JPH052896Y2 - - Google Patents
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- JPH052896Y2 JPH052896Y2 JP16764586U JP16764586U JPH052896Y2 JP H052896 Y2 JPH052896 Y2 JP H052896Y2 JP 16764586 U JP16764586 U JP 16764586U JP 16764586 U JP16764586 U JP 16764586U JP H052896 Y2 JPH052896 Y2 JP H052896Y2
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- Japan
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- pbs
- light
- wave
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- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 101100298998 Caenorhabditis elegans pbs-3 gene Proteins 0.000 description 5
- 101100191768 Caenorhabditis elegans pbs-4 gene Proteins 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案は、例えばOTDR（Optical Time
Domain Reflectometer…光フアイバ障害点検出
器）などのように送信側、受信側が固定され、さ
らに送信側の光が直線偏光となつているような装
置に用いて好適なOTDR用光スイツチに関する。
Domain Reflectometer…光フアイバ障害点検出
器）などのように送信側、受信側が固定され、さ
らに送信側の光が直線偏光となつているような装
置に用いて好適なOTDR用光スイツチに関する。
〈従来の技術〉
第２図は従来知られているOTDR用１×２の
光スイツチの構成を示す要部平面図である。図に
おいて、１は第１の直角プリズム付き偏光ビーム
スプリツタ（以下、PBS−１という）、２はPBS
−１と同等の第２の直角プリズム付き偏光ビーム
スプリツタ（以下、PBS−２という）であり、
所定の距離を隔てて対向して配置されている。こ
れらの偏光ビームスプリツタ１，２の間にPLZT
からなるスイツチング素子５および６が配置さ
れ、直線偏光された光がポートからへと入出
射する。この様な光スイツチにおいて、ポート
側に光フアイバ１１が配置され、ポート側には
受光素子１２が、ポート側にはレーザ光等の直
線偏光光源（以下、単に光源という）１０が配置
されている。なお、図では省略するがポートか
らへと入出射する光は光フアイバや分布屈折型
レンズ等を介して伝送され、これらの部品は図示
しないスイツチブロツクに固定されているものと
する。
光スイツチの構成を示す要部平面図である。図に
おいて、１は第１の直角プリズム付き偏光ビーム
スプリツタ（以下、PBS−１という）、２はPBS
−１と同等の第２の直角プリズム付き偏光ビーム
スプリツタ（以下、PBS−２という）であり、
所定の距離を隔てて対向して配置されている。こ
れらの偏光ビームスプリツタ１，２の間にPLZT
からなるスイツチング素子５および６が配置さ
れ、直線偏光された光がポートからへと入出
射する。この様な光スイツチにおいて、ポート
側に光フアイバ１１が配置され、ポート側には
受光素子１２が、ポート側にはレーザ光等の直
線偏光光源（以下、単に光源という）１０が配置
されている。なお、図では省略するがポートか
らへと入出射する光は光フアイバや分布屈折型
レンズ等を介して伝送され、これらの部品は図示
しないスイツチブロツクに固定されているものと
する。
今、スイツチング素子５，６に電圧（半波長）
を印加しない状態で、ポートに光源１０から例
えば水平偏光（以下、Ｐ波という）を入射する
と、このＰ波はPBS−１の誘電体多層膜面（以
下PBS面という）n1を透過してプリズムP1で反
射してスイツチング素子５を透過し、PBS−２
のPBS面n2を透過して光フアイバ１１に入射す
る。このとき光フアイバ１１からは (1) 入射端面で生じるフレネル反射、 (2) 光フアイバの接続点や破断点および出射端面
で生じるフレネル反射、 (3) 後方散乱光、 等が戻つてくる。このうち(1)は本来検出すべき
信号(2)，(3)に比べて大きく、しかもOTDRにお
いては有害なものである。
を印加しない状態で、ポートに光源１０から例
えば水平偏光（以下、Ｐ波という）を入射する
と、このＰ波はPBS−１の誘電体多層膜面（以
下PBS面という）n1を透過してプリズムP1で反
射してスイツチング素子５を透過し、PBS−２
のPBS面n2を透過して光フアイバ１１に入射す
る。このとき光フアイバ１１からは (1) 入射端面で生じるフレネル反射、 (2) 光フアイバの接続点や破断点および出射端面
で生じるフレネル反射、 (3) 後方散乱光、 等が戻つてくる。このうち(1)は本来検出すべき
信号(2)，(3)に比べて大きく、しかもOTDRにお
いては有害なものである。
これらの戻り光はスイツチング素子に半波長電
圧を印加していない場合、Ｐ波はPBS−２の
PBS面n2およびスイツチング素子５を透過してプ
リズムP1で反射してポートに戻る。またＳ波
はPBS面n2、プリズムP2で反射し、スイツチン
グ素子６を透過してPBS−１のPBS面n2で反射
してポートに戻る。
圧を印加していない場合、Ｐ波はPBS−２の
PBS面n2およびスイツチング素子５を透過してプ
リズムP1で反射してポートに戻る。またＳ波
はPBS面n2、プリズムP2で反射し、スイツチン
グ素子６を透過してPBS−１のPBS面n2で反射
してポートに戻る。
次に、光源１０をオフとしてスイツチング素子
に半波長電圧を印加した場合、戻り光のうちのＰ
波はPBS−２のPBS面n2を透過してスイツチン
グ素子５を透過した時点で位相が90°回転してＳ
波となり、プリズムP1で反射してPBS面n1で反
射してポートに出射する。またＳ波はPBS面
n2、プリズムPn2で反射し、スイツチング素子６
を透過した時点で位相が90℃回転してＰ波とな
り、PBS−１のPBS面n1を透過してポートか
ら出射する。
に半波長電圧を印加した場合、戻り光のうちのＰ
波はPBS−２のPBS面n2を透過してスイツチン
グ素子５を透過した時点で位相が90°回転してＳ
波となり、プリズムP1で反射してPBS面n1で反
射してポートに出射する。またＳ波はPBS面
n2、プリズムPn2で反射し、スイツチング素子６
を透過した時点で位相が90℃回転してＰ波とな
り、PBS−１のPBS面n1を透過してポートか
ら出射する。
〈考案が解決しようとする問題点〉
現在OTDRに最も強く要求されているのは光
フアイバ通信の長距離化に伴う長距離測定が可能
な大きなダイナミツクレンジであり、換言すれば
検出する後方散乱光レベルをいかに上げるかが問
題である。このための処置としては光源としての
レーザダイオードの出力を大きくしたり、光学系
の挿入損失を少なくすることが考えられるが、こ
れらは各部品（レーザダイオード、偏光ビームス
プリツタ、レンズ等）の性能で決つてしまい、限
界がある。本考案は上記問題点に鑑みて成された
もので、OTDRにおいて入射光のレベルを２倍
にすることにより戻り光のレベルを上げることを
目的とする。
フアイバ通信の長距離化に伴う長距離測定が可能
な大きなダイナミツクレンジであり、換言すれば
検出する後方散乱光レベルをいかに上げるかが問
題である。このための処置としては光源としての
レーザダイオードの出力を大きくしたり、光学系
の挿入損失を少なくすることが考えられるが、こ
れらは各部品（レーザダイオード、偏光ビームス
プリツタ、レンズ等）の性能で決つてしまい、限
界がある。本考案は上記問題点に鑑みて成された
もので、OTDRにおいて入射光のレベルを２倍
にすることにより戻り光のレベルを上げることを
目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
上記問題点を解決するための本考案の構成は、
対向して配置され、入射光を偏光分離・合成する
第１および第２の直角プリズム付き偏光ビームス
プリツタと、前記直角プリズム付き偏光ビームス
プリツタの間に配置され、前記第１、第２の直角
プリズム付き偏光ビームスプリツタ間を通る直線
偏光の振動方向を制御するスイツチング素子とを
有するOTDR用光スイツチにおいて、前記第１、
第２の直角プリズム付き偏光ビームスプリツタ間
に少なくとも１つの偏光ビームスプリツタを追加
するとともに、この追加した偏光ビームスプリツ
タの一つに直線偏光を入射する様に構成したこと
を特徴とするものである。
対向して配置され、入射光を偏光分離・合成する
第１および第２の直角プリズム付き偏光ビームス
プリツタと、前記直角プリズム付き偏光ビームス
プリツタの間に配置され、前記第１、第２の直角
プリズム付き偏光ビームスプリツタ間を通る直線
偏光の振動方向を制御するスイツチング素子とを
有するOTDR用光スイツチにおいて、前記第１、
第２の直角プリズム付き偏光ビームスプリツタ間
に少なくとも１つの偏光ビームスプリツタを追加
するとともに、この追加した偏光ビームスプリツ
タの一つに直線偏光を入射する様に構成したこと
を特徴とするものである。
〈実施例〉
第１図は本考案の一実施例を示す要部平面図で
ある。図において、第２図と同一要素には同一符
号を付して説明は省略するが、本考案においては
スイツチング素子５とPBS−２の間に第３の偏
光ビームスプリツタ３（以下、PBS−３という）
を、PBS−１とスイツチング素子６の間に第４
の偏光ビームスプリツタ４（以下、PBS−４と
いう）を追加し、PBS−１のポートに第１の
光源１０からの光を、PBS−４のポートに第
２の光源１１からの光を入射させるように構成し
たものである。
ある。図において、第２図と同一要素には同一符
号を付して説明は省略するが、本考案においては
スイツチング素子５とPBS−２の間に第３の偏
光ビームスプリツタ３（以下、PBS−３という）
を、PBS−１とスイツチング素子６の間に第４
の偏光ビームスプリツタ４（以下、PBS−４と
いう）を追加し、PBS−１のポートに第１の
光源１０からの光を、PBS−４のポートに第
２の光源１１からの光を入射させるように構成し
たものである。
上記構成において、スイツチング素子５，６に
半波長電圧を印加しない状態で光源１０からポー
トを介してPBS−１にＰ波を入射すると、こ
のＰ波はPBS−１のPBS面n1を透過しプリズム
P1で反射し、スイツチング素子５、PBS−３お
よびPBS−２のPBS面n2を透過してポートに
出射する。また、光源１１からはポートを介し
てＳ波を入射する。このＳ波はPBS−４で反射
し、スイツチング素子６を透過しプリズムP2で
反射し、PBS面n2で反射してポートに出射す
る。従つて光フアイバ１１には従来の２倍の光が
入射し、戻り光の強さも２倍となる。この戻り光
のうちのＰ波はPBS面n2，PBS−３，スイツチ
ング素子５を透過しプリズムP1で反射してPBS
面n1を透過してポートに戻る。一方Ｓ波はPBS
面n2、プリズムP2で反射してスイツチング素子６
を透過してPBSで反射してポートに出射す
る。
半波長電圧を印加しない状態で光源１０からポー
トを介してPBS−１にＰ波を入射すると、こ
のＰ波はPBS−１のPBS面n1を透過しプリズム
P1で反射し、スイツチング素子５、PBS−３お
よびPBS−２のPBS面n2を透過してポートに
出射する。また、光源１１からはポートを介し
てＳ波を入射する。このＳ波はPBS−４で反射
し、スイツチング素子６を透過しプリズムP2で
反射し、PBS面n2で反射してポートに出射す
る。従つて光フアイバ１１には従来の２倍の光が
入射し、戻り光の強さも２倍となる。この戻り光
のうちのＰ波はPBS面n2，PBS−３，スイツチ
ング素子５を透過しプリズムP1で反射してPBS
面n1を透過してポートに戻る。一方Ｓ波はPBS
面n2、プリズムP2で反射してスイツチング素子６
を透過してPBSで反射してポートに出射す
る。
次に、光源１０，１１をオフとし、スイツチン
グ素子に半波長電圧を印加する。この状態での戻
り光のうちのＰ波はPBS面n2，PBS−３を透過
し、スイツチング素子５を透過した時点でＳ波と
なり、プリズムP1およびPBS面n2で反射してポ
ートに出射する。また、Ｓ波はPBS面n1，プリ
ズムP1で反射してスイツチング素子６を透過し
た時点でＰ波となり、PBS−４およびPBS面n1
を透過してポートに出射する。
グ素子に半波長電圧を印加する。この状態での戻
り光のうちのＰ波はPBS面n2，PBS−３を透過
し、スイツチング素子５を透過した時点でＳ波と
なり、プリズムP1およびPBS面n2で反射してポ
ートに出射する。また、Ｓ波はPBS面n1，プリ
ズムP1で反射してスイツチング素子６を透過し
た時点でＰ波となり、PBS−４およびPBS面n1
を透過してポートに出射する。
ここで、PBSの不完全性について説明する。
上述ではPBS面ではＰ波のすべてが透過し、Ｓ
波はすべて反射するものとして説明したが、実際
にはＰ波のうちの僅かな光がPBS面で反射し、
また、Ｓ波のうちの僅かな光がPBS面を透過し
消光比低下の原因となる。
上述ではPBS面ではＰ波のすべてが透過し、Ｓ
波はすべて反射するものとして説明したが、実際
にはＰ波のうちの僅かな光がPBS面で反射し、
また、Ｓ波のうちの僅かな光がPBS面を透過し
消光比低下の原因となる。
第３図ａ，ｂは偏光ビームスプリツタ（PBS）
の不完全さを模式的に示すものでａ図は矢印ｄ方
向から強さ１のＰ波がPBSに入射にした場合、
その一部εpがPBS面ｎで反射され、矢印ｅ方向
には１−εpの透過度となり、ｂ図は同様に矢印
ｄ方向から強さ１の垂直偏光（以下、Ｓ波とい
う）がPBSに入射にした場合、その一部εpが矢
印ｅ方向にPBS面ｎを透過し、矢印ｆ方向には
１−εsの反射度となる事を示している。
の不完全さを模式的に示すものでａ図は矢印ｄ方
向から強さ１のＰ波がPBSに入射にした場合、
その一部εpがPBS面ｎで反射され、矢印ｅ方向
には１−εpの透過度となり、ｂ図は同様に矢印
ｄ方向から強さ１の垂直偏光（以下、Ｓ波とい
う）がPBSに入射にした場合、その一部εpが矢
印ｅ方向にPBS面ｎを透過し、矢印ｆ方向には
１−εsの反射度となる事を示している。
ここで、第２図に示す従来例と本考案の構成に
おける消光比について比較する。はじめに従来の
構成でスイツチング素子に半波長電圧を印加しな
い場合のポートに出射する光の漏れ量Ppは次
式で表わす事が出来る。
おける消光比について比較する。はじめに従来の
構成でスイツチング素子に半波長電圧を印加しな
い場合のポートに出射する光の漏れ量Ppは次
式で表わす事が出来る。
Pp＝（１−εs2）εs1
＋（１−εp2）εp1
＋（１−εs1）εs2
＋（１−εp1）εp2 …(1)
ここで、εs1、εp1はPBS−１のＳ波、Ｐ波に対
する不完全さを示し、εs2、εp2はPBS−２のＳ
波、Ｐ波に対する不完全さを示している。
する不完全さを示し、εs2、εp2はPBS−２のＳ
波、Ｐ波に対する不完全さを示している。
次に、光源１０をオフとし、スイツチング素子
に半波長電圧を印加した場合のポートに達する
光の強さPpoは次式で表わす事が出来る。
に半波長電圧を印加した場合のポートに達する
光の強さPpoは次式で表わす事が出来る。
Ppo＝（１−εs2）（１−εp1）
＋（１−εp2）（１−εs1）
＋εs2・εp1＋εp2・εs1 …(2)
今、PBS−１，２の不完全さを５×10-3（この
値を有するPBSは市販されている）として式(1)、
(2)の比すなわち、ポート−間の戻り光の消光
比Pp／Ppoを求めると、 消光比＝0.0199／1.9801 ≒１／99.5＝20.0dBとなる。
値を有するPBSは市販されている）として式(1)、
(2)の比すなわち、ポート−間の戻り光の消光
比Pp／Ppoを求めると、 消光比＝0.0199／1.9801 ≒１／99.5＝20.0dBとなる。
次に本考案の一実施例である第１図について消
光比を見ると、 Pp＝ （１−εp2）（１−εp3）εp1 ＋εp2（１−εp4）（１−εp1） ＋（１−εs2）εs4εs1 ＋εs2εs3（１−εs1） …(3) ここで、εs3、εp3はPBS−３のＳ波、Ｐ波に対
する不完全さを示し、εs4、εp4はPBS−４のＳ
波、Ｐ波に対する不完全さを示している。
光比を見ると、 Pp＝ （１−εp2）（１−εp3）εp1 ＋εp2（１−εp4）（１−εp1） ＋（１−εs2）εs4εs1 ＋εs2εs3（１−εs1） …(3) ここで、εs3、εp3はPBS−３のＳ波、Ｐ波に対
する不完全さを示し、εs4、εp4はPBS−４のＳ
波、Ｐ波に対する不完全さを示している。
次に、光源１０をオフとし、スイツチング素子
５，６に電圧（半波長）を印加した場合のポート
に達する光の強さPpoは、 Ppo ＝（１−εp2）（１−εp3）（１−εs1） ＋（１−εs2）（１−εp4）（１−εp1） ＋εs2εs3εp1＋εp2εs4εs1 …(4) ここで、式(3)、(4)から従来例と同様にPBS−
１〜４の不完全さを５×10-3として消光比Pp／
Ppoを求めると、 消光比＝0.005025／1.970 ≒１／198.0＝23.0dBとなる。
５，６に電圧（半波長）を印加した場合のポート
に達する光の強さPpoは、 Ppo ＝（１−εp2）（１−εp3）（１−εs1） ＋（１−εs2）（１−εp4）（１−εp1） ＋εs2εs3εp1＋εp2εs4εs1 …(4) ここで、式(3)、(4)から従来例と同様にPBS−
１〜４の不完全さを５×10-3として消光比Pp／
Ppoを求めると、 消光比＝0.005025／1.970 ≒１／198.0＝23.0dBとなる。
従つて本考案によれば戻り光の強さを２倍にす
るとともに消光比を3dB改善する事ができる。な
お、消光比は少し落ちるがPBS−３は必ずしも
必要としない。なお、本実施例については戻り光
の強度レベルを上げるために第２の光源から第１
の光源と同様の波長のＳ波を入射したが、戻り光
のレベルが問題とならない場合は、例えば第１の
光源から1.3μm帯、第２の光源から1.5μm帯の光
を入射すれば、２波長をカバーするOTDRを構
成することが出来る。
るとともに消光比を3dB改善する事ができる。な
お、消光比は少し落ちるがPBS−３は必ずしも
必要としない。なお、本実施例については戻り光
の強度レベルを上げるために第２の光源から第１
の光源と同様の波長のＳ波を入射したが、戻り光
のレベルが問題とならない場合は、例えば第１の
光源から1.3μm帯、第２の光源から1.5μm帯の光
を入射すれば、２波長をカバーするOTDRを構
成することが出来る。
〈考案の効果〉
以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、従来の光スイツチの入射光強度
を２倍にするとともに消光比を改善する事が出
来、２波長をカバーするOTDRの製作も可能で
ある。
本考案によれば、従来の光スイツチの入射光強度
を２倍にするとともに消光比を改善する事が出
来、２波長をカバーするOTDRの製作も可能で
ある。
第１図は本考案の一実施例を示す要部平面図、
第２図は従来例を示す要部平面図、第３図ａ，ｂ
はPBSの不完全さを説明する為の模式図である。 １……第１の直角プリズム付き偏光ビームスプ
リツタ（PBS−１）、２……第２の直角プリズム
付き偏光ビームスプリツタ（PBS−２）、３，４
……偏光ビームスプリツタ、５，６……スイツチ
ング素子、１０……第１の直線偏光光源、１１…
…第２の直線偏光光源。
第２図は従来例を示す要部平面図、第３図ａ，ｂ
はPBSの不完全さを説明する為の模式図である。 １……第１の直角プリズム付き偏光ビームスプ
リツタ（PBS−１）、２……第２の直角プリズム
付き偏光ビームスプリツタ（PBS−２）、３，４
……偏光ビームスプリツタ、５，６……スイツチ
ング素子、１０……第１の直線偏光光源、１１…
…第２の直線偏光光源。
Claims (1)
- 対向して配置され、入射光を偏光分離・合成す
る第１および第２の直角プリズム付き偏光ビーム
スプリツタと、前記直角プリズム付き偏光ビーム
スプリツタの間に配置され、前記第１，第２の直
角プリズム付き偏光ビームスプリツタ間を通る直
線偏光の振動方向を制御するスイツチング素子と
を有するOTDR用光スイツチにおいて、前記第
１，第２の直角プリズム付き偏光ビームスプリツ
タ間に少なくとも一つの偏光ビームスプリツタを
追加するとともに、この追加した偏光ビームスプ
リツタの一つに直線偏光を入射するように構成し
たことを特徴とするOTDR用光スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16764586U JPH052896Y2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16764586U JPH052896Y2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373728U JPS6373728U (ja) | 1988-05-17 |
| JPH052896Y2 true JPH052896Y2 (ja) | 1993-01-25 |
Family
ID=31099768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16764586U Expired - Lifetime JPH052896Y2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH052896Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4958152B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2012-06-20 | 一般財団法人電力中央研究所 | 光デバイスを含む光ファイバ線路の障害点検出方法及び障害点検出システム |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP16764586U patent/JPH052896Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6373728U (ja) | 1988-05-17 |
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