JP6220764B2 - 光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法 - Google Patents

光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法 Download PDF

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Description

この発明は、光ファイバに生じる損失要因を識別するための光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法に関する。
光通信システムでは、伝送媒体である光ファイバが多様な方法で試験される。例えば、光ファイバ内を伝搬する光に由来するレイリー散乱光の後方散乱光やフレネル反射光を検出することで、光ファイバの長手方向における伝送損失の分布や接続点での反射減衰量が得られる。その結果に基づいて、曲げによる損失や、コネクタの接続点、反射点等の位置を特定することができる。このような原理を利用する、光ファイバ特性解析装置が知られている。光ファイバ特性解析装置は、光ファイバの破断や故障などの異常を検出し、その位置を特定するために用いることができる。
光ファイバ特性解析装置としては、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)や、OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometer)がよく知られている。OTDRは、パルス化された試験光のラウンドトリップ時間に基づき分布データを取得する。OFDRは、周波数変調された試験光を用いて、その変調周波数を解析して位置情報を取得する。
ところが、既存の光ファイバ特性解析装置の検出感度には限りがあり、検出感度よりも低い影響をもたらす異常を検出することができない。例えば、曲げ半径の大きな曲げ、正常に融着された接続点、あるいは、反射減衰量を抑制したAPC(Angled Physical Contact)研磨のコネクタによる接続点は、いずれも、ほんの僅かな損失(反射)を発生させるにすぎない。つまり、これらの場所で生じる損失や反射は既存の光ファイバ特性解析装置の検出感度よりも小さいので、異常を検出することが困難である。
しかしながら、特に光ファイバの曲げ部や接続部は、光線路において故障が生じやすい箇所となっている。光線路の故障を未然に防ぐためには、光ファイバの曲げ部や接続部等の潜在的な故障箇所をユーザに対する影響が顕在化する前に検知し、対処することが望まれている。
そこで、曲げや接続による光線路の異常を高感度に検知することが可能な手法として、被測定光ファイバにおけるカットオフ波長より短い波長を用いて、後方散乱光の高次モードを測定する方法が提案されている(例えば非特許文献1を参照)。さらに、複数の波長を用いたOTDR試験から得られる波長間の損失値の差より、光ファイバに生じる損失要因が曲げによる損失か、接続による損失かを識別する方法も提案されている(例えば非特許文献2を参照)。
A. Nakamura, K. Okamoto, I. Ogushi, N. Hanzawa, K. Katayama and T. Manabe, "Highly Sensitive Detection of Fiber Bending Using 1-μm-band Mode-detection OTDR," OECC2014, TU6C4, 2014. ITU-T Recommendation G.650.3 Amendment 1, "Test methods for installed single-mode optical fibre cable links," Appendix III, 2011.
ところが、非特許文献1に記載された手法では、光ファイバに曲げや接続等の異常が生じている箇所を高感度に検知することが可能であるが、その原因を特定することまではできない。一方、非特許文献2に記載された手法では、光ファイバに生じる損失が曲げに起因するものか、接続に起因するものかを識別することは可能であるが、複数波長での測定が必要であり、さらに非特許文献1に記載された手法に比べ、異常箇所を検知する感度が劣る。
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、光ファイバに生じる異常箇所を高感度に検知し、さらにその原因が曲げに起因するものか或いは接続に起因するものかを識別することを可能にした光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法を提供することにある。
上記目的を達成するためにこの発明は次のような種々対策を講じている。
その第1の態様は、被測定光ファイバのカットオフ波長より短い波長を有する試験光パルスを生成し、当該生成された試験光パルスを上記被測定光ファイバに入射する。そして、上記入射した試験光パルスの上記被測定光ファイバからの戻り光から、第1のモードの後方散乱光と当該第1のモードより高次の第2のモードの後方散乱光とを分離し、当該分離された第1のモードの後方散乱光および第2のモードの後方散乱光をもとに、第1及び第2のモード間の光損失の違いを表す情報を求め、当該光損失の違いを表す情報をもとに当該光損失の要因を判定するようにしたものである。
第2の態様は、被測定光ファイバのカットオフ波長より短い波長を有する試験光を生成し、この生成された試験光を第1のモード及び当該第1のモードより高次の第2のモードでそれぞれ励振して上記被測定光ファイバの一端に入射する。そして、上記被測定光ファイバを透過してその他端から出射される上記試験光の透過光から、上記第1及び第2のモード間の光損失の違いを表す情報を求め、当該光損失の違いを表す情報をもとに当該光損失の要因を判定するようにしたものである。
第3の態様は、上記判定部において、上記第1および第2のモード間の光損失差または光損失の比を算出し、当該算出された光損失差または光損失の比を予め設定されたしきい値と比較し、上記算出された光損失差または光損失の比が上記しきい値より大きい場合に当該光損失の要因が上記被測定光ファイバの曲げであると判定し、上記算出された光損失差または光損失の比が上記しきい値以下の場合に当該光損失の要因が上記被測定光ファイバの接続であると判定するようにしたものである。
第4の態様は、上記判定部において、上記第1のモードの後方散乱光と第2のモードの後方散乱光の少なくとも一方を解析することで、上記被測定光ファイバの長手方向に対する光損失の分布を求め、当該求められた光損失の分布をもとに上記被測定光ファイバにおける光損失の発生箇所を特定し、当該特定された光損失の発生箇所を表す情報と、上記光損失の要因の判定結果を表す情報とを相互に関連付けて出力するようにしたものである。
この発明の第1の態様によれば、被測定光ファイバの一端側において、第1のモードの後方散乱光とそれより高次の第2のモードの後方散乱光の光損失の違いをもとに当該光損失の要因が判定される。このため、例えば基本モードの後方散乱光のみから損失を検出してその要因を判定しようとする場合に比べ、高感度に判定を行うことが可能となる。
第2の態様によれば、第1のモードの透過光とそれより高次の第2のモードの透過光の光損失の違いをもとに当該光損失の要因が判定される。このため、上記第1の態様と同様に、基本モードの透過光のみから損失を検出してその要因を判定しようとする場合に比べ、高感度に判定を行うことが可能となる。
第3の態様によれば、被測定光ファイバにおける光損失の要因を判定する際に、第1および第2のモード間の光損失差または光損失の比がしきい値より大きい場合に当該光損失の要因が被測定光ファイバの曲げであると判定され、一方上記光損失差または光損失の比がしきい値以下の場合に当該光損失の要因が被測定光ファイバの接続であると判定される。このため、光損失の主要な要因である被測定光ファイバの曲げと、被測定光ファイバの軸ずれによる接続を、確実に識別することが可能となる。
第4の態様によれば、被測定光ファイバの長手方向に対する光損失の分布をもとに被測定光ファイバにおける光損失の発生箇所が特定され、上記光損失の要因の判定結果を表す情報が上記特定された光損失の発生箇所を表す情報と関連付けられて出力される。このため、試験担当者は被測定光ファイバにおいて発生した光損失の要因をその損失発生箇所と関連付けて把握することが可能となる。
すなわちこの発明によれば、光ファイバに生じる損失が曲げに起因するものか或いは接続に起因するものかを高感度に識別することを可能にした光ファイバ特性解析装置および光ファイバ特性解析方法を提供することができる。
この発明の第1の実施形態に係る光ファイバ特性解析装置の構成を示すブロック図。 図1に示した光ファイバ特性解析装置による光ファイバ損失要因識別処理手順と処理内容を示すフローチャート。 図1に示した光ファイバ特性解析装置により得られるLP01モードとLP11モードの距離に対する損失分布を概略的に示す図。 LP01モードおよびLP11モードによる曲げ損失値の計算結果の一例を示す図。 LP01モードとLP11モードによる曲げ損失値の比を示す図。 LP01モードおよびLP11モードによる接続損失の計算結果の一例を示す図。 LP01モードとLP11モードの接続損失の比を示す図。 この発明の第2の実施形態に係る光ファイバ特性解析装置の構成を示すブロック図。
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。
[第1の実施形態]
(構成)
この発明の第1の実施形態は、OTDRを利用することで、被測定光ファイバの一端側において後方散乱光の基本モード成分と高次モード成分の光損失比を求め、このモード間の光損失比をもとに、被測定光ファイバに生じる損失が曲げに起因するものか或いは軸ずれによる接続に起因するものかを判定するようにしたものである。
図1は、この発明の第1の実施形態に係る光ファイバ特性解析装置の一例を示す機能ブロック図であり、1は被測定光ファイバを示している。
光源11から発生された連続光は、光強度変調器13においてパルス発生器12から出力されるパルス信号により変調されて光パルスに変換される。この光パルスは試験光パルスとして用いられる。光強度変調器13は、例えば音響光学素子をパルス駆動するようにした音響光学スイッチにより構成される。なお、光源11から発生される連続光の波長は、被測定光ファイバ1において高次モードが伝搬可能な波長に、つまり被測定光ファイバ1のカットオフ波長より短い波長に設定されている。このため、上記試験光パルスの波長は被測定光ファイバ1のカットオフ波長より短くなる。
光強度変調器13から出力された試験光パルスは、光サーキュレータ14を介してモード合分波器15のPort1に入射される。そして、この試験光パルスは、モード合分波器15のPort3から基本モードLP01の試験光パルスとして出射され、被測定光ファイバ1に入射される。なお、本実施形態では基本モードをLP01と表記し、高次モードをLP11と表記して両者を区別する。
上記試験光パルスが入射されると、被測定光ファイバ1では当該試験光パルスが伝搬する過程で後方散乱光が発生し、当該後方散乱光が上記モード号分波器15のPort3に再入射する。モード合分波器15は、Port3に入射された上記後方散乱光(戻り光)に含まれる基本モードLP01の成分と、高次モードLP11の成分とをその強度をもとに分離する。そして、分離された戻り光の基本モードLP01の成分および高次モードLP11の成分をそれぞれPort1およびPort2から出射する。
上記モード合分波器15のPort1から出射された戻り光の基本モードLP01の成分は光サーキュレータ14を介して光受信器16に入射し、光/電変換されたのちアナログ/ディジタル(A/D)変換器18でディジタルデータに変換される。これに対し、上記モード合分波器15のPort2から出射された戻り光の高次モードLP11の成分は光受信器17に入射し、光/電変換されたのちA/D変換器18でディジタルデータに変換される。なお、光受信器16,17としては例えばフォトディテクタが用いられる。そして、上記A/D変換器18から出力された基本モードLP01の成分に由来するディジタルデータ(基本モード信号)、および高次モードLP11の成分に由来するディジタルデータ(高次モード信号)は、演算処理部19にそれぞれ入力される。
演算処理部19および判定部20は、例えばCPU(Central Processing Unit)、メモリおよび入出力インタフェースを備える。なお、判定部20は演算処理部19とは別に設けてもよいし、演算処理部19に含めるようにしてもよい。
演算処理部19は、上記入力された高次モード信号を解析して高次モードLP11の後方散乱光の強度分布を得る。またそれと共に演算処理部19は、上記入力された基本モード信号を解析して基本モードLP01の後方散乱光の強度分布を得る。すなわち、演算処理部19は、基本モードLP01および高次モードLP11のそれぞれに対応する後方散乱光の受光信号の電圧値に対して演算処理を施し、距離に対する強度分布を求める。この強度分布は損失分布と同義である。かくして、被測定光ファイバ1における損失特性が、基本モードLP01と高次モードLP11とにそれぞれ分離して測定される。また演算処理部19は、上記測定された基本モードLP01および高次モードLP11の損失分布をもとに損失箇所を特定し、当該損失箇所における上記各モードの損失値を算出する。
判定部20は、上記算出された上記各モードの損失値をもとにモード間の損失比を算出し、この算出された損失比をしきい値と比較することで、損失の要因が曲げによるものか、或いは軸ずれによる接続によるものかを判定し、その結果を出力する。
(動作)
次に、以上のように構成された装置による光ファイバの特性解析動作を説明する。図2はその動作手順と動作内容を示すフローチャートである。
試験担当者は、例えば局内において被測定光ファイバ1の一端側に本実施形態の光ファイバ特性解析装置を設置し、試験を開始する。
(1)損失分布の測定
光ファイバ特性解析装置では、先ずステップS1において、OTDR方式に従い基本モード及び高次モードの各光損失分布の測定が行われ、その測定結果をもとに被測定光ファイバ1の損失分布が求められる。
すなわち、光源11から被測定光ファイバ1のカットオフ波長より波長が短く設定された連続光が発生され、当該連続光は光強度変調器13により試験光パルスに変換されたのち、光サーキュレータ14を介してモード合分波器15に入射される。そして、この試験光パルスは、モード合分波器15から基本モードLP01の試験光パルスとして出射され、被測定光ファイバ1の一端に入射される。
試験光パルスは、被測定光ファイバ1中を伝搬する過程において各所で散乱し、散乱された試験光パルスの一部が後方散乱光として逆方向に伝搬する。そして、この後方散乱光はモード合分波器15に入射し、モード合分波器15においてその強度により基本モードLP01の成分と高次モードLP11の成分に分離される。この分離された後方散乱光の基本モードLP01の成分(基本モード信号)は、光サーキュレータ14を経由して光受信器16で受光され、電気信号に変換されたのちA/D変換器18でディジタルデータに変換される。そして演算処理部19に入力される。また、分離された後方散乱光の高次モードLP11の成分(高次モード信号)は、光受信器17で受光される。そして、この光受信器17で電気信号に変換され、さらにA/D変換器18でディジタルデータに変換されたのち演算処理部19に入力される。
演算処理部19は、上記入力された基本モード信号および高次モード信号のディジタルデータに対して演算処理を行い、被測定光ファイバ1の距離に対する各モード信号の強度分布(OTDR波形)を求める。
基本モード信号から得られるOTDR波形は、そのままで基本モードLP01における光損失分布を表す。一方、高次モード信号から得られるOTDR波形は、基本モードLP01における光損失分布と高次モードLP11における光損失分布との平均を表す。高次モードの光損失分布は、基本モード信号から得られるOTDR波形と高次モード信号から得られるOTDR波形に数値処理を行うことで得ることができる。具体的には、高次モード信号から得られる値を2倍し、さらにその値から基本モード信号から得られる値を引くことで、高次モードの光損失分布を得ることができる。
(2)異常箇所の特定および損失の算出
演算処理部19は、次にステップS2において、上記ステップS1で求められた光損失分布をもとに被測定光ファイバ1における損失発生箇所を特定し、基本モードLP01および高次モードLP11における損失値をそれぞれ算出する。
図3は、上記ステップS1による損失分布の測定により得られた、基本モードLP01と高次モードLP11の、距離に対する損失分布を概略的に示す図である。同図において、横軸は試験光パルスの入射端からの距離を示し、縦軸は損失分布を示す。グラフ31は基本モードLP01による損失分布波形を示し、グラフ32は高次モードLP11による損失分布波形を示す。
同図に示すように、被測定光ファイバ1に曲げや接続等の異常が生じている場合、損失分布波形における当該箇所に損失の段差が現れる。したがって、損失分布波形に段差が生じた箇所を異常箇所として特定することができ、さらにその大きさから損失量を算出することができる。すなわち、異常箇所における基本モードLP01による損失L01[dB]および高次モードLP11による損失L11[dB]が得られる。しかし、グラフ31またはグラフ32単独の情報のみからでは、異常の原因を特定することまではできない。なお、以上述べた損失分布の測定と損失箇所の特定に関する技術は、非特許文献1に詳しく記載されている。
(3)損失要因の判定
図4は、被測定光ファイバ1に1ターンの曲げが生じた場合の、基本モードLP01および高次モードLP11における曲げ損失の計算結果の一例を示すもので、横軸は曲率半径を、縦軸は損失をそれぞれ示している。曲げ損失は式(1)により求めることができる。
Figure 0006220764
但し、βI は伝搬定数の虚数部を表し、Rは曲げの曲率半径を表す。
図4において、グラフ41、グラフ42、グラフ43はそれぞれ、基本モードLP01、曲げを与えた場合の動径方向に節を持つ高次モードLP11、曲げを与えた場合の動径方向と直交する方向に節を持つ高次モードLP11のときの曲率半径Rに対する曲げ損失値を示す。同図から明らかなように高次モードLP11の曲げ損失は、基本モードLP01の曲げ損失より大きいことがわかる。
図5は、図4の計算例からモード間の損失比L11/L01の最小値を算出した結果を示すものである。同図から明らかなように、被測定光ファイバ1に曲げが生じた場合のモード間の損失は、曲率半径が5mm以上の範囲において2桁以上異なることがわかる。
図6は、基本モードLP01および高次モードLP11の軸ずれに対する接続損失計算結果の一例を示すもので、横軸は軸ずれ量を、縦軸は接続損失をそれぞれ示している。軸ずれに対する接続損失は式(2)により求めることができる。
Figure 0006220764
ここで、ηは光ファイバ接続部における結合効率を表し、式(3)により求めることができる。
Figure 0006220764
式(3)において、E(x,y)は光ファイバ中に存在する固有モードの電界分布を表し、δxおよびδyはそれぞれ、x軸方向およびy軸方向の軸ずれ量を表す。
ここで、基本モードLP01は電界分布が周方向に一様であるため、接続損失の大きさは軸ずれの方向に依存しない。一方、高次モードLP11は電界分布が周方向に一様でないため、接続損失の大きさは軸ずれの方向に依存する。
図6において、グラフ61は基本モードLP01の軸ずれに対する接続損失を示す。また、グラフ62は高次モードLP11において節を有する方向に軸ずれが生じた場合、つまり接続損失が最大となる場合の接続損失を示し、グラフ63は節を有する方向に直行する方向に軸ずれが生じた場合、つまり接続損失が最小となる場合の接続損失を示す。
図7は、図6に示した接続損失の計算結果からモード間の損失比L11/L01が最大となる値を算出した結果を示す。被測定光ファイバ1に軸ずれによる接続が生じた場合、軸ずれ量が3μm以下の範囲においては、モード間の損失は1桁以下の差であることがわかる。
以上説明したように、モード間の光損失比L11/L01は損失要因が曲げの場合と接続の場合とで値が大きく異なることがわかる。したがって、モード間の光損失比L11/L01を求め、予め設定したしきい値との大小関係から被測定光ファイバ1に生じる損失要因を識別することができる。
以上の原理に基づいて判定部20は、先ずステップS3において、上記ステップS2で求めた異常箇所における基本モードLP01における損失L01および高次モードLP11における損失L11をもとに、モード間の損失比L11/L01を算出する。ここで、上述したように被測定光ファイバ1における損失要因が曲げに起因する場合と、軸ずれによる接続に起因する場合とで、モード間の損失比L11/L01は値が大きく異なる。具体的には、モード間の損失比L11/L01は、損失要因が曲げの場合は大きな値となり、損失要因が接続の場合は小さな値となる。
そこで、予め適切なしきい値を設定し、モード間の損失比L11/L01をステップS3でしきい値と比較する。そして、その比較結果に基づいて、モード間の損失比L11/L01がしきい値より大きい場合には、ステップS4において損失の要因は曲げによるものであると判定する。これに対し、モード間の損失比L11/L01がしきい値以下の場合には、ステップS5において損失の要因は接続によるものであると判定する。
最後に判定部20は、上記損失要因の判定結果を表す情報を、先にステップS2で求めた損失発生箇所を表す情報、例えば測定端からの距離と関連付けて、図示しない表示器に表示させる。
(効果)
以上詳述したように第1の実施形態では、被測定光ファイバ1のカットオフ波長より短い波長を有する試験光パルスを被測定光ファイバ1の一端に入射し、当該試験光パルスの入射により被測定光ファイバ1内で発生する後方散乱光から、基本モードLP01の成分と高次モードの成分を分離して、これらの成分をもとに基本モードLP01と高次モードLP11との間の光損失比を算出する。そして、当該光損失比をしきい値と比較し、光損失比がしきい値より大きい場合に当該光損失の要因を被測定光ファイバ1の曲げであると判定し、光損失比がしきい値以下の場合に当該光損失の要因を被測定光ファイバ1の軸ずれによる接続であると判定するようにしている。
したがって、光損失の要因が被測定光ファイバ1の曲げであるのか、または軸ずれによる接続であるのかを、被測定光ファイバ1の一端側で精度良く判定することができる。このため、例えば基本モードの後方散乱光のみから損失を検出してその要因を判定しようとする場合に比べ、高感度に判定を行うことが可能となる。
また、損失要因の判定結果を表す情報が、損失発生箇所を表す情報と関連付けられて、表示器に表示される。このため、試験担当者は被測定光ファイバ1において発生した光損失の要因をその損失発生箇所と関連付けて把握することが可能となる。
[第2の実施形態]
この発明の第2の実施形態は、被測定光ファイバの一端から試験光を入射し、被測定光ファイバの他端側で当該被測定光ファイバを透過した試験光の基本モード成分と高次モード成分の光損失比を求め、このモード間の光損失比をもとに、被測定光ファイバに生じる損失が曲げに起因するものか或いは軸ずれによる接続に起因するものかを判定するようにしたものである。
図8は、この発明の第2の実施形態に係る光ファイバ特性解析装置の一例を示す機能ブロック図である。なお、同図において前記図1と同一機能部分には同一符号を付して説明を行う。
光源11から発生される試験光はモード励振器81に入射される。モード励振器81は、例えばモード合分波器、LPFG、試験光を軸ずれ入射する装置等により構成される。モード励振器81に入射された試験光は、所望のモードで被測定光ファイバ1の一端に入射され伝搬される。
一方、被測定光ファイバ1の他端側にはパワーメータ82が設置されている。パワーメータ82では、上記被測定光ファイバ1を透過し他端から出射された試験光のパワーが測定され、その測定値は判定部20に入力される。
判定部20は、先ず上記パワーメータ82で測定された透過パワーP[dB]と、モード励振器81から出力される透過パワーP[dB]とをもとに、基本モードLP01および高次モードLP11の損失をそれぞれ算出してモード間の損失比を求める。例えば、被測定ファイバ1に励振する試験光を基本モードLP01とした場合、基本モードLP01の損失L01は、パワーメータ82で測定された透過パワーP[dB]と、モード励振器81から出力された試験光のパワーP[dB]との差より求まる。一方、高次モードLP11の損失L11は、被測定ファイバ1に励振する試験光を高次モードとし、パワーメータ82で測定される透過パワーP[dB]と、モード励振器81から出力される試験光のパワーP[dB]との差より求まる。そして、上記求められた基本モードLP01の損失L01と高次モードLP11の損失L11とをもとにモード間の損失比L11/L01を算出する。
判定部20は、次にモード間の損失比L11/L01を予め設定したしきい値と比較する。そして、その比較結果に基づいて、モード間の損失比L11/L01がしきい値より大きい場合には、損失の要因は曲げによるものであると判定する。これに対し、モード間の損失比L11/L01がしきい値以下の場合には、損失の要因は接続によるものであると判定する。そして、上記判定結果を図示しない表示器に表示させる。
以上詳述したように第2の実施形態によれば、被測定光ファイバ1の一端から試験光を入射し、被測定光ファイバ1の他端側で当該被測定光ファイバ1を透過した試験光の基本モード成分と高次モード成分の光損失比L11/L01を求め、このモード間の光損失比L11/L01をもとに、被測定光ファイバ1に生じる損失が曲げに起因するものか、或いは軸ずれによる接続に起因するものかを判定するようにしている。
したがって、本実施形態においても、先に述べた第1の実施形態と同様に、光損失の要因が被測定光ファイバ1の曲げによるものか、または軸ずれによる接続によるものかを、被測定光ファイバ1の他端側で高感度に判定することができる。
[その他の実施形態]
第1の実施形態では、基本モードおよび高次モードの光損失分布を測定する手法として、OTDR法を用いる例を示した。しかし、それに限定されるものではなく、OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)法やOLCR(Optical Low Coherence Reflectometry)法などの他の測定法を用いてもよい。
また、被測定光ファイバ1に入射する試験光パルスは基本モードに限定されない。さらに、試験光を被測定光ファイバ1に励振する際や、後方散乱光から各モード成分を分離する際に、モード合分波器15を用いずに、LPFG(Long Period Fiber Grating)等、他の手段を用いてもよい。
その他、光ファイバ特性解析装置の構成とその動作手順および動作内容等についても、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、上記各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、上記各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、各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。
1…被測定光ファイバ、11…光源、12…パルス発生器、13…光強度変調器、14…光サーキュレータ、15…モード合分波器、16…光受信器、17…光受信器、18…A/D変換器、19…演算処理部、20…判定部、81…モード励振器、82…パワーメータ。

Claims (8)

  1. 被測定光ファイバのカットオフ波長より短い波長を有する試験光パルスを生成し、当該生成された試験光パルスを前記被測定光ファイバに入射する入射部と、
    前記入射した試験光パルスの前記被測定光ファイバからの戻り光から、第1のモードの後方散乱光と当該第1のモードより高次の第2のモードの後方散乱光とを分離する分離部と、
    前記分離された第1のモードの後方散乱光および第2のモードの後方散乱光をもとに、第1及び第2のモード間の光損失の違いを表す情報を求め、当該光損失の違いを表す情報をもとに当該光損失の要因を判定する判定部と
    を具備することを特徴とする光ファイバ特性解析装置。
  2. 被測定光ファイバのカットオフ波長より短い波長を有する試験光を生成する生成部と、
    前記生成された試験光を第1のモード及び当該第1のモードより高次の第2のモードでそれぞれ励振して前記被測定光ファイバの一端に入射する入射部と、
    前記被測定光ファイバを透過してその他端から出射される前記試験光の透過光から、前記第1及び第2のモード間の光損失の違いを表す情報を求め、当該光損失の違いを表す情報をもとに当該光損失の要因を判定する判定部と
    を具備することを特徴とする光ファイバ特性解析装置。
  3. 前記判定部は、
    前記第1および第2のモード間の光損失差または光損失の比を算出する手段と、
    前記算出された光損失差または光損失の比を予め設定されたしきい値と比較し、前記算出された光損失差または光損失の比が前記しきい値より大きい場合に当該光損失の要因が前記被測定光ファイバの曲げであると判定し、前記算出された光損失差または光損失の比が前記しきい値以下の場合に当該光損失の要因が前記被測定光ファイバの接続であると判定する手段と
    を備えることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ特性解析装置。
  4. 前記判定部は、
    前記第1のモードの後方散乱光と第2のモードの後方散乱光の少なくとも一方を解析することで、前記被測定光ファイバの長手方向に対する光損失の分布を求める手段と、
    前記求められた光損失の分布をもとに前記被測定光ファイバにおける光損失の発生箇所を特定する手段と、
    前記特定された光損失の発生箇所を表す情報と、前記光損失の要因の判定結果を表す情報とを相互に関連付けて出力する手段と
    を、さらに備えることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ特性解析装置。
  5. 被測定光ファイバのカットオフ波長より短い波長を有する試験光パルスを生成し、当該生成された試験光パルスを前記被測定光ファイバに入射するステップと、
    前記入射した試験光パルスの前記被測定光ファイバからの戻り光から、第1のモードの後方散乱光と当該第1のモードより高次の第2のモードの後方散乱光とを分離するステップと、
    前記分離された第1のモードの後方散乱光および第2のモードの後方散乱光をもとに、第1及び第2のモード間の光損失の違いを表す情報を求め、当該光損失の違いを表す情報をもとに当該光損失の要因を判定するステップと
    を具備することを特徴とする光ファイバ特性解析方法。
  6. 被測定光ファイバのカットオフ波長より短い波長を有する試験光を生成するステップと、
    前記生成された試験光を第1のモードで励振して前記被測定光ファイバの一端に入射するステップと、
    前記生成された試験光を前記第1のモードより高次の第2のモードで励振して前記被測定光ファイバの一端に入射するステップと、
    前記被測定光ファイバを透過してその他端から出射される、前記第1のモードで励振された試験光の透過光および前記第2のモードで励振された試験光の透過光をもとに、前記第1及び第2のモード間の光損失の違いを表す情報を求め、当該光損失の違いを表す情報をもとに当該光損失の要因を判定するステップと
    を具備することを特徴とする光ファイバ特性解析方法。
  7. 前記判定するステップは、
    前記第1および第2のモード間の光損失差または光損失の比を算出するステップと、
    前記算出された光損失差または光損失の比を予め設定されたしきい値と比較し、前記算出された光損失差または光損失の比が前記しきい値より大きい場合に当該光損失の要因が前記被測定光ファイバの曲げであると判定し、前記算出された光損失差または光損失の比が前記しきい値以下の場合に当該光損失の要因が前記被測定光ファイバの接続であると判定するステップと
    を備えることを特徴とする請求項5または6記載の光ファイバ特性解析方法。
  8. 前記判定するステップは、
    前記第1のモードの後方散乱光と第2のモードの後方散乱光の少なくとも一方を解析することで、前記被測定光ファイバの長手方向に対する光損失の分布を求めるステップと、
    前記求められた光損失の分布をもとに前記被測定光ファイバにおける光損失の発生箇所を特定するステップと、
    前記特定された光損失の発生箇所を表す情報と、前記光損失の要因の判定結果を表す情報とを相互に関連付けて出力するステップと
    を、さらに備えることを特徴とする請求項5記載の光ファイバ特性解析方法。
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