JP4103999B2 - 光線路損失測定方法及び測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバからなる光線路の光損失を測定する光線路損失測定方法及び測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の光ファイバケーブルが融着やコネクタ等により接続された光線路において、その布設時や保守時に光損失を測定するための装置が開発されており、インサービス時においても、通信光に影響を与えることなく、試験、監視ができるように工夫されている。
【０００３】
（従来例１）
図１３は、従来の光線路損失測定装置の一例を示す構成図であり、伝送装置のインサービス時にも、通信に影響を与えることなく試験できるシステムの構成である。
【０００４】
図１３に示すように、本従来例の光線路損失測定装置は、測定対象である光ファイバ４が接続された光合分岐器６と、光合分岐器６の分岐側（ｃポート）に接続された光パルス試験器１と、光合分岐器６と光パルス試験器１との間に接続された通信光遮断フィルタ１８と、光線路を構成する光ファイバ４及び光ファイバ５の両端部に接続された試験光遮断フィルタ４１、４０とを有している。試験光遮断フィルタ４１、４０には、伝送装置１６、１７が接続され、伝送装置１６、１７からの光信号が、光ファイバ４、５間を送受信されて、伝送される。
【０００５】
光合分岐器６は、１×２の３つの光入出力ポート（ａ、ｂ、ｃポート）を備え、ａポートからｂポートヘ、若しくは、ｃポートからｂポートへ、又は、ｂポートからａポート及びｃポートへのいずれへも光が出射されるものである。そして、光合分岐器６のａポートには、光ファイバ５の一端側が接続され、光ファイバ５の他端側に試験光遮断フィルタ４１が接続されている。又、光合分岐器６のｂポートには、光ファイバ４の一端側が接続され、光ファイバ４の他端側に試験光遮断フィルタ４０が取り付けられている。又、光合分岐器６のｃポートには、コネクタ９を介して光パルス試験器１が取り付けられている。光ファイバ４は、実際には、融着接続点１０、コネクタ接続点１１を経て試験光遮断フィルタ４０が取り付けられる。
【０００６】
本従来例の光線路損失測定装置では、通信光を透過し、試験光を遮断する特性を持つ試験光遮断フィルタ４０、４１が、伝送装置１６、１７の前にそれぞれ挿入されている。又、通信光を遮断し、試験光を透過する特性を持つ通信光遮断フィルタ１８が、光パルス試験器１の前に挿入されている。このような構成を有するため、伝送装置１６、１７間に使われている通信波長（λ１：例えば１３１０ｎｍ）とは異なる試験波長（λ２：例えば１６５０ｎｍ）を、光パルス試験器１が試験光として使うことで、通信光に対して影響を与えることなく試験を行うことが可能となる。
【０００７】
図１４は、従来の光線路損失測定装置の光パルス試験器１において測定されたＯＴＤＲ波形のグラフである。
縦軸が後方散乱光レベル、横軸が距離であり、光ファイバ４の近端側の後方散乱レベルがＸ０（ｄＢ）、遠端側の後方散乱光レベルがＸ１（ｄＢ）である場合、光ファイバ４の光損失ＦＬｏｓｓ（ｄＢ）は、以下の式で求められる。
ＦＬｏｓｓ＝Ｘ０−Ｘ１
なお、ＦＬｏｓｓには、光ファイバ４の途中にある融着接続点１０やコネクタ接続点１１による損失も含まれる。
【０００８】
（従来例２）
図１５は、従来の光線路損失測定装置の他の一例を示す構成図である。
本従来例は、光合分岐器２７を除く基本的な構成は、図１３に示した従来例１と同等であるため、重複する説明は省略する。
【０００９】
本従来例の光線路損失測定装置は、３ポートの光合分岐器６のかわりに、４ポートの光合分岐器２７を使用した点が異なる。
光合分岐器２７は、２×２の４つの光入出力ポート（ａ、ｂ、ｃ、ｄポート）を備え、ａポートからｂポート及びｄポートヘ、若しくは、ｃポートからｂポート及びｄポートへ、又は、ｂポートからａポート及びｃポートヘ、若しくは、ｄポートからａポート及びｃポートへのいずれへも光が出射されるものである。そして、光合分岐器２７のｄポートには、光ファイバ５の測定時に、コネクタ２８を介して光パルス試験器１が接続される。
【００１０】
つまり、光ファイバ４を測定する場合には、コネクタ９を介して光パルス試験器１が光合分岐器２７のｃポートに接続され、又、光ファイバ５を測定する場合には、コネクタ２８を介して光パルス試験器１が光合分岐器２７のｄポートに接続される。このように、４ポートの光合分岐器２７を用い、光パルス試験器１の接続ポートを変更することで、光ファイバ４、５をそれぞれ測定することが可能となる。
【００１１】
（従来例３）
図１６は、従来の光線路損失測定装置の他の一例を示す構成図であり、図１３に示した従来例１の光線路損失測定装置に光スイッチを組み合わせたシステムである。
本従来例も光スイッチを除く基本的な構成は、図１３に示した従来例１と同等であるため、重複する説明は省略する。
【００１２】
本従来例では、１×Ｎ光スイッチ２５を使用し、１心側のヘッド２６には光パルス試験器１を接続し、Ｎ心側には光合分岐器６のｃポートをコネクタ９を介して接続する構成である。図１６では、便宜上１つの光線路しか示していないが、実際には複数の光ファイバ４、５が、複数の光合分岐器６のｃポート及びコネクタ９を介して、１×Ｎ光スイッチ２５のＮ心側に接続される。又、ヘッド２６は、１×Ｎ光スイッチ２５の長手方向に、機械的に移動可能な構成であり、移動することによりＮ心側光ファイバの任意の１つを選択している。
【００１３】
つまり、１×Ｎ光スイッチ２５により、光パルス試験器１が接続されるＮ心側光ファイバを切り換えることで、１台の光パルス試験器１で、複数の光ファイバ４を試験することが可能となり、光合分岐器６に光パルス試験器１及び試験光遮断フィルタ１８を、測定毎に人手で取り付ける必要がない。
【００１４】
（従来例４）
図１７は、従来の光線路損失測定装置の他の一例を示す構成図であり、図１５に示した従来例２の光線路損失測定装置に光スイッチを組み合わせたシステムである。
本従来例も光スイッチを除く基本的な構成は、図１５に示した従来例２と同等であるため、重複する説明は省略する。
【００１５】
本従来例では、１×Ｎ光スイッチ２５を使用し、１心側のヘッド２６には光パルス試験器１を接続し、Ｎ心側の１つに光合分岐器２７のｃポートをコネクタ９を介して接続し、Ｎ心側の他の１つに光合分岐器２７のｄポートをコネクタ２８を介して接続する構成である。図１７でも、便宜上１つの光線路しか示していないが、実際には複数の光ファイバ４、５が、複数の光合分岐器２７のｃポート、コネクタ９及び光合分岐器２７のｄポート及びコネクタ２８を介して、１×Ｎ光スイッチ２５のＮ心側に接続される。
【００１６】
本従来例も、１×Ｎ光スイッチ２５により、光パルス試験器１が接続されるＮ心側光ファイバを切り換えることで、１台の光パルス試験器１で、複数の光ファイバ４及び光ファイバ５をそれぞれ試験することが可能となり、光合分岐器２７に光パルス試験器１及び試験光遮断フィルタ１８を、測定毎に人手で取り付ける必要がない。
【００１７】
なお、図１６や図１７に示すシステムは、下記非特許文献１等において、光線路試験システムの名称にて紹介されている。
【００１８】
【非特許文献１】
「なーるほど光アクセス網とπシステム」、電気通信協会、１９９９年発行、Ｐ１１１〜Ｐ１１４
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
図１８に、従来の光線路損失測定装置における光線路の現実的な接続構成を示す。
これは、図１３に示した実施例１の光線路及び光線路損失測定装置を、より実際に近い構成で示したものである。
【００２０】
図１８に示すように、光合分岐器６と光ファイバ４とは、実際には、コネクタ７を介して接続されている。又、光ファイバ４の遠端側で、コネクタ８の接続点と試験光遮断フィルタ４０とが近接している場合がある。つまり、遠端部の近傍に融着やコネクタによる接続点がある場合、それらによる後方散乱光の影響を受けて、正確な測定ができないおそれがある。
【００２１】
図１９は、図１８に示した現実的な光線路において、光線路損失測定装置により測定されたＯＴＤＲ波形のグラフである。
図１９に示すように、測定波形の近端では、コネクタ７によるフレネル反射４２によって、近端の後方散乱光レベルを正確に求めることができない。又、コネクタ８で発生するフレネル反射４３によって、遠端側の後方散乱光レベルを正確に求めることができない。つまり、測定対象となる光線路の近端部、遠端部の近傍に、これらの後方散乱光レベルに影響を与えるコネクタ接続点や融着接続点が存在するために、光線路の特性の測定を困難にしている。これは、図１６に示す１×Ｎ光スイッチ２５を使用した場合においても、同様に発生する問題である。
【００２２】
又、図１３、図１６に示す従来例１、３では、光ファイバ４の損失しか測定することしかできなかった。図１５、図１７に示す従来例２、４では、光ファイバ４、５の損失を測定することができるが、その測定の際には、前述したように、少なくとも２回測定する必要があった。
【００２３】
更に、光ファイバ４や光ファイバ５の損失しか測定できないため、伝送装置１６から伝送装置１７の間の光線路、つまり、光ファイバ５、光合分岐器６、光ファイバ４を含む全体の光線路の損失を、光パルス試験器１によって求めることができなかった。
【００２４】
つまり、従来の光線路損失測定方法及び装置では、１つの光線路であっても、光線路全体の測定のために、光パルス試験器１のつなぎ換えや少なくとも２回以上の測定が必要であったり、光線路の端部近傍にコネクタ等の接続点がある場合測定が不正確になったりしていた。
【００２５】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、１回の測定で、伝送装置間の光線路の損失を正確に求める光線路損失測定方法及び光線路損失測定装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定方法は、
光ファイバからなる光線路に、光を合分岐する光合分岐手段を挿入して接続し、
光合分岐手段の分岐側の１つに、光線路の特性を測定する光試験手段を接続し、
試験光を反射する光反射手段を、光線路の両端部に接続し、
一方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）とし、
他方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）とする場合、
光試験手段から光線路に試験光を入射すると共に、試験光により光線路で発生された応答光を光試験手段により受光し、
その応答光の波形から
光線路の端部の位置に、光試験手段により観測される一方の光反射手段の一次反射のレベルＲＢ（ｄＢ）と、
１次反射が測定される位置から、光線路の長さ分離れた位置に、光試験手段により観測される一方の光反射手段の２次反射のレベルＲＡ（ｄＢ）とを、１回で測定して、
光線路の光損失ＦＬｏｓｓ（ｄＢ）を、
ＦＬｏｓｓ＝ＲＢ＋（ＲＬｏｓｓＢ／２）−ＲＡ＋（ＲＬｏｓｓＡ／２）
の式から求めることを特徴とする。
なお、試験光としては、光パルスを用いており、応答光は、光パルスにより光線路で発生する後方散乱光及びフレネル反射光からなる。
【００２７】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定方法は、
上記光線路損失測定方法において、
試験光とは異なる波長の通信光を送受信する伝送手段を、両端部の光反射手段の各々に接続し、
試験光を透過すると共に、通信光を遮断する光遮断手段を、光試験手段と光分岐手段との間に接続し、
光反射手段を、通信光を透過すると共に、試験光を反射して遮断するものとすることを特徴とする。
【００２８】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定方法は、
上記光線路損失測定方法において、
光合分岐手段を、１×２の３つの光入出力ポートを有するものとし、
光合分岐手段の２ポート側の一方と１ポート側に光線路を接続し、
光合分岐手段の２ポート側の他方に光試験手段を接続することを特徴とする。
【００２９】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定方法は、
上記光線路損失測定方法において、
光合分岐手段を、２×２の４つの光入出力ポートを有するものとし、
光合分岐手段の２ポート側の一方と他の２ポート側の一方に光線路を接続し、
光合分岐手段の２ポート側の他方に光試験手段を接続し、
光合分岐手段の他の２ポート側の他方に、試験光が反射しない無反射終端又は屈折率整合材を接続することを特徴とする。
【００３０】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定装置は、
光ファイバからなる光線路に挿入されて接続され、光を合分岐する光合分岐手段と、
光合分岐手段の分岐側の１つに接続され、光線路に試験光を入射すると共に、試験光により光線路で発生された応答光を受光して、応答光の波形から光線路の特性を測定する光試験手段と、
光線路の両端に接続され、試験光を反射する光反射手段とを有し、
一方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）とし、
他方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）とし、
光線路の端部の位置に、光試験手段により観測され、測定された一方の光反射手段の一次反射のレベルをＲＢ（ｄＢ）とし、
前記１次反射が測定された位置から、前記光線路の長さ分離れた位置に、光試験手段により観測され、測定された一方の光反射手段の２次反射のレベルをＲＡ（ｄＢ）とする場合、
光線路の光損失ＦＬｏｓｓ（ｄＢ）が、
ＦＬｏｓｓ＝ＲＢ＋（ＲＬｏｓｓＢ／２）−ＲＡ＋（ＲＬｏｓｓＡ／２）
の式から求められることを特徴とする。
【００３１】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定装置は、
上記光線路損失測定装置において、
両端部の光反射手段の各々に接続され、試験光とは異なる波長の通信光を送受信する伝送手段と、
光試験手段と光分岐手段との間に接続され、試験光を透過すると共に、通信光を遮断する光遮断手段とを有し、
光反射手段が、通信光を透過すると共に、試験光を反射して遮断するものであることを特徴とする。
【００３２】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定装置は、
上記光線路損失測定装置において、
光合分岐手段が、１×２の３つの光入出力ポートを有し、
光線路が、光合分岐手段の２ポート側の一方と１ポート側に接続され、
光試験手段が、光合分岐手段の２ポート側の他方に接続されたことを特徴とする。
【００３３】
上記課題を解決する本発明に係る光線路損失測定装置は、
上記光線路損失測定装置において、
光合分岐手段が、２×２の４つの光入出力ポートを有し、
光線路が、光合分岐手段の２ポート側の一方と他の２ポート側の一方に接続され、
光試験手段が、光合分岐手段の２ポート側の他方に接続され、
試験光が反射しない無反射終端又は屈折率整合材が、光合分岐手段の他の２ポート側の他方に接続されたことを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明は、光ファイバからなる光線路の光損失の測定の際に、光線路の両端に接続された２つの光反射器（光反射手段）と、光線路の途中に挿入された光合分岐器（光合分岐手段）と、光合分岐器に接続された光パルス試験器（光試験手段）とにより構成された光線路損失測定装置を用いて、２つの光反射器の反射減衰量が既知であるとき、光パルス試験器から入射された試験光が、測定対象の光線路の遠端部の光反射器から反射された１次反射レベルと、この１次反射が近端部の光反射器に反射され、再び遠端部の光反射器から反射された２次反射レベルを測定することにより、つなぎ換えることなく、１回の測定だけで、測定対象の光線路の損失を正確に算出するものである。
【００３５】
従来の光線路損失測定装置では、光線路の両端部に、試験光が通信光へ影響を与えないようにするための試験光遮断フィルタを設けているだけであり、この部分での試験光の反射に関しては、何ら考慮されていなかった。しかしながら、本発明においては、光線路の両端部に、少なくとも試験光を反射する光反射器を設け、この反射を積極的に利用することで、上記効果を実現するようにしている。そこで、本発明に係る光線路損失測定方法及び光線路損失測定装置について、以下に示す図面を参照して、その実施形態のいくつかを説明する。
【００３６】
（実施例１）
図１は、本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の一例を示す構成図である。
【００３７】
図１に示すように、本実施例の光線路損失測定装置は、測定対象となる光線路（光ファイバ４、５等からなる）の途中に挿入されて接続され、光を合分岐する１×２光合分岐器６と、光合分岐器６の分岐側ポートに接続され、光線路の特性を測定する光パルス試験器１と、光線路の両端部に接続された光反射器２、３とを有している。なお、便宜上、図１中では、光反射器２を遠端部の光反射器とし、光反射器３を近端部の光反射器とする。
【００３８】
本発明の場合、測定対象となる光線路は、光反射器２から光反射器３の間の光線路、つまり、実際に光通信の伝送装置（伝送手段）が使用する光の経路（後述の図５を参照）となっており、具体的に図１中で示すと、光ファイバ５、光合分岐器６、コネクタ７、光ファイバ４（融着接続点１０、コネクタ接続点１１を含む）及びコネクタ８の部分である。
【００３９】
光合分岐器６は、１×２の３つの光入出力ポート（ａ、ｂ、ｃポート）を備え、ａポートからｂポートヘ、若しくは、ｃポートからｂポートへ、又は、ｂポートからａポート及びｃポートへのいずれへも光が出射されるものである。そして、光合分岐器６のａポートには、光ファイバ５の一端側が接続され、光ファイバ５の他端側には、光反射器３が接続されている。又、光合分岐器６のｂポートには、コネクタ７を介して光ファイバ４の一端側が接続され、光ファイバ４の他端側には、コネクタ８を介して光反射器２が接続されている。又、光合分岐器６のｃポートには、コネクタ９を介して光パルス試験器１が取り付けられている。光ファイバ４は、光ファイバ同士を接続するため、図１に示すような融着接続点１０、コネクタ接続点１１を有することがある。なお、光合分岐器６としては、波長無依存性のものが使用されている。
【００４０】
光パルス試験器１は、所定波長、所定パワーのパルス光を発生する光源を有し、又、そのパルス光の反射波を測定する光センサ等を有するものである。測定時には、光合分岐器６のｃポートから光線路に試験光となるパルス光を入射すると共に、試験光により光線路で発生された後方散乱光及びフレネル反射光からなる応答光を受光し、応答光の波形から光線路の特性を測定している。
【００４１】
光反射器２、３は、光パルス試験器１から入射される試験光を反射するものであれば、どのようなものでもよい。又、光反射器２の既知の反射減衰量はＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）、光反射器３の既知の反射減衰量は、ＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）である。
【００４２】
次に、本実施例の光線路損失測定装置を用いた測定方法を図２乃至図４を用いて説明する。
図２は、図１に示した本実施例の光線路損失測定装置でのフレネル反射を説明する図であり、図３は、フレネル２次反射を説明する図である。
【００４３】
本実施例の測定方法において、測定対象となる光線路の損失ＦＬｏｓｓを求めるためには、光パルス試験器１を用いて、光反射器２からのフレネル反射１２、フレネル２次反射１３を測定する必要がある。
【００４４】
具体的には、光パルス試験器１から出力された光パルスは、光合分岐器６を経由して、光ファイバ４に入射される。その後、光パルスは光ファイバ４を伝播し、光反射器２にて反射される。
【００４５】
光反射器２で反射した光パルスは、光ファイバ４を伝播して、光合分岐器６のｂポートに入射され、ｃポートとａポートに分かれる。
【００４６】
ｃポートから出た光パルスは、光パルス試験器１に戻り、光反射器２の位置にフレネル反射１２として観測される。つまり、光ファイバ４の長さをＸ（ｋｍ）とすると、光線路の遠端部に位置する光反射器２からのフレネル反射１２が、光パルス試験器１において、光線路の遠端部の位置Ｘ（ｋｍ）にて、反射レベルＲＢ（ｄＢ）として測定される。図２中に、フレネル反射１２の光パルスの経路を点線で示す。
【００４７】
一方、光合分岐器６のａポートから出た光パルスは、光ファイバ５を伝播し、光反射器３で反射し、再び光ファイバ５を伝播し、光合分岐器６のａポートに戻り、ｂポートから出射される。
【００４８】
光合分岐器６のｂポートから出射された光パルスは、光ファイバ４に入射される。その後、光パルスは再び光ファイバ４を伝播し、光反射器２にて反射される。光反射器２で反射した光パルスは、光ファイバ４を伝播して、光合分岐器６のｂポートに入射され、ｃポートとａポートに分かれる。
【００４９】
ｃポートから出た光パルスは光パルス試験器１に戻り、光反射器２の位置Ｘ（ｋｍ）から、光反射器２から光反射器３の間の距離の分遠方の位置に、光反射器２からのフレネル２次反射１３として観測される。つまり、光ファイバ５の長さをＹ（ｋｍ）とすると、光線路の遠端部に位置する光反射器２からのフレネル２次反射１３が、光パルス試験器１において、フレネル反射１２が測定された光線路の遠端部の位置Ｘ（ｋｍ）から、光線路の長さ分［Ｘ＋Ｙ（ｋｍ）]離れた位置［Ｘ＋Ｘ＋Ｙ（ｋｍ）]にて、反射レベルＲＡ（ｄＢ）として測定される。図３中に、フレネル２次反射１３の光パルスの経路を点線で示す。
【００５０】
図４は、本実施例の光線路損失測定装置及び測定方法により測定されたＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectmeter）波形のグラフである。
なお、このグラフでは、分かりやすくするため、レイリー散乱による後方散乱光のレベルは省略して記載した。
【００５１】
図４に示すように、本実施例の光線路損失測定装置及び測定方法では、１回の測定を行うだけで、光反射器２に対するフレネル反射１２及びフレネル２次反射１３のそれぞれのレベルを測定できることがわかる。
【００５２】
光反射器２の反射減衰量ＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）、光反射器３の反射減衰量ＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）は既知であるため、光パルス試験器１で測定した光反射器２のフレネル反射レベルがＲＢ（ｄＢ）、光反射器２のフレネル２次反射レベルがＲＡ（ｄＢ）であるの場合、光ファイバ５、光合分岐器６、光ファイバ線路４の全体の光損失、つまり、光反射器３から光反射器２の間の光線路の損失をＦＬｏｓｓ（ｄＢ）は、次の式にて求められる。
ＦＬｏｓｓ＝ＲＢ＋（ＲＬｏｓｓＢ／２）−ＲＡ＋（ＲＬｏｓｓＡ／２）
ここで、光反射器２、３の反射減衰量は、光反射器２、３の製造時に、予め測定されていたものである。
【００５３】
上記式は、図２に示す経路にて観測されたフレネル反射１２の反射レベルＲＢ（ｄＢ）と、図３に示す経路にて観測されたフレネル２次反射１３の反射レベルＲＡ（ｄＢ）との差が、光反射器２から光反射器３の間の光線路の損失ＦＬｏｓｓ（ｄＢ）と一致し、更に、光反射器２及び光反射器３の反射減衰量が０ｄＢではないため、それらの反射減衰量ＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）、ＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）を補正したものである。
【００５４】
なお、他のコネクタ、例えば、光ファイバ４の近端にあるコネクタ７や遠端にあるコネクタ８で発生するフレネル反射量より、光反射器２、光反射器３の反射が、十分大きい必要があるため、光反射器２、光反射器３の反射減衰量は、０〜１ｄＢと完全反射に近いほうが精度よく測定することができる。又、光パルス試験器１の光パルスの発光周期は、フレネル反射１２がフレネル２次反射１３と混ざらないように、発光周期間隔を充分におく必要がある。
【００５５】
（実施例２）
図５は、本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例を示す構成図である。
なお、本実施例の光線路損失測定装置において、実施例１にて示した光線路損失測定装置と同等の部分には、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５６】
図５に示すように、本実施例の光線路損失測定装置は、測定対象となる光線路（光ファイバ４、５等からなる）の途中に挿入されて接続され、光を合分岐する光合分岐器６と、光合分岐器６の分岐側ポートに接続され、光線路の特性を測定する光パルス試験器１と、光線路の両端部に接続された光反射器１４、１５と、光合分岐器６と光パルス試験器１との間に接続された通信光遮断フィルタ１８とを有している。
【００５７】
光反射器１４、１５は、伝送装置１６、１７からの通信光λ１は透過させ、光パルス試験器１からの試験光λ２は反射させる特性を持つものである（詳細は、後述の図６、図７参照）。又、光パルス試験器１の前に設けられた通信光遮断フィルタ１８は、通信光λ１を遮断し、試験光λ２を透過する特性を持つものである。
【００５８】
光反射器１４、１５には、通信光により光信号を送受信する伝送装置１６、１７が接続されている。伝送装置１６、１７では、試験光の波長λ２とは異なる波長λ１の通信光を用いて、光線路間の通信が行われている。このような構成とすることにより、伝送装置１６、１７からの通信光と、光パルス試験器１からの試験光とが、互いに影響を与えることがなく、光線路の損失試験を実施できることとなる。つまり、本実施例の光線路損失測定装置では、伝送装置１６、１７のインサービス時にも、通信に影響を与えることなく試験できるシステムとなる。
【００５９】
具体的には、伝送装置１６、１７間で使われている通信光の波長λ１（例えば１３１０ｎｍ）とは異なる試験光の波長λ２（例えば１６５０ｎｍ）を、光パルス試験器１が試験光として使うことで、光パルス試験器１からの試験光を光反射器１４、１５が反射及び遮断するため、通信に対して影響を与えることなく実施例１の測定方法と同様に、光線路の損失を測定することができる。
【００６０】
図６は、本実施例にて使用する光反射器１４、１５の概略の構成図である。
図６に示すように、光ファイバ１９が接続された光反射器１４、１５に設けられた光反射素子２０は、試験光が通信光に影響を与えないように、通信光の波長λ１を透過し、試験光の波長λ２は反射及び遮断する特性を持つものである。
【００６１】
上記特性を有する光反射器の、更に具体的な構成例の断面図を、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す。
図７（ａ）に示す光反射器１４、１５は、誘電体多層膜フィルタ２３を用いたものである。誘電体多層膜フィルタ２３は、適宜な誘電体膜を複数積層することで、特定の波長の光を透過し、他の特定の波長の光を高効率に反射するものである。この光反射器１４、１５の具体的な構成は、ＳＣコネクタフェルール２２を保持するハウジング２１内に、誘電体多層膜フィルタ２３を設けた構造であり、ハウジング２１に光ファイバ１９を接続することで、上記特性を有する光反射器となる。
【００６２】
又、図７（ｂ）に示す光反射器１４、１５は、ファイバグレーティングフィルタ２４を用いたものである。ファイバグレーティングフィルタ２４は、ファイバのコア部の屈折率を周期的に変化させることで、特定の波長の光を透過し、他の特定の波長の光を任意に反射させることができるものである。この光反射器１４、１５の具体的な構成は、ＳＣコネクタフェルール２２内の光ファイバのコア部分をファイバグレーティングフィルタ２４とした構造であり、ハウジング２１に光ファイバ１９を接続することで、上記特性を有する光反射器となる。
【００６３】
なお、本実施例では、コネクタフェルールとして、ＳＣコネクタを用いたが、ＭＵコネクタやＬＣコネクタでも同様の構造で、上記特性を有する光反射器が実現可能である。
【００６４】
（実施例３）
図８は、図５に示した本実施例の光線路損失測定装置の変形例であり、１×Ｎ光スイッチ２５を組み合わせたシステムの構成図である。
なお、本実施例の光線路損失測定装置は、実施例２にて示した光線路損失測定装置と略同等であるため、重複する部分の説明は省略する。
【００６５】
本実施例の光線路損失測定装置は、１×Ｎ光スイッチ２５が、光パルス試験器１と光合分岐器６との間に設けられている点が特徴である。具体的には、１×Ｎ光スイッチ２５の１心側のヘッド２６に、光パルス試験器１が通信光遮断フィルタ１８を介して接続されており、１×Ｎ光スイッチ２５のＮ心側には、複数の光線路に挿入された複数の光合分岐器６のｃポートが接続されている（便宜上、図８中では１つの光線路のシステムのみを図示）。
【００６６】
１×Ｎ光スイッチ２５は、光パルス試験器１からの光ファイバが接続された１心側のヘッド２６が、モータ等により駆動されるボールネジ上を、その長手方向に移動することで、任意のＮ心側の光ファイバを選択する光スイッチである。上記構成であるため、光パルス試験器１及び１×Ｎ光スイッチ２５を遠隔自動制御することで、試験毎に光パルス試験器１を接続し直すことなく、全ての光線路の損失測定を行うことができる。なお、上記構成の光スイッチに限らず、例えば、熱光学効果を用いた光スイッチやＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）と呼ばれるマイクロマシーン技術を用いた光スイッチ等を、光線路損失測定装置に組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
本実施例の光線路損失測定装置では、特に、心線数の多い光ファイバケーブルの試験を行う際には、人手を介して接続を行う必要がなくなるため、作業を自動化でき、大幅に作業時間、作業コストを低減できる。
【００６８】
（実施例４）
図９は、４ポートの光合分岐器を用いた光線路損失測定装置でのフレネル反射、フレネル２次反射を説明する図である。
【００６９】
上記実施例１乃至実施例３の光線路損失測定装置において、３つの光入出力ポートを有する光合分岐器６の替わりに、４つの光入出力ポートを有する光合分岐器２７を用いることもできる。これは、光合分岐器２７の１つのポートに、コネクタ２８を介して光パワーメータ２９を取り付けることで、伝送装置（この場合、後述の図１１では、伝送装置１７が測定対象となる）の光出力レベルを測定するためである。
【００７０】
なお、光合分岐器２７は、２×２の４つの光入出力ポート（ａ、ｂ、ｃ、ｄポート）を備え、ａポートからｂポート及びｄポートヘ、若しくは、ｃポートからｂポート及びｄポートへ、又は、ｂポートからａポート及びｃポートヘ、若しくは、ｄポートからａポート及びｃポートへのいずれへも光が合分岐されるものである。
【００７１】
ところが、上記構成の光線路損失測定装置では、光合分岐器２７のｄポート側のコネクタ２８に光パワーメータ２９を接続していない場合、光パルス試験器１からの試験光が、光合分岐器２７のｄポート側のコネクタ２８で反射して、正確な測定ができない場合がある。具体的には、光合分岐器２７のｄポートに接続されたコネクタ２８が開放状態の場合には、光パルス試験器１からの試験光が、光合分岐器２７のｄポート側のコネクタ２８で大きく反射して、図９中の点線で示すような経路のフレネル反射３０（コネクタ２８からの反射）、フレネル２次反射３１（コネクタ２８からの反射が、光反射器３、更に光反射器２にから反射されたもの）を発生することとなる。
【００７２】
図９に示した光線路損失測定装置において測定されたＯＴＤＲ波形のグラフを図１０に示す。
図１０に示すように、上記構成の光線路損失測定装置では、光反射器２からのフレネル反射１２及びフレネル２次反射１３だけではなく、フレネル反射１２の近傍に、コネクタ２８及び光反射器２からのフレネル２次反射３１が観測されることとなり、フレネル反射１２がこのフレネル２次反射３１の影響を受けて、正確な損失測定ができないおそれがある。
【００７３】
そこで、本実施例では、光パワーメータ２９を用いない時には、光合分岐器２７のｄポートに接続されたコネクタ２８に、無反射終端３２を取り付けることで、光パルス試験器１からの試験光が、光合分岐器２７のｄポートで反射して、正しい測定ができなくなることを防いでいる。
【００７４】
図１１が、図９に示した光線路損失測定装置に無反射終端を設けたシステムの構成図であり、本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例である。
図１１に示す本実施例の光線路損失測定装置の構成を説明すると、測定対象となる光線路（光ファイバ４、５等からなる）の途中に挿入されて接続され、光を合分岐する２×２光合分岐器２７と、光合分岐器２７の分岐側ポート（ｃポート）に接続され、光線路の特性を測定する光パルス試験器１と、光合分岐器２７の他の分岐側ポート（ｄポート）に接続され、光を反射させない無反射終端３２と、光線路の両端部に接続された光反射器１４、１５と、光合分岐器２７と光パルス試験器１との間に接続された通信光遮断フィルタ１８とを有するものである。
【００７５】
（実施例５）
図１２は、図９に示した光線路損失測定装置に１×Ｎ光スイッチ３３を組み合わせたシステムの構成図であり、本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例である。
本実施例の光線路損失測定装置は、図１１に示した光線路損失測定装置と略同等であるため、重複する説明は省略する。
【００７６】
図１２に示すように、本実施例の光線路損失測定装置は、１×Ｎ光スイッチ３３の１心側のヘッド３４に光パルス試験器１を接続し、Ｎ心側の１つを光合分岐器２７のｃポートに接続すると共に、光合分岐器２７のｄポートに接続されたコネクタ２８に、無反射終端３２ではなく、１×Ｎ光スイッチ３３のＮ心側の他の１つを接続している。１×Ｎ光スイッチ３３の内部には、屈折率整合材３５が設けられており、無反射終端器３２と同様に、光合分岐器２７のｄポートでの反射を低減することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、光線路の両端部に試験光を反射する光反射器を設けたので、光線路を構成する光ファイバの接続に多用される光コネクタによるフレネル反射の影響を受けることなく、光パルス試験器を用いて、光反射器間の光線路の光損失を１回の測定で精度よく求めることができ、
【００７８】
又、光反射器が伝送装置の通信光は透過すると共に、光パルス試験器からの試験光を反射及び遮断することで、伝送装置間で行われている光通信サービスに影響を与えることなく、光線路の光損失を精度よく測定することができる。
【００７９】
更に、４つの光入出力ポートを備えた２×２光合分岐器を用い、この光合分岐器の分岐ポートの１つに、光パワーメータを取り付けることで、伝送装置の出力を測定可能とすると共に、光パワーメータを使用しないときには、替わりに無反射終端又は屈折率整合材を取り付けることで、この分岐器ポートにおいて発生する反射の影響を抑えて、光線路の光損失を精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の一例（実施例１）を示す構成図である。
【図２】図１に示した光線路損失測定装置でのフレネル反射を説明する図である。
【図３】図１に示した光線路損失測定装置でのフレネル２次反射を説明する図である。
【図４】図１に示した光線路損失測定装置において測定されたＯＴＤＲ波形のグラフである。
【図５】本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例（実施例２）を示す構成図である。
【図６】図５に示した光線路損失測定装置における光反射器の概略構成図である。
【図７】図６に示した光反射器の具体的な構成例の断面図である。
【図８】本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例（実施例３）を示し、図５に示した光線路損失測定装置に光スイッチを組み合わせたシステムの構成図である。
【図９】４ポートの光合分岐器を用いた光線路損失測定装置でのフレネル反射、フレネル２次反射を説明する図である。
【図１０】図９に示した光線路損失測定装置において測定されたＯＴＤＲ波形のグラフである。
【図１１】本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例（実施例４）を示し、図９に示した光線路損失測定装置に無反射終端を設けたシステムの構成図である。
【図１２】本発明に係る光線路損失測定装置の実施形態の他の一例（実施例５）を示し、図９に示した光線路損失測定装置に光スイッチを組み合わせたシステムの構成図である。
【図１３】従来の光線路損失測定装置の一例を示す構成図である。
【図１４】図１３に示した光線路損失測定装置において測定されたＯＴＤＲ波形のグラフである。
【図１５】従来の光線路損失測定装置の他の一例を示す構成図である。
【図１６】図１３に示した光線路損失測定装置に光スイッチを組み合わせたシステムの構成図である。
【図１７】図１５に示した光線路損失測定装置に光スイッチを組み合わせたシステムの構成図である。
【図１８】従来の光線路損失測定装置における光線路の現実的な接続構成を示す図である。
【図１９】図１８に示した光線路損失測定装置において測定されたＯＴＤＲ波形のグラフである。
【符号の説明】
１ 光パルス試験器
２ 光反射器
３ 光反射器
４ 被測定光ファイバ
５ 光ファイバ
６ 光合分岐器
７ コネクタ
８ コネクタ
９ コネクタ
１０ 融着接続点
１１ コネクタ接続点

Claims (8)

1. 光ファイバからなる光線路に、光を合分岐する光合分岐手段を挿入して接続し、
   前記光合分岐手段の分岐側の１つに、前記光線路の特性を測定する光試験手段を接続し、
   前記光試験手段から前記光線路に試験光を入射すると共に、前記試験光により前記光線路で発生された応答光を前記光試験手段により受光して、前記応答光の波形から前記光線路の損失を測定する光線路損失測定方法において、
   前記試験光を反射する光反射手段を、前記光線路の両端部に接続し、
   前記一方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）とし、
   前記他方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）とする場合、
   前記光線路の端部の位置に、前記光試験手段により観測される前記一方の光反射手段の１次反射のレベルＲＢ（ｄＢ）と、
   前記１次反射が測定される位置から、前記光線路の長さ分離れた位置に、前記光試験手段により観測される前記一方の光反射手段の２次反射のレベルＲＡ（ｄＢ）とを測定して、
   前記光線路の光損失ＦＬｏｓｓ（ｄＢ）を、
   ＦＬｏｓｓ＝ＲＢ＋（ＲＬｏｓｓＢ／２）−ＲＡ＋（ＲＬｏｓｓＡ／２）
   の式から求めることを特徴とする光線路損失測定方法。
2. 請求項１記載の光線路損失測定方法において、
   前記試験光とは異なる波長の通信光を送受信する伝送手段を、両端部の前記光反射手段の各々に接続し、
   前記試験光を透過すると共に、前記通信光を遮断する光遮断手段を、前記光試験手段と前記光分岐手段との間に接続し、
   前記光反射手段を、前記通信光を透過すると共に、前記試験光を反射して遮断するものとすることを特徴とする光線路損失測定方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の光線路損失測定方法において、
   前記光合分岐手段を、１×２の３つの光入出力ポートを有するものとし、
   前記光合分岐手段の２ポート側の一方と１ポート側に前記光線路を接続し、
   前記光合分岐手段の２ポート側の他方に前記光試験手段を接続することを特徴とする光線路損失測定方法。
4. 請求項１又は請求項２記載の光線路損失測定方法において、
   前記光合分岐手段を、２×２の４つの光入出力ポートを有するものとし、
   前記光合分岐手段の２ポート側の一方と他の２ポート側の一方に前記光線路を接続し、
   前記光合分岐手段の２ポート側の他方に前記光試験手段を接続し、
   前記光合分岐手段の他の２ポート側の他方に、前記試験光が反射しない無反射終端又は屈折率整合材を接続することを特徴とする光線路損失測定方法。
5. 光ファイバからなる光線路に挿入されて接続され、光を合分岐する光合分岐手段と、
   光合分岐手段の分岐側の１つに接続され、前記光線路に試験光を入射すると共に、前記試験光により前記光線路で発生された応答光を受光して、前記応答光の波形から前記光線路の特性を測定する光試験手段とを有し、
   前記光線路の損失を測定する光線路損失測定装置において、
   前記光線路の両端に接続され、前記試験光を反射する光反射手段を有し、
   前記一方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＢ（ｄＢ）とし、
   前記他方の光反射手段の既知の反射減衰量をＲＬｏｓｓＡ（ｄＢ）とし、
   前記光線路の端部の位置に、前記光試験手段により観測され、測定された前記一方の光反射手段の一次反射のレベルをＲＢ（ｄＢ）とし、
   前記１次反射が測定された位置から、前記光線路の長さ分離れた位置に、前記光試験手段により観測され、測定された前記一方の光反射手段の２次反射のレベルをＲＡ（ｄＢ）とする場合、
   前記光線路の光損失ＦＬｏｓｓ（ｄＢ）が、
   ＦＬｏｓｓ＝ＲＢ＋（ＲＬｏｓｓＢ／２）−ＲＡ＋（ＲＬｏｓｓＡ／２）
   の式から求められることを特徴とする光線路損失測定装置。
6. 請求項５記載の光線路損失測定装置において、
   両端部の前記光反射手段の各々に接続され、前記試験光とは異なる波長の通信光を送受信する伝送手段と、
   前記光試験手段と前記光分岐手段との間に接続され、前記試験光を透過すると共に、前記通信光を遮断する光遮断手段とを有し、
   前記光反射手段が、前記通信光を透過すると共に、前記試験光を反射して遮断するものであることを特徴とする光線路損失測定装置。
7. 請求項５又は請求項６記載の光線路損失測定装置において、
   前記光合分岐手段が、１×２の３つの光入出力ポートを有し、
   前記光線路が、前記光合分岐手段の２ポート側の一方と１ポート側に接続され、
   前記光試験手段が、前記光合分岐手段の２ポート側の他方に接続されたことを特徴とする光線路損失測定装置。
8. 請求項５又は請求項６記載の光線路損失測定装置において、
   前記光合分岐手段が、２×２の４つの光入出力ポートを有し、
   前記光線路が、前記光合分岐手段の２ポート側の一方と他の２ポート側の一方に接続され、
   前記光試験手段が、前記光合分岐手段の２ポート側の他方に接続され、
   前記試験光が反射しない無反射終端又は屈折率整合材が、前記光合分岐手段の他の２ポート側の他方に接続されたことを特徴とする光線路損失測定装置。

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