JPH02186236A - 分岐光線路特性評価方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ 本発明は、分岐部を含み複数本の分岐光ファイバを有す
る光線路網（光ファイバ伝送線路網）の特性を評価する
際に用いられる分岐光線路特性評価方式に関する。

２）前記信号光源から出射する光の周波数１　ｓ　Ｌ　
Ｉ　＋は各光ファイバ番号ｉ毎に異っていることを特徴
とする請求項第１項に記載の分岐光線路特性評価方式。

３）前記信号光源は分岐光線路端末に設置されたヘデロ
ダイン検波用局部発振光源であって、サービス信号を受
信しない場合に光切替スイッチにより上流側に向って前
記周波数１　ｓ　Ｌ　Ｉ　１　の光を送出することを特
徴とする請求項第１項または第２項のいずれ。かに記載
の分岐光線路特性評価方式。

［従来の技術］ 近年、加入者系線路網への光ファイバ導入の検討が精力
的にすすめられており、ＣＡＴＶ　（ケーブルＴＶ）に
代表される放送型分配システムが魅力的なシステムとし
て有望視されている。

ところで、中継光線路に代表されるエンド・トウ・エン
ドの光ファイバ光線路の保守にあたりでは、いわゆる０
ＴＤＲ（ｏｐｔｉｃａｌ　ｔｉｍｅ　ｄｏｍａｔｒ＋ｒ
ｅｆ　１ｅｃｔｏｉｅｔｅｒ）法とよばれる後方散乱光
測定法が一般に用いられてきた。この０ＴＤＲ法は光フ
ァイバの１端から光パルスを入射したとき、光ファイバ
内で発生する後方レーり散乱光、および光ファイバの他
端で反射するフレネル反射光を光入射端で検出し、前者
から光ファイバの長手方向の光損失分イｂの検出を、後
者から破断点の位置の検出を行うものである。

しかしながら、放送型分配システムのように分岐部を含
む光線路においては、複数の分岐光ファイバで発生する
すべての後方レーり散乱光とフレネル反射光が混合して
光入射端に返ってくるので、エンド・トウ・エンドでの
上述の測定法では特定の分岐光ファイバの特性を分ＳＩ
　Ｌ、て個別に評価することができない。

そこで、従来では、第５図に示すように、サービス信号
源１と分岐素子３との間を上流側光ファイバ２で結合し
、分岐素子３の下流側、すなわち加入者側において、各
分岐光ファイバ４−１〜４−Ｎ毎に特性評価用のアクセ
スポイント素子（光入出射部）５−１〜５−Ｎを設けて
、この各アクセスポイント素子と０ＴＤＲ装置７とをア
クセスポイント選択スイッチ６により択一的に切替接続
することにより、各分岐光ファイバの特性評価が０ＴＤ
ＩＩ装置７で行われていた。すなわち、まず、下流側光
フフイバの内の１つ、例えば４−ｉの下流側光ファイバ
の特性を評価するには、アクセスポイント素子５−ｉを
アクセス可能な状態とする。ここで、アクセスポイント
素子５−ｔが例えば１×２型光スイツチの場合は、この
スイッチをＯＮにすることによりアクセス可能な状態が
実現できる。また、アクセスポイント素子５−１が２×
２型合分波素子である場合は特段の動作は必要ないが、
０ＴＤＲ装置７の光源波長を通常の放送波長と異なる波
長に選び、アクセスポイント素子５−１に波長選択性を
もたせるなどの工夫を要する。次に、アクセスポイント
選択スイッチ６の切換接続によって、０ＴＤＲ装置７を
アクセスポインｔ−５−ｉ　と結合する。このスイッチ
６にはＩＸＮ型（Ｎは下流側光ファイバ本数）のスイッ
チ機能を備えることが必要である。このような手順を経
た上で、着目する下流側ファイバ４−ｉの特性評価が（
ｌＴＤｎ装謬７で行われた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来の分岐光線路特性評価
装置では、各々の下流側光ファイバ毎にアクセスポイン
ト素子を１つずつ設置する必要があるので、この多数の
アクセスポイント素子やアクセスポイント選択スイッチ
が放送型分配システムのような情報供給サービスを提供
する情報システムの光線路網の信頼性を低下させる原因
となること、ならびに紅済性の点できわめて不利となる
こと、さらに後方散乱光は非常に微弱なため、殻内には
分岐素子３の間近にアクセスポイント素′：ｆ−５−１
へ５−Ｎ、アクセスポイント選択スイッチ６および０Ｔ
ＤＲ装置７を設置することが必要となるので、評価装置
の設置条件の点でも制限を生ずるという欠点があった。

本発明は上述のような従来の欠点に鑑みてなさねたもの
であり、上述のようなアクセスポイント選択スイッチお
よび個別のアクセスポイント素子を設置することなく、
各下流側光ファイバの特性を個別に高精度で評価する事
ができ、しかもダイナミックレンジの大きい分岐光線路
特性評価方式を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明では、１本ま
たは複数本の上流側光ファイバを介して伝送された光信
号を光分岐素子を介して複数の下流側光ファイバに分配
する分岐光線路の保守に用いられ、かつ複数の下流側光
ファイバの損失分布及び応力分布を測定評価する分岐光
線路特性評価方式において、複数の下流側光ファイバの
各々（番号ｉ）の終端において、上流側ファイバの少な
くとも１本に向ってＣＷ光を送出する周波数ｆｓ　Ｉ　
ｌ　ｌ　の信号光源を設置し、複数の下流側光ファイバ
中の任意の１本をブリルアン光増幅状態とするだめのパ
ルス光を送出する可変周波数ｆｐのポンプ光源と、信号
光源から出射したＣＷ光を下流側光ファイバから上流側
光ファイバに向って入射するための第１の光学手段と、
ポンプ光源から出射した光を光分岐素子よりも上流側光
ファイバから入射して複数の下流側光ファイバのすべて
に入射するための第２の光学手段と、複数の下流側光フ
ァイバの中の任意の１本において、複数の信号光源のう
ちの１つから出射した光とポンプ光源から出射した光と
の相互作用によりブリルアン光増幅された光１３号を電
気信号に変換する光検出手段と、信号光源の光の周波数
ｆｓ　Ｌ　Ｉ　＋　　とポンプ光源の光の周波数ｔｐの
差周波数Δ（（ｌ　＋　−１ｐ−１ｓ　ｊ　ｌ　＋　　
を、複数の下流側光ファイバの内で、評価しようとする
光ファイバにおけるブリルアン光増幅作用の生じる周波
数シフトｆｆ１ｆＡｉ（ｉは光ファイバ番号）に合致さ
せるためにポンプ光源の出射光の周波数を制御する光周
波数制御手段とを用いて、ポンプ光源から出射した光と
複数の信号光源から出射した光の両者が同時に光検出手
段に入射した場合のブリルアン光増幅効果を含んだ受光
信号波形から、複数の下流側光ファイバの任意の１本に
おける損失分布特性および応力分布特性のみを分離して
、波形処理手段に表示することを特徴とする。

［作　用１ 上記構成によれば、第１番目の信号光源からは周波数ｆ
Ｓ（ｉ１のＣＷ光が発せられる。これら、のすべての下
流側光ファイバからｉＸらねた信号光は、光分岐素子を
通過して１木まなは複数本の上流側光ファイバに達する
。

次に、ポンプ光源から、周波数ｆｐのパルス光が発せら
れ、このパルス晃が上述の信号光と逆方向に、光学手段
を介してすべての下流側光ファイバに送られる。この時
、ポンプ光源の周波数ｆｐは、特定の信号光源の周波数
ｆｓ　Ｉｌ＋　との周波数差Δ１　ｆｉ＋−１，４ｓｆ
ｉ＋　が、複数本の下流側光ファイバの中の特定の１本
の光ファイバ（ｉ）の固有の音響波周波数ｆＡｉ（ｉは
光ファイバ番号）と合致するように周波数制御される。

この結果、特定の１本の下流側光ファイバのみがブリル
アン光増幅の状態となる。そのため、周波数１　ｓ　＋
　Ｉ　１の信号光は、周波数ｆｐのポンプ光源のパルス
光（以下、ポンプパルス光と称する）とその特定の１木
の下流側光ファイバ中で出会った場所毎に、一定光量だ
け増幅され、その増幅された信号光はその後、ポンプパ
ルス光の入射点までの距離に応じた減衰をともなってポ
ンプパルス光の入射点に達する。従って、光検出部で得
られる信号光の時間的波形変化のうちで、光周波数ｆｓ
’口の成分は第１番目の分岐光ファイバ（下流側光ファ
イバ）の損失分布特性をあられすこととなる。

以上の動作の基本的原理は本願出願人が提案した特願昭
６３−１５４８２８号、あるいは堀ロ、立田の「ブリル
アン分光による光ファイバの特性評価Ｊ。

信学抜報、０ＱＥ８８−８０に詳しく解説されている。

すなわち、ブリルアン光増幅の原理は以下の通りである
。

ある物質、たとえば光ファイバに光を入射すると、入射
光自身によって音波が励起され、この音波灯より入射光
よりも周波数の低い光（ストークス光）が発生する。更
に入射光強度を強めると、入射光と反対方向に散乱され
た、位相のそろった強いストークス光が得られる。これ
力’ＥＲ導ブリルアン光増幅という現象である。

したがって、信号光の光周波数が、ストークス光の光周
波数となるように、第１信号光あるいは第２ｆｇ号光の
光周波数を設定すれば、話導ブルリアン散乱を介して、
信号光を増幅することが可能となる。

上述の特願昭６３−１５４８２８号の発明は、上述のブ
リルアン光増幅という非線形効果により生じた第２信号
光の時間的波形あるいは振幅および位相変化を解析する
ことにより、被？１１１１定光ファイバの損失、比屈折
率差、コア径、光ファイバに加わった張力の変化、温度
変化の影響等の、光ファイバの長手方向にわたる各種特
性の分布を評価するものである。

一方、前述の特定の下流側光ファイバを除く、他の各下
流側光ファイバの終端を発した信号光もまた光分岐素子
に向って進み、光検出部によって検出され、前記特定の
周波数（ｓ　（Ｉ　ｌの光と共に光検出部の後段の波形
処理装置に記録される。しかしながら、上記の特定の１
本の光ファイバ以外はブリルアン光増幅状態にないから
、これらの光はＣＷ光のままであり時間的波形変化はし
ない。そして、波形処理装置によって、光検出部で得ら
れた１５号光の時間的波形変化が解析される。この波形
変化の解析によって、特定の下流側光ファイバの特性評
価が個別に行われる。それぞれ他の特定の下流側光ファ
イバ（例えば、番号ｊ）の特性評価は、ポンプ光源の周
波数ｆｐを変化させて、ΔｆＣＷｌ−ｆｐ−ｆｓ　”　
を当該光ファイバＵ）の固有の音響周波数ｆＡｊ　と一
致させることにより上述と同様に実現できる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１実施例 第１図は本発明の第１の実施例による分岐光線路特性評
価方式を説明する図である。第１図において、ｌａ、ｌ
ｂは各種サービス情報を光信号の形態で送出するサービ
ス信号源であり、例えば、信号発生器、信号送信用光源
、および先アイソレータ等から構成される。２はそのサ
ービス信号源と接続する上流側光ファイバ、３は複数本
の光ファイバに分岐するための分岐素子、４−１．４−
２、〜４−１゜〜、４−Ｎは分岐素子３により分岐され
た下流側光ファイバ、５は上流側光ファイバ２に設けた
アクセスポイント素子（例えば、合分波器）　、　８−
１゜８−２．〜８−ｊ、〜、８−Ｎは上記の各下流側光
ファイバのそれぞれに個別に設けもれてＣＷ先の信号を
発生する信号光源である。９は周波数ｆｐのパルス光を
発生するポンプ光源、ｌＯは上記のアクセスポイント素
子５とポンプ光源９とを結合するための信号光受光・ポ
ンプ光入射用方向性結合器、１１はその結合器ＩＯの下
流に接続する光周波数フィルタ、１２はフィルタ１１を
通じて受光される信号光を検出する光検出器、１３はポ
ンプ光ｆＡ９から発生するパルス光の周波数ｆｐを所望
の値に制御するための周波数制御装置、１４は光検出器
１２からの電気信号を受けてその信号の時間的波形ある
いは振幅および位相を処理して解析する波形処理装置で
ある。

次に、上記構成における分岐光線路特性評価装置の各部
の動作を説明する。

まず、信号光源８−１．８−２．〜８−１．〜，８−Ｎ
はそれぞれ周波数の安定した狭スペクトル線幅を有する
光を出射するレーザであって、例えばＣＷ全発振ＹＡ（
ｉレーザあるいはＣＷ全発振ＤＦＢ（分岐帰還型）レー
ザ等の単一縦モード発振レーザにより実現される。

この光源はそれぞれ異った周波数のＣＷ光信号を発生す
る。そして、信号光源８−１〜８−Ｎを出射したＣＷ光
信号は分岐素子３を経て、サービス（Ｘ号源ｌａ、Ｉｂ
と分岐素子３とを結ぶ上流側光ファイバ２の途中に設置
されたアクセスポイント素子５を介して、信号光受光・
ポンプ光入射用方向性結合器１０に導かれる。

ここで、上述のアクセスポイント素子５としては光スィ
ッチ、あるいはファイバ溶融型合分波器、あるいは導波
路型合分波器などのいずれか任意のものを用いることが
できる。合分波器を用いる場合には、必要に応じて波長
特性（周波数特性）をもたせることができ、例えばサー
ビス信号源１ａ、ｌｂの光を無損失で通過させて、上流
側光ファイバ２へ入射することができ、かつ、信号光源
８−１〜８−ＮからきたＣＷ光信号を無損失で信号光受
光・ポンプ光入射用方向性結合器１ｏへ導くことができ
る。

上記の方向性結合器ｌθに達したＣＷ侶号先の１部また
は全部が光周波数フィルタ１１を経て光検出器１２に導
かれる。なお、この方向性結合器ｌＯは、アクセスポイ
ント素子と同様の合分波器、あるいは音響光学偏向素子
等により実現される。このとき、光周波数フィルタ目に
おいて、ポンプ光源９のパルス光の周波数ｆｐのレーリ
散乱光およびフレネル反射光は遮断される。

さて、本発明実施例では、ポンプ光源９から出射したパ
ルス光を信号光受光・ポンプ光入射用方向性結合器１０
、アクセスポイント素子５および分岐素子３を介して下
流側光ファイバ４−１〜４−Ｈのすべてに入射する。

−Ｍに、発振スペクトル線幅が狭いポンプ光（ポンプ光
源の出射光）が光ファイバに入射されると、このポンプ
光は光ファイバ内の熱励起フォノン（音響波）と相互作
用して、ブリルアン散乱とよばれる増幅状態が作り出さ
れる。すなわち、この増幅状態において、ポンプ光の周
波数ｆｐと音響波の周波数（ブリルアンシフト周波数と
も称される）ｆＡできまる周波数ｆ−ｆｐ−ｆＡの信号
光（ストーク光）がポンプ光と逆方向に進むと、この信
号光が増幅される。

この増幅現象（ブリルアン光増幅とも称される）はポン
プ光電力が数ｍＷ程度で観測されている。例えば、ポン
プ光（光源）の波長λ＝１．３μｍのときに、コア径５
．８μｍ、損失特性０，５２ｄＢ／ｋｍのファイバの長
さ３ｋｍに対して、１．０５ｄＢ／ｍＷ程度の増幅が得
られている。

音響波の周波数ｆ＾は光ファイバの材料、構造等に依存
して、いくらか変化する。すなわち、純粋石英をコアと
し、クラッド部にフッ素を添加した光ファイバでは、波
長１．３　μｌ帯においてず八−１３，５ＧＨｚ程度で
あるのに対し、純粋石英をクラッドとし、コア部にＧｅ
Ｏ□を添加したファイバでは上記の周波数ｆＡはｆＡ−
１２，６ＧＨｚとなる。

また更に詳細に調べると、上述のＧｅＯ２の添加量と音
響波の周波数ｒ＾との間には、はぼ比例関係があり、Ｇ
ｅＯ２添加４Ｘ１モル％あたり約１００ＭＨｚ程度、そ
の周波数口が変化することが判明している。す１２わち
、光ファイバはその中を伝搬する音響波の周波数ｆＡに
着目すると、１本１本個性がある。

しかしながら、一定の規格を満たす標準的な光ファイバ
間での音響周波ｆＡのばらつきは比較的小さい。すなわ
ち、コア・クラッド間の比屈折率差の規格内変動範囲は
±１５％程度であるから、周波数ｆＡのばらつきはほぼ
±２５Ｍ）Ｉｚ程度と見積られる。従って、分岐素子３
で分岐後の各々の下流側光ファイバ４−１〜４−Ｈの終
端に設置された４３号光ｆＡ８−１〜８−Ｈの周波数差
をこの周波数ｆＡのばらつきに比べて十分大ぎくとるこ
とにより、光ファイバの個性に影響を受けて撹乱されず
に各ファイバ毎の特性を個別に評価することができる。

以下、本発明実施例における分岐光線路特性評価方式に
よる下流側光ファイバの特性評価の具体的手順を詳細に
説明する。

まず、下流側光ファイバ４−１〜４−Ｎは、一般にそれ
ぞれ異なった音９周波数ｆＡ１〜ｆＡＮを有するので、
これらの音響周波数を予め別途測定してお〈。そして、
特定の信号光源８−１の出射光（信号光）の周波数ｆｓ
’■（固定）とポンプ光源９の出射光（ポンプ光）の周
波数ｆ９の周波数差Δｆ（ｉ１・ｆｐ−ｆｓ　（＋１　
を、周波数制御装置１３で制御して、評価しようとする
下流側光ファイバ４−ｉの音響波周波数ｆＡｉに合致さ
せる。

この結果、ポンプ光は評価しようとする特定の下流測光
ファイバ４−ｉの中でのみ、ブリルアン散乱増幅（ブリ
ルアン光増幅）を行い、他の光ファイバにおいては何ら
作用をなさない。厳密には、すべての光ファイバ内でポ
ンプ光の周波数ｆｐのレーり散乱光およびフレネル反射
光を発生するが、上記のブリルアン光増幅の増幅光量に
比べてレーリ敗乱光は１％程度（典型値）と小さい。ま
た、フレネル反射光は上記の増幅光量と同程度となり得
るが、これらはいずれも光周波数フィルタ１１において
除去できる。

すなわち、先にも述べたように、ポンプ光の周波数ｆｐ
と、これにより増幅を受ける信号光の周波数、　ｆ　ｓ
　’口　との周波数差Δｆ′口は石英系ファイバに苅し
、波長１．３μ山において約１３　Ｇ　ｌｌ　ｚである
ので、約１０　Ｇ　Ｈｚ　Ｎすれた光を完全に遮断する
マツハツエンダ−干渉型フィルタを光周波数フィルタ１
１として用いる場合、３ｄＢ通過帯域幅では±５Ｇｌｌ
ｚ程度の４８号出力が得られる。従って、各々のイ３号
先源ａ−ｉ〜１１−Ｈの周波数間隔を１００ＭＨｚとす
れば、（ＤＯ分岐線路端末からの信号光をすべて挿入損
失３ｄＢ以下で光周波数フィルタＩＩを通過させること
ができる。

そして、このとき光検出器１２では第２図に示すような
波形が観測される。第２図において横軸は時間をあられ
し、この時間は光入射点であるアクセスポイント素子５
から下流に向って測りだ光ファイバ長く距離）に換算す
ることができる。縦釉は受光量である。すなわち、下流
側光ファイバ４−ｉに対応する信号の波形だけが選択的
に増幅され、これが他の光ファイバからの信号のＣＷ波
形と重なって光検出器１２で観測される。

第２図中、Ａ点は分岐素子３の位置を示し、分岐点にお
ける過剰損失、および各下流側ファイバからの散乱光の
分岐素子通過損失が大きな段差となって波形にあられね
ている。８点の段差は着目する下流側ファイバ４−ｉの
接続点における顕著な接続損失をあられしており、また
０点はファイバ４−４の終端をあられす。

すなわち、第２図の波形のＡ点よりも下流側の波形は、
ｆｐ−ｆｓ　’口◆ｆＡｊの周波数をもつポンプ光の影
響によって発生した、着目する下流側ファイバ４−ｉの
特性のみを表す周波数（ｓ　ｌ　Ｉ　＋　の受光信号の
波形をあられしている。

以上のようにして、下流側光ファイバ４〜１〜４−Ｎの
内で、特定の光ファイバ４−ｊのみの特性評価が波形処
理装置Ｉ４で行われる。

また、上記と全く同様にして、ポンプ光源９のポンプ光
の周波数と信号光源８−１．８−２　、・・・等の信号
光の周波数との周波数差Δｆ（ｉ）、Δｆ１２ゝ・・・
等を予め測定しておいた各下流側光ファイバ固有の音響
波周波数ｆ＾１．ｆ＾２．・・・等に変えて、受光波形
を光検出器１２で測定することにより、各下流側光ファ
イバ毎に個別にファイバ特性波形を得ることができ、こ
の特性波形を波形処理装置で分析することにより、各下
流側光ファイバの特性評価を個別に順次行うことができ
る。

なお、信号光源８−１〜８−Ｎおよびポンプ光源９は図
示していない光アイソレータを内蔵しており、下流側光
ファイバ４−１〜４−Ｎなどで発生して帰ってきたレー
リ散乱光、フレネル反射光が信号光源８−１〜８−Ｎお
よびポンプ光源９の発光部に逆流しないようになってい
る。

第２実施例 第３図は本発明の第２実施例の構成を示したものである
。

この第２実施例は、局部発振器１８の出射光とブリルア
ン増幅された信号光とをヘテロダイン検波用方向性結合
器１９で混合してヘテロダイン検波をしている点と、ポ
ンプ光入射用光ファイバ１５ならびに信号光の受光用光
ファイバ１６をそれぞれ独立に設けて、これらを分岐素
子３に直結している点と、および光周波数フィルタ（第
１図参照）を用いていない点とが前述の第１実施例と異
なる。

以下、第２実施例の動作について説明する。

一般に下流側光ファイバ（分岐光ファイバ）の入力側端
子は使われずに残されていることが多い（第１図参照）
。本実施例ではこの入力側端子を有効に利用することに
より、効率のよいブリルアン散乱光測定を行うものであ
る。すなわち、ポンプ光源９の出射光をポンプ光入射用
光ファイバ１５を介して分岐素子３の」二流側端子（入
力端端子）の１つに接続する。同様に、分岐素子３の上
流側端子の１つからとり出した信号光を受光用光ファイ
バ１６を介して光検出器１２へ導く。このような構成を
とることにより、第１図に示したアクセスポイント５、
および方向性結合器１０を挿入しないで済むので、低損
失で効率のよい測定系が得られる。

第２実施例のもう１つの特色はヘテロダイン検波をとり
入れている点である。すなわち、分岐素子３よりも下流
側の光ファイバ４−１〜４−Ｎから送出された信号光は
、分岐素子３において合流し、上流側のすべての端子に
分配される。これらの端子のうちで受光用光ファイバ１
６を通った光を光検出器１２で受光する。このとぎ、局
部発振器１８から出射した光をヘテロダイン検波用方向
性結合器１９で混合して、光検出器１２に入射する。

この結果、信号光７ａ−ｉの信号光の周波数をｆｓ　Ｉ
　Ｉ　ｌ、ポンプ光源９のポンプ光の周波数をｆｐ、局
部発振器１８の出射光の周波数をｆｊ２とすると、光検
出器１２では、１ｆｊ２−ｆｓ口’１．ｌｌ！−ｆｐｔ
　、Ｉｆｓ”’　　−ｆｐｌの３種類のビートが観測さ
れる。ここで、ｌ　ｆＳ（ｉ）　　−ｆｐｌはＩ　Ｑ　
Ｇ　Ｉｔ　ｚ程度の高周波となる。そして、周波数制御
装（ｉｌ１３ａによりｆｊ２−ｆｓ”ｌ＝ΔｆＯ−一定
となるように局部発振器１８を制御し、かつその周波数
差Δｆ、を数ＭＨｚ程度の十分な低周波数とすれば、中
間周波数フィルタ２０において１１ｓ（Ｉｌ−ｆｐ１の
周波数をもつ信号成分のみをとりだすことができる。こ
こで、１ｆｐ−ｆμ’　、ｌ　ｆｐ−ｆｓＮｌ　　、は
いずれもｌ　ＯＧ　１１　ｚ程度の高周波信号となるの
で、中間周波数フィルタ２０で容易に取り除くことがで
きる。

また、実際には、着目する分岐光ファイバ（番号ｉ）以
外の分岐光ファイバ（番号ｊ≠１）に結合された信号光
と局部発振光とで生じるビート（周波数１　ｆｓ”　−
ｆｉｔ　ｌ　）が発生するが、各信号光の周波数差１ｆ
ｓ″１−ｆｓｌＪｌｌ（ｉ≠ｊ）を上記の周波数差Δｆ
ｏに比べて十分大きくしておけば、中間周波数フィルタ
２０においてこれらのビート信号を遮断することができ
る。

このようにして、ポンプ光により発生する周波数ｆｐの
レーリ敗乱光、フレネル反射光並びに着目する光ファイ
バ以外の分岐光ファイバに結合した信号光の影雷を除去
して、周波数ｆｓ３１ゝの信号光に対応する増幅光信号
のみを中間周波数フィルタ２０でとりだすことができる
。

また、局部発振器１８の光出力を増加させることにより
、ヘテロダイン検波信号を増幅することができ、高感度
測定が可能となる。中間周波数フィルタ２０の透過後の
波形処理装置１４における信号波形の処理については本
発明の第１実施例と全く同じであるので、その説明は省
略する。

第３実施例 第４図は本発明の第３実施例を示したものである。この
第３実施例は、周波数多重ヘテロダイン検波分配システ
ムの受信用局部発振光源を分岐光線路特性の測定用光源
に用いるものである。

すなわち、周波数多重システムでは、複数のサービス信
号源１ａ、　ｌｂ・・・（等）から出射した周波ｏｆ＋
、　ｒ２・・・（等）のそれぞれ周波数の異なる複数の
信号光波（サービス信号）は、局（電話局等の送イ９局
）に設置された合分波器２Ｉにおいて合流し、１本の上
流側ファイバ２に入射する。更に、分配システムでは、
上流側ファイバ２を伝搬する光信号は分岐素子３におい
て複数の下流側光ファイバ４−１〜４−Ｈに分配され、
それぞれの下流側光ファイバの受信端に設けた加入者受
信器２２−１〜２２−Ｎに達する。

加入者受信器２２−１〜２２−Ｎに達した光信号は、す
べてのサービス信号源１ａ、　ｌｂ・・・（等）の信号
光波をすべて含んでいるので、これらの信号光波を分離
して受イ３するために加入者受信器２２−１〜２２−Ｎ
においてヘテロダイン検波を行う。すなわち、加入者受
信器において、加入者局部発振器２５の出射光をヘテロ
ダイン検波用方向性結合器１９を介して受信信号光と混
合して加入者光検出器２３に入射する。このとき加入者
光検出器２３の出力は、加入者局部発振器２５の出射光
の周波数ｆｊ２と各々の光信号の（受信信号光）周波数
ｆ、、　ｆ２．・・・（等）との差周波数１ｆ＋　　ｆ
ＪＺｌ、ｌｈ　　ｆｊ２１．・・・のビート信号となる
。そこで、各加入者受信器に設けた加入者局部発振器２
５の励起光周波数ｆｊ２を加入者が受信したい任意のサ
ービス信号の周波数（例えばｆｌ）に合せて調整するこ
とによりその任意の周波数（ｆｌ）の信号光波のみを選
択的にブリルアン光増幅して、加入者光検出器２３内の
図示していない中間周波数フィルタを通すことにより、
所望のサービス信号のみを選択的に受信することができ
る。

このような送受信システムの保守を行うために本発明実
施例では以下のような動作を行う。すなわち、局側に設
置された合分波器２１にポンプ光源９からを出射したポ
ンプ光（周波数ｆｍ２）をポンプ光人射用先ファイバ１
５を介して入射し、このポンプ光をサービス信号源１ａ
、１．ｂ・・・から出射したサービス信号光と共に混合
して１本の上流側ファイバ２に入射する。このポンプ光
は分岐素子３を経て複数のすべての加入者受信器２１−
１〜２１−Ｎに達する。

さて、加入者局部発振器２５の出射光は、サービス信号
受信時には、ヘテロゲイン検波用方向性結合器１９を介
して加入者光検出器２３に導かれるが、サービス信号を
受信しない時にはその必要がない。そこで、サービス信
号を受信しない時には、光スィッチ２４により、ヘテロ
ダイン検波用方向性結合器１９への入射ボートを実線の
矢印方向に変更して、下流側光ファイバへ加入者局部発
振器２５からの光が入射するように切替でおく。また、
このサービス信号を受信しない場合のときには、加入者
局部発振器２５の発光周波数はあらかじめきめられた周
波数（ｍ、　ｆＮ）となるようにしておく。

このようにすれば、例えば加入者受信器２２−Ｎの加入
者局部発振器２５−Ｎから出射した光は、第３図に、示
した本発明の第２実施例における信号光源１３−Ｎから
出射する光と全く同じ働きをするから、局側におかれた
ポンプ光源９との相互作用を用いて、上記の第２実施例
と全く同様に、下流側光ファイバ４−１〜４−Ｎの特性
を個別に測定することができる。

なお、各加入者局部発振ＰＪ２５−１〜２５−Ｈの非受
信時の光周波数ｆｆｆｌ、　（ｉ１〜ｆＩＩＩｌＮ′は
互いに区別できる程度に近接させておき、合分波器２１
の同一ボートからとり出せるようにしておく。すなわち
、例えば、サービス信号の周波数間隔（ｌ　Ｈ，−ｆｉ
Ｈｌ　）カ月ＯＧ　ｉｆ　ｚであり、合分波器２１が１
６周波数合分波用のものであるとき、任意の分波ボート
の３ｄＢ通過帯域幅は±４４０１）Ｉｚ程度となる。

従って、各加入者局部発振器２５−１〜２５−Ｎの非受
信時局波数間隔１　（ｉＣＷｌ　　（ｉＣＷｕｌゝ１を
石英ファイバのブリルアン利得幅に対応して５０ＭＨｚ
程度とすることにより、１７ｆｆｆｌ類までの互いに異
なる周波数をもつ加入者局部発振器の光を、合分波器２
１の同一ボートから３ｄｌｌ以下の通過損失で取り出す
ことができる。

更に、ここに述べた本発明の第３実施例では、各加入者
がサービス信号を受＜＝しているのか否かを、局側に設
置した合分波器２１の特定のボートからとり出した光に
より、当該加入者（ｌ　にあらかじめ割当てた周波数ｆ
１ｆｉｌの光がそのボートに達しているか否かによって
判別することができる。

また、本実施例では、この性質を利用して、分岐光線路
網の完全自動試験が可能となる利点を有する。すなわち
、加入者がサービス信号を受信しない時間帯を自動的に
選択して、本発明に係る光線路の特性試験を行うことが
できる。

以上、下流側光ファイバの損失分布測定のみについて説
明してきた。しかし、音響波周波数ｆＡ＋は光ファイバ
に加わる応力によっても変化することが知られており、
最大ブリルアン利得が得られる音響波周波数ｆＡｌを測
定することにより、下流側光ファイバに加わる光ファイ
バ長手方向の応力分布も測定することが可能である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、１本または複数
本の上流側光ファイバを介して伝送されたサービス光信
号を光分岐素子を介して複数の下流側光ファイバに分配
する分岐光線路の保守に用いられ、かつ上記複数の下流
側光ファイバの損失分布特性および応力分布特性を測定
評価する分岐光線路特性評価方式において、上記複数の
下流側光ファイバの各々（番号ｉ）の終端において、上
記上流側光ファイバの少なくとも１本に向って６ｗ光を
送出する周波数ｆＳｌｌゝの信号光源を設置し、上記複
数の下流側光ファイバ中の任意の１本をブリルアン光増
幅状態とするためのパルス光を送出する可変周波数ｆｐ
のポンプ光源と、上記信号光源から出射したＣＷ光を上
記下流側光ファイバから上流側光ファイバに向って入射
するための第１の光学手段と、上記ポンプ光源から出射
した光を上記光分岐素子よりも上流側から入射して上記
複数の下流側光ファイバのすべてに入射するための第２
の光学手段と、上記複数の下流側光ファイバの中の任意
の１木において上記複数の信号光源のうちの１つから出
射した光と上記ポンプ光源から出射した光との相互作用
によりブリルアン光増幅された光信号を電気信号に変換
する光検出手段と、上記信号光源の光の周波ｔｈ！２ｆ
ｓ”’　　と上記ポンプ光源の光の周波数ｆｐの差周波
数ΔｆｆＨ＝　（、（Ｓｉｌ＋を、上記複数の下流側光
ファイバの内で、評価しようとする光ファイバにおける
ブリルアン光増幅作用の生じる周波数シフト１ｆＡｉ（
ｉは先ファイバ番号）に合致させるために上記ポンプ光
源の出射光の周波数を制御する光周波数制御手段とを用
いて、上記ポンプ光源から出射した光と上記複数の信号
光源から出射した光の両者が同時に上記光検出手段に入
射した場合のブリルアン光＃４幅効果を含んだ受光信号
波形から上記複数の下流側光ファイバの任意の１本にお
ける損失分布特性および応力分布特性のみを分離して、
波形処理手段に表示するので、アクセスポイント選択ス
イッチをもうける必要がなく、分岐光線路網の信顆性を
損なう事なく、かつ、経済的でダイナミックレンジの大
ぎい分岐光線路特性評価方式を実現できる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す構成図、 第２図は同実施例において特定の下流側光ファイバをブ
リルアン光増幅状態としたときの受光波形を示す波形図
、 第３図は本発明の第２実施例の構成を示す構成図、 第４図は本発明の第３実施例の構成を示す構成図、 第５図は従来の分岐光線路特性評価装置の構成例を示す
構成図である。 １、ｌａ、ｌｂ・・・サービス信号源、２．２ａ、２ｂ
・・・上流側光ファイバ、３・・・分岐素子、 ４−１〜４−Ｎ・・・下流側光ファイバ、５・・・アク
セスポイント素子、 ８−１〜Ｂ−Ｎ・・・信号光源、 ９・・・ポンプ光源、 １０・・・信号光受光・ポンプ光入射用方向性結合器、
１１・・・光周波数フィルタ、 １２・・・光検出器、 １３・・・周波数制御装置、 １４・・・波形処理装置、 】５・・・ポンプ光入射用光ファイバ、１６・・・受光
用光ファイバ、 １８・・・局部発振器、 １９・・・ヘテロダイン検波用方向性結合器、２０・・
・中間周波数フィルタ、 ２１・・・合分波器、 ２２−１〜２２−Ｎ・・・加入者受信器、２３・・・加
入者光検出器、 ２４・・・光スィッチ、 ２５．２５−１〜２５−Ｎ・・・加入者局部発振器。 ３÷パ采テ 名Ｉ　　Ｑ Ｉ７Ｕ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１本または複数本の上流側光ファイバを介して伝送
   された光信号を光分岐素子を介して複数の下流側光ファ
   イバに分配する分岐光線路の保守に用いられ、かつ前記
   複数の下流側光ファイバの損失分布及び応力分布を測定
   評価する分岐光線路特性評価方式において、 前記複数の下流側光ファイバの各々（番号ｉ）の終端に
   おいて、前記上流側ファイバの少なくとも１本に向って
   ＣＷ光を送出する周波数ｆｓ＾（＾ｉ＾）の信号光源を
   設置し、 前記複数の下流側光ファイバ中の任意の１本をブリルア
   ン光増幅状態とするためのパルス光を送出する可変周波
   数ｆｐのポンプ光源と、 前記信号光源から出射したＣＷ光を前記下流側光ファイ
   バから前記上流側光ファイバに向って入射するための第
   １の光学手段と、 前記ポンプ光源から出射した光を前記光分岐素子よりも
   上流側から入射して前記複数の下流側光ファイバのすべ
   てに入射するための第２の光学手段と、 前記複数の下流側光ファイバの中の任意の１本において
   、前記複数の信号光源のうちの１つから出射した光と前
   記ポンプ光源から出射し光との相互作用によりブリルア
   ン光増幅された光信号を電気信号に変換する光検出手段
   と、 前記信号光源の光の周波数ｆｓ＾（＾ｉ＾）と前記ポン
   プ光源の光の周波数ｆｐの差周波数Δｆ＾（＾ｉ＾）＝
   ｆｐ−ｆｓ＾（＾ｉ＾）を、前記複数の下流側光ファイ
   バの内で、評価しようとする光ファイバにおけるブリル
   アン光増幅作用の生じる周波数シフト量ｆＡｉ（ｉは光
   ファイバ番号）に合致させるために前記ポンプ光源の出
   射光の周波数を制御する光周波数制御手段とを用いて、 前記ポンプ光源から出射した光と前記複数の信号光源か
   ら出射した光の両者が同時に前記光検出手段に入射した
   場合のブリルアン光増幅効果を含んだ受光信号波形から
   、前記複数の下流側光ファイバの任意の１本における損
   失分布特性および応力分布特性のみを分離して、波形処
   理手段に表示することを特徴とする分岐光線路特性評価
   方式。 ２）前記信号光源から出射する光の周波数ｆｓ＾（＾ｉ
   ＾）は各光ファイバ番号ｉ毎に異っていることを特徴と
   する請求項第１項に記載の分岐光線路特性評価方式。 ３）前記信号光源は分岐光線路端末に設置されたヘテロ
   ダイン検波用局部発振光源であって、サービス信号を受
   信しない場合に光切替スイッチにより上流側に向って前
   記周波数ｆｓ＾（＾ｉ＾）の光を送出することを特徴と
   する請求項第１項または第２項のいずれかに記載の分岐
   光線路特性評価方式。