JP5694979B2 - 光線路監視装置 - Google Patents
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Description
図2に、本発明の実施例1にかかる光線路監視装置を示す。本発明の光線路監視装置は、半導体レーザ5、位相調整器6、光分波器7、受光器8、スペクトルアナライザ9から構成される。本実施例では、半導体レーザ5として分布帰還型半導体レーザダイオード(DFB−LD)を、位相調整器6として偏波コントローラ(Polarization Controller、PC)を、光分波器7として光カップラを、受光器8としてPIN−フォトダイオード(PIN−PD)を、スペクトルアナライザ9として電気スペクトラムアナライザ(Electric Spectrum Analyzer、ESA)を用いた。これらのうち光部品間は、シングルモードファイバ10、11、12、13で接続し、PIN−フォトダイオード(PIN−PD)8と電気スペクトラムアナライザ(ESA)9との間は、同軸ケーブル14で接続する。光カップラ7は1:1の入出力分岐比を有し、ポート1はDFB−LD5側、ポート2は無反射終端(Terminator、TM)15、ポート3はPIN−PD8側、ポート4は被測定光線路16に各々接続されている。光カップラ7のポート3とPIN−PD8の間の光線路内には、DFB−LD5側へのPIN−PD8およびESA9からの戻り光を遮断するため、光アイソレータを挿入することが望ましい。偏波コントローラ6は、回転式の1/2波長板と1/4波長板から構成され、透過光の偏波状態を調整することができる。光カップラ7においては、DFB−LD5及び被測定光線路16方向の光アイソレーションに配慮する必要がある。光カップラ7のポート2は、パワーモニタ等、任意の光測定器に置換しても良い。
Δλ=λ2/(2・neff・L) (式1)
である。λ、およびneffは既知であり、neffは、大部分がファイバ線路として、1.45とする。スペクトルのモード間隔Δfは、式1のΔλに対応し、スペクトルのモード間隔Δfから、反射端間距離Lを算出することができる。図4に、スペクトルから計測されるモード間隔Δfと算出された反射端間距離Lの関係の例を示す。このときのneffの値は1.45とする。図4のグラフの実線は、式1に基づく理論値であり、プロットは、計測値を示す。測定可能な反射端間距離Lのレンジと精度は、ESAの受信帯域に比例して拡大することが可能である。本実施例では、ESAの受信帯域は、30Hzから26.5GHzであり、10-5mから105mのオーダーで反射端間距離を測定することが可能である。
図5に、本発明の実施例2にかかる光線路監視装置を示す。本実施例では、実施例1の光線路監視装置の光線路16内にファイバ増幅器17を挿入する。
2 出力光パルス
3 被測定光線路
4 反射端(Reflection point)
5 分布帰還型半導体レーザダイオード(DFB−LD)
6 偏波コントローラ
7 光カップラ
8 PIN−フォトダイオード(PIN−PD)
9 電気スペクトラムアナライザ(ESA)
10、11、12、13 シングルモードファイバ
14 同軸ケーブル
15 無反射終端(TM)
16 被測定光線路
17 ファイバ増幅器
18 光パワーモニタ
Claims (5)
- 光線路監視装置であって、
単一波長で発振する半導体レーザと、
前記半導体レーザと光学的に接続された偏波コントローラと、
前記半導体レーザの出力端から前記偏波コントローラを介して出射された出力光を、被測定光線路と監視用光線路とにそれぞれ分波する光分波器と、
前記監視用光線路内の伝搬光の周波数スペクトルを観測する周波数スペクトル観測器と
を備え、
前記偏波コントローラは、当該偏波コントローラを透過する、前記被測定光線路内の反射位置で反射する反射戻り光、および当該反射戻り光と進行方向が異なる前記出力光の各々についての位相と偏波面とを調整する偏波調整機能を有し、
前記光線路監視装置は、前記偏波調整機能によって生じる前記出力光と前記反射戻り光との共振時の周波数スペクトルのモード間隔と、前記出力端と前記反射位置との間の距離との関係に基づいて前記反射位置を特定する機能を有することを特徴とする光線路監視装置。 - 前記周波数スペクトル観測器は、前記監視用光線路の伝搬光を光電気変換する受光器と、前記モード間隔を測定可能な周波数分解能を有するスペクトルアナライザとから構成されることを特徴とする請求項1に記載の光線路監視装置。
- 前記被測定光線路内に存在する前記反射戻り光の強度を増幅する光増幅器を備えることを特徴とする請求項1に記載の光線路監視装置。
- 前記偏波調整機能は、前記周波数スペクトル観測器で観測される前記周波数スペクトルにおいて、前記半導体レーザの発振周波数に相当するピークを除いた任意のピークのレベルが最大となるように、前記偏波コントローラを透過する光波の位相を制御する機能であることを特徴とする請求項1に記載の光線路監視装置。
- 前記光増幅器は、前記被測定光線路内に存在する前記反射戻り光の光強度が所定の強度以上となるように、前記光増幅器の増幅率を制御する機能を備えることを特徴とする請求項3に記載の光線路監視装置。
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