JP6396861B2 - 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

Description

本発明は、光ファイバの特性を検出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は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光ファイバの特性、例えば、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（光ファイバ線路分布測定装置）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られることができる。

光ファイバ特性解析装置として、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）や、ＯＦＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）が著名である。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。

ところで、光ファイバ特性解析装置の検出感度には限りがある。つま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はできない。例えば、曲げ半径の大きな曲げや低曲げ損失光ファイバに生じる曲げは、ほんの僅かな損失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。

ところで、光ファイバの曲げ損失は、基本モードに比べて高次モードにおいて、より大きいことが知られている。一方で、通常、ＯＴＤＲ等の光ファイバ特性解析装置に用いられる光デバイスは、不要な高次モードの発生によって生じる測定波形のうねりをなくすために、試験波長で単一モード動作するデバイスを用いる。

非特許文献１では、光ファイバに生じる曲げを高感度に検知するために、試験対象とされる光ファイバにおけるカットオフ波長より短い波長の試験光とモード合分波器を用いて、後方散乱光の高次モードを測定する手法が開示されている。

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．

以上述べたように、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るので、この感度よりも小さい影響をもたらす異常を検出することはできない。光ファイバ特性解析装置の検出感度をさらに向上させることが望まれている。

しかし、後方散乱光の高次モードを測定することで検出感度を高めた非特許文献１の手法では、モード合分波器を用いているため、汎用的なＯＴＤＲと比べて装置を構成するデバイスの数が多くなり装置が高価である。測定装置が高価なほど導入に対する障壁が高くなるため、光ファイバ特性の検出感度が高く、且つ安価な装置構成での実現が望まれている。

本発明は、上記事情によりなされたもので、その目的は、光ファイバ特性の検出感度が高く、且つ安価な装置構成を実現できる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。

上記課題を解決するために、本発明に係る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は、後方散乱光の高次モードと基本モードとを分離せずにまとめて測定することとした。

具体的には、本発明に係る第１の光ファイバ特性解析装置は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
前記生成部が生成した試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換部と、
前記モード変換部がモード変換した前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
を備える。

本発明に係る第１の光ファイバ特性解析装置の前記モード変換部は、軸ずれや角度ずれを伴う光ファイバの接続、又は長周期グレーティングであることを特徴とする。

本発明に係る第１の光ファイバ特性解析方法は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成された試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換手順と、
前記モード変換手順でモード変換された前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
前記受光手順で生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
を行う。

また、本発明に係る第２の光ファイバ特性解析装置は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
前記生成部が生成した試験光パルスを前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光が基本モード及び高次モードで伝搬する戻り光を抽出する入射抽出部と、
前記入射抽出部が抽出した前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
を備える。

本発明に係る第２の光ファイバ特性解析装置の前記入射抽出部は、前記試験光パルスの波長において基本モードと高次モードの双方の光強度を分配可能な光カプラであることを特徴とする。

本発明に係る第２の光ファイバ特性解析方法は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成された試験光パルスを前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光が基本モード及び高次モードで伝搬する戻り光を抽出する入射抽出手順と、
前記入射抽出手順で抽出された前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
前記受光手順で生成された前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
を行う。

本光ファイバ特性解析装置及び本光ファイバ特性解析方法は、後方散乱光の高次モードと基本モードとを分離せずにまとめて測定するため、モード合分波器が不要であり構成が簡易になり装置の低価格化を実現できる。一方、本光ファイバ特性解析装置及び本光ファイバ特性解析方法は、高次モードで伝搬する試験光および後方散乱光に生じる損失情報を含む信号の強度分布を得ることができるため、基本モードのみを用いた場合に比べて高い感度で光ファイバ特性を検知可能である。

従って、本発明は、光ファイバ特性の検出感度が高く、且つ安価な装置構成を実現できる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。

本発明は、光ファイバ特性の検出感度が高く、且つ安価な装置構成を実現できる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。

本発明に係る光ファイバ特性解析装置を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ特性解析装置を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ特性解析装置及び本発明に関連する光ファイバ特性解析装置で被試験ファイバの測定を行った結果を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ特性解析装置及び本発明に関連する光ファイバ特性解析装置で被試験ファイバの測定を行った結果を説明する図である。 カットオフ波長より短い波長の試験光パルスを入射された被試験光ファイバに生じる後方散乱光について説明するための図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図１は、本実施形態の光ファイバ特性解析装置３０１を説明する機能ブロック図である。光ファイバ特性解析装置３０１はＯＴＤＲの原理に基づいて、被試験光ファイバからの戻り光の距離に対する強度分布を解析して被試験光ファイバ１０の特性を算出する。

光ファイバ特性解析装置３０１は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
前記生成部が生成した試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換部と、
前記モード変換部がモード変換した前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
を備える。

また、光ファイバ特性解析装置３０１が行う光ファイバ特性解析方法は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成された試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換手順と、
前記モード変換手順でモード変換された前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
前記受光手順で生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
を行う。

図１において、前記生成部は、光源１１と光パルス化器１２である。前記モード変換部は、軸ずれや角度ずれを伴う光ファイバの接続、又は長周期グレーティングであるが、図１では、軸ずれ融着１４である。前記受光部は、光受信器１５である。前記信号処理部は、Ａ／Ｄ変換器１６と演算処理装置１７である。

図１において、光源１１から出力される連続光は光パルス化器１２でパルス化される。光パルス化器１２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を備える、音響光学変調器である。本実施形態では、光源１１から出力される連続光の波長を、被試験光ファイバ１０において高次モードが伝搬可能な波長とする。つまり、光源１１の発信波長を被試験光ファイバ１０のカットオフ波長より短い波長にすることで、試験光パルスの波長を被試験光ファイバ１０のカットオフ波長より短くする。本実施形態では、光源１１の発信波長が被試験光ファイバ１０で２モード動作する波長、すなわち基本モード（ＬＰ０１モード）および第一高次モード（ＬＰ１１モード）のみが伝搬可能な波長である場合を例にとって説明する。

光パルス化器１２で生成された試験光パルスは光サーキュレータ１３を介して軸ずれ融着点１４に入射される。この試験光パルスは、軸ずれ融着点１４で一部がモード変換され、ＬＰ０１モードおよびＬＰ１１モードで被試験光ファイバ１０に入射される。

ここで、図５を用いて、カットオフ波長より短い波長の試験光パルスを入射された被試験光ファイバ１０に生じる後方散乱光について説明する。試験光パルスが被試験光ファイバ１０中を伝搬すると、被試験光ファイバ１０各所でレイリー散乱が生じる。このレイリー散乱の一部が入射端側の方向に伝搬する基本モードおよび高次モードに結合し、これにより後方散乱光の基本モードおよび高次モードが発生する。図５では、試験光パルスがＬＰ０１モードであるが、ＬＰ１１モードであっても同様に基本モードおよび高次モードの後方散乱光が発生する。

被試験光ファイバ１０において発生した試験光パルスの後方散乱光は、軸ずれ融着点１４に再入射する。後方散乱光のＬＰ０１モードは軸ずれ融着点１４を通過する際に、一部はＬＰ０１モードのまま透過し、一部はＬＰ１１モードに変換されて透過する。また、後方散乱光のＬＰ１１モードは軸ずれ融着点１４を通過する際に、一部はＬＰ１１モードのまま透過し、一部はＬＰ０１モードに変換されて透過する。すなわち、軸ずれ融着点１４を通過後にＬＰ０１モードとして伝搬する後方散乱光は、被試験光ファイバ１０内でＬＰ１１モードとして伝搬した後方散乱光を含んでいる。一方、軸ずれ融着点１４を通過後にＬＰ１１モードとして伝搬する後方散乱光は、被試験光ファイバ１０内でＬＰ０１モードとして伝搬した後方散乱光を含んでいる。

光サーキュレータ１３は試験光の波長で単一モード動作し、高次モードは透過しない。このため、軸ずれ融着点１４を通過後にＬＰ０１モードとして伝搬する後方散乱光は、光サーキュレータ１３経由で光受信器１５に達し、光／電変換されたのちＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１６でディジタルデータに変換される。一方、軸ずれ融着点１４を通過後にＬＰ１１モードとして伝搬する後方散乱光は、光サーキュレータ１３を通過する際に遮断される。

軸ずれ融着点１４を通過後にＬＰ０１モードとして伝搬する後方散乱光に由来するディジタルデータは演算処理装置１７に入力される。演算処理装置１７は、ディジタルデータを解析して後方散乱光の強度分布を取得する。つまり、演算処理装置１７は、後方散乱光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（損失分布と同義）を求める。

以上のように、光ファイバ特性解析装置３０１は、被試験光ファイバ１０におけるＬＰ０１およびＬＰ１１モードの損失情報を含む損失分布を測定することが可能となる。換言すれば、光ファイバ特性解析装置３０１は、被試験光ファイバ１０内でＬＰ１１モードとして伝搬した後方散乱光を含んでいる光信号を光受信器１５で受信するため、基本モードのみを用いた従来のＯＴＤＲに比べて高い感度で光ファイバ特性を検知可能である。また、光ファイバ特性解析装置３０１は、後方散乱光の高次モードと基本モードとを分離せずにまとめて測定するため、モード合分波器が不要であり構成が簡易になり装置の低価格化を実現できる。

（実施形態２）
図２は、本実施形態の光ファイバ特性解析装置３０２を説明する機能ブロック図である。光ファイバ特性解析装置３０２はＯＴＤＲの原理に基づいて、被試験光ファイバからの戻り光の距離に対する強度分布を解析して被試験光ファイバ１０の特性を算出する。

光ファイバ特性解析装置３０２は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
前記生成部が生成した試験光パルスを前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光が基本モード及び高次モードで伝搬する戻り光を抽出する入射抽出部と、
前記入射抽出部が抽出した前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
を備える。

また、光ファイバ特性解析装置３０２が行う光ファイバ特性解析方法は、
被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成された試験光パルスを前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光が基本モード及び高次モードで伝搬する戻り光を抽出する入射抽出手順と、
前記入射抽出手順で抽出された前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
前記受光手順で生成された前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
を行う。

図２において、前記生成部は、光源１１と光パルス化器１２である。前記入射抽出部は、前記試験光パルスの波長において基本モードと高次モードの双方の光強度を分配可能な光カプラ２１である。前記受光部は、光受信器１５である。前記信号処理部は、Ａ／Ｄ変換器１６と演算処理装置１７である。

図２において、光源１１及び光パルス化器１２は、図１での説明と同じである。

光パルス化器１２で生成された試験光パルスは光カプラ２１を介して被試験光ファイバ１０に入射される。そして、図５で説明したように、試験光パルスが被試験光ファイバ１０を伝搬することで後方散乱光の基本モード（ＬＰ０１）および高次モード（ＬＰ１１）が発生する。被試験光ファイバ１０において発生した後方散乱光のＬＰ０１およびＬＰ１１モードは、光カプラ２１に再入射する。

光カプラ２１は、ＬＰ０１モード及びＬＰ１１モードで伝搬する光を透過するカプラである。例えば、被試験光ファイバ１０が汎用的なシングルモードファイバの場合、光カプラ２１は波長１３１０ｎｍや１５５０ｎｍで動作する汎用的な２×２光カプラである。

このため、後方散乱光のＬＰ０１およびＬＰ１１モードは光カプラ２１を透過し、光受信器１５に達し、光／電変換されたのちＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１６でディジタルデータに変換される。

後方散乱光のＬＰ０１およびＬＰ１１モードに由来するディジタルデータは演算処理装置１７に入力される。図１での説明と同様に、演算処理装置１７は、ディジタルデータを解析して後方散乱光の強度分布を取得する。つまり、演算処理装置１７は、後方散乱光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（損失分布と同義）を求める。

以上のように、光ファイバ特性解析装置３０２は、被試験光ファイバ１０におけるＬＰ０１およびＬＰ１１モードの損失情報を含む損失分布を測定することが可能となる。換言すれば、光ファイバ特性解析装置３０２は、被試験光ファイバ１０内でＬＰ０１およびＬＰ１１モードとして伝搬した後方散乱光をまとめて光受信器１５で受信するため、基本モードのみを用いた従来のＯＴＤＲに比べて高い感度で光ファイバ特性を検知可能である。また、光ファイバ特性解析装置３０２は、後方散乱光の高次モードと基本モードとを分離せずにまとめて測定するため、モード合分波器が不要であり構成が簡易になり装置の低価格化を実現できる。

（発明の効果）
図３は、本発明の効果を説明する図である。詳細には、図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、それぞれ図１の光ファイバ特性解析装置３０１、図２の光ファイバ特性解析装置３０２、及び比較用の汎用ＯＴＤＲ（試験波長１６５０ｎｍ）を用いて被試験ファイバ１０の特性（後方散乱光強度分布）を測定した結果である。被試験ファイバ１０として全長２ｋｍのシングルモードファイバを用い、約１ｋｍ地点に半径２０ｍｍの曲げを付与した。試験光の波長は１０５０ｎｍとし、空間分解能は５ｍとした。また、光ファイバ特性解析装置３０１の軸ずれ量は２．５μｍとした。なお、被試験ファイバ１０のシングルモードファイバとは、当該ファイバを伝搬する通常の通信光の波長（例えば、波長１３１０ｎｍや１５５０ｎｍ）において単一モードで伝搬し、実効遮断波長が１２６０ｎｍ付近にある光ファイバである。つまり、実効遮断波長が１０５０ｎｍより長い光ファイバという意味である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ光ファイバ特性解析装置３０１及び光ファイバ特性解析装置３０２により得られる後方散乱光強度分布である。図３（ｃ）は、比較のため、波長１６５０ｎｍの汎用的なＯＴＤＲで測定された後方散乱光強度分布である。

図３（ａ）〜（ｃ）の各グラフの横軸は、被試験光ファイバ１０において後方散乱光の発生した距離を示す。縦軸は後方散乱光強度を表している。図３より、曲げ部付近において、波長１６５０ｎｍの汎用的なＯＴＤＲで得られる波形には明確な損失は生じていないが、光ファイバ特性解析装置３０１及び光ファイバ特性解析装置３０２から得られる波形には明確に損失が生じていることがわかる。

図４は、被試験光ファイバに与える曲げ半径Ｒの変化に対する曲げ損失の解析結果をプロットしたグラフである。図４において、曲げ半径が大きい領域では、光ファイバ特性解析装置３０１及び光ファイバ特性解析装置３０２から得られる曲げ損失は、波長１６５０ｎｍの汎用的なＯＴＤＲで得られる曲げ損失と比べて、大きいことがわかる。また、曲げ半径が１７．５ｍｍよりも大きい領域で、波長１６５０ｎｍの汎用的なＯＴＤＲでは検知できない曲げを、光ファイバ特性解析装置３０１及び光ファイバ特性解析装置３０２では検知可能であることがわかる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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わ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わせてもよい。

１０：被試験光ファイバ
１１：光源
１２：光パルス化器
１３：光サーキュレータ
１４：軸ずれ融着
１５：光受信器
１６：Ａ／Ｄ変換器
１７：演算処理装置
２１：光カプラ
３０１、３０２：光ファイバ特性解析装置

Claims (8)

1. 被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
   前記生成部が生成した試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換部と、
   前記モード変換部がモード変換した前記戻り光のうち基本モードの光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
   前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
   を備える光ファイバ特性解析装置。
2. 前記モード変換部は、軸ずれや角度ずれを伴う光ファイバの接続、又は長周期グレーティングであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性解析装置。
3. 被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
   前記生成部が生成した試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換部と、
   前記モード変換部がモード変換した前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
   前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
   を備え、
   前記モード変換部は、軸ずれや角度ずれを伴う光ファイバの接続、又は長周期グレーティングであることを特徴とする光ファイバ特性解析装置。
4. 被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成部と、
   前記生成部が生成した試験光パルスを前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光が基本モード及び高次モードで伝搬する戻り光を抽出する入射抽出部と、
   前記入射抽出部が抽出した基本モード及び高次モードを含む前記戻り光を一括して光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光部と、
   前記受光部が生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理部と、
   を備える光ファイバ特性解析装置。
5. 前記入射抽出部は、前記試験光パルスの波長において基本モードと高次モードの双方の光強度を分配可能な光カプラであることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ特性解析装置。
6. 被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
   前記生成手順で生成された試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換手順と、
   前記モード変換手順でモード変換された前記戻り光のうち基本モードの光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
   前記受光手順で生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
   を行う光ファイバ特性解析方法。
7. 被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
   前記生成手順で生成された試験光パルスの一部またはすべてを高次モードに変換して前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光のうち基本モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを高次モードに変換するとともに、前記後方散乱光のうち高次モードで伝搬する戻り光の一部またはすべてを基本モードに変換するモード変換手順と、
   前記モード変換手順でモード変換された前記戻り光を光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
   前記受光手順で生成した前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
   を行い、
   前記モード変換手順では、軸ずれや角度ずれを伴う光ファイバの接続、又は長周期グレーティングでモード変換することを特徴とする光ファイバ特性解析方法。
8. 被試験光ファイバのカットオフ波長より短い波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
   前記生成手順で生成された試験光パルスを前記被試験光ファイバに入射し、前記試験光パルスが前記被試験光ファイバを伝搬することで発生する後方散乱光が基本モード及び高次モードで伝搬する戻り光を抽出する入射抽出手順と、
   前記入射抽出手順で抽出された基本モード及び高次モードを含む前記戻り光を一括して光／電変換し、光強度の情報を持つ電気信号を生成する受光手順と、
   前記受光手順で生成された前記電気信号を解析し、前記被試験光ファイバの距離に対する前記戻り光の強度分布を取得する信号処理手順と、
   を行う光ファイバ特性解析方法。

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