ファイバ７の任意の位置のブリルアン後方散乱
光を検出でき、歪み量を求めることができる。また、サ
ンプリングのタイミングを複数設けることにより、被測
定光ファイバ７の複数の箇所の歪み量を検出でき、歪み
量の距離分布を測定することができる。
号のレベルを増幅する。バンドパスフィルタ１６は、増
幅された電気信号から雑音成分を除去し、信号成分のみ
を通過させる。Ａ／Ｄ変換部１７は、該電気信号（アナ
ログ信号）をディジタル信号に変換する。信号処理部１
８は、前記ディジタル信号を任意のタイミングでサンプ
リングし、所要の処理を施し、歪み量を算出する。この
ときのサンプリングタイミングを制御することにより、
被測定光ファイバ７の任意の位置のブリルアン後方散乱
光を検出でき、歪み量を求めることができる。また、サ
ンプリングのタイミングを複数設けることにより、被測
定光ファイバ７の複数の箇所の歪み量を検出でき、歪み
量の距離分布を測定することができる。
【００２７】次に、光リング回路の回路長測定時におけ
る、本装置の動作を説明する。この場合、光源１，光方
向性結合器２，光周波数変換部３，音響−光スイッチ４
の動作は、光スイッチ５に入射される光パルスが単一パ
ルスである（つまり、繰り返しパルスでない）ことを除
くと、上述した光ファイバの歪み測定時の動作と同じも
のであるので、その説明を省略する。次に、光スイッチ
５は、光リング回路の回路長測定時には、音響−光スイ
ッチ４より入射した光パルスを、光方向性結合器１１に
出射する。光方向性結合器１１は、光スイッチ５より出
射された光パルスを２つに分岐し、一方を主経路から光
リング回路に出射するとともに、他方を副経路から光方
向性結合器１３に出射する。また、光方向性結合器１１
は、先に該光方向性結合器１１の主経路から光リング回
路に出射され該光リング回路を伝搬周回した光パルスを
第３の光方向性結合器に出射する。
る、本装置の動作を説明する。この場合、光源１，光方
向性結合器２，光周波数変換部３，音響−光スイッチ４
の動作は、光スイッチ５に入射される光パルスが単一パ
ルスである（つまり、繰り返しパルスでない）ことを除
くと、上述した光ファイバの歪み測定時の動作と同じも
のであるので、その説明を省略する。次に、光スイッチ
５は、光リング回路の回路長測定時には、音響−光スイ
ッチ４より入射した光パルスを、光方向性結合器１１に
出射する。光方向性結合器１１は、光スイッチ５より出
射された光パルスを２つに分岐し、一方を主経路から光
リング回路に出射するとともに、他方を副経路から光方
向性結合器１３に出射する。また、光方向性結合器１１
は、先に該光方向性結合器１１の主経路から光リング回
路に出射され該光リング回路を伝搬周回した光パルスを
第３の光方向性結合器に出射する。
【００２８】光方向性結合器１３は、光方向性結合器１
１から出射される２種類の光パルス（光リング回路を伝
搬周回していない光パルスと光リング回路を伝搬周回し
た光パルス）を受光部に出射する。光−電気変換器１４
は、上記２種類の光パルスを電気信号に変換する。信号
処理部１８は、電気信号に変換された２種類の光パルス
を検出し、両光パルスの間隔を測定することにより、該
間隔と光パルスの伝搬速度から光リング回路の回路長を
求める。
１から出射される２種類の光パルス（光リング回路を伝
搬周回していない光パルスと光リング回路を伝搬周回し
た光パルス）を受光部に出射する。光−電気変換器１４
は、上記２種類の光パルスを電気信号に変換する。信号
処理部１８は、電気信号に変換された２種類の光パルス
を検出し、両光パルスの間隔を測定することにより、該
間隔と光パルスの伝搬速度から光リング回路の回路長を
求める。
【００２９】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、検出する光信号の周波数帯域を低くできるため、信
号検出が容易になる。また、この発明によれば、Ａ／Ｄ
変換部から出力されたディジタル信号の読取タイミング
を変えることにより、被測定光ファイバにおける任意の
位置の歪み量を求めることができるほか、いくつかのタ
イミングで信号を読み取ることにより、歪みの距離分布
を求めるこができる。また、この発明によれば、光リン
グ回路の回路長を測定することができる。
ば、検出する光信号の周波数帯域を低くできるため、信
号検出が容易になる。また、この発明によれば、Ａ／Ｄ
変換部から出力されたディジタル信号の読取タイミング
を変えることにより、被測定光ファイバにおける任意の
位置の歪み量を求めることができるほか、いくつかのタ
イミングで信号を読み取ることにより、歪みの距離分布
を求めるこができる。また、この発明によれば、光リン
グ回路の回路長を測定することができる。
【図１】 この発明の一実施形態による光ファイバ歪み
測定装置の構成例を示すブロック図である。
測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態による光周波数変換部３の構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】 従来の光ファイバ歪み測定装置の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１……光源、 ２，１１，１３，３０２，３０７……光
方向性結合器、３……光周波数変換部、 ４，３０１…
…音響−光スイッチ、５……光スイッチ、 ６……光サ
ーキュレータ、７……被測定光ファイバ、 ８……光ア
イソレータ、９，３０３……光ファイバアンプ、１０，
３０５……光バンドパスフィルタ（光ＢＰＦ）、１２，
３０４……遅延光ファイバ、 １４……光−電気変換
器、１５……増幅器、 １６……バンドパスフィルタ、
１７……アナログ−ディジタル変換部（Ａ／Ｄ変換
部）、１８……信号処理部、 ３０６……光周波数シフ
タ
方向性結合器、３……光周波数変換部、 ４，３０１…
…音響−光スイッチ、５……光スイッチ、 ６……光サ
ーキュレータ、７……被測定光ファイバ、 ８……光ア
イソレータ、９，３０３……光ファイバアンプ、１０，
３０５……光バンドパスフィルタ（光ＢＰＦ）、１２，
３０４……遅延光ファイバ、 １４……光−電気変換
器、１５……増幅器、 １６……バンドパスフィルタ、
１７……アナログ−ディジタル変換部（Ａ／Ｄ変換
部）、１８……信号処理部、 ３０６……光周波数シフ
タ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−105701（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−54257（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−179386（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−128185（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−249750（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66517（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−322699（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60648（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 1/24 G01B 11/00 G01D 5/26 G01M 11/02
Claims (5)
- 【請求項１】 基準周波数の連続光を出射する光源と、 前記連続光を２つに分岐して出射する第１の光方向性結
合手段と、 前記第１の光方向性結合手段から出射された片方の連続
光の光周波数を、ある周期内で階段状に所定周波数分ず
つシフトする光周波数変換手段と、 前記光周波数変換手段から出射された光信号をパルス化
し、該光パルスを所定周期で出射するパルス化手段と、 歪み測定の対象となる被測定光ファイバ、前記パルス化
手段から出射された光パルスを前記被測定光ファイバに
出射すると共に、該被測定光ファイバ内で発生した後方
散乱光信号を受光し、方向を変えずにそのまま出射する
光周回手段、前記光周回手段から出射された後方散乱光
信号を増幅する光増幅手段、前記光増幅手段により増幅
された後方散乱光信号から、該光増幅手段で発生した雑
音成分を除去し、信号成分のみを通過させる光雑音除去
手段、前記光雑音除去手段から出射された後方散乱光信
号を、２つに分岐して出射する第２の光方向性結合手
段、前記第２の光方向性結合手段から出射された片方の
後方散乱光信号に遅延を与える遅延手段、および、前記
遅延手段から出射された後方散乱光信号を前記被測定光
ファイバに出射すると共に、前記被測定光ファイバを通
過した前記光パルスを遮断する光絶縁手段からなり、前
記パルス化手段のパルス出射周期がその回路長により定
まる光リング回路と、 前記第２の光方向性結合手段から出射された他方の後方
散乱光信号と、前記第１の光方向性結合手段から出射さ
れた他方の連続光とを合成する第３の光方向性結合手段
と、 前記第３の光方向性結合手段から出射された光信号、す
なわち、前記第１の光方向性結合手段から出射された連
続光と、前記第２の光方向性結合手段から出射された後
方散乱光信号とをヘテロダイン受光し、電気信号に変換
する受光手段と、 前記受光手段から出力された電気信号に基づいて、前記
被測定光ファイバの歪みを測定する信号処理手段とを具
備することを特徴とする光ファイバ歪み測定装置。 - 【請求項２】 前記光周波数変換手段による周波数シフ
ト量は、任意に設定可能であることを特徴とする請求項
１記載の光ファイバ歪み測定装置。 - 【請求項３】 前記光周波数変換手段による周波数シフ
ト量は、ブリルアン周波数シフトと同等の約１０〜１２
ＧＨｚであることを特徴とする請求項１または請求項２
のいずれかに記載の光ファイバ歪み測定装置。 - 【請求項４】 前記信号処理手段は、 前記受光手段から出力された電気信号を増幅する増幅部
と、 前記増幅部により増幅された電気信号から信号成分のみ
を通過させるバンドパスフィルタと、 前記バンドパスフィルタから出力された電気信号を、デ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、 前記Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタル信号を可変
のタイミングで読み取り、該ディジタル信号に基づい
て、前記被測定光ファイバの歪みを求める信号処理部と
を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれかに記載の光ファイバ歪み測定装置。 - 【請求項５】 前記パルス化手段から出射された光パル
スを、前記光周回手段と前記第２の光方向性結合手段の
いずれかに出射する光スイッチを具備し、 前記第２の光方向性結合手段は、前記光スイッチから出
射された光パルスを２つに分岐し、その片方を前記遅延
手段に出射し、他方を前記第３の光方向性結合手段に出
射すると共に、該第２の光方向性結合手段から該遅延手
段に出射され前記光リング回路を伝搬周回した光パルス
を第３の光方向性結合手段に出射し、 前記第３の光方向性結合手段は、前記第２の光方向性結
合手段から出射された光パルス、すなわち、前記光リン
グ回路を伝搬周回していない光パルスと、前記光リング
回路を伝搬周回した光パルスとを出射し、 前記受光手段は、前記光リング回路を伝搬周回していな
い光パルスと、前記光リング回路を伝搬周回した光パル
スとを電気信号に変換し、 前記信号処理手段は、前記受光手段から出力された電気
信号が示す光パルスの間隔を測定し、該間隔と該光パル
スの伝搬速度に基づいて、前記光リング回路の回路長を
求めることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
れかに記載の光ファイバ歪み測定装置。
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|---|---|---|---|---|
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| US4928004A (en) * | 1988-06-20 | 1990-05-22 | Center For Innovative Technology | Method and apparatus for sensing strain |
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- 1996-09-12 JP JP08242352A patent/JP3094917B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1997
- 1997-09-04 US US08/926,577 patent/US5821426A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-08 GB GB9718889A patent/GB2317229B/en not_active Expired - Fee Related
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| GB9718889D0 (en) | 1997-11-12 |
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