JP6429325B2 - Brillouin scattering measuring apparatus and Brillouin scattering measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバのブリルアン散乱を測定する測定装置及びその測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus for measuring Brillouin scattering of an optical fiber and a measuring method thereof.
光ファイバの長手方向にわたる歪み分布や損失分布の測定・評価手段として、B−OTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)やB−OTDR(Brillouin Optical Time Domain Refrectometry)が開発されている(例えば、非特許文献1及び2参照。)。これらは光ファイバ中で発生するブリルアン散乱現象を測定原理としている。 B-OTDA (Brillouin Optical Time Domain Analysis) and B-OTDR (Brillouin Optical Time Domain Reflexometry) have been developed as measurement / evaluation means for strain distribution and loss distribution in the longitudinal direction of optical fibers (for example, non-patent literature). 1 and 2). These are based on the Brillouin scattering phenomenon that occurs in optical fibers as the measurement principle.
非特許文献1記載のB−OTDAは、被測定光ファイバの両端にポンプパルス用光源とプローブ(連続光)用光源を配置し、両光源からの出射光を被測定光ファイバ中に対向して伝搬させる構成となる。このとき、ポンプパルスからプローブ光への光電変換過程により、プローブ光は被測定光ファイバ中でブリルアン増幅される。例えば、ブリルアン増幅の周波数シフト量の変化をモニターすることで被測定光ファイバ中に加わった歪み量を評価することができ、またプローブ光が光検出器に到達する時間差から、歪みの位置を特定することができる。このような方式は、効率よくブリルアン増幅を発生することができるためダイナミックレンジに優れているが、被測定ファイバの両端に装置を接続する必要がある。 In B-OTDA described in Non-Patent Document 1, a pump pulse light source and a probe (continuous light) light source are arranged at both ends of an optical fiber to be measured, and light emitted from both light sources is opposed to the optical fiber to be measured. It becomes the structure to propagate. At this time, the probe light is Brillouin amplified in the optical fiber to be measured by the photoelectric conversion process from the pump pulse to the probe light. For example, the amount of distortion applied to the optical fiber to be measured can be evaluated by monitoring the change in the frequency shift amount of Brillouin amplification, and the position of the distortion can be identified from the time difference when the probe light reaches the photodetector. can do. Such a method can generate Brillouin amplification efficiently, and thus has an excellent dynamic range. However, it is necessary to connect devices to both ends of the measured fiber.
一方、非特許文献2記載のB−OTDRは、被測定光ファイバの片端からパルス光を入射し、被測定光ファイバで発生した自然ブリルアン散乱の後方散乱光を同じく入射端側より検出する構成となる。このような方式は、片端のみを用いた測定により歪み量等の評価とその位置特定を行うことができるが、自然ブリルアン散乱を用いるため後方散乱光が少なく、ダイナミックレンジが小さいという課題がある。
On the other hand, the B-OTDR described in Non-Patent
本発明では、上記問題を鑑み、被測定光ファイバの片端のみを用いて高感度にブリルアン散乱が測定可能な光ファイバのブリルアン散乱測定装置及びその方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical fiber Brillouin scattering measuring apparatus and method for measuring Brillouin scattering with high sensitivity using only one end of the optical fiber to be measured.
本発明に係るブリルアン散乱測定装置は、
被測定光ファイバで後方散乱光を発生させる第1の光パルスの後に、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのブリルアン後方散乱光をブリルアン増幅するための第2の光パルスが続く光パルス列を生成する光パルス発生部と、
前記光パルス列を前記被測定光ファイバへと入射するとともに、前記被測定光ファイバにおける前記光パルス列の後方散乱光を分離する光サーキュレータと、
前記光サーキュレータで分離された後方散乱光の波形を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定する演算処理部と、
を備える。
The Brillouin scattering measurement apparatus according to the present invention is
Light following the first light pulse for generating backscattered light in the optical fiber under measurement, followed by a second optical pulse for Brillouin amplification of the Brillouin backscattered light of the first optical pulse in the optical fiber under measurement An optical pulse generator for generating a pulse train;
An optical circulator that enters the optical pulse train into the optical fiber to be measured and separates backscattered light of the optical pulse train in the optical fiber to be measured;
An arithmetic processing unit that measures Brillouin scattering in the optical fiber to be measured using a waveform of backscattered light separated by the optical circulator;
Is provided.
本発明に係るブリルアン散乱測定装置では、
前記光パルス発生部は、前記第1の光パルスのみを生成し、
前記光サーキュレータは、前記第1の光パルスのみを前記被測定光ファイバへと入射するとともに、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのみの後方散乱光を分離し、
前記演算処理部は、前記光パルス列の後方散乱光から得られる第1の波形と前記第1の光パルスのみの後方散乱光から得られる第2の波形との差分を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定してもよい。
In the Brillouin scattering measurement apparatus according to the present invention,
The optical pulse generator generates only the first optical pulse,
The optical circulator enters only the first optical pulse into the optical fiber to be measured, and separates backscattered light of only the first optical pulse in the optical fiber to be measured,
The arithmetic processing unit uses the difference between the first waveform obtained from the backscattered light of the optical pulse train and the second waveform obtained from the backscattered light of only the first light pulse, to measure the measured light. Brillouin scattering in the fiber may be measured.
本発明に係るブリルアン散乱測定方法は、
被測定光ファイバで後方散乱光を発生させる第1の光パルスの後に、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのブリルアン後方散乱光をブリルアン増幅するための第2の光パルスが続く光パルス列を生成し、前記光パルス列を前記被測定光ファイバへと入射し、前記被測定光ファイバにおける前記光パルス列の後方散乱光の波形を測定する波形測定手順と、
前記光パルス列の後方散乱光の波形を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定するブリルアン散乱測定手順と、
を順に有する。
The Brillouin scattering measurement method according to the present invention is:
Light following the first light pulse for generating backscattered light in the optical fiber under measurement, followed by a second optical pulse for Brillouin amplification of the Brillouin backscattered light of the first optical pulse in the optical fiber under measurement A waveform measurement procedure for generating a pulse train, entering the optical pulse train into the optical fiber to be measured, and measuring a waveform of backscattered light of the optical pulse train in the optical fiber to be measured;
Brillouin scattering measurement procedure for measuring Brillouin scattering in the optical fiber to be measured using the waveform of backscattered light of the optical pulse train;
In order.
本発明に係るブリルアン散乱測定方法では、
前記波形測定手順において、さらに、前記第1の光パルスのみを生成し、前記第1の光パルスのみを前記被測定光ファイバへと入射し、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのみの後方散乱光の波形を測定し、
前記ブリルアン散乱測定手順において、前記光パルス列の後方散乱光から得られる第1の波形と前記第1の光パルスのみの後方散乱光から得られる第2の波形との差分を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定してもよい。
In the Brillouin scattering measurement method according to the present invention,
In the waveform measurement procedure, only the first optical pulse is generated, only the first optical pulse is incident on the measured optical fiber, and only the first optical pulse in the measured optical fiber is used. Measure the backscattered light waveform of
In the Brillouin scattering measurement procedure, the difference between the first waveform obtained from the backscattered light of the optical pulse train and the second waveform obtained from the backscattered light of only the first light pulse is used. Brillouin scattering in the optical fiber may be measured.
本発明によれば、被測定光ファイバの片端のみを用いて高感度にブリルアン散乱が測定可能な光ファイバのブリルアン散乱測定装置及びその方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical fiber Brillouin scattering measurement apparatus and method for measuring Brillouin scattering with high sensitivity using only one end of the optical fiber to be measured.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below. These embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
図1に、本実施形態に係るブリルアン散乱測定装置の構成例を示す。本実施形態に係るブリルアン散乱測定装置は、光源11と、光パルス化部12と、電気パルス発生部13と、光サーキュレータ14と、光バンドパスフィルタ15と、光検出部16と、A/D変換部17と、演算処理部18と、光周波数変調部19と、周波数信号発生部20と、を備える。光源11、光周波数変調部19、周波数信号発生部20、光パルス化部12及び電気パルス発生部13は、光パルス発生部として機能する。
In FIG. 1, the structural example of the Brillouin scattering measuring apparatus which concerns on this embodiment is shown. The Brillouin scattering measurement apparatus according to the present embodiment includes a
光源11は光周波数ν1を有する連続光を発振する。周波数信号発生部20は、周波数ν1の電気信号と、周波数ν1+Δνの電気信号と、を発生する。光周波数変調部19は、光源11から出射された連続光を周波数ν1で変調し、光源11から出射された連続光を周波数ν1+Δνで変調する。光パルス化部12は、周波数変調された光周波数変調部19からの連続光を強度変調し、第1の光パルス(プローブ光発生用パルスP1)および第2の光パルス(ポンプパルスP2)を生成する。これにより、プローブ光発生用パルスP1の後にポンプパルスP2が続く光パルス列を生成する。電気パルス発生部13は、光パルス化部12にて変調を行うための電気パルスを生成する。
The
光サーキュレータ14は、被測定光ファイバ2の入射端に接続される。光サーキュレータ14は、光パルス化部12で発生した光パルス列を被測定光ファイバ2に入射する。プローブ光発生用パルスP1は被測定光ファイバ2で後方散乱され、その後方散乱光が光サーキュレータ14に入射される。光サーキュレータ14は、被測定光ファイバ2から入射端側に戻ってくる後方散乱光を分離して光バンドパスフィルタ15に出力する。光バンドパスフィルタ15は、後方散乱光の中から第1の光パルス(プローブ光発生用パルスP1)の後方散乱光(プローブ光R1)を抽出する。
The
以下、図1の構成により被測定光ファイバ2のブリルアン利得波形が測定できることを理論的に説明する。
Hereinafter, it will be theoretically explained that the Brillouin gain waveform of the
光源11から発振された光周波数νを有する連続光は、周波数信号発生部20により制御された光周波数変調部19によって周波数変調される。時間的に先に生成され周波数ν1をもつ第1の光信号をプローブ光発生用に用い、次に生成される周波数ν1+Δνをもつ第2の光信号をポンプ光に用いるとする。
The continuous light having the optical frequency ν oscillated from the
上記ポンプ光ならびにプローブ光は、電気パルス発生部13からの電気信号により光パルス化部12にて変調されパルス化される。このとき、時間的に先に生成される周波数ν1をもつ光パルスを第1の光パルス(プローブ光発生用パルスP1)とし、次に生成される周波数ν1+Δνをもつ第2の光パルスをポンプパルスP2とする。このようにして生成された1組の光パルス列を被測定光ファイバ2の一端より入力する。
The pump light and the probe light are modulated and pulsed by the
光周波数変調部19は、ポンプパルスP2の周波数をプローブパルスP1の周波数に対してΔνだけ変更することが目的であり、この目的を達成する限りにおいて具体的な構成法は限定されない。また、光パルス化部12は、ポンプ光並びにプローブ光を一定のパルス幅に切りだすためのものであり、そのパルス幅の設定方法については後述する。
The
被測定光ファイバ2に上記光パルス列を入射すると、まず、先に入射されたプローブ光発生用パルスP1により後方ブリルアン散乱光が発生する。このプローブ光発生用パルスP1によって生じた後方ブリルアン散乱光をプローブ光R1と呼ぶ。
When the optical pulse train is incident on the
続いて、プローブ光発生用パルスP1を追いかける形でポンプパルスP2が被測定ファイバ2に入力される。ポンプパルスP2とプローブ光R1が出会ったとき、ポンプパルスP2からプローブ光R1への光電力変換過程(誘導ブリルアン散乱)によりプローブ光R1はブリルアン増幅される。
Subsequently, the pump pulse P2 is input to the measured
増幅され被測定光ファイバ2の入射端へと戻ってきたプローブ光R1は、光バンドパルスフィルタ15を通過した後、光検出部16で電気信号に変換され、A/D変換部17で数値化され、演算処理部18で解析される。光バンドパスフィルタ15の中心周波数は、プローブ光R1(プローブ光発生用パルス)の光周波数ν1に一致させる。これにより、光バンドパスフィルタ15は、プローブ光発生用パルスP1およびポンプパルスP2により発生する後方レイリー散乱光を分離・除去する。
The probe light R1 that has been amplified and returned to the incident end of the
被測定光ファイバ2の入力端をz=0としたとき、被測定光ファイバ2の入力端からの距離がzである地点において第1の光パルス(プローブ光発生用パルスP1)により発生する後方ブリルアン散乱光(プローブ光R1)のパワーP(z)は次式で表される。
ここで、P0はプローブ光発生用パルスP1のピークパワー、αは被測定光ファイバ2の伝送損失であるRBRは後方ブリルアン散乱発生効率であり、またプローブ光発生用パルスP1のパルス幅ΔTprobeと以下のような比例関係にある。
このように、プローブ光R1のパワーはプローブ光発生用パルスP1のパルス幅ΔTprobeに依存し、一方で距離分解能は後述するようにポンプパルスP2のパルス幅ΔTpumpによって決定される。したがって、本測定では、できるだけ時間的に長いパルス幅のプローブ光発生用パルスP1を使用することが望ましい。 Thus, the power of the probe light R1 depends on the pulse width ΔT probe of the probe light generating pulse P1, while the distance resolution is determined by the pulse width ΔT pump of the pump pulse P2, as will be described later. Therefore, in this measurement, it is desirable to use the probe light generation pulse P1 having a pulse width as long as possible.
本装置の受信部(z=0)で観測されるプローブ光パワーPprobeは、以下のように表される。
図2は、被測定光ファイバ2中において第1の光パルス(プローブ光発生用パルスP1)に生じる後方ブリルアン散乱光(プローブ光R1)と第2の光パルス(ポンプパルスP2)の相互作用を示すイメージ図である。
FIG. 2 shows the interaction between the backward Brillouin scattered light (probe light R1) generated in the first optical pulse (probe light generation pulse P1) and the second optical pulse (pump pulse P2) in the
被測定光ファイバ2に時間的に先に入射される第1の光パルス(プローブ光発生用パルスP1)の後方ブリルアン散乱光がプローブ光R1となる。このプローブ光R1が、続いて入射される第2の光パルス(ポンプパルスP2)と出会った際、相互作用によりブリルアン増幅されてR13となり、被測定光ファイバ2の入射端側へと戻ってくる。
Back Brillouin scattered light of the first light pulse (probe light generation pulse P1) incident on the
図3に、プローブ光発生用パルスP1、ポンプパルスP2およびプローブ光R1,R13の光周波数の配置関係を模式的に示す。プローブ光発生用パルスP1によって生じる後方ブリルアン散乱光、すなわちプローブ光R1は、被測定光ファイバ2のブリルアン周波数シフトνbだけダウンシフトした光周波数ν1−νbを有す。同様に、光周波数ν1+Δνを有すポンプパルスP2のブリルアン利得スペクトルも、被測定光ファイバ2のブリルアン周波数シフトνbだけダウンシフトしたν1−νb+Δνを中心とした概ね数十MHz程度の利得幅を持つ。したがって、光周波数ν1−νbを有すプローブ光R1とポンプパルスP2が衝突した際、プローブ光R1は被測定光ファイバ2中でブリルアン増幅され、プローブ光R13のようになる。本実施形態に係る発明は、解析信号として、このプローブ光R13を用いる。なお、図では、理解が容易になるよう、Δν=0の場合を示している。
FIG. 3 schematically shows an arrangement relationship of the optical frequencies of the probe light generation pulse P1, the pump pulse P2, and the probe lights R1 and R13. The backward Brillouin scattered light generated by the probe light generation pulse P1, that is, the probe light R1, has an optical frequency ν 1 −ν b that is downshifted by the Brillouin frequency shift ν b of the
周波数差Δνを変化させると、ブリルアン利得スペクトルR2はR23のように変化する。被測定光ファイバ2のブリルアン利得スペクトルを得るために、周波数差Δνの変化幅は、被測定光ファイバ2のブリルアン利得スペクトルの周波数幅以上であることが好ましい。例えば、被測定光ファイバ2のブリルアン利得スペクトルの周波数幅は略数十MHzである場合、周波数差Δνの変化幅は、略数十MHz以上であることが好ましい。
When the frequency difference Δν is changed, the Brillouin gain spectrum R2 changes like R23. In order to obtain the Brillouin gain spectrum of the
図4に、本装置で観測されるプローブ光の時間波形を模式的に示す。(a)に示すL41は、ポンプパルスP2を入力していない状態で取得されたプローブ光R1の波形FR(z)である。これがリファレンス波形となる。(b)に示すL42は、ポンプパルスP2を入力しプローブ光R1がブリルアン増幅された状態で取得されたプローブ光R13の波形FP(z)である。(c)に示すL43は、波形FP(z)からFR(z)を差し引くことで算出されるブリルアン利得波形FG(z)である。 FIG. 4 schematically shows a time waveform of the probe light observed by this apparatus. L41 shown in (a) is a waveform F R (z) of the probe light R1 acquired in a state where the pump pulse P2 is not input. This is the reference waveform. L42 shown in (b) is a waveform F P (z) of the probe light R13 acquired in a state where the pump pulse P2 is inputted and the probe light R1 is Brillouin amplified. L43 shown in (c) is a Brillouin gain waveform F G (z) calculated by subtracting F R (z) from the waveform F P (z).
波形FG(z)、すなわち上記式(3)におけるPb(z,Δν)は以下のように表される。
式(4)により特定の光周波数におけるブリルアン利得の長手方向にわたる分布を知ることができる。 The distribution over the longitudinal direction of the Brillouin gain at a specific optical frequency can be known from Equation (4).
光周波数変調部19によりΔνを変化させながら、ブリルアン利得を逐次測定することで、以下のように被測定光ファイバの長手方向にわたるブリルアン利得スペクトルを得ることができる。
図5に、本実施形態に係るブリルアン利得スペクトルの一例を示す。図6に示すブリルアン利得スペクトルは、プローブ光発生用パルスP1とポンプパルスP2の時間間隔ΔTを一定にし、Δνを変化させた場合に得られたブリルアン利得スペクトルである。L61〜L64は、それぞれ、図4に示す距離z1,z2、z3及びz4の各地点におけるブリルアン利得スペクトルを示す。 FIG. 5 shows an example of the Brillouin gain spectrum according to the present embodiment. The Brillouin gain spectrum shown in FIG. 6 is a Brillouin gain spectrum obtained when the time interval ΔT between the probe light generation pulse P1 and the pump pulse P2 is kept constant and Δν is changed. L61 to L64 indicate Brillouin gain spectra at respective points of distances z1, z2, z3, and z4 shown in FIG.
なお、プローブ光発生用パルスP1とポンプパルスP2の時間間隔をΔTとしたとき、プローブ光R1がポンプパルスP2によってブリルアン増幅される距離z1は次式で求められる。
ここで、νprobeは被測定光ファイバ2中におけるプローブ光発生用パルスP1およびプローブ光R1の群速度を表す。このように、プローブ光発生用パルスP1とポンプパルスP2の時間間隔ΔTを制御することで任意の距離からプローブ光R1の増幅が可能となる。
Here, ν probe represents the group velocity of the probe light generation pulse P1 and the probe light R1 in the
図6は、演算処理部18における波形解析手順を説明するフローチャートである。本実施形態に係るブリルアン散乱測定方法は、波形測定手順と、ブリルアン散乱測定手順と、を順に有する。
波形測定手順では、本実施形態に係るブリルアン散乱測定装置が、ステップS101〜S102を実行する。
ブリルアン散乱測定手順では、本実施形態に係るブリルアン散乱測定装置が、ステップS103を実行する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a waveform analysis procedure in the
In the waveform measurement procedure, the Brillouin scattering measurement apparatus according to the present embodiment executes steps S101 to S102.
In the Brillouin scattering measurement procedure, the Brillouin scattering measurement apparatus according to this embodiment executes step S103.
まず初めに、ポンプパルスP2を入力しない状態でプローブ用発生パルスP1のみを生成し、プローブ用発生パルスP1のみを被測定光ファイバ2へと入射し、プローブ用発生パルスP1の後方ブリルアン散乱光(プローブ光R1)の波形FR(z)を取得する(S101)。
次に、ポンプパルスP2を入力しプローブ光R1がブリルアン増幅された状態でプローブ光R13の波形FP(z)を取得する(S102)。
最後に、これらの波形の差分をとることで、ブリルアン利得波形FG(z)を取得する(S103)。これにより、被測定光ファイバ2におけるブリルアン増幅の大きさ(利得)を算出することができる。
First, only the probe generation pulse P1 is generated without inputting the pump pulse P2, only the probe generation pulse P1 is incident on the
Then, the probe light R1 enter the pump pulse P2 to obtain the waveform F P of the probe light R13 (z) while being Brillouin amplification (S102).
Finally, the Brillouin gain waveform F G (z) is obtained by taking the difference between these waveforms (S103). Thereby, the magnitude (gain) of Brillouin amplification in the measured
Δνを変更しながら、すなわちポンプパルスP2の周波数を変更しながら、ステップS102及びS103を繰り返すことで、被測定光ファイバ2におけるブリルアン散乱の利得スペクトラムを測定することができる。このため、本実施形態に係る発明は、被測定光ファイバ2におけるブリルアン散乱を解析することができる。
By repeating steps S102 and S103 while changing Δν, that is, changing the frequency of the pump pulse P2, the gain spectrum of Brillouin scattering in the
以上説明したように、本実施形態に係る発明は、被測定光ファイバ2に対し、光周波数ν1のプローブ光発生用パルスP1を入射し、続いて光周波数ν1+ΔνのポンプパルスP2を入射し、プローブ光発生用パルスP1の後方ブリルアン散乱光(プローブ光R1)とポンプパルスP2との相互作用によって発生する誘導ブリルアン散乱のΔνに対する変化を観測することにより、被測定光ファイバ2の長さ方向zにわたるブリルアン利得スペクトルの分布を取得することができる。
As described above, in the invention according to the present embodiment, the probe light generation pulse P1 having the optical frequency ν1 is incident on the
精確に波形FG(z)を算出するために、波形FR(z)から波形FP(z)を測定する間は、ブリルアン散乱が安定であることが好ましく、例えば被測定光ファイバ2に加わっている歪み等が変化しないことが好ましい。 In order to accurately calculate the waveform F G (z), Brillouin scattering is preferably stable during measurement of the waveform F P (z) from the waveform F R (z). It is preferable that the applied distortion or the like does not change.
なお、本手法の距離分解能Δzは、ポンプパルスのパルス幅ΔTpumpに応じて以下のように決定される。
本発明は情報通信産業に適用することができる。 The present invention can be applied to the information communication industry.
11:光源
12:光パルス化部
13:電気パルス発生部
14:光サーキュレータ
15:光バンドパルフィルタ
16:光検出部
17:A/D変換部
18:演算処理部
19:光周波数変調部
20:周波数信号発生部
11: Light source 12: Optical pulse generator 13: Electric pulse generator 14: Optical circulator 15: Optical band pal filter 16: Optical detector 17: A / D converter 18: Arithmetic processor 19: Optical frequency modulator 20: Frequency signal generator
Claims (4)
前記第1の光パルスと前記第2の光パルスとの周波数差を前記被測定光ファイバのブリルアン利得スペクトルの周波数幅以上に変動させる光周波数変調部と、
前記光パルス列を前記被測定光ファイバへと入射するとともに、前記被測定光ファイバにおける前記光パルス列の後方散乱光を分離する光サーキュレータと、
前記光サーキュレータで分離された後方散乱光の波形を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定する演算処理部と、
を備え、
前記光パルス発生部は、さらに、前記第1の光パルスのみを生成し、
前記光サーキュレータは、さらに、前記第1の光パルスのみを前記被測定光ファイバへと入射するとともに、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのみの後方散乱光を分離し、
前記演算処理部は、前記光パルス列の後方散乱光から得られる第1の波形と前記第1の光パルスのみの後方散乱光から得られる第2の波形との差分を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定する、
ブリルアン散乱測定装置。 Light following the first light pulse for generating backscattered light in the optical fiber under measurement, followed by a second optical pulse for Brillouin amplification of the Brillouin backscattered light of the first optical pulse in the optical fiber under measurement An optical pulse generator for generating a pulse train;
An optical frequency modulation unit that varies a frequency difference between the first optical pulse and the second optical pulse to be equal to or greater than a frequency width of a Brillouin gain spectrum of the optical fiber to be measured;
An optical circulator that enters the optical pulse train into the optical fiber to be measured and separates backscattered light of the optical pulse train in the optical fiber to be measured;
An arithmetic processing unit that measures Brillouin scattering in the optical fiber to be measured using a waveform of backscattered light separated by the optical circulator;
Equipped with a,
The optical pulse generator further generates only the first optical pulse,
The optical circulator further enters only the first optical pulse into the optical fiber to be measured, and separates backscattered light of only the first optical pulse in the optical fiber to be measured,
The arithmetic processing unit uses the difference between the first waveform obtained from the backscattered light of the optical pulse train and the second waveform obtained from the backscattered light of only the first light pulse, to measure the measured light. Measuring Brillouin scattering in the fiber,
Brillouin scattering measurement device.
前記光パルス列を前記被測定光ファイバへと入射するとともに、前記被測定光ファイバにおける前記光パルス列の後方散乱光を分離する光サーキュレータと、
前記光サーキュレータで分離された後方散乱光の波形を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定する演算処理部と、
を備え、
前記光パルス発生部は、さらに、前記第1の光パルスのみを生成し、
前記光サーキュレータは、さらに、前記第1の光パルスのみを前記被測定光ファイバへと入射するとともに、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのみの後方散乱光を分離し、
前記演算処理部は、前記光パルス列の後方散乱光から得られる第1の波形と前記第1の光パルスのみの後方散乱光から得られる第2の波形との差分を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定する、
ブリルアン散乱測定装置。 Light following the first light pulse for generating backscattered light in the optical fiber under measurement, followed by a second optical pulse for Brillouin amplification of the Brillouin backscattered light of the first optical pulse in the optical fiber under measurement An optical pulse generator for generating a pulse train;
An optical circulator that enters the optical pulse train into the optical fiber to be measured and separates backscattered light of the optical pulse train in the optical fiber to be measured;
An arithmetic processing unit that measures Brillouin scattering in the optical fiber to be measured using a waveform of backscattered light separated by the optical circulator;
With
The optical pulse generator further generates only the first optical pulse,
The optical circulator further enters only the first optical pulse into the optical fiber to be measured, and separates backscattered light of only the first optical pulse in the optical fiber to be measured,
The arithmetic processing unit uses the difference between the first waveform obtained from the backscattered light of the optical pulse train and the second waveform obtained from the backscattered light of only the first light pulse, to measure the measured light. Measuring Brillouin scattering in the fiber,
Brillouin scattering measurement device.
前記光パルス列の後方散乱光の波形を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定するブリルアン散乱測定手順と、
を順に実行し、
前記波形測定手順において、さらに、前記第1の光パルスのみを生成し、前記第1の光パルスのみを前記被測定光ファイバへと入射し、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのみの後方散乱光の波形を測定し、
前記ブリルアン散乱測定手順において、前記光パルス列の後方散乱光から得られる第1の波形と前記第1の光パルスのみの後方散乱光から得られる第2の波形との差分を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定し、
前記第1の光パルスと前記第2の光パルスとの周波数差を前記被測定光ファイバのブリルアン利得スペクトルの周波数幅以上に変動させながら、前記波形測定手順と前記ブリルアン散乱測定手順とを繰り返す、
ブリルアン散乱測定方法。 Light following the first light pulse for generating backscattered light in the optical fiber under measurement, followed by a second optical pulse for Brillouin amplification of the Brillouin backscattered light of the first optical pulse in the optical fiber under measurement A waveform measurement procedure for generating a pulse train, entering the optical pulse train into the optical fiber to be measured, and measuring a waveform of backscattered light of the optical pulse train in the optical fiber to be measured;
Brillouin scattering measurement procedure for measuring Brillouin scattering in the optical fiber to be measured using the waveform of backscattered light of the optical pulse train;
In order,
In the waveform measurement procedure, only the first optical pulse is generated, only the first optical pulse is incident on the measured optical fiber, and only the first optical pulse in the measured optical fiber is used. Measure the backscattered light waveform of
In the Brillouin scattering measurement procedure, the difference between the first waveform obtained from the backscattered light of the optical pulse train and the second waveform obtained from the backscattered light of only the first light pulse is used. Measure Brillouin scattering in optical fiber,
Repeating the waveform measurement procedure and the Brillouin scattering measurement procedure while changing the frequency difference between the first optical pulse and the second optical pulse to a frequency width of the Brillouin gain spectrum of the optical fiber to be measured.
Brillouin scattering measurement method.
前記光パルス列の後方散乱光の波形を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定するブリルアン散乱測定手順と、
を順に実行し、
前記波形測定手順において、さらに、前記第1の光パルスのみを生成し、前記第1の光パルスのみを前記被測定光ファイバへと入射し、前記被測定光ファイバにおける前記第1の光パルスのみの後方散乱光の波形を測定し、
前記ブリルアン散乱測定手順において、前記光パルス列の後方散乱光から得られる第1の波形と前記第1の光パルスのみの後方散乱光から得られる第2の波形との差分を用いて、前記被測定光ファイバにおけるブリルアン散乱を測定する、
ブリルアン散乱測定方法。 Light following the first light pulse for generating backscattered light in the optical fiber under measurement, followed by a second optical pulse for Brillouin amplification of the Brillouin backscattered light of the first optical pulse in the optical fiber under measurement A waveform measurement procedure for generating a pulse train, entering the optical pulse train into the optical fiber to be measured, and measuring a waveform of backscattered light of the optical pulse train in the optical fiber to be measured;
Brillouin scattering measurement procedure for measuring Brillouin scattering in the optical fiber to be measured using the waveform of backscattered light of the optical pulse train;
In order,
In the waveform measurement procedure, only the first optical pulse is generated, only the first optical pulse is incident on the measured optical fiber, and only the first optical pulse in the measured optical fiber is used. Measure the backscattered light waveform of
In the Brillouin scattering measurement procedure, the difference between the first waveform obtained from the backscattered light of the optical pulse train and the second waveform obtained from the backscattered light of only the first light pulse is used. Measuring Brillouin scattering in optical fibers,
Brillouin scattering measurement method.
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