JP7331373B2 - 光周波数反射計測装置およびその計測方法 - Google Patents
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Description
fbeat = γ2z/c
で与えられる。ここで、γは周波数掃引速度、cは光ファイバ中の光速、2z/cは距離zからの後方散乱光のローカル光に対する遅延を表す。
被測定光ファイバの長手方向にある任意点を基準とするようにローカル光を遅延する遅延光ファイバと、
前記遅延光ファイバで遅延された前記ローカル光に対する後方散乱光の相対遅延で、前記ローカル光と前記後方散乱光とのビート信号のビート周波数を表現する解析部と、
を備えることを特徴とする。
被測定光ファイバの長手方向にある任意点を基準とするようにローカル光を遅延光ファイバで遅延し、前記遅延光ファイバで遅延された前記ローカル光に対する後方散乱光の相対遅延で、前記ローカル光と前記後方散乱光とのビート信号のビート周波数を表現することを特徴とする。
本発明に係る光反射計測装置は、従来技術に対して以下の有利な特徴を持つ。
以下は、本発明に係る光反射計測装置を説明したものである。
被測定光ファイバの反射率分布を測定する装置であって、周波数掃引光源と、前記周波数掃引光源が出力する周波数掃引光を2分岐する光分岐手段と、前記周波数掃引光の一方のうち、被測定光ファイバに入射し、被測定光ファイバからの後方散乱光を導波させる光サーキュレータと、前記周波数掃引光のもう一方をローカル光とし、前記ローカル光に遅延を与える遅延用光ファイバと、前記後方散乱光と前記遅延用光ファイバで遅延を与えられたローカル光を合波する光90度ハイブリッドと、前記合波された後方散乱光とローカル光のビート信号の同相成分と直交成分を検出し、出力する手段と、前記出力されたビート信号の同相成分と直交成分に含まれる高周波を除去するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタによって高周波が除去されたビート信号の同相成分と直交成分をA/D変換するA/D変換器と、前記A/D変換されたビート信号の同相成分と直交成分からスペクトルを解析する解析部から構成される。
ローカル光に設けた遅延を基準とした後方散乱光の相対遅延でビート周波数が決まり、光90度ハイブリッドでビート信号の同相成分と直交成分を測定し、前記ビート信号の同相成分と直交成分からビート信号の解析信号を生成し、前記解析信号の周波数の正負の符号を見分けることで、前記ローカル光の遅延で設定された相対遅延における被測定光ファイバの反射率を測定する。
前記ローカル光に設けた遅延を基準とした後方散乱光の相対遅延でビート信号に含まれる位相雑音が決まり、前記ローカル光に設けた遅延を長くすることで、長距離測定におけるビート信号に含まれる位相雑音を低減する。
2:光分岐手段
3:遅延光ファイバ
4:光サーキュレータ
5:被測定光ファイバ
6:光90度ハイブリッド
7-1、7-2:バランス型受光器
8-1、8-2:電気ローパスフィルタ
9:A/D変換器
10:解析部
21:ローカル光
22、23:後方散乱光
31、32:ビート周波数
301:光周波数反射計測装置
Claims (6)
- 光周波数が線形掃引された周波数掃引光を出力する周波数掃引光源と、
前記周波数掃引光源から出力された前記周波数掃引光をプローブ光とローカル光に2分岐し、前記プローブ光を被測定光ファイバに入射する光分岐手段と、
前記被測定光ファイバの長手方向にある任意点を基準とするように前記ローカル光を単一の時間だけ遅延する遅延光ファイバと、
前記遅延光ファイバで単一の時間だけ遅延された1つの前記ローカル光に対する前記被測定光ファイバからの後方散乱光の相対遅延で、前記ローカル光と前記後方散乱光とのビート信号のビート周波数を表現する解析部と、
を備えることを特徴とする光周波数反射計測(OFDR:Optical Frequency Domain Reflectometry)装置であって、
前記ローカル光と前記後方散乱光とを合波し、前記ビート信号を生成する光90度ハイブリッドをさらに備え、
前記解析部は、
前記光90度ハイブリッドから前記ビート信号の同相成分と直交成分を取得し、前記同相成分と前記直交成分とから前記ビート信号のビート周波数の正負を判断し、前記ビート信号のビート周波数を前記基準からの離隔量として、前記ビート信号のビート周波数の正負を前記基準に対する遠端側であるか近端側であるかとして、前記後方散乱光が発生した前記被測定光ファイバの長手方向の位置を特定することを特徴とするOFDR装置。 - 前記光90度ハイブリッドからの前記ビート信号の同相成分と直交成分それぞれをA/D変換するA/D変換器と、
前記光90度ハイブリッドからの前記ビート信号の同相成分と直交成分それぞれから前記A/D変換器のナイキスト周波数を超えるビート周波数を低減して、前記A/D変換器へ入力するローパスフィルタと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のOFDR装置。 - 前記遅延光ファイバの遅延量を変更する遅延量可変機構をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のOFDR装置。
- 光周波数反射計測(OFDR:Optical Frequency Domain Reflectometry)で、
光周波数が線形掃引された周波数掃引光をプローブ光とローカル光に2分岐し、前記プローブ光を被測定光ファイバに入射し、
前記被測定光ファイバの長手方向にある任意点を基準とするように前記ローカル光を単一の時間だけ遅延光ファイバで遅延し、
前記遅延光ファイバで単一の時間だけ遅延された1つの前記ローカル光に対する前記被測定光ファイバからの後方散乱光の相対遅延で、前記ローカル光と前記後方散乱光とのビート信号のビート周波数を表現する
ことを特徴とする計測方法であって、
光90度ハイブリッドで前記ローカル光と前記後方散乱光とを合波し、前記ビート信号を生成し、
前記光90度ハイブリッドから前記ビート信号の同相成分と直交成分を取得し、前記同相成分と前記直交成分とから前記ビート信号のビート周波数の正負を判断し、前記ビート信号のビート周波数を前記基準からの離隔量として、前記ビート信号のビート周波数の正負を前記基準に対する遠端側であるか近端側であるかとして、前記後方散乱光が発生した前記被測定光ファイバの長手方向の位置を特定することを特徴とする計測方法。 - 前記光90度ハイブリッドからの前記ビート信号の同相成分と直交成分それぞれをA/D変換する前に、
前記光90度ハイブリッドからの前記ビート信号の同相成分と直交成分それぞれからA/D変換器のナイキスト周波数を超えるビート周波数を低減することを特徴とする請求項4に記載の計測方法。 - 前記被測定光ファイバの測定対象となる位置に応じて前記遅延光ファイバの遅延量を変更することを特徴とする請求項4又は5に記載の計測方法。
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