JP4973958B2 - 光損失測定方法および光損失測定システム - Google Patents

Description

本発明は、光損失測定方法および光損失測定システムに関し、詳しくは、光ファイバや光部品を測定対象とした光損失測定の効率化に関するものである。

たとえば光ファイバの敷設工事では、光ファイバの敷設が正確に行われたか否かを確認するために、敷設された光ファイバの一端に光出力パワーが既知の光源を接続して他端に光パワーメータを接続し、光パワーメータの測定値が損失を許容する一定以内のレベルにあるか否かを判断することが行われている。

また、測定にあたっては、光源の出力波長を切り替えることにより、複数の波長について測定することも行われている。

図６は、従来の光損失測定システムの一例を示すブロック図である。図６において、光ファイバなどの測定対象１００の一端には光源装置２００が接続され、測定対象１００の他端には光パワーメータ３００が接続されている。

光源装置２００において、光源２０１は駆動部２０２により駆動されて測定光となる光を発光し、測定対象１００の一端を照射する。駆動部２０２は、制御処理部２０３により制御される。制御処理部２０３には、測定光の出力レベルを表示する表示部２０４および測定光の出力レベルを設定するための操作部２０５が接続されている。ただし、光源２０１の出力端での出力レベルは、正確には不明である。

光パワーメータ３００は、測定対象１００を介して入射される光を受光し、そのレベルを測定する。

光パワーメータ３００において、受光部３０１は光信号を電気信号に変換してＡ／Ｄ変換器３０２に入力する。Ａ／Ｄ変換器３０２は、光信号に対応した電気信号をデジタル信号に変換して制御処理部３０３に入力する。

制御処理部３０３には、測定光の測定値を表示する表示部３０４、測定光の測定条件を設定するための操作部３０５、測定光の測定値を格納するメモリ３０６などが接続されている。

このような構成で、測定対象１００の光損失を測定する場合について説明する。
まず最初に、破線で示すように、光源装置１００の出力端と光パワーメータ３００を長さが短くて光損失の少ないマスターコードなどの基準となる光ファイバＯＦで直接接続してその状態で光ファイバＯＦから出射される光レベルを測定し、その測定値を基準値としてメモリ３０６に格納記憶する。なお、この基準値としては、光パワーメータ３００自身の測定値のほか、別途外部で測定された任意の測定値などを設定することもできる。

続いて、任意の光ファイバＯＦによる接続を測定対象１００による接続に代えて、測定対象１００から出射される光レベルを測定する。

これら測定対象１００を接続した状態の光レベルの測定値と、先にメモリ３０６に記憶した基準値との差を計算することにより、測定対象１００の光損失を測定できる。

図７は従来の光損失測定システムの他の例を示すブロック図であり、図６と共通する部分には同一の符号を付けている。図７の構成における光源装置２００と光パワーメータ３００は、通信機能を備えている。

光源装置２００において、駆動部２０２と制御処理部２０３の間には、測定情報を光信号に変調して通信を行うための変調部２０６が接続されている。駆動部２０２には切替部２０７を介して２系統の光源２０１ａと２０１ｂが接続され、これら２系統の光源２０１ａと２０１ｂの出力光は、結合器２０８を介して測定対象１００の一端に照射される。

光源装置２００には受光部２０９も設けられていて、受光部２０９には破線で示す光ファイバＯＦを介して結合器２０８の出力光が入射される。受光部２０９は光信号を電気信号に変換してＡ／Ｄ変換器２１０に入力する。Ａ／Ｄ変換器２１０は、光信号に対応した電気信号をデジタル信号に変換して制御処理部２０３に入力する。制御処理部２０３には、受光部２０９による結合器２０８の出力光の測定値を基準値として格納するメモリ２１１も接続されている。

光パワーメータ３００には、受光部３０１の出力信号から光信号として変調された測定情報を検出する変調検出部３０７が設けられていて、検出された情報を制御処理部３０３に出力する。

図７の構成で、測定対象１００の光損失を測定する場合について説明する。
はじめに、光源装置２００は、あらかじめ受光部２０９で測定してメモリ２１１に基準値として格納されている結合器２０８の出力光の測定値を、変調部２０６を介して光通信により光パワーメータ３００に送信する。

光パワーメータ３００は、光通信により受信した結合器２０８の出力光の測定値を基準値としてメモリ３０６に格納記憶する。そして、測定対象１００から出射される光レベルを受光部３０１で測定した測定値と、先にメモリ３０６に記憶した基準値との差を計算することにより、測定対象１００の光損失を測定する。

特許文献１には、光源の出力変動による測定誤差の少ない光損失測定装置について記載されている。

特開平５−２６４３３６号公報

しかし、図６の構成によれば、測定の基準値を、事前の測定や、口頭や電話などの情報手段による伝達など、いずれかの方法で光パワーメータ３００側へ与える必要がある。

また、光源装置２００と光パワーメータ３００が離れている状態では、測定基準値の情報伝達が手間であり、たとえば数値を手動入力して設定するような場合には、間違える可能性も高い。

図７の構成によれば、光源装置２００から光パワーメータ３００へ光通信を利用して基準値データを伝えることから、数値を手動入力して設定する場合のような転記入力ミスは回避できるものの、基準値データの伝送処理に比較的時間がかかってしまう。特に複数波長の値を送る場合には、さらに複数波長の複数倍の手間がかかることになる。

本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、測定対象の光損失測定を効率よく行える光損失測定方法および光損失測定システムを実現することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
光源装置として用いる光損失測定装置の光源の出力光を測定対象に入力してこの測定対象の出力レベルを光パワーメータとして用いる光損失測定装置で測定し、前記光源の出力レベルの測定値を基準値として前記光パワーメータによる前記測定対象の出力レベルの測定値との差分から前記測定対象の光損失を求めるのにあたり、
前記光源装置として用いる光損失測定装置の光源と受光部は光ファイバで接続されてこの光源を発光させながら前記受光部でその出力光を受光してレベル測定を行い、その測定値が所望のレベルになるように前記光源の駆動信号を調整して前記光源の出力レベルを所定の一定値に維持することによりこの一定値に維持された光源の出力レベルを基準値として前記測定対象の光損失を求めることを特徴とする光損失測定方法である。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の光損失測定方法において、
前記光源として波長の異なる複数系統を用いることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
光源装置として用いる光損失測定装置の光源の出力光を測定対象に入力してこの測定対象の出力レベルを光パワーメータとして用いる光損失測定装置で測定し、前記光源の出力レベルの測定値を基準値として前記光パワーメータによる前記測定対象の出力レベルの測定値との差分から前記測定対象の光損失を求める光損失測定システムであって、
前記光源装置として用いる光損失測定装置は、光源と受光部が光ファイバで接続されてこの光源を発光させながら前記受光部でその出力光を受光してレベル測定を行い、その測定値が所望のレベルになるように前記光源の駆動信号を調整して前記光源の出力レベルを所定の一定値に維持するように駆動する駆動部、とで構成されたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３に記載の光損失測定システムにおいて、
前記光源装置として用いる光損失測定装置の光源は波長の異なる複数系統で構成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３または４に記載の光損失測定システムにおいて、
前記光源装置として用いる光損失測定装置には波長情報を光信号に変調して通信を行うための変調部が設けられ、
前記光パワーメータとして用いる光損失測定装置には前記受光部の出力信号から光信号として変調された波長情報を検出する変調検出部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、測定対象の光損失測定を効率よく行える。

本発明に係る光損失測定装置を用いた光損失測定システムの一実施例を示すブロック図である。 本発明に係る光損失測定装置を用いた光損失測定システムの他の実施例を示すブロック図である。 本発明に係る光損失測定装置を用いた光損失測定システムの他の実施例を示すブロック図である。 本発明の他の実施例を示すブロック図である。 本発明の他の実施例を示すブロック図である。 従来の光損失測定システムの一例を示すブロック図である。 従来の光損失測定システムの他の例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る光損失測定装置を用いた光損失測定システムの一実施例を示すブロック図であり、図６および図７と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａと光パワーメータとして用いる光損失測定装置２００Ｂは同一に構成されていて、それぞれ２個のメモリ２１１と２１２が設けられている。なお、これらメモリ２１１と２１２は、一般的には共通する１個のメモリの領域がそれぞれの用途に割り当てられるが、ここでは説明の便宜上、用途別にメモリを設けるものとしている。

第１のメモリ２１１には、光損失を測定する時の基準値として、受光部２０９による測定値２１１ａ、任意の設定値２１１ｂ、固定値２１１ｃが格納される。

第２のメモリ２１２には、光源２０１の出力レベルを制御する制御データとして、初期値２１２ａと調整値２１２ｂが格納される。

測定対象１００の光損失測定について説明する。光ファイバや光部品などの測定対象１００の光損失測定にあたっては、光源装置として用いる一方の光損失測定装置２００Ａの光源２０１の出力光は測定対象１００の一端に照射され光ファイバＯＦを介して受光部２０９に入力される。

そして、光パワーメータとして用いる他方の光損失測定装置２００Ｂの光源２０１はオフにされて出力端子は開放され、受光部２０９には測定対象１００の他端の出力光が入力される。

光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａにおいて、光源２０１は、制御処理部２０３からの制御信号により制御される駆動部２０２からの駆動信号に基づき駆動され、発光する。光源２０１の発光駆動にあたっては、メモリ２１２に格納されている初期値２１２ａおよび調整値２１２ｂにより発光出力レベルが設定制御される。

受光部２０９は、光ファイバＯＦを介して入射された光源２０１の出力光を電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器２１０に入力する。Ａ／Ｄ変換器２１０は、入力された電気信号をデジタル信号に変換し、制御処理部２０３に入力する。これにより、制御処理部２０３は光源２０１の出力光のレベルを知ることができる。

ここで、光源２０１と受光部２０９は光ファイバＯＦで接続されているので、光源２０１を発光させながら受光部２０９でその出力光を受光してレベル測定を行い、その測定値が所望のレベルになるように光源２０１の駆動信号を調整することにより、光源２０１の出力光のレベルを一定値に設定維持することができる。

たとえば、光源２０１の出力レベルを０ｄＢｍとしたとき、このときの光源駆動信号の情報（値）を出力レベル調整済みの調整値２１２ｂとしてメモリ２１２に格納することができる。

そして、測定対象１００の光損失を測定するのにあたり、メモリ２１２に格納されているこの調整値２１２ｂに基づいて光源２０１を駆動発光することにより、一定レベルの光出力を出射することができる。

光パワーメータとして用いる光損失測定装置２００Ｂにおいて、受光部２０９は測定対象１００から出力される光信号を受光して電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２１０および制御処理部２０３は、受光部２０９で変換された電気信号に基づき、測定対象１００から出力される光信号のレベルを測定する。

光信号のレベル測定にあたっては、受光した光信号の絶対値を測定する絶対値測定と、ある基準値に基づいて測定値との差分を測定する相対値測定があるが、この装置では相対値測定のひとつとして光損失測定機能を備えている。

すなわち、光損失測定機能の基準値として、自身が測定した値を測定値２１１ａとしてメモリ２１１に格納する他、基準値を任意設定値２１１ｂとして格納設定でき、さらに前述の光源２０１の出力レベル調整機能に基づき出射される光信号のレベルを固定値２１１ｃとして格納設定できる。

たとえばこれを固定値モードと呼ぶとすると、このとき受光された測定対象１００の出力光のレベルは、この固定値２１１ｃを基準とした相対値として計算される。

これにより、光損失測定装置２００Ａと２００Ｂがこの固定値モードで動作している場合には、光パワーメータ側として動作している光損失測定装置２００Ｂに光損失測定装置２００Ａから基準値を伝送して与えることなく光損失測定を実行することができ、測定対象１００の光損失測定を効率よく行うことができる。

なお、図１の実施例では、光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａと光パワーメータとして用いる光損失測定装置２００Ｂは同一に構成されている例を示したが、光損失測定装置２００Ｂを光パワーメータ専用として用いる場合には、図２に示すように光源の系統を搭載しなくてもよい。なお、図２では、光損失測定装置２００Ｂを光パワーメータ３００として示している。

図３は、図２の実施例において光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａに、２系統の光源２０１ａと２０２ｂを設けた例である。図３において、光源２０１ａと２０２ｂは互いに波長の異なる光源であるが、それぞれについて出力光のレベル調整を行うことができるとともに調整値２１２ｂを有するものであり、設定された所望のレベルの出力光を出射することができる。

そして、波長が異なる場合でも、自分自身が出射している光源の波長を把握しているため、受光部２０９の波長感度を自動的に切り替えることができる。

また、複数の光源２０１ａと２０２ｂを備えた構成の光源装置を用いて、前述のような固定値モードで光損失測定を行う場合には、光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａから変調部２０６を介して光通信により波長情報を光パワーメータ３００に伝え、光パワーメータ３００側で受光部３０１の出力信号から変調検出部３０７により波長情報を検出することによって、光パワーメータ３００側の受光部３０１の設定波長を光源の出力波長に合わせて自動的に切り替えることができ、波長毎に適切な所定の測定条件で光損失測定を行うことができる。

図４も本発明の他の実施例を示すブロック図であり、図３で光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａと同一構成の光損失測定装置２００Ｂを光パワーメータとして用いる例を示している。なお、図４で用いる光損失測定装置２００Ａ、２００Ｂには、受光部２０９の出力信号から波長情報を検出する変調検出部２１３が設けられている。

また、図４の構成によれば、光源装置として用いる光損失測定装置２００Ａと光パワーメータとして用いる光損失測定装置２００Ｂの機能を必要に応じて切り替えて、光損失測定装置２００Ｂを光源装置として用いて光損失測定装置２００Ａを光パワーメータとして用いることにより、測定対象１００の光損失を逆方向からも測定できる。これにより、測定対象１００の光損失特性の方向性を確認できる。

さらに、図５は、図３および図４で用いている波長の異なる複数の光源２０１ａと２０２ｂを備えた構成の１台の光損失測定装置２００のみを用いて測定対象１００の光損失を測定する実施例である。

図５の構成によれば、光損失測定装置２００には、波長の異なる各光源２０１ａと２０２ｂの初期値２１２ａと調整値２１２ｂが格納されるとともに、それぞれの波長における光損失測定機能の基準値として測定値２１１ａと任意設定値２１１ｂと固定値２１１ｃも格納されていて、共通の制御処理部２０３により光源２０１から駆動出力している波長情報に応じて受光部２１０の波長特性を対応させることができ、測定対象１００の光損失を迅速に測定できる。

なお、上記各実施例では、波長の異なる２系統の光源を用いる例を示したが、３系統以上の波長の異なる光源を用いてもよいし、任意に出力波長が調整できる波長可変光源を用いてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、測定対象の光損失測定を効率よく行える光損失測定方法および光損失測定システムが実現できる。

２００ 光源装置（光損失測定装置）
２０１ 光源
２０２ 駆動部
２０３ 制御処理部
２０４ 表示部
２０５ 操作部
２０６ 変調部
２０７ 切替部
２０８ 結合器
２０９ 受光部
２１０ Ａ／Ｄ変換器
２１１、２１２ メモリ
２１３ 変調検出部
３００ 光パワーメータ
３０１ 受光部
３０２ Ａ／Ｄ変換器
３０４ 表示部
３０５ 操作部
３０６ メモリ
３０７ 変調検出部

Claims (5)

1. 光源装置として用いる光損失測定装置の光源の出力光を測定対象に入力してこの測定対象の出力レベルを光パワーメータとして用いる光損失測定装置で測定し、前記光源の出力レベルの測定値を基準値として前記光パワーメータによる前記測定対象の出力レベルの測定値との差分から前記測定対象の光損失を求めるのにあたり、
   前記光源装置として用いる光損失測定装置の光源と受光部は光ファイバで接続されてこの光源を発光させながら前記受光部でその出力光を受光してレベル測定を行い、その測定値が所望のレベルになるように前記光源の駆動信号を調整して前記光源の出力レベルを所定の一定値に維持することによりこの一定値に維持された光源の出力レベルを基準値として前記測定対象の光損失を求めることを特徴とする光損失測定方法。
2. 前記光源として波長の異なる複数系統を用いることを特徴とする請求項１に記載の光損失測定方法。
3. 光源装置として用いる光損失測定装置の光源の出力光を測定対象に入力してこの測定対象の出力レベルを光パワーメータとして用いる光損失測定装置で測定し、前記光源の出力レベルの測定値を基準値として前記光パワーメータによる前記測定対象の出力レベルの測定値との差分から前記測定対象の光損失を求める光損失測定システムであって、
   前記光源装置として用いる光損失測定装置は、光源と受光部が光ファイバで接続されてこの光源を発光させながら前記受光部でその出力光を受光してレベル測定を行い、その測定値が所望のレベルになるように前記光源の駆動信号を調整して前記光源の出力レベルを所定の一定値に維持するように駆動する駆動部、とで構成されたことを特徴とする光損失測定システム。
4. 前記光源装置として用いる光損失測定装置の光源は波長の異なる複数系統で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の光損失測定システム。
5. 前記光源装置として用いる光損失測定装置には波長情報を光信号に変調して通信を行うための変調部が設けられ、
   前記光パワーメータとして用いる光損失測定装置には前記受光部の出力信号から光信号として変調された波長情報を検出する変調検出部が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の光損失測定システム。

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