JP5753882B2 - Optical pulse test apparatus, test optical pulse transmission unit and optical pulse test method - Google Patents

Optical pulse test apparatus, test optical pulse transmission unit and optical pulse test method Download PDF

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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Description

この発明は、光線路の光損失分布や断線位置等を測定するための光パルス試験装置とその試験光パルス送信ユニット及び光パルス試験方法に関する。   The present invention relates to an optical pulse test apparatus, a test optical pulse transmission unit, and an optical pulse test method for measuring an optical loss distribution and a disconnection position of an optical line.

従来、被試験光ファイバ(Fiber under test、以後FUTと称する)に試験光パルスを送出し、FUTからの後方散乱光を受信し解析することで各地点における光損失分布を測定する技術として、光パルス試験法(Optical Time Domain Reflectometry、以後OTDRと称する)が知られている。このOTDRは、FUTに試験光パルスを送出し、FUTからの反射光やレイリー後方散乱光(以後、単に後方散乱光と称する)を受信し解析することでFUTの各地点における光の反射率分布(以後、OTDR波形と称する)を測定する方法である。この技術は光ファイバの片端からその損失分布評価を試験できるため、敷設された光ファイバの保守運用を行う上で重要な技術となっている。   Conventionally, as a technique for measuring a light loss distribution at each point by sending a test light pulse to a fiber under test (hereinafter referred to as FUT) and receiving and analyzing backscattered light from the FUT, A pulse test method (Optical Time Domain Reflectometry, hereinafter referred to as OTDR) is known. This OTDR sends a test light pulse to the FUT, receives and analyzes the reflected light from the FUT and Rayleigh backscattered light (hereinafter simply referred to as backscattered light), and analyzes the light reflectance distribution at each point of the FUT. (Hereinafter referred to as OTDR waveform). Since this technique can test the loss distribution evaluation from one end of an optical fiber, it has become an important technique for the maintenance and operation of installed optical fibers.

また、OTDRのダイナミックレンジの拡大、つまり長距離測定を可能にすることを目的として、コヒーレント検波を用いるOTDR(C-OTDR)が実用化されている。このC-OTDRを用いた海底光中継伝送(FSA)システムの監視においては、測定時間の短縮が課題となっており、これを実現する技術として光周波数多重型コヒーレントOTDR(以後、FDM-OTDRと称する)が提案されている。FDM-OTDRは、光周波数の異なる複数の光パルスを時間的に並べた試験光パルス列をFUTに入射し、FUT中で生じた複数の光パルス分の後方散乱光を一度に受信処理することで、複数回分の測定を一度に測定できる特徴を持つ(例えば特許文献1を参照)。   In addition, OTDR (C-OTDR) using coherent detection has been put into practical use for the purpose of extending the dynamic range of OTDR, that is, enabling long distance measurement. In the monitoring of submarine optical repeater transmission (FSA) systems using C-OTDR, shortening the measurement time is an issue. As a technology to realize this, optical frequency multiplexing coherent OTDR (hereinafter referred to as FDM-OTDR) Proposed). FDM-OTDR receives a test light pulse train in which multiple optical pulses with different optical frequencies are arranged in time and enters the FUT, and receives and processes backscattered light for multiple optical pulses generated in the FUT at a time. In addition, it has a feature that can measure a plurality of measurements at once (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−164075号公報JP 2011-164075 A

ところが、特許文献1に記載されたFDM-OTDRでは光周波数の異なる試験光パルスを時間的に並べることを特徴としているが、周波数が切り替わる境界点において位相が不連続となる場合においては、後方散乱光及びフレネル反射によるスペクトル形状に雑音ピークが影響してクロストークが大きくなり、精確な光損失分布が得られない。すなわち、後方散乱光のスペクトルサイドローブが高くなり、このサイドローブの影響により本来の反射点以外にもその両脇に信号ピークが出現し、その結果正しいファイバの損失分布および故障点での反射イベントを示した波形が得られなくなる場合がある。   However, although the FDM-OTDR described in Patent Document 1 is characterized in that test optical pulses having different optical frequencies are arranged in time, backscattering occurs when the phase becomes discontinuous at the boundary point where the frequency is switched. Noise peaks affect the spectrum shape due to light and Fresnel reflection, resulting in increased crosstalk, and an accurate light loss distribution cannot be obtained. That is, the spectral side lobe of the backscattered light becomes high, and signal peaks appear on both sides of the reflection point due to the side lobe. May not be obtained.

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、変調信号の周波数が切り替わる境界において変調信号の位相の連続性を保ち、これによりクロストークを抑制して光損失分布の測定精度を高めた光パルス試験装置とその試験光パルス送信ユニット及び光パルス試験方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to maintain the continuity of the phase of the modulation signal at the boundary where the frequency of the modulation signal is switched, thereby suppressing the crosstalk and distributing the optical loss. It is an object to provide an optical pulse test apparatus, a test optical pulse transmission unit, and an optical pulse test method with improved measurement accuracy.

上記目的を達成するために、この発明に係る光パルス試験装置の一態様は以下のような構成要素を備えたものである。
(1)コヒーレントな第1の信号光を発生する第1の信号光発生手段と、前記第1の信号光を分岐して局発光と試験光とを生成する分岐手段と、前記分岐手段により生成された試験光の光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させる光周波数制御手段と、前記光周波数制御手段により光周波数制御が施された試験光を光パルス化して試験光パルスを生成する第1の光パルス化手段と、前記第1の信号光とは異なる波長のコヒーレントな第2の信号光を発生する第2の信号光発生手段と、前記第2の信号光を光パルス化してダミー光パルスを生成する第2の光パルス化手段と、前記ダミー光パルスを前記試験光パルスに重畳して光パルス信号を生成する光重畳手段と、前記光パルス信号を被試験光ファイバに入射し、前記被試験光ファイバの各地点で反射または散乱により発生した反射光または後方散乱光を取得する光取得手段と、前記取得された反射光または後方散乱光と前記局発光を光結合する光結合手段と、前記光結合手段で得られた光信号を光受信して電流信号を取得する光受信手段と、前記電流信号を複数の周波数成分毎に分離する周波数分離手段と、前記光パルス信号の被試験光ファイバからの反射光または後方散乱光の反射率分布を求める演算処理手段とを具備し、さらに前記光周波数制御手段を駆動するために、周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を出力する変調電気信号出力手段を具備する。
In order to achieve the above object, one aspect of an optical pulse test apparatus according to the present invention comprises the following components.
(1) First signal light generating means for generating coherent first signal light, branching means for branching the first signal light to generate local light and test light, and generated by the branching means Optical frequency control means for changing the optical frequency of the test light at predetermined time intervals at predetermined time intervals, and test light pulses obtained by converting the test light subjected to optical frequency control by the optical frequency control means into optical pulses. A first optical pulse generating means for generating a second signal light generating means for generating a coherent second signal light having a wavelength different from that of the first signal light, and the second signal light as light. A second optical pulse generating means for generating a dummy optical pulse by pulsing; an optical superimposing means for generating an optical pulse signal by superimposing the dummy optical pulse on the test optical pulse; and Incident into the fiber and tested Light acquisition means for acquiring reflected light or backscattered light generated by reflection or scattering at each point of the fiber, optical coupling means for optically combining the acquired reflected light or backscattered light and the local light, and the light An optical receiving means for optically receiving an optical signal obtained by the coupling means to obtain a current signal; a frequency separating means for separating the current signal into a plurality of frequency components; and an optical fiber under test of the optical pulse signal. For calculating the reflectance distribution of the reflected light or the backscattered light, and in order to drive the optical frequency control means, the phase is changed at a boundary at which the frequency is changed at regular intervals and the frequency is switched. Are provided with modulated electric signal output means for outputting a sine wave train set to be continuous.

この発明に係る試験光パルス送信ユニットの一態様は以下のような構成要素を備えたものである。
(2)被試験光ファイバに試験光パルスを送出し、前記被試験光ファイバからの後方散乱光を受信し解析することにより被試験光ファイバの各地点における光の反射率分布を測定する光パルス試験装置に設けられる試験光パルス送信ユニットにあって、コヒーレントな第1の信号光を発生する第1の信号光発生手段と、前記第1の信号光を分岐して局発光と試験光とを生成する分岐手段と、前記分岐手段により生成された試験光の光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させる光周波数制御手段と、前記光周波数制御手段により光周波数制御が施された試験光を光パルス化して試験光パルスを生成する第1の光パルス化手段と、前記第1の信号光とは異なる波長のコヒーレントな第2の信号光を発生する第2の信号光発生手段と、前記第2の信号光を光パルス化してダミー光パルスを生成する第2の光パルス化手段と、前記ダミー光パルスを前記試験光パルスに重畳して試験光パルス信号を生成する光重畳手段とを具備し、さらに前記光周波数制御手段を駆動するために、周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を出力する変調電気信号出力手段を具備する。
One aspect of the test light pulse transmission unit according to the present invention includes the following components.
(2) An optical pulse for measuring a reflectance distribution of light at each point of the optical fiber under test by transmitting a test light pulse to the optical fiber under test and receiving and analyzing backscattered light from the optical fiber under test In a test light pulse transmission unit provided in a test apparatus, first signal light generating means for generating coherent first signal light, and branching the first signal light to generate local light and test light Optical frequency control is performed by the optical frequency control means for changing the optical frequency of the test light generated by the branching means to be generated, the optical frequency of the test light generated by the branching means at predetermined frequency intervals at predetermined time intervals, and the optical frequency control means. A first optical pulse generating means for generating a test optical pulse by converting the test light into an optical pulse, and a second signal light generation for generating a coherent second signal light having a wavelength different from that of the first signal light means A second optical pulse generating means for generating a dummy optical pulse by optically pulsing the second signal light; and an optical superimposing means for generating a test optical pulse signal by superimposing the dummy optical pulse on the test optical pulse. And a modulation electric circuit that outputs a sinusoidal wave sequence that is set so that the phase is continuous at a boundary where the frequency is changed and the frequency is switched. A signal output means is provided.

この発明に係る光パルス試験方法の一態様は以下のような構成要素を備えたものである。
(3)第1の信号光発生手段によりコヒーレントな第1の信号光を発生する工程と、分岐手段により前記第1の信号光を分岐して局発光と試験光とを生成する工程と、光周波数制御手段により前記生成された試験光の光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させる工程と、第1の光パルス化手段により前記光周波数制御が施された試験光を光パルス化して試験光パルスを生成する工程と、第2の信号光発生手段により前記第1の信号光とは異なる波長のコヒーレントな第2の信号光を発生する工程と、第2の光パルス化手段により前記第2の信号光を光パルス化してダミー光パルスを生成する工程と、光重畳手段により前記ダミー光パルスを前記試験光パルスに重畳して光パルス信号を生成する工程と、光取得手段により前記光パルス信号を被試験光ファイバに入射し、前記被試験光ファイバの各地点で反射または散乱により発生した反射光または後方散乱光を取得する工程と、光結合手段により前記取得された反射光または後方散乱光と前記局発光を光結合する工程と、光受信手段により前記光結合工程で得られた光信号を光受信して電流信号を取得する工程と、周波数分離手段により前記電流信号を複数の周波数成分毎に分離する工程と、演算処理手段により前記光パルス信号の被試験光ファイバからの反射光または後方散乱光の反射率分布を求める工程とを具備し、さらに前記光周波数制御手段を駆動するために、周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を出力する工程を具備する。
One aspect of the optical pulse test method according to the present invention comprises the following components.
(3) a step of generating coherent first signal light by the first signal light generating means, a step of branching the first signal light by the branching means to generate local light and test light, A step of changing the optical frequency of the test light generated by the frequency control means at a predetermined frequency interval for each predetermined time interval; and a test light subjected to the optical frequency control by the first optical pulsing means. Generating a test light pulse by pulsing, generating a coherent second signal light having a wavelength different from that of the first signal light by a second signal light generating means, and forming a second optical pulse Optical pulse generation of the second signal light by the means to generate a dummy optical pulse, optical dummy signal to superimpose the dummy optical pulse on the test optical pulse by the optical superimposing means, and light acquisition By means A step of entering a pulse signal into the optical fiber under test and acquiring reflected light or back scattered light generated by reflection or scattering at each point of the optical fiber under test; and the reflected light or back acquired by the optical coupling means A step of optically coupling the scattered light and the local light, a step of optically receiving the optical signal obtained in the optical coupling step by an optical receiving unit, obtaining a current signal, and a plurality of the current signals by a frequency separating unit. A step of separating each frequency component, and a step of obtaining a reflectance distribution of reflected light or backscattered light from the optical fiber under test of the optical pulse signal by the arithmetic processing means, and further driving the optical frequency control means In order to achieve this, the method includes a step of outputting a sine wave train whose frequency is changed at regular intervals and whose phase is set to be continuous at a boundary where the frequency is switched.

この発明に係る光パルス試験装置とその試験光パルス送信ユニット及び光パルス試験方法の一態様によれば、変調電気信号出力手段により周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列が生成され、この正弦波列により光周波数制御手段が駆動されて、光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させた試験光が生成され、この試験光をもとに光パルス化された試験光が生成される。このため、光周波数制御手段を駆動する変調信号は、周波数が切り替わる境界点においても位相が連続する状態に保たれることになり、この位相の連続性が保持された変調信号をもとに生成された光パルスを試験光として使用することで、後方散乱光のクロストークを抑制してOTDR波形のデッドゾーンを低減することが可能となる。そして、これにより光周波数多重型コヒーレントOTDR(FDM-OTDR)を用いた長距離の光損失分布の試験をより高精度に実施することが可能となり、海底光中継伝送(FSA)システムの監視品質を飛躍的に高めることができる。   According to one aspect of the optical pulse test apparatus, the test optical pulse transmission unit, and the optical pulse test method according to the present invention, the phase is changed at the boundary where the frequency is changed at regular intervals by the modulated electric signal output means and the frequency is switched. Is generated so that the optical frequency control means is driven by this sine wave sequence, and test light is generated by changing the optical frequency at predetermined frequency intervals at predetermined time intervals. Then, based on this test light, test light that is light-pulsed is generated. For this reason, the modulation signal that drives the optical frequency control means is maintained in a state in which the phase is continuous even at the boundary point where the frequency is switched, and is generated based on the modulation signal in which the phase continuity is maintained. By using the optical pulse as the test light, it is possible to suppress the crosstalk of the backscattered light and reduce the dead zone of the OTDR waveform. This makes it possible to conduct a long-distance optical loss distribution test using optical frequency multiplexing coherent OTDR (FDM-OTDR) with higher accuracy, and to improve the monitoring quality of submarine optical repeater transmission (FSA) systems. It can be improved dramatically.

すなわちこの発明の各態様によれば、変調信号の周波数が切り替わる境界において変調信号の位相の連続性を保ち、これによりクロストークを抑制して光損失分布の測定精度を高めた光パルス試験装置とその試験光パルス送信ユニット及び光パルス試験方法を提供することができる。   That is, according to each aspect of the present invention, there is provided an optical pulse testing apparatus that maintains the continuity of the phase of the modulation signal at the boundary where the frequency of the modulation signal switches, thereby suppressing crosstalk and improving the measurement accuracy of the optical loss distribution. The test light pulse transmission unit and the light pulse test method can be provided.

この発明の第1の実施形態に係る光パルス試験装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of an optical pulse test apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した光パルス試験装置のSSB-SC変調器駆動用の正弦波発生器から出力される変調信号m(t)の時間波形を示す図。The figure which shows the time waveform of the modulation signal m (t) output from the sine wave generator for a SSB-SC modulator drive of the optical pulse test apparatus shown in FIG. 位相条件θi = 0、θi = (i-1)π、θi = {(i-1)/2}πの場合においてそれぞれ測定した、時刻T+Δt近傍における変調信号m(t)の時間波形および位相を示す図。Measured in the case of phase conditions θ i = 0, θ i = (i-1) π, θ i = {(i-1) / 2} π, and the modulated signal m (t) in the vicinity of time T + Δt The figure which shows a time waveform and a phase. 位相条件θi = 0、θi = (i-1)π、θi = {(i-1)/2}πの場合においてそれぞれ測定した、40波FDM-OTDRに対する試験光と局発光のビート信号パワースペクトルを示した図。Test light and local light beats for 40-wave FDM-OTDR measured under the phase conditions θ i = 0, θ i = (i-1) π, and θ i = {(i-1) / 2} π The figure which showed the signal power spectrum. N波周波数コーディングパルス列によるフレネル反射信号の模式図と、FDM-OTDR受信部における信号処理方法を示した図。The figure which showed the signal processing method in the FDM-OTDR receiving part with the schematic diagram of the Fresnel reflection signal by a N wave frequency coding pulse train. 位相条件θi = 0、θi = (i-1)π、θi = {(i-1)/2}πの場合における40波FDM-OTDRの反射波形のシミュレート結果を示した図。The figure which showed the simulation result of the reflected waveform of 40 wave FDM-OTDR in the case of phase conditions (theta) i = 0, (theta) i = (i-1) (pi), and (theta) i = {(i-1) / 2} (pi). 位相条件θi = 0、θi = (i-1)π、θi = {(i-1)/2}πの場合において100 kmの長尺ファイバを測定した40波FDM-OTDRのOTDR波形シミュレーション結果およびその遠端におけるフレネル反射を拡大した図。OTDR waveform of 40-wave FDM-OTDR measured with a 100 km long fiber under the phase conditions θ i = 0, θ i = (i-1) π, θ i = {(i-1) / 2} π The figure which expanded the simulation result and the Fresnel reflection in the far end. 初期位相θi = 0、θi = (i-1)π、θi = {(i-1)/2}πの場合において光増幅中継線路を測定した40波FDM-OTDRのOTDR波形のシミュレーション結果および増幅器による反射率変動点を拡大した図。Simulation of OTDR waveform of 40-wave FDM-OTDR measured optical amplification relay line in case of initial phase θ i = 0, θ i = (i-1) π, θ i = {(i-1) / 2} π The figure which expanded the reflectance fluctuation point by a result and an amplifier.

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
[一実施形態]
図1は、この発明の第1の実施形態に係る光パルス試験装置の構成を示すブロック図であり、光の各周波数成分による被試験光ファイバからの反射光および後方散乱光の反射率分布を求める装置である。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[One Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an optical pulse test apparatus according to the first embodiment of the present invention. Reflectance distributions of reflected light and backscattered light from an optical fiber under test by each frequency component of light are shown. It is a device to seek.

図1において、コヒーレンシの良い光波を発生する第1の光源11からの出力光は合分波器13で二系統に分岐され、分岐された光の一方は局発光として、他方は試験光として光周波数制御器14に入射される。合分波器13は具体的には光カプラ等により構成される。   In FIG. 1, the output light from the first light source 11 that generates a coherent light wave is branched into two systems by the multiplexer / demultiplexer 13, and one of the branched lights is a local light and the other is a test light. The light enters the frequency controller 14. Specifically, the multiplexer / demultiplexer 13 includes an optical coupler or the like.

光周波数制御器14は、正弦波発生器15から発生された正弦波により駆動され、当該正弦波に同期して、上記入射された試験光を所定時間間隔T毎に所定周波数fi’(i = 1,2,・・・N、Nは周波数多重数)だけ周波数シフトする。この実施形態では、T=10 μs、N=40、fi’=108.4 + (i-1)×0.8 MHzとする。光周波数制御器14としては、例えば、搬送波や高次変調側波帯を抑圧し、バイアス電圧調整により+1次もしくは-1次の変調側波帯のみを出力可能な搬送波抑圧光単側波帯変調器(SSB-SC変調器)を用いる。尚、この実施形態では、+1次の変調側波帯が出力されるようにバイアス調整を行う。 The optical frequency controller 14 is driven by the sine wave generated from the sine wave generator 15, and synchronizes with the sine wave to transmit the incident test light at a predetermined frequency f i ′ (i = 1, 2, ... N and N are frequency shifted by the number of frequency multiplexing). In this embodiment, T = 10 μs, N = 40, f i ′ = 108.4 + (i−1) × 0.8 MHz. As the optical frequency controller 14, for example, a carrier-suppressed optical single sideband that can suppress a carrier wave or a higher-order modulation sideband and can output only a + 1st order or −1st order modulation sideband by adjusting a bias voltage. A modulator (SSB-SC modulator) is used. In this embodiment, bias adjustment is performed so that the + 1st order modulation sideband is output.

上記光周波数制御器14で周波数制御を受けた試験光は、光パルス化処理器16に入力され、パルス発生器18で制御されたタイミングおよびパルス幅で光パルス化される。この実施形態では、光パルスの時間波形は矩形波とする。光パルス化処理器18は、具体的には音響光学変調器をパルス駆動した音響光学スイッチにより構成される。音響光学スイッチの出力光は予め音響光学スイッチ製造時に設定されている固定の周波数シフト(fAOMとする)を受けるため、各周波数の試験光パルスは局発光に対して|fi’+ fAOM|=fi の周波数シフト量を持つことになる。 The test light subjected to frequency control by the optical frequency controller 14 is input to the optical pulse processor 16 and is optically pulsed at the timing and pulse width controlled by the pulse generator 18. In this embodiment, the time waveform of the light pulse is a rectangular wave. Specifically, the optical pulse processor 18 is constituted by an acousto-optic switch in which an acousto-optic modulator is pulse-driven. Since the output light of the acousto-optic switch is subjected to a fixed frequency shift (f AOM ) set in advance when the acousto-optic switch is manufactured, the test light pulse of each frequency is | f i '+ f AOM It has a frequency shift amount of | = fi.

尚、光周波数制御器14及び光パルス化処理器16は、それぞれ信号タイミング制御器28によって同期された正弦波発生器15及びパルス発生器18によって駆動され、光周波数制御器14で周波数制御を受けた時間の試験光のみが光パルス化されて出力されるようにタイミング調整される。この実施形態では、fAOM=−100[MHz]とするため、fi =8.4+i×0.8[MHz]となる。 The optical frequency controller 14 and the optical pulse processor 16 are driven by a sine wave generator 15 and a pulse generator 18 synchronized by a signal timing controller 28, respectively, and are subjected to frequency control by the optical frequency controller 14. The timing is adjusted so that only the test light of the predetermined time is output as a light pulse. In this embodiment, since f AOM = −100 [MHz], fi = 8.4 + i × 0.8 [MHz].

第2の光源12は、第1の光源11とは波長の異なる信号光をダミー光として発生する光源である。この実施形態では、被試験光ファイバが海底光増幅中継伝送システム(FSA)の場合を想定し、上記第2の光源12から発生されたダミー光を光パルス化処理器17によって光パルス化し、この光パルス化されたダミー光を試験光パルスに重畳することで、試験光全体の強度変動を抑え、これによりその強度を通信用の信号光強度とほぼ同程度に調整して光サージの影響を抑制するようにしている。   The second light source 12 is a light source that generates signal light having a wavelength different from that of the first light source 11 as dummy light. In this embodiment, assuming that the optical fiber under test is a submarine optical amplification repeater transmission system (FSA), the dummy light generated from the second light source 12 is optically pulsed by the optical pulse processor 17, By superimposing the light pulsed dummy light on the test light pulse, the fluctuation in the intensity of the entire test light is suppressed, thereby adjusting the intensity to approximately the same as the signal light intensity for communication, and the influence of the light surge. I try to suppress it.

光パルス化処理器16から出力されたダミー光パルスが重畳された試験光パルスは、光増幅器19により増幅された後、サーキュレータ20を通過して被試験光ファイバ(FUT)に入射される。そして、上記試験光パルスによってFUT中で生じた後方散乱光は、サーキュレータ20および合分波器21を通過した後、合分波器22に入射される。合分波器22では、偏波によるコヒーレント検波効率の変動を抑えるため、上記後方散乱光が、偏波制御器24によって測定ごとに偏波状態を変えられた局発光と合波される。   The test optical pulse on which the dummy optical pulse output from the optical pulse processor 16 is superimposed is amplified by the optical amplifier 19, passes through the circulator 20, and enters the optical fiber to be tested (FUT). Then, the backscattered light generated in the FUT by the test light pulse passes through the circulator 20 and the multiplexer / demultiplexer 21 and then enters the multiplexer / demultiplexer 22. In the multiplexer / demultiplexer 22, the backscattered light is combined with the local light whose polarization state is changed for each measurement by the polarization controller 24 in order to suppress fluctuations in coherent detection efficiency due to polarization.

この局発波と合波された後方散乱光は、バランス型光受信機23で受信されて電流信号に変換される。バランス型光受信機23から出力された後方散乱光の電流信号は、帯域ろ過フィルタ25により不要な高周波成分がカットされた後、数値化処理器26によりサンプリングされる。サンプリングされた後の各周波数成分の後方散乱光信号は数値演算処理器27によって周波数分離され、全て加算平均処理のために足し合わされる。   The backscattered light combined with the local wave is received by the balanced optical receiver 23 and converted into a current signal. The current signal of the backscattered light output from the balanced optical receiver 23 is sampled by the numerical processor 26 after unnecessary high frequency components are cut by the band-pass filter 25. The backscattered light signal of each frequency component after sampling is frequency-separated by the numerical processor 27 and all are added for the averaging process.

上記一連の測定および演算処理は繰り返し行われ、これにより得られた結果について加算平均処理が行われ、処理された数値列が対数表示される。かくして、最終的にOTDR波形が得られる。   The series of measurement and calculation processes are repeatedly performed, and the result obtained thereby is subjected to an averaging process, and the processed numerical sequence is logarithmically displayed. Thus, the OTDR waveform is finally obtained.

ところで、正弦波発生器15は、周波数が上記所定時間間隔T毎に変更され、かつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を、変調信号として出力する。図2に、SSB-SC変調器駆動用の正弦波発生器15から出力される以下の変調信号m(t)の時間波形を示す。
ここで、Aは変調信号の振幅、fi’はi番目の変調周波数、θiはi番目の変調周波数信号の初期位相、Tは周波数が一定のまま正弦波信号が出力される時間幅、Pは信号の繰り返し周期である。
By the way, the sine wave generator 15 outputs a sine wave train whose frequency is changed at each predetermined time interval T and whose phase is continuous at the boundary where the frequency is switched as a modulation signal. FIG. 2 shows the time waveform of the following modulation signal m (t) output from the sine wave generator 15 for driving the SSB-SC modulator.
Where A is the amplitude of the modulation signal, f i ′ is the i-th modulation frequency, θ i is the initial phase of the i-th modulation frequency signal, T is the time width during which the sine wave signal is output with the frequency being constant, P is the signal repetition period.

以下、fi’およびθiの設定方法について説明する。
すなわち、前記数値演算処理器27において周波数分離を行うために離散フーリエ変換を時間Tで行った場合、フーリエ変換の周波数分解能は時間Tの逆数となる。そのため、周波数分離した信号を最も信号対雑音比(SNR)が良い状態で取得するために、変調信号の周波数が受信時の周波数分解能の自然数倍に設定されていることが望ましい。これは、後方レイリー散乱光やフレネル反射光は、入射試験光と同じ周波数であることから、変調信号の周波数が受信時の周波数分解能の自然数倍でない場合には、得られるパワースペクトルのピークから外れてしまうためである。
Hereinafter, a method for setting f i ′ and θ i will be described.
That is, when the discrete Fourier transform is performed at time T in order to perform frequency separation in the numerical processor 27, the frequency resolution of the Fourier transform is the reciprocal of time T. Therefore, in order to obtain a frequency-separated signal with the best signal-to-noise ratio (SNR), it is desirable that the frequency of the modulated signal is set to a natural number times the frequency resolution at the time of reception. This is because the backward Rayleigh scattered light and Fresnel reflected light have the same frequency as the incident test light, so if the frequency of the modulation signal is not a natural number multiple of the frequency resolution at the time of reception, the peak of the obtained power spectrum It is because it will come off.

また、変調信号の周波数の切り替わる境界における位相条件に着目すると、変調信号m(t)の位相は周波数の切り替わる境界において連続するという位相条件を満たすことが必要となる。以下、変調信号の位相を周波数の切り替わる境界において連続するように設定することの意義について詳細に説明する。   Focusing on the phase condition at the boundary where the frequency of the modulation signal switches, it is necessary to satisfy the phase condition that the phase of the modulation signal m (t) is continuous at the boundary where the frequency switches. Hereinafter, the significance of setting the phase of the modulation signal to be continuous at the frequency switching boundary will be described in detail.

この実施形態では、前記位相条件によるクロストーク抑圧効果を検証するため、θi に関して(A) θi = 0、(B) θi = (i-1)πおよび(C) θi = {(i-1)/2}πの場合における測定結果をそれぞれ比較する。
図3(a)〜(f)に上記(A)、(B)および(C)の場合における時刻P+iT近傍の変調信号m(t)の時間波形および位相をそれぞれ示す。(A)の場合は、正弦波の周波数がfiからfi+1に切り替わる境界点においても位相が連続であるため、条件を満たしている。一方、(B)および(C)は、周波数が切り替わる境界点において位相がπおよびπ/2それぞれ離れているため、条件を満たしていない。
In this embodiment, in order to verify the crosstalk suppression effect by the phase condition with respect to θ i (A) θ i = 0, θ i = {(B) θ i = (i-1) π and (C) ( Compare the measurement results in the case of i-1) / 2} π.
FIGS. 3A to 3F show the time waveform and phase of the modulation signal m (t) near the time P + iT in the cases (A), (B), and (C), respectively. The In the case of (A), the frequency of the sine wave for the phase even at a boundary point switching to f i + 1 from the f i is continuous, the condition is satisfied. On the other hand, (B) and (C) do not satisfy the condition because the phases are separated from each other by π and π / 2 at the boundary point where the frequency is switched.

次に、上記各位相条件において生成された試験光パルス列と局発光とのビート信号のパワースペクトル形状について、上述した位相条件(A)、(B)および(C)それぞれの場合を比較する。
図4(a)、(b)および(c)に信号位相条件(A)、(B)および(B)の場合におけるパワースペクトルのシミュレーション結果を示す。尚、図4(d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(i)は(a)、(b)および(c)それぞれの拡大図である。位相条件を満たす(A)の場合、信号パワースペクトルはSINC関数の2乗の形状をした40波分の信号ピークを足し合わせた形状を示し、滑らかなスペクトルサイドローブを示す。一方で、条件1を満たさない(B)および(C)の場合、共に40波の信号ピークは(A)と同様になりつつも、スペクトルサイドローブ形状はSINC関数の形状とは異なり、サイドローブレベルは高くなる。これは、位相不連続点が存在することにより、その点においてあたかも高周波数成分が存在する信号となり、スペクトル形状に雑音ピークとして作用したと考えられる。
Next, the above-described cases of the phase conditions (A), (B), and (C) are compared with respect to the power spectrum shape of the beat signal of the test optical pulse train and the local light generated under each phase condition.
4A, 4B, and 4C show power spectrum simulation results in the case of signal phase conditions (A), (B), and (B). 4 (d), (e), (f), (g), (h) and (i) are enlarged views of (a), (b) and (c), respectively. In the case of (A) satisfying the phase condition, the signal power spectrum has a shape obtained by adding the signal peaks of 40 waves in the shape of the square of the SINC function, and shows a smooth spectrum side lobe. On the other hand, in the case of (B) and (C) that do not satisfy the condition 1, the signal peak of 40 waves is the same as (A), but the spectral sidelobe shape is different from the shape of the SINC function. The level becomes higher. This is presumably because the presence of a phase discontinuity point results in a signal having a high frequency component at that point and acts as a noise peak on the spectrum shape.

図5に数値演算処理器27において行われる、サンプリングされた信号に対するフーリエ変換による周波数分離演算処理法を示す。図5では、反射信号はファイバ近端のフレネル反射光のみとし、レイリー後方散乱光信号は後述する。また、反射光と局発光の偏波面は常に等しいものと仮定して述べる。   FIG. 5 shows a frequency separation arithmetic processing method by Fourier transform for the sampled signal performed in the numerical arithmetic processor 27. In FIG. 5, the reflected signal is only the Fresnel reflected light at the near end of the fiber, and the Rayleigh backscattered light signal will be described later. The description will be made assuming that the planes of polarization of reflected light and local light are always equal.

この場合における反射光の受信信号yFresnel(t)は以下のように表される。
ここで、Poは入射試験パルスのピークパワー、Rは反射係数である。
The reflected light reception signal y Fresnel (t) in this case is expressed as follows.
Here, Po is the peak power of the incident test pulse, and R is the reflection coefficient.

この信号y(t)を周波数分離処理するために、以下のハニング窓関数w(t)を用いて信号をある区間ごとに切り出す処理を行う。
In order to frequency-separate this signal y (t), the following Hanning window function w (t) is used to perform a process of cutting out the signal for each interval.

窓関数w(t)を時間軸上でτだけ移動させながら信号f(t)との積をとった信号w(t-τ)y(t)に対して、以下のフーリエ変換を行う。
The following Fourier transform is performed on the signal w (t−τ) y (t) obtained by multiplying the window function w (t) by τ on the time axis and the product of the signal f (t).

以上の演算処理を行うことで、受信信号yFresnel (t)について、周波数分離処理された中心周波数fiの試験光パルスによる反射光の振幅yFresnel(fi,τ)を得ることができる。 By performing the above processing, the received signal y Fresnel (t), can be obtained amplitude y Fresnel reflected light by the test light pulse having a center frequency f i that is frequency separation (fi, tau).

周波数分離された反射光の振幅を自乗し、自乗加算平均された信号
に対して、各周波数の信号毎にパルス入射時の遅延時間(i-1)Tをそれぞれ時間シフトさせ、N波分の周波数信号を加算平均処理する。
すなわち、
よりフレネル反射信号を得られる。
Squared and averaged signal that squares the amplitude of reflected light that has been frequency separated
On the other hand, the delay time (i−1) T at the time of pulse incidence is shifted for each signal of each frequency, and the frequency signals for N waves are added and averaged.
That is,
A Fresnel reflection signal can be obtained.

図6(a)、(b)および(c)に上記の周波数分離処理を行うことで得られるフレネル反射信号を位相条件(A)、(B)および(C)のそれぞれの場合でシミュレートした結果を示す。横軸の距離Zは
を表し、本シミュレーションでは、Po=1、 R=1、vg=2.0×108 m/sとして計算した。また、図6(d)、(e)および(f)はそれぞれ図6(a)、(b)および(c)の拡大図である。位相条件(A)の場合における1次の隣接クロストークピークは、(B)および(C)の条件に比べそれぞれ9 dB、7 dB高い抑圧比を示す。1次から40次までのクロストークピークの中では、位相条件(a)は最大で21 dB高い抑圧比を示す。
以上より、変調信号の周波数が切り替わる境界で位相が連続するように設定すると、明らかにクロストーク抑圧特性を向上させることができる。
The Fresnel reflection signal obtained by performing the above frequency separation processing in FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c) was simulated in each case of phase conditions (A), (B) and (C). Results are shown. The distance Z on the horizontal axis is
In this simulation, calculation was performed with Po = 1, R = 1, and vg = 2.0 × 10 8 m / s. FIGS. 6D, 6E, and 6F are enlarged views of FIGS. 6A, 6B, and 6C, respectively. The primary adjacent crosstalk peak in the case of the phase condition (A) shows a suppression ratio that is 9 dB and 7 dB higher than the conditions of (B) and (C), respectively. Among crosstalk peaks from the 1st to the 40th order, the phase condition (a) shows a suppression ratio that is 21 dB higher at the maximum.
As described above, when the phase is set to be continuous at the boundary where the frequency of the modulation signal is switched, the crosstalk suppression characteristic can be clearly improved.

また、レイリー散乱光信号は、光ファイバのコアにおける屈折率揺らぎを起源とした散乱体からの反射信号の和である。このため、FDM-OTDRにおけるレイリー散乱光の信号パワーは、フェーディング雑音と偏波の影響を無視すれば、下記の一次元インパルス応答から求めることができる。
ここで、rは反射係数を表し、また
である。
The Rayleigh scattered light signal is the sum of reflected signals from a scatterer originating from refractive index fluctuations in the core of the optical fiber. Therefore, the signal power of Rayleigh scattered light in FDM-OTDR can be obtained from the following one-dimensional impulse response if the influence of fading noise and polarization is ignored.
Where r represents the reflection coefficient, and
It is.

図7(a)、(b)および(c)に遠端が開放端の100 kmの長尺ファイバ測定について位相条件(A)、(B)および(C)のそれぞれの場合でシミュレートしたOTDR波形の結果を示す。また、図7(d)、(e)および(f)はそれぞれ図7(a)、(b)および(c)におけるフレネル反射点近傍の拡大図である。縦軸の相対反射率は試験光と後方散乱光の総和の光ファイバ伝搬損失を表し、本シミュレーションでは、r=1、α=0.2 dB/kmとして計算した。位相条件(A)の場合におけるデッドゾーンは2.7 kmであるのに対し、位相条件(B)および(C)の場合におけるデッドゾーンはそれぞれ6.8 km、6.5 kmとなる。   Figures 7 (a), (b), and (c) show the OTDR simulated for each of the phase conditions (A), (B), and (C) for a 100 km long fiber measurement with an open end at the far end. The waveform results are shown. FIGS. 7D, 7E, and 7F are enlarged views near the Fresnel reflection point in FIGS. 7A, 7B, and 7C, respectively. The relative reflectance on the vertical axis represents the total optical fiber propagation loss of test light and backscattered light. In this simulation, the calculation was performed with r = 1 and α = 0.2 dB / km. The dead zone in the case of the phase condition (A) is 2.7 km, whereas the dead zone in the case of the phase condition (B) and (C) is 6.8 km and 6.5 km, respectively.

図8(a)、(b)および(c)に全長400 kmの光増幅中継線路に対する位相条件(A)、(B)および(C)の場合におけるOTDR波形シミュレーション結果を示す。また、図8(d)、(e)および(f)はそれぞれ図8(a)、(b)および(c)における増幅器利得による50 dBの反射率変動点近傍の拡大図である。位相条件(A)の場合におけるデッドゾーンは4.9 kmであるのに対し、位相条件(B)および(C)の場合におけるデッドゾーンはそれぞれ25.5 km、25.3 kmとなる。   8A, 8B, and 8C show OTDR waveform simulation results in the case of phase conditions (A), (B), and (C) for an optical amplification repeater line having a total length of 400 km. FIGS. 8D, 8E, and 8F are enlarged views of the vicinity of the 50 dB reflectance fluctuation point due to the amplifier gain in FIGS. 8A, 8B, and 8C, respectively. The dead zone in the case of the phase condition (A) is 4.9 km, whereas the dead zone in the case of the phase condition (B) and (C) is 25.5 km and 25.3 km, respectively.

以上詳述したように一実施形態では、被試験光ファイバに試験光パルスを送出し、当該被試験光ファイバからの後方散乱光を受信し解析することで被試験光ファイバの各地点における光損失分布を測定する装置において、光周波数制御器14において光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させた試験光を生成する際に、正弦波発生器15により周波数が上記所定時間間隔T毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を発生し、この正弦波列を変調波として上記光周波数制御器14に供給し、上記試験光を生成するようにしている。   As described in detail above, in one embodiment, a test light pulse is transmitted to the optical fiber under test, and the backscattered light from the optical fiber under test is received and analyzed, whereby the optical loss at each point of the optical fiber under test is analyzed. In the apparatus for measuring the distribution, when the optical frequency controller 14 generates test light in which the optical frequency is changed at predetermined frequency intervals at predetermined time intervals, the frequency is changed by the sine wave generator 15 to the predetermined time intervals. A sine wave train that is changed every T and the phase is set to be continuous at the boundary where the frequency is switched is generated, and this sine wave train is supplied to the optical frequency controller 14 as a modulated wave, and the test light is supplied. It is trying to generate.

従って、後方散乱光のクロストークを抑制してOTDR波形のデッドゾーンを低減することが可能となる。そして、これにより光周波数多重型コヒーレントOTDR(FDM-OTDR)を用いた長距離の光損失分布の試験をより高精度に実施することが可能となり、海底光中継伝送(FSA)システムの監視品質を飛躍的に高めることができる。   Therefore, it is possible to reduce the dead zone of the OTDR waveform by suppressing crosstalk of backscattered light. This makes it possible to conduct a long-distance optical loss distribution test using optical frequency multiplexing coherent OTDR (FDM-OTDR) with higher accuracy, and to improve the monitoring quality of submarine optical repeater transmission (FSA) systems. It can be improved dramatically.

[他の実施形態]
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では送信系と受信系を一つの光パルス試験装置に収容した場合を例にとって説明した。しかし、送信系のユニットと受信系のユニットとを独立して構成することも可能である。この場合、正弦波発生器15は送信系のユニットに設けられる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment, the case where the transmission system and the reception system are accommodated in one optical pulse test apparatus has been described as an example. However, it is also possible to configure the transmission unit and the reception unit independently. In this case, the sine wave generator 15 is provided in a transmission system unit.

その他、正弦波発生器や光周波数制御器の具体的な構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
In addition, the specific configuration of the sine wave generator and the optical frequency controller can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
In short, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

11…第1の光源、12…第2の光源、13,21,22…合分波器、14…光周波数制御器、15…正弦波発生器、16,17…光パルス化処理器、18…パルス発生器、19…光増幅器、20…サーキュレータ、21,22…合分波器、23…バランス型光受信器、24…偏波制御器、25…帯域ろ過フィルタ、26…数値化処理器、27…数値演算処理器、28…信号タイミング制御器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... 1st light source, 12 ... 2nd light source, 13, 21, 22 ... multiplexer / demultiplexer, 14 ... Optical frequency controller, 15 ... Sine wave generator, 16, 17 ... Optical pulse processor, 18 ... Pulse generator, 19 ... Optical amplifier, 20 ... Circulator, 21,22 ... Multiplexer, 23 ... Balanced optical receiver, 24 ... Polarization controller, 25 ... Band filter, 26 ... Numerical processor , 27 ... Numerical arithmetic processor, 28 ... Signal timing controller.

Claims (3)

コヒーレントな第1の信号光を発生する第1の信号光発生手段と、
前記第1の信号光を分岐して局発光と試験光とを生成する分岐手段と、
前記分岐手段により生成された試験光の光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させる光周波数制御手段と、
前記光周波数制御手段により光周波数制御が施された試験光を光パルス化して試験光パルスを生成する第1の光パルス化手段と、
前記第1の信号光とは異なる波長のコヒーレントな第2の信号光を発生する第2の信号光発生手段と、
前記第2の信号光を光パルス化してダミー光パルスを生成する第2の光パルス化手段と、
前記ダミー光パルスを前記試験光パルスに重畳して光パルス信号を生成する光重畳手段と、
前記光パルス信号を被試験光ファイバに入射し、前記被試験光ファイバの各地点で反射または散乱により発生した反射光または後方散乱光を取得する光取得手段と、
前記取得された反射光または後方散乱光と前記局発光を光結合する光結合手段と、
前記光結合手段で得られた光信号を光受信して電流信号を取得する光受信手段と、
前記電流信号を複数の周波数成分毎に分離する周波数分離手段と、
前記光パルス信号の被試験光ファイバからの反射光または後方散乱光の反射率分布を求める演算処理手段と
を具備し、
前記光周波数制御手段を駆動するために、周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を出力する変調電気信号出力手段を、さらに具備することを特徴とする光パルス試験装置。
First signal light generating means for generating coherent first signal light;
Branching means for branching the first signal light to generate local light and test light;
Optical frequency control means for changing the optical frequency of the test light generated by the branching means at predetermined frequency intervals at predetermined time intervals;
A first optical pulsing unit that generates a test optical pulse by optically pulsing the test light subjected to optical frequency control by the optical frequency control unit;
Second signal light generating means for generating coherent second signal light having a wavelength different from that of the first signal light;
Second optical pulse generating means for generating a dummy optical pulse by converting the second signal light into an optical pulse;
Light superimposing means for superimposing the dummy light pulse on the test light pulse to generate an optical pulse signal;
Light acquisition means for entering the optical pulse signal into the optical fiber under test and acquiring reflected light or back scattered light generated by reflection or scattering at each point of the optical fiber under test;
Optical coupling means for optically coupling the acquired reflected light or backscattered light and the local light;
Optical receiving means for optically receiving an optical signal obtained by the optical coupling means to obtain a current signal;
Frequency separation means for separating the current signal into a plurality of frequency components;
Computation processing means for obtaining a reflectance distribution of reflected light or backscattered light from the optical fiber under test of the optical pulse signal,
In order to drive the optical frequency control means, a modulated electric signal output means for outputting a sine wave train that is set so that the frequency is changed at constant time intervals and the phase is continuous at the boundary where the frequency is switched. An optical pulse testing apparatus comprising:
被試験光ファイバに試験光パルスを送出し、前記被試験光ファイバからの後方散乱光を受信し解析することにより被試験光ファイバの各地点における光の反射率分布を測定する光パルス試験装置に設けられる試験光パルス送信ユニットであって、
コヒーレントな第1の信号光を発生する第1の信号光発生手段と、
前記第1の信号光を分岐して局発光と試験光とを生成する分岐手段と、
前記分岐手段により生成された試験光の光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させる光周波数制御手段と、
前記光周波数制御手段により光周波数制御が施された試験光を光パルス化して試験光パルスを生成する第1の光パルス化手段と、
前記第1の信号光とは異なる波長のコヒーレントな第2の信号光を発生する第2の信号光発生手段と、
前記第2の信号光を光パルス化してダミー光パルスを生成する第2の光パルス化手段と、
前記ダミー光パルスを前記試験光パルスに重畳して試験光パルス信号を生成する光重畳手段と
を具備し、
前記光周波数制御手段を駆動するために、周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を出力する変調電気信号出力手段を、さらに具備することを特徴とする試験光パルス送信ユニット。
An optical pulse test apparatus for measuring a reflectance distribution of light at each point of an optical fiber under test by transmitting a test optical pulse to the optical fiber under test and receiving and analyzing backscattered light from the optical fiber under test A test light pulse transmission unit provided,
First signal light generating means for generating coherent first signal light;
Branching means for branching the first signal light to generate local light and test light;
Optical frequency control means for changing the optical frequency of the test light generated by the branching means at predetermined frequency intervals at predetermined time intervals;
A first optical pulsing unit that generates a test optical pulse by optically pulsing the test light subjected to optical frequency control by the optical frequency control unit;
Second signal light generating means for generating coherent second signal light having a wavelength different from that of the first signal light;
Second optical pulse generating means for generating a dummy optical pulse by converting the second signal light into an optical pulse;
Light superimposing means for superimposing the dummy light pulse on the test light pulse to generate a test light pulse signal;
In order to drive the optical frequency control means, a modulated electric signal output means for outputting a sine wave train that is set so that the frequency is changed at constant time intervals and the phase is continuous at the boundary where the frequency is switched. A test light pulse transmission unit comprising:
第1の信号光発生手段により、コヒーレントな第1の信号光を発生する工程と、
分岐手段により、前記第1の信号光を分岐して局発光と試験光とを生成する工程と、
光周波数制御手段により、前記生成された試験光の光周波数を所定の時間間隔毎に所定の周波数間隔で変化させる工程と、
第1の光パルス化手段により、前記光周波数制御が施された試験光を光パルス化して試験光パルスを生成する工程と、
第2の信号光発生手段により、前記第1の信号光とは異なる波長のコヒーレントな第2の信号光を発生する工程と、
第2の光パルス化手段により、前記第2の信号光を光パルス化してダミー光パルスを生成する工程と、
光重畳手段により、前記ダミー光パルスを前記試験光パルスに重畳して光パルス信号を生成する工程と、
光取得手段により、前記光パルス信号を被試験光ファイバに入射し、前記被試験光ファイバの各地点で反射または散乱により発生した反射光または後方散乱光を取得する工程と、
光結合手段により、前記取得された反射光または後方散乱光と前記局発光を光結合する工程と、
光受信手段により、前記光結合工程で得られた光信号を光受信して電流信号を取得する工程と、
周波数分離手段により、前記電流信号を複数の周波数成分毎に分離する工程と、
演算処理手段により、前記光パルス信号の被試験光ファイバからの反射光または後方散乱光の反射率分布を求める工程と
を具備し、
前記光周波数制御手段を駆動するために、周波数が一定の時間毎に変更されかつ当該周波数が切り替わる境界において位相が連続するように設定された正弦波列を出力する工程を、さらに具備することを特徴とする光パルス試験方法。
Generating a coherent first signal light by the first signal light generating means;
Branching the first signal light by branching means to generate local light and test light; and
A step of changing the optical frequency of the generated test light at a predetermined frequency interval at predetermined time intervals by an optical frequency control means;
A step of generating a test light pulse by converting the test light subjected to the optical frequency control into a light pulse by a first light pulse forming means;
Generating a coherent second signal light having a wavelength different from that of the first signal light by a second signal light generating means;
A step of generating a dummy optical pulse by converting the second signal light into an optical pulse by a second optical pulsing unit;
Generating a light pulse signal by superimposing the dummy light pulse on the test light pulse by light superimposing means;
A step of making the optical pulse signal incident on the optical fiber under test by light acquisition means and acquiring reflected light or backscattered light generated by reflection or scattering at each point of the optical fiber under test;
Optically coupling the acquired reflected light or backscattered light with the local light by optical coupling means;
A step of optically receiving the optical signal obtained in the optical coupling step by an optical receiving means to obtain a current signal;
Separating the current signal into a plurality of frequency components by frequency separation means;
Obtaining a reflectance distribution of reflected light or backscattered light from the optical fiber under test of the optical pulse signal by an arithmetic processing means,
In order to drive the optical frequency control means, the method further comprises the step of outputting a sine wave train that is set so that the phase is continuous at the boundary where the frequency is changed at regular intervals and the frequency is switched. Characteristic optical pulse test method.
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