JPH04240537A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ヘテロダインを利
用して複数の光ファイバの損失および破断点位置を同時
に測定する光パルス試験器についてのものである。

【０００２】

【従来の技術】次に、従来技術による光パルス試験器の
構成を図４により説明する。図４の１１は光ファイバ、
２１は光源、２２は光分岐器、２３は光周波数シフタ、
２４は光パルス変調器、２５は光分岐器、２６は光合波
器、２７は光検出器、２８は増幅器、２９はフィルタ、
３０は検波器、３１はＡ／Ｄ変換器、３２はデータ処理
部である。なお、図４の類似技術には、特願平２−２６
０２４６号がある。

【０００３】光源２１は光周波数ｆ０　のコヒーレント
光を連続して出射し、光分岐器２２は光源２１から出射
された光を信号光１２と局発光１３に分岐する。光周波
数シフタ２３は信号光１２の光周波数をΔｆだけ変化さ
せて光周波数ｆ０＋Δｆの光を出射する。

【０００４】光パルス変調器２４は光周波数シフタ２３
の出射光にパルス変調をかけ、光パルス信号光として出
射する。光分岐器２５は光ファイバ１１からの後方散乱
光を光合波器２６へ分岐する。光合波器２６は光ファイ
バ１１からの後方散乱光と局発光１３を合波し、光検出
器２７は光合波器２６で合波された信号光を光ヘテロダ
イン検波する。

【０００５】増幅器２８は光検出器２７の出力を増幅し
、フィルタ２９は周波数帯域を制限し信号電力対雑音電
力比を改善する。検波器３０はフィルタ２９の出力を包
絡線検波し、Ａ／Ｄ変換器３１は検波器３０の出力をＡ
／Ｄ変換する。データ処理部３２はＡ／Ｄ変換器３１で
デジタルデータとなった信号を平均化処理をした後、画
面などに表示する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図４では、１個の光フ
ァイバ１１の損失や破断点を測定する。複数の光ファイ
バを測定するためには、光ファイバ１１を１個ずつ図４
の光分岐器２５に接続しなければならず、測定光ファイ
バ１１の本数分の時間を必要とする。

【０００７】この発明は、コヒーレント光をｎチャンネ
ルに分岐後、各チャンネル固有の値だけ光周波数をシフ
トし、さらにパルス光に変換して同時にｎチャンネルの
信号を作り、ｎ個の光ファイバに供給し、ｎ個の光ファ
イバからの後方散乱光を個別に取り出し、ｎチャンネル
に対応した光ヘテロダイン検波の出力信号からｎ個の光
ファイバの損失および破断点位置を同時に測定すること
により複数の光ファイバにおける損失および破断点位置
の測定時間が短縮可能な光パルス試験器の提供を目的と
する。

【０００８】

【課題を解決する手段】この目的を達成するために、こ
の発明では、光周波数ｆ０　の連続なコヒーレント光を
出射する光源１と、光源１の光をｎチャンネル（ｎ≧２
の整数）の信号光１２と局発光１３に分岐する光分岐部
２と、光分岐部２のｎチャンネルの信号光１２の光周波
数に個別にΔｆ１　〜Δｆｎ　の周波数シフトを与え、
前記ｎチャンネルの連続光をパルス光に変換する光変調
部３と、光変調部３からの前記ｎチャンネルのパルス光
をｎ個の光ファイバに供給し、前記ｎ個の光ファイバか
らの後方散乱光を分岐して取り出す光分岐部４と、光分
岐部４の出力と局発光１３を１つに合波する光合波部５
と、光合波部５の出力を光ヘテロダイン検波する光検出
器６と、光検出器６の出力信号を増幅し、ｎ個に分岐す
る増幅・分岐部７と、増幅・分岐部７のｎ個の出力信号
を入力とし、光変調部３で前記ｎチャンネルに与えた周
波数シフトΔｆ１　〜Δｆｎ　に対応する通過帯域をそ
れぞれもつフィルタ部８と、フィルタ部８のｎ個の出力
をそれぞれ包絡線検波する検波部９とを備える。

【０００９】

【作用】次に、この発明による光パルス試験器の構成図
を図１により説明する。図１の１は光源、２は光分岐部
、３は光変調部、４は光分岐部、５は光合波部、６は光
検出器、７は増幅・分岐器、８はフィルタ部、９は検波
部、１０はデータ処理部である。

【００１０】図１はチャンネル数がチャンネルＡ・Ｂ・
Ｃ・Ｄの４個の場合を例示している。光源１は光周波数
ｆ０　の連続なコヒーレント光を出射し、光分岐部２は
コヒーレント光を４個の信号光１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ
・１２Ｄと局発光１３に分岐し、光変調部３は４個の信
号光１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄをパルス変調し、
さらに信号光１２Ａの光周波数をｆ０　＋Δｆ１　、信
号光１２Ｂの光周波数をｆ０　＋Δｆ２　、信号光１２
Ｃの光周波数をｆ０　＋Δｆ３　、信号光１２Ｃの光周
波数をｆ０　＋Δｆ４　と固有の光周波数シフトを与え
る。

【００１１】光分岐部４は光分岐器４Ａ〜４Ｄをチャン
ネルＡ〜Ｄに１個ずつ配置したもので、各チャンネルの
光パルスを４個の光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄにそれぞれ
入射する。光分岐部４は、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄか
らの後方散乱光を光合波部５へ分岐する。

【００１２】光合波部５は光分岐部４からのチャンネル
Ａ〜Ｄの後方散乱光と局発光１３を合波する。光検出器
６は光合波部５で合波された光をヘテロダイン検波し、
電気信号へと変換する。

【００１３】増幅・分岐器７は光検出器６の出力を増幅
するとともに、４個に分岐する。フィルタ部８には４個
のフィルタがあり、各フィルタは光変調部３でチャンネ
ルＡ〜Ｄに与えた光周波数シフトに１対１に対応した通
過帯域をもち、各フィルタが周波数を選択することによ
り対応するチャンネルだけの信号を出力する。

【００１４】検波部９はフィルタ部８の各チャンネルご
との４個の出力に対し、１対１で検波器を配置したもの
で、各チャンネルごとの信号を包絡線検波する。データ
処理部１０は図４のＡ／Ｄ変換器３１・データ処理部３
２と同じ役目をする。以上の作用は光パルス試験器の構
成が４個のチャンネルであるが、２個以上のチャンネル
であればこの発明では同様の作用をする。

【００１５】

【実施例】次に、図１の実施例の構成図を図２により説
明する。図２もチャンネル数＝４の場合の例である。図
２の２Ａ〜２Ｄは図１の光分岐部２に該当し、図２の３
Ａ〜３Ｅは図１の光変調部３に該当する。図２の４Ａ〜
４Ｄは図１の光分岐部４に該当し、図２の５Ａ〜５Ｄは
図１の光合波部５に該当する。図２の７Ａと７Ｂは図１
の増幅・分岐部７に該当する。図２の８Ａ〜８Ｄは図１
のフィルタ部８に該当し、図２の９Ａ〜９Ｄは図１の検
波部９に該当する。図２の１０Ａ〜１０Ｆは図１のデー
タ処理部１０に該当する。

【００１６】光源１から出射された光は光ファイバカプ
ラ２Ａにより信号光１２と局発光１３に分岐される。信
号光１２は、光ファイバカプラ２Ｂにより２つに分岐さ
れ、さらに光ファイバカプラ２Ｃ、２Ｄにより分岐され
、４つのチャンネルＡ〜Ｄが作られる。

【００１７】チャンネルＡ〜Ｄの信号光はパルス発生器
３Ｅで駆動される超音波変調器３Ａ〜３Ｄによりパルス
になり、それと同時に周波数シフトが与えられる。チャ
ンネルＡの光周波数シフトは７５ＭＨｚ、チャンネルＢ
の光周波数シフトは９０ＭＨｚ、チャンネルＣは　１０
５ＭＨｚ、チャンネルＤは１２０ＭＨｚにする。

【００１８】チャンネルＡ〜Ｄの光パルスは光ファイバ
カプラ４Ａ〜４Ｄを通過した後、４個の光ファイバ１１
Ａ〜１１Ｄにそれぞれ入射される。光パルスによって発
生したチャンネルＡ〜Ｄの後方散乱光は光ファイバカプ
ラ４Ａ〜４Ｄによりそれぞれ分岐される。

【００１９】光ファイバカプラ４Ａと４Ｂで分岐された
２つの後方散乱光は光ファイバカプラ５Ａで合波され、
光ファイバカプラ４Ｃと４Ｄで分岐された２つの後方散
乱光は光ファイバカプラ５Ｂで合波され、さらに光ファ
イバカプラ５Ａ・５Ｂで合波された２チャンネルずつの
後方散乱光は光ファイバカプラ５Ｃによって合波され、
４チャンネルの後方散乱光は１個の光ファイバ内に多重
化される。

【００２０】この４チャンネルの多重信号は光ファイバ
カプラ５Ｄで局発光１３と合波され、光検出器６で光ヘ
テロダイン検波される。

【００２１】光検出器６の出力は局発光１３とチャンネ
ルＡ〜Ｄの後方散乱光とのビート信号、すなわち７５Ｍ
Ｈｚ、９０ＭＨｚ、　１０５ＭＨｚ、　１２０ＭＨｚの
それぞれを中心周波数とするチャンネルＡ〜Ｄの後方散
乱光の情報とチャンネルＡ〜Ｄの後方散乱光間のビート
信号、すなわち１５ＭＨｚ、３０ＭＨｚ、４５ＭＨｚを
中心周波数としたビート雑音と局発光１３に支配される
ショット雑音がほとんどになり、増幅器７Ａで増幅した
後、分岐器７Ｂで４つに分岐される。

【００２２】次に、フィルタ８Ａ〜８Ｄの特性を図３ア
〜エにより説明する。図３アはフィルタ８Ａの特性図で
あり、分岐器７Ｂの分岐信号１４は帯域通過フィルタ８
Ａにより図３アの帯域制限を受け、７５ＭＨｚを中心周
波数とする信号、すなわちチャンネルＡの後方散乱光の
情報だけの信号になる。

【００２３】図３イはフィルタ８Ｂの特性図であり、分
岐器７Ｂの分岐信号１５は帯域通過フィルタ８Ｂにより
図３イの帯域制限を受け、９０ＭＨｚを中心周波数とす
る信号、すなわちチャンネルＢの後方散乱光の情報だけ
の信号になる。

【００２４】図３ウはフィルタ８Ｃの特性図であり、分
岐器７Ｂの分岐信号１６は帯域通過フィルタ８Ｃにより
図３ウの帯域制限を受け、　１０５ＭＨｚを中心周波数
とする信号、すなわちチャンネルＣの後方散乱光の情報
だけの信号になる。

【００２５】図３エはフィルタ８Ｄの特性図であり、分
岐器７Ｂの分岐信号１７は帯域通過フィルタ８Ｄにより
図３エの帯域制限を受け、　１２０ＭＨｚを中心周波数
とする信号、すなわちチャンネルＤの後方散乱光の情報
だけの信号になる。

【００２６】フィルタ８Ａ〜８Ｄの出力は、それぞれ検
波器９Ａ〜９Ｄで包絡線検波された後、Ａ／Ｄ変換器１
０Ａ〜１０Ｄでディジタル信号に変換され、データ処理
部１０Ｅにより平均化処理などのデータ処理を並列処理
後、表示器１０Ｆに測定結果が表示される。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、コヒーレント光をｎ
チャンネルに分岐後、各チャンネル固有の値だけ光周波
数をシフトし、さらにパルス光に変換して同時にｎチャ
ンネルの信号を作り、ｎ個の光ファイバに供給し、ｎ個
の光ファイバからの後方散乱光を個別に取り出している
ので、ｎチャンネルに対応した光ヘテロダイン検波の出
力信号からｎ個の光ファイバの損失および破断点位置を
同時に測定することにより、複数の光ファイバにおける
損失および破断点位置の測定時間が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光パルス試験器の構成図である
。

【図２】図１の実施例の構成図である。

【図３】図２のフィルタ８Ａ〜８Ｄの帯域通過特性図で
ある。

【図４】従来技術による光パルス試験器の構成図である
。

【符号の説明】

１　　光源 ２　　光分岐部 ３　　光変調部 ４　　光分岐部 ５　　光合波部 ６　　光検出器 ７　　増幅・分岐部 ８　　フィルタ部 ９　　検波部 １２　　信号光 １３　　局発光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光周波数ｆ０　の連続なコヒーレント
   光を出射する光源（１）　と、光源（１）　の光をｎチ
   ャンネル（ｎ≧２の整数）の信号光（１２）と局発光（
   １３）に分岐する第１の光分岐部（２）　と、第１の光
   分岐部（２）　のｎチャンネルの信号光（１２）の光周
   波数に個別にΔｆ１　〜Δｆｎ　の周波数シフトを与え
   、前記ｎチャンネルの連続光をパルス光に変換する光変
   調部（３）　と、光変調部（３）　からの前記ｎチャン
   ネルのパルス光をｎ個の光ファイバに供給し、前記ｎ個
   の光ファイバからの後方散乱光を分岐して取り出す第２
   の光分岐部（４）と、第２の光分岐部（４）　の出力と
   局発光（１３）を１つに合波する光合波部（５）　と、
   光合波部（５）　の出力を光ヘテロダイン検波する光検
   出器（６）と、光検出器（６）　の出力信号を増幅し、
   ｎ個に分岐する増幅・分岐部（７）　と、増幅・分岐部
   （７）　のｎ個の出力信号を入力とし、光変調部（３）
   　で前記ｎチャンネルに与えた周波数シフトΔｆ１〜Δ
   ｆｎに対応する通過帯域をそれぞれもつフィルタ部（８
   ）　と、フィルタ部（８）　のｎ個の出力をそれぞれ包
   絡線検波する検波部（９）　とを備え、複数の光ファイ
   バの損失および破断点を同時に試験することを特徴とす
   るヘテロダイン受光を用いた光パルス試験器。