JP3446850B2 - 光ファイバ検査装置 - Google Patents
光ファイバ検査装置Info
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Description
光ファイバ検査装置(OFDR:Optical Frequency Do
main Reflectmeter)において、光が伝搬遅延する光フ
ァイバなどの光導波路あるいは駆動信号などを時間遅延
する遅延回路(ここでは、両者を遅延回路と呼ぶことも
ある)を利用して変調周波数の偏差を検出し、強度変調
周波数の直線掃引制御ができるようにした光ファイバ検
査装置に関するものである。
して、光ファイバ内の障害点での反射光を検出し、検出
した信号の周波数情報から障害点を特定する光ファイバ
検査装置である。OFDRには、光周波数を変調する方
法と光強度を周波数変調する方法がある。
光強度を周波数変調するOFDRに関するものである
が、従来のOFDRでは光強度の変調周波数を直線掃引
することが困難であるという欠点があった。
路前後の光信号を得、これに基づいて単位時間あたりの
変調周波数の変化量を検出して変調周波数の直線掃引制
御ができるようにした光ファイバ検査装置を実現するこ
とにある。
るために本発明では、E/O変換器と、このE/O変換
器を駆動する駆動回路と、前記E/O変換器の光強度を
変調する変調信号を出力する変調信号発生器と、この変
調信号発生器の出力を分岐して前記E/O変換器および
その他の部分へ与える第1の分配器と、前記E/O変換
器の出力光を分岐する第1の分岐手段と、この第1の分岐
手段の一方の出力光を透過させて被検査対象の光ファイ
バに入射させると共にその光ファイバ中の障害点からの
反射光を前記第1の分岐手段からの入射方向とは異なる
方向へ反射する手段と、この手段の出力光を検出する第
1の光検出器と、この第1の光検出器の出力と前記第1の
分配器の出力とをミキシングする第1のミキサと、この
第1のミキサの出力を周波数解析して前記光ファイバ中
の障害点までの距離と障害点からの反射量を求めること
のできる周波数解析器と、既知の長さの光導波路を通っ
た前記第1の分岐手段の他方の出力光を第2の光検出器
で検出し、この第2の検出器の出力と前記第1の分配器
の出力とをミキシングして得た信号の周波数が一定とな
るように前記変調信号発生器を制御する信号を出力する
直線掃引制御手段を具備したことを特徴とする。
搬遅延させ、この光導波路の前後の変調信号に基づいて
単位時間当たりの変調周波数の変化量を検出する。この
変化量が一定になるように変調信号を制御することによ
り、光強度の変調周波数の直線掃引制御が可能となる。
図1は本発明に係る光ファイバ検査装置の一実施例を示
す構成図である。図において、1は電気・光変換器(以
下E/O変換器という)、2はE/O変換器1を直流駆
動する駆動回路、3は直流信号と高周波信号とを合波す
る合波器、4は光アイソレータ、5と6は光を分岐する
ビームスプリッタ(なお、5を第1の分岐手段、6を第
2の分岐手段ともいう)、7は被検査対象の光ファイ
バ、8は光ファイバ7の障害点からの反射光を検出する
第1の光検出器、9はビームスプリッタ5の出力光を遅
延させるための既知の長さの光ファイバ(光導波路とも
いう)である。
2の光検出器、11は第1のミキサ、12は第2のミキ
サ、13と14は必要な低域周波数成分のみを透過させ
るロウ・パス・フィルタ、15は13の出力の周波数と
信号強度とを解析する周波数解析器、16は既知の周波
数信号を出力する発振器、17はロウ・パス・フィルタ
14の出力と発振器16の出力との周波数差あるいは位
相差を検出する位相比較器、18は位相比較器17の出
力に基づいて変調周波数を制御する信号を発生する制御
回路である。なお、ロウ・パス・フィルタ14はあった
方が望ましいが、なくても動作上は問題ない。
器、20は制御回路18の出力と変調信号発生器19の
出力とを加算する加算器、21は加算器20の出力に応
じて出力の発振周波数が変化する電圧制御発振器、22
は電圧制御発振器21の出力を分岐する第1の分配器で
ある。なお、電圧制御発振器21の機能を第1の分配器
22に含めてしまっても構わない。
る。駆動回路2の出力により、E/O変換器1を駆動す
る。E/O変換器1から出力した光は、光アイソレータ
4とビームスプリッタ5,6を透過し外部に出力する。
電圧制御発振器21の出力周波数は、変調信号発生器1
9の出力によりランプ波変調される。電圧制御発振器2
1の出力は、分配器22で3つに分岐され、合波器3と
ミキサ11,12に入力される。
器21の出力が合波器3に加わると、E/O変換器1の
出力光強度の変調周波数は図2に示すようにランプ波変
調a(Δf/Δt) される。外部に出力された光は被
検査対象の光ファイバ7に入射し、光ファイバ中の障害
点で反射されてビームスプリッタ6に戻り、光検出器8
で検出される。光検出器8の出力は、ミキサ11で分配
器22の出力とミキシングされる。
き、分配器22の出力と光検出器8の出力との間には、 Δt=2・n・L/c0 n :光ファイバ7の屈折率 c0 :真空中の光速 の時間差がある。よって、ミキサ11の出力には、時間
差Δtの間に変化した周波数 Δf=a・Δt=2・a・n・L/c0 の信号が含まれる。
タ13で不要な周波数成分を取り除き、周波数解析器1
5で周波数と信号強度が解析される。変調の傾きaが一
定であれば、解析された周波数は障害点までの距離Lに
比例するため、周波数から距離Lが計算でき、信号強度
から反射量が求められる。
知の長さLc の光ファイバ9を透過して伝搬遅延し、光
検出器10で検出される。光検出器10の出力は、ミキ
サ12で分配器22の出力とミキシングされる。光ファ
イバ9で伝搬遅延され光検出器10で検出された信号と
分配器22の出力信号との間には一定の時間差t=n・
Lc /c0 が生じるため、伝搬遅延時間内に変化した変
調周波数の差、すなわち変調周波数の変化の傾き(単位
時間あたりの変調周波数変化量)と光ファイバ9による
伝搬遅延時間との積 f=a・t=a・n・Lc /c0 に等しい周波数の信号がミキサ12から出力される(図
2)。
タ14で不要な周波数成分が取り除かれる。変調周波数
の変化の傾きが一定(直線掃引されている)ならば、ロ
ウ・パス・フィルタ14より出力される信号の周波数は
一定となる。ロウ・パス・フィルタ14から出力された
信号は、発振器16より出力される既知の周波数の信号
と位相比較器17で周波数と位相が比較される。制御回
路18は、位相比較器17の出力によりミキサ12から
出力される信号の周波数が一定となるように制御信号を
出力する。制御回路18より出力された制御信号は、加
算器20で信号発生器19の出力と加算され、電圧制御
発振器21に入る。
キサ12から出力される信号の周波数が一定となり、変
調周波数の直線掃引が実現できる。
間当たりの光強度の変調周波数の変化量を検出し、変調
周波数の直線掃引制御を行う部分を直線掃引制御手段と
いう。この直線掃引制御手段は上記実施例に限定される
ものではなく、各種の構成が許される。例えば図3に示
すように、位相比較器17の出力を記憶装置23に記憶
し、そのデータを制御回路18に入力するようにしても
よい。この場合は、記憶装置23に記憶したデータに基
づいて制御回路18は変調周波数の直線掃引制御を繰り
返し行う。なお、この場合の変調信号発生器19からは
ランプ波変調された周波数の信号が出力される。以下の
実施例においても同じである。
24に与え、E/O変換器1の出力の光強度の変調周波
数を制御するようにした構成例であり、同様に光強度の
変調周波数の直線掃引制御が可能である。
く、駆動信号の遅れを利用して光強度の変調周波数の直
線掃引制御を行うもので、分配器22の出力を更に分配
器25に入力し、分配された一方を遅延回路26を通
し、他方の分配された信号とミキサ12でミキシング
し、位相比較器17に入力する場合の構成例である。な
お、実施例では分配器22と25を別個に設けたが、多
出力の分配器を用いれば、分配器は1つで足りる。
出力を記憶装置23に記憶するようにした構成例であ
る。
を、E/O変換器1の出力を変調する変調器24に入力
し、光強度の変調周波数の直線掃引制御を行う場合の構
成例である。
延回路を設けて変調信号を伝搬遅延させ、この遅延回路
の前後の変調信号に基づいて単位時間あたりの変調周波
数変化量を検出し、その変調周波数変化量を一定に制御
することができるので、光強度の変調周波数の直線掃引
が可能となり、障害点までの距離分解能と距離確度を容
易に向上させるという効果がある。
示す構成図
Claims (7)
- 【請求項1】E/O変換器と、 このE/O変換器を駆動する駆動回路と、 前記E/O変換器の光強度を変調する変調信号を出力す
る変調信号発生器と、 この変調信号発生器の出力を分岐して前記E/O変換器
およびその他の部分へ与える第1の分配器と、 前記E/O変換器の出力光を分岐する第1の分岐手段
と、 この第1の分岐手段の一方の出力光を透過させて被検査
対象の光ファイバに入射させると共にその光ファイバ中
の障害点からの反射光を前記第1の分岐手段からの入射
方向とは異なる方向へ反射する手段と、 この手段の出力光を検出する第1の光検出器と、 この第1の光検出器の出力と前記第1の分配器の出力とを
ミキシングする第1のミキサと、 この第1のミキサの出力を周波数解析して前記光ファイ
バ中の障害点までの距離と障害点からの反射量を求める
ことのできる周波数解析器と、 既知の長さの光導波路を通った前記第1の分岐手段の他
方の出力光を第2の光検出器で検出し、この第2の検出
器の出力と前記第1の分配器の出力とをミキシングして
得た信号の周波数が一定となるように前記変調信号発生
器を制御する信号を出力する直線掃引制御手段を具備し
たことを特徴とする光ファイバ検査装置。 - 【請求項2】前記直線掃引制御手段は、前記第1の分岐
手段の他方の出力光を通す前記既知の長さの光導波路
と、この既知の長さの光導波路の出力光を検出する第2
の光検出器と、この第2の光検出器の出力と前記第1の分
配器の出力とをミキシングする第2のミキサと、既知の
周波数信号を出力する発振器と、前記第2のミキサの出
力と前記発振器の出力との周波数差または位相差を検出
する位相比較器と、この位相比較器の出力に基づいて前
記第2のミキサの出力信号の周波数が一定となるように
前記変調信号発生器を制御する信号を出力する制御回路
より構成されたことを特徴とする請求項1記載の光ファ
イバ検査装置。 - 【請求項3】前記直線掃引制御手段は、前記第1の分岐
手段の他方の出力光を通す前記既知の長さの光導波路
と、この既知の長さの光導波路の出力光を検出する第2
の光検出器と、この第2の光検出器の出力と前記第1の分
配器の出力とをミキシングする第2のミキサと、既知の
周波数信号を出力する発振器と、前記第2のミキサの出
力と前記発振器の出力との周波数差または位相差を検出
する位相比較器と、この位相比較器の出力を記憶する記
憶装置と、この記憶装置のデータに基づいて前記変調周
波数が直線掃引されるように前記変調信号発生器の出力
を補正する信号を出力する制御回路より構成されたこと
を特徴とする請求項1記載の光ファイバ検査装置。 - 【請求項4】前記第1の分配器から与えられる出力に基
いて前記E/O変換器からの出力光を強度変調する変調
器が前記E/O変換器と前記第1の分岐手段との間に接
続され、 前記直線掃引制御手段は、前記変調信号発生器の出力を
分岐する第1の分配器と、前記第1の分岐手段の他方の
出力光を通す前記既知の長さの光導波路と、この既知の
長さの光導波路の出力光を検出する第2の光検出器と、
この第2の光検出器の出力と前記分配器の出力とをミキ
シングする第2のミキサと、既知の周波数信号を出力す
る発振器と、前記第2のミキサの出力と前記発振器の出
力との周波数差または位相差を検出する位相比較器と、
この位相比較器の出力に基づいて前記第2のミキサの出
力信号の周波数が一定となるように前記変調信号発生器
を制御する信号を出力する制御回路より構成されたこと
を特徴とする請求項1記載の光ファイバ検査装置。 - 【請求項5】前記直線掃引制御手段は、前記第1の分配
器からの1つの分岐出力をさらに分岐する第2の分配器
と、この第2の分配器の一方の出力を遅延する遅延回路
と、この遅延回路の出力と第2の分配器の他方の出力を
ミキシングする第2のミキサと、既知の周波数信号を出
力する発振器と、前記第2のミキサの出力と前記発振器
の出力との周波数差または位相差を検出する位相比較器
と、この位相比較器の出力に基づいて前記第2のミキサ
の出力信号の周波数が一定となるように前記変調信号発
生器を制御する信号を出力する制御回路より構成された
ことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ検査装置。 - 【請求項6】前記直線掃引制御手段は、前記第1の分配
器からの1つの分岐出力をさらに分岐する第2の分配器
と、この第2の分配器の一方の出力を遅延する遅延回路
と、この遅延回路の出力と第2の分配器の他方の出力を
ミキシングする第2のミキサと、既知の周波数信号を出
力する発振器と、前記第2のミキサの出力と前記発振器
の出力との周波数差または位相差を検出する位相比較器
と、この位相比較器の出力を記憶する記憶装置と、この
記憶装置のデータに基づいて前記変調周波数が直線掃引
されるように前記変調信号発生器の出力を補正する信号
を出力する制御回路より構成されたことを特徴とする請
求項1記載の光ファイバ検査装置。 - 【請求項7】前記第1の分配器から与えられる出力に基
いて前記E/O変換器からの出力光を強度変調する変調
器が前記E/O変換器と前記第1の分岐手段との間に接
続され、 前記直線掃引制御手段は、前記第1の分配器からの1つ
の分岐出力をさらに分岐する第2の分配器と、この第2
の分配器の一方の出力を遅延する遅延回路と、この遅延
回路の出力と第2の分配器の他方の出力をミキシングす
る第2のミキサと、既知の周波数信号を出力する発振器
と、前記第2のミキサの出力と前記発振器の出力との周
波数差または位相差を検出する位相比較器と、この位相
比較器の出力に基づいて前記第2のミキサの出力信号の
周波数が一定となるように前記変調信号発生器を制御す
る信号を出力する制御回路より構成されたことを特徴と
する請求項1記載の光ファイバ検査装置。
Priority Applications (6)
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JP01572095A JP3446850B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 光ファイバ検査装置 |
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DE0754939T DE754939T1 (de) | 1995-02-02 | 1996-01-30 | Messvorrichtung für optische fasern |
DE69632000T DE69632000T2 (de) | 1995-02-02 | 1996-01-30 | Messvorrichtung für optische fasern |
EP96901143A EP0754939B1 (en) | 1995-02-02 | 1996-01-30 | Optical fibre detecting device |
PCT/JP1996/000170 WO1996024038A1 (fr) | 1995-02-02 | 1996-01-30 | Dispositif de detection a fibres optiques |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08210945A JPH08210945A (ja) | 1996-08-20 |
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Family Applications (1)
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JP01572095A Expired - Fee Related JP3446850B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 光ファイバ検査装置 |
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CN110514413B (zh) * | 2018-05-22 | 2021-02-23 | 北京润光泰力科技发展有限公司 | 一种光纤围栏断纤快速检测系统 |
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1995
- 1995-02-02 JP JP01572095A patent/JP3446850B2/ja not_active Expired - Fee Related
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