JP3136582B2 - 反射点測定装置 - Google Patents
反射点測定装置Info
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- JP3136582B2 JP3136582B2 JP05114611A JP11461193A JP3136582B2 JP 3136582 B2 JP3136582 B2 JP 3136582B2 JP 05114611 A JP05114611 A JP 05114611A JP 11461193 A JP11461193 A JP 11461193A JP 3136582 B2 JP3136582 B2 JP 3136582B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反射点測定装置（以
下、ＯＦＤＲという。：Optical Frequency Domain Ref
lectmeter）に関し、特に測定対象により反射光の偏波
状態が変化する場合についても、簡単な光学系で測定で
きるようにした装置に関するものである。
下、ＯＦＤＲという。：Optical Frequency Domain Ref
lectmeter）に関し、特に測定対象により反射光の偏波
状態が変化する場合についても、簡単な光学系で測定で
きるようにした装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの障害点検査などの評価に用
いられる測定器にＯＦＤＲがある。図４はそのＯＦＤＲ
の原理を示すブロック構成図である。図４において、レ
ーザ光源７の発振周波数ｆは、周波数制御回路８によ
り、図５に示すように、時間に対して線形に、かつ周期
的に制御され、１回の測定はａから始まり、ｂで終わ
る。このレーザ光源７の出力光は、ハーフミラー３で分
岐され、一方はミラー２により反射され、参照光として
フォトダイオード４に入射する。他方は測定対象１に入
射し、測定対象１に何らかの反射点がある場合、そこか
らの反射光（以下、信号光という）は、ハーフミラー３
によりフォトダイオード４に向かい参照光と干渉する。
いられる測定器にＯＦＤＲがある。図４はそのＯＦＤＲ
の原理を示すブロック構成図である。図４において、レ
ーザ光源７の発振周波数ｆは、周波数制御回路８によ
り、図５に示すように、時間に対して線形に、かつ周期
的に制御され、１回の測定はａから始まり、ｂで終わ
る。このレーザ光源７の出力光は、ハーフミラー３で分
岐され、一方はミラー２により反射され、参照光として
フォトダイオード４に入射する。他方は測定対象１に入
射し、測定対象１に何らかの反射点がある場合、そこか
らの反射光（以下、信号光という）は、ハーフミラー３
によりフォトダイオード４に向かい参照光と干渉する。
【０００３】この時、測定対象１からの信号光とミラー
２からの参照光との間に光路長差があると、レーザ光源
７の発振周波数が時間に対して線形に掃引されているた
め、光路長差に対応する時間だけ信号光と参照光の周波
数が異なり、フォトダイオード４には信号光と参照光の
差周波のビート信号が現れる。この差周波が光路長差に
比例するため、ビート信号の周波数を測定すれば、信号
光と参照光の光路長差、つまり測定対象１の反射点の位
置が求められ、また、ビート信号の強度から反射率が見
積もれる。受光部５とデータ処理部６でビート信号の周
波数と強度の測定を行う。制御部９は全体の測定シーケ
ンスを制御すると共に、測定結果を表示部１０に表示す
る。
２からの参照光との間に光路長差があると、レーザ光源
７の発振周波数が時間に対して線形に掃引されているた
め、光路長差に対応する時間だけ信号光と参照光の周波
数が異なり、フォトダイオード４には信号光と参照光の
差周波のビート信号が現れる。この差周波が光路長差に
比例するため、ビート信号の周波数を測定すれば、信号
光と参照光の光路長差、つまり測定対象１の反射点の位
置が求められ、また、ビート信号の強度から反射率が見
積もれる。受光部５とデータ処理部６でビート信号の周
波数と強度の測定を行う。制御部９は全体の測定シーケ
ンスを制御すると共に、測定結果を表示部１０に表示す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＯＦＤ
Ｒでは、信号をヘテロダイン検波するため、信号光の偏
波状態と参照光の偏波状態の関係が重要な問題となる。
つまり、同じ強度の信号光が戻ってきたとしても偏波状
態によりヘテロダイン検波により得られる信号強度が変
化してしまうことである。例えば、図６に示すように、
参照光の電界がＸ軸方向の直線偏光の場合、極端な例と
して、信号光の電界がＹ軸方向の直線偏光であれば、ビ
ート信号の強度はゼロとなり、測定できない。したがっ
て、このような場合、測定対象１に反射点が存在しても
測定できないことになる。このような極端な場合でなく
とも、ビート信号の強度が信号光の強度だけで決まらな
いため、反射点の反射率を評価できない。
Ｒでは、信号をヘテロダイン検波するため、信号光の偏
波状態と参照光の偏波状態の関係が重要な問題となる。
つまり、同じ強度の信号光が戻ってきたとしても偏波状
態によりヘテロダイン検波により得られる信号強度が変
化してしまうことである。例えば、図６に示すように、
参照光の電界がＸ軸方向の直線偏光の場合、極端な例と
して、信号光の電界がＹ軸方向の直線偏光であれば、ビ
ート信号の強度はゼロとなり、測定できない。したがっ
て、このような場合、測定対象１に反射点が存在しても
測定できないことになる。このような極端な場合でなく
とも、ビート信号の強度が信号光の強度だけで決まらな
いため、反射点の反射率を評価できない。
【０００５】また、上記のような問題を解決するため
に、信号光の２つの直交する偏波成分を別々に検波して
加算する偏波ダイバーシティ方式を用いたＯＦＤＲが考
えられるが、光学系とその後の信号処理系が複雑になる
という欠点がある。
に、信号光の２つの直交する偏波成分を別々に検波して
加算する偏波ダイバーシティ方式を用いたＯＦＤＲが考
えられるが、光学系とその後の信号処理系が複雑になる
という欠点がある。
【０００６】本発明は、上記従来技術の課題を踏まえて
成されたものであり、信号光や参照光の偏波状態を変化
させ、測定した複数の信号をデータ処理することによ
り、信号光の偏波状態による信号強度の変化を改善した
ＯＦＤＲを簡単な構成で提供することを目的としたもの
である。
成されたものであり、信号光や参照光の偏波状態を変化
させ、測定した複数の信号をデータ処理することによ
り、信号光の偏波状態による信号強度の変化を改善した
ＯＦＤＲを簡単な構成で提供することを目的としたもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、レ−ザ光源からの出力光をハ−フミ
ラ−により分割し、測定対象およびミラ−からの反射光
を干渉させることにより得られる光路長差に比例したビ
−ト信号の周波数または強度を測定することにより前記
測定対象の反射点の位置または反射率を得るようにした
ＯＦＤＲにおいて、前記ミラーからの参照光または前記
測定対象からの信号光の偏波状態を変化させ、少なくと
も２回以上の測定を行い、得られた複数回の信号をデー
タ処理することにより、ビート信号の強度を得るように
構成したことを特徴とする。また、参照光路中または測
定光路中に１／４波長板を挿入し、この１／４波長板を
回転または出し入れすることにより、前記参照光または
信号光の偏波状態を変化させるようにしたことを特徴と
する。
の本発明の構成は、レ−ザ光源からの出力光をハ−フミ
ラ−により分割し、測定対象およびミラ−からの反射光
を干渉させることにより得られる光路長差に比例したビ
−ト信号の周波数または強度を測定することにより前記
測定対象の反射点の位置または反射率を得るようにした
ＯＦＤＲにおいて、前記ミラーからの参照光または前記
測定対象からの信号光の偏波状態を変化させ、少なくと
も２回以上の測定を行い、得られた複数回の信号をデー
タ処理することにより、ビート信号の強度を得るように
構成したことを特徴とする。また、参照光路中または測
定光路中に１／４波長板を挿入し、この１／４波長板を
回転または出し入れすることにより、前記参照光または
信号光の偏波状態を変化させるようにしたことを特徴と
する。
【０００８】
【作用】本発明によれば、信号光または参照光の偏波状
態を換えた複数回の測定から、ビート信号の強度を得る
ように構成しており、ビート信号の強度が信号光の強度
に比例するようにできるため、ビート信号の強度が信号
光と参照光の偏波状態に依存しなくなる。
態を換えた複数回の測定から、ビート信号の強度を得る
ように構成しており、ビート信号の強度が信号光の強度
に比例するようにできるため、ビート信号の強度が信号
光と参照光の偏波状態に依存しなくなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明のＯＦＤＲの一実施例を示すブロック構成図
である。なお、図１において、図４と同一要素には同一
符号を付して重複する説明は省略する。図１において、
図４との相違点は、参照光路中に１／４波長板１１とこ
の１／４波長板１１を回転させる回転機構１２を設けた
点であり、参照光路中に挿入した１／４波長板１１を回
転させ、参照光の偏波状態を変えた２回の測定結果の自
乗の和を取るようにしている。
１は本発明のＯＦＤＲの一実施例を示すブロック構成図
である。なお、図１において、図４と同一要素には同一
符号を付して重複する説明は省略する。図１において、
図４との相違点は、参照光路中に１／４波長板１１とこ
の１／４波長板１１を回転させる回転機構１２を設けた
点であり、参照光路中に挿入した１／４波長板１１を回
転させ、参照光の偏波状態を変えた２回の測定結果の自
乗の和を取るようにしている。
【００１０】このような構成において、ハーフミラー３
で分岐された参照光の電界が、Ｘ軸方向の直線偏光にな
っているとして説明する。まず１回目の測定では、１／
４波長板１１の結晶軸をＸ軸方向に合わせた状態で測定
する。この場合、参照光の偏光面と１／４波長板１１の
結晶軸が一致しているため、参照光の偏波状態は変化せ
ず、フォトダイオード４に入射する参照光の電界は、図
２（イ）に示すように、Ｘ軸方向の直線偏光となる。し
たがって、信号光の電界のＸ方向成分Ｅsigｘに比例し
たビート信号が得られることになる。
で分岐された参照光の電界が、Ｘ軸方向の直線偏光にな
っているとして説明する。まず１回目の測定では、１／
４波長板１１の結晶軸をＸ軸方向に合わせた状態で測定
する。この場合、参照光の偏光面と１／４波長板１１の
結晶軸が一致しているため、参照光の偏波状態は変化せ
ず、フォトダイオード４に入射する参照光の電界は、図
２（イ）に示すように、Ｘ軸方向の直線偏光となる。し
たがって、信号光の電界のＸ方向成分Ｅsigｘに比例し
たビート信号が得られることになる。
【００１１】次に、２回目の測定では、１／４波長板１
１を回転させ、１／４波長板１１の結晶軸をＸ軸から４
５°傾けた状態で測定する。この場合、参照光の偏光面
は、１／４波長板１１を２回通ることにより９０°回転
し、フォトダイオード４に入射する参照光の電界は、図
２（ロ）に示すように、Ｙ軸方向の直線偏光となる。し
たがって、信号光の電界のＹ方向成分Ｅsigｙに比例し
たビート信号が得られることになる。
１を回転させ、１／４波長板１１の結晶軸をＸ軸から４
５°傾けた状態で測定する。この場合、参照光の偏光面
は、１／４波長板１１を２回通ることにより９０°回転
し、フォトダイオード４に入射する参照光の電界は、図
２（ロ）に示すように、Ｙ軸方向の直線偏光となる。し
たがって、信号光の電界のＹ方向成分Ｅsigｙに比例し
たビート信号が得られることになる。
【００１２】この２回の測定結果の自乗の和を取れば、
得られる信号強度は、 Ｅsigｘ2＋Ｅsigｙ2 つまり、信号光の強度に比例する。これにより、ビート
信号の強度が、信号光と参照光の偏波状態に依存せず、
信号光の強度だけで決まるようになる。したがって、信
号光の偏波状態の問題で測定不能となる反射点が存在し
なくなるだけでなく、測定対象１の反射点の反射率も評
価できる。
得られる信号強度は、 Ｅsigｘ2＋Ｅsigｙ2 つまり、信号光の強度に比例する。これにより、ビート
信号の強度が、信号光と参照光の偏波状態に依存せず、
信号光の強度だけで決まるようになる。したがって、信
号光の偏波状態の問題で測定不能となる反射点が存在し
なくなるだけでなく、測定対象１の反射点の反射率も評
価できる。
【００１３】なお、上記実施例において、１／４波長板
１１を所定の角度回転させた後、１／４波長板１１を止
めて測定を行っているが、１／４波長板１１を１回の測
定時間に比べ、ゆっくり回転させ、複数回の測定を行っ
ても良い。また、参照光の偏波状態を変えるために、１
／４波長板１１を回転させているが、１／４波長板１１
を参照光の光路中に出し入れすることで、参照光の偏波
状態を変えても良い。
１１を所定の角度回転させた後、１／４波長板１１を止
めて測定を行っているが、１／４波長板１１を１回の測
定時間に比べ、ゆっくり回転させ、複数回の測定を行っ
ても良い。また、参照光の偏波状態を変えるために、１
／４波長板１１を回転させているが、１／４波長板１１
を参照光の光路中に出し入れすることで、参照光の偏波
状態を変えても良い。
【００１４】また、上記実施例では、１／４波長板１１
を参照光路中に入れ、参照光の偏波状態を変えている
が、図３に示すように、信号光の光路中（測定光路中）
に入れ、信号光の偏波状態を変えても良い。この実施例
では、測定対象１に偏光子などが存在し、信号光の偏波
状態によっては、この偏光子などから先に信号光が届か
ず、測定不能となる場合でも、信号光の偏波状態を変え
て測定するため、偏光子などより先の反射点でも必ず測
定できるという効果がある。
を参照光路中に入れ、参照光の偏波状態を変えている
が、図３に示すように、信号光の光路中（測定光路中）
に入れ、信号光の偏波状態を変えても良い。この実施例
では、測定対象１に偏光子などが存在し、信号光の偏波
状態によっては、この偏光子などから先に信号光が届か
ず、測定不能となる場合でも、信号光の偏波状態を変え
て測定するため、偏光子などより先の反射点でも必ず測
定できるという効果がある。
【００１５】さらに、上記実施例では、偏波状態を変え
た２回の測定から求めているが、２回以上であれば、特
に回数の制限はない。また、平均化処理によりＳ／Ｎを
向上させることも可能である。
た２回の測定から求めているが、２回以上であれば、特
に回数の制限はない。また、平均化処理によりＳ／Ｎを
向上させることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、信号光または参照光の偏波状態
を変えた複数回の測定からビート信号の強度を得るよう
に構成したため、ビート信号の強度が信号光の強度に比
例するようにできるので、ビート信号の強度が信号光と
参照光の偏波状態に依存せず、信号光の偏波状態の問題
で測定不能となる反射点が存在しなくなるだけでなく、
測定対象の反射点の反射率も評価できるなどの効果を有
するＯＦＤＲを実現できる。
うに、本発明によれば、信号光または参照光の偏波状態
を変えた複数回の測定からビート信号の強度を得るよう
に構成したため、ビート信号の強度が信号光の強度に比
例するようにできるので、ビート信号の強度が信号光と
参照光の偏波状態に依存せず、信号光の偏波状態の問題
で測定不能となる反射点が存在しなくなるだけでなく、
測定対象の反射点の反射率も評価できるなどの効果を有
するＯＦＤＲを実現できる。
【図１】本発明のＯＦＤＲの一実施例を示すブロック構
成図である。
成図である。
【図２】参照光の電界を示す図である。
【図３】本発明のＯＦＤＲの他の実施例を示すブロック
構成図である。
構成図である。
【図４】ＯＦＤＲの原理を示すブロック構成図である。
【図５】レーザ光源の発振周波数−時間特性を示す図で
ある。
ある。
【図６】参照光の電界を示す図である。
１ 測定対象 ２ ミラー ３ ハーフミラー ４ フォトダイオード ５ 受光部 ６ データ処理部 ７ レーザ光源 ８ 周波数制御回路 ９ 制御部 １０ 表示部 １１ １／４波長板 １２ 回転機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 在原 守 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横 河電機株式会社内 審査官 居島 一仁 (56)参考文献 特開 平４−248434（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40075（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79034（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−118136（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/02
Claims (2)
- 【請求項１】 レ−ザ光源からの出力光をハ−フミラ−
により分割し、測定対象およびミラ−からの反射光を干
渉させることにより得られる光路長差に比例したビ−ト
信号の周波数または強度を測定することにより前記測定
対象の反射点の位置または反射率を得るようにした反射
点測定装置において、 前記ミラーからの参照光または前記測定対象からの反射
光の偏波状態を変化させ、少なくとも２回以上の測定を
行い、得られた複数回の信号をデータ処理することによ
り、ビート信号の強度を得るように構成したことを特徴
とする反射点測定装置。 - 【請求項２】 参照光路中または測定光路中に１／４波
長板を挿入し、この１／４波長板を回転または出し入れ
することにより、前記参照光または反射光の偏波状態を
変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
反射点測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05114611A JP3136582B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 反射点測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05114611A JP3136582B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 反射点測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323953A JPH06323953A (ja) | 1994-11-25 |
| JP3136582B2 true JP3136582B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=14642196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05114611A Expired - Fee Related JP3136582B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 反射点測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136582B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4990853B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2012-08-01 | 日本電信電話株式会社 | 光偏波状態分布測定方法及び装置 |
-
1993
- 1993-05-17 JP JP05114611A patent/JP3136582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06323953A (ja) | 1994-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |