JP3209366B2 - 反射測定装置 - Google Patents
反射測定装置Info
- Publication number
- JP3209366B2 JP3209366B2 JP24824692A JP24824692A JP3209366B2 JP 3209366 B2 JP3209366 B2 JP 3209366B2 JP 24824692 A JP24824692 A JP 24824692A JP 24824692 A JP24824692 A JP 24824692A JP 3209366 B2 JP3209366 B2 JP 3209366B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- interferometer
- optical
- output
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバその他の光導
波路の検査に利用する。特に、光導波路内の反射点およ
びその反射率の測定に関する。
波路の検査に利用する。特に、光導波路内の反射点およ
びその反射率の測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来例の反射測定装置を示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【０００３】この従来例装置では、波長掃引光源１の出
射光を光ファイバカプラ２により二分し、その一方を光
ファイバカプラ３、全反射鏡４および被測定光ファイバ
５からなる主干渉計に入射させ、他方を光ファイバカプ
ラ７、全反射鏡８および９からなる補助干渉計に入射さ
せる。
射光を光ファイバカプラ２により二分し、その一方を光
ファイバカプラ３、全反射鏡４および被測定光ファイバ
５からなる主干渉計に入射させ、他方を光ファイバカプ
ラ７、全反射鏡８および９からなる補助干渉計に入射さ
せる。
【０００４】主干渉計では、その入射光を光ファイバカ
プラ３でさらに二分し、その一方を参照光として全反射
鏡４で反射させ、他方をプローブ光として被測定光ファ
イバ５に伝搬させる。このとき、プローブ光により被測
定光ファイバ５内で反射光が発生する。この反射光は、
光ファイバカプラ３により全反射鏡４で反射した参照光
に合波される。この合波光を光検出器６で受光する。
プラ３でさらに二分し、その一方を参照光として全反射
鏡４で反射させ、他方をプローブ光として被測定光ファ
イバ５に伝搬させる。このとき、プローブ光により被測
定光ファイバ５内で反射光が発生する。この反射光は、
光ファイバカプラ３により全反射鏡４で反射した参照光
に合波される。この合波光を光検出器６で受光する。
【０００５】補助干渉計では、入射光を光ファイバカプ
ラ７で二分し、それぞれを全反射鏡８、９で反射させて
再び光ファイバカプラ７により合波する。この合波光を
光検出器１０で受光し、クロックパルス発生回路１１に
供給する。
ラ７で二分し、それぞれを全反射鏡８、９で反射させて
再び光ファイバカプラ７により合波する。この合波光を
光検出器１０で受光し、クロックパルス発生回路１１に
供給する。
【０００６】このとき、補助干渉計では、波長掃引光源
１の出力波長が時間とともに変化しているため、 Ｉ0 (t) ＝Ｃ cos（２πν(t) τ0 ） …（１） で表されるビート信号が発生する。ここで、Ｃは定数、
ν(t) は時刻ｔにおける光周波数、τ0 は補助干渉計の
二つのアーム間を伝搬した後に合波される二つの光の間
に生じる遅延時間差である。クロックパルス発生回路１
１は、このビート信号Ｉ0 (t) がゼロ点をよぎるたび
に、すなわち、式（１）における光周波数ν(t) が等周
波数間隔１／τ0 で変化するごとに、ＴＴＬパルスを発
生させる。
１の出力波長が時間とともに変化しているため、 Ｉ0 (t) ＝Ｃ cos（２πν(t) τ0 ） …（１） で表されるビート信号が発生する。ここで、Ｃは定数、
ν(t) は時刻ｔにおける光周波数、τ0 は補助干渉計の
二つのアーム間を伝搬した後に合波される二つの光の間
に生じる遅延時間差である。クロックパルス発生回路１
１は、このビート信号Ｉ0 (t) がゼロ点をよぎるたび
に、すなわち、式（１）における光周波数ν(t) が等周
波数間隔１／τ0 で変化するごとに、ＴＴＬパルスを発
生させる。
【０００７】主干渉計側では、このパルスを用いて、光
周波数が１／τ0 だけ変化するごとに、主干渉計で生じ
たビート信号をＡ／Ｄ変換器１２でサンプリングする。
サンプリングされたデータは信号処理装置１３に送られ
る。信号処理装置１３は、光周波数が一掃引された後
に、データのフーリエ変換を行う。
周波数が１／τ0 だけ変化するごとに、主干渉計で生じ
たビート信号をＡ／Ｄ変換器１２でサンプリングする。
サンプリングされたデータは信号処理装置１３に送られ
る。信号処理装置１３は、光周波数が一掃引された後
に、データのフーリエ変換を行う。
【０００８】このような構成により、光周波数が時間に
対して非線形に変化した場合でも等しい光周波数間隔で
ビート信号をサンプリングでき、非線形掃引による空間
分解能の劣化を抑制できる。
対して非線形に変化した場合でも等しい光周波数間隔で
ビート信号をサンプリングでき、非線形掃引による空間
分解能の劣化を抑制できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の反射測
定装置では、ビート信号をＡ／Ｄ変換するため多量のメ
モリが必要となり、その結果、フーリエ変換に長時間を
要するという問題があった。また、フーリエ変換して初
めて任意の地点の反射率が明らかとなるので、特定の地
点だけを短時間で高感度に測定するには適していなかっ
た。さらに、空間分解能が一掃引あたりの最大周波数変
位量によって決定され、それ以上の分解能向上は原理的
に不可能であった。
定装置では、ビート信号をＡ／Ｄ変換するため多量のメ
モリが必要となり、その結果、フーリエ変換に長時間を
要するという問題があった。また、フーリエ変換して初
めて任意の地点の反射率が明らかとなるので、特定の地
点だけを短時間で高感度に測定するには適していなかっ
た。さらに、空間分解能が一掃引あたりの最大周波数変
位量によって決定され、それ以上の分解能向上は原理的
に不可能であった。
【００１０】本発明は、このような課題を解決し、被測
定光導波路内の特定の地点を高い空間分解能で短時間に
測定することのできる反射測定装置を提供することを目
的とする。
定光導波路内の特定の地点を高い空間分解能で短時間に
測定することのできる反射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】本発明の反射測定装置
は、光周波数ν(t)が時間的に変化する光源と、この光
源の出力光を二つに分岐する光分岐手段と、この光分岐
手段により分岐された一方の光をさらに二つのアームに
プローブ光および参照光として分岐し、そのプローブ光
を被測定光導波路に入射させ、その被測定光導波路内で
発生した反射光と前記参照光とを合波して干渉させる主
干渉計と、この主干渉計から出力される干渉光を受光す
る第一の光検出器と、上記光分岐手段により分岐された
他方の光をさらに二つに分岐し、その二つの分岐光を光
路長の異なるアームを経由させた後に再び合波して干渉
させる補助干渉計と、この補助干渉計の出力光を受光し
て上記光源の光周波数の変化によって生じるビート信号
を抽出する第二の光検出器とを備え、さらに、上記主干
渉計および上記補助干渉計のそれぞれ二つのアームの光
路長を周波数ｆ 0 で周期的に変化させる変調手段と、こ
の変調手段による光路長の変化によって上記ビート信号
に生じた位相変化φ(t)＝2πν(t)τ0、ただしτ0は補
助干渉計の二つのアームの光路長差によって生じる遅延
時間差、を測定する手段と、測定された位相変化φ(t)
に外部から設定された値αを乗算する手段と、この乗算
により得られた値αφ(t)＝2πν(t)・ατ0を位相変化
とする信号波を生成する手段と、この信号波を生成する
手段からの信号波の位相変化と相関のある信号を第一の
光検出器の出力から抽出する相関手段とを備え、上記信
号波を生成する手段により生成される信号波は、上記補
助干渉計の二つアームの光路長差を実際の光路長差と上
記外部から設定された値とにより定まる仮想的な値に設
定したときに得られるビート信号に相当し、前記相関手
段の出力には、上記被測定光導波路内の上記仮想的な値
に一致する地点の反射率に相当する値が得られることを
特徴とする。
は、光周波数ν(t)が時間的に変化する光源と、この光
源の出力光を二つに分岐する光分岐手段と、この光分岐
手段により分岐された一方の光をさらに二つのアームに
プローブ光および参照光として分岐し、そのプローブ光
を被測定光導波路に入射させ、その被測定光導波路内で
発生した反射光と前記参照光とを合波して干渉させる主
干渉計と、この主干渉計から出力される干渉光を受光す
る第一の光検出器と、上記光分岐手段により分岐された
他方の光をさらに二つに分岐し、その二つの分岐光を光
路長の異なるアームを経由させた後に再び合波して干渉
させる補助干渉計と、この補助干渉計の出力光を受光し
て上記光源の光周波数の変化によって生じるビート信号
を抽出する第二の光検出器とを備え、さらに、上記主干
渉計および上記補助干渉計のそれぞれ二つのアームの光
路長を周波数ｆ 0 で周期的に変化させる変調手段と、こ
の変調手段による光路長の変化によって上記ビート信号
に生じた位相変化φ(t)＝2πν(t)τ0、ただしτ0は補
助干渉計の二つのアームの光路長差によって生じる遅延
時間差、を測定する手段と、測定された位相変化φ(t)
に外部から設定された値αを乗算する手段と、この乗算
により得られた値αφ(t)＝2πν(t)・ατ0を位相変化
とする信号波を生成する手段と、この信号波を生成する
手段からの信号波の位相変化と相関のある信号を第一の
光検出器の出力から抽出する相関手段とを備え、上記信
号波を生成する手段により生成される信号波は、上記補
助干渉計の二つアームの光路長差を実際の光路長差と上
記外部から設定された値とにより定まる仮想的な値に設
定したときに得られるビート信号に相当し、前記相関手
段の出力には、上記被測定光導波路内の上記仮想的な値
に一致する地点の反射率に相当する値が得られることを
特徴とする。
【００１２】位相変化を測定する手段は変調手段の周波
数ｆ0をキャリアとして補助干渉計の出力を周波数検波
するＦＭ検波回路を含み、外部から設定された値αを乗
算する手段はこのＦＭ検波回路の電源電圧を設定する電
源手段を含み、信号波を生成する手段は周波数ｆ0をキ
ャリアとするＦＭ変調回路を含み、相関手段は、第一の
光検出器の出力とＦＭ変調回路の出力とを乗算してその
低周波成分を抽出する相関回路を含むことがよい。
数ｆ0をキャリアとして補助干渉計の出力を周波数検波
するＦＭ検波回路を含み、外部から設定された値αを乗
算する手段はこのＦＭ検波回路の電源電圧を設定する電
源手段を含み、信号波を生成する手段は周波数ｆ0をキ
ャリアとするＦＭ変調回路を含み、相関手段は、第一の
光検出器の出力とＦＭ変調回路の出力とを乗算してその
低周波成分を抽出する相関回路を含むことがよい。
【００１３】信号波を生成する手段の出力する信号波に
任意の遅延時間を加えるための遅延回路を設けることも
できる。
任意の遅延時間を加えるための遅延回路を設けることも
できる。
【００１４】
【作用】補助干渉計のビート信号からクロックパルスを
発生させて主干渉計のビート信号をディジタル的にサン
プリングするのではなく、補助干渉計のビート信号の位
相変化を直接測定し、その補助干渉計の二つのアームの
光路長差を任意に設定したときに得られるビート信号を
電気的に作り出す。この電気信号と主干渉計のビート信
号との相関を取れば、主干渉計の二つのアームの光路長
差が補助干渉計側で電気的に設定された仮想的な光路長
差に一致した地点における反射率を測定できる。すなわ
ち、主干渉計の一方のアームに接続された被測定光ファ
イバの任意の地点の反射率を測定できる。
発生させて主干渉計のビート信号をディジタル的にサン
プリングするのではなく、補助干渉計のビート信号の位
相変化を直接測定し、その補助干渉計の二つのアームの
光路長差を任意に設定したときに得られるビート信号を
電気的に作り出す。この電気信号と主干渉計のビート信
号との相関を取れば、主干渉計の二つのアームの光路長
差が補助干渉計側で電気的に設定された仮想的な光路長
差に一致した地点における反射率を測定できる。すなわ
ち、主干渉計の一方のアームに接続された被測定光ファ
イバの任意の地点の反射率を測定できる。
【００１５】本発明は、測定地点に対応して補助干渉計
の二つのアームの光路長差を仮想的に変化させるので、
被測定光導波路の特定の地点を測定することができ、し
かも光源の最大周波数変位で決定されるより高い空間分
解能を実現できる。
の二つのアームの光路長差を仮想的に変化させるので、
被測定光導波路の特定の地点を測定することができ、し
かも光源の最大周波数変位で決定されるより高い空間分
解能を実現できる。
【００１６】本発明では、補助干渉計のビート信号から
クロックパルスを発生させる場合のように光源の光周波
数変化に線形性が要求されるわけではなく、光周波数が
ランダムに変化してもよい。
クロックパルスを発生させる場合のように光源の光周波
数変化に線形性が要求されるわけではなく、光周波数が
ランダムに変化してもよい。
【００１７】
【実施例】図１は本発明実施例の反射測定装置を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【００１８】この反射測定装置は、光周波数が時間的に
変化する光源１を備え、この光源１の出力光を二つに分
岐する光分岐手段として光ファイバカプラ２を備え、こ
の光ファイバカプラ２により分岐された一方の光をさら
にプローブ光と参照光とに分岐し、そのプローブ光を被
測定光導波路としての被測定光ファイバ５に入射させ、
その被測定光ファイバ５内で発生した反射光と参照光と
を合波して干渉させる主干渉計として光ファイバカプラ
３および全反射鏡４を備え、光ファイバカプラ２により
分岐された他方の光をさらに二つに分岐し、その二つの
分岐光を光路長の異なるアームを経由させた後に再び合
波して干渉せる補助干渉計として光ファイバカプラ７お
よひ全反射鏡８、９を備え、光ファイバカプラ３から出
力される干渉光を受光する光検出器６を備え、光ファイ
バカプラ７の出力光を受光して光源１の光周波数の変化
によって生じるビート信号を抽出する光検出器１０を備
える。
変化する光源１を備え、この光源１の出力光を二つに分
岐する光分岐手段として光ファイバカプラ２を備え、こ
の光ファイバカプラ２により分岐された一方の光をさら
にプローブ光と参照光とに分岐し、そのプローブ光を被
測定光導波路としての被測定光ファイバ５に入射させ、
その被測定光ファイバ５内で発生した反射光と参照光と
を合波して干渉させる主干渉計として光ファイバカプラ
３および全反射鏡４を備え、光ファイバカプラ２により
分岐された他方の光をさらに二つに分岐し、その二つの
分岐光を光路長の異なるアームを経由させた後に再び合
波して干渉せる補助干渉計として光ファイバカプラ７お
よひ全反射鏡８、９を備え、光ファイバカプラ３から出
力される干渉光を受光する光検出器６を備え、光ファイ
バカプラ７の出力光を受光して光源１の光周波数の変化
によって生じるビート信号を抽出する光検出器１０を備
える。
【００１９】ここで本実施例の特徴とするところは、主
干渉計および補助干渉計のそれぞれ二つのアームの光路
長を周期的に変化させる正弦波発振器１４および位相変
調器１５、１６と、位相変調器１５による光路長の変化
によって光検出器１０の出力するビート信号の位相変化
を測定する手段としてのＦＭ検波回路１７と、測定され
た位相変化に外部から設定された値を乗算する手段とし
ての直流可変電源１８と、この乗算により得られた値を
位相変化とする信号波を生成する手段としてのＦＭ変調
回路１９と、このＦＭ変調回路１９からの信号波の位相
変化と相関のある信号を光検出器６の出力から抽出する
相関手段としての相関回路２０とを備え、ＦＭ変調回路
１９により生成される信号波は、補助干渉計の二つアー
ムの光路長差を実際の光路長差と直流可変電源１８によ
り設定された値とにより定まる仮想的な値に設定したと
きに得られるビート信号に相当し、相関回路２０の出力
には、被測定光ファイバ５内の上記仮想的な値に一致す
る地点の反射率に相当する値が得られることにある。
干渉計および補助干渉計のそれぞれ二つのアームの光路
長を周期的に変化させる正弦波発振器１４および位相変
調器１５、１６と、位相変調器１５による光路長の変化
によって光検出器１０の出力するビート信号の位相変化
を測定する手段としてのＦＭ検波回路１７と、測定され
た位相変化に外部から設定された値を乗算する手段とし
ての直流可変電源１８と、この乗算により得られた値を
位相変化とする信号波を生成する手段としてのＦＭ変調
回路１９と、このＦＭ変調回路１９からの信号波の位相
変化と相関のある信号を光検出器６の出力から抽出する
相関手段としての相関回路２０とを備え、ＦＭ変調回路
１９により生成される信号波は、補助干渉計の二つアー
ムの光路長差を実際の光路長差と直流可変電源１８によ
り設定された値とにより定まる仮想的な値に設定したと
きに得られるビート信号に相当し、相関回路２０の出力
には、被測定光ファイバ５内の上記仮想的な値に一致す
る地点の反射率に相当する値が得られることにある。
【００２０】また、相関回路２０の出力信号を処理する
処理装置１３を備える。
処理装置１３を備える。
【００２１】この実施例において、光源１の光周波数は
ランダムに変調されているものとする。主干渉計と補助
干渉計との双方における一方のアームに位相変調器１
５、１６を設け、正弦波発振器１４からの信号により周
波数ｆ0 ＝４０ｋＨｚの位相変調を施す。このとき、補
助干渉計側のビート信号の基本波成分は、 Ｉ1(t) ＝Ｃ1 cos〔２πｆ0ｔ＋２πν(t) τ0〕 …（２） となる。ここで、Ｃ1 は定数である。ｆ0 をキャリアと
したＦＭ検波回路１７は、このビート信号により、瞬間
周波数 ｆ(t) ＝ατ0 ｄν(t)／ｄｔ …（３） を検出する。ここで、ＦＭ検波回路１７はエミッタ電圧
によりＦＭ検波効率を変化させることができるので、直
流可変電源１８からの電圧と１対１に対応してＦＭ検波
出力のαが決まる。出力ｆ(t) をキャリア周波数がｆ0
に設定されたＦＭ変調回路１９に供給することにより、
そのＦＭ出力は、 Ｉ2(t) ＝Ｃ2 cos〔２πｆ0ｔ＋２πν(t) ατ0〕 …（４） となる。τ0 が補助干渉計のアーム間の遅延時間差であ
ることを考慮すると、ビート信号Ｉ2 (t) は、キャリア
を無視すれば、アーム間の長さが任意に異なる補助干渉
計からのビート信号と同一である。一方、主干渉計から
のビート信号は、 Ｉ(t) ＝Σ Γi cos〔２πｆ0ｔ＋２πν(t) τi〕 …（５） となる。ここで、Γi は地点ｉ、遅延時間差τi におけ
る反射率を示す。そこで、相関回路２０によりＩ2 (t)
とＩ(t) との相関をとる（基本的には目的の信号と参照
信号との積をとって差周波数成分を求める）と、出力
は、 Ｐ(t) ＝Ｃ4 Σ Γi cos〔２πν(t)（τi−ατ0）〕 …（６） で与えられる。ここで、ｆ0 の周波数で変化する成分に
ついては低域通過フィルタにより除去する。ν(t) は時
間的に変化し、そのためにτi −ατ0 ≠０に対応する
Ｐ(t) 成分が時間的に変化するので、フィルタの時定数
（バンド幅の逆数）を大きくとることにより除去でき
る。
ランダムに変調されているものとする。主干渉計と補助
干渉計との双方における一方のアームに位相変調器１
５、１６を設け、正弦波発振器１４からの信号により周
波数ｆ0 ＝４０ｋＨｚの位相変調を施す。このとき、補
助干渉計側のビート信号の基本波成分は、 Ｉ1(t) ＝Ｃ1 cos〔２πｆ0ｔ＋２πν(t) τ0〕 …（２） となる。ここで、Ｃ1 は定数である。ｆ0 をキャリアと
したＦＭ検波回路１７は、このビート信号により、瞬間
周波数 ｆ(t) ＝ατ0 ｄν(t)／ｄｔ …（３） を検出する。ここで、ＦＭ検波回路１７はエミッタ電圧
によりＦＭ検波効率を変化させることができるので、直
流可変電源１８からの電圧と１対１に対応してＦＭ検波
出力のαが決まる。出力ｆ(t) をキャリア周波数がｆ0
に設定されたＦＭ変調回路１９に供給することにより、
そのＦＭ出力は、 Ｉ2(t) ＝Ｃ2 cos〔２πｆ0ｔ＋２πν(t) ατ0〕 …（４） となる。τ0 が補助干渉計のアーム間の遅延時間差であ
ることを考慮すると、ビート信号Ｉ2 (t) は、キャリア
を無視すれば、アーム間の長さが任意に異なる補助干渉
計からのビート信号と同一である。一方、主干渉計から
のビート信号は、 Ｉ(t) ＝Σ Γi cos〔２πｆ0ｔ＋２πν(t) τi〕 …（５） となる。ここで、Γi は地点ｉ、遅延時間差τi におけ
る反射率を示す。そこで、相関回路２０によりＩ2 (t)
とＩ(t) との相関をとる（基本的には目的の信号と参照
信号との積をとって差周波数成分を求める）と、出力
は、 Ｐ(t) ＝Ｃ4 Σ Γi cos〔２πν(t)（τi−ατ0）〕 …（６） で与えられる。ここで、ｆ0 の周波数で変化する成分に
ついては低域通過フィルタにより除去する。ν(t) は時
間的に変化し、そのためにτi −ατ0 ≠０に対応する
Ｐ(t) 成分が時間的に変化するので、フィルタの時定数
（バンド幅の逆数）を大きくとることにより除去でき
る。
【００２２】したがって、出力はτi −ατ0 ＝０、す
なわちτi ＝ατ0 の近傍に限られる。αを任意に設定
できるので、相関回路２０の出力は、直流可変電源１８
の出力電圧とともに連続して変化するατ0 近辺の反射
率を与える。また、空間分解能は、相関回路２０の時定
数で決定され、最大周波数では制限されないことが明ら
かである。さらに、時定数を大きくすることによって信
号対雑音比Ｓ／Ｎの改善も可能であり、感度を高めるこ
とができる。
なわちτi ＝ατ0 の近傍に限られる。αを任意に設定
できるので、相関回路２０の出力は、直流可変電源１８
の出力電圧とともに連続して変化するατ0 近辺の反射
率を与える。また、空間分解能は、相関回路２０の時定
数で決定され、最大周波数では制限されないことが明ら
かである。さらに、時定数を大きくすることによって信
号対雑音比Ｓ／Ｎの改善も可能であり、感度を高めるこ
とができる。
【００２３】また、被測定光ファイバ５として長尺のも
のを用いる場合、信号ビート信号Ｉ(t) と参照ビート信
号Ｉ2 (t) との間には時間遅延が生じる。このため、遅
延回路のＩ2 (t) の直後に接続することも有効である。
のを用いる場合、信号ビート信号Ｉ(t) と参照ビート信
号Ｉ2 (t) との間には時間遅延が生じる。このため、遅
延回路のＩ2 (t) の直後に接続することも有効である。
【００２４】図３は１０ｍの光ファイバコードの先端に
取り付けた光コネクタによる反射測定結果を示す。ここ
で、縦軸の反射率とは、１００％反射を０ｄＢとした対
数尺度での値を示す。この図に示したように２箇所にあ
るコネクタの反射がはっきりと測定されたほか、最小検
出感度−１０５ｄＢが実現できた。
取り付けた光コネクタによる反射測定結果を示す。ここ
で、縦軸の反射率とは、１００％反射を０ｄＢとした対
数尺度での値を示す。この図に示したように２箇所にあ
るコネクタの反射がはっきりと測定されたほか、最小検
出感度−１０５ｄＢが実現できた。
【００２５】図４は、比較のため、従来の装置でビート
信号をサンプリングしてフーリエ変換を行った結果を示
す。サンプリング点数の制限のため、反射分布、特にピ
ーク地点での反射率を正確に求めることができない。デ
ータ点数を増加させることにより補完することもできる
が、フーリエ変換に莫大な時間が必要となる。また、こ
の方法では、すべてのビート波形を捕捉する必要がある
ので、バンド幅を狭くすることができず、−９０ｄＢ程
度の感度しか得られない。
信号をサンプリングしてフーリエ変換を行った結果を示
す。サンプリング点数の制限のため、反射分布、特にピ
ーク地点での反射率を正確に求めることができない。デ
ータ点数を増加させることにより補完することもできる
が、フーリエ変換に莫大な時間が必要となる。また、こ
の方法では、すべてのビート波形を捕捉する必要がある
ので、バンド幅を狭くすることができず、−９０ｄＢ程
度の感度しか得られない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射測定
装置は、補助干渉計のビート信号から光周波数の変化速
度を求めて主干渉計側のサンプリングのタイミングとす
るのではなく、測定地点に対応して、補助干渉計の二つ
のアームの光路長差を仮想的に変化させる。したがっ
て、光ファイバその他の光導波路の特定の反射点を高い
空間分解能で高感度に測定できる。本発明は、光ＬＡＮ
内の障害点検索に用いて特に効果がある。
装置は、補助干渉計のビート信号から光周波数の変化速
度を求めて主干渉計側のサンプリングのタイミングとす
るのではなく、測定地点に対応して、補助干渉計の二つ
のアームの光路長差を仮想的に変化させる。したがっ
て、光ファイバその他の光導波路の特定の反射点を高い
空間分解能で高感度に測定できる。本発明は、光ＬＡＮ
内の障害点検索に用いて特に効果がある。
【図１】本発明実施例の反射測定装置を示すブロック構
成図。
成図。
【図２】従来例の反射測定装置を示すブロック構成図。
【図３】実施例による測定結果例を示す図。
【図４】従来例による測定結果例を示す図。
１ 光源 ２、３、７ 光ファイバカプラ ４、８、９ 全反射鏡 ５ 被測定光ファイバ ６、１０ 光検出器 １１ クロックパルス発生回路 １２ Ａ／Ｄ変換回路 １３ 信号処理装置 １４ 正弦波発振器 １５、１６ 位相変調器 １７ ＦＭ検波回路 １８ 直流可変電源 １９ ＦＭ変調回路 ２０ 相関回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/02 H04B 10/08
Claims (1)
- 【請求項１】 光周波数が時間的に変化する光源（１）
と、 この光源の出力光を二つに分岐する光分岐手段（２）
と、 この光分岐手段により分岐された一方の光をさらに二つ
のアームにプローブ光および参照光として分岐し、その
プローブ光を被測定光導波路（５）に入射させ、その被
測定光導波路内で発生した反射光と前記参照光とを合波
して干渉させる主干渉計（３、４）と、この主干渉計から出力される干渉光を受光する第一の光
検出器（６）と、 上記光分岐手段により分岐された他方の光をさらに二つ
に分岐し、その二つの分岐光を光路長の異なるアームを
経由させた後に再び合波して干渉させる補助干渉計
（７、８、９）と、この補助干渉計の出力光を受光して上記光源の光周波数
の変化によって生じるビート信号を抽出する第二の光検
出器（１０）と、 上記主干渉計および上記補助干渉計のそれぞれ二つのア
ームの光路長を周期的に変化させる変調手段（１４、１
５、１６）と、 この変調手段による光路長の変化によって上記 ビート信
号に生じた位相変化を測定する手段（１７）と、 測定された位相変化に外部から設定された値を乗算する
手段（１７、１８）と、 この乗算により得られた値を位相変化とする信号波を生
成する手段（１９）と、 こ の信号波を生成する手段からの信号波の位相変化と相
関のある信号を第一の光検出器の出力から抽出する相関
手段（２０）と を備え、 上記信号波を生成する手段により生成される信号波は、
上記補助干渉計の二つアームの光路長差を実際の光路長
差と上記外部から設定された値とにより定まる仮想的な
値に設定したときに得られるビート信号に相当し、 前記相関手段の出力には、上記被測定光導波路内の上記
仮想的な値に一致する地点の反射率に相当する値が得ら
れる ことを特徴とする反射測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24824692A JP3209366B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 反射測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24824692A JP3209366B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 反射測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102141A JPH06102141A (ja) | 1994-04-15 |
| JP3209366B2 true JP3209366B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=17175330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24824692A Expired - Fee Related JP3209366B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 反射測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209366B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24824692A patent/JP3209366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06102141A (ja) | 1994-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10461850B2 (en) | Frequency synthesis-based optical frequency domain reflectometry method and system | |
| US5033826A (en) | High temporal resolution optical instrument | |
| JP2016524715A (ja) | 光パルス圧縮反射装置 | |
| CN109282839A (zh) | 基于多脉冲多波长的分布式光纤传感系统及方法 | |
| JPH026724A (ja) | 光学伝送媒体を試験する方法及び装置 | |
| CN110646805A (zh) | 一种基于虚拟扫频光源的调频连续波激光测距系统 | |
| CN109541636B (zh) | 一种无盲区高距离分辨率激光雷达测风系统及方法 | |
| US5684586A (en) | Apparatus for characterizing short optical pulses | |
| CN111397851A (zh) | 一种基于光频梳技术的ofdr多路光纤传感系统及方法 | |
| CN107966172B (zh) | 一种宽带光电探测器响应度测试仪及其测试方法 | |
| CN112683495A (zh) | 一种具有时域分析能力的光器件频响测量方法及装置 | |
| EP1669730A2 (en) | Heterodyne-based optical spectrum analysis using data clock sampling | |
| CN111912516A (zh) | 一种相位同步的光纤分布式振动测量装置、驱动器及方法 | |
| JP3209366B2 (ja) | 反射測定装置 | |
| CN115900787A (zh) | 光谱域反射仪的实现方法及系统 | |
| CN113607277B (zh) | 一种窄线宽激光器线宽测量系统的解调方法 | |
| CN115290176A (zh) | 基于低相干光源的准分布式振动传感系统及方法 | |
| CN113114350B (zh) | 一种基于移频外差的波长编码光时域反射测试装置及方法 | |
| JP7256777B2 (ja) | レーザ線幅の測定装置 | |
| JP3496878B2 (ja) | 波長分散及び損失波長依存性測定装置 | |
| JP2685107B2 (ja) | レーザレーダ装置 | |
| JPH08160110A (ja) | 電気信号測定装置 | |
| JPH05203410A (ja) | 光周波数領域反射点測定方法及びその装置 | |
| CN212254333U (zh) | 一种相位同步的光纤分布式振动测量装置及驱动器 | |
| CN219319592U (zh) | 混频激光频率检测装置及量子计算系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |