JPH04230825A - オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ - Google Patents
オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータInfo
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- JPH04230825A JPH04230825A JP3122528A JP12252891A JPH04230825A JP H04230825 A JPH04230825 A JP H04230825A JP 3122528 A JP3122528 A JP 3122528A JP 12252891 A JP12252891 A JP 12252891A JP H04230825 A JPH04230825 A JP H04230825A
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- optical fiber
- front panel
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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
- G01M11/3109—Reflectometers detecting the back-scattered light in the time-domain, e.g. OTDR
- G01M11/3145—Details of the optoelectronics or data analysis
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Optical Communication System (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オプティカル・タイム
・ドメイン・リフレクトメータ(以下、OTDRと略す
)、特にフロントパネルのコネクタ近辺の状態を検査す
る能力を持つOTDRに関する。
・ドメイン・リフレクトメータ(以下、OTDRと略す
)、特にフロントパネルのコネクタ近辺の状態を検査す
る能力を持つOTDRに関する。
【0002】
【従来の技術】OTDRは、光ファイバケーブルなどの
ような光伝送線の検査、即ちファイバ中を伝わる光信号
の品質に影響を与える断線や欠陥の有無を検査するもの
である。OTDRで光ファイバを検査するには、被試験
光ファイバをフロントパネルのコネクタにつなぎ、光検
出器の光パルスを光ファイバに送出する。レイリー散乱
により光ファイバから散乱され戻ってくる光は、光パル
ス送出の繰り返しの合間に、OTDRの受光回路にある
アバランシェフォトダイオードなどのような光検出器に
入力される。光検出器は散乱され戻ってきた光信号を電
気信号に変え、電気信号は増幅されサンプリングされて
表示装置に表示される。
ような光伝送線の検査、即ちファイバ中を伝わる光信号
の品質に影響を与える断線や欠陥の有無を検査するもの
である。OTDRで光ファイバを検査するには、被試験
光ファイバをフロントパネルのコネクタにつなぎ、光検
出器の光パルスを光ファイバに送出する。レイリー散乱
により光ファイバから散乱され戻ってくる光は、光パル
ス送出の繰り返しの合間に、OTDRの受光回路にある
アバランシェフォトダイオードなどのような光検出器に
入力される。光検出器は散乱され戻ってきた光信号を電
気信号に変え、電気信号は増幅されサンプリングされて
表示装置に表示される。
【0003】被試験光ファイバがフロントパネルのコネ
クタに適切に接続されていない場合には、光ファイバに
送出する光パルスの光量と、戻ってくるレイリー散乱光
は大幅に減ってしまう。フロントパネルでの接続状態を
検査する一つの方法は、光ファイバから戻ってくる光量
と用意した基準値とを比較するというもので、もし光量
が基準値よりも少なければ、接続が適切でないことがわ
かるというものである。しかし、この方法は正確性に欠
ける。例えば、光送出器の出力光量が少なければ、フロ
ントパネルでの接続状態が不良の場合と同じ結果がでて
しまうのである。
クタに適切に接続されていない場合には、光ファイバに
送出する光パルスの光量と、戻ってくるレイリー散乱光
は大幅に減ってしまう。フロントパネルでの接続状態を
検査する一つの方法は、光ファイバから戻ってくる光量
と用意した基準値とを比較するというもので、もし光量
が基準値よりも少なければ、接続が適切でないことがわ
かるというものである。しかし、この方法は正確性に欠
ける。例えば、光送出器の出力光量が少なければ、フロ
ントパネルでの接続状態が不良の場合と同じ結果がでて
しまうのである。
【0004】他の方法としては、日立製作所製のMW9
10A型OTDRに使われているものがある。このOT
DRは、出力レベルが既知の発光ダイオード(LED)
の出力端子を装置の後側に具えている。LEDの出力は
、光ジャンパ・ケーブルを経由してOTDRのフロント
パネルのコネクタに入力される。LEDからの入力はO
TDRに表示され、フロントパネルでの接続状態の良否
に従って補正値を決定するというものである。しかし、
この方法は、接続状態に不良がないことを保証するもの
ではない。
10A型OTDRに使われているものがある。このOT
DRは、出力レベルが既知の発光ダイオード(LED)
の出力端子を装置の後側に具えている。LEDの出力は
、光ジャンパ・ケーブルを経由してOTDRのフロント
パネルのコネクタに入力される。LEDからの入力はO
TDRに表示され、フロントパネルでの接続状態の良否
に従って補正値を決定するというものである。しかし、
この方法は、接続状態に不良がないことを保証するもの
ではない。
【0005】多くのOTDRは、光送出器の出力を被試
験光ファイバに送出するか又は光ファイバからの後方散
乱光を受光回路へと導くか選択するために、ブラッグ・
セルなどの光変調素子を電圧制御方向性光結合器(オプ
ティカル・カプラ)として使っている。ブラッグ・セル
を光送出モードにすると、受光回路への被試験光ファイ
バからの後方散乱光は遮断される。このブラッグ・セル
の性質は、光ファイバの継ぎ目やコネクタが原因で起こ
る被試験光ファイバからの大振幅を持つ反射光を遮断す
る場合には有効である。大振幅の反射光は光検出器に過
大な電気パルス出力を発生させるが、この電気パルスは
検出器の蓄積時間のためにほぼ指数関数的に減衰する。 このようなパルスの鈍った立ち下がり部分をパルスのテ
イルと呼ぶが、この場合には検出器テイルと呼ぶことに
する。よって、大振幅の反射光データを表示するときに
は、この検出器の蓄積効果により 、特徴的な鈍い検出
器テイルが現れる。大振幅の反射光を遮断すれば、検出
器テイルに隠れている事象も調べることができる。しか
し、以下のような課題がある。
験光ファイバに送出するか又は光ファイバからの後方散
乱光を受光回路へと導くか選択するために、ブラッグ・
セルなどの光変調素子を電圧制御方向性光結合器(オプ
ティカル・カプラ)として使っている。ブラッグ・セル
を光送出モードにすると、受光回路への被試験光ファイ
バからの後方散乱光は遮断される。このブラッグ・セル
の性質は、光ファイバの継ぎ目やコネクタが原因で起こ
る被試験光ファイバからの大振幅を持つ反射光を遮断す
る場合には有効である。大振幅の反射光は光検出器に過
大な電気パルス出力を発生させるが、この電気パルスは
検出器の蓄積時間のためにほぼ指数関数的に減衰する。 このようなパルスの鈍った立ち下がり部分をパルスのテ
イルと呼ぶが、この場合には検出器テイルと呼ぶことに
する。よって、大振幅の反射光データを表示するときに
は、この検出器の蓄積効果により 、特徴的な鈍い検出
器テイルが現れる。大振幅の反射光を遮断すれば、検出
器テイルに隠れている事象も調べることができる。しか
し、以下のような課題がある。
【0006】
【発明の解決しようとする課題及び目的】従来のOTD
Rでは、ブラッグ・セルをオプティカル・カプラとして
使うと、送出されたパルスがセルを通り抜けるまで光送
出モードに維持されているので、ブラッグ・セルがモー
ドを切換えている間に戻ってくる、フロントパネルのコ
ネクタでの反射光と被試験光ファイバからの後方散乱光
の一部は受光回路に入力されないことになり、これら反
射光を測定することは不可能であった。そこで本発明の
目的は、ブラッグ・セルをオプティカル・カプラとして
用いながらフロントパネルのコネクタ近辺での反射光を
捕らえることを可能にすることである。本発明の他の目
的は、OTDR内部で基準となる後方散乱光のデータを
得ることを可能にし、該データを用いてOTDRの回路
郡の状態を正確に決定することである。本発明のさらに
他の目的は、フロントパネルのコネクタと被試験光ファ
イバとの接続状態の検査を可能にすることである。
Rでは、ブラッグ・セルをオプティカル・カプラとして
使うと、送出されたパルスがセルを通り抜けるまで光送
出モードに維持されているので、ブラッグ・セルがモー
ドを切換えている間に戻ってくる、フロントパネルのコ
ネクタでの反射光と被試験光ファイバからの後方散乱光
の一部は受光回路に入力されないことになり、これら反
射光を測定することは不可能であった。そこで本発明の
目的は、ブラッグ・セルをオプティカル・カプラとして
用いながらフロントパネルのコネクタ近辺での反射光を
捕らえることを可能にすることである。本発明の他の目
的は、OTDR内部で基準となる後方散乱光のデータを
得ることを可能にし、該データを用いてOTDRの回路
郡の状態を正確に決定することである。本発明のさらに
他の目的は、フロントパネルのコネクタと被試験光ファ
イバとの接続状態の検査を可能にすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、フロ
ントパネルのコネクタとオプティカル・カプラとの間に
基準用光ファイバを置くことを特徴とする。これにより
、フロントパネルのコネクタでの反射光がブラッグ・セ
ルに届くまでの時間を遅らせ、ブラッグ・セルがモード
を切り換えるのに必要な時間を稼ぐことができる。さら
に、この基準用光ファイバからの後方散乱光を測定する
ことにより、基準となる後方散乱光データを得ることが
できる。
ントパネルのコネクタとオプティカル・カプラとの間に
基準用光ファイバを置くことを特徴とする。これにより
、フロントパネルのコネクタでの反射光がブラッグ・セ
ルに届くまでの時間を遅らせ、ブラッグ・セルがモード
を切り換えるのに必要な時間を稼ぐことができる。さら
に、この基準用光ファイバからの後方散乱光を測定する
ことにより、基準となる後方散乱光データを得ることが
できる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明のOTDRの一実施例のブロ
ック図を表している。シングルモード、又はマルチモー
ド用光送出器10は、被試験光ファイバ18に送出する
光パルスを発光する。光送出器10の出力は、オプティ
カル・カプラ12を経由して基準用光ファイバ14に供
給される。なお、光ファイバ14はシングルモード、又
はマルチモード光ファイバである。基準用光ファイバ1
4は、OTDRのフロントパネルのコネクタ16に接続
され、また、被試験光ファイバ18もフロントパネルの
コネクタ16に接続される。
ック図を表している。シングルモード、又はマルチモー
ド用光送出器10は、被試験光ファイバ18に送出する
光パルスを発光する。光送出器10の出力は、オプティ
カル・カプラ12を経由して基準用光ファイバ14に供
給される。なお、光ファイバ14はシングルモード、又
はマルチモード光ファイバである。基準用光ファイバ1
4は、OTDRのフロントパネルのコネクタ16に接続
され、また、被試験光ファイバ18もフロントパネルの
コネクタ16に接続される。
【0009】被試験光ファイバ18に光パルスを送出す
ると、後方散乱された反射光が戻ってくるが、この反射
光はフロントパネルのコネクタ16、基準用光ファイバ
14、オプティカル・カプラ12を経由して受光回路2
2の光検出器20に入力される。光検出器20は、戻っ
てきた反射光を電気信号に変え、電気信号は、受光回路
22の増幅器24により増幅され、電子回路及び表示回
路郡26(以下、回路郡26と略す)にあるデータサン
プリング回路でサンプリングされてデータ処理され、こ
のデータが表示装置(図示せず)に表示される。実施例
のオプティカル・カプラ12はブラッグ・セルで、光パ
ルスをフロントパネルのコネクタ16に導き、光送出モ
ードでは被試験光ファイバ18から戻ってくる光を遮断
すると共に、受光モードでは被試験光ファイバ18から
戻ってくる光を光検出器20に供給する。
ると、後方散乱された反射光が戻ってくるが、この反射
光はフロントパネルのコネクタ16、基準用光ファイバ
14、オプティカル・カプラ12を経由して受光回路2
2の光検出器20に入力される。光検出器20は、戻っ
てきた反射光を電気信号に変え、電気信号は、受光回路
22の増幅器24により増幅され、電子回路及び表示回
路郡26(以下、回路郡26と略す)にあるデータサン
プリング回路でサンプリングされてデータ処理され、こ
のデータが表示装置(図示せず)に表示される。実施例
のオプティカル・カプラ12はブラッグ・セルで、光パ
ルスをフロントパネルのコネクタ16に導き、光送出モ
ードでは被試験光ファイバ18から戻ってくる光を遮断
すると共に、受光モードでは被試験光ファイバ18から
戻ってくる光を光検出器20に供給する。
【0010】OTDRに基準用光ファイバ14を設けた
ことにより、被試験光ファイバ18とは独立に、検査の
際に基準とする基準後方散乱光データが設定可能になっ
た。基準用光ファイバ14での後方散乱光は、受光回路
22で電気信号に変換され、増幅される。続いて、回路
郡26でサンプリングされて基準後方散乱光データが設
定される。この基準後方散乱光データと被試験光ファイ
バ18から得られる後方散乱光データとを比較すること
により、フロントパネルのコネクタ16での損失率が決
定でき、被試験光ファイバ18とOTDRとの接続状態
の良否を検査することができる。
ことにより、被試験光ファイバ18とは独立に、検査の
際に基準とする基準後方散乱光データが設定可能になっ
た。基準用光ファイバ14での後方散乱光は、受光回路
22で電気信号に変換され、増幅される。続いて、回路
郡26でサンプリングされて基準後方散乱光データが設
定される。この基準後方散乱光データと被試験光ファイ
バ18から得られる後方散乱光データとを比較すること
により、フロントパネルのコネクタ16での損失率が決
定でき、被試験光ファイバ18とOTDRとの接続状態
の良否を検査することができる。
【0011】さらには、この基準後方散乱光データを、
OTDRの光送出回路及び受光回路の作動状態の自己診
断テストに使う。最初に工場での校正において、基準用
光ファイバからの後方散乱光を初期基準後方散乱光デー
タとして測定し、以後、OTDRにはその値が設定され
記憶されている。OTDRの電源を入れる度に、具えて
いる自己診断テストにより基準用光ファイバからの後方
散乱光を基準後方散乱光データとして測定し、工場での
初期基準後方散乱光データの結果と比較することにより
光送出回路及び受光回路の現状態を診断する。僅かでも
初期基準後方散乱光データからのズレがあれば、光送出
回路及び受光回路の例えば受光回路の増幅段の利得など
は自動的に調整され校正される。
OTDRの光送出回路及び受光回路の作動状態の自己診
断テストに使う。最初に工場での校正において、基準用
光ファイバからの後方散乱光を初期基準後方散乱光デー
タとして測定し、以後、OTDRにはその値が設定され
記憶されている。OTDRの電源を入れる度に、具えて
いる自己診断テストにより基準用光ファイバからの後方
散乱光を基準後方散乱光データとして測定し、工場での
初期基準後方散乱光データの結果と比較することにより
光送出回路及び受光回路の現状態を診断する。僅かでも
初期基準後方散乱光データからのズレがあれば、光送出
回路及び受光回路の例えば受光回路の増幅段の利得など
は自動的に調整され校正される。
【0012】図2は、ブラッグ・セルがオプティカル・
カプラとして使われている、従来のOTDRが被試験光
ファイバからの後方散乱光データを表示した場合の典型
的な例を示している。垂直軸の単位はdB、水平軸はフ
ィート又はメートルである。表示の左側端には信号レベ
ルの立ち上がりがみられるが、ここには本来フロントパ
ネルのコネクタでの反射光パルスのデータが示されるは
ずである。このデータの損失もしくは欠落は、光パルス
を送出し終えた後もブラッグ・セルが光検出器20への
後方散乱光を遮断していることが原因である。ブラッグ
・セルが受光モードに切換わったところで、被試験光フ
ァイバからの信号レべルが後方散乱光レベルに上昇して
いることがわかる。そこで、基準用光ファイバ14をフ
ロントパネルのコネクタ16の前段に挿入すれば、フロ
ントパネルのコネクタから戻ってくる反射光パルスが、
セルに届く前に必要な遅延時間、つまり、ブラッグ・セ
ルが送出モードから受光モードに切換わるための時間を
得ることができる。これによりフロントパネルのコネク
タでの反射光パルスのデータを得ることができる。
カプラとして使われている、従来のOTDRが被試験光
ファイバからの後方散乱光データを表示した場合の典型
的な例を示している。垂直軸の単位はdB、水平軸はフ
ィート又はメートルである。表示の左側端には信号レベ
ルの立ち上がりがみられるが、ここには本来フロントパ
ネルのコネクタでの反射光パルスのデータが示されるは
ずである。このデータの損失もしくは欠落は、光パルス
を送出し終えた後もブラッグ・セルが光検出器20への
後方散乱光を遮断していることが原因である。ブラッグ
・セルが受光モードに切換わったところで、被試験光フ
ァイバからの信号レべルが後方散乱光レベルに上昇して
いることがわかる。そこで、基準用光ファイバ14をフ
ロントパネルのコネクタ16の前段に挿入すれば、フロ
ントパネルのコネクタから戻ってくる反射光パルスが、
セルに届く前に必要な遅延時間、つまり、ブラッグ・セ
ルが送出モードから受光モードに切換わるための時間を
得ることができる。これによりフロントパネルのコネク
タでの反射光パルスのデータを得ることができる。
【0013】基準用光ファイバ14の長さの最小値は、
送出する光パルスのパルス幅に依存する。基準用光ファ
イバ14の長さは、すくなくとも光送出器10から出力
される光パルスのパルス幅と同じでなければならない。 好適実施例では、光が10ns/mで伝搬する光ファイ
バ中を、最大パルス幅が50m、即ち、伝搬時間でいえ
ば500n秒の光パルスが往復すると想定して基準用光
ファイバの長さを100mとしている。パルス幅を50
mとしたのは、OTDRの解像度を落とすことなく、被
試験光ファイバ18から戻ってくる後方散乱光を適当な
レベルで得ることができるからである。光パルスは、ブ
ラッグ・セルを経由し、基準用光ファイバ14からフロ
ントパネルのコネクタ16を経由して行くが、このフロ
ントパネルのコネクタ16で反射光が生じ、基準用光フ
ァイバ14に沿って反射光は送り返される。ブラッグ・
セルおいては、送り出される送出パルスの終端と戻って
くる反射パルスの先端との時間間隔は少なくとも500
n秒あれば良い。この時間のうちにブラッグ・セルは、
受光回路22を遮蔽し送出パルスは通す光送出モードか
ら、光を受光回路22へと導く受光モードに切換わる。 反射光が受光回路22に入ると、フロントパネルのコネ
クタによる反射光パルスについてのデータが取り込まれ
る。
送出する光パルスのパルス幅に依存する。基準用光ファ
イバ14の長さは、すくなくとも光送出器10から出力
される光パルスのパルス幅と同じでなければならない。 好適実施例では、光が10ns/mで伝搬する光ファイ
バ中を、最大パルス幅が50m、即ち、伝搬時間でいえ
ば500n秒の光パルスが往復すると想定して基準用光
ファイバの長さを100mとしている。パルス幅を50
mとしたのは、OTDRの解像度を落とすことなく、被
試験光ファイバ18から戻ってくる後方散乱光を適当な
レベルで得ることができるからである。光パルスは、ブ
ラッグ・セルを経由し、基準用光ファイバ14からフロ
ントパネルのコネクタ16を経由して行くが、このフロ
ントパネルのコネクタ16で反射光が生じ、基準用光フ
ァイバ14に沿って反射光は送り返される。ブラッグ・
セルおいては、送り出される送出パルスの終端と戻って
くる反射パルスの先端との時間間隔は少なくとも500
n秒あれば良い。この時間のうちにブラッグ・セルは、
受光回路22を遮蔽し送出パルスは通す光送出モードか
ら、光を受光回路22へと導く受光モードに切換わる。 反射光が受光回路22に入ると、フロントパネルのコネ
クタによる反射光パルスについてのデータが取り込まれ
る。
【0014】上記のオプティカル・タイム・ドメイン・
レフレクトメータは、検査中の光ファイバとは独立に、
基準後方散乱光データを得る基準用光ファイバをオプテ
ィカル・カプラとフロントパネルのコネクタの間に具え
ている。この基準用光ファイバはブラッグ・セルをオプ
ティカル・カプラとして用いても、フロントパネルのコ
ネクタでの反射光のデータを得ることを可能にする。ま
た、基準後方散乱光データは検査中の光ファイバとOT
DRとの接続状態の良否を診断するために使われ、さら
に、光送出回路及び受光回路が正規状態か調べ校正する
ために使われる。もちろん、検出器テイルに隠れてしま
う事象を調べる場合には、フロントパネルのコネクタで
の反射光をブラッグ・セルで遮断できることはいうまで
もない。
レフレクトメータは、検査中の光ファイバとは独立に、
基準後方散乱光データを得る基準用光ファイバをオプテ
ィカル・カプラとフロントパネルのコネクタの間に具え
ている。この基準用光ファイバはブラッグ・セルをオプ
ティカル・カプラとして用いても、フロントパネルのコ
ネクタでの反射光のデータを得ることを可能にする。ま
た、基準後方散乱光データは検査中の光ファイバとOT
DRとの接続状態の良否を診断するために使われ、さら
に、光送出回路及び受光回路が正規状態か調べ校正する
ために使われる。もちろん、検出器テイルに隠れてしま
う事象を調べる場合には、フロントパネルのコネクタで
の反射光をブラッグ・セルで遮断できることはいうまで
もない。
【0015】
【発明の効果】本発明のOTDRが有する基準用光ファ
イバにより、ブラッグ・セルをオプティカル・カプラと
して使用しながら、フロントパネルのコネクタでの反射
光を捕らえることができる。また、基準用光ファイバか
らの後方散乱光を測定し、基準後方散乱光データを設定
する。この基準後方散乱光データと被試験光ファイバか
らの後方散乱光データを比較することにより、フロント
パネルのコネクタにおける損失率が決定でき、接続状態
の良否を検査できる。さらに、基準後方散乱光データは
OTDRの自己診断テストに使われ、光送出回路及び受
光回路の動作状態を診断し、これら回路を正規状態に校
正するために使うことができる。
イバにより、ブラッグ・セルをオプティカル・カプラと
して使用しながら、フロントパネルのコネクタでの反射
光を捕らえることができる。また、基準用光ファイバか
らの後方散乱光を測定し、基準後方散乱光データを設定
する。この基準後方散乱光データと被試験光ファイバか
らの後方散乱光データを比較することにより、フロント
パネルのコネクタにおける損失率が決定でき、接続状態
の良否を検査できる。さらに、基準後方散乱光データは
OTDRの自己診断テストに使われ、光送出回路及び受
光回路の動作状態を診断し、これら回路を正規状態に校
正するために使うことができる。
【図1】本発明の基準用光ファイバを含むOTDRのブ
ロック図
ロック図
【図2】従来のブラッグ・セルを用いたOTDRで、被
試験光ファイバからの後方散乱光データを表示した典型
的な例。
試験光ファイバからの後方散乱光データを表示した典型
的な例。
10 光送出回路
12 オプティカル・カプラ
14 基準用光ファイバ
16 フロントパネルのコネクタ
18 被試験光ファイバ
20 光検出器
22 受光回路
24 増幅回路
26 電子回路及び表示回路郡
Claims (1)
- 【請求項1】オプティカル・カプラを介してフロントパ
ネルのコネクタとつながる光送出回路及び受光回路を有
し、該光送出回路はフロントパネルのコネクタに接続さ
れた被試験光ファイバに光パルスを送出し、上記受光回
路はフロントパネルのコネクタでの反射による光パルス
を含む光ファイバからの後方散乱光を受光するオプティ
カル・タイム・ドメイン・リフレクトメータにおいて、
オプティカル・カプラとフロントパネルのコネクタとの
間に接続された基準用光ファイバを具え、該基準用光フ
ァイバの後方散乱光データ及び上記フロントパネルのコ
ネクタでの反射光パルスを測定可能としたことを特徴と
するオプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメー
タ。
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