JPH04225132A - 光学欠点発見装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には光ファイバ
ーに於ける伝達品質（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｉｎ　ｑｕ
ａｌｉｔｙ）　を試験する為の装置に関し、より詳しく
は改良された欠点検出とその位置の検出機能を有する光
学的時間領域反射計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバーケーブルは、電気通
信の好ましい媒体として従来用いられてきた銅線と置換
されて来ている。該光ファイバーは該銅線に対して或る
種の利点を有しているものの、該光ファイバーは、該光
ファイバーを設置する際、或いは設置後の環境要因から
生起される欠点を依然として持っている。

【０００３】又、該光ファイバーの実用的長さは、光信
号が該光ファイバー内を移動する間に減衰すると言う理
由から限定されている。即ち、該光ファイバーを通して
は１００％の光りの伝達はあり得ないのである。従って
、該光ファイバーに関する伝達品質について、時々試験
を行う必要がある。

【０００４】係る目的に対してより融通性のあるものと
して評価が確立されている装置の一つとして、一般的に
は“ＯＴＤＲ”とし呼ばれている光学的時間領域反射計
がある。最も簡単な構造として、該ＯＴＤＲは、パルス
ダイオードの様な光源、ビームスプリッタを含み、且つ
被試験光ファイバー（ＦＵＴ）の端部近傍に接続させる
光学的結合手段及び該ビームスプリッタに近接した位置
に配置されている光電検出器とから構成されている。

【０００５】該被試験光ファイバーに試験用の信号が送
り込まれると、光ファイバーコア内に於ける後方散乱（
ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）　及び反射が該被試験
光ファイバーの端部近傍に戻り、そこで該光電検出器に
検出される。該後方散乱及び反射に関する追跡信号（ｔ
ｒａｃｅ　ｓｉｇｎａｌ）　は該被試験光ファイバーの
欠点に関する手掛かりを与えてくれる。

【０００６】係る基本的な考え方に付いて多くの改良が
なされて来ており、その幾つかは以下の特許及び特許出
願に開示されている。 特許／特許出願　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　出願人米国特許第３，９８１，５
９２号　　　　　　　　　　　　ウイリアムズ米国特許
第４，０７０，１１８号　　　　　　　　　　　　マス
ロウスキ等米国特許第４，１９７，００７号　　　　　
　　　　　　　コスタ等米国特許第４，２１２，５３７
号　　　　　　　　　　　　ゴルブ等米国特許第４，２
８９，３９８号　　　　　　　　　　　　ロビチャウド
米国特許第４，３９７，５５１号　　　　　　　　　　
　　バージ等米国特許第４，４９７，５７５号　　　　
　　　　　　　　ライト米国特許第４，６８５，７９９
号　　　　　　　　　　　　ブリニンストル米国特許第
４，７０８，４７１号　　　　　　　　　　　　ベック
マン等米国特許第４，７３２，４６９号　　　　　　　
　　　　　ソウマ米国特許第４，７４３，７５３号　　
　　　　　　　　　　チャン等米国特許第４，８３８，
６９０号　　　　　　　　　　　　バックランド等米国
特許第４，８７０，２６９号　　　　　　　　　　　　
ジョウウンホメ等英国特許第１，５６０，１２４号　　
　　　　　　　　　　スタンダード電信ケーブル英国特
許出願第２，１８２，２２２号　　　　　　　　ＳＴＬ
　　ｐｌｃ

【０００７】該後方散乱信号（これはレーリ
ー散乱（Ｒａｙｌｅｉｇｈｔ　ｓｃａｔｔｅｒｒｉｎｇ
　）　としてしられている）は典型的には弱いし、又該
光ファイバーコアに於ける屈折率変動と不均一性（ｉｎ
ｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ　）　に起因するものであ
る。該後方散乱の強度は主に、試験パルスのピークパワ
ーと幅に依存するものであり、即ちパルス幅が長いと強
い後方散乱が得られる。該後方散乱信号はマイクロベン
ド（ｍｉｃｒｏ−ｂｅｎｄｓ）或いは接合損（ｓｐｌｉ
ｃｅ　ｌｏｓｓｅｓ）の様な欠陥を検出するのに使用さ
れるもので有っても良い。事実、減衰は又試験パルスの
波長の関数でもあり又該光ファイバー通路に沿った全て
の離散的な損失（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｌｏｓｓｅｓ　）
の関数でもあるが、減衰は主に該後方散乱に起因するも
のである。

【０００８】反射信号は（又フレネル反射として知られ
ている）幾分強度的には強く、又光ファイバーに於ける
非連続性に依存するものである。該反射信号は主に該試
験パルスのピークパワーに依存するものである。該反射
信号は該光ファイバーの全体の長さを決定するのに使用
されるもので有っても良く、又該光ファイバー内の破断
、反射接合及び異なる屈折率を持った光ファイバーの接
続部等を検出する為に使用されるもので有っても良い。 該反射信号は又以下に詳細に説明する様な“デッドゾー
ン”（ｄｅａｄｚｏｎｅｓ）　を発生させるもので有っ
ても良い。

【０００９】追跡信号は時間の関数である（つまり、初
期試験パルスが発生されてからその帰還パルス信号が検
出される迄の経過時間の量）であるが、該追跡信号は以
下の式により表される被試験光ファイバーに沿って存在
する欠点の位置に直接関係せしめられるものである。 Ｘ＝　　ｃｔ／２ｎ ここで、Ｘは該光ファイバーに沿った長さ、ｃは真空中
に於ける光の速度、ｔは経過時間そしてｎは該光ファイ
バーを構成する材料の屈折率をそれぞれしめしている。 このように、該光ファイバー内に於ける欠点の概略存在
位置、或いは接合位置が決定される。

【００１０】しかしながら、フレネル反射により生起さ
れるデッドゾーンの為に該光ファイバーの欠点を追跡す
る場合に於ける困難性が発生する。もし、２つの欠点部
が互いに接近して存在したとすると、それ等の反射及び
又は損失は重複してしまい該追跡信号に於いては単一の
欠点部として表れる事になるかも知れない。 該デッドゾーンの理論的長さｌは ｌ＝　　ｃｔＰＷ／２ｎ で表され、ここでｔＰＷはパルス幅の期間である。例え
ば、屈折率が１．５である該光ファイバー中に５００ナ
ノ秒のパルスを放射しているＯＴＤＲは約５０メータの
デッドゾーンを形成するものであり、この事は重要な事
である。

【００１１】勿論、他の要素、例えば光電検出器の応答
時間とか全ての反射信号の強度と言った様な要素は係る
効果に悪影響を与えている可能性もある。該デッドゾー
ンを最小にする為に、又それによって有効な分解能を向
上させる為に、少幅パルスのものが選択される。公知の
ＯＴＤＲは幾つかの離散的値からなる組から、パルス幅
を人手により選択する方法を提供している。或るＯＴＤ
Ｒは１ナノ秒と同程度に小さいパルス幅を供給しえる。

【００１２】然かしながら、該デッドゾーンを最小化す
るに際し該ＯＴＤＲに関する他の特性上のパラメータが
悪影響を与える。上述した様に、マイクロベンドや接合
損は、パルス幅に依存しているレーリー散乱の方法によ
って検出される。それゆえ、もし相対的に小さなパルス
幅が採用したならば、発射された信号がながいもので有
ればそれらは区別しようとするればしえるけれども低損
失のマイクロベンドとか接合部は検出されずに終わって
しまう。該光ファイバーに於ける減衰は遠距離にある欠
点部の検出を困難なものにしており、更により長いパル
ス幅に依存している。

【００１３】より幅広く説明するならば、信号追跡は該
光ファイバー通路の一つの部位に対して最適のパルス幅
を供給するもので有っても良いが、然かし該パルス幅は
該光ファイバー通路の大部分について最適であり得ない
。係る事実は、公知のＯＴＤＲが適切に説明していない
、明らかなジレンマを提供している。上記の問題は、欠
点部を検出する目的の為の該ＯＴＤＲの分解能にのみ関
連している。

【００１４】他の問題は、該光ファイバーの通路に沿っ
て配列されている全ての欠点の位置を決定するに際して
、該ＯＴＤＲの正確性に関して発生するものである。 初期のＯＴＤＲは単に帰還追跡信号の画像表示を提供し
それによって単に最も荒っぽい推定が行われていた。お
およその損失位置を自動的に検出しそれを介して把握（
ｔｏｇｇｌｅ）　しえる関連装置がそれ以来開発されて
来ているが、然かし全ての与えられた欠点部の特定な位
置に関して使用側の厳しい解釈を未だ必要としている。

【００１５】例えば、或る公知のＯＴＤＲはデジタルサ
ンプリングと追跡信号の解析を採用しており、又平均の
勾配関数（ｓｌｏｐｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）　を計算す
る為の幾つかのデータポイントについて移動最小自乗法
（ｍｏｖｉｎｇ　ｌｅａｓｔ−ｓｑｕａｒｅｓ　）を使
用している。論理回路は係る関数を予め定められたしき
い値より大きな偏差について試験しそして該傾斜に於け
る変化に対応するデータポイントについて経過時間（即
ち、光ファイバーに沿った距離）を記録する。

【００１６】然かしながら、かくして計算された距離は
、通常は欠点部に対しての実際の距離ではない。該欠点
部が発生している特定の位置をより正確に決定する為に
、人間の介在が必要で有った。係る公知のＯＴＤＲは、
使用が、表示装置上のカーソルを該欠点部の開始に相当
する位置に該追跡信号にそって移動させる事により、欠
点部の位置を画像的に推定する事を可能とするものであ
る。勿論、係る方法は、極めて本質的な工程であり、又
信頼性のある測定の為には経験と訓練が要求されるもの
である。欠点位置を確認する為のより簡単で又より正確
な技術が長く待たれていた事は明らかである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従って、最適なパルス
幅を提供しえる光学的時間領域反射計を開発し且つ欠点
の検出とその位置の決定に於ける分解能を改良した光学
的時間領域反射計を開発する事は望ましく且つ利益のあ
ることで有る。該光学的時間領域反射計は又複数の欠陥
部の検出操作が可能である必要があり、又その欠陥部で
の損失値を計算しえるものである必要がある。最後に、
該光学的時間領域反射計は操作する人の熟練度は少なく
て済且つ介在操作が少ないものである事が要求される。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、追跡信
号に於けるあらゆる離散的な損失を検出する為のデジタ
ル整合フィルターの使用を含んだ新規な欠陥部追跡方法
を有する光学的時間領域反射計を用いる事により達成さ
れるものである。又、本発明においてはクリッピングフ
ィルター（ｃｌｉｐｐｉｎｇ　ｆｉｌｔｅｒ）　該追跡
信号から反射成分を取り除く為に使用される。本発明に
係る技術は、欠陥部の識別や該欠陥部の距離の決定に於
ける正確さを改善出来、又更にはあらゆる欠陥部の量に
関する計算を実行する為に任意的に使用されても良い。

【００１９】本発明に係る装置が係る情報を記録し且つ
計算した後、表示装置が逐次的に各欠陥部に付いての必
要なデータを使用者に通知するものである。本発明に係
るＯＴＤＲは又各欠陥部に於ける後方散乱信号レベルに
基づいてパルス幅を最適化する為の手段を採用している
。初期の信号が、一つ若しくは複数の欠陥部（反射或い
は損失）を示す為に発射される。かかつ欠陥部は記録さ
れ、そして各欠陥部に対してそれぞれ一つの信号からな
る一連の信号が送信される。

【００２０】係る各信号のそれぞれに付いてのパルス幅
が分析されるべき特定の欠陥部に対して最適化される。 融通性を付加する為に、係る装置は、該光ファイバーの
屈折率、損失レベルのしきい値及び出力単位（ｏｕｔｐ
ｕｔ　ｕｎｉｔｓ）　の様な情報を用いて使用者により
プログラム化されるもので有っても良い。本発明に係る
装置の新規な特徴と発明の範囲は添付された特許請求の
範囲に於いて明確にされている。然しながら、本発明そ
のものは添付の図面を参照することによって、より良く
理解される。

【００２１】

【実施例】以下に、図面を参照しながら、本発明に係る
光学的時間領域反射計の構成に付いて詳しく説明する。 特に、図１を参照すると、本発明にかかる光学的時間領
域反射計（ＯＴＤＲ）１０が説明されている。該ＯＴＤ
Ｒ１０は一般的には、ハウジング１２、表示装置１４、
キーボード１６、被試験光ファイバーを受け入れるポー
ト部１８及び内部回路基板２０に搭載されている関連の
電子部材とから構成されている。

【００２２】該ハウジング１２はポリカーボネートの様
な耐久性のある材料により構成されており、ラッチ２４
を有する蓋部２２を含んでいる。該ハウジング１２は該
蓋部２２が閉じられた場合には防水性の容器を形成する
ものである。該蓋部２２の内部表面には、操作概要を印
刷したもの２６が添付されていても良く或いは光学接合
コネクタ３０の様な小さなアクセサリー部品を保持して
おく一ないしそれ以上のクリップ部２８が設けられてい
ても良い。該ハウジング１２は更に他のアクセサリー部
品を保持しておく空間穴部３２を含むもので有っても良
く、又携帯用のバンド３４が設けられているもので有っ
ても良い。

【００２３】一方、本発明に係る該ＯＴＤＲ１０は外部
電源と接続する為に適合する構成を有しているもので有
っても良く、図示されている具体例に於いては、バッテ
リ３６の様なポータブルな電源を内蔵するもので有って
も良い。図２を参照すると、本発明に係るＯＴＤＲの電
子回路に関するブロックダイアグラムが説明されている
。該電子回路システムはプログラマブルリードオンリメ
モリ回路（ＰＲＯＭ）４２、ランダムアクセスメモリ回
路（ＲＡＭ）４４、及びタイマ４６に接続されているマ
イクロプロセッサ４０を含んでいる。

【００２４】該マイクロプロセッサ４０は又表示装置１
４とキーボード１６とに接続され且つ電圧制御手段４８
を介して電源３６に接続されている。係る具体例に於い
て、該マイクロプロセッサ４０はモトローラ（オースチ
ン、テキサス）日立製作所或いは東芝（日本）が市販し
ている一般的に６８０００プロセッサとして知られてい
る集積回路である。該電源３６は６個の１．２ボルト電
池（ニッケル−カドミウム充電可能“Ｄ”電池）の組み
から構成されている。該電圧制御手段４８は直流／直流
（ＤＣ／ＤＣ）変換器であり、又該マイクロプロセッサ
４０に対して５ボルトの電圧を出力する。

【００２５】然しながら、当業者であれば、ここに説明
した特定の部品は本発明に於いて限定的なものである事
を意味するものでは無く、むしろ該ＯＴＤＲの使用に際
する好ましい部品であると理解しえるであろう。該マイ
クロプロセッサ４０は該タイマー４６を制御するのに使
用され、該タイマーはそれにより可変パルス幅光源５０
を制御するものである。好ましい具体例によれば、該タ
イマー４６は２０メガヘルツのクロックを使用し、又該
光源５０は１０ミリワットのピーク出力時に於いて１３
００ナノメータの出力波長を有するレーザダイオードで
ある。

【００２６】このようなレーザダイオードはモデル番号
がＬＰ３ＳＡ１０−１８として英国のＳＴＣ　　ｐｌｃ
．で市販しているものを利用する事が出来る。１３００
ナノメータ（ｎｍ）以外の他の出力波長をものも使用可
能であり、又該ＯＴＤＲは任意的に、特定の操作条件に
対する試験結果を目的とする為に、異なる波長を有する
複数の光源を備えたもので有っても良い。１３００ナノ
メータ（ｎｍ）は可視スペクトル（光ファイバー技術に
於いて最も良く使用される波長である）外であるから、
ここで使用される“光り（ｌｉｇｈｔ　）”と言う言葉
は、該光ファイバーを通して伝送される全ての波長を有
する電磁放射源を意味するものと理解されるべきである
。

【００２７】該電圧制御手段４８は又該光源５０に対し
て１２ボルトの電力を供給する。該光源５０は、３方向
光学カプラ５２とポート部１８の手段により該被試験光
ファイバーと接続されている。実際には、係る２つの部
品は好ましくは一体化されて、一つの集積型カプラ／ポ
ートとなっているものである。

【００２８】該結合型カプラ／ポートはアンフェノル社
（リズル、イリノイ）からモデル番号９４５Ｊとして市
販されているものが利用でき、又クールドエレクトロニ
クス社（グレンバーニイ、メリーランド）から市販され
ているものも利用出来る。光源５０を構成しているレー
ザダイオードは“ピッグテイル”（短い長さの光ファイ
バー）を有しており、且つファイバロック（ＦＩＢＥＲ
ＬＯＫ）と言う商標のスプライス接合器（ｓｐｌｉｃｅ
　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）（ＦＩＢＥＲＬＯＫとは本発明
の出願人であるミネソタマイニングアンドマニュファク
チュアリングカンパニーが所有する登録商標である）の
手段により該カプラー５２に接続されている。該カプラ
ー５２の一次出力は該ポート部１８に接続され、一方該
カプラーの二次出力は受光器５４に接続されている。

【００２９】好ましい具体例に於いて、該受光器５４は
、モデル番号ＦＰＤ１３Ｕ５１ＷＸとして富士通（日本
）で製造されているアバランシュホトダイオード（ａｂ
ａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ　）　で構成され
るものである。勿論、該カプラー５２からお光ファイバ
ーは受光感度を最大とする為に該受光器５４のセンサと
適正に光軸が一致せしめられる事が必要である。該受光
器５４の出力は、信号調整を行う増幅／フィルタ５６に
指向せしめられる。

【００３０】従来の増幅器とフィルタは帰還信号の利得
を増加し、又不必要な信号を除去する為に使用されてい
る。本発明に於いては、３段階の増幅手段が使用されて
いる。第１段階は、最大の性能により該アバランシュホ
トダイオードから信号を補足するのに使用されるトラン
スインピーダンス増幅器（ｔｒａｎｓ−ｉｍｐｅｄａｎ
ｃｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）で構成されている。

【００３１】この段階は、又過剰に高い信号（例えば、
２ボルト以上の反射信号等）をカットオフする為に使用
されるクランプ操作を提供する。第２段階と第３段階は
演算増幅器を含んでおり、又単に帰還信号の利得を向上
させるものである。該増幅器に取りつけられているフィ
ルタは単なる高周波ノイズ（例えば１６メガヘルツ以上
の高周波ノイズ）を取り除く低周波帯域フィルタ（　ｌ
ｏｗ−ｐａｓｓ　ｆｉｌｔｅｒ　）である。

【００３２】該電圧制御手段４８は受光器５４に１５０
ボルトの電力を供給し又更に該増幅器５６に±１２ボル
トの電圧を供給する。該増幅／フィルタ５６の出力は（
０から２ボルトの範囲にあるが）アナログ─デジタル変
換器５８（その出力は０と２５５の間のディジタル値で
ある）によってサンプリングされる。該サンプリング周
期は所望の分解能、利用しえるメモリーの量、及び電子
回路に於けるスイッチングスピードに対する関数として
変化せしめられる。１００ナノ秒（ｎａｎｏｓｏｃｏｎ
ｄｓ）　のサンプリング周期は殆どの適用条件において
充分なものと予測されおり、それは該Ａ／Ｄコンバータ
５８を制御するタイマー４６内に配線されている。

【００３３】好ましくない事には、スイッチングの制限
によるかかる小さい増加が、該マイクロプロセッサ４０
がデータを適正に処理する事を困難にしている。従って
、高速メモリユニット６０（スタティックＲＡＭ）は該
Ａ／Ｄコンバータ５８と一体的に構成されるものであり
、それにより約４０９６バイトのメモリ（１６ビット）
を持つものである。使用可能な高速度チップはモデル番
号Ｐ４Ｃ１６８２であるパフォーマンス社（サニーバレ
ー、カルフォルニア）から市販されているものから得ら
れる。ここで、該サンプリング周期が１００ナノ秒（ｎ
ｓ）　で該被試験光ファイバー（ＦＵＴ）の屈折率が１
．５であると仮定すると、該メモリの係る量は５０キロ
メータ迄の光ファイバー通路に対応するデータを記憶し
ておくのに充分であると判断される。

【００３４】若し、該サンプリング周期をより短いもの
とするか或いはより長い光ファイバー通路を検査する必
要がある場合には、更に多くのメモリが供給される必要
がある。勿論、より高速のスイッチングスピードを持っ
たマイクロプロセッサが使用される場合には、係る情報
はＲＡＭ４４で記憶されるもので有って、別の高速メモ
リを準備する必要は無い。マイクロプロセッサ４０は該
ＰＲＯＭ４２に記憶されているプログラムコードによっ
て制御される。

【００３５】係るコードは、以下に詳述する様に使用者
が入力（該被試験光ファイバーに関する屈折率の値のよ
うなもの）する事を可能とする。係る情報が入力された
後に、マイクロプロセッサ４０は、該タイマー４６に例
えば５０ナノ秒（ｎｓ）　のパルスである試験信号を発
生させる様に支持して試験が開始され、従って係る試験
信号は該光源５０により伝送される。係るパルスはカプ
ラー５２とポート部１８の手段にきょり該被試験光ファ
イバー（ＦＵＴ）に伝達される。

【００３６】前記した後方散乱と反射光が該被試験光フ
ァイバー（ＦＵＴ）を戻り該ポート部１８に到り、そし
てその後該カプラー５２から該受光器５４に伝達される
。係る帰還追跡信号は該増幅／フィルタ５６によって演
算処理され、そのディジタル値が計算されてＡ／Ｄコン
バータ５８により記憶される。マイクロプロセッサ４０
は次いでこれ等の生のデータポイントを使用して以下に
更に詳細に説明する様な該欠陥部により生じる後方散乱
と離散的な損失を計算する。

【００３７】より信頼性のあるデータを得る為に、試験
信号は複数回発生され、そのデータポイントは平均化さ
れる。係る処理により、ノイズの効果が減少し、統計的
サンプリングは即ち有効信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比　　
ＳＮＲ）を改善する。該試験信号は好ましくは、２５６
回発生されるものであり、それによってＳ／Ｎ比（ＳＮ
Ｒ）における有効改善を約１２デシベルとする事が出来
る。これに関し、１６ビット加算器（例えば７４Ｆ２８
３チップ）を該Ａ／Ｄコンバータと高速メモリ５８に含
ませる事も好ましい。

【００３８】係る値の最終的総和値は平均値を得る為に
２５６で割り算されるが、しかし係るデータ解析の結果
は対数目盛り（つまりデシベル）で与えられるので、実
際には、その様に得られたデータポイントの総和値を除
算する必要は無い。この様に、総和値は次のデータ解析
の為にマイクロプロセッサ４０に伝達される。一方、上
記した構成は極めて新規なものであり、本発明は明らか
に、データの認識とその分析に関して別の特徴事項を持
っている。

【００３９】一つの特徴事項は、しきい値検出と該光フ
ァイバーに沿って存在する連続した欠陥部位置の検出に
関するものである。より改良された感度は以下に詳述す
る整合フィルタ（”ｍａｔｃｈｅｄ”　ｆｉｌｔｅｒ　
）を使用する事によって達成しえる。又、本発明に係る
好ましい具体例は、上記したデッドゾーン（”ｄｅａｄ
ｚｏｎｅ”）に関する制限（従来の技術の項で説明した
）を必要な部位に於いて測定された該後方散乱レベルに
基づいてパルス幅を状況に応じて調整する事により解決
しえるものである。

【００４０】該パルス幅を最適なものにすると言う特徴
事項は、上記した様に、本発明の基礎を形成する整合フ
ィルタの新しい使い方とは独立したものである。つまり
、係るパルス幅を最適なものにすると言う事は本発明の
好ましい具体例として説明されているので、ここに開示
されているだけである。従って、ここに説明されている
それぞれの特徴は（例えば、可変パルス幅光源５０と結
合して使用されるタイマー等）本発明の最も広範囲の態
様を実行するには必要ないものであると理解されるべき
である。

【００４１】該光源５０から発生された初期パルスは、
接近している欠陥部に関し正確さを最大限に発揮させる
為に、例えば５０ナノ秒（ｎｓ）　の様な期間が短いも
のである事が好ましい。最初の帰還追跡信号は、反射と
他の損失を認識する為に分析される（以下に説明する方
法で）。該ＯＴＤＲ１０は次いで第１の欠陥部（最も近
い）に焦点化され、その位置に於ける信号レベルを決定
する。

【００４２】もし、測定された信号レベルが非常に低い
場合（該光ファイバー通路内に於ける減衰或いは他の損
失により生起される）には、より大きいパルス幅を持っ
た試験信号が再び発生される。これに反して、もし測定
された信号レベルが非常に高い場合には、より小さいパ
ルス幅を持った新しい試験信号が再び発生される。係る
比較操作は、該マイクロプロセッサ４０により実行され
る。この点に関し、許容しえる信号レベルの範囲は、異
なる方法で設定されても良い。

【００４３】好ましい具体例に於いては、許容しえる信
号レベルの最大と最小は平均化されたバックグランドノ
イズに依存するものである。特に、最小の許容しえる測
定信号レベルはバックグランドノイズより約３ｄＢ高い
ものである必要がある。又、最大の許容しえる測定信号
レベルはバックグランドノイズより約９ｄＢ高いもので
ある必要がある。換言すれば、もし測定中に欠陥部の近
傍で測定された信号が、該バックグランドノイズよりも
３ｄＢ高くない場合には、より長いパルス幅を有する別
の試験信号が発生され又、もし当該信号が、該バックグ
ランドノイズよりも９ｄＢ高い場合には、再発生される
試験信号は、より短いパルス幅を有する事になろう。こ
の範囲は、多少狭められたとしても又拡げられたとして
も好ましいものである。

【００４４】もし、該信号レベルが該バックグランドノ
イズに関して解析されようとする場合には、ノイズレベ
ルが計算される事が必要である。この計算は、多くの方
法を用いて演算することが出来る。本発明に於いては、
該光ファイバーの端部を越えて当該追跡信号の部分を検
査する様にした例を示している。（つまり、その信号部
分は該ＯＴＤＲに戻る迄に約４００マイクロ秒以上経過
している）つまり、当該信号部分は純粋のノイズを表し
ているからである。係る位置を越えた部分に関して１０
０個のデータポイントがサンプル化されバックグランド
ノイズ値を与える為に平均化される。

【００４５】係る計算は、該パルス幅が現在の測定信号
を現在のノイズ値と関連ずける為に調整される時にそれ
ぞれ実行される。一旦、該パルス幅が非常に短いか或い
は非常に長いかが決定されると、該パルス幅に対する適
切な調整が成されなければならない。係る調整は、固定
された増加分例えば５０ナノ秒（ｎｓ）を用いてパルス
幅を単純に増加させるか減少させる事によって達成され
る。

【００４６】然しながら、係る技術は、測定された信号
を必ずしも許容しえる範囲に置く事にはならないのであ
り、又繰り返し操作が必要とされる場合もある。従って
、最適化時間を減少させるのに見出された別の技術も使
用しても良い。係る技術は、パルス幅は以下に示す実験
式に従った増加時間分ｔｉｎｃ　だけ増加される事を要
求している。 ｔｉｎｃ　＝　　〔（ｐｗｏｌｄ　／２５０）＋１〕×
５０ここで、ｐｗｏｌｄ　はナノ秒で与えられる前のパ
ルス幅の期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）　であり、又増加分
はナノ秒で与えられる。簡単にする為、２５０による割
り算は整数割り算であり、即ち、その商は整数に丸めら
れる。

【００４７】この計算は該マイクロプロセッサ４０によ
り実行される。該パルス幅を減少させるに際して使用さ
れる増加分は同じ式に基づくものであり、僅かな違いは
前のパルス幅を２５０の代わりに２００で割るという点
である。例えば、当初に発生されたパルスが５０ナノ秒
（ｎｓ）　であるがしかし第１番目の欠陥部で測定され
た信号は、前記の最小許容範囲より低いもので有ったと
する。

【００４８】上記の式を用いて、５０ナノ秒の増加分が
計算され、それが５０ナノ秒の前のパルス幅に加算され
た場合に１００ナノ秒の新しいパルス幅が形成される。 他の例として、１μｓの大きなパルス幅が伝送されたと
して、測定操作に於いて該欠陥部における測定された信
号が前記の最大許容範囲より高いもので有ったとする。 該上記の式は２５０ナノ秒の減算分を示し、新しいパル
ス幅を７５０となす。

【００４９】当業者が理解しえる様に、もし２個の欠陥
部が、極めて接近した間隔で存在している場合には、該
デッドゾーンが両欠陥部を重ねてしまうので、該パルス
幅に於ける増加は、該第２の欠陥部を消してしまうかも
知れない。係る結果を回避する為に、該マイクロプロセ
ッサ４０は新しいパルスが発生される以前に於いて、新
しいパルス幅に関するデッドゾーンを推定する為に計算
を実行する。もし、新しいパルス幅がその欠陥部を消し
てしまうようなものである場合には、最適化の為のルー
チンが阻止され、最後の追跡信号が両欠陥部を解析する
のに使用される。

【００５０】それとは別に、もし充分なメモリ（ＲＡＭ
４４）が利用しえるならば、消去された欠陥部に関する
解析を後で実行する為に最後の追跡信号が記憶される。 係る最適化の為のルーチンは他の欠陥部の全てに対して
その後実行されても良い。適切に該電子回路を制御する
事により、パルス幅は効果的な連続方法によって変化せ
しめられるもので有っても良い。然しながら、実際問題
として該ＰＲＯＭ４２に、多くのパルス幅の時限（ｔｉ
ｍｅｐｅｒｉｏｄ）を記憶させておく事は便利なことで
あり、それは有限数の設定値が利用出来る事を意味して
いる。

【００５１】更に、光源５０の制限から、或る設定値は
不適切であるかも知れない。例えば、上述したレーザダ
イオードは、ピーク電力に於いては６μｓの最大期間を
持つ様に設計されている。従って、該レーザダイオード
を６μｓよりも長い期間に対して使用する事は、他のレ
ーザ源が、最大２０μｓのパルス幅を出力するのに使用
されるとしても、該ダイオードの厳しい品質低下を生起
させる事になる。又、より小さい設定値が考えられるが
、最小の実用設定値は５０ナノ秒である。

【００５２】一旦、第１の欠陥部に対する最適のパルス
幅が設定されると、該マイクロプロセッサ４０は該光源
５０に対して（タイマーを経由して）新しい試験信号を
発生する様に指示を出す。（実際には、上述した様に一
連の２５６パルスを発生させる。）勿論、第１の欠陥部
に対しては元の５０ナノ秒のパルスは既に最適化されて
いる。

【００５３】然しながら、若し新しいパルスが発生され
そしてその結果得られた追跡信号が元の追跡信号と置き
換えられる。係る追跡信号の置換は、元の追跡信号はい
ずれかの欠陥部の位置を再度特定する為の方法（以下に
詳細に説明する）と同様の方法で演算処理される。第１
番目に於ける欠陥部の信号レベルは次いで再検査され新
しいパルス幅が実際に最適であるかが確認される。（つ
まり、測定された信号レベルが許容された範囲内にある
）若し、そうでない場合には、最適化の為のルーチンが
繰り返される。

【００５４】一旦、第１の欠陥部に対してパルス幅の最
適化が確認されると、該追跡信号は更に該欠陥部の実際
の存在位置とそれに伴う信号損失を決定する為解析され
る。該第１の欠陥部に対する解析が完了した後、同じ検
査が第２番目の欠陥部に移行される。同じ最適化の為の
ルーチンが該第２番目の欠陥部の為の最適なパルス幅を
決定する為に使用される。

【００５５】光源５０は他の一連のパルスを発生し、又
その結果得られた追跡信号は再び前の追跡信号と置換さ
れる。最後の追跡信号は同じように全ての欠陥部の位置
を再特定し、該第２の欠陥部に対する最適化を確認し、
且つ該欠陥部に於ける損失を計算するために解析される
。かかる工程は、検出された欠陥部の数と同じ数だけ繰
り返される。若し、欠陥部が当初は、全く存在していな
い場合には、該試験信号は連続的により長いパルス幅を
持って再発生せしめられ、最大６μｓになるまで繰り返
される。

【００５６】上記した工程は従来のＯＴＤＲに対して明
らかに利点を有している。本発明に係るパルス幅の最適
化は損失に対して何ら感度を減少すること無しに近接し
て配置されている複数の欠陥部に対して良好な分解能を
提供出来る。該ＯＴＤＲの動的範囲（ｄｙｎａｍｉｃ　
ｒａｎｇｅ　）　は、それがピーク電力とパルス幅との
関数である事から、拡大され、又低Ｓ／Ｎ比が得られる
該追跡信号の過剰な増幅を伴う事なく達成しえる。

【００５７】然しながら、又改善の余地はある。即ち、
しきい値検出と損失部の位置の確認に関してである。本
発明は、付加的に該パルス幅の最適化とは独立に該欠陥
部の位置判断に対する正確の改良手段を提供するもので
ある。係る欠陥部の位置判断に於ける改良は、本発明の
基礎を形成するものであるが、整合フィルタ（“ｍａｔ
ｃｈｅｄ　ｆｉｌｔｅｒ”）を使用することにより達成
しえるものである。

【００５８】該整合フィルタは、非線型関数であり、デ
ィジタル処理に於いては知られているものであり、又逐
次的に定められたデータポイントに焦点を合わせるもの
であり更には、何れか一方側にある或る数のデータポイ
ントに対して焦点を合わせるものである。好ましい具体
例に於いては、該整合フィルタは、追跡信号に於ける一
組のデータポイントに関して逐次的に操作するものであ
り、例えば中心位置と基準位置との間で操作しても良く
、２個の先行するデータポイントと２個のそれに続くデ
ータポイントに間で操作を行ってもよい。

【００５９】各基準の位置に付いては、該整合フィルタ
関数ｆｍ’は以下の式により形成される。 ｆｍ’＝（ｐ１　＋　ｐ２　）　−　（　ｓ１　　＋　
　ｓ２　　）ここで、ｐ１と　ｐ２　は２個の先行する
データポイントの値であり、又ｓ１と　ｓ２　は２個の
それに続くデータポイントの値である。該整合フィルタ
関数はベースラインの高さが該欠陥部における損失に比
例するピークを発生するものである。

【００６０】更に別の工夫が上記の技術に必要とされる
。該整合フィルタにより解析される多数のデータポイン
トは実際には、パルス幅に対する関数である。特に、基
準位置（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｏｉｎｔ　）　必要で
あれば、それらの結合された時間的値（ｔｅｍｐｏｒａ
ｌ　ｖａｌｕｅ　）が、該パルス幅と等しいか或いはそ
れより大きい、該データポイントのグループに拡大され
るべきである。例えば、もし該パルス幅が１００ナノ秒
であるとして、サンプリング時間（データポイント幅）
が１００ナノ秒であるので一つの基準位置のみしか使用
する必要がない。

【００６１】然しながら、もし５００ナノ秒のパルス幅
が使用された場合には、中央位置若しくは基準位置は５
つの基準位置に拡大されなければならない。何れの場合
に於いても、４個の他の基準位置のみが解析され、つま
り該基準グループの左側に有る２個の基準位置と該基準
グループの右側に有る２個の基準位置が解析される。

【００６２】非反射損失に関する係るフィルタの応答は
最適なものである。然しながら、悪いことに、該整合フ
ィルタは反射に対して過度に反応し、それにより反射的
欠陥部で誤った情報を与える事になる。従って、本発明
は該整合フィルタを反射的損失と同時に非反射的損失の
検出にも使用する為には、該追跡信号から反射された信
号を取り除く為のクリッピングフィルタ（ｃｌｉｐｐｉ
ｎｇ　ｆｉｌｔｅｒ　）　を装備するものである。該ク
リッピングフィルタは単純に反射により発生されたあら
ゆる増加信号を平滑化する。

【００６３】係る平滑化は反射による立ち上がりエッジ
を検出する為の最小しきい値、例えば反射点の近傍に於
ける後方散乱レベルよりも信号が、０．５ｄＢ高い様な
しきい値を予め設定する事により達成される。該クリッ
ピングフィルタ及び整合フィルタは図３を参照する事に
より理解しえる。同図は元の信号とそれに関連したクリ
ッピングされた及び整合された信号をそれぞれ示してい
る。

【００６４】元の追跡信号が該クリッピングしきい値を
越えて増加する場合は何時でも該クリッピングフィルタ
は、反射に対応するデータポイントを平坦な線、つまり
反射に先行する該後方散乱レベルの値と置き換える。一
旦、該追跡信号がこのレベルに戻るか或いはこのレベル
よりも下に下がると、クリッピングは連続しなくなる。

【００６５】係る方法で、カプラ５２により生起せしめ
られた反射６２、予め知られていないコネクタ、スプラ
イス或いは破断により生起せしめられる反射６４、該光
ファイバー通路の端部ターミナルにより生起された反射
６６又はゴースト反射６８（ｇｈｏｓｔ　ｒｅｆｌｅｃ
ｔｉｏｎ　）の様な反射信号は平坦化される。整合フィ
ルタを用いたと同じ様に、該クリッピングフィルタルー
チンも該マイクロプロセッサ４０によって実行される。 該クリッピングルーチンを実行する以前に反射の強度を
計算する様な付加的な処理は任意的に提供されても良い
。

【００６６】該クリッピングフィルタの出力は該整合フ
ィルタに供給され、そこで図３に示す様な整合信号を発
生する。該整合信号に於ける全てのピーク値は光ファイ
バー通路に沿った損失部の概略の位置と対応しており又
それに比例している。この事は該損失が非反射性の欠陥
部７０（ピーク値の高さＡによってあらわされる損失値
）で有ったかどうか、或いはそれが反射６４（ピーク値
の高さＢによってあらわされる損失値）を持つような反
射損失で有ったかどうかに係わらず真実である。該整合
信号は各欠陥部に於ける実際の損失を決定する為に容易
に演算処理されうるものである。

【００６７】然しながら、従来の曲線近似法（ｃｕｒｖ
ｅ−ｆｉｔｔｉｎｇ　）　の技術は正しい損失を正確に
決定している事が判っている。従来の技術は、単に最小
自乗近似法を使用し欠陥部の前後における追跡信号の勾
配を計算するものである。該欠陥部の位置に於ける２つ
の概略の線の間の差が損失を表している。然しながら、
使用者は単に所定の損失しきい値を越える欠陥部に興味
を持っていた。

【００６８】以下に更に詳述する様に、損失しきい値は
、光ファイバーを試験する前に使用者により選択される
もので有っても良かった。該マイクロプロセッサ４０は
従って、該しきい値を越えた損失のみを記録する様にプ
ログラムされている。又該整合フィルタは光ファイバー
の長さは知られている（以下に説明する様に）ので光フ
ァイバーの端部ターミナルに於ける欠陥部６６は無視す
ることになり、又該ＰＲＯＭ４２に記憶されているプロ
グラムはその位置にまでのデータのみを処理する様に該
整合フィルタに指示を出すもので有った。

【００６９】上記の説明は、欠陥部を検出する為の又は
それに付随する損失を計算する為に使用される技術を説
明しているが、しかしながら該光ファイバーの通路に沿
った欠陥部の位置を特定する事が必要である。係る目的
は該欠陥部が反射性であるか（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）
　、非反射性で有るか（ｎｏｎ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ
）にもとずく２つの方法の一つにより容易に達成出来る
。もし、欠陥部が反射性であれば、反射の立ち上がりエ
ッジは（第１のデータポイントで後方散乱レベルより０
．５ｄＢ高いレベルに上昇する）該クリッピングルーチ
ンの間に該マイクロプロセッサ４０により記録されうる
ものである。該反射の立ち上がりエッジは該欠陥部の存
在位置に殆ど正確に対応している。

【００７０】又、非反射性の損失に対しては、該欠陥部
の存在位置は整合信号に於けるピーク値の立ち上がりエ
ッジに対応する。係るデータポイントは該整合信号のベ
ースラインより例えば０．１ｄＢ高い該整合信号内での
上昇が検出される事によって識別されうるものである。 従って、クリッピングフィルタと整合フィルタの使用は
、より簡単でより早くそして然かも被試験光ファイバー
（ＦＵＴ）に沿った損失部の測定とその位置の検出に付
いての高度の正確性とを提供するものである。

【００７１】本発明に係るＯＴＤＲ１０の動作は図４、
５及び６を参照する事によって良く理解しえるものであ
る。例示的な形式の表示装置１４とキーボード１６が図
４に示されている。表示装置１４は液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）で構成され、複数の表示手段と数字表示領域とを含
んでいる。

【００７２】検査表示目的の為に使用される２つの表示
手段は、『テスト』（“ＴＥＳＴ”）表示７２と『バッ
テリ　　低電圧』（“ＢＡＴＴ．　　ＬＯＷ”）表示７
４である。『テスト』表示７２は該ＯＴＤＲ１０の検査
に関する自己テスト（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｅｌｆ−
ｔｅｓｔ）　の間点灯するものである。又『バッテリ　
　低電圧』表示７４は、携帯用電源３６の電圧が約６．
２ボルト以下に低下した場合には何時でも点灯するもの
である。

【００７３】他の２つの表示手段は与えられた欠陥部へ
の距離に関するものである。『以下』（“ＬＥＳＳ　　
ＴＨＡＮ”）表示７６は該被試験光ファイバー（ＦＵＴ
）の端部に近い、例えば５０メートル以内に欠陥部が存
在する事を示す場合に使用される。『範囲外』（“ＯＵ
Ｔ　　ｏｆ　　ＲＡＮＧＥ”）表示７８は該光ファイバ
ーの通路の端部ターミナルが該ＯＴＤＲ１０の範囲をこ
えている、例えば約５０キロメートルより長い距離にあ
ると言う場合を示すのに使用される。

【００７４】該表示装置１４の左側に沿って設けられて
いる最後の表示手段は『走査』（“ＳＣＡＮ”）表示８
０であり測定走査中は点灯せしめられる。該表示装置１
４の上側に沿って設けられている３つの表示手段は使用
者入力をプログラムする時に使用されるものである。 『単位』（“Ｕｎｉｔｓ”）表示８２は使用者が、該欠
陥部までの距離が与えられる線型単位（ｌｉｎｅａｒ　
ｕｎｉｔｓ）　を定義する時に点灯されるものである。 『インデックス』（“Ｉｎｄｅｘ”）表示８４は、使用
者が該被試験光ファイバー（ＦＵＴ）の屈折率を入力し
ている時に点灯せしめられる。『しきい値』（“Ｔｈｒ
ｅｓｈ”）表示８６は使用者が損失検出に関する最小の
しきい値を設定している時に点灯するものである。

【００７５】該表示装置の主要部分は該欠陥部迄の距離
を表示する為の数値領域８８を含むものである。該領域
８８に近接して、メートル、キロメートル、フィート、
及びマイル等の単位に関する略記号を含んでいる領域９
０が設けられている。該領域９０に於ける単位の一つの
みが使用者の選択により点灯される。係る領域の下の方
には、『マルチイベント』（“Ｍｕｌｔｉ　　Ｅｖｅｎ
ｔ”）表示９２、イベント番号領域９４及びデシベルで
表示されるイベント損失の為の数値領域９６とが設けら
れている。

【００７６】本発明に於ける好ましい具体例に於いては
、キーボード１６は３つのキーのみを含むものであり、
即ち、『オン／オフ』キー９８、『エンター／ＳＣＡＮ
』キー１００（“Ｅｎｔｅｒ／ＳＣＡＮ”）、『オプシ
ョン／ＮＥＸＴ』キー１０２である。係るキーの機能は
図５及び図６を参照する事により理解されるであろう。 既に明らかになっている様に、使用者と該ＯＴＤＲ１０
とのインターフエースは、キー１００と１０２に関する
二重の機能をこれ等のキーが押圧された時にそのユニッ
トが存在する特定のモードに基づいて提供することによ
って簡単化しえるものである。

【００７７】図５を参照すると、該ＯＴＤＲ１０に対す
る使用者のプログラミングに関するフローチャートが説
明されている。使用者はそれぞれの試験を取り巻く特定
の条件に関して試験の精度を向上させる為に多くのパラ
メータを入力しても良い。係るプログラムに関するコー
ディングは該ＰＲＡＭ４２内に包含されている。第１の
ステップ（１０４）はオン／オフキー９８を押圧する事
により当該装置をオン状態にする。

【００７８】一方、該フローチャートにも又図６にも説
明されてはいないが、該ＯＴＤＲ１０はもし所定の期間
、不動作の状態が継続された場合には、該装置は自動的
にオフとなる様に特徴付けられている事は理解されてい
るものである。使用者は次いでステップ（１０６）に於
いて、オプション／ＮＥＸＴキー１０２を少なくとも２
秒間押圧する事により、入力プログラムにアクセスする
。この事は、パラメータ表示８２、８４及び８６をステ
ップ（１０８）に於いて点灯させる。

【００７９】該ＯＴＤＲ１０が求める第１のパラメータ
は距離が表示されるべき単位である。従って、ユニット
表示８２は、ステップ（１１０）で領域９０に於ける現
在選択されている単位と共に点滅を開始する。もし、使
用者がその単位を変更したい場合には、ステップ（１１
２）に於いてエンター／ＳＣＡＮキー１００が押圧され
る。

【００８０】これは、オプション／ＮＥＸＴキー１０２
を押圧する事により、多数の単位間を切替える事が可能
である。該キーが押圧されると、該領域９０に於ける異
なる単位が点滅を開始し、現在選択されている単位を表
示する。（ステップ１１４）所望の単位が点滅すると、
エンター／ＳＣＡＮキー１００が再度押圧される。（ス
テップ１１６）現在の単位は次いでＲＡＭ４４に記録さ
れる。（ステップ１１８）

【００８１】図示されていないバックアップバッテリが
該装置が何らかの原因で遮断された時に該ＲＡＭ４４に
電源の供給を維持させる為に設けられている。プログラ
ム論理は次いでステップ１１０に戻される。　　　　こ
れは使用者がその考え方を未だ変更しえる事を意味し、
又次善の考察に基ずき、異なる単位が好ましいと判断し
た場合には上記のステップを繰り返す事を意味している
。一旦、適性な単位が選択されてしまうと、オプション
／ＮＥＸＴキー１０２はステップ１２０で押圧されても
良くそれにより屈折率の選択を許容させるプログラムを
進めることになる。

【００８２】係る選択ルーチンは、単位を選択する為の
ルーチンと非常に似ている。第１に、インデックス表示
８４は、点滅を開始し、そして現在の屈折率が数値領域
８８において表示される。（ステップ１２２）もし、使
用者がその屈折率を変更しようと望んだ場合には、エン
ター／ＳＣＡＮキー１００が押圧される。（ステップ１
２４）現在の屈折率が領域８８に於いて表示される。該
屈折率はオプション／ＮＥＸＴキー１０２を押圧するこ
とによって調整されても良い。

【００８３】係る開示された具体例において、使用しえ
る値の範囲は１．４００から１．６００である。該オプ
ション／ＮＥＸＴキー１０２を押圧することにより、該
屈折率は１／１０００の増加分だけ増加することになる
。（ステップ１２６）係る選択工程をスピードアップす
る為に、係る値を介したステッピングは若し該オプショ
ン／ＮＥＸＴキー１０２が２秒以上の間ダウン状態に保
持されているならば、高速モードに切替えられる。好ま
しい屈折率が表れた時には、エンター／ＳＣＡＮキー１
００が再度押圧される。（ステップ１２８）

【００８４
】現在の屈折率は次いでＲＡＭ４４に記録される。（ス
テップ１３０）これは、該プログラム論理をステップ１
２２に戻しそれによりもし以前に選択されたものがエラ
ーで有った場合に該屈折率を改定する為の第２の機会が
与えられる。一旦、適当な屈折率が選択されてしまうと
、オプション／ＮＥＸＴキー１０２は、プログラムを進
行させ欠陥部の損失しきい値の選択が認められる為に、
再度押圧されても良い。　　（ステップ１３２）係る選
択ルーチンは又単位と屈折率の選択の為のルーチンと同
じものである。

【００８５】第１に、しきい値表示８６が点滅を開始し
、又現在の欠陥部の損失しきい値は数値領域８８に於い
て表示される。　　（ステップ１３４）もし、使用者が
損失しきい値を変更したいと望む場合には、エンター／
ＳＣＡＮキー１００が押圧される。（ステップ１３６）
現在のしきい値が領域８８に表示される。該しきい値は
オプション／ＮＥＸＴキー１０２を押圧する事により調
整されても良い。

【００８６】該キーが押圧されると、該領域８８に於い
て、現在選択されているしきい値を表示する為、異なっ
た値が表示される。（ステップ１３８）開示された具体
例においては、該しきい値は０．５ｄＢと６．０ｄＢと
の間の範囲内で０．５ｄＢの増加分に基づいて増加され
ても良い。所望の欠陥部損失しきい値が現れたらエンタ
ー／ＳＣＡＮキー１００が再び押圧される。（ステップ
１４０）

【００８７】その時のしきい値が次いでＲＡＭ４４に記
録される。（ステップ１４２）この結果、該プログラム
論理はステップ１３４に戻り、もし前に選択された値が
誤りであった場合にそのしきい値を変更する為の第２の
機会が与えられる。もし、他のパラメータが変更を必要
としない場合に、オン／オフキー９８がステップ１１０
、１２２或いは１３４において押圧されても良い。そう
する事は、入力パラメータプログラムから離れることに
なる。

【００８８】更に図６を参照する事により、該ＯＴＤＲ
１０の試験及び測定工程が他のフロチャートの形式で説
明される。試験工程は使用者の準備工程から開始される
。（ステップ１５０）この工程は、図５で説明したプロ
グラミング工程を含んでおり、該被試験光ファイバー（
ＦＵＴ）の端部近傍を光学的ポート部１８に接続させる
他の工程が含まれている。

【００８９】該ＯＴＤＲ１０は、電話ケーブル、地域ネ
ットワークに於ける電信網、或いは飛行機とかボートの
様な乗り物内に於けるデータ通信線等に使用される如き
広範囲な多目的を持つ光ファイバーを試験するのに使用
される。一旦、使用者側の準備が完了すると、オン／オ
フキー９８が押圧される。（ステップ１５２）

【００９
０】次いで、マイクロプロセッサ４０がテスト表示７２
を発光させ、検査と調整プログラムを実行し（ステップ
１５４）、又当該システムの状態を示す為のフラグを戻
す。（ステップ１５６）若し、該フラグが該システム内
の誤りを示す場合には、内部エラーコードと共に領域８
８に於いて『エラー』の字句が表示され、当該プログラ
ムは打ち切られる。（ステップ１５８）

【００９１】そ
の他の場合には、該プログラムは、『ＲＥＡＤＹ』表示
を表示する事により継続される。（ステップ１６０）使
用者が又準備完了であればエンター／ＳＣＡＮキー１０
０が押圧される。（ステップ１６２）該エンター／ＳＣ
ＡＮキー１００が押圧される事により、第１の試験パル
ス（５０ナノ秒（ｎｓ）が発生される。上述した様に、
一連の２５６パルスが実際に発生される。 係る一連のパルス群からの該追跡信号は次いで記録され
る。（ステップ１６４）

【００９２】該マイクロプロセッサ４０は先ず係る追跡
結果を解析し、該光ファイバー通路の総合長さを計算す
る。（ステップ１６６）若し、その長さが４０キロメー
トルより長い場合には、範囲外表示７８が点灯し、残り
の試験が行われる間点灯し続ける。（ステップ１６８、
１７０）光ファイバー通路の長さが該追跡信号の立ち下
がりエッジを検出する事により決定される。

【００９３】かかる立ち下がりエッジを検出する為に、
バックグランドノイズより高い予め定められたしきい値
（例えば１．７ｄＢ）が使用される。該ＯＴＤＲ１０が
該光ファイバーの通路長さを計算した後、該ＯＴＤＲは
上記したクリッピングフィルターと整合フィルタとを使
用して全ての欠陥部を追跡する。（ステップ１７２）該
マイクロプロセッサ４０は次いでそれぞれの事象発生部
位（ｅｖｅｎｔ）に対して最適なパルス幅を決定する為
にそれぞれの欠陥部を個々に検査する。（ステップ１７
４）

【００９４】若し、前のパルス幅が最適で無い場合
には、新しいパルス幅が計算されとの一連のパルスが発
生される。（ステップ１７６）該クリッピングと整合フ
ィルタは該欠陥部を検出しその位置を決定する為に再び
使用され、又その検査に於いて当該事象発生部位（ｅｖ
ｅｎｔ）に於ける損失が、上記した曲線近似法の技術に
より計算される。（ステップ１７８、１８０）係る工程
は、それぞれの事象発生部位（ｅｖｅｎｔ）に対して繰
り返される。 （ステップ１８２）

【００９５】全ての事象発生部位が測定された後に、第
１の事象発生部位に関する情報（領域８８に於ける距離
及び領域９６に於ける損失）が表示される。（ステップ
１８４）もし、複数の事象発生部位が存在する場合には
、『マルチイベント』（Ｍｕｌｔｉ　　Ｅｖｅｎｔ）表
示９２が発光され領域９４に於いて当該事象発生部位の
連続数が表示される。オプション／ＮＥＸＴキー１０２
が押圧されると（ステップ１８６）、次の事象発生部位
に関する情報が表示される。（ステップ１８８）該光フ
ァイバーの長さが最後の事象発生部位として任意的に表
示されても良い。

【００９６】該光ファイバーの端部には実質的な欠陥部
は存在していないので、損失表示領域９６は無関係なも
のとなる。しかしながら、該ＯＴＤＲ１０は該領域９６
を、該領域８８に於いて示された距離が該光ファイバー
の長さである事を示す為に、該損失表示領域９６では通
常使用されない記号、例えば２個のマイナス符号“−−
”を表示する事により使用することは効果的である。 上記に説明した事は、光学的時間領域反射計に関する新
規で且つ有利な設計を与えるものである。

【００９７】又、係る設計により、欠陥部の正確な存在
位置の測定を含む欠陥部の自動検出方法を提供するもの
である。最も重要な事は、本発明に係る装置は使用方法
が簡単で操作する人に最小の訓練と最小の対話を要求す
るのみである。

【００９８】本発明に係る装置は特別の具体例を参照し
て説明されて来たが、係る説明は本発明がかかる具体例
に限定される事を意味するものではない。開示された具
体例に関する多くの変形例、或いは本発明に係る別の具
体例は該本発明に係る説明を参照することにより当業者
に明らかとなろう。例えば、本発明に係る説明では、追
跡信号を画像表示することは説明されてはいないが、本
発明に於いては、画像処理結果を出力する為に任意のプ
リンタ／プロッタ或いは表示手段（ＣＲＴ）を結合する
ことは簡単に出来るものである。

【００９９】本発明は又被試験光ファイバーの遠く離れ
た端部に接続される遠隔の光源を用いて使用するのに適
用する事もできる。従って、添付の請求範囲は本発明の
真の範囲内に含まれる係る変形態様もカバーするもので
あると理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に於いて構成された光学欠陥部検
出装置の概略図であり、内部部品を示す為に部分的に欠
如部が設けられている。

【図２】図２は本発明に係る電気的且つ光学的サブシス
テムに関するブロックダイアグラムである。

【図３】図３は、元の追跡信号とクリッピング及び整合
フィルターにより発生された対応する信号を示すグラフ
である。

【図４】図４は本発明にかかる一具体例に於いて使用さ
れる表示装置の上部平面図である。

【図５】図５は本発明に係るＯＴＤＲを準備する為のプ
ログラム工程を説明するフローチャートである。

【図６】図６は光ファイバーに沿って存在する欠陥部を
検出とその存在位置を確認するに際しての該ＯＴＤＲに
よって実行される工程を説明するフローチャートであり
、該パルス幅を最適化する工程と整合フィルターとクリ
ッピングフィルターの使用を含んでいる。

【符号の説明】

１０…光学的時間領域反射計、ＯＴＤＲ１２…ハウジン
グ部 １４…表示装置 １６…キーボード １８…ポート部 ２０…電子回路 ２２…蓋部 ２４…ラッチ ３６…バッテリ ４０…マイクロプロセッサ ４２…ＲＯＭ ４４…ＲＡＭ ４６…タイマ ４８…電圧制御手段 ５０…光源 ５２…カプラ ５４…受光手段 ５６…増幅器 ５８…Ａ／Ｄコンバータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ファイバーの端部近傍から発生され
   、少なくとも一つの離散的な損失を含んでいる光学的信
   号を受光する手段、該受光手段を該光ファイバーの端部
   近傍に光学的にカップリングさせる手段、及び該受光手
   段と接続され、該光ファイバーに於ける該離散的損失を
   検出するための整合フィルタを含んでいる演算処理手段
   から構成されている事を特徴とする光ファイバーに於け
   る欠陥部検出装置。
2. 【請求項２】　　該光学的信号は該光ファイバー内に於
   ける後方散乱或いは反射から発生されたものであり且つ
   該装置は、該光学的信号を該整合フィルタ手段に適用す
   る以前に、該光学的信号から該反射要素を除外する為の
   クリッピングフィルター手段を含んでいる事を特徴とす
   る請求項１記載の検出装置。
3. 【請求項３】　　該光学的信号内に於ける該離散的損失
   は該光ファイバー内の欠陥部に対応しており、且つ、該
   整合フィルタ手段は更に該光ファイバーの端部近傍から
   その欠陥部に到るおおよその距離を計算するものである
   事を特徴とする請求項１記載の検出装置。
4. 【請求項４】　　該クリッピングフィルター手段は更に
   該光ファイバーの端部近傍から各反射に到るおおよその
   距離を計算するものである事を特徴とする請求項２記載
   の検出装置。
5. 【請求項５】　　光源該光源を該光ファイバーの端部近
   傍に接続させる為の光学的カプラ、該光学的カプラに接
   続され、該光ファイバーの端部近傍から発生される光学
   的信号を検出する為の受光手段であり、又該光学的信号
   は該光ファイバーを通して光パルスを伝播させた場合に
   発生される後方散乱と反射から生起されるものであり、
   該光パルスは公知のパルス幅を有するものであり、該受
   光手段により検出された該光学的信号を演算する手段で
   あって、且つ該演算手段は該光ファイバーから反射要素
   を取り除く為のクリッピングフィルター手段と該光学的
   信号内の離散的損失を検出する為の整合フィルタ手段と
   を含むものであり更に該光源と該演算処理手段に電力を
   供給する為の手段とを含んでいる事を特徴とする光ファ
   イバーを試験する為の光学的時間領域反射計。