JP6705353B2 - 光ファイバ歪み及び温度測定装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、第1実施形態の光ファイバ歪み及び温度測定装置(以下、第1測定装置とも称する。)について説明する。図1は、第1測定装置の模式的なブロック図である。
ここで、A0は振幅、fbは自然ブリルアン散乱光の光周波数、φ0は初期位相を示している。
E2(t)=A2exp[j{2πfb(t―τ)+φ2}](3)
ここで、A1及びA2は、それぞれE1(t)及びE2(t−τ)の振幅であり、φ1及びφ2は、それぞれE1(t)及びE2(t−τ)の初期位相である。
コヒーレント検波部60で生成されたビート信号は2分岐され、一方が第1電気信号としてミキサー部70に送られる。また、局発電気信号源83で生成された電気信号は第2電気信号としてミキサー部70に送られる。
図2を参照して、第2実施形態の光ファイバ歪み及び温度測定装置(以下、第2測定装置とも称する。)について説明する。図2は、第2測定装置の模式的なブロック図である。なお、以下の説明において、第1測定装置と重複する説明を省略することがある。
第2測定装置は、波長制御部301が、波長分離フィルタ332及びバンドリジェクション型可変波長フィルタ334に換えて、第1のバンドリジェクション型可変波長フィルタ333及び第2のバンドリジェクション型可変波長フィルタ335を備えている点が第1測定装置と異なっている。また、第2測定装置は、光増幅器を備えていない。
上述した各実施形態では、自己遅延ヘテロダイン干渉計40の2つの光路の一方に、光周波数シフタ部を備える例を説明したが、これに限定されない。例えば、第1光路に、第1周波数f1の周波数シフトを与える第1光周波数シフタ部を設け、第2光路に、第2周波数f2(≠f1)の周波数シフトを与える第2光周波数シフタ部を設けても良い。この場合、局発電気信号源も、第1周波数f1の電気信号を生成するものと、第2周波数f2の電気信号を生成するものと2つ用意すればよい。また、第2電気信号は、これら2つの電気信号の差周波数成分を用いることができる。
20 サーキュレータ
30 光増幅器
40 自己遅延ヘテロダイン干渉計
42 分岐部
43 光周波数シフタ部
46 偏波コントローラ
48 遅延部
50 合波部
60 コヒーレント検波部
62 バランス型PD
64 FET増幅器
70 ミキサー部
72 ローパスフィルタ(LPF)
74 信号処理装置
83 局発電気信号源
90 タイミング制御器
300、301 波長制御部
332 波長分離フィルタ
333、334、335 バンドリジェクション型可変波長フィルタ
350 光強度測定部
352 可変波長フィルタ
354 光強度測定器
360 制御手段
400 偏波制御部
410 バンドパスフィルタ
420 強度測定器
Claims (5)
- プローブ光を生成する光源部と、
前記プローブ光により測定対象となる光ファイバで発生する後方散乱光が入力され、前記後方散乱光に含まれる後方ブリルアン散乱光を出力する波長制御部と、
前記後方ブリルアン散乱光が入力される自己遅延ヘテロダイン干渉計と
を備え、
前記波長制御部は、波長分離フィルタ、可変波長フィルタ、光強度測定部及び制御手段を備え、
前記波長分離フィルタは、2つの出力ポートを有し、一方の出力ポートから、前記後方ブリルアン散乱光を出力して前記可変波長フィルタへ送り、他方の出力ポートからレイリー散乱光を出力して前記光強度測定部に送り、
前記光強度測定部は、レイリー散乱光の中心波長及びピーク強度を測定し、
前記制御手段は、前記中心波長の変動方向及び変動量に応じて、前記可変波長フィルタの遮断波長を制御し、
前記可変波長フィルタは、前記制御手段からの制御により設定された遮断波長で動作し、前記レイリー散乱光を遮断する
ことを特徴とする光ファイバ歪み及び温度測定装置。 - プローブ光を生成する光源部と、
前記プローブ光により測定対象となる光ファイバで発生する後方散乱光が入力され、前記後方散乱光に含まれる後方ブリルアン散乱光を出力する波長制御部と、
前記後方ブリルアン散乱光が入力される自己遅延ヘテロダイン干渉計と
を備え、
前記波長制御部は、第1の可変波長フィルタ、第2の可変波長フィルタ、光強度測定部及び制御手段を備え、
前記第1の可変波長フィルタは、2つの出力ポートを有し、レイリー散乱光を遮断し、該遮断したレイリー散乱光を前記光強度測定部に送り、レイリー散乱光以外の成分を前記第2の可変波長フィルタに送り、
前記光強度測定部は、レイリー散乱光の中心波長及びピーク強度を測定し、
前記制御手段は、前記中心波長の変動方向及び変動量に応じて、前記第2の可変波長フィルタの遮断波長を制御し、
前記第2の可変波長フィルタは、前記制御手段からの制御により設定された遮断波長で動作し、前記レイリー散乱光を遮断する
ことを特徴とする光ファイバ歪み及び温度測定装置。 - 前記自己遅延ヘテロダイン干渉計は、
前記後方ブリルアン散乱光を、第1光路及び第2光路に2分岐する分岐部と、
前記第1光路及び前記第2光路のいずれか一方に設けられた、ビート周波数の周波数シフトを与える光周波数シフタ部と、
前記第1光路及び前記第2光路のいずれか一方に設けられた遅延部と、
前記第1光路及び前記第2光路を伝播する光を合波して合波光を生成する合波部と、
前記合波光をヘテロダイン検波して差周波を第1電気信号として出力するコヒーレント検波部と、
前記第1電気信号と同じ周波数を持つ第2電気信号を生成する局発電気信号源と、
前記第1電気信号と前記第2電気信号とをホモダイン検波して、差周波を位相差信号として出力するミキサー部と
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ歪み及び温度測定装置。 - 前記自己遅延ヘテロダイン干渉計は、
前記後方ブリルアン散乱光を、第1光路及び第2光路に2分岐する分岐部と、
前記第1光路に設けられた、第1周波数の周波数シフトを与える第1光周波数シフタ部と、
前記第2光路に設けられた、第2周波数の周波数シフトを与える第2光周波数シフタ部と、
前記第1光路及び前記第2光路のいずれか一方に設けられた遅延部と、
前記第1光路及び前記第2光路を伝播する光を合波して合波光を生成する合波部と、
前記合波光をヘテロダイン検波して差周波を第1電気信号として出力するコヒーレント検波部と、
前記第1電気信号と同じ周波数を持つ第2電気信号を生成する電気信号生成部と、
前記第1電気信号と前記第2電気信号とをホモダイン検波して、差周波を位相差信号として出力するミキサー部と
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ歪み及び温度測定装置。 - 前記第1光路及び前記第2光路のいずれか一方に偏波コントローラが設けられ、
前記コヒーレント検波部の出力が最大となるように偏波が制御される
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の光ファイバ歪み及び温度測定装置。
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