JPH04230826A - 光受信器の自動マスキング装置及び光受信器の過渡応答歪補償方法 - Google Patents
光受信器の自動マスキング装置及び光受信器の過渡応答歪補償方法Info
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- JPH04230826A JPH04230826A JP3124708A JP12470891A JPH04230826A JP H04230826 A JPH04230826 A JP H04230826A JP 3124708 A JP3124708 A JP 3124708A JP 12470891 A JP12470891 A JP 12470891A JP H04230826 A JPH04230826 A JP H04230826A
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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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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/697—Arrangements for reducing noise and distortion
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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、光信号を測定するＯＴ
ＤＲ等の光受信器の自動マスキング装置及び光受信器の
過渡応答歪補償方法に関する。
ＤＲ等の光受信器の自動マスキング装置及び光受信器の
過渡応答歪補償方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】ＯＴＤＲ
（オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ
）は、光ファイバ・ケーブルのような光信号伝送線の減
衰率、不連続点及び破断点等、光信号の伝送品質に影響
する種々の原因を試験する為の装置である。ＯＴＤＲで
光ファイバを試験するには、被試験ファイバをＯＴＤＲ
の前面パネルのコネクタに接続し、レーザ・パルス発生
器からの光信号をファイバに供給する。光パルスの発生
時点間に、レーリー効果によるファイバからの後方散乱
光及び不連続点からの反射光が、アバランチ・フォトダ
イオードの如き光検出器に入力される。このような戻り
反射光は光検出器により電気信号に変換され、増幅され
、サンプリングされ表示装置に表示される。ファイバ・
ケーブルの継ぎ目等からの伝送特性の不連続に起因する
戻り反射光の振幅が後方散乱光のレベルより高くなるこ
とも有り得る。このような大振幅の戻り反射光により光
検出器がオーバドライブされると、出力電気パルスの立
ち下がりエッジの減衰が遅くなる所謂パルス・テイルと
いう現象が生じる。この光検出器の過渡的なパルス・テ
イルは、フォトダイオード内の電荷の拡散や捕捉の影響
に起因するものである。また、増幅器の過渡応答によっ
てもパルスの過渡的減衰の遅延が生じるかも知れない。
（オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ
）は、光ファイバ・ケーブルのような光信号伝送線の減
衰率、不連続点及び破断点等、光信号の伝送品質に影響
する種々の原因を試験する為の装置である。ＯＴＤＲで
光ファイバを試験するには、被試験ファイバをＯＴＤＲ
の前面パネルのコネクタに接続し、レーザ・パルス発生
器からの光信号をファイバに供給する。光パルスの発生
時点間に、レーリー効果によるファイバからの後方散乱
光及び不連続点からの反射光が、アバランチ・フォトダ
イオードの如き光検出器に入力される。このような戻り
反射光は光検出器により電気信号に変換され、増幅され
、サンプリングされ表示装置に表示される。ファイバ・
ケーブルの継ぎ目等からの伝送特性の不連続に起因する
戻り反射光の振幅が後方散乱光のレベルより高くなるこ
とも有り得る。このような大振幅の戻り反射光により光
検出器がオーバドライブされると、出力電気パルスの立
ち下がりエッジの減衰が遅くなる所謂パルス・テイルと
いう現象が生じる。この光検出器の過渡的なパルス・テ
イルは、フォトダイオード内の電荷の拡散や捕捉の影響
に起因するものである。また、増幅器の過渡応答によっ
てもパルスの過渡的減衰の遅延が生じるかも知れない。
【０００３】このようなパルス・テイルによって隠され
又は歪まされた被試験ファイバの現象を観測する為に、
ＯＴＤＲのメーカーでは、被試験ファイバからの大振幅
反射光の信号路に光変調器を配置し、光受信器に大振幅
の信号が印加されないようにマスク処理をしている。フ
ァイバからの戻り反射光のデータ・サンプルは、取り込
まれ、信号処理され、表示されるので、オペレータは、
大振幅の反射光の位置を確認し、手動でその位置の反射
光の信号をマスクできる。このマスク位置の設定後、フ
ァイバの再試験を行う。このように、光変調器は、オペ
レータが確認したマスク位置の大振幅反射光信号を遮断
する。このマスク機能は、ファイバ・ケーブルの再試験
中に、カウンタを用いたデジタル比較器のシステム、又
はアナログ傾斜波を用いた比較器のシステムからのトリ
ガ信号によって起動される。このようなシステムの１つ
の欠点は、マスク処理を施す点の数がシステムを構築す
るハードウエアの規模によって制限されることである。 更に、オペレータは、これらマスク点の設定を手動で実
行してから再試験しなければならない。
又は歪まされた被試験ファイバの現象を観測する為に、
ＯＴＤＲのメーカーでは、被試験ファイバからの大振幅
反射光の信号路に光変調器を配置し、光受信器に大振幅
の信号が印加されないようにマスク処理をしている。フ
ァイバからの戻り反射光のデータ・サンプルは、取り込
まれ、信号処理され、表示されるので、オペレータは、
大振幅の反射光の位置を確認し、手動でその位置の反射
光の信号をマスクできる。このマスク位置の設定後、フ
ァイバの再試験を行う。このように、光変調器は、オペ
レータが確認したマスク位置の大振幅反射光信号を遮断
する。このマスク機能は、ファイバ・ケーブルの再試験
中に、カウンタを用いたデジタル比較器のシステム、又
はアナログ傾斜波を用いた比較器のシステムからのトリ
ガ信号によって起動される。このようなシステムの１つ
の欠点は、マスク処理を施す点の数がシステムを構築す
るハードウエアの規模によって制限されることである。 更に、オペレータは、これらマスク点の設定を手動で実
行してから再試験しなければならない。
【０００４】ブランドの米国特許第４７６９５３４号（
対応日本出願：特開昭６３−１３８２１８号）は、光受
信器の出力をサンプリングする前に光変調器で反射光を
マスキングすることにより、光検出器の蓄積時間の影響
を低減する方法を開示している。この光変調器は、サン
プリング・ストローブ信号の開始時点の直前又はそれと
同時にオン状態となり、戻り反射光を光検出器に入力さ
せる。これにより、サンプリング時点前の大振幅の反射
光が光検出器に入力されるのを防止し、サンプリング時
点の電気出力信号を歪ませるような光検出器の蓄積効果
の影響を低減することができる。
対応日本出願：特開昭６３−１３８２１８号）は、光受
信器の出力をサンプリングする前に光変調器で反射光を
マスキングすることにより、光検出器の蓄積時間の影響
を低減する方法を開示している。この光変調器は、サン
プリング・ストローブ信号の開始時点の直前又はそれと
同時にオン状態となり、戻り反射光を光検出器に入力さ
せる。これにより、サンプリング時点前の大振幅の反射
光が光検出器に入力されるのを防止し、サンプリング時
点の電気出力信号を歪ませるような光検出器の蓄積効果
の影響を低減することができる。
【０００５】このようなマスキング処理システムにおい
てブラッグ・セルの如き光変調器を用いる際の１つの問
題は、光変調器のオン状態及びオフ状態間の信号透過率
の比が有限であることである。この結果、変調器が光信
号をマスキングしている期間中でもある程度の光がセル
を通過してしまうことになる。光変調器のオン及びオフ
状態の信号透過率を改善によりマスキングの不完全さは
ある程度低減出来るが、光受信器の過渡応答の遅れに起
因する歪を除去することは出来ない。
てブラッグ・セルの如き光変調器を用いる際の１つの問
題は、光変調器のオン状態及びオフ状態間の信号透過率
の比が有限であることである。この結果、変調器が光信
号をマスキングしている期間中でもある程度の光がセル
を通過してしまうことになる。光変調器のオン及びオフ
状態の信号透過率を改善によりマスキングの不完全さは
ある程度低減出来るが、光受信器の過渡応答の遅れに起
因する歪を除去することは出来ない。
【０００６】従って、本発明の目的は、光受信器に入力
される光信号の所望部分を所望量だけ自動的にマスキン
グし得る自動マスキング装置を提供することである。
される光信号の所望部分を所望量だけ自動的にマスキン
グし得る自動マスキング装置を提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、光受信器の過渡応答
歪を自動的に補償出来る方法を提供することである。
歪を自動的に補償出来る方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】本発明によれば、光受信器
の自動マスキング装置を提供している。この装置は、被
試験光ファイバと光受信器との間に設けられた光変調器
と、光受信器の検出出力に応じてマスキング・パターン
を発生する手段と、このマスキング・パターンに応じて
上記光変調器を制御して所望のマスキング処理を行うマ
スキング制御回路とを具えている。更に、本発明によれ
ば、光受信器のパルス・テイルの如き過渡応答歪の補償
方法を提供している。この方法によれば、入力光信号の
大振幅光パルスを第１マスキング・パターンに基づいて
減衰させることにより、大振幅パルス成分及びそれに付
随するパルス・テイル成分の減衰した第１電気信号を発
生する。次に、入力光信号を第２マスキング・パターン
に基づいて減衰させることにより、光受信器から第２電
気信号を発生する。これら第１及び第２電気信号を合成
して光受信器の過渡応答歪を補償した補償電気信号を得
ることが出来る。
の自動マスキング装置を提供している。この装置は、被
試験光ファイバと光受信器との間に設けられた光変調器
と、光受信器の検出出力に応じてマスキング・パターン
を発生する手段と、このマスキング・パターンに応じて
上記光変調器を制御して所望のマスキング処理を行うマ
スキング制御回路とを具えている。更に、本発明によれ
ば、光受信器のパルス・テイルの如き過渡応答歪の補償
方法を提供している。この方法によれば、入力光信号の
大振幅光パルスを第１マスキング・パターンに基づいて
減衰させることにより、大振幅パルス成分及びそれに付
随するパルス・テイル成分の減衰した第１電気信号を発
生する。次に、入力光信号を第２マスキング・パターン
に基づいて減衰させることにより、光受信器から第２電
気信号を発生する。これら第１及び第２電気信号を合成
して光受信器の過渡応答歪を補償した補償電気信号を得
ることが出来る。
【０００９】
【実施例】本発明は、光ファイバを試験するＯＴＤＲに
好適な技術である。ＯＴＤＲから光ファイバに光パルス
信号が送られ、ファイバからの戻り反射光が光受信器に
より電気信号に変換され、サンプリングされて戻り反射
光の波形が表示される。被試験光ファイバからの戻り反
射光信号中にはケーブルの破断点等のような不連続点か
ら反射された大振幅の光パルスが含まれているのが普通
である。このような大振幅光パルスを光受信器が電気信
号に変換すると、光受信器の過渡応答特性の遅れの為に
大振幅パルスの後ゆっくりと立ち下がるいわゆるパルス
・テイルを含む波形となる。このような過渡応答歪を補
償する為に、本発明によれば、ブラッグ・セルの如き光
変調器を用いて被試験ファイバからの戻り反射光の大振
幅光パルスをマスキングする。
好適な技術である。ＯＴＤＲから光ファイバに光パルス
信号が送られ、ファイバからの戻り反射光が光受信器に
より電気信号に変換され、サンプリングされて戻り反射
光の波形が表示される。被試験光ファイバからの戻り反
射光信号中にはケーブルの破断点等のような不連続点か
ら反射された大振幅の光パルスが含まれているのが普通
である。このような大振幅光パルスを光受信器が電気信
号に変換すると、光受信器の過渡応答特性の遅れの為に
大振幅パルスの後ゆっくりと立ち下がるいわゆるパルス
・テイルを含む波形となる。このような過渡応答歪を補
償する為に、本発明によれば、ブラッグ・セルの如き光
変調器を用いて被試験ファイバからの戻り反射光の大振
幅光パルスをマスキングする。
【００１０】図２は、本発明を適用したＯＴＤＲの光受
信器の一実施例のブロック図である。この装置は、光検
出器３０、その後段の入力電流に応じた出力電圧を発生
するトランス・インピーダンス増幅器３２、その出力を
受ける対数増幅器３４、及び表示の為に出力を校正する
スケール調整回路３６を含んでいる。実際の回路構成で
は、トランス・インピーダンス増幅器３２及び対数増幅
器３４は、組み合わされた１つの回路であるが、回路構
成の概念を説明する為に便宜上分離して示している。
信器の一実施例のブロック図である。この装置は、光検
出器３０、その後段の入力電流に応じた出力電圧を発生
するトランス・インピーダンス増幅器３２、その出力を
受ける対数増幅器３４、及び表示の為に出力を校正する
スケール調整回路３６を含んでいる。実際の回路構成で
は、トランス・インピーダンス増幅器３２及び対数増幅
器３４は、組み合わされた１つの回路であるが、回路構
成の概念を説明する為に便宜上分離して示している。
【００１１】被試験ファイバの位置ｘに対応するデータ
・サンプルが取り込まれる際の光検出器に入射する光パ
ワーは、次の数式１で表される。
・サンプルが取り込まれる際の光検出器に入射する光パ
ワーは、次の数式１で表される。
【数１】
ここで、ＰＢＳ（ｘ） は、ＯＴＤＲの前面パネルから
ｘ（メートル）離れた被試験ファイバ上の位置ｘからの
後方散乱光の光パワー（ワット）である。ＰＳｐ，ｏｐ
ｔ（ｘ）は、位置ｘに対応する時点での光検出器に入射
する光パワーのスプリアス成分（ワット）を表している
。このスプリアス成分ＰＳｐ，ｏｐｔ（ｘ）の値は無視
出来ると考えて良い。
ｘ（メートル）離れた被試験ファイバ上の位置ｘからの
後方散乱光の光パワー（ワット）である。ＰＳｐ，ｏｐ
ｔ（ｘ）は、位置ｘに対応する時点での光検出器に入射
する光パワーのスプリアス成分（ワット）を表している
。このスプリアス成分ＰＳｐ，ｏｐｔ（ｘ）の値は無視
出来ると考えて良い。
【００１２】理想的な光検出器３０の光パワーにより数
式２で表される光電流が生じる。
式２で表される光電流が生じる。
【数２】
ここで、Ｒは光検出器の応答係数（アンペア／ワット）
である。トランス・インピーダンス増幅器への入力は次
の数式３で表される。
である。トランス・インピーダンス増幅器への入力は次
の数式３で表される。
【数３】
ここでＩＮ１，ｌｉｎ（ｘ）は、対数増幅器の前の全て
のノイズを表し、ＩＳｐ（ｘ＿）は、対数増幅器の前の
全てのスプリアス応答（光検出器及びトランス・インピ
ーダンス増幅器のスプリアス応答）を表している。変数
ｘ＿は、これらスプリアス電流が位置ｘに対応するサン
プルを取り込むのと同時又はそれより以前に発生し得る
ことを強調する為に用いたものである。特に、このＩＳ
ｐ（ｘ＿）は光検出器の拡散テイルを含んでおり、その
殆どの原因は、光受信器の理想とはかけ離れたインパル
ス応答である。上述の数式３によれば、Ｐｏｐｔ（ｘ）
のＩｉｎ，ｔｏｔａｌ（ｘ）への寄与分は、ファイバ上
の位置ｘのみによって決まり、その位置ｘより前の部分
には依存していないように考えられる。これは、ファイ
バからの戻り反射光の後方散乱光成分の強度に起因する
データ波形への影響がそのサンプルの取り込まれる時点
でのスプリアス応答とは無関係であることを仮定してい
るのである。換言すると、光受信器の線形光検出器が観
測範囲内の入射光強度に対して線形応答することを前提
としている。
のノイズを表し、ＩＳｐ（ｘ＿）は、対数増幅器の前の
全てのスプリアス応答（光検出器及びトランス・インピ
ーダンス増幅器のスプリアス応答）を表している。変数
ｘ＿は、これらスプリアス電流が位置ｘに対応するサン
プルを取り込むのと同時又はそれより以前に発生し得る
ことを強調する為に用いたものである。特に、このＩＳ
ｐ（ｘ＿）は光検出器の拡散テイルを含んでおり、その
殆どの原因は、光受信器の理想とはかけ離れたインパル
ス応答である。上述の数式３によれば、Ｐｏｐｔ（ｘ）
のＩｉｎ，ｔｏｔａｌ（ｘ）への寄与分は、ファイバ上
の位置ｘのみによって決まり、その位置ｘより前の部分
には依存していないように考えられる。これは、ファイ
バからの戻り反射光の後方散乱光成分の強度に起因する
データ波形への影響がそのサンプルの取り込まれる時点
でのスプリアス応答とは無関係であることを仮定してい
るのである。換言すると、光受信器の線形光検出器が観
測範囲内の入射光強度に対して線形応答することを前提
としている。
【００１３】トランス・インピーダンスＺを有する理想
的なトランス・インピーダンス増幅器の出力は、次の数
式４で表される。
的なトランス・インピーダンス増幅器の出力は、次の数
式４で表される。
【数４】
この数式４は、対数増幅器の入力を表している。対数増
幅器の出力は、次の数式５で表される。
幅器の出力は、次の数式５で表される。
【数５】
ここで、括弧内で加算されているＶＳｐ，Ｌｏｇ（ｘ＿
）及びＶＮ１，Ｌｏｇ（ｘ）は、対数増幅器内のスプリ
アス応答及びノイズ成分を夫々表している。これらは、
対数増幅器以降の単純な加算電圧源として表される。実
際のシステムでは、スプリアス応答及びノイズを対数増
幅器以前では線形近似し、対数増幅器以降では対数近似
するようなことが単純には出来ないので、このような簡
単化を行っている。
）及びＶＮ１，Ｌｏｇ（ｘ）は、対数増幅器内のスプリ
アス応答及びノイズ成分を夫々表している。これらは、
対数増幅器以降の単純な加算電圧源として表される。実
際のシステムでは、スプリアス応答及びノイズを対数増
幅器以前では線形近似し、対数増幅器以降では対数近似
するようなことが単純には出来ないので、このような簡
単化を行っている。
【００１４】対数増幅器の出力は、スケール調整回路を
通過し、次の数式６のような表示データが得られる。
通過し、次の数式６のような表示データが得られる。
【数６】
ここで、ζは、表示される光信号波形がデシベル（ｄＢ
）で直読出来るように選択されたスケール定数である。 即ち、表示画面上の１ｄＢは、ファイバの位置ｘまで光
信号が片道伝播する際の１ｄＢのパワー損失に相当して
いるのである。これは、光検出器に入射する光信号のパ
ワー変化の場合には２ｄＢの損失に相当し、光検出器の
電気出力信号では４ｄＢの損失に相当する。
）で直読出来るように選択されたスケール定数である。 即ち、表示画面上の１ｄＢは、ファイバの位置ｘまで光
信号が片道伝播する際の１ｄＢのパワー損失に相当して
いるのである。これは、光検出器に入射する光信号のパ
ワー変化の場合には２ｄＢの損失に相当し、光検出器の
電気出力信号では４ｄＢの損失に相当する。
【００１５】上述の数式１〜６から次の数式７が導かれ
る。
る。
【数７】
【００１６】光受信器のスプリアス応答は、被試験ファ
イバからの戻り反射光を遮断する光変調器を含む光受信
器の第２出力によって決まる。光変調器の第１状態と第
２状態の信号伝送比率をαで表す。このαの値は、特性
の良い装置では略０であり、一般に０≦α≦１の値を有
する。線形性近似及びＩｓｐ（ｘ＿）の微小差を無視出
来ることを考慮すると、上述の数式７の変化のみがこの
比率αによる光応答の重み付けとなり、次の数式８が得
られる。
イバからの戻り反射光を遮断する光変調器を含む光受信
器の第２出力によって決まる。光変調器の第１状態と第
２状態の信号伝送比率をαで表す。このαの値は、特性
の良い装置では略０であり、一般に０≦α≦１の値を有
する。線形性近似及びＩｓｐ（ｘ＿）の微小差を無視出
来ることを考慮すると、上述の数式７の変化のみがこの
比率αによる光応答の重み付けとなり、次の数式８が得
られる。
【数８】
第２の大切な仮定は、上述の数式７及び８における重要
な項は、夫々後方散乱光及び線形受信器の応答である。 よって、数式７及び８は、次のように簡単になる。
な項は、夫々後方散乱光及び線形受信器の応答である。 よって、数式７及び８は、次のように簡単になる。
【数９】
【数１０】
これら数式９及び１０をＰＢＳ（ｘ）について解くと、
数式１１が得られる。
数式１１が得られる。
【数１１】
これを片道伝播する信号のデシベル値で表すと、数式１
２が得られる
２が得られる
【数１２】
【００１７】Ｖｓｐ，ｌｏｇ（ｘ＿）がスプリアス応答
に寄与するならば、数式９及び１０の左辺には追加項が
必要になる。これらデータ波形の追加項とスプリアス波
形の項が同一ならば、これら追加項の影響によって数式
１２の結果が単純に得られ、接合部の損失測定又はファ
イバの損失測定に何ら影響を与えない。これら２つの追
加項が定数値だけ異なっていれば、スプリアス応答記録
は、定数量δｄＢとなり、光受信器が発生する２つの電
気信号出力に応じて変化するスプリアス応答を補償出来
る。この場合、数式１２の代わりに次の数式１３が得ら
れる。
に寄与するならば、数式９及び１０の左辺には追加項が
必要になる。これらデータ波形の追加項とスプリアス波
形の項が同一ならば、これら追加項の影響によって数式
１２の結果が単純に得られ、接合部の損失測定又はファ
イバの損失測定に何ら影響を与えない。これら２つの追
加項が定数値だけ異なっていれば、スプリアス応答記録
は、定数量δｄＢとなり、光受信器が発生する２つの電
気信号出力に応じて変化するスプリアス応答を補償出来
る。この場合、数式１２の代わりに次の数式１３が得ら
れる。
【数１３】
上述のようにＯＴＤＲの光受信器をモデル化及び解析す
ることは、光受信器の受信過渡応答を補償する方法に帰
着する。光受信器のスプリアス応答を表しているＶｓｐ
ｕｒ（ｘ）は、Ｖｄａｔａ（ｘ）に組み合わされる。こ
のＶｄａｔａ（ｘ）は、実際のデータに光受信器のスプ
リアス応答を加算したものである。上述の解析において
、対数増幅器３４が光受信器の一部として設けられてい
るので、１０の適当な累乗計算や対数計算等が含まれて
いる。光検出器３０からの光電流を対数的に増幅しない
光受信器の場合には、これらの値の差が直接計算される
。
ることは、光受信器の受信過渡応答を補償する方法に帰
着する。光受信器のスプリアス応答を表しているＶｓｐ
ｕｒ（ｘ）は、Ｖｄａｔａ（ｘ）に組み合わされる。こ
のＶｄａｔａ（ｘ）は、実際のデータに光受信器のスプ
リアス応答を加算したものである。上述の解析において
、対数増幅器３４が光受信器の一部として設けられてい
るので、１０の適当な累乗計算や対数計算等が含まれて
いる。光検出器３０からの光電流を対数的に増幅しない
光受信器の場合には、これらの値の差が直接計算される
。
【００１８】図１は、本発明の他の実施例のブロック図
である。このマイクロプロセッサ制御のＯＴＤＲシステ
ムは、光受信器の過渡応答歪の補償する為の自動マスキ
ング・システムを含んでいる。データ取込システム４０
は、ＣＰＵ４２の制御に基づいて被試験光ファイバ６０
からの戻り反射光を表すデータを取り込む。このデータ
取込システム４０は、光受信器サンプリング回路及びア
ナログ・デジタル変換器を有し、光受信器からの電気信
号がデジタル・データに変換される。上述のように、光
受信器は、光検出器と対数増幅器（図示せず）を含んで
いる。データ取込システム４０とＣＰＵ４２との間のデ
ータ、メモリ・アドレス信号及び制御信号等の授受は、
バス４４及び制御ライン４５を介して行われる。ＣＰＵ
４２はデータ取込システム４０及びマスキング制御回路
４６を制御する。マスキング・パターン・データ及びメ
モリ・アドレス信号は、バス５０を介してマスクＲＡＭ
４８及びアドレス発生器５２へ夫々供給される。マスク
ＲＡＭ４８の出力は、バス５４を介して並列データとし
てシフト・レジスタ５６に供給され直列データに変換さ
れ、ブラッグ・セルの如き光変調器５８にマスク信号Ｍ
ＡＳＫＯＵＴ±として供給される。光変調器５８は、こ
のマスク信号に応じて被試験光ファイバ６０からの戻り
反射光を遮断する。ステート・マシンとして機能する制
御回路６２は、データ取込システム４０、ＣＰＵ４２、
クロック発生器６４、シフト・レジスタ５６から入力信
号を受け、アドレス発生器５２及びシフト・レジスタ５
６に夫々制御信号を供給する。この制御信号に応じてア
ドレス発生器５２は、メモリ・アドレス信号を発生し、
シフト・レジスタ５６は、クロック発生器６４からの位
相ロック・クロックと同期した出力を発生する。クロッ
ク発生器６４は、データ取込システム４０からのクロッ
ク信号を受ける。
である。このマイクロプロセッサ制御のＯＴＤＲシステ
ムは、光受信器の過渡応答歪の補償する為の自動マスキ
ング・システムを含んでいる。データ取込システム４０
は、ＣＰＵ４２の制御に基づいて被試験光ファイバ６０
からの戻り反射光を表すデータを取り込む。このデータ
取込システム４０は、光受信器サンプリング回路及びア
ナログ・デジタル変換器を有し、光受信器からの電気信
号がデジタル・データに変換される。上述のように、光
受信器は、光検出器と対数増幅器（図示せず）を含んで
いる。データ取込システム４０とＣＰＵ４２との間のデ
ータ、メモリ・アドレス信号及び制御信号等の授受は、
バス４４及び制御ライン４５を介して行われる。ＣＰＵ
４２はデータ取込システム４０及びマスキング制御回路
４６を制御する。マスキング・パターン・データ及びメ
モリ・アドレス信号は、バス５０を介してマスクＲＡＭ
４８及びアドレス発生器５２へ夫々供給される。マスク
ＲＡＭ４８の出力は、バス５４を介して並列データとし
てシフト・レジスタ５６に供給され直列データに変換さ
れ、ブラッグ・セルの如き光変調器５８にマスク信号Ｍ
ＡＳＫＯＵＴ±として供給される。光変調器５８は、こ
のマスク信号に応じて被試験光ファイバ６０からの戻り
反射光を遮断する。ステート・マシンとして機能する制
御回路６２は、データ取込システム４０、ＣＰＵ４２、
クロック発生器６４、シフト・レジスタ５６から入力信
号を受け、アドレス発生器５２及びシフト・レジスタ５
６に夫々制御信号を供給する。この制御信号に応じてア
ドレス発生器５２は、メモリ・アドレス信号を発生し、
シフト・レジスタ５６は、クロック発生器６４からの位
相ロック・クロックと同期した出力を発生する。クロッ
ク発生器６４は、データ取込システム４０からのクロッ
ク信号を受ける。
【００１９】図３、図４及び図５は、マスキング制御回
路４６の構成例を示すブロック図である。アップ／ダウ
ン・カウンタ１００、１０２、１０４及び１０６で構成
されたアドレス・カウンタ・チェーンがＣＰＵのシステ
ム・アドレスＣＡ（２：１４）を入力端Ｄ０−３で受け
、出力端Ｑ０−３からメモリ・アドレスＭＡ（０：１２
）を出力する。上位メモリ・アドレス・ビットＭＡ（１
３，１４）は、ステータス・レジスタ（図示せず）によ
り設定される。マスキング動作中にアップ／ダウン・カ
ウンタ１００、１０２、１０４及び１０６の出力は、カ
ウンタ１０６のＵＰ入力端に制御回路６２から供給され
る信号ＭＡＳＫＩＮＣによりインクリメントされる。こ
れらのカウンタは、制御回路５６からクリア端子ＣＬＳ
に供給されるクリア信号「ＡＤＤＲＣＬＲ」によってク
リアされる。
路４６の構成例を示すブロック図である。アップ／ダウ
ン・カウンタ１００、１０２、１０４及び１０６で構成
されたアドレス・カウンタ・チェーンがＣＰＵのシステ
ム・アドレスＣＡ（２：１４）を入力端Ｄ０−３で受け
、出力端Ｑ０−３からメモリ・アドレスＭＡ（０：１２
）を出力する。上位メモリ・アドレス・ビットＭＡ（１
３，１４）は、ステータス・レジスタ（図示せず）によ
り設定される。マスキング動作中にアップ／ダウン・カ
ウンタ１００、１０２、１０４及び１０６の出力は、カ
ウンタ１０６のＵＰ入力端に制御回路６２から供給され
る信号ＭＡＳＫＩＮＣによりインクリメントされる。こ
れらのカウンタは、制御回路５６からクリア端子ＣＬＳ
に供給されるクリア信号「ＡＤＤＲＣＬＲ」によってク
リアされる。
【００２０】メモリ・アドレスＭＡ（０：１４）は、４
つのメモリＲＡＭ１１０、１１２、１１４及び１１６の
各々に供給される。これらメモリＲＡＭの出力は、３２
ビットのデータ・ワードであり、図４の４つの８ビット
・フリップ・フロップ１２０、１２２、１２４及び１２
６の入力端１Ｄ−８Ｄに夫々供給される。これら８ビッ
ト・フリップ・フロップの出力は、シフト・レジスタ１
３０及び１３２にロードされる。このシフト・レジスタ
の直列出力は、ゲート１３４及び１３６を介して光変調
器５８のオン／オフの制御をするＲＦ装置（図示せず）
を駆動するマスク信号「ＭＡＳＫＯＵＴ±」として出力
される。シフト・レジスタ１３８及び１４０が発生した
信号によりシフト・レジスタ１３０及び１３２へのデー
タ・ロードが制御される。即ち、８ビットフリップ・フ
ロップから前にロードされたデータの最後のビットが転
送されると、シフト・レジスタ１３０及び１３２に新し
いデータがロードされ、出力データの流れが乱れないよ
うに維持される。
つのメモリＲＡＭ１１０、１１２、１１４及び１１６の
各々に供給される。これらメモリＲＡＭの出力は、３２
ビットのデータ・ワードであり、図４の４つの８ビット
・フリップ・フロップ１２０、１２２、１２４及び１２
６の入力端１Ｄ−８Ｄに夫々供給される。これら８ビッ
ト・フリップ・フロップの出力は、シフト・レジスタ１
３０及び１３２にロードされる。このシフト・レジスタ
の直列出力は、ゲート１３４及び１３６を介して光変調
器５８のオン／オフの制御をするＲＦ装置（図示せず）
を駆動するマスク信号「ＭＡＳＫＯＵＴ±」として出力
される。シフト・レジスタ１３８及び１４０が発生した
信号によりシフト・レジスタ１３０及び１３２へのデー
タ・ロードが制御される。即ち、８ビットフリップ・フ
ロップから前にロードされたデータの最後のビットが転
送されると、シフト・レジスタ１３０及び１３２に新し
いデータがロードされ、出力データの流れが乱れないよ
うに維持される。
【００２１】マスクＲＡＭ１１０、１１２、１１４及び
１１６のアドレス並びにシフト・レジスタ１３０、１３
２、１３８及び１４０の制御信号は、図１の制御回路６
２として機能する４個１組のＤ型フリップ・フロップ１
５０、１５２、１５４及び１５６、並びにゲート１６０
、１６２、１６４、１６６及び１６８により与えられる
。これらフリップ・フロップ及びゲートへの入力は、デ
ータ取込システム４０からの「ＰＳＹＮＣ」（位相同期
）信号及び「ＭＡＳＫ ＥＮ」（マスク・イネーブル）
信号、ＣＰＵ４２からの信号「ＬＡＳＯＵＴＥＮ」及び
「ＤＥＴＥＮ」、クロック発生器６４からの「ＣＬＫ１
６０」及び「ＣＬＫ４０」、並びにシフト・レジスタ５
６からの「ＲＩＮＧＣＮＴ±」と等価なＴＴＬ論理信号
「ＴＲＩＮＧＣＮＴ」などである。
１１６のアドレス並びにシフト・レジスタ１３０、１３
２、１３８及び１４０の制御信号は、図１の制御回路６
２として機能する４個１組のＤ型フリップ・フロップ１
５０、１５２、１５４及び１５６、並びにゲート１６０
、１６２、１６４、１６６及び１６８により与えられる
。これらフリップ・フロップ及びゲートへの入力は、デ
ータ取込システム４０からの「ＰＳＹＮＣ」（位相同期
）信号及び「ＭＡＳＫ ＥＮ」（マスク・イネーブル）
信号、ＣＰＵ４２からの信号「ＬＡＳＯＵＴＥＮ」及び
「ＤＥＴＥＮ」、クロック発生器６４からの「ＣＬＫ１
６０」及び「ＣＬＫ４０」、並びにシフト・レジスタ５
６からの「ＲＩＮＧＣＮＴ±」と等価なＴＴＬ論理信号
「ＴＲＩＮＧＣＮＴ」などである。
【００２２】図６及び図７は、上述の実施例の動作に係
るタイミング波形図、図８は、ステート・マシンとして
機能してマスキング出力を発生する制御回路６２の状態
図である。制御回路６２は、データ取込システム４０か
らのパルス同期信号「ＰＳＹＮＣ」により初期状態にセ
ット又はリセットされると、フリップ・フロップ１５２
がクリアされる。「ＰＳＹＮＣ」信号に応じてフリップ
・フロップ１５４及びゲート１６０が「ＡＤＤＣＬＲ」
信号を発生すると、アップ／ダウン・カウンタ１００、
１０２、１０４及び１０６がゼロにリセットされる。こ
れらのカウンタのリセット動作によりメモリ・アクセス
が初期化され、３２ビットの第１データ・ワードがアド
レスされる（「ＡＤＤＲＥＳＳ ０」）。「ＰＳＹＮＣ
」信号から最大で１４４ナノ秒後、４つの８ビット・フ
リップ・フロップ１２０、１２２、１２４及び１２６の
入力端のデータ・ワードが安定し、ラッチされる。「Ｐ
ＳＹＮＣ」信号の開始時点から最小で１５０ナノ秒後、
制御回路６２は図８の状態２に進み、ゲート１６６から
「ＭＡＳＫＩＮＣ」信号を発生する。 この「ＭＡＳＫＩＮＣ」信号により３２ビットのデータ
・ワードがフリップ・フロップ１２０、１２２、１２４
及び１２６にラッチされ、フリップ・フロップ１００、
１０２、１０４及び１０６のフリップ・フロップで構成
されたアドレス・カウンタ・チェーンのアドレスをイン
クリメントして第２データ・ワードをアドレスする（「
ＡＤＤＲＥＳＳ １」）。出力イネーブル・ラインＯＥ
１、ＯＥ２、ＯＥ３及びＯＥ４を用いて、リセット状態
における「ＡＤＤＲＥＳＳ ０」のデータ・ワードの最
初の８ビットの第１バイト（「ＢＹＴＥ０」）がシフト
・レジスタ１３０及び１３２の入力端に供給される。信
号「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」の発生により制御回路６２
は状態３に進む。この「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」信号は
、「ＭＡＳＫ ＥＮ」を入力信号として受けるフリップ
・フロップ１５０の出力信号である。ＣＰＵ４２から出
力されたこの「ＭＡＳＫ ＥＮ」信号は、「ＰＳＹＮＣ
」信号に同期している。フリップ・フロップ１５０のク
ロック入力は、クロック発生器６４からの「ＣＬＫ１６
０」である。「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」信号は、ゲート
１６８の一方の入力端に供給される。ゲート１６８の他
方の入力端にはシフト・レジスタ５６のフリップ・フロ
ップ１３８の出力が供給される。ゲート１６８の出力信
号「ＲＩＮＧＣＮＴ±」は、制御回路６２内でＴＴＬ論
理信号「ＴＲＩＮＧＣＮＴ」に変換され、フリップ・フ
ロップ１５２のクロック入力端に供給され、制御回路６
２の状態を状態３、４、５及び６へと進める。
るタイミング波形図、図８は、ステート・マシンとして
機能してマスキング出力を発生する制御回路６２の状態
図である。制御回路６２は、データ取込システム４０か
らのパルス同期信号「ＰＳＹＮＣ」により初期状態にセ
ット又はリセットされると、フリップ・フロップ１５２
がクリアされる。「ＰＳＹＮＣ」信号に応じてフリップ
・フロップ１５４及びゲート１６０が「ＡＤＤＣＬＲ」
信号を発生すると、アップ／ダウン・カウンタ１００、
１０２、１０４及び１０６がゼロにリセットされる。こ
れらのカウンタのリセット動作によりメモリ・アクセス
が初期化され、３２ビットの第１データ・ワードがアド
レスされる（「ＡＤＤＲＥＳＳ ０」）。「ＰＳＹＮＣ
」信号から最大で１４４ナノ秒後、４つの８ビット・フ
リップ・フロップ１２０、１２２、１２４及び１２６の
入力端のデータ・ワードが安定し、ラッチされる。「Ｐ
ＳＹＮＣ」信号の開始時点から最小で１５０ナノ秒後、
制御回路６２は図８の状態２に進み、ゲート１６６から
「ＭＡＳＫＩＮＣ」信号を発生する。 この「ＭＡＳＫＩＮＣ」信号により３２ビットのデータ
・ワードがフリップ・フロップ１２０、１２２、１２４
及び１２６にラッチされ、フリップ・フロップ１００、
１０２、１０４及び１０６のフリップ・フロップで構成
されたアドレス・カウンタ・チェーンのアドレスをイン
クリメントして第２データ・ワードをアドレスする（「
ＡＤＤＲＥＳＳ １」）。出力イネーブル・ラインＯＥ
１、ＯＥ２、ＯＥ３及びＯＥ４を用いて、リセット状態
における「ＡＤＤＲＥＳＳ ０」のデータ・ワードの最
初の８ビットの第１バイト（「ＢＹＴＥ０」）がシフト
・レジスタ１３０及び１３２の入力端に供給される。信
号「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」の発生により制御回路６２
は状態３に進む。この「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」信号は
、「ＭＡＳＫ ＥＮ」を入力信号として受けるフリップ
・フロップ１５０の出力信号である。ＣＰＵ４２から出
力されたこの「ＭＡＳＫ ＥＮ」信号は、「ＰＳＹＮＣ
」信号に同期している。フリップ・フロップ１５０のク
ロック入力は、クロック発生器６４からの「ＣＬＫ１６
０」である。「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」信号は、ゲート
１６８の一方の入力端に供給される。ゲート１６８の他
方の入力端にはシフト・レジスタ５６のフリップ・フロ
ップ１３８の出力が供給される。ゲート１６８の出力信
号「ＲＩＮＧＣＮＴ±」は、制御回路６２内でＴＴＬ論
理信号「ＴＲＩＮＧＣＮＴ」に変換され、フリップ・フ
ロップ１５２のクロック入力端に供給され、制御回路６
２の状態を状態３、４、５及び６へと進める。
【００２３】フリップ・フロップ１５２からメモリ・ラ
ッチ１２０、１２２、１２４及び１２６に接続された出
力イネーブル・ラインＯＥ１、ＯＥ２、ＯＥ３及びＯＥ
４は、「ＰＳＹＮＣ」の開始時点で図６に示す状態に夫
々リセットされ、「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」信号が発生
するまでこの状態が維持される。「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯ
Ｔ」信号が低レベル（アクティブ・ロー）になると、制
御回路６２は状態３に進み、シフト・レジスタ１３０及
び１３２のデータは、１６０ＭＨｚの周波数で直列シフ
ト動作を開始する。同時に、「ＴＲＩＮＧＣＮＴ」信号
がフリップ・フロップ１５２をクロック駆動し、ＯＥ１
を高レベルに、ＯＥ２を低レベルに夫々駆動し、「ＡＤ
ＤＲＥＳＳ ０」のデータ・ワードの「ＢＹＴＥ１」を
レジスタ１３０及び１３２の入力端に供給すると共に、
「ＭＡＳＫ ＩＮＣ」を低レベル（アクティブ・ロー）
に変化させる。シフト・レジスタ１３８及び１４０は、
レジスタ１３０及び１３２のビット計数値を記憶してお
り、バイト・データの最後のビットが転送されると、ゲ
ート１６８へ出力信号を供給して「ＲＩＮＧＣＮＴ」信
号を発生する。「ＲＩＮＧＣＮＴ」及び「ＴＲＩＮＧＣ
ＮＴ」によりフリップ・フロップ１５２が駆動されてＯ
Ｅ２及びＯＥ３のレベルが変化すると、制御回路６２は
状態４に進む。制御回路６２は、更に「ＴＲＩＮＧＣＮ
Ｔ」信号の発生毎に状態５及び６へと進んで行く。状態
６において、「ＭＡＳＫ ＩＮＣ」信号が高レベル（ア
クティブ・ハイ）に変化し、アップ／ダウン・アドレス
・カウンタ１００、１０２、１０４及び１０６を次のア
ドレス「ＡＤＤＲＥＳＳ ２」にインクリメントし、「
ＡＤＤＲＥＳＳ １」のデータの「ＢＹＴＥ ０」をシ
フト・レジスタ１３０及び１３２にロードする。次に「
ＴＲＩＮＧＣＮＴ」信号が発生すると、制御回路６２は
状態３に戻り、シフト・レジスタ１３０及び１３２から
「ＡＤＤＲＥＳＳ １」のデータの「ＢＹＴＥ ０」の
出力を開始する。制御回路６２は、「ＰＳＹＮＣ」信号
が発生して状態１にリセットされるまで、状態３、４、
５及び６のループを巡回する。
ッチ１２０、１２２、１２４及び１２６に接続された出
力イネーブル・ラインＯＥ１、ＯＥ２、ＯＥ３及びＯＥ
４は、「ＰＳＹＮＣ」の開始時点で図６に示す状態に夫
々リセットされ、「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」信号が発生
するまでこの状態が維持される。「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯ
Ｔ」信号が低レベル（アクティブ・ロー）になると、制
御回路６２は状態３に進み、シフト・レジスタ１３０及
び１３２のデータは、１６０ＭＨｚの周波数で直列シフ
ト動作を開始する。同時に、「ＴＲＩＮＧＣＮＴ」信号
がフリップ・フロップ１５２をクロック駆動し、ＯＥ１
を高レベルに、ＯＥ２を低レベルに夫々駆動し、「ＡＤ
ＤＲＥＳＳ ０」のデータ・ワードの「ＢＹＴＥ１」を
レジスタ１３０及び１３２の入力端に供給すると共に、
「ＭＡＳＫ ＩＮＣ」を低レベル（アクティブ・ロー）
に変化させる。シフト・レジスタ１３８及び１４０は、
レジスタ１３０及び１３２のビット計数値を記憶してお
り、バイト・データの最後のビットが転送されると、ゲ
ート１６８へ出力信号を供給して「ＲＩＮＧＣＮＴ」信
号を発生する。「ＲＩＮＧＣＮＴ」及び「ＴＲＩＮＧＣ
ＮＴ」によりフリップ・フロップ１５２が駆動されてＯ
Ｅ２及びＯＥ３のレベルが変化すると、制御回路６２は
状態４に進む。制御回路６２は、更に「ＴＲＩＮＧＣＮ
Ｔ」信号の発生毎に状態５及び６へと進んで行く。状態
６において、「ＭＡＳＫ ＩＮＣ」信号が高レベル（ア
クティブ・ハイ）に変化し、アップ／ダウン・アドレス
・カウンタ１００、１０２、１０４及び１０６を次のア
ドレス「ＡＤＤＲＥＳＳ ２」にインクリメントし、「
ＡＤＤＲＥＳＳ １」のデータの「ＢＹＴＥ ０」をシ
フト・レジスタ１３０及び１３２にロードする。次に「
ＴＲＩＮＧＣＮＴ」信号が発生すると、制御回路６２は
状態３に戻り、シフト・レジスタ１３０及び１３２から
「ＡＤＤＲＥＳＳ １」のデータの「ＢＹＴＥ ０」の
出力を開始する。制御回路６２は、「ＰＳＹＮＣ」信号
が発生して状態１にリセットされるまで、状態３、４、
５及び６のループを巡回する。
【００２４】信号「ＬＡＳ ＯＵＴ ＥＮ」及び「ＤＥ
Ｔ ＥＮ」は、ゲート１３６の出力を強制的に特定の状
態に設定するためにＣＰＵ４２が発生する信号である。 信号「ＤＥＴ ＥＮ」及びフリップ・フロップ１３０の
出力信号は、ゲート１３４の１対の入力端に夫々供給さ
れる。「ＤＥＴ ＥＮ」信号が低レベル（アクティブ状
態）のとき、フリップ・フロップ１３０の出力はゲート
１３４を介してゲート１３６の一方の入力端に送られる
。「ＤＥＴ ＥＮ」信号がアクティブ（高レベル）のと
き、フリップ・フロップ１３０の出力信号はゲート１３
６に到達しない。ゲート１３６の他の入力は、「ＭＡＳ
ＫＮＯＴ」及び「ＬＡＳ ＯＵＴ ＥＮ」の２つの信号
である。「ＤＥＴ ＥＮ」、「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」
及び「ＬＡＳ ＯＵＴ ＥＮ」がアクティブ低状態のと
き、フリップ・フロップ１３０の出力は、ゲート１３４
及び１３６を介してＲＦ回路に送られ、光変調器５８は
光ファイバ６０からの戻り反射光を選択的にマスキング
する。ゲート１３６の全ての入力信号がアクティブ高状
態のときには、ゲート１３６の出力は、強制的にレーザ
出力状態となり、光変調器５８はファイバ６０からの戻
り反射光を遮断して光検出器に入射させない。この状態
では、マスキングされた戻り反射光に関してデータ・サ
ンプルが取り込まれ、光変調器による減衰量は、それ自
身の消光率の関数となる。 「ＤＥＴＥＮ」がアクティブ高状態でフリップ・フロッ
プ１３０の出力が遮断され、且つ「ＬＡＳ ＯＵＴ Ｅ
Ｎ」がアクティブ低状態のとき、ゲート１３６の出力は
強制的に光検出状態となり、ファイバ６０からの戻り反
射光は光検出器６６に供給される。
Ｔ ＥＮ」は、ゲート１３６の出力を強制的に特定の状
態に設定するためにＣＰＵ４２が発生する信号である。 信号「ＤＥＴ ＥＮ」及びフリップ・フロップ１３０の
出力信号は、ゲート１３４の１対の入力端に夫々供給さ
れる。「ＤＥＴ ＥＮ」信号が低レベル（アクティブ状
態）のとき、フリップ・フロップ１３０の出力はゲート
１３４を介してゲート１３６の一方の入力端に送られる
。「ＤＥＴ ＥＮ」信号がアクティブ（高レベル）のと
き、フリップ・フロップ１３０の出力信号はゲート１３
６に到達しない。ゲート１３６の他の入力は、「ＭＡＳ
ＫＮＯＴ」及び「ＬＡＳ ＯＵＴ ＥＮ」の２つの信号
である。「ＤＥＴ ＥＮ」、「ＭＡＳＫＥＮ ＮＯＴ」
及び「ＬＡＳ ＯＵＴ ＥＮ」がアクティブ低状態のと
き、フリップ・フロップ１３０の出力は、ゲート１３４
及び１３６を介してＲＦ回路に送られ、光変調器５８は
光ファイバ６０からの戻り反射光を選択的にマスキング
する。ゲート１３６の全ての入力信号がアクティブ高状
態のときには、ゲート１３６の出力は、強制的にレーザ
出力状態となり、光変調器５８はファイバ６０からの戻
り反射光を遮断して光検出器に入射させない。この状態
では、マスキングされた戻り反射光に関してデータ・サ
ンプルが取り込まれ、光変調器による減衰量は、それ自
身の消光率の関数となる。 「ＤＥＴＥＮ」がアクティブ高状態でフリップ・フロッ
プ１３０の出力が遮断され、且つ「ＬＡＳ ＯＵＴ Ｅ
Ｎ」がアクティブ低状態のとき、ゲート１３６の出力は
強制的に光検出状態となり、ファイバ６０からの戻り反
射光は光検出器６６に供給される。
【００２５】図９のＡ〜Ｈは、本発明に係る実施例のＯ
ＴＤＲで被試験ファイバ６０の試験をした場合の取込波
形の例を示している。波形Ａは、被試験光ファイバ６０
からの戻り反射光のデータを光変調器によるマスキング
処理をしないで取り込んだ際のＯＴＤＲの代表的な表示
例である。この表示波形Ａの垂直軸スケールはｄＢ（デ
シベル）で、水平軸スケールは距離を表している。この
波形Ａでは、光ファイバ６０の後方散乱レベルを表す信
号振幅レベルは全体的に減衰していく。この波形Ａ上に
見られる大振幅パルスは、ファイバ６０のケーブル・コ
ネクタ、破断点等の不連続点に起因するものである。こ
れらの大振幅パルスの立ち下がりエッジは、光受信器の
過渡応答の遅れの為にゆっくりと減衰し、パルス・テイ
ルと呼ばれる。これら取り込んだデータから大振幅パル
スに対応する第１マスキング・パターンを作り、マスク
ＲＡＭ４８に記憶する。この被試験光ファイバ６０を再
度試験する際には光変調器５８を用いてマスキング処理
を行う。即ち、光変調器５８は、マスキング制御回路４
６からのマスク出力信号に応じてファイバ６０からの戻
り反射光の大振幅パルスを図９の波形Ｂの如き応答補正
を設定してマスキングする。この結果、光受信器の出力
は、図９の波形Ｃで示すように、大振幅パルス及び光受
信器の過渡応答に対応する電気信号成分が光変調器によ
るパルスのマスキング処理で減衰されている。この被試
験ファイバ６０の３回目の試験の際には、第２マスキン
グ・パターンを設定して光変調器５８のマスキング応答
特性を図９のＤで示すように調整する。このときの光受
信器の出力は、図９の波形Ｅで示すような、被試験ファ
イバ６０からの戻り反射光の減衰電気信号レベルを表す
波形となる。この波形は、光変調器のオン／オフの応答
率の関数となる。上述のように、波形Ｅでは大振幅パル
スと光受信器の過渡応答部分が減衰されている。波形Ａ
のように減衰されていない波形と波形Ｅのように部分的
に減衰された波形とでは信号レベルの差が一般に数十デ
シベルにも達する。このような信号レベルの差は、光変
調器５８のオン／オフの応答率（ｄＢ）で決まる。従っ
て、非減衰信号から減衰信号を減算しても非減衰信号の
レベルの変化はそれ程大きくない。上述の大振幅パルス
をマスキングした波形Ｃとマスキング波形Ｅとを合成す
ることにより、図９の波形Ｆの如き信号波形を得る。こ
の波形Ｆは戻り反射光の信号レベルを表しており、低レ
ベル部分、即ち穴形状の部分に大振幅パルスが存在する
ことを意味している。被試験ファイバからの戻り反射光
を表す電気出力波形を再生する為に、非マスキング処理
で得たデータの波形Ａと上述の減算により得たデータの
波形とを組み合わせることにより図９の波形Ｇが得られ
る。
ＴＤＲで被試験ファイバ６０の試験をした場合の取込波
形の例を示している。波形Ａは、被試験光ファイバ６０
からの戻り反射光のデータを光変調器によるマスキング
処理をしないで取り込んだ際のＯＴＤＲの代表的な表示
例である。この表示波形Ａの垂直軸スケールはｄＢ（デ
シベル）で、水平軸スケールは距離を表している。この
波形Ａでは、光ファイバ６０の後方散乱レベルを表す信
号振幅レベルは全体的に減衰していく。この波形Ａ上に
見られる大振幅パルスは、ファイバ６０のケーブル・コ
ネクタ、破断点等の不連続点に起因するものである。こ
れらの大振幅パルスの立ち下がりエッジは、光受信器の
過渡応答の遅れの為にゆっくりと減衰し、パルス・テイ
ルと呼ばれる。これら取り込んだデータから大振幅パル
スに対応する第１マスキング・パターンを作り、マスク
ＲＡＭ４８に記憶する。この被試験光ファイバ６０を再
度試験する際には光変調器５８を用いてマスキング処理
を行う。即ち、光変調器５８は、マスキング制御回路４
６からのマスク出力信号に応じてファイバ６０からの戻
り反射光の大振幅パルスを図９の波形Ｂの如き応答補正
を設定してマスキングする。この結果、光受信器の出力
は、図９の波形Ｃで示すように、大振幅パルス及び光受
信器の過渡応答に対応する電気信号成分が光変調器によ
るパルスのマスキング処理で減衰されている。この被試
験ファイバ６０の３回目の試験の際には、第２マスキン
グ・パターンを設定して光変調器５８のマスキング応答
特性を図９のＤで示すように調整する。このときの光受
信器の出力は、図９の波形Ｅで示すような、被試験ファ
イバ６０からの戻り反射光の減衰電気信号レベルを表す
波形となる。この波形は、光変調器のオン／オフの応答
率の関数となる。上述のように、波形Ｅでは大振幅パル
スと光受信器の過渡応答部分が減衰されている。波形Ａ
のように減衰されていない波形と波形Ｅのように部分的
に減衰された波形とでは信号レベルの差が一般に数十デ
シベルにも達する。このような信号レベルの差は、光変
調器５８のオン／オフの応答率（ｄＢ）で決まる。従っ
て、非減衰信号から減衰信号を減算しても非減衰信号の
レベルの変化はそれ程大きくない。上述の大振幅パルス
をマスキングした波形Ｃとマスキング波形Ｅとを合成す
ることにより、図９の波形Ｆの如き信号波形を得る。こ
の波形Ｆは戻り反射光の信号レベルを表しており、低レ
ベル部分、即ち穴形状の部分に大振幅パルスが存在する
ことを意味している。被試験ファイバからの戻り反射光
を表す電気出力波形を再生する為に、非マスキング処理
で得たデータの波形Ａと上述の減算により得たデータの
波形とを組み合わせることにより図９の波形Ｇが得られ
る。
【００２６】光受信器の過渡応答の遅れを補償する別の
方法としては、各大振幅パルスを順次マスキングし、次
の大振幅パルスの処理に進む前に各パルス毎に減算処理
及び合成処理を行う方法がある。この方法では、後の各
パルスを取り込む際には先のパルスをマスキングして行
う。これにより、光受信器の過渡応答の遅れに起因する
別のパルス・テイルに隠されてしまうようなパルスでも
見過ごすことがなくなる。
方法としては、各大振幅パルスを順次マスキングし、次
の大振幅パルスの処理に進む前に各パルス毎に減算処理
及び合成処理を行う方法がある。この方法では、後の各
パルスを取り込む際には先のパルスをマスキングして行
う。これにより、光受信器の過渡応答の遅れに起因する
別のパルス・テイルに隠されてしまうようなパルスでも
見過ごすことがなくなる。
【００２７】図１０の波形Ａ〜Ｈは、光受信器の過渡応
答特性に起因するパルス・テイルに光信号が隠されてい
る場合の処理例を示す波形図である。波形Ａでは、大振
幅の第１反射パルスによってその隣の破線で示した光パ
ルスが隠されている。この光変調器５８によりマスキン
グ処理されていない波形データから第１光パルスのマス
ク・パターンを上述のように作成する（波形Ｂ）。この
光変調器のマスキング処理により２回目の測定を行い、
波形Ｃで示すような試験結果を得る。このときの光パル
スについてマスク・パターンを作成し、これを元のマス
ク・パターンに加算して波形Ｄのようなマスク・パター
ンを作る。このマスク・パターンを用いて再度データの
取り込みを行い、波形Ｅを得る。更に、上述のように光
変調器５８を用いてマスキング処理を行うことにより図
１０の波形Ｆに示すデータを取り込む。この減衰波形Ｆ
を取込波形Ａから減算し、波形Ｇを得る。これまでに取
り込んだデータと上述の減算で得られた波形データとを
組み合わせることにより、図１０の波形Ｈで示すような
被試験ファイバ６０からの戻り反射光を表す波形が得ら
れる。
答特性に起因するパルス・テイルに光信号が隠されてい
る場合の処理例を示す波形図である。波形Ａでは、大振
幅の第１反射パルスによってその隣の破線で示した光パ
ルスが隠されている。この光変調器５８によりマスキン
グ処理されていない波形データから第１光パルスのマス
ク・パターンを上述のように作成する（波形Ｂ）。この
光変調器のマスキング処理により２回目の測定を行い、
波形Ｃで示すような試験結果を得る。このときの光パル
スについてマスク・パターンを作成し、これを元のマス
ク・パターンに加算して波形Ｄのようなマスク・パター
ンを作る。このマスク・パターンを用いて再度データの
取り込みを行い、波形Ｅを得る。更に、上述のように光
変調器５８を用いてマスキング処理を行うことにより図
１０の波形Ｆに示すデータを取り込む。この減衰波形Ｆ
を取込波形Ａから減算し、波形Ｇを得る。これまでに取
り込んだデータと上述の減算で得られた波形データとを
組み合わせることにより、図１０の波形Ｈで示すような
被試験ファイバ６０からの戻り反射光を表す波形が得ら
れる。
【００２８】上述のように、本発明の補償方法によれば
、先ず、入力光信号の大振幅パルスの部分を光受信器か
らシールド（マスキング）し、入力光信号及び光受信器
の減衰過渡応答を表す出力波形データを得る。次に、入
力光信号を常に一定量だけマスキングして第２の出力波
形データを得る。この第２の出力波形データは、減衰さ
れた光パルスと減衰された光受信器の過渡応答を表す。 この第２の出力波形データを第１の出力波形データから
減算して光パルスの後の光信号を表す波形データを得る
。この方法を実現するには、ＯＴＤＲの自動マスキング
装置を利用出来る。この本発明の装置は、被試験光ファ
イバからの戻り反射光をマスキングする光変調器を制御
する信号を発生する。この自動マスキング装置は、被試
験ファイバからの戻り反射光の中の大振幅光パルスに対
応した光受信器の出力からマスキング・パターンを作成
する。このマスキング・パターンを用いて戻り反射光の
マスキング処理を行い、所望の出力波形データを得る。
、先ず、入力光信号の大振幅パルスの部分を光受信器か
らシールド（マスキング）し、入力光信号及び光受信器
の減衰過渡応答を表す出力波形データを得る。次に、入
力光信号を常に一定量だけマスキングして第２の出力波
形データを得る。この第２の出力波形データは、減衰さ
れた光パルスと減衰された光受信器の過渡応答を表す。 この第２の出力波形データを第１の出力波形データから
減算して光パルスの後の光信号を表す波形データを得る
。この方法を実現するには、ＯＴＤＲの自動マスキング
装置を利用出来る。この本発明の装置は、被試験光ファ
イバからの戻り反射光をマスキングする光変調器を制御
する信号を発生する。この自動マスキング装置は、被試
験ファイバからの戻り反射光の中の大振幅光パルスに対
応した光受信器の出力からマスキング・パターンを作成
する。このマスキング・パターンを用いて戻り反射光の
マスキング処理を行い、所望の出力波形データを得る。
【００２９】
【発明の効果】本発明の光受信器の自動マスキング装置
によれば、光受信器の出力に応じて生成したマスキング
・パターンによって光変調器を自動調整することにより
光受信器の光入力信号の自動マスキング処理を可能にし
ている。更に本発明の光受信器の過渡応答歪補償方法で
は、２つのマスキング・パターンによって夫々処理した
光信号を光受信器に入力し、夫々出力された２つの電気
信号を合成することにより、パルス・テイルの如き光受
信器の過渡応答特性に起因する歪を補償した結果を得る
ことが出来る。
によれば、光受信器の出力に応じて生成したマスキング
・パターンによって光変調器を自動調整することにより
光受信器の光入力信号の自動マスキング処理を可能にし
ている。更に本発明の光受信器の過渡応答歪補償方法で
は、２つのマスキング・パターンによって夫々処理した
光信号を光受信器に入力し、夫々出力された２つの電気
信号を合成することにより、パルス・テイルの如き光受
信器の過渡応答特性に起因する歪を補償した結果を得る
ことが出来る。
【図１】本発明の自動マスキング装置の一実施例のブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明の一実施例の概念的構成を示すブロック
図。
図。
【図３】図１のマスキング制御回路の実施例の一部を示
すブロック図。
すブロック図。
【図４】図１のマスキング制御回路の実施例の一部を示
すブロック図。
すブロック図。
【図５】図１のマスキング制御回路の実施例の一部を示
すブロック図。
すブロック図。
【図６】図１のマスキング制御回路の動作例を示すタイ
ミング波形図。
ミング波形図。
【図７】図１のマスキング制御回路の動作例を示すタイ
ミング波形図。
ミング波形図。
【図８】図１の制御回路の動作状態を示す状態図。
【図９】本発明に係る光受信器の過渡応答歪補償方法の
処理例を示す波形図。
処理例を示す波形図。
【図１０】本発明に係る光受信器の過渡応答歪補償方法
の他の処理例を示す波形図。
の他の処理例を示す波形図。
４０ データ取込システム
４２ ＣＰＵ
４６ マスキング制御回路
５８ 光変調器
６０ 被試験光ファイバ
６６ 光検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 被試験光ファイバと光受信器との間に
設けられた光変調器と、上記光受信器の検出出力に応じ
てマスキング・パターンを発生する手段と、上記マスキ
ング・パターンに応じて上記光変調器を制御して所望の
マスキング処理を行うマスキング制御回路とを具えるこ
とを特徴とする光受信器の自動マスキング装置。 - 【請求項２】 大振幅光パルスを含む入力光信号を電
気信号に変換する際の光受信器の過渡応答歪を補償する
方法であって、上記入力光信号の上記大振幅光パルスを
第１マスキング・パターンに基づいて減衰させることに
より、上記光受信器から第１電気信号を発生し、上記入
力光信号を第２マスキング・パターンに基づいて減衰さ
せることにより、上記光受信器から第２電気信号を発生
し、上記第１及び第２電気信号を合成して上記光受信器
の過渡応答歪を補償した補償電気信号を得ることを特徴
とする光受信器の過渡応答歪補償方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/515,792 US5023445A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Signal acquisition method and automatic masking system for an OTDR |
| US515792 | 1990-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230826A true JPH04230826A (ja) | 1992-08-19 |
| JP2654724B2 JP2654724B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=24052752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3124708A Expired - Lifetime JP2654724B2 (ja) | 1990-04-27 | 1991-04-26 | 光受信器の自動マスキング装置及び光受信器の過渡応答歪補償方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5023445A (ja) |
| EP (2) | EP0636872B1 (ja) |
| JP (1) | JP2654724B2 (ja) |
| DE (2) | DE69127211T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010266547A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光変調器 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382910A (en) * | 1993-04-06 | 1995-01-17 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Dual time base zero dead zone time domain reflectometer |
| US5485264A (en) * | 1993-12-14 | 1996-01-16 | Antel Optronics, Inc. | High dynamic range OTDR data acquisition circuit |
| US5465143A (en) * | 1994-01-27 | 1995-11-07 | Antel Optronics Inc. | ADP switch and adjustable data acquisition window |
| US5552881A (en) * | 1994-03-17 | 1996-09-03 | Teradyne, Inc. | Method and apparatus for scanning a fiber optic network |
| US5566263A (en) * | 1995-03-22 | 1996-10-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | System for tuning an integrated optical switch element |
| US6677570B1 (en) * | 2000-09-22 | 2004-01-13 | Nortel Networks Limited | Wide dynamic range optical power detector |
| US9964464B2 (en) * | 2012-04-11 | 2018-05-08 | Ultra Communications, Inc. | Optical time domain reflectometer with high resolution and high sensitivity |
| US10101240B1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-10-16 | Viavi Solutions France SAS | Optical time-domain reflectometer device including combined trace display |
| US11005438B2 (en) | 2018-06-28 | 2021-05-11 | Apple Inc. | Active saturation prevention of pulse-mode transimpedance amplifiers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63191038A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-08-08 | Iwatsu Electric Co Ltd | 光フアイバ後方散乱検出方法と装置 |
| JPH01178847A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-17 | Nec Corp | 光パルス試験器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4450434A (en) * | 1981-05-19 | 1984-05-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Apparatus for determining break locations in fencing |
| IT1171039B (it) * | 1983-11-10 | 1987-06-10 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento ed apparecchiatura per la misura dei monenti radiali del campo elettromagnetico associato a un fascio ottico |
| US4769534A (en) * | 1986-11-17 | 1988-09-06 | Tektronix, Inc. | Optical detector with storage effects reduction |
| JPH0762642B2 (ja) * | 1987-10-19 | 1995-07-05 | アンリツ株式会社 | 光パルス試験器 |
| DE3832795A1 (de) * | 1988-09-23 | 1990-03-29 | Siemens Ag | Reflektometer zur untersuchung von lichtwellenleitern |
| US4960989A (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-02 | Photon Kinetics Inc. | Optical time domain reflectometer having a receiver with selectively controlled gain |
-
1990
- 1990-04-27 US US07/515,792 patent/US5023445A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-28 EP EP94115624A patent/EP0636872B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-28 EP EP91105028A patent/EP0453815B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-28 DE DE69127211T patent/DE69127211T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-28 DE DE69112112T patent/DE69112112T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-26 JP JP3124708A patent/JP2654724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63191038A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-08-08 | Iwatsu Electric Co Ltd | 光フアイバ後方散乱検出方法と装置 |
| JPH01178847A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-17 | Nec Corp | 光パルス試験器 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2010266547A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光変調器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5023445A (en) | 1991-06-11 |
| DE69112112D1 (de) | 1995-09-21 |
| JP2654724B2 (ja) | 1997-09-17 |
| DE69112112T2 (de) | 1996-05-09 |
| EP0453815A2 (en) | 1991-10-30 |
| EP0453815B1 (en) | 1995-08-16 |
| EP0453815A3 (en) | 1992-10-07 |
| DE69127211D1 (de) | 1997-09-11 |
| DE69127211T2 (de) | 1998-01-29 |
| EP0636872B1 (en) | 1997-08-06 |
| EP0636872A1 (en) | 1995-02-01 |
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