JP3122293B2 - Otdr測定装置 - Google Patents
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- 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
- G01M11/319—Reflectometers using stimulated back-scatter, e.g. Raman or fibre amplifiers
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/071—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using a reflected signal, e.g. using optical time domain reflectometers [OTDR]
Description
て好適なOTDR測定装置に関する。
点の位置や接続点における損失等を検出するために、O
TDR法(Optical Time Domain Reflectometry )が開
発されている。このOTDR法によれば、敷設された光
ケーブルの入射端に高出力の光パルスを入射し、当該ケ
ーブル内の後方散乱あるいは反射により入射端へ戻され
る応答光の波高値および到達時刻を測定することによ
り、上記破断点の位置および接続点における損失等が検
出される。
測定装置の構成例を図2に示す。この図において、1は
光パルスを発生する高出力光源であり、この光源1が発
生する光パルスの繰り返し周波数はOTDR測定装置の
測定距離精度に応じて設定される。2は光分岐器であ
り、高出力光源1から入射端2aに入射される光パルス
を被測定光ケーブル3の端部3aへ入射するとともに、
当該ケーブル3から反射される応答光を出力端2bに出
力する。なお、被測定ケーブル3は、接続されて所定の
長さに延長された光ファイバが複数束ねられたものであ
る。4は光分岐器2の出力端2bから出力される応答光
を電気信号に変換する受光部であり、この電気信号を後
続する増幅器5に供給する。
高出力の光パルスを発生すると、当該光パルスは光分岐
器2を介して被測定光ケーブル3の端部3aに入射され
る。被測定光ケーブル3内で散乱あるいは反射して端部
3aに戻された応答光は、光分岐器2を介して受光部4
に供給される。受光部4において、応答光は対応する電
気信号に変換され、この電気信号が増幅器5で増幅され
て後段の回路に供給される。後段の回路において、供給
された電気信号に基づいて前述した検出処理が行われ
る。
めて長い光ケーブルを使用する光通信分野にも利用され
ており、測定可能な応答光のレベル範囲(以後、ダイナ
ミックレンジと称す)を拡大する必要がある。従来か
ら、ダイナミックレンジを拡大するためには、光源の高
出力化や受光部の高感度化、または各種光回路の挿入損
失を低減させる等の開発努力が為されている。そして、
近年、より高出力の光源として、図3に概略構成を示す
リングレーザ装置6を適用することが考えられている。
7は所定の波長(例えば、1.48μm)の連続光を発
生する励起光源、8は光合波器であり、励起光源7から
入射端8bに入射される連続光と、光スイッチ11を介
して入射端8aに供給される連続光とを合波して光ファ
イバ9の入射端に入射する。光ファイバ9には例えば、
希土類元素であるエルビウム(Er)がドープされ、エ
ルビウムイオン(Er3+)が分布している。この光ファ
イバ9の入射端に、励起光源7から光合波器8を介して
連続光が入射されると、当該光ファイバ9は励起され
る。10は光ファイバ9の出力端から出力される光パル
スを分岐し、光スイッチ11または光合波器8へ供給す
る光分岐器である。
続光を発生させると、光ファイバ9が励起され、ここ
で、スイッチ11がオン状態になると、閉じた正帰還系
が形成され、光パルスが増幅される。したがって、光分
岐器10から出力される光パルスの波高値は極めて大と
なる。なお、リングレーザ装置6の詳細は、本出願人が
先に出願した特願平3−197337号明細書に開示さ
れている。
た従来のOTDR装置にリングレーザ装置6を適用する
と、2つの光分岐器2,10を用いる必要があり、コス
ト高となる。また、光パルスの経路にこれら光分岐器
2,10が挿入されるために、挿入損失が大となる。し
たがって、OTDR測定装置のダイナミックレンジは予
想される程向上し得ないという問題があった。本発明
は、上述した背景に鑑みて為されたものであり、低コス
トであるとともに、広いダイナミックレンジを有するO
TDR測定装置を提供することを目的とする。
定装置は、光線路の入射端に光パルスを入射するととも
に、該光線路内の後方散乱あるいは反射に応じた応答光
を前記入射端で検出し、当該光線路の伝送損失を測定す
るOTDR測定装置において、前記応答光を受光する受
光手段と、所定周波数の連続光を発生する励起光源と、
前記連続光を発信増幅する閉ループ光路と、この閉ルー
プ光路に介挿される光スイッチとから構成され、該光ス
イッチのオンオフ動作に応じて前記光パルスを発生する
光パルス発生手段と、前記閉ループ光路に介挿され、前
記光パルスを前記光線路の入射端に入射する一方、前記
応答光を前記受光手段に入射する光分岐手段とを具備す
ることを特徴としている。
連続光を発生させると、光パルス発生手段が当該連続光
を発信増幅し、光スイッチのオンオフ動作に応じて光パ
ルスを発生する。次に、光分岐手段が光線路の入射端に
前記光パルスを入射する一方、当該光線路の入射端から
出力される応答光を受光手段に入射する。このように、
必要となる光分岐手段は1つのみであるために、低コス
トとなるとともに、挿入損失が低い値となる。これに加
えて、前記光線路に入射される光パルスの波高値が大で
あるために、受光可能な応答光のダイナミックレンジが
広くなる。
いて説明する。図1は本発明の一実施例によるOTDR
測定装置12の概略構成を示す図であり、この図におい
て、図2および図3の各部と対応する部分には同一の符
号を付け、その説明を省略する。図1に示すOTDR測
定装置12の特徴は光分岐器2(図2参照)および光分
岐器10(図3参照)を共有させた点である。
発生し、当該光パルスを被測定光ケーブル3の端部3a
に入射するリングレーザ部、14は端部3aから出力さ
れる応答光の波高値および到達時刻を測定し、被測定光
ケーブル3の破断点の位置および接続点における損失を
検出する測定部であり、OTDR測定装置12は上記リ
ングレーザ部13および測定部14から構成される。
5は所定の周期で光スイッチ11をオンオフ制御するス
イッチ制御器、16は光分岐器であり、光スイッチ11
の出力端11aから端部16aに入射される光パルスを
端部16bまたは端部16cから出力する。17は光分
岐器16の端部16bと合波器8の入射端8aとの間に
介挿されるアイソレータであり、光パルスの増幅の障害
となる逆向きの光を遮断する。
14の構成要素でもある。測定部14において、光分岐
器16は端部16cから入射される応答光を端部16d
から出力する。端部16dから出力される応答光は受光
部4で電気信号に変換され、この電気信号が増幅器5で
増幅されて後段の回路に供給される。この後段の回路
は、供給された電気信号から被測定光ケーブル3の断線
および接続損失等の伝送特性を測定する。なお、スイッ
チ11はA/Oスイッチあるいは光チョッパを用いるQ
スイッチである。
2の動作を以下に説明する。まず、励起光源7が所定の
波長(例えば、1.48μm)の連続光を発生する。こ
の連続光は合波器8を介して光ファイバ9の入射端に入
射される。これにより、光ファイバ9が励起状態とな
り、ここで、スイッチ制御器15がスイッチ11のオン
オフ動作の制御を開始すると、光ファイバ9の出力端か
ら光パルスが出力される。
ルスはスイッチ11の出力端11aを介し、光分岐器1
6の端部16aに入射され、端部16bから出力され
る。そして、この光パルスがアイソレータ17を介して
合波器8の入射端8aに入射され、入射端8bに入射さ
れている連続光と合波されて光ファイバ9の入射端に再
入射される。こうして、増幅された光パルスが光分岐器
16の端部16cから出力され、被測定光ケーブル3の
端部3aに入射される。
当該ケーブル3の状態に応じた後方散乱あるいは反射を
受ける。そして、これらの後方散乱あるいは反射に応じ
た応答光が、端部3aから光分岐器16の端部16cに
入射され、端部16dから出力される。端部16dから
出力された応答光は、受光部4において対応する電気信
号に変換される。そして、この電気信号が増幅器5にお
いて増幅されて後段の回路に供給され、ここで、被測定
光ケーブル3の破断点の位置および接続損失が検出され
る。
生した光パルスが受光部4に供給されるまでの経路にお
いて、通過する光分岐器は光分岐器16のみであり、挿
入損失が極めて低い値となる。例えば、図2および図3
に示す光分岐器2,10において、各々に入射された光
パルスのレベルと出力される光パルスの一つのレベルの
差(挿入損失)を3dBとすると、従来のOTDR測定
装置における光パルスの経路においては、9dBの挿入
損失が存在する。ところが、図1に示すOTDR測定装
置12においては、光分岐器16の挿入損失を3dBと
すると、上記経路における挿入損失は6dBとなる。
DR測定装置12は、光分岐器16をリングレーザ部1
3および測定部14が共有するように構成したために、
光パルスの経路における挿入損失を低減(例えば、3d
B)することができ、広いダイナミックレンジを確保す
ることができる。また、回路中の光分岐器は一つのみで
あるために、コストを低減することができる。なお、上
述した一実施例においては、被測定光ケーブル3の伝送
損失を検出する例を示したが、被測定光ケーブル3の周
囲の温度分布を検出するようにしてもよい。
励起光源が所定の周波数の連続光を発生させると、光パ
ルス発生手段が当該連続光を発信増幅し、光スイッチの
オンオフ動作に応じて光パルスを発生する。次に、光分
岐手段が光線路の入射端に前記光パルスを入射する一
方、当該光線路の入射端から出力される応答光を受光手
段に入射する。このように、必要となる光分岐手段は1
つのみであるので、低コストで構成できるとともに、挿
入損失を低い値とすることができる。これに加えて、前
記光線路に入射される光パルスの波高値が大であるため
に、受光可能な応答光のダイナミックレンジを拡大する
ことができるという効果がある。
の概略構成を示す図である。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 光線路の入射端に光パルスを入射すると
ともに、該光線路内の後方散乱あるいは反射に応じた応
答光を前記入射端で検出し、当該光線路の伝送損失を測
定するOTDR測定装置において、 前記応答光を受光する受光手段と、 所定周波数の連続光を発生する励起光源と、 前記連続光を発信増幅する閉ループ光路と、この閉ルー
プ光路に介挿される光スイッチとから構成され、該光ス
イッチのオンオフ動作に応じて前記光パルスを発生する
光パルス発生手段と、 前記閉ループ光路に介挿され、前記光パルスを前記光線
路の入射端に入射する一方、前記応答光を前記受光手段
に入射する光分岐手段とを具備することを特徴とするO
TDR測定装置。
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