JP3244251B2 - 光線路試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光パルス試験器
（ＯＴＤＲ）を用いて光線路の特性、例えば光線路のケ
ーブル区間損失や、コネクタ及び融着接続点における接
続損失，反射量を測定する光線路試験方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図１３にはこの種従来の光線路試験シス
テムの構成を示してある。同図において、１０１は光パ
ルス試験器であり、通常、受光感度調整用の受光アッテ
ネータを有するものが用いられる。また、１０２ａ〜１
０２ｄは光ファイバケーブル、１０３ａ〜１０３ｃは各
ケーブルを接続するコネクタ、１０４はケーブル端末で
ある。

【０００３】上記のシステム構成において、光パルス試
験器１０１から出力された光パルスは、光線路の始端部
分である光ファイバ１０２ａに入射され、そして光線路
の終端部分であるケーブル端末１０４に向けて伝搬す
る。この伝搬の際、光パルスは光線路内の各部位におい
て散乱及び反射され、これにより後方散乱光及びフレネ
ル反射光の総和となる応答光が光パルス試験器１０１で
受光される。光線路の特性はこの受光された応答光の波
形から測定される。

【０００４】ところで、先に述べた光線路試験方法で光
線路の特性を測定するときには、光パルス試験器１０１
の測定条件、つまり光パルス幅，測定時間，受光アッテ
ネータの減衰量等を最適な値に調整する必要がある。こ
れらのうち、特に受光アッテネータの減衰量は特性測定
を適切に行う場合に必須の条件である。以下に、この受
光アッテネータの減衰量にかかる条件設定方法について
説明する。

【０００５】図１４と図１５には光パルス試験器１０１
で得られた応答光の波形（以下、応答波形と言う）をそ
れぞれ示してある。これらの応答波形において、１１２
Ａ〜１１２Ｄは各ケーブル区間における後方散乱であ
り、その傾きから各ケーブル１０２ａ〜１０２ｄの区間
損失を求めることができる。また、１１３Ａ，１１３
Ｂ，１１３Ｃは各コネクタ接続点におけるフレネル反
射、１１４はケーブル端末１０４におけるフレネル反射
である。

【０００６】図１５に示した応答波形では、１１２Ａと
１１３Ａと１１３Ｂの波形部分が受光レベルの上限であ
る飽和レベルＳＡＴに達しており、このような飽和飽和
状態にある応答波形からは正確な光線路特性を測定する
ことはできない。依って、図１５のような応答波形が得
られた場合には、光パルス試験器１０１における受光ア
ッテネータの減衰量を調整して同波形を図１４に示すよ
うな正常な応答波形にシフトし、シフト後に光線路特性
の再測定を行っていた。

【０００７】光パルス試験器における受光アッテネータ
の減衰量は、それまでは測定者自らが手動によってその
調整を行っていたが、最近では受光アッテネータの減衰
量を自動的に設定できるようにした試験方法も提案され
ている（特開平６−３３１４９４号公報）。以下のこの
試験方法について説明する。

【０００８】まず、測定対象である光線路に光パルス試
験器から光パルスを入射して応答波形データを得る予備
測定を行った後、予備測定によって得られた応答波形デ
ータから光線路の遠端部分で発生するフレネル反射によ
るデータを除いてチェック用のデータ列を作成する。そ
して、受光アッテネータの減衰量を逐次増加させながら
測定を繰り返し、チェック用データ列の中でフレネル反
射による各データ値が特定値（飽和レベル）を越えてい
ない状態となった時点で受光アッテネータの減衰量を固
定し、ここで光線路特性の本測定を開始する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、予備測定によ
って得られた応答波形データには、光線路の終端部分で
発生するフレネル反射によるデータが含まれているた
め、チェック用データ列を作成するときには該データを
検出する必要がある。従来は、光線路の終端部分におけ
るフレネル反射を、フレネル反射の形状を示すしきい値
と比較することで検出していたため、しきい値の設定が
非常に困難であった。また、受光アッテネータの減衰量
を逐次増加させながら測定を繰り返す必要があるため、
本測定に至るまでに工数を要する問題点があった。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、光パルス試験器における
受光アッテネータの減衰量を自動的に且つ高速に設定し
て、光線路の特性測定を効率的に実施できる光線路試験
方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明にかかる光線路試験方法は、近端部
分の後方散乱レベルが予め定めた範囲内の受光レベルと
なるように受光アッテネータの減衰量を調整する第１の
ステップと、近端部分の後方散乱レベルより高い受光レ
ベルが遠端方向にあるときに、パルス幅によって予め定
められた値だけ受光アッテネータの減衰量を増加する第
２のステップと、近端部分の後方散乱レベルより高いフ
レネル反射で、且つ最も遠端方向のフレネル反射を光路
端末とし、光路端末より近端方向の受光レベルが予め定
めた受光レベルを越えることがないように受光アッテネ
ータの減衰量を調整し、光線路特性の測定を開始する第
３のステップとを備えたことをその特徴としており、応
答波形に基づく光線路特性の測定は、上記の第１，第２
及び第３のステップによって受光アッテネータの減衰量
が自動的に設定された後に開始される。

【００１２】請求項２の発明にかかる光線路試験方法
は、パルス幅とシステム構成に応じて受光アッテネータ
の減衰量を設定する第１のステップと、近端部分の後方
散乱レベルより高いフレネル反射で、且つ最も遠端方向
のフレネル反射を光路端末とし、光路端末より近端方向
の受光レベルが予め定めた受光レベルを越えることがな
いように受光アッテネータの減衰量を調整し、光線路特
性の測定を開始する第２のステップとを備えたことをそ
の特徴としており、応答波形に基づく光線路特性の測定
は、上記の第１及び第２のステップによって受光アッテ
ネータの減衰量が自動的に設定された後に開始される。

【００１３】請求項３の発明にかかる光線路試験方法
は、近端部分の後方散乱レベルが予め定めた範囲内の受
光レベルとなるように受光アッテネータの減衰量を調整
する第１のステップと、近端部分の後方散乱レベルより
高い受光レベルが遠端方向にあるときに、パルス幅によ
って予め定められた値だけ受光アッテネータの減衰量を
増加する第２のステップと、近端部分より遠端方向で最
も高いフレネル反射のピークを含む複数の連続した位置
の受光レベルを入力して、該フレネル反射が光路端末で
あるか否かを出力とするバックプロパゲーション型ニュ
ーラルネットワークを用いることで光路端末であるか否
かの判定を行い、光路端末であると判定された場合には
光路端末より近端方向の受光レベルが予め定めた受光レ
ベルを越えることがないように受光アッテネータの減衰
量を調整し、光路端末でないと判定された場合にはフレ
ネル反射が予め定めた受光レベルを越えることがないよ
うに受光アッテネータの減衰量を調整して、光線路特性
の測定を開始する第３のステップとを備えたことをその
特徴としており、応答波形に基づく光線路特性の測定
は、上記の第１，第２及び第３のステップによって受光
アッテネータの減衰量が自動的に設定された後に開始さ
れる。

【００１４】請求項４の発明にかかる光線路試験方法
は、パルス幅とシステム構成に応じて受光アッテネータ
の減衰量を設定する第１のステップと、近端部分より遠
端方向で最も高いフレネル反射のピークを含む複数の連
続した位置の受光レベルを入力して、該フレネル反射が
光路端末であるか否かを出力とするバックプロパゲーシ
ョン型ニューラルネットワークを用いることで光路端末
であるか否かの判定を行い、光路端末であると判定され
た場合には光路端末より近端方向の受光レベルが予め定
めた受光レベルを越えることがないように受光アッテネ
ータの減衰量を調整し、光路端末でないと判定された場
合にはフレネル反射が予め定めた受光レベルを越えるこ
とがないように受光アッテネータの減衰量を調整して、
光線路特性の測定を開始する第２のステップとを備えた
ことをその特徴としており、応答波形に基づく光線路特
性の測定は、上記の第１，第２及び第３のステップによ
って受光アッテネータの減衰量が自動的に設定された後
に開始される。

【００１５】

【発明の実施の形態】

［第１の実施形態］図１には本発明にかかる光線路試験
システムの構成を示してある。同図において、１は光パ
ルス試験器、２は光伝送装置、３はＮチャンネル分の光
ファイバケーブル、４は光カプラ、５は１×Ｎ光スイッ
チ、６は制御装置、７は表示装置である。

【００１６】１×Ｎ光スイッチ５は、制御装置６から出
力される選択信号に応じて測定すべき所定チャンネルの
光ファイバケーブル３を選択する。また、光パルス試験
器１は、この１×Ｎ光スイッチ５を介してＮ個ある光カ
プラ４の何れか１つに接続される。つまり、本システム
では、制御装置６から出力される選択信号に応じて特性
を測定すべき光ファイバケーブル３が指定され、指定さ
れた光ファイバケーブル３に対して光パルス試験器１が
制御装置６から出力される各種制御コマンドに応じて後
述する試験動作を実行する。

【００１７】図２には上記光パルス試験器１の構成を示
してある。同図において、１１はＣＰＵ、１２はメモ
リ、１３はＧＢ−ＩＢインターフェース、１４はタイミ
ング発生部、１５は駆動回路、１６は光源、１７は光方
向性結合器、１８は受光部（プリアンプ）、１９は受光
アッテネータ、２０は増幅回路、２１は平均処理部、２
２は対数変換部、２３は表示部である。

【００１８】光パルス試験器１は汎用インターフェース
であるＧＰ−ＩＢインターフェース１３を介して制御装
置６とデータ送受を行うように構成されており、制御装
置６から出力される制御コマンドをＣＰＵ１１で解釈し
て図３のフローチャートに示す動作を実行する。また、
光パルス試験器１から出力される測定結果は制御装置６
を介して表示装置７に表示される。

【００１９】以下に、制御装置６から出力される制御コ
マンドに応じた光パルス試験器１の一動作方法につい
て、図３のフローチャートを参照して説明する。尚、図
３のフローチャートに応じた制御プログラムは予めメモ
り１２に記憶されている。また、ここでは、５０００ポ
イントのデータを測定できる光パルス試験器１を使用す
ることを想定し、測定した応答波形データＹは各ポイン
ト毎の受光レベル［ｄＢ］をＹ（１），Ｙ（２）‥‥Ｙ
（５０００）と表示するものとする。

【００２０】ＣＰＵ１１がＧＰ−ＩＰインターフェース
１３を介して制御装置６から測定開始のコマンドを受け
取ると、ＣＰＵ１１はメモリ１２から制御プログラムを
読み出してこれを実行する。

【００２１】まず、ＧＰ−ＩＰインターフェース１３を
介して制御装置６から出力される測定パラメータに従っ
て、光パルス試験器１の各部の初期設定を行う（図３の
ステップＳＡ１）。ここでの測定パラメータはパルス
幅，測定波長，距離レンジ，横軸スケール等である。

【００２２】光パルス試験器１の初期設定後は、続けて
受光アッテネータ１９の初期設定を行う（図３のステッ
プＳＡ２）。受光アッテネータ１９の初期設定値は、パ
ルス幅，測定波長によるテーブル値として予めメモり１
２に記憶させておく。

【００２３】受光アッテネータ１９の初期設定後は、一
定時間仮測定を行う（図３のステップＳＡ３）。この仮
測定で得られた応答波形データＹ（１）〜Ｙ（５００
０）はメモリ１２に書き込まれる。

【００２４】ちなみに、この仮測定では光パルス試験器
１は次のように動作する。まず、タイミング発生部１４
がＣＰＵ１１から供給されるタイミング信号に応じて駆
動信号を発生し、これに応じて駆動回路１５が光源１６
を駆動することで光パルスが順次発生する。この光パル
スは光方向性結合器１７を介して光線路に入射され、光
線路内において散乱及び反射される。この結果、後方散
乱光及びフレネル反射光の総和となる応答光が入射端に
戻っていく。このようにして得られた応答波形は、受光
部１８によって受光され、受光アッテネータ１９及び増
幅回路２０を介して平均処理部２１に取り込まれる。平
均処理部２１は、各光パルスに対応した各応答波形に対
し加算平均化処理を行い、処理後の応答波形は対数変換
部２２でデシベル（ｄＢ）値に変換される。そして、対
数化された応答波形データはＣＰＵ１２によってメモリ
１２に書き込まれる。

【００２５】仮測定後は、後方散乱に基づく近端部分ｍ
の受光レベルＹ（ｍ）が、図６に示すようなしきい値Ａ
〜（Ａ−Ｂ）の範囲にあるか否かの判定を行う（図３の
ステップＳＡ４）。ここでのしきい値Ａは、光パルス試
験器１の受光部１８が受光可能なレベルの上限を示した
値であり、Ｂは受光アッテネータ１９で調整可能な最小
のステップ値である。また、近端部分ｍは、光線路の近
端でかけられているマスク幅から決められた値であり、
予めメモり１２に記憶させておく。

【００２６】判定の結果、近端部分ｍの受光レベルＹ
（ｍ）がしきい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲にないときは、
しきい値Ａと近端部分ｍの受光レベルＹ（ｍ）の差だけ
受光アッテネータ１９の減衰量を増加して（図３のステ
ップＳＡ５）、ステップＳＡ３に進む。一方、近端部分
ｍの受光レベルＹ（ｍ）がしきい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範
囲にあるときは、メモリ１２に書き込まれた応答波形デ
ータにおいて、近端部分ｍより遠端方向の各ポイントの
受光レベルＹ（ｍ＋１）〜Ｙ（５０００）で、近端部分
ｍの受光レベルＹ（ｍ）より受光レベルが高いポイント
があるか否かを判定する（図３のステップＳＡ６）。

【００２７】判定の結果、近端部分ｍの受光レベルＹ
（ｍ）より受光レベルが高いポイントがあるときは、パ
ルス幅によって予め定められた値だけ受光アッテネータ
１９の減衰量を増加する（図３のステップＳＡ７）。一
方、近端部分ｍの受光レベルＹ（ｍ）より受光レベルが
高いポイントがないときはここで処理を終了する。

【００２８】受光アッテネータ１９の減衰量増加後は、
一定時間仮測定を行う（図３のステップＳＡ８）。この
仮測定における光パルス試験器１の動作は上記と同様で
あり、仮測定で得られた応答波形データＹ（１）〜Ｙ
（５０００）はメモリ１２に書き込まれる。

【００２９】仮測定後は、近端部分ｍから遠端方向に向
けた各ポイントの受光レベルＹ（ｍ＋１）〜Ｙ（５００
０）で、近端部分ｍの受光レベルＹ（ｍ）より高く、且
つ最も遠端方向のポイント（フレネル反射）を探し、こ
れをケーブル端末ｄとする（図３のステップＳＡ９，図
７参照）。

【００３０】そして、光線路区間である（ｍ＋１）〜
（ｄ−ｎ）で最大の受光レベルＹ（ｍａｘ）を求め、こ
のｍａｘの位置の受光レベルＹ（ｍａｘ）が、しきい値
Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まるように受光アッテネータ
１９を調整する（図３のステップＳＡ１０，図８参
照）。ここでのｎはパルス幅の半分のポイント数で、パ
ルス幅毎のテーブル値として予めメモり１２に記憶させ
ておく。

【００３１】受光アッテネータ１９の調整後は、一定時
間仮測定を行う（図３のステップＳＡ１１）。この仮測
定における光パルス試験器１の動作は上記と同様であ
り、仮測定で得られた応答波形データＹ（１）〜Ｙ（５
０００）はメモリ１２に書き込まれる。

【００３２】仮測定後は、光線路区間であるｍ〜（ｄ−
ｎ）で最も高い受光レベルＹ（ｍａｘ）が、しきい値Ａ
〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まっているか否かを判定する
（図３のステップＳＡ１２）。

【００３３】判定の結果、受光レベルＹ（ｍａｘ）がし
きい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まっているときはここ
で処理を終了する。一方、受光レベルＹ（ｍａｘ）がし
きい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まっていないときは、
光線路区間であるｍ〜（ｄ−ｎ）で最大の受光レベルＹ
（ｍａｘ）がしきい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まるよ
うに受光アッテネータ１９の減衰量を調整して（図３の
ステップＳＡ１３）、ステップＳＡ１１に進む。

【００３４】一連の処理終了後は、受光アッテネータ１
９の減衰量を固定して、光線路特性の測定を開始する。

【００３５】上述の光線路試験方法によれば、仮測定を
繰り返すことによって光パルス試験器１における受光ア
ッテネータ１９の減衰量を自動的に設定でき、測定の自
動化を図ることができる。

【００３６】また、光線路の近端部分ｍの受光レベルＹ
（ｍ）よりも高く、且つ最も遠端方向のフレネル反射を
探してこれをケーブル端末ｄとしているので、ケーブル
端末のフレネル反射を該フレネル反射の形状を示すしき
い値と比較して検出する必要がなくなる。

【００３７】さらに、光線路区間で最大の受光レベルＹ
（ｍａｘ）と光パルス試験器１の受光部１８の受光レベ
ル上限Ａとの差に応じて受光アッテネータ１９の減衰量
を調整しているので、減衰量を逐次増加させながら測定
を繰り返す必要がなく、上記の自動設定を高速で行うこ
とができる。

【００３８】［第２の実施形態］図４のフローチャート
には上記光パルス試験器１の他の動作方法を示してあ
る。このフローチャートは、図３に示したフローチャー
トのステップＳＡ２からステップＳＡ５までをステップ
ＳＢ１に置き換えたものであり、図示を省略した他のス
テップ内容は図３のフローチャートのステップＳＡ１と
ステップＳＡ６〜ＳＡ１３と同じである。

【００３９】即ち、図３のフローチャートにおけるステ
ップＳＡ１を終了後は図４のフローチャートのステップ
ＳＢ１に進み、該ステップＳＢ１を終了後は図３のフロ
ーチャートのステップＳＡ６に進むように光パルス試験
器１を動作させる。

【００４０】ステップＳＢ１では、パルス幅とシステム
構成に応じて受光アッテネータ１９の減衰量を設定す
る。ちなみに、受光アッテネータ１９の減衰量は、パル
ス幅とカプラの種別毎のテーブル値として予めメモり１
２に記憶させておく。

【００４１】この光線路試験方法によれば、パルス幅と
システム構成に応じて受光アッテネータの減衰量を設定
しているので、光線路の近端部分における受光レベルを
調整する必要がなくなり、より高速に受光アッテネータ
１９の自動設定を行うことができる。

【００４２】［第３の実施形態］図５のフローチャート
には上記光パルス試験器１のさらに他の動作方法を示し
てある。このフローチャートは、図３に示したフローチ
ャートのステップＳＡ９をステップＳＣ１〜ＳＣ１０に
置き換えたものであり、図示を省略した他のステップの
内容は図３のフローチャートのステップＳＡ１〜ＳＡ８
とステップＳＡ１０〜ＳＡ１３と同じである。

【００４３】即ち、図３のフローチャートにおけるステ
ップＳＡ８を終了後は図５のフローチャートのステップ
ＳＣ１に進み、ステップＳＣ７を終了後は図３のフロー
チャートのステップＳＡ１０に進むように光パルス試験
器１を動作させる。

【００４４】ステップＳＣ１では、近端部分ｍより遠端
方向で最も受光レベルの大きいフレネル反射のピークの
ポイントｐを求める。

【００４５】ステップＳＣ２では、フレネル反射のピー
クのポイントｐを基準に（ｐ−ｘ１）〜（ｐ＋ｘ２）の
受光レベルを切り出す。ここでのｘ１とｘ２はパルス幅
であり、読み取り分解能毎のテーブル値として予めメモ
り１２に記憶させておく。

【００４６】ステップＳＣ３では、受光レベルＹ（ｐ−
ｘ１）〜Ｙ（ｐ＋ｘ２）の最大値を１、最小値を０とし
てデータの正規化を行い、正規化データ列Ｉｉを作成す
る。但し、ｉ＝１，２‥‥（ｘ１＋ｘ２＋１）とする。

【００４７】ステップＳＣ４では、予め学習させておい
た端末判定用ニューラルネットワークの入力層に、正規
化データ列Ｉｉを入力して、該ニューラルネットワーク
の出力層から出力値Ｏを求める。

【００４８】ステップＳＣ５では、ニューラルネットワ
ークの出力値Ｏが０．５以上か否かを判定し、出力値Ｏ
が０．５未満のときはステップＳＣ６においてＹ（ｐ）
をコネクタ接続点におけるフレネル反射とみなし、ステ
ップＳＣ８に進む。また、出力値Ｏが０．５以上のとき
はステップＳＣ７においてＹ（ｐ）をケーブル端末によ
るフレネル反射波形のピークとみなし、ポイントｐをケ
ーブル端末ｄとして図３のステップＳＡ１０に進む。

【００４９】ステップＳＣ８では、Ｙ（ｍ＋１）〜Ｙ
（５０００）の中で最も高い受光レベルＹ（ｍａｘ）
が、しきい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まっているか否
かを判定する。ＹＥＳの場合は処理を終了し、ＮＯの場
合はステップＳＣ９に進む。

【００５０】ステップＳＣ９では、一定時間仮測定を行
う。この仮測定における光パルス試験器１の動作は上記
と同様であり、仮測定で得られた応答波形データＹ
（１）〜Ｙ（５０００）はメモリ１２に書き込まれる。

【００５１】ステップＳＣ１０では、受光レベルＹ（ｍ
ａｘ）がしきい値Ａ〜（Ａ−Ｂ）の範囲に収まるように
受光アッテネータ１９の減衰量を調整し、ステップＳＣ
８に進む。

【００５２】ここで、図５のフローチャートのステップ
ＳＣ４に使用されるニューラルネットワークについて説
明する。ここでは３層構造のバックプロパゲーション型
のニューラルネットワークを用いており、入力層及び中
間層のユニットの個数は（ｘ１＋ｘ２＋１）となる。ま
た、出力層は１個のユニットで構成されている。

【００５３】入力層のユニットの入出力関係は線形であ
り、中間層と出力層のユニットはシグモイド関数から表
される入出力関数を持っている。次式にシグモイド関数
の定義を示す。 ｆ（ｑ）＝１／（１＋ｅｘｐ（−２ｑ／ｕ０）） 但し、式中のｑはシグモイド関数の入力、ｕ０はシグモ
イド関数の形状を決定するパラメータである。

【００５４】このとき、ニューラルネットワークの中間
層の出力Ｈj は次式にて表される。 但し、式中のＷjiは入力層から中間層までの結合係数
を、θj は中間層のオフセットを示している。

【００５５】また、出力層の出力Ｏは次式にて表され
る。 但し、式中のＶj は中間層から出力層までの結合係数
を、γは出力層のオフセットを示している。

【００５６】ニューラルネットワークの学習時において
は、出力値Ｏと教師信号Ｏt から結合係数Ｗji，Ｖj 及
びオフセットθj ，γを変更する。以下に、この変更の
方法について説明する。

【００５７】まず、出力値Ｏと教師信号Ｏt から誤差δ
（δ＝（Ｏ−Ｏt ））を求める。ここでは、コネクタ接
続点入力時はＯt ＝０，端末入力時はＯt ＝１とした。

【００５８】次に、誤差δと中間層から出力層への結合
定数Ｖj と中間層の出力Ｈj から中間層ユニットj につ
ながる結合定数と中間層ユニットのオフセットに対する
誤差σj を σj ＝δ・Ｖj ・Ｈj ・(１−Ｈj ） から求める。

【００５９】次に、出力層ユニットの誤差δと中間層ユ
ニットj の出力Ｈj と定数αとの積を加算することで、
中間ユニットj から出力層のユニットにつながる結合定
数Ｖj を、また、誤差δと定数βとの積を加算すること
で、出力層ユニットのオフセットγを Ｖj ＝Ｖj ＋α・δ・Ｈj γ＝γ＋β・δ によってそれぞれ修正する。

【００６０】中間層ユニットj での誤差σと入力層ユニ
ットi の出力Ｉi と定数αとの積を加算することで、入
力層ユニットi から中間層ユニットj につながる結合定
数Ｗjiを、また、誤差σj と定数βとの積を加算するこ
とで、中間層ユニットj のオフセットθj を Ｗji＝Ｗji＋α・σj ・Ｉi θj ＝θj ＋β・σj によってそれぞれ修正する。

【００６１】以上の手法にて結合係数Ｗji，Ｖj とオフ
セットγ，θj を変更する。尚、結合係数Ｗji，Ｖj と
オフセットγ，θj は学習して求める必要がある。

【００６２】次に、実データを用いて、ケーブル端末に
よるフレネル反射波形の判定にニューラルネットワーク
を用いた一例を示す。

【００６３】図９はニューラルネットワークの実験系を
示すもので、同図において、３１ａ〜３１ｄはＭＴコネ
クタ、３２は１０ｋｍの光ファイバ、３３は１ｋｍの光
ファイバ、３４は５ｍのターミネーションケーブル、３
５はターミネーション用フィルタ、３６はパソコン、３
７は光パルス試験器（ＯＴＤＲ）である。

【００６４】ここでは実験系で求めたＯＴＤＲ波形か
ら、ニューラルネットワークの学習データと学習後のニ
ューラルネットワークの評価を行った。ニューラルネッ
トワークの学習データには、コネクタ接続点ａ１，ａ
２，ａ３のそれぞれで発生したフレネル反射を計４８波
形、ケーブル端末としてターミネーションケーブル３４
を外したときの点ｂと接続時の点ｃのそれぞれで発生し
たフレネル反射を各々８波形用いた。ＯＴＤＲの測定条
件は、パルス幅５００ｎｍ、波長１．５５μｍ、距離レ
ンジ２０ｋｍ、読み取り分解能４ｍとした。

【００６５】図１０（ａ）にはコネクタ接続点における
正規化した学習データ例を、図１０（ｂ）にはケーブル
端末（ＭＴコネクタ開放）における正規化した学習デー
タ例を、図１０（ｃ）にはケーブル端末（ターミネーシ
ョンケーブル）における正規化した学習データ例をそれ
ぞれ示してある。

【００６６】図１１にはニューラルネットワークの構成
を示してある。ちなみに、入力層４１のユニット数は１
００、中間層４２のユニット数は５０、出力層４３のユ
ニット数は１とした。

【００６７】図１２には、学習データとは異なるコネク
タ接続とケーブル端末のフレネル反射のデータを実験系
から求め、学習後のニューラルネットワークにおける評
価結果を示してある。端末判定にはニューラルネットワ
ークの出力値が０．５未満のときはコネクタ接続点にお
けるフレネル反射とし、出力値が０．５以上のときはケ
ーブル端末によるフレネル反射とした。同図から分かる
ように、コネクタ接続点，ケーブル端末ともに判定の正
解率は１００％であった。

【００６８】この光線路試験方法によれば、ケーブル端
末の判定にニューラルネットワークを用いることで、ケ
ーブル端末のフレネル反射の形状を示すしきい値を学習
で求めることができる。

【００６９】また、近端部分の受光レベルより高いコネ
クタ接続点によりフレネル反射があり、ケーブル端末の
フレネル反射が近端部分の受光レベルより低い場合で
も、ニューラルネットワークによる端末判定を行うこと
で受光アッテネータを正確に、且つ高速で自動設定する
ことができる。

【００７０】［第４の実施形態］光パルス試験器１は図
４，図５のフローチャートに示した手順を組み合わせる
ことで動作させることも可能であり、つまり図３に示し
たフローチャートのステップＳＡ２からステップＳＡ５
までを図４のステップＳＢ１に置き換えると共に、図３
に示したフローチャートのステップＳＡ９を図５に示し
たステップＳＣ１〜ＳＣ１０に置き換えた手順にて光パ
ルス試験器１を動作させるようにしてもよい。

【００７１】即ち、図３のフローチャートにおけるステ
ップＳＡ１を終了後は図４のフローチャートのステップ
ＳＢ１に進み、該ステップＳＢ１を終了後は図３のフロ
ーチャートのステップＳＡ６に進み、さらに図３のフロ
ーチャートにおけるステップＳＡ８を終了後は図５のフ
ローチャートのステップＳＣ１に進み、該ステップＳＣ
７を終了後は図３のフローチャートのステップＳＡ１０
に進むように光パルス試験器１を動作させる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、仮測定を繰り返すことによって光パルス試験器
における受光アッテネータの減衰量を自動的に設定でき
る。また、近端部分の受光レベルより高く、且つ最も遠
端方向のフレネル反射を光路端末としているので、光路
端末のフレネル反射を該フレネル反射の形状を示すしき
い値と比較して検出する必要がない。さらに、光線路区
間の最大の受光レベルと光パルス試験器の受光部の受光
レベル上限との差に応じて受光アッテネータの減衰量を
調整しているので、減衰量を逐次増加させながら測定を
繰り返す必要がなく、上記の自動設定を高速で行うこと
ができる。

【００７３】請求項２及び請求項４の発明によれば、パ
ルス幅とシステム構成に応じて受光アッテネータの減衰
量を設定しているので、光線路の近端部分における受光
レベルを調整する必要がなくなり、より高速に受光アッ
テネータの自動設定を行うことができる。他の効果は請
求項１の発明と同様である。

【００７４】請求項３及び請求項４の発明によれば、ケ
ーブル端末の判定にニューラルネットワークを用いるこ
とで、光路端末のフレネル反射の形状を示すしきい値を
学習で求めることができる。また、近端部分の受光レベ
ルより高いコネクタ接続点によりフレネル反射があり、
ケーブル端末のフレネル反射が近端部分の受光レベルよ
り低い場合でも、ニューラルネットワークによる端末判
定を行うことで受光アッテネータを正確に、且つ高速で
自動設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光線路試験システムの構成を示
す図

【図２】図１に示した光パルス試験器の構成を示す図

【図３】光パルス試験器の一動作方法を示すフローチャ
ート

【図４】光パルス試験器の他の動作方法を示すフローチ
ャート

【図５】光パルス試験器の他の動作方法を示すフローチ
ャート

【図６】受光アッテネータの調整方法を示す応答波形図

【図７】受光アッテネータの調整方法を示す応答波形図

【図８】受光アッテネータの調整方法を示す応答波形図

【図９】ニューラルネットワークの学習用及び学習後の
ニューラルネットワークの評価用データを求める実験系
を示す図

【図１０】ニューラルネットワークの学習用及び学習後
のニューラルネットワークの評価用データの一例を示す
図

【図１１】ニューラルネットワークの構成を示す図

【図１２】学習後のニューラルネットワークにおける評
価結果を示す図

【図１３】従来の光線路試験システムの構成を示す図

【図１４】受光アッテネータの調整方法を示す応答波形
図

【図１５】受光アッテネータの調整方法を示す応答波形
図

【符号の説明】

１…光パルス試験器、２…光伝送装置、３…Ｎチャンネ
ル分の光ファイバケーブル、４…光カプラ、５…１×Ｎ
光スイッチ、６…制御装置、７…表示装置、１１…ＣＰ
Ｕ、１２…メモリ、１３…ＧＢ−ＩＢインターフェー
ス、１４…タイミング発生部、１５…駆動回路、１６…
光源、１７…光方向性結合器、１８…受光部、１９…受
光アッテネータ、２０…増幅回路、２１…平均処理部、
２２…対数変換部、２３…表示部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 11/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 近端と遠端とを接続する光線路に該近端
   から光パルスを入射すると共に、該光線路内で発生する
   後方散乱光及びフレネル反射光から成る応答光を受光
   し、受光した応答波形から光線路の特性を測定する光線
   路試験方法において、 近端部分の後方散乱レベルが予め定めた範囲内の受光レ
   ベルとなるように受光アッテネータの減衰量を調整する
   第１のステップと、 近端部分の後方散乱レベルより高い受光レベルが遠端方
   向にあるときに、パルス幅によって予め定められた値だ
   け受光アッテネータの減衰量を増加する第２のステップ
   と、 近端部分の後方散乱レベルより高いフレネル反射で、且
   つ最も遠端方向のフレネル反射を光路端末とし、光路端
   末より近端方向の受光レベルが予め定めた受光レベルを
   越えることがないように受光アッテネータの減衰量を調
   整し、光線路特性の測定を開始する第３のステップとを
   備えた、 ことを特徴とする光線路試験方法。
2. 【請求項２】 近端と遠端とを接続する光線路に該近端
   から光パルスを入射すると共に、該光線路内で発生する
   後方散乱光及びフレネル反射光から成る応答光を受光
   し、受光した応答波形から光線路の特性を測定する光線
   路試験方法において、 パルス幅とシステム構成に応じて受光アッテネータの減
   衰量を設定する第１のステップと、 近端部分の後方散乱レベルより高いフレネル反射で、且
   つ最も遠端方向のフレネル反射を光路端末とし、光路端
   末より近端方向の受光レベルが予め定めた受光レベルを
   越えることがないように受光アッテネータの減衰量を調
   整し、光線路特性の測定を開始する第２のステップとを
   備えた、 ことを特徴とする光線路試験方法。
3. 【請求項３】 近端と遠端とを接続する光線路に該近端
   から光パルスを入射すると共に、該光線路内で発生する
   後方散乱光及びフレネル反射光から成る応答光を受光
   し、受光した応答波形から光線路の特性を測定する光線
   路試験方法において、 近端部分の後方散乱レベルが予め定めた範囲内の受光レ
   ベルとなるように受光アッテネータの減衰量を調整する
   第１のステップと、 近端部分の後方散乱レベルより高い受光レベルが遠端方
   向にあるときに、パルス幅によって予め定められた値だ
   け受光アッテネータの減衰量を増加する第２のステップ
   と、 近端部分より遠端方向で最も高いフレネル反射のピーク
   を含む複数の連続した位置の受光レベルを入力して、該
   フレネル反射が光路端末であるか否かを出力とするバッ
   クプロパゲーション型ニューラルネットワークを用いる
   ことで光路端末であるか否かの判定を行い、光路端末で
   あると判定された場合には光路端末より近端方向の受光
   レベルが予め定めた受光レベルを越えることがないよう
   に受光アッテネータの減衰量を調整し、光路端末でない
   と判定された場合にはフレネル反射が予め定めた受光レ
   ベルを越えることがないように受光アッテネータの減衰
   量を調整して、光線路特性の測定を開始する第３のステ
   ップとを備えた、 ことを特徴とする光線路試験方法。
4. 【請求項４】 近端と遠端とを接続する光線路に該近端
   から光パルスを入射すると共に、該光線路内で発生する
   後方散乱光及びフレネル反射光から成る応答光を受光
   し、受光した応答波形から光線路の特性を測定する光線
   路試験方法において、 パルス幅とシステム構成に応じて受光アッテネータの減
   衰量を設定する第１のステップと、 近端部分より遠端方向で最も高いフレネル反射のピーク
   を含む複数の連続した位置の受光レベルを入力して、該
   フレネル反射が光路端末であるか否かを出力とするバッ
   クプロパゲーション型ニューラルネットワークを用いる
   ことで光路端末であるか否かの判定を行い、光路端末で
   あると判定された場合には光路端末より近端方向の受光
   レベルが予め定めた受光レベルを越えることがないよう
   に受光アッテネータの減衰量を調整し、光路端末でない
   と判定された場合にはフレネル反射が予め定めた受光レ
   ベルを越えることがないように受光アッテネータの減衰
   量を調整して、光線路特性の測定を開始する第２のステ
   ップとを備えた、 ことを特徴とする光線路試験方法。