JPH04134238A - ヘテロダイン受光を用いた光パルス試験器 - 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！ｌ’Ｆ］ この開明は、コヒーレン＋−ｙｔを）１Ｇフアイバの片
端から入射し、光ファ・ｒバからの戻り光を）ＩＣへテ
ロダ、ｒン検波を利用して検出することにより、）′Ｃ
Ｃデアｒバｔ７）　ｌＩ？書点位置や（―失等を測定す
る）＋Ｑパルス試、馳器（ｌｕ下、ｏ　”ｒ　ｒ）ｒ＜
という。）についてのちのである６ ［にＬ　’４４の技術］ 次に、従来技術によるＯ　Ｔ　Ｄ　Ｒの構成を第５図に
十〇説明する。

第５図の１は）ＩＣ源、２は光分配器、３は）１０周波
数シック、４はパルス発生器、７は光方向性結合器、９
Ａは光検出器、９Ｂはフィルタ、９Ｃは増＠器、９　Ｄ
　ハｆｉｉ号処理部、９Ｅは表示部、１０は被ｉｆ１．
１１定）１６フアーイバである。

）’ａｉ［１から出射する周波数ｆの光は、光分配器２
に入＃Ｉし、信号光１１ど局発光１２に分離される。光
周波数ｆは、例えば２００ＴＨｚとする。

信号）’にＩ＋は、音響）１Ｃ学効果等を利用して）°
０の周波数を−・宇欲シフトさせることができる）も周
波数シフタ：３とパルス発生器４により光源１と周波数
が／１　ｒ　ｌ：Ｅ　ｌｏ）違うパルス）１Ｃとなり、
光方向性結合器７を通−・ｒ　）’ｆｉファイバ１０に
入射される。

光周波数シフタ３によりシフトする周波数Δｆは、例え
ばＬ　ＯＯＭＨｚとする。

光ファーｒバ１０からのフレネル反射光や後方散乱光等
のが１１光１３は光方向性結合器７に導かれ、局発光１
２と合波されて光検出器９Ａによって受光される。

戻り光１３と局発光１２を合波して、戻り光１：）と局
発光１２の和及び差周波数成分を発生し、光検出器９Ａ
が応答できる差周波数成分を電気信号として出力する光
ヘテロダイン検波によって、光検出器９Ａで受光された
光波は周波数Δｆの信号となり、フ、イルタ９［３、増
幅器９Ｃを通過した後、信号処理部９ＤでＡ／Ｄ変換等
の信号処理を受け、表示部９Ｅに表示される。

［発明が解決しようとする課題］ 第５図では、３’Ｑフアーｒバ１０の入射端付近で発生
するフしネル反射光のレベルが後方散乱光と比較し、て
数１　＋ｌ　ｄ　Ｂ程度高いので、レベルの高いフレネ
ル反射１．＋（、が）゛Ｃ検出盟９Δに入射すると、増
幅器９Ｃが飽和して正碑な測定ができなくなる。

この発明は、分離された局発光］２側にも光周波数シフ
タを採用して局発）’（：　１２の周波数を任意のタイ
ミ〕／グで一定量シフトさせ、光ファイバ１０からの戻
り光１３との光ヘテロダイン検波によって得られる電気
信号の周波数をフィルタの阻止域と通過域に振り分ける
ことにより、任意のタイミングで信号を取り出すことが
でき、かつ、フィルタの後に接続された増幅器の飽和を
防ぐことができる０ＴＤＲの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、この発明では、コヒーレント
光を出射する光源１と、光源１から出射されたコヒーレ
ント光を信号光１１と局発光１２に分離する光分配器２
と、信号光１１をパルス化する光スイッチ３と、光スイ
ッチ３をパルス駆動するパルス発生器４と、局発光１２
の光周波数をシフトさせる光周波数シフタ５と、局発光
１２の）゛Ｃ周波数をシフトさせるタイミングを調整す
るりｒミング発生器６と、信号光１１を）１Ｃフアイバ
１０に入射し、局発光］２と光ファイバ１０からの戻り
光１：３を合波する光方向性結合器７とを備えるっ ［作用］ 次に、この発明による０ＴＤＲの構成を第１図により説
明する。

第１図の５は光周波数シック、６はタイミング発生器で
あり、その他は第５図と同じものである。

信号光１１は電気光学効果等を利用した光スイッチ３に
導かれ、光スイッチ３はパルス発生器４によりパルス駆
動するため、信号光１１は周波数ｆのパルス光となって
光方向性結合器７を通過し、光ファイバ１０に入射され
る。

光ファイバ１０に入射された信号光１１はフレネル反射
光や後方散乱光等の戻り光１３となって光方向性結合器
７に信号光１１とは逆方向に、入射し、局発＞’（、ｌ
　２と合波されて光検出器９ＡでゲＣ；ヘテロダーＣン
検波されて電気信号に変換される。

局発光［２は、夕・Ｃミング発生器６で発生するターイ
ミングにより、）１０周波数シフタ５がオンの場合は局
発光１２の周波数はｆ＋Δｆになり、光周波数シフタ５
がオフの場合は局発光の周波数ｆとなって光方向性結合
器７に導かれ、光方向性結合器７で戻り光１３と合波さ
れて光検出器９Ａに入射する。

光検出器５〕八で変換される電気信号の周波数は、光ヘ
テロダイン検波により、戻り光１３と局発光１２の差周
波数が得られ、光周波数シフタ５がオンの場合は光検出
器９Ａで変換される電気信号の周波数はΔｆであり、光
周波数シフタ５がオフの場合は光検出器９Ａで変換され
る電気信号の周波数０となってフィルタ９Ｂに入力され
る。

フィルタ９Ｂの周波数に対する減衰特性の例を第２図に
より説明する。

第２図は、周波数Δｆをフィルタ９Ｂの通過域に、周波
数０をフィルタ９Ｂの阻止域に振り分けて作成したフィ
ルタ９Ｂの減衰特性である。

このとき、光周波数シフタ５がオフの場合には電気信号
はフィルタ９Ｂで阻止され、光周波数シフタ５がメンの
場合には電気信号はフィルタ９Ｂを通過する。

したがって、）ＩＣ周周波数シックをオンにするタイミ
ングをタイミング発生器６で変えると、任意のタイミン
グで信号を取り出すことができ、光ファイバ１０からの
入射端付近からのレベルの高いフレネル反射光が存在す
る時間だけタイミング発生器６で光周波数シフタ５をオ
フにすることにより増幅器９Ｃの飽和を防ぐことができ
る。

［実施例］ 次に、この発明による実施例の構成を第３図により説明
する６ 第３図の３Ａ・３Ｂは光周波数シフタ、８は光スイッチ
であり、その他は第１図と同じである。

第３図では、第１図の光スイッチ３と光周波数シフタ５
の代わりに音響光学効果を利用した光の偏向を伴う光周
波数シフタ３Ａ・３Ｂを用いていまた、）ＩＣ周波数シ
フタ３■）では、光周波数シフ々４３　Ｂかオンの場合
と１フの場合で出力するボー１が異テ４・るノ、−め、
ｉ’を周）広敷シフタ３Ｂに同期【７て動作するＩ＋６
ス・ｒツナ８を用いて光周波数シフタ３Ｂかメンおよび
オフの両方の場合の出力光を−・つのボートに出力し７
ている６ 信号光１１は周波数シフ１量が／ｆＡの光周波数シック
３Ａに入射し、局発光１２は周波数シフト量が／［８の
＞＋（、周波数シック３Ｂに入射される。

例えは、周波数ｆを２００　Ｔ　Ｈｙ、、光周波数シフ
Ｉ７３△の周波数シフｌ歌Ａ　ｆ　Ａを１２０　Ｍ　）
Ｉ　ｚ、）“６周波数シフタ３Ｂの周波数シフト量Ａｆ
、を８０ＭＨｚどする。

光周波数シフタ３Ａはパルス発生器４でパルス訃中（；
されるので、信号）℃１１は周波数ｆ＋ａｆＡ＝２ＱＯ
ＴＩＩｚ＋１２０ＭＨｚのパルス光となってうＩＣか向
性結合器７を通過し、光ファイバ１０に入射される。

局発３’ｌ；１２は、光周波数シック３Ｂがオンの場合
には周波数ｆ　＋　１１　ｆ　！１　＝　２００　Ｔ　
Ｈｚ　＋　８０Ｍ■１ｚになり、オフの場合には周波数
ｆ＝２００”Ｌ’ＥＴｚにな−）で光周波数シフタ３Ｂ
と同期して動作する光ス・ｒツナ８を通過し、光方向性
結合器７て戻り３’ｌ；　Ｌ　３と合波されて光検出器
９Ａに入射される。

光検出器９Ａで変換される電気信号の周波数は、光へテ
ロ゛ダイン検波のため、光周波数シック３Ｂがオンノ場
合ｉ！　Ａ　ｆ　Ａ　　Ａ　ｆ　Ｂ＝　１２０　Ｍ　ｊ
−Ｉ　ｚ−８０ＭＨｚ＝４０Ｍ、Ｈｚ　、オフの場合は
Ａ　ｆ　Ａ＝１２０ＭＨｚとなってフィルタ９Ｂに入力
される。

′ｌｌ５４図は、周波数Ａ　［Ａをフィルタ９Ｂの通過
域に、周波数Ａ　ｆ　Ａ−７ｆＢをフィルタ９Ｂの阻止
域に振り分けるように作成し７たフィルタ９Ｂの減衰特
性である。このとき、光周波数シック３Ｂがオンの場合
には電気信号はフィルタ９Ｂで阻止され、オフの場合に
はフィルタ９Ｂを通過するっしたがって、光周波数シフ
タ３Ｂを用いて局発光１２の周波数シフトするタイミン
グを変えること０より任意のりｒミノグで信号を取り出
すことができ、７１ノネル反射）’Ｑが存在する時間に
）°０周波数シック３Ｂの周波数シフ１り（ミングを合
わｌることによ−）て、増＋ｌｑＪ　盟Ｓｌ　（シの飽
和を防ぐことができる、 ［発明の効果］ この発明によれば、分離された局発光の周波数を一定量
シフトさせた状態と全くシフトさせない状態に切り換え
、光ファーｒバからの戻り光との光・＼テロタイン検波
によって得られる電気信号の周波数をフィルタの阻止域
と通過域に振り分けているので、局発光の周波数を切り
換える゛タイミングにより、（モ麿、のタイミングで信
号を取り出すことができ、さらに、局発光の周波数を切
り換えるり・イミングをフレネル反射光が存在するタイ
ミングとすることにより、増幅器の飽和を防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるＯ　Ｔ　１）　Ｒの構成図、第
２図は周波数／ｆをフィルタ９Ｂの通過域に、周波数Ｏ
をフ・〔ルタ９Ｂの阻止域に振り分けて作成したフィル
タ９Ｂの減衰特性図、第３図は第１図の実施例の構成図
、第４図は周波数ΔｆＡをフィルタ９Ｂの通過域に、周
波数ΔｆＡ−ΔｆＢを）・ｒルタ９Ｂの阻止域に振り分
けて作成したフィルタ９Ｂの減衰特性図、第５図は従来
技術によるＯ’１’　Ｉ）　Ｈの構成図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・光分配器、３・・
・・・・光スイッチ、３Ａ・３Ｂ・・・・・・光周波数
シフタ、４・・・・・・パルス発生器、５・・・・・・
光周波数シフタ、６・・・・・・タイミング発生器、７
・・・・・・光方向性結合器、８・・・・・・光スイッ
チ、９Ａ・・・・・・光検出器、９Ｂ・・・・・・フィ
ルタ、９Ｃ・・・・・・増幅器、９Ｄ・・・・・・信号
処理部、９Ｅ・・・・・・表示部、１０・・・・・・光
ファイバ。 代理人　弁理士　小　俣　欽　司

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コヒーレント光を出射する光源（１）と、光源（１
   ）から出射されたコヒーレント光を信号光（１１）と局
   発光（１２）に分離する光分配器（２）と、 信号光（１１）をパルス化する光スイッチ（３）と、 光をスイッチ（３）をパルス駆動するパルス発生器（４
   ）と、 局発光（１２）の光周波数をシフトさせる光周波数シフ
   タ（５）と、 局発光（１２）の光周波数をシフトさせるタイミングを
   調整するタイミング発生器（６）と、信号光（１１）を
   光ファイバ（１０）に入射し、局発光（１２）と光ファ
   イバ（１０）からの戻り光（１３）を合波する光方向性
   結合器（７）とを備えることを特徴とするヘテロダイン
   受光を用いた光パルス試験器。