JP5037506B2 - 複合potdrトレースを用いるファイバpmd評価方法 - Google Patents
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「短/長単一モードファイバの偏波モード分散(Polarization Mode Dispersion of Short and Long Single-Mode Fibers)」,Journal of Lightwave Technology,1991年,第9巻,p.821 「ランダムモード結合の下でのスパンファイバの偏波モード分散のスケーリング特性(Scaling properties of polarization mode dispersion of spun fibers in the presence of random mode coupling)」,OPTICS LTTERS,2002年,第27巻,第18号,p.1595
図3に示されるような光ファイバ検査構成を本発明の実施形態を実証するために作成された光ファイバとともに用いた。ファイバPMDを0.36ピコ秒/km1/2に高めた長さ4kmの光ファイバの両端をPMD値が0.06ピコ秒/km1/2より低い光ファイバに永久接続した。高PMDファイバ部、すなわち「欠陥ファイバ部」は、長さ22kmのファイバの長さに沿って(すなわち軸線に沿って)測定して10kmと14kmの間に配置した。偏光子62の偏光角は全測定について固定した。偏光子60の偏光角を0°に設定して、第1のPOTDRトレースを得た。次いで(偏光角を45°違えるために)偏光子60の偏光角を45°に設定して、第2のPOTDRトレースを得た。第1のPOTDRトレースに加重因子1を乗じ、第2のPOTDRトレースに加重因子−1を乗じ、加重されたトレースのそれぞれを線形結合して、すなわち和をとって、図6にみられるような、光ファイバの長さのそれぞれの部分に対応する複合強度レベルトレースI(z)を生成した。図6に高PMDファイバ領域(10〜14km)における変動をPMDが比較的低い他のファイバ領域と比較して見ることができる。さらに、複合トレースの強度レベルの変動の解析を、複合トレースからのデータのスライディングウインドウにわたる複合トレースI(z)の標準偏差を決定し、強度の変動の解析を続けながら、データウインドウをファイバの長さに沿って長さ方向に移動させることで行った。得られた複合トレースの局所変動の、ファイバの軸線に沿う位置に対してプロットした、dB単位の、定量表示を図7に示す。すなわち、ファイバの長さのそれぞれの部分に沿う強度の局所変動に関係付けられる情報を生成し、強度レベルの変動のレベルをファイバ内の偏波モード分散(PMD)分布に関連付けるために示した。このような検査ファイバは、望ましくない高いPMDを有するファイバあるいはファイバの一部または複数の部分を選別して排除するための閾値レベルを、少なくとも大まかに、較正するために用いることができるであろう。
図3に示されるような光ファイバ検査構成を実施例1に説明した光ファイバとともに用いた。偏光子60の偏光角は30°に設定して、第1のPOTDRトレースを得た。次いで偏光子60の偏光角を(偏光角を30°違えるために)60°に設定して、第2のPOTDRトレースを得た。第1のPOTDRトレースに加重因子1を乗じ、第2のPOTDRトレースに加重因子−1を乗じ、加重されたトレースのそれぞれを線形結合して、すなわち和をとって、図8にみられるような、光ファイバの長さのそれぞれの部分に対応する複合強度レベルトレースI(z)を生成した。図8に高PMDファイバ領域(10〜14km)における変動をPMDが比較的低い他のファイバ領域と比較して見ることができる。さらに、複合トレースの強度レベルの変動の解析を、複合トレースからのデータのスライディングウインドウにわたる複合トレースI(z)の標準偏差を決定し、強度の変動の解析を続けながら、データウインドウをファイバの長さに沿って長さ方向に移動させることで行った。得られた複合トレースの局所変動の、ファイバの軸線に沿う位置に対してプロットした、dB単位の、定量表示を図9に示す。この結果は実施例1で得られた結果と整合している。
図3に示されるような光ファイバ検査構成をPOTDRとともに用いた。線引き時にスピンをかけた、PMDがほぼ0.14ピコ秒/km1/2で長さが2kmのコーニング社(Corning Incorporated)のLEAF光ファイバを、PMD値がより低い、より一般的なLEAF光ファイバの中間に挿入した。欠陥(PMDが欠陥と見なすに十分に高い)場所はほぼ11kmと13kmの間においた。全ての測定について偏光子60の偏光角を固定し、異なるPOTDRトレースを得ることができるように、偏光子の方位60を既知の角度で変えた。例えば、偏光子60の変更軸の角度を15°に設定して、第1のPOTDRトレースを得た。次いで、偏光子60の偏光軸を(偏光角の差を60°にするため)75°に設定して、第2のPOTDRトレースを得た。第1のPOTDRトレースに加重因子1を乗じ、第2のPOTDRトレースに加重因子−1を乗じて、加重されたトレースのそれぞれを線形結合して、すなわち和をとって、図11にみられるような、光ファイバの長さのそれぞれの部分に対応する複合強度レベルトレースI(z)を生成した。図11に高PMDファイバ領域(11〜13km)における変動をPMDがかなり低い他のファイバ領域と比較して見ることができる。さらに、複合トレースの強度レベルの変動の解析を、複合トレースからのデータのスライディングウインドウ(幅500m)にわたる複合トレースI(z)の標準偏差を決定し、強度変動の解析を続けながら、データウインドウをファイバの長さに沿って長さ方向に移動させることで行った。得られた複合トレースの局所変動の、ファイバの軸線に沿う位置に対してプロットした、dB単位の、定量表示を図12に示す。
20 OTDR
30 検査下の光ファイバ
40 光路
42 光路の入力部
44 光路の帰還部
46 共有入力/出力ファイバ接続ライン部
50,52 光サーキュレータ
60 偏光アナライザ
Claims (5)
- 軸線及び該軸線に沿う長さを有する光ファイバにおける偏波モード分散を測定する方法において、前記方法が、
(a)光路を介してもつ前記光ファイバの前記長さの第1の末端に複数の入力偏光パルスを送り込み、よって前記入力偏光パルスのそれぞれが、前記光ファイバの前記第1の末端から出て前記光路に入る、それぞれの後方散乱光信号を生じさせて、前記入力パルスのそれぞれと前記それぞれの後方散乱光信号から複数のパルス−信号対を生成する、工程、
(b)前記後方散乱信号の偏光感応測定を実施し、よって前記光ファイバの前記長さの一部分に対応する後方散乱強度トレースを得る工程、
(c)少なくとも2つの前記パルス−信号対の通過の間で前記光路の偏光条件を非縮退的に改変する工程、
(d)前記光ファイバの前記長さの一部分に対応する複合強度レベルトレースを(i)第1の加重係数を乗じた前記後方散乱強度トレースの内の少なくとも1つと(ii)前記第1の加重係数とは符合が逆の別の加重係数を乗じた前記後方散乱強度トレースの内の別の少なくとも1つの和をとることによって生成する工程、
(e)前記複合トレースの強度レベルの変動を解析する工程、
を有してなり、
前記解析する工程は、前記複合トレースからのデータのスライディングウインドウにわたり前記強度変動を解析し、前記強度変動の前記解析を続けながら前記ファイバの前記長さの一部分に沿って長さ方向に前記データウインドウを移動させ、よって前記ファイバの前記長さの一部分に沿う局所強度変動に関係付けられる情報を生成する工程、及び強度レベルの変動のレベルを前記ファイバにおける前記偏波モード分散(PMD)分布に関係付ける工程を含む、
ことを特徴とする方法。 - 軸線及び該軸線に沿う長さを有する光ファイバにおける偏波モード分散を測定する方法において、前記方法が、
(a)光路を介して前記光ファイバの前記長さに第1の入力偏光パルスを送り込み、よって第1の後方散乱光信号を、前記光ファイバから出させて前記光路に入らせる工程、次いで
(b)前記第1の後方散乱光信号の偏光感応測定を実施し、よって前記光ファイバの前記長さの一部分に対応する第1の後方散乱強度トレースを得る工程、次いで
(c)前記光路の偏光条件を非縮退的に改変する工程、次いで
(d)前記光路を介して前記光ファイバの前記長さに第2の入力偏光パルスを送り込み、よって第2の後方散乱光信号を、前記光ファイバから出させて前記光路に入らせる工程、次いで
(e)前記第2の後方散乱光信号の偏光感応測定を実施し、よって前記光ファイバの前記長さの一部分に対応する第2の後方散乱強度トレースを得る工程、次いで
(f)前記光ファイバの前記長さの一部分に対応する複合強度レベルトレースを(i)加重係数Aを乗じた前記第1の後方散乱強度トレースと(ii)加重係数Bを乗じた前記第2の後方散乱強度トレースの和をとることによって生成する工程であって、AとBは逆の符号を有するものである工程、次いで
(g)前記複合トレースの強度レベルの変動を解析する工程、
を含み、
前記解析する工程は、前記複合トレースからのデータのスライディングウインドウにわたり前記強度変動を解析し、前記強度変動の前記解析を続けながら前記ファイバの前記長さの一部分に沿って長さ方向に前記データウインドウを移動させ、よって前記ファイバの前記長さの一部分に沿う強度の局所変動に関係付けられる情報を生成する工程、及び前記強度レベルの変動のレベルを前記ファイバにおける前記偏波モード分散(PMD)分布に関係付ける工程を含む、
ことを特徴とする方法。 - 前記偏光感応測定が前記後方散乱光信号を、偏光子を通して、検出器に送り込む工程を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記データウインドウが0.5kmと2.0kmの間の幅を有することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記送り込まれるパルスが、10ナノ秒と500ナノ秒の間のパルス幅を有することを特徴とする請求項2に記載の方法。
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