JP5561679B2 - 光周波数領域反射測定方法及び光周波数領域反射測定装置 - Google Patents
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Description
(1)変調周波数と同じ周波数間隔の輝線スペクトルを有する光コムを信号光として発生し、外部変調器により、前記光コム出力光の変調側波帯を時間に対して線形に周波数掃引し、前記周波数掃引した前記外部変調器からの出力光を2分岐し、一方を参照光とし参照光経路に入射し、もう一方を信号光として被測定物に入射し、前記被測定物の各地点で反射または後方散乱した信号光を抽出し、前記被測定物の各地点で反射または後方散乱した信号光と前記参照光とを光遅延手段により任意の遅延時間差を与えて合波し、前記信号光と参照光との合波光を受光し、合波によって生じた干渉ビート信号を電気信号に変換し、前記干渉ビート信号を周波数解析し、前記被測定物内での各地点における反射率または損失を繰り返し測定する測定方法であって、前記繰り返し測定は、測定毎に前記光遅延手段の光遅延量を変化させ、各測定で得られる反射率または損失を加算平均する態様とする。
また、本発明に係る光周波数領域反射測定装置は、以下のような態様の構成とする。
図1は本発明に係るC−OFDR測定方法を用いたC−OFDR測定装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。図1において、光源11から出力されるコヒーレント光は光コム発生部12に入射される。この光コム発生部12の具体的な構成を図2乃至図4に示す。
図3に示す光コム発生部12は、2台の位相変調器28,29と、例えばチャープ型ファイバブラッググレーティングのような分散媒体30を用い、図2の場合と同様に、電気アンプ24,25、位相シフタ26および任意信号発生器27を用いて、上記位相変調器28,29を駆動することで実現する。
光コム発生部12の出力光は、外部変調器13に入射される。外部変調器13に入射された光波は光変調処理により各輝線スペクトルに対して変調側波帯を発生し、それぞれの変調側波帯を時間に対して線形に周波数掃引するもので、その出力光は第1の光方向性結合器14によって分岐され、一方は信号光16として測定対象15に入射され、他方は参照光17として用いられる。
まず、光源11及び光コム発生部12で生成された光コムは外部変調器13で周波数掃引され、第1の光方向性結合器14で2分岐される。一方は信号光16として測定対象15に入射され、他方は参照光17として光遅延部21に入射される。
引き続き、同様の測定を実施するが、第二の測定においては、参照光経路における光遅延量を変化させて測定を実施する。これによって、参照光17の各輝線スペクトルの位相が回転する。このとき、それぞれの輝線スペクトルでは位相の回転量が異なるため、図5(a),(b),(c)に示すように、遅延時間によって光コムスペクトルの位相状態が異なることになる。
以上説明した形態にてC−OFDR測定を実施した。本測定では、輝線スペクトル間隔Δfc=9.8GHz、輝線スペクトル数N=13の光コムを用いた。すなわち、測定ごとに変化させる光遅延時間は9.8GHz×13の逆数でおよそ7.8ps、測定回数は13回とした。また、測定対象は500mのファイバとし、終端までの反射を測定した。
したがって、上記実施形態によれば、C−OFDR測定において、狭帯域波長可変光フィルタに代えて比較的安価な可変光遅延機構を用いるだけで、フェーディング雑音のパターンが無相関な複数の測定波形を得られ、光コムによるフェーディング雑音低減効果を得ることができる。
Claims (4)
- 変調周波数と同じ周波数間隔の輝線スペクトルを有する光コムを信号光として発生し、
外部変調器により、前記光コム出力光の変調側波帯を時間に対して線形に周波数掃引し、
前記周波数掃引した前記外部変調器からの出力光を2分岐し、一方を参照光とし参照光経路に入射し、もう一方を信号光として被測定物に入射し、前記被測定物の各地点で反射または後方散乱した信号光を抽出し、
前記被測定物の各地点で反射または後方散乱した信号光と前記参照光とを光遅延手段により任意の遅延時間差を与えて合波し、
前記信号光と参照光との合波光を受光し、合波によって生じた干渉ビート信号を電気信号に変換し、
前記干渉ビート信号を周波数解析し、前記被測定物内での各地点における反射率または損失を繰り返し測定する測定方法であって、
前記繰り返し測定は、測定毎に前記光遅延手段の光遅延量を変化させ、各測定で得られる反射率または損失を加算平均することを特徴とする光周波数領域反射測定方法。 - 前記周波数解析は、前記光コムの輝線スペクトル間隔をΔfc、輝線スペクトルの数をNとするとき、前記遅延時間差τをτ=1/NΔfcとして、測定回数を少なくともN回とすることを特徴とする請求項1記載の光周波数領域反射測定方法。
- 変調周波数と同じ周波数間隔の輝線スペクトルを有する光コムを信号光として発生する光コム発生手段と、
前記光コム出力光の変調側波帯を時間に対して線形に周波数掃引する外部変調手段と、
前記周波数掃引した前記外部変調手段からの出力光を2分岐し、一方を参照光とし参照光経路に入射し、もう一方を信号光として被測定物に入射し、前記被測定物の各地点で反射または後方散乱した信号光を抽出する第1の光方向性結合器と、
前記被測定物の各地点で反射または後方散乱した信号光と前記参照光とを合波する第2の光方向性結合器と、
前記第2の光方向性結合器に入射される参照光と信号光との間に任意の遅延時間を与える光遅延手段と、
前記第2の光方向性結合器による合波光を受光し、合波によって生じた干渉ビート信号を電気信号に変換する光受信手段と、
前記光受信手段から出力される前記干渉ビート信号を周波数解析し、前記被測定物内での各地点における反射率または損失を繰り返し測定する解析手段と
を具備し、
前記解析手段は、測定毎に前記光遅延手段の光遅延量を変化させ、各測定で得られる反射率または損失を加算平均することを特徴とする光周波数領域反射測定装置。 - 前記周波数解析手段は、前記光コムの輝線スペクトル間隔をΔfc、輝線スペクトルの数をNとするとき、前記光遅延手段により与える遅延時間τをτ=1/NΔfcとして、測定回数を少なくともN回とすることを特徴とする請求項3記載の光周波数領域反射測定装置。
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