JP5443517B2 - 光測定装置及び光測定装置の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＴＤＲ測定を行う光測定装置に関する。

光ファイバの敷設、保守に用いられる測定装置として、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の光測定装置は、被測定光ファイバに接続可能な接続部と、光パルスを発生するレーザモジュールと、被測定光ファイバに入射された光パルスの戻り光を受光する受光器とを備え、ＯＴＤＲ測定を行う。

特開平６−１６７４１７号公報

光ファイバの敷設、保守の現場では、実際に被測定光ファイバの一端に信号光を入射し、被測定光ファイバの他端でこの信号光を受光して、光強度測定装置（ＯＰＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔｅｒ）を用いて光強度の測定も行われる。このように、敷設、保守の担当者は、ＯＴＤＲ測定のほかに、信号光の光源装置や光強度測定装置など、多数の測定装置を準備し、現場に携帯していかなければならなかった。

そこで、本発明は、光源、ＯＴＤＲ測定装置、及び光強度測定装置を一体化した光測定装置を提供することを目的とする。

本願発明の光測定装置は、被測定光ファイバが接続可能な接続部（１４）と、所定波長の光パルスと前記所定波長の連続波光とのいずれかの測定光を選択的に発生し、前記接続部を介して前記被測定光ファイバに向けて出射するレーザモジュール（１２）と、前記被測定光ファイバから前記接続部を介して入射される前記光パルスの戻り光を受光して当該戻り光を電気信号に変換する受光器（１５）と、前記レーザモジュールから出射される前記測定光を受けて前記接続部に出射するとともに、前記接続部からの前記戻り光を受けて、当該戻り光を前記受光器に出射する光カプラ（１３）と、前記受光器の電気信号に基づいて、前記被測定光ファイバの特性を測定するＯＴＤＲ測定部（１６＿１）とを備えた光測定装置であって、前記光カプラと前記接続部との間に挿入されたダミー光ファイバ（２１）と、前記ＯＴＤＲ測定部で測定された前記接続部における反射光の光レベルと、予め求められた前記接続部の反射減衰量とに基づいて、前記レーザモジュールから出射される前記測定光の光強度を算出する光強度算出部（１６＿２）と、前記光強度算出部で算出された前記測定光の光強度が所定の値となるように前記レーザモジュールから出射される測定光の光強度を安定化させる光強度制御部（２２）とをさらに備えることを特徴とする。

光強度算出部１６＿２と光強度制御部２２とを備えているため、本願発明の測定装置はＯＴＤＲ測定を行えるだけでなく、光源として使用することができる。更に、光強度算出部によって、本願発明の測定装置を光強度測定装置として使用することができる。

本願発明の光測定装置の使用方法は、接続部（１４）を開放状態とする手順（Ｓ１０１）と、ダミー光ファイバ（２１）と前記接続部とのＯＴＤＲ測定を行うことにより、前記接続部の反射減衰量を測定する手順（Ｓ１０２）と、レーザモジュール（１２）から連続光の信号光を発生させる手順（Ｓ１０３）と、前記接続部の反射光の光レベルを測定する手順（Ｓ１０４）と、前記反射減衰量を用いて、前記レーザモジュールから出力されている光レベルを算出する手順（Ｓ１０５）と、前記算出された光レベルが所定のレベルとなっているかを判断する手順（Ｓ１０６）と、前記算出された光レベルが前記所定のレベルとなっていない場合は、前記算出された光レベルが前記所定のレベルとなるように、前記レーザモジュールの出力レベルを制御する手順（Ｓ１０７）とを有することを特徴とする。

レーザモジュール１２から出力されている光レベルを算出する手順Ｓ１０５と、算出された光レベルが所定のレベルとなるようにレーザモジュール１２の出力レベルを制御する手順Ｓ１０７とを有するため、本願発明の測定装置を光源として使用することができる。

本発明によれば、光源、ＯＴＤＲ測定装置、及び光強度測定装置を一体化した光測定装置を提供することができる。

実施形態１に係る光測定装置の一例を示す。 実施形態２に係る光源としての使用方法の一例を示す。

（実施形態１）
図１に、本発明に係る光測定装置の一例を示す。本発明に係る光測定装置は、タイミング発生部１１と、レーザモジュール１２と、光カプラ１３と、接続部１４と、受光器１５と、測定部１６と、表示部１７と、ダミーファイバ２１と、光強度制御部２２とを備えている。測定部１６は、ＯＴＤＲ測定部１６＿１と、光強度算出部１６＿２とを備えている。

本実施形態１では、本発明に係る光測定装置をＯＴＤＲ測定装置として使用する場合について説明する。

この場合は、接続部１４に、被測定光ファイバ（不図示）を接続する。
レーザモジュール１２は、被測定ファイバが伝搬すべき信号光の波長で、光パルスである測定光を発生することができるようになっている。例えば、タイミング発生部１１が一定の周期でレーザモジュール１２を駆動することにより、レーザモジュール１２は、タイミング発生部１１からのタイミング信号に基づいたパルス幅とパルス発生間隔とを有する光パルスである測定光を発生する。

光強度制御部２２は、レーザモジュール１２から出力される測定光の光レベルを制御する。測定光の光レベルはユーザが指定するようにしても良いし、光強度制御部２２が後述のＯＴＤＲ測定部１６＿１による測定結果に基づいて、自動的にレーザモジュール１２の出力光レベルを調節するようにしても良い。

レーザモジュール１２から出射された測定光は、光カプラ１３、ダミーファイバ２１、接続部１４を経由して、被測定光ファイバに出射される。ここで、ダミーファイバ２１は、被測定光ファイバの特性が測定できないデッドゾーンを解消するために挿入されている。

被測定光ファイバ内で発生した戻り光は、接続部１４からダミーファイバ２１に入射し、光カプラ１３を経由して、受光器１５で受光され、光強度に応じた電気信号に変換される。受光器１５として、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）や、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）などが利用可能である。また、光カプラ１３に代えて、ビームスプリッタ等の光路分岐手段を用いて、戻り光を受光器１５に導いても良い。

ＯＴＤＲ測定部１６＿１は、受光器１５からの電気信号に基づいて、被測定光ファイバの特性を測定し、測定結果としてのＯＴＤＲ測定波形を表示部１７に表示する。なお、表示部１７は本発明に係る光測定装置に組み込まれていても良いが、外部のＰＣなどの表示装置であっても良い。

（実施形態２）
本実施形態２では、本発明に係る光測定装置を光源として使用する場合について説明する。

図２に本発明に係る光測定装置を光源として使用する場合の方法の一例を示す。

まず、接続部１４には被測定物を接続せず、開放状態とする（Ｓ１０１）。この状態で、実施形態１に示されているＯＴＤＲ測定を行うことにより、接続部１４の反射減衰量Ｒ＿Ｌを測定する（Ｓ１０２）。ここで、接続部１４の反射減衰量Ｒ＿Ｌは、ＯＴＤＲ測定波形において、接続部１４の反射光の光レベルと、その直前の戻り光の光レベルとの差として求められる。なお、Ｒ＿Ｌ＜１となるものとする。

次に、接続部１４は開放状態のままで、レーザモジュール１２から連続光の信号光を発生させる（Ｓ１０３）。例えば、タイミング発生部１１の動作を停止させることによって、レーザモジュール１２から連続光を発生させることができる。

レーザモジュール１２が連続光を発生している状態で、光強度算出部１６＿２は、受光器１５の出力から、接続部１４の反射光の光レベルＰ＿Ｒを測定する（Ｓ１０４）。更に光強度算出部１６＿２は、ＯＴＤＲ測定部で測定された接続部１４の反射減衰量を用いて、レーザモジュール１２から出力されている光レベルＰを算出する（Ｓ１０５）。具体的には、レーザモジュール１２から出力される光レベルＰは、以下の式から算出される。

（数１）
Ｐ ＝ Ｐ＿Ｒ ／ （Ｒ＿Ｌ × Ｌ^２）
ただし、Ｌは光カプラ１３の挿入損失であり、あらかじめ求められており、光強度算出部１６＿２に記憶されている。なお、光カプラ１３の挿入損失Ｌは往路と復路で同一の値となり、かつ、Ｌ＜１となるものとする。

光制御部２２は、光強度算出部１６＿２で算出された光レベルＰが所定のレベルとなっているかを判断する（Ｓ１０６）。このとき、算出された光レベルＰが所定のレベルとなっていない場合は、光制御部２２はレーザモジュール１２の出力レベルを制御し（Ｓ１０７）、Ｓ１０４からＳ１０６までの手順を、算出された光レベルＰが所定のレベルとなるまで繰り返す。光制御部２２による制御によって、光強度算出部１６＿２で算出された光レベルＰが所定のレベルに安定したことが確認できれば、接続部１４に被測定物を接続し、本発明に係る光測定装置を光源として使用する。

光強度算出部１６＿２で算出された光レベルＰを、表示部１７に出力するようにしても良い。

なお、一般にレーザモジュール１２の出力レベルは温度によって変動するため、レーザモジュール１２の周辺に温度センサ（不図示）と温度調節手段（不図示）を設けて、常に温度を一定に保つことが望ましい。

（実施形態３）
本実施形態３では、本発明に係る光測定装置を光強度測定装置として使用する場合について説明する。

この場合、外部からの光を接続部１４から、ダミーファイバ２１、光カプラ１３を介して、受光器１５に導く。もちろん、レーザモジュール１２は駆動しない。

光強度算出部１６＿２は、受光器１５の出力から、外部からの光の光レベルを測定する。測定結果は、表示部１７に出力される。

本発明は、情報通信産業に適用することができる。

１１：タイミング発生部
１２：レーザモジュール
１３：光カプラ
１４：接続部
１５：受光器
１６：測定部
１６＿１：ＯＴＤＲ測定部
１６＿２：光強度算出部
１７：表示部
２１：ダミーファイバ
２２：光強度制御部

Claims (2)

1. 被測定光ファイバが接続可能な接続部（１４）と、
   所定波長の光パルスと前記所定波長の連続波光とのいずれかの測定光を選択的に発生し、前記接続部を介して前記被測定光ファイバに向けて出射するレーザモジュール（１２）と、
   前記被測定光ファイバから前記接続部を介して入射される前記光パルスの戻り光を受光して当該戻り光を電気信号に変換する受光器（１５）と、
   前記レーザモジュールから出射される前記測定光を受けて前記接続部に出射するとともに、前記接続部からの前記戻り光を受けて、当該戻り光を前記受光器に出射する光カプラ（１３）と、
   前記受光器の電気信号に基づいて、前記被測定光ファイバの特性を測定するＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）測定部（１６＿１）と
   を備えた光測定装置であって、
   前記光カプラと前記接続部との間に挿入されたダミー光ファイバ（２１）と、
   前記ＯＴＤＲ測定部で測定された前記接続部における反射光の光レベルと、予め求められた前記接続部の反射減衰量とに基づいて、前記レーザモジュールから出射される前記測定光の光強度を算出する光強度算出部（１６＿２）と、
   前記光強度算出部で算出された前記測定光の光強度が所定の値となるように前記レーザモジュールから出射される測定光の光強度を安定化させる光強度制御部（２２）と
   をさらに備えることを特徴とする光測定装置。
   
2. 接続部（１４）を開放状態とする手順（Ｓ１０１）と、
   ダミー光ファイバ（２１）と前記接続部とのＯＴＤＲ測定を行うことにより、前記接続部の反射減衰量を測定する手順（Ｓ１０２）と、
   レーザモジュール（１２）から連続光の信号光を発生させる手順（Ｓ１０３）と、
   前記接続部の反射光の光レベルを測定する手順（Ｓ１０４）と、
   前記反射減衰量を用いて、前記レーザモジュールから出力されている光レベルを算出する手順（Ｓ１０５）と、
   前記算出された光レベルが所定のレベルとなっているかを判断する手順（Ｓ１０６）と、
   前記算出された光レベルが前記所定のレベルとなっていない場合は、前記算出された光レベルが前記所定のレベルとなるように、前記レーザモジュールの出力レベルを制御する手順（Ｓ１０７）と
   を有することを特徴とする光測定装置の使用方法。