JPH0252231A - 光パルス試験器 - Google Patents
光パルス試験器Info
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- JPH0252231A JPH0252231A JP20308388A JP20308388A JPH0252231A JP H0252231 A JPH0252231 A JP H0252231A JP 20308388 A JP20308388 A JP 20308388A JP 20308388 A JP20308388 A JP 20308388A JP H0252231 A JPH0252231 A JP H0252231A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
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- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/319—Reflectometers using stimulated back-scatter, e.g. Raman or fibre amplifiers
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
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。
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］
本発明は光パルス試験器に係り、特に光源である半導体
レーザーをｎコ（ｎは２以上の整数）設け、それぞれの
発振タイミングを調整することにより、被測定ファイバ
ーへの入射光量を増加させるか、または発振周波数をｎ
倍にした光パルス試験器に関するものである。
レーザーをｎコ（ｎは２以上の整数）設け、それぞれの
発振タイミングを調整することにより、被測定ファイバ
ーへの入射光量を増加させるか、または発振周波数をｎ
倍にした光パルス試験器に関するものである。
［従来の技術］
従来、光ファイバーに大出力のパルスレザー光を入射さ
せると、光ファイバー構成物質の熱振動により、入射光
波長とは異なる散乱光の発生が起る（ラマン散乱）。発
生ずる散乱光は入射光より波長が短い光（反ストークス
光）と入射光より波長が長い光（ストークス光）の２種
類あり、反ストークス光は光ファイバーが周囲環境温度
により光量が変化することは知られている。
せると、光ファイバー構成物質の熱振動により、入射光
波長とは異なる散乱光の発生が起る（ラマン散乱）。発
生ずる散乱光は入射光より波長が短い光（反ストークス
光）と入射光より波長が長い光（ストークス光）の２種
類あり、反ストークス光は光ファイバーが周囲環境温度
により光量が変化することは知られている。
反ストークス光、ストークス光検出機構に音響光学素子
を用い、温度測定を行なう分布型光フアイバー温度測定
装置も知られている。
を用い、温度測定を行なう分布型光フアイバー温度測定
装置も知られている。
また、光ファイバーからの後方散乱光の検出手段に音響
光学光スイッチを用い光ファイバーのは破断点等を検出
する装置も一般に知られている。
光学光スイッチを用い光ファイバーのは破断点等を検出
する装置も一般に知られている。
［発明の解決しようとする課題］
従来の音響光学光スイッチを用いた光パルス試験器の基
本構成を第４図に示す。
本構成を第４図に示す。
大出力パルス発振型の半導体レーザー２１からのパルス
レーザ−光は、その前面に設けられたレンズ２２により
、コリメートされ、人力信号ＯＦＦの状態の音響光学素
子２５を通過し、レンズ２３により被測定ファイバー６
に結合される。
レーザ−光は、その前面に設けられたレンズ２２により
、コリメートされ、人力信号ＯＦＦの状態の音響光学素
子２５を通過し、レンズ２３により被測定ファイバー６
に結合される。
被測定ファイバー２６からは入射方向とは逆向きに後方
散乱光及びラマン散乱光の１部が戻ってきて、レンズ２
３によりコリメートされた後人力信号ＯＮの状態の音響
光学素子２５により回折され、レンズ２４により検出用
ファイバー２７に結合される。検出された光は電気的に
処理され測定値を得ることができる。
散乱光及びラマン散乱光の１部が戻ってきて、レンズ２
３によりコリメートされた後人力信号ＯＮの状態の音響
光学素子２５により回折され、レンズ２４により検出用
ファイバー２７に結合される。検出された光は電気的に
処理され測定値を得ることができる。
また、発生するラマン散乱光Ｈｉ：は入射光量に比例し
、その先匿値は入射光に対して５０〜８０ｄＢ弱い光で
あり、後方散乱光は４０〜５０ｄＢ弱い光である。
、その先匿値は入射光に対して５０〜８０ｄＢ弱い光で
あり、後方散乱光は４０〜５０ｄＢ弱い光である。
ところで、上記従来の光パルス試験器において、半導体
レーザーと光ファイバーの結合効率が、ファイバーコア
径にもよるが、非常に小さく （コア径２００μｍの光
ファイバーで１０％）、発生ずるラマン散乱光がノイズ
に埋まってしまうという問題点があった。また、入射光
量が少ないと、測定可能な距離が短くなるという問題点
も有していた。
レーザーと光ファイバーの結合効率が、ファイバーコア
径にもよるが、非常に小さく （コア径２００μｍの光
ファイバーで１０％）、発生ずるラマン散乱光がノイズ
に埋まってしまうという問題点があった。また、入射光
量が少ないと、測定可能な距離が短くなるという問題点
も有していた。
また、従来大出力パルス発振型の半導体レーザーは発振
周波数に上限があり、ある周波数より高い周波数では発
振できず、そのため多数回の測定を行う場合測定時間の
短縮化において根本的な障害の１つとなっていた。
周波数に上限があり、ある周波数より高い周波数では発
振できず、そのため多数回の測定を行う場合測定時間の
短縮化において根本的な障害の１つとなっていた。
［課題を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、被測定ファイバーへパルスレザー光を入射する光源
と、被測定ファイバーからの戻り光を偏向させる光偏向
手段と、光偏向手段により偏向された光を検出し電気信
号に変換し測定する測定手段とからなる光パルス試験器
において、前記光源はｎコ（ｎは２以上の整数）の半導
体レーザーと光合波器と半導体レーザーの発振タイミン
グ調整回路とを具備してなり、ｎコの半導体レーザーか
ら出射されたパルスレーザ−光を光合波器で重ね合せて
被測定ファイバーへの入射光量を増加させたことを特徴
とする光パルス試験器、又はｎコの半導体レーザーを交
互に発振させることにより、被測定ファイバーへ入射す
るパルスレーザ−光の発振周波数をｎ倍にしたことを特
徴とする光パルス試験器を提供するものである。
り、被測定ファイバーへパルスレザー光を入射する光源
と、被測定ファイバーからの戻り光を偏向させる光偏向
手段と、光偏向手段により偏向された光を検出し電気信
号に変換し測定する測定手段とからなる光パルス試験器
において、前記光源はｎコ（ｎは２以上の整数）の半導
体レーザーと光合波器と半導体レーザーの発振タイミン
グ調整回路とを具備してなり、ｎコの半導体レーザーか
ら出射されたパルスレーザ−光を光合波器で重ね合せて
被測定ファイバーへの入射光量を増加させたことを特徴
とする光パルス試験器、又はｎコの半導体レーザーを交
互に発振させることにより、被測定ファイバーへ入射す
るパルスレーザ−光の発振周波数をｎ倍にしたことを特
徴とする光パルス試験器を提供するものである。
［作用１
本発明において、偏光方向が互いに直角で、偏光ビーム
スプリッタ−により合波されたパルスレーザ−は光、半
導体レーザーエコの場合よりもｎ倍の光量をもつことに
なる。また、光ファイバーへの結合光量、及び発生する
後方散乱光、ラマン散乱光量も倍増することになり、検
出信号のＳ／Ｎ比改善につながるものである。
スプリッタ−により合波されたパルスレーザ−は光、半
導体レーザーエコの場合よりもｎ倍の光量をもつことに
なる。また、光ファイバーへの結合光量、及び発生する
後方散乱光、ラマン散乱光量も倍増することになり、検
出信号のＳ／Ｎ比改善につながるものである。
また、入射光量の増加により、測定可能な光ファイバー
長が増加するという効果を有し、さらに光源である半導
体レーザーの発振周波数をｎ倍にすることが可能となり
、その結果測定時間の短縮化ができるという効果も有す
る。
長が増加するという効果を有し、さらに光源である半導
体レーザーの発振周波数をｎ倍にすることが可能となり
、その結果測定時間の短縮化ができるという効果も有す
る。
［実施例］
本発明の１実施例の基本構成を第１図にノＩくず。
出射するパルスレーザ−光の偏光方向が互いに直交する
ように２つの半導体レーザー１，４を設置する。レンズ
２，３によってコリメートされたパルスレーザ−光は光
合波器である偏光ビームスプリッタ−１０にて合波され
る。合波されたパルスレーザ−光は入力信号ＯＦＦの状
態の音響光学素子７を通過し、レンズ５により被測定フ
ァイバー６に結合される。被測定ファイバ６に入射され
たパルスレーザ−光は被測定ファイバー６中で後方散乱
光、ラマン散乱光を発生し、入射方向とは逆向きに１部
が戻ってくる。
ように２つの半導体レーザー１，４を設置する。レンズ
２，３によってコリメートされたパルスレーザ−光は光
合波器である偏光ビームスプリッタ−１０にて合波され
る。合波されたパルスレーザ−光は入力信号ＯＦＦの状
態の音響光学素子７を通過し、レンズ５により被測定フ
ァイバー６に結合される。被測定ファイバ６に入射され
たパルスレーザ−光は被測定ファイバー６中で後方散乱
光、ラマン散乱光を発生し、入射方向とは逆向きに１部
が戻ってくる。
その後、被測定ファイバー６からの戻り光はレンズ５に
よりコリメートされ人力信号ＯＮ状態の音響光学素子７
により回折され、レンズ８、検出用ファイバー９に導か
れる。検出された光は、電気的に処理され、測定値が得
られる。
よりコリメートされ人力信号ＯＮ状態の音響光学素子７
により回折され、レンズ８、検出用ファイバー９に導か
れる。検出された光は、電気的に処理され、測定値が得
られる。
また、半導体レーザー１．４からのパルスレザー光出力
は第２図に示す通りであり、合波した効果を最大にする
為には、仔いのパルスレザー光が重なり合うことが必要
である。よって、それぞれの半導体レーザー１．４の発
振（通常８〜ＩＯＫ肚の発振周波数）を外部の同一の発
振器Ｉ！で行い、パルスのズレが起らないようにアンプ
１２．１３を発振タイミング調整回路Ｉ４で発振タイミ
ングを調整可能にしである。
は第２図に示す通りであり、合波した効果を最大にする
為には、仔いのパルスレザー光が重なり合うことが必要
である。よって、それぞれの半導体レーザー１．４の発
振（通常８〜ＩＯＫ肚の発振周波数）を外部の同一の発
振器Ｉ！で行い、パルスのズレが起らないようにアンプ
１２．１３を発振タイミング調整回路Ｉ４で発振タイミ
ングを調整可能にしである。
第３図は２つの半導体レーザー１．４の発振を交互に行
って、被測定ファイバー６へ入射するパルスレーザ−光
の発振周波数を２倍にした場合を示す。半導体レーザー
１．２からの光出力波形３１．３２は、それぞれ発振タ
イミングを１７２周期ずらしてあり、合波した後の出力
３４は周波数が２倍となっている。
って、被測定ファイバー６へ入射するパルスレーザ−光
の発振周波数を２倍にした場合を示す。半導体レーザー
１．２からの光出力波形３１．３２は、それぞれ発振タ
イミングを１７２周期ずらしてあり、合波した後の出力
３４は周波数が２倍となっている。
本実施例において、光偏向手段としては音響光学素子を
用いているが、電気光学効果型素子あるいは先導波路型
の光偏向器を用いても良い。
用いているが、電気光学効果型素子あるいは先導波路型
の光偏向器を用いても良い。
第１図の光パルス試験器を用いた場合、２つの半導体レ
ーザー１．４のピーク出力が２５Ｗの時、コア径２００
μｍの被測定ファイバー６への結合光量が５〜６Ｗ、コ
ア径５０μｍの被測定ファイバー６への結合光量が１．
５〜２Ｗとなり、従来の約２倍の結合光量が得られた。
ーザー１．４のピーク出力が２５Ｗの時、コア径２００
μｍの被測定ファイバー６への結合光量が５〜６Ｗ、コ
ア径５０μｍの被測定ファイバー６への結合光量が１．
５〜２Ｗとなり、従来の約２倍の結合光量が得られた。
また、信号検出レベルが半導体レーザ−１コ使用時より
も３ｄＢ以上向上した。
も３ｄＢ以上向上した。
本発明において、無偏光ビームスプリッタ−、ハーフミ
ラ−等の光合波器及びパルスレーザ−光の光路長を適宜
調整すれば、半導体レーザーを３コ以上用いて重ね合せ
及び発振周波数の増加を行うこともできる。
ラ−等の光合波器及びパルスレーザ−光の光路長を適宜
調整すれば、半導体レーザーを３コ以上用いて重ね合せ
及び発振周波数の増加を行うこともできる。
［発明の効果］
本発明は、被測定ファイバーからの微弱な戻り光に含ま
れる後方散乱光、ラマン散乱光の検出レベルが向上し、
測定可能な光ファイバー長の長距離化が可能となるとい
う優れた効果を有する。
れる後方散乱光、ラマン散乱光の検出レベルが向上し、
測定可能な光ファイバー長の長距離化が可能となるとい
う優れた効果を有する。
特に、被測定ファイバーの入射光量が十分である時は第
３図のようにパルスレーザ−光を交互に発信させ、半導
体レーザーそのものの発振周波数を上げずにあたかも周
波数が２倍になつたようにすることもできる。大出力パ
ルス発振型の半導体レーザーの発振周期は１ＯｋＨｚ程
度が限界であり、この方式により倍の２０ｋＨｚが可能
となる。
３図のようにパルスレーザ−光を交互に発信させ、半導
体レーザーそのものの発振周波数を上げずにあたかも周
波数が２倍になつたようにすることもできる。大出力パ
ルス発振型の半導体レーザーの発振周期は１ＯｋＨｚ程
度が限界であり、この方式により倍の２０ｋＨｚが可能
となる。
第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図は本発
明による光パルス試験器の基本構成図であり、第２図（
ａｌ〜（ｃｌは２つの半導体レーザーのパルスレーザ−
光の波形とそれらを重ね合わせた場合の光の波形を示す
波形図であり、第３図（ａｌ〜（ｃｌは２つの半導体レ
ーザのパルスレーザ−光の波形とそれらを発振周期を１
７２周期ずらして合波した場合の光の波形を示す波形図
であり、第４図は従来の光パルス試験器の基本構成図で
ある。 １．４−・・半導体レーザー ６・・−被測定ファイバー ７・・・音響光学素子ｌ口
・・−偏光ビームスプリッタ １４・・−発振タイミング調整回路 秤部ム １１．−后ｚ’７＋、’ＪＪ ：Ｌ（ａ） 憾 ワ （ａ） （ｂ） （Ｃ） 回 ン３しンスＪ 第 図
明による光パルス試験器の基本構成図であり、第２図（
ａｌ〜（ｃｌは２つの半導体レーザーのパルスレーザ−
光の波形とそれらを重ね合わせた場合の光の波形を示す
波形図であり、第３図（ａｌ〜（ｃｌは２つの半導体レ
ーザのパルスレーザ−光の波形とそれらを発振周期を１
７２周期ずらして合波した場合の光の波形を示す波形図
であり、第４図は従来の光パルス試験器の基本構成図で
ある。 １．４−・・半導体レーザー ６・・−被測定ファイバー ７・・・音響光学素子ｌ口
・・−偏光ビームスプリッタ １４・・−発振タイミング調整回路 秤部ム １１．−后ｚ’７＋、’ＪＪ ：Ｌ（ａ） 憾 ワ （ａ） （ｂ） （Ｃ） 回 ン３しンスＪ 第 図
Claims (2)
- （１）波測定ファイバーへパルスレーザー光を入射する
光源と、被測定ファイバーからの戻り光を偏向させる光
偏向手段と、光偏向手段により偏向された光を検出し電
気信号に変換し測定する測定手段とからなる光パルス試
験器において、前記光源はｎコ（ｎは２以上の整数）の
半導体レーザーと光合波器と半導体 レーザーの発振タイミング調整回路とを具備してなり、
ｎコの半導体レーザーから出射されたパルスレーザー光
を光合波器で重ね合せて被測定ファイバーへの入射光量
を増加させたことを特徴とする光パルス試験器。 - （２）被測定ファイバーへパルスレーザー光を入射する
光源と、被測定ファイバーからの戻り光を偏向させる光
偏向手段と、光偏向手段により偏向された光を検出し電
気信号に変換し測定する測定手段とからなる光パルス試
験器において、前記光源はｎコ（ｎは２以上の整数）の
半導体レーザーと光合波器と半導体 レーザーの発振タイミング調整回路とを具備してなり、
ｎコの半導体レーザーを交互に発振させることにより、
被測定ファイバーへ入射するパルスレーザー光の発振周
波数をｎ倍にしたことを特徴とする光パルス試験器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20308388A JPH0252231A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 光パルス試験器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20308388A JPH0252231A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 光パルス試験器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252231A true JPH0252231A (ja) | 1990-02-21 |
Family
ID=16468081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20308388A Pending JPH0252231A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 光パルス試験器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0252231A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039545A1 (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-06 | Amersham Pharmacia Biotech Ab | Fluorescence measuring device |
| CN113358365A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-07 | 电子科技大学 | 一种航空发动机涡轮盘辐射信息采集探头 |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP20308388A patent/JPH0252231A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039545A1 (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-06 | Amersham Pharmacia Biotech Ab | Fluorescence measuring device |
| CN113358365A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-07 | 电子科技大学 | 一种航空发动机涡轮盘辐射信息采集探头 |
| CN113358365B (zh) * | 2021-05-26 | 2022-11-08 | 电子科技大学 | 一种航空发动机涡轮盘辐射信息采集探头 |
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