JP6752745B2 - 光パルス試験装置及び光パルス試験方法 - Google Patents

Description

本開示は、光パルス試験装置及び光パルス試験方法に関する。

近年の通信需要の拡大により、通信を支える媒体の主役は同軸ケーブルから光ファイバケーブルに取って代わってきた。光ファイバケーブルは、幹線系からアクセス系まで用いられており、あらゆる場所に敷設されている。

最近では、データセンタ内の通信配線やモバイルアクセスの通信装置とアンテナの配線に用いられる媒体は光ファイバケーブルが主流となっている。これらの光ファイバケーブルは敷設効率を上げて大容量通信を実現するため、単心ではなく多心の光ファイバケーブルが敷設されている。工事時には、すべての光ファイバケーブルの敷設状態を光パルス試験装置で測定しなければならないため、測定の効率化が求められている。

光ファイバケーブルに備わる各光ファイバを一度に測定するためのコネクタが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１のコネクタは、光ファイバケーブルに備わる光ファイバ同士を１本に接続する。これにより、多心の光ファイバケーブルを１本の光ファイバとして光パルス試験装置で測定可能になる。

特開２０１３−２３８５９２号公報

光ファイバ同士を１本に接続した場合、光パルス試験装置からの距離と各光ファイバの測定波形との対応関係が分かりにくくなる問題があった。そこで、本開示は、多心の光ファイバケーブルに備わる各光ファイバを接続して１本の光ファイバとして光パルス試験を行った場合であっても、光パルス試験装置からの距離と各光ファイバの測定波形との対応関係を分かりやすくすることを目的とする。

具体的には、本開示の光パルス試験装置（１０）は、
第１の光ファイバ（３１）と第２の光ファイバ（３２）とが共に近端と遠端とを持って並んで敷設され、前記第１の光ファイバの前記遠端が前記第２の光ファイバの前記遠端に接続されてなる被測定光ファイバにおける前記第１の光ファイバの前記近端を光パルスの入射端に用い、前記被測定光ファイバにおける後方散乱光を測定する測定部（１１）と、
前記測定部が測定した測定波形のうちの前記第２の光ファイバの測定波形の、前記第２の光ファイバの前記遠端と前記近端とをそれぞれ示す始点と終点とを相互に反転させ、第１の反転波形を生成する波形反転部（２１）と、
を備える。

本開示の光パルス試験装置では、前記波形反転部は、前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度が前記第２の光ファイバの前記近端での光強度に一致し、前記第２の光ファイバの前記近端での光強度が前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度に一致するように、前記第１の反転波形をさらに反転させ、第２の反転波形を生成してもよい。

本開示の光パルス試験装置では、前記波形反転部の生成した波形を表示する表示部（１３）をさらに備えていてもよい。

本開示の光パルス試験装置では、前記表示部に表示されている波形の少なくとも一部を、光強度軸において平行移動させる波形移動部（２２）をさらに備えていてもよい。

具体的には、本開示の光パルス試験方法は、
測定部（１１）が、第１の光ファイバ（３１）と第２の光ファイバ（３２）とが共に近端と遠端とを持って並んで敷設され、前記第１の光ファイバの前記遠端が前記第２の光ファイバの前記遠端に接続されてなる被測定光ファイバにおける前記第１の光ファイバの前記近端を光パルスの入射端に用い、前記被測定光ファイバにおける後方散乱光を測定する測定手順と、
波形反転部（２１）が、前記測定部が測定した測定波形のうちの前記第２の光ファイバの測定波形の、前記第２の光ファイバの前記遠端と前記近端とをそれぞれ示す始点と終点とを相互に反転させ、第１の反転波形を生成する波形反転手順と、
を実行する。

本開示の光パルス試験方法では、前記波形反転手順において、前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度が前記第２の光ファイバの前記近端での光強度に一致し、前記第２の光ファイバの前記近端での光強度が前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度に一致するように、前記第１の反転波形をさらに反転させ、第２の反転波形を生成してもよい。

本開示の光パルス試験方法では、表示部（１３）が、前記波形反転部の生成した波形を表示する表示手順をさらに有していてもよい。

本開示の光パルス試験方法では、波形移動部（２２）が、前記表示部に表示されている波形の少なくとも一部を、光強度軸において平行移動させる波形移動手順をさらに実行してもよい。

本開示によれば、多心の光ファイバケーブルに備わる各光ファイバを接続して１本の光ファイバとして光パルス試験を行った場合であっても、光パルス試験装置からの距離と各光ファイバの測定波形との対応関係を分かりやすくすることができる。

本開示に係る光ファイバ試験方法の適用例を示す。 光ファイバケーブルの第１例を示す。 実施形態１に係る光パルス試験装置の構成例である。 測定波形の第１例である。 第１の反転波形の１例である。 第２の反転波形の１例である。 測定波形の第２例である。 第１の反転波形の２例である。 第２の反転波形の２例である。 光ファイバケーブルの第２例を示す。 実施形態２に係る光パルス試験装置の構成例である。 第２の反転波形の移動例である。

以下、本開示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、本開示は、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、本開示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。

本開示は、複数の光ファイバを備える光ファイバケーブルを効率的に測定するためになされたものである。本実施形態では、光ファイバケーブルに備わる光ファイバが２本の場合で説明する。光パルス試験装置は、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）波形を測定することで光ファイバケーブルの特性を測定する装置である。ＯＴＤＲ波形は、光ファイバの入射端から光パルスを入射し、光ファイバ中で散乱する後方散乱光の光強度を入射端で測定することで得られる。

（実施形態１）
図１は、本開示に係る光ファイバ試験方法の適用例を示す。鉄塔４２の上にアンテナ４１があり、アンテナ４１まで多心の光ファイバケーブルである光ファイバケーブル３が敷設されている。この場合、複数のうちの２本を送信と受信で用いるケースが多い。本開示の光ファイバ試験方法は、端部３６にて２本の光ファイバをパッチコードで接続した光ファイバケーブル３を被測定光ファイバとし、光ファイバケーブル３に備わる１本の光ファイバの端部３５に光パルス試験装置１０を接続して、光ファイバケーブル３の光パルス試験を行う。

図２に、光ファイバケーブル３の一例を示す。２本の光ファイバ３１及び３２のうち光ファイバ３１の端部３５に光パルス試験装置１０を接続し、光ファイバ３１の端部３６と光ファイバ３２の端部３６を光ファイバパッチコード５で接続する。この状態で光パルス試験を実施することで、光ファイバケーブル３に備わる全ての光ファイバの光パルス試験を連続的に一度に測定することが出来る。

以下の本実施形態において、端部３５を近端と呼び、端部３６を遠端と呼び、光ファイバ３１及び３２が２か所の接続点Ｃ_Ａ及びＣ_Ｂで接続されている場合を示す。また、光ファイバパッチコード５の長さは任意であるが、例えば１０ｍ程度のコードを用いることができる。

図３は、本実施形態に係る光パルス試験装置の一例を示す。光パルス試験装置１０は、測定部１１と、信号処理部１２と、表示部１３と、を備える。信号処理部１２は、波形反転部２１を備える。

本実施形態に係る光パルス試験方法は、光パルス試験装置１０が、測定手順と、波形反転手順と、表示手順と、を順に実行する。測定手順では、測定部１１が光ファイバケーブル３のＯＴＤＲ波形を測定する。波形反転手順では、波形反転部２１が、光パルス試験装置１０からの現実の距離に一致するよう、各光ファイバ３１及び３２のＯＴＤＲ波形を調整する。

図４に、測定手順で得られるＯＴＤＲ波形の一例を示す。距離Ｐ１〜Ｐ４が光ファイバ３１の測定結果を、距離Ｐ５〜Ｐ８が光ファイバ３２の測定結果を示す。ＯＴＤＲ波形では、光ファイバ３２の近端での反射が距離Ｐ８に位置し、光ファイバ３１の遠端での反射が距離Ｐ４に位置する。このため、このＯＴＤＲ波形では、光ファイバ３２の近端が光ファイバ３１の遠端よりも遠方に存在するように、表示部１３に表示されることになる。

波形反転手順では、波形反転部２１が、光ファイバ３２のＯＴＤＲ波形の距離軸上で近端と遠端とを相互に鏡面反転させた第１の反転波形を生成する。光ファイバ３２の始点は、光ファイバ３２の遠端に位置する距離Ｐ５である。光ファイバ３２の終点は、光ファイバ３２の近端に位置する距離Ｐ８である。そこで、波形反転部２１は、測定部１１が測定したＯＴＤＲ波形のうちの光ファイバ３２に該当する部位の始点と終点、つまりは第２の光ファイバ３２の遠端と近端とで相互に反転させる。図５に、第１の反転波形の一例を示す。第１の反転波形は、距離Ｐ５〜Ｐ８のうちの距離Ｐ８での反射位置が距離Ｐ１と一致し、かつ、距離Ｐ５〜Ｐ８のうちの距離Ｐ５での反射位置が距離Ｐ４と一致する。このように、第１の反転波形における光ファイバ３２のＯＴＤＲ波形は、光ファイバ３２の現実の位置と一致している。

ここで、光ファイバ３２の近端及び遠端は、光ファイバ３１及び３２の長さを用いて特定してもよいし、光ファイバパッチコード５の長さを用いて特定してもよい。被測定光ファイバの長さを取得することで、光ファイバパッチコード５の接続位置を特定することができる。また、光ファイバパッチコード５の長さを取得することで、ＯＴＤＲ波形の距離軸上での光ファイバパッチコード５の位置を特定することができる。

第１の反転波形の光強度は、距離Ｐ４からＰ１にかけて光強度がΔＬ減少するため、光ファイバ３２の近端から光パルスを入射した場合のＯＴＤＲ波形とは光強度の減少向きが異なる。そこで、波形反転手順では、さらに、波形反転部２１が、第１の反転波形をさらに光強度軸上で鏡面反転させた第２の反転波形を生成するようにしてもよい。図６に、第２の反転波形の一例を示す。

第２の反転波形では、光ファイバ３２の遠端での光強度が光ファイバ３２の近端での光強度に一致し、光ファイバ３２の近端での光強度が光ファイバ３２の遠端での光強度に一致する。すなわち、第１の反転波形における光ファイバ３１と３２との折り返し点での光強度Ｌ１を光強度Ｌ２とし、第１の反転波形における距離Ｐ１での光強度Ｌ２を光強度Ｌ１とする。これにより、第２の反転波形は、距離Ｐ１からＰ４にかけて光強度がΔＬ減少する、光ファイバ３２の近端から光パルスを入射したものと同様のＯＴＤＲ波形となる。

表示手順では、表示部１３に、光パルス試験の結果として、第１の反転波形又は第２の反転波形のいずれかを表示する。これにより、光パルス試験装置１０は、光ファイバ３１と光ファイバ３２をそれぞれ一回ずつ測定したかのように半分の位置（光ファイバパッチコード５の位置）で分割した第１の反転波形を測定結果として表示する。第１の反転波形における光ファイバ３２のＯＴＤＲ波形は、光ファイバ３２の現実の位置と一致している。このため、光パルス試験装置１０は、測定時間を半減し、測定結果は所望のものを得ることが可能である。

さらに、第２の反転波形は、光ファイバ３１及び光ファイバ３２のＯＴＤＲ測定を個別に実施したものと同様の波形である。このため、光ファイバ３１と光ファイバ３２のＯＴＤＲ波形を比較することが容易になる。なお、光パルス試験装置１０は、図４に示す処理前のＯＴＤＲ波形を表示部１３に表示可能であってもよい。

なお、図４では、光ファイバパッチコード５の両端の距離Ｐ４及びＰ５が識別可能な程度に光ファイバパッチコード５が長い例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、光ファイバパッチコード５が短いために距離Ｐ５における反射が距離Ｐ４における反射に埋没して識別できない場合でも適用できる。この場合、第１の反転波形は図８に示すようになり、第２の反転波形は図９に示すようになる。

また、光ファイバパッチコード５での折り返しの位置は、距離Ｐ４から距離Ｐ５までの中間の距離であってもよいし（図５）、距離Ｐ４であってもよい（図８）。

また、ＯＴＤＲ波形、第１の反転波形又は第２の反転波形を表示部１３に表示する際に、各光ファイバ３１−１、３１−２、３１−３、３２−１、３２−２、３２−３での損失を表示してもよい。

また、光ファイバケーブル３を構成する光ファイバの数は任意である。例えば、図１０に示すように、４本の光ファイバ３１、３２、３３、３４を備える場合、光ファイバ３１及び３２の遠端を光ファイバパッチコード５−１で接続し、光ファイバ３２及び３３の近端を光ファイバパッチコード５−２で接続し、光ファイバ３３及び３４の遠端を光ファイバパッチコード５−３で接続すればよい。この場合、波形反転手順では、波形反転部２１が、光パルス試験装置１０から奇数番目に接続されている光ファイバ３１及び３３のＯＴＤＲ波形は反転させず、偶数番目に接続されている光ファイバ３２及び３４のＯＴＤＲ波形を反転させる。

（実施形態２）
図１１に、本実施形態に係る光パルス試験装置の一例を示す。本実施形態に係る光パルス試験装置１０は、信号処理部１２が波形移動部２２をさらに備える。また、本実施形態に係る光パルス試験方法は、波形反転手順の後に波形移動手順をさらに備える。

波形移動手順では、波形移動部２２が、表示部１３に表示されている波形の少なくとも一部を平行移動させる。表示部１３に表示されている波形は、例えば、第１又は第２の反転波形である。波形の少なくとも一部は、例えば、光ファイバ３１又は３２のＯＴＤＲ波形、或いは、これらの一部である。平行移動は、距離軸方向であってもよいし、光強度軸方向であってもよいし、これらの両方であってもよい。移動方法は、任意であるが、例えば、表示部１３に表示されている光ファイバ３２のＯＴＤＲ波形を選択し、スライドさせることで行う。

例えば、図１２に示すように、第２の反転波形を光強度軸上で平行移動させる。これにより、光ファイバ３１のＯＴＤＲ波形と光ファイバ３２のＯＴＤＲ波形とを重ね合わせて傾きを比較することで、光ファイバ３１における光損失の状態と光ファイバ３２における光損失の状態との比較を容易にすることができる。

上述の実施形態において説明したように、本開示に係る光パルス試験装置１０及び光パルス試験方法は、多心の光ファイバケーブル３を構成する各光ファイバ３１及び３２を接続して１本の光ファイバとして光パルス試験を行った場合であっても、光パルス試験装置１０からの距離と各光ファイバ３１及び３２のＯＴＤＲ波形との対応関係が一致するよう表示可能にすることができる。

なお、３本以上の場合でも、それぞれの光ファイバの端部３５及び３６を光ファイバパッチコード５で接続することで、一本のファイバとし、測定を一回で実施し、形態情報を光パルス試験装置１０に入力することで測定結果をそれぞれの光ファイバケーブル３の結果と分割し、保存、レポートすることで効率の良い工事を実施することが可能となる。

また、以上の実施形態では、光ファイバ３１及び３２を含んでなる１の多心の光ファイバケーブル３を敷設するとして説明してきたが、これに限定されるものではなく、本開示は各個独立した光ファイバ２本を並べて敷設した場合であっても、適用可能であることは言うまでもない。

本開示は情報通信産業に適用することができる。

１０：光パルス試験装置
１１：測定部
１２：信号処理部
１３：表示部
２１：波形反転部
２２：波形移動部
３：光ファイバケーブル
３１−１、３１−２、３１−３、３２−１、３２−２、３２−３、３３、３４：光ファイバ
３５、３６：端部
４１：アンテナ
４２：鉄塔
５、５−１、５−２、５−３：光ファイバパッチコード

Claims (8)

1. 第１の光ファイバ（３１）と第２の光ファイバ（３２）とが共に近端と遠端とを持って並んで敷設され、前記第１の光ファイバの前記遠端が前記第２の光ファイバの前記遠端に接続されてなる被測定光ファイバにおける前記第１の光ファイバの前記近端を光パルスの入射端に用い、前記被測定光ファイバにおける後方散乱光を測定する測定部（１１）と、
   前記測定部が測定した測定波形のうちの前記第２の光ファイバの測定波形の、前記第２の光ファイバの前記遠端と前記近端とをそれぞれ示す始点と終点とを相互に反転させ、第１の反転波形を生成する波形反転部（２１）と、
   を備える光パルス試験装置（１０）。
2. 前記波形反転部は、
   前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度が前記第２の光ファイバの前記近端での光強度に一致し、前記第２の光ファイバの前記近端での光強度が前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度に一致するように、前記第１の反転波形をさらに反転させ、第２の反転波形を生成する、
   請求項１に記載の光パルス試験装置。
3. 前記波形反転部の生成した波形を表示する表示部（１３）をさらに備える、
   請求項１又は２に記載の光パルス試験装置。
4. 前記表示部に表示されている波形の少なくとも一部を、光強度軸において平行移動させる波形移動部（２２）をさらに備える、
   請求項３に記載の光パルス試験装置。
5. 測定部（１１）が、第１の光ファイバ（３１）と第２の光ファイバ（３２）とが共に近端と遠端とを持って並んで敷設され、前記第１の光ファイバの前記遠端が前記第２の光ファイバの前記遠端に接続されてなる被測定光ファイバにおける前記第１の光ファイバの前記近端を光パルスの入射端に用い、前記被測定光ファイバにおける後方散乱光を測定する測定手順と、
   波形反転部（２１）が、前記測定部が測定した測定波形のうちの前記第２の光ファイバの測定波形の、前記第２の光ファイバの前記遠端と前記近端とをそれぞれ示す始点と終点とを相互に反転させ、第１の反転波形を生成する波形反転手順と、
   を実行する光パルス試験方法。
6. 前記波形反転手順において、前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度が前記第２の光ファイバの前記近端での光強度に一致し、前記第２の光ファイバの前記近端での光強度が前記第２の光ファイバの前記遠端での光強度に一致するように、前記第１の反転波形をさらに反転させ、第２の反転波形を生成する、
   請求項５に記載の光パルス試験方法。
7. 表示部（１３）が、前記波形反転部の生成した波形を表示する表示手順をさらに有する、
   請求項５又は６に記載の光パルス試験方法。
8. 波形移動部（２２）が、前記表示部に表示されている波形の少なくとも一部を、光強度軸において平行移動させる波形移動手順をさらに実行する、
   請求項７に記載の光パルス試験方法。

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