JPH0560648A - Light pulse tester using heterodyne detection of light - Google Patents

Light pulse tester using heterodyne detection of light

Info

Publication number
JPH0560648A
JPH0560648A JP24429691A JP24429691A JPH0560648A JP H0560648 A JPH0560648 A JP H0560648A JP 24429691 A JP24429691 A JP 24429691A JP 24429691 A JP24429691 A JP 24429691A JP H0560648 A JPH0560648 A JP H0560648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
signal
optical
frequency
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24429691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshizo Honda
芳三 本多
Satoshi Matsuura
聡 松浦
Toshiyuki Takeda
敏幸 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ando Electric Co Ltd
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ando Electric Co Ltd filed Critical Ando Electric Co Ltd
Priority to JP24429691A priority Critical patent/JPH0560648A/en
Publication of JPH0560648A publication Critical patent/JPH0560648A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten the measuring time by successively allowing a light pulse signal to be incident on an optical fiber before the time when back scattered light ceases to return from the optical fiber and separately measuring back scattered lights. CONSTITUTION:A light pulse tester is equipped with a pulse control signal generator 3 generating a burst signal 13 that let sine waves with (n) kinds of frequencies DELTAf last only for a finite time, and a light modulation part 4 receiving the input of signal light 11 and converting the signal light 11 to a light pulse signal 14 wherein the light frequency of the signal light 11 is shifted by the aforementioned frequencies DELTAf only for the certain time of the burst signal 13 and further equipped with (n) band-pass filters 8 filtering (n) kinds of frequencies DELTAf set by the pulse control signal generator 3 and a signal processing part 9 taking out the outputs of (n) band-pass filters 8 to average them.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光ヘテロダイン受光
を利用して、光ファイバの損失と破断点位置の測定をす
る光パルス試験器についてのものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pulse tester for measuring loss and break point position of an optical fiber by utilizing optical heterodyne light reception.

【0002】[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2により説明する。図2では、ヘテロダイン受
光を用いており、図2の1はコヒーレント光源、2は光
分岐器、23はパルス制御信号発生器、4は光変調部、
5は光分岐器、6は光合波器、7は光検出器、28は帯
域フィルタ、29は信号処理部、10は測定される光フ
ァイバである。
2. Description of the Related Art Next, the structure of a conventional optical pulse tester will be described with reference to FIG. In FIG. 2, heterodyne light reception is used. In FIG. 2, 1 is a coherent light source, 2 is an optical splitter, 23 is a pulse control signal generator, 4 is an optical modulator,
5 is an optical branching device, 6 is an optical multiplexer, 7 is a photodetector, 28 is a bandpass filter, 29 is a signal processing unit, and 10 is an optical fiber to be measured.

【0003】光源1は安定した光周波数のコヒーレント
光を連続して出射し、光分岐器2は光源1の出射光を信
号光11と局発光12に分岐する。パルス制御信号発生
器23は、周波数Δfの正弦波を有限の時間だけ継続し
たバースト信号21を発生する。光変調部4は、バース
ト信号21のある時間だけ信号光11の光周波数をΔf
だけシフトし、光パルス信号22に変える。光分岐器5
は、光パルス信号22を光ファイバ10に入射すること
により発生する後方散乱光15を光合波器6へ分岐す
る。
The light source 1 continuously emits coherent light having a stable optical frequency, and the optical splitter 2 splits the emitted light of the light source 1 into a signal light 11 and a local light 12. The pulse control signal generator 23 generates a burst signal 21 in which a sine wave having a frequency Δf is continued for a finite time. The optical modulator 4 changes the optical frequency of the signal light 11 by Δf for a certain time of the burst signal 21.
Only the optical pulse signal 22 is shifted. Optical splitter 5
Splits the backscattered light 15 generated by making the optical pulse signal 22 incident on the optical fiber 10 to the optical multiplexer 6.

【0004】光合波器6は、後方散乱光15と局発光1
2を合波し、光検出器7は光合波器6で合波した信号光
を光ヘテロダイン検波する。帯域フィルタ28は、光検
出器7で光−電気変換された信号から周波数Δfに等し
い周波数をろ波し、信号処理部29へ入力する。信号処
理部29は、この信号の振幅の大きさを取り出し、多数
の光パルス信号22の出力にわたって平均化し表示をす
る。
The optical multiplexer 6 includes a back scattered light 15 and a local light 1
2 is multiplexed, and the photodetector 7 performs optical heterodyne detection on the signal light multiplexed by the optical multiplexer 6. The bandpass filter 28 filters a frequency equal to the frequency Δf from the signal photoelectrically converted by the photodetector 7, and inputs the frequency to the signal processing unit 29. The signal processing unit 29 takes out the magnitude of the amplitude of this signal, averages it over the outputs of a large number of optical pulse signals 22, and displays it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図2の後方散乱光15
の大きさは、帯域フィルタ28でろ波された信号の振幅
の大きさに相当する。さらに詳しく述べると、光ファイ
バ10の各部で発生する後方散乱光15の大きさは、光
パルス信号22が出射された時間から、光ファイバ10
の入射端から各部までを光が往復する時間を経過した時
刻に、信号処理部9の信号の振幅の大きさとなってそれ
ぞれ現れることから測定される。
The backscattered light 15 shown in FIG.
Corresponds to the magnitude of the amplitude of the signal filtered by the bandpass filter 28. More specifically, the magnitude of the backscattered light 15 generated in each part of the optical fiber 10 is determined by the time when the optical pulse signal 22 is emitted.
It is measured from the fact that the amplitude of the signal of the signal processing unit 9 appears at the time when the time for the light to reciprocate from the incident end to each part has passed.

【0006】したがって、多数の光パルス信号22の出
力にわたって、光ファイバ10の各部について別々に平
均化するには、直前までに出力された光パルス信号22
に起因するすべての後方散乱光15が光ファイバ10か
ら戻ってこなくなってから、すなわち、信号処理部29
へ入力される信号がなくなってから、次の光パルス信号
22を出射する必要がある。信号処理部29へ入力され
る信号がなくなるよりも早く、次の光パルス信号22を
出射すると、前の光パルス信号22によって光ファイバ
10の異なる部位で発生した後方散乱光15が混じった
信号が信号処理部9に現れることになり、これは分離す
ることはできない。
Therefore, in order to average each part of the optical fiber 10 over the outputs of a large number of optical pulse signals 22, the optical pulse signals 22 output up to immediately before are averaged.
After all of the backscattered light 15 caused by the noise has not returned from the optical fiber 10, that is, the signal processing unit 29.
It is necessary to emit the next optical pulse signal 22 after there is no signal input to. When the next optical pulse signal 22 is emitted earlier than the signal input to the signal processing unit 29 disappears, a signal in which the backscattered light 15 generated at a different portion of the optical fiber 10 due to the previous optical pulse signal 22 is mixed is generated. It will appear in the signal processor 9, which cannot be separated.

【0007】実際には、後方散乱光15は光ファイバ1
0の入射端まで戻ると、ここでその一部が反射され、再
び光ファイバ10へ入射されるという現象が生じること
がある。この再入射光はまた後方散乱光15を発生し、
信号処理部29に信号として現れることになる。この現
象のために、図2では、光パルス信号22を出射する時
間の間隔は、光ファイバ10の遠端まで光が往復する時
間の2倍以上としている。
In reality, the backscattered light 15 is generated by the optical fiber 1
When it returns to the incident end of 0, a part of it may be reflected here and may be incident on the optical fiber 10 again. This re-incident light also produces backscattered light 15,
It will appear as a signal in the signal processing unit 29. Due to this phenomenon, in FIG. 2, the time interval for emitting the optical pulse signal 22 is set to be twice or more the time for the light to make a round trip to the far end of the optical fiber 10.

【0008】この発明は、直前までに出力された光パル
ス信号に起因する後方散乱光15が光ファイバ10から
戻ってこなくなる時より前に、次々に光パルス信号を入
射して、光ファイバ10の各部で発生する後方散乱光1
5を別々に測定できるようにして、測定時間を短縮した
光パルス試験器を提供することを目的とする。
According to the present invention, before the time when the backscattered light 15 due to the optical pulse signals output up to immediately before does not return from the optical fiber 10, the optical pulse signals are successively incident to make the optical fiber 10 incident. Backscattered light generated in each part 1
It is an object of the present invention to provide an optical pulse tester in which the measurement time can be shortened by making it possible to measure 5 separately.

【0009】[0009]

【課題を解決する手段】この目的を達成するため、この
発明では、連続するコヒーレント光を出射する光源1
と、光源1のコヒーレント光を信号光11と局発光12
に分岐する光分岐器2と、n種類(n≧2)の周波数Δ
fの正弦波を有限の時間だけ継続するバースト信号13
として発生するパルス制御信号発生器3と、信号光11
を入力とし、バースト信号13のある時間だけ、信号光
11の光周波数を前記周波数Δfだけシフトした光パル
ス信号14に変える光変調部4と、光パルス信号14を
光ファイバ10に入射し、光ファイバ10で発生する後
方散乱光15を取り出す光分岐器5と、光分岐器5で分
岐された後方散乱光15と光分岐器2で分岐された局発
光12を合波する光合波器6と、光合波器6で合波され
た光をヘテロダイン検波する光検出器7と、光検出器7
で光−電気変換された検波信号16を入力とし、パルス
制御信号発生器3で設定されたn種類の周波数Δfをそ
れぞれろ波するn個の帯域フィルタ8と、n個の帯域フ
ィルタ8の出力を取り出し、平均化を行う信号処理部9
とを備える。
To achieve this object, in the present invention, a light source 1 for emitting continuous coherent light is provided.
And the coherent light from the light source 1 to the signal light 11 and the local light 12
Optical branching device 2 for branching into n and n (n ≧ 2) frequencies Δ
Burst signal 13 that continues the sine wave of f for a finite time
Pulse signal generator 3 and signal light 11
As an input, the optical modulator 4 that changes the optical frequency of the signal light 11 into the optical pulse signal 14 that is shifted by the frequency Δf for a certain time of the burst signal 13, and the optical pulse signal 14 is incident on the optical fiber 10. An optical splitter 5 for extracting the backscattered light 15 generated in the fiber 10, an optical multiplexer 6 for multiplexing the backscattered light 15 split by the optical splitter 5 and the local light 12 split by the optical splitter 2. , A photodetector 7 for heterodyne detecting the light multiplexed by the optical multiplexer 6, and a photodetector 7
Of the band-pass filter 8 and the output of the band-pass filter 8 that receives the detection signal 16 optically-electrically converted by the input signal and filters the n types of frequencies Δf set by the pulse control signal generator 3, respectively. Signal processing unit 9 for taking out and averaging
With.

【0010】[0010]

【作用】次に、この発明による光パルス試験器の構成を
図1により説明する。図1の3はパルス制御信号発生
器、8は帯域フィルタ、9は信号処理部であり、その他
は図2と同じものである。すなわち、図1では、図2の
パルス制御信号発生器23の代わりに、Δfがn種類
(n≧2)の可変のパルス制御信号発生器3を採用し、
図2の1個の帯域フィルタ28の代わりに、パルス制御
信号発生器3に設定するn種類のΔfに等しい周波数を
ろ波するn個の帯域フィルタ8を用いる。また、図2の
信号処理部29の代わりに、n個の帯域フィルタ8のそ
れぞれの出力を別々に平均化し、これら各信号を合成す
る信号処理部9を用いる。
Next, the structure of the optical pulse tester according to the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 3 in FIG. 1 is a pulse control signal generator, 8 is a bandpass filter, 9 is a signal processing unit, and the others are the same as those in FIG. That is, in FIG. 1, instead of the pulse control signal generator 23 of FIG. 2, a variable pulse control signal generator 3 of Δf of n types (n ≧ 2) is adopted,
Instead of the one band filter 28 in FIG. 2, n band filters 8 that filter frequencies equal to n kinds of Δf set in the pulse control signal generator 3 are used. Further, instead of the signal processing unit 29 of FIG. 2, a signal processing unit 9 that averages the respective outputs of the n band-pass filters 8 separately and synthesizes these respective signals is used.

【0011】図1では、多数の光パルス信号14を次々
に出射する際、パルス制御信号発生器3のΔfをn種類
のそれぞれ異なる周波数に順次変更して、これを繰り返
す。この発明の原理は次のとおりである。直前までに出
力された複数の光パルス信号14に起因する後方散乱光
15が光ファイバ10から同時に戻ってきても、光周波
数が等しい光パルス信号14はn発ごとに出力するの
で、n発間の時間間隔については、1つの光パルス信号
14に起因する後方散乱光15が光検出器17で十分小
さくなる時間より大きく取れば、n種類すべてのΔfに
等しい周波数の成分のそれぞれは、後方散乱光15の中
に常に1つの光パルス信号に起因する後方散乱光しか含
まれない。したがって、検波信号16をn種類のΔfに
分離して処理をすることにより、光ファイバ10の各部
の後方散乱光15の大きさが別々に平均化され測定する
ことができる。
In FIG. 1, when a large number of optical pulse signals 14 are emitted one after another, Δf of the pulse control signal generator 3 is sequentially changed to n different frequencies, and this is repeated. The principle of the present invention is as follows. Even if the backscattered light 15 due to the plurality of optical pulse signals 14 output up to immediately before returns from the optical fiber 10 at the same time, the optical pulse signals 14 having the same optical frequency are output every n times. As for the time interval of, if the backscattered light 15 caused by one light pulse signal 14 is set to be larger than the time at which the photodetector 17 becomes sufficiently small, each of the components of the frequency equal to Δf of all n kinds is backscattered. The light 15 always contains only backscattered light due to one light pulse signal. Therefore, by separating the detected signal 16 into n types of Δf and processing the Δf, the magnitude of the backscattered light 15 at each portion of the optical fiber 10 can be separately averaged and measured.

【0012】次に、図1の作用を説明する。光分岐器2
から分岐された信号光11は、光変調部4により、バー
スト信号13の周波数Δfだけ光周波数がシフトされ、
バースト信号13のある時間だけ光パルス信号14とし
て光分岐器5を通って、光ファイバ10に入射する。光
ファイバ10の各部で発生する後方散乱光15は、光分
岐器5を通って、光合波器6の一方に入力される。光合
波器6で合波された光は光検出器7に入射する。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. Optical splitter 2
The optical frequency of the signal light 11 branched from is shifted by the frequency Δf of the burst signal 13 by the optical modulator 4.
The burst signal 13 passes through the optical branching device 5 and enters the optical fiber 10 as the optical pulse signal 14 for a certain time. The backscattered light 15 generated in each part of the optical fiber 10 passes through the optical branching device 5 and is input to one side of the optical multiplexer 6. The light multiplexed by the optical multiplexer 6 enters the photodetector 7.

【0013】光検出器7で光−電気変換された検波信号
16には、光パルス信号14の生成でシフトされた周波
数Δfに等しい周波数Δfの成分が含まれる。バースト
信号13の周波数Δfは、パルス制御信号発生器3によ
り、n種類の周波数がパルスのたびに次々に設定され
る。このn種類の周波数を、それぞれΔfa、Δfb、
……、Δfnとする。
The detection signal 16 photoelectrically converted by the photodetector 7 contains a component of frequency Δf equal to the frequency Δf shifted by the generation of the optical pulse signal 14. The frequency Δf of the burst signal 13 is set by the pulse control signal generator 3 one after another for each of n types of frequencies. These n types of frequencies are respectively represented by Δfa, Δfb,
..., Δfn.

【0014】検波信号16には、Δfaだけシフトされ
た光パルス信号14に起因する後方散乱光15により周
波数Δfaの成分が含まれ、Δfbだけシフトされた光
パルス信号14に起因する後方散乱光15により周波数
Δfbの成分が含まれ、以下、同様にして、Δfnだけ
シフトされた光パルス信号14に起因する後方散乱光1
5により周波数Δfnの成分が含まれる。
The detected signal 16 contains a component of frequency Δfa due to the backscattered light 15 caused by the optical pulse signal 14 shifted by Δfa, and the backscattered light 15 caused by the optical pulse signal 14 shifted by Δfb. , The frequency of the backscattered light 1 due to the optical pulse signal 14 shifted by Δfn in the same manner.
5 includes a component of frequency Δfn.

【0015】検波信号16は、全部でn種類の周波数Δ
fa、Δfb、……、Δfnをろ波するn個の帯域フィ
ルタ8に入力される。これを順に帯域フィルタ8a、8
b、……、8nとする。帯域フィルタ8の出力の大きさ
は、その周波数Δfだけシフトされた光パルス信号14
に起因する後方散乱光15の大きさに対応する。いいか
えると、周波数Δfaをろ波する帯域フィルタ8aの出
力は、Δfaだけシフトされた光パルス信号14に起因
する後方散乱光15の大きさだけに対応する。周波数Δ
fbをろ波する帯域フィルタ8bの出力は、Δfbだけ
シフトされた光パルス信号14に起因する後方散乱光1
5の大きさだけに対応する。以下、同様にして、周波数
Δfnをろ波する帯域フィルタ8nの出力は、Δfnだ
けシフトされた光パルス信号14に起因する後方散乱光
15の大きさだけに対応する。
The detected signal 16 has a total of n types of frequencies Δ.
.., .DELTA.fn are input to n band-pass filters 8 for filtering fa, .DELTA.fb ,. This is sequentially performed by the bandpass filters 8a and 8
b, ..., 8n. The magnitude of the output of the bandpass filter 8 is the optical pulse signal 14 shifted by the frequency Δf.
Corresponds to the size of the backscattered light 15 due to. In other words, the output of the bandpass filter 8a that filters the frequency Δfa corresponds only to the magnitude of the backscattered light 15 caused by the optical pulse signal 14 shifted by Δfa. Frequency Δ
The output of the band-pass filter 8b that filters fb is the backscattered light 1 caused by the optical pulse signal 14 that is shifted by Δfb.
It corresponds only to the size of 5. Similarly, the output of the band-pass filter 8n that filters the frequency Δfn corresponds only to the magnitude of the backscattered light 15 caused by the optical pulse signal 14 shifted by Δfn.

【0016】n個の帯域フィルタ8の出力はすべて、信
号処理部9に入力される。信号処理部9では、周波数Δ
fa、Δfb、……、Δfnの振幅の大きさの時間変化
をそれぞれ平均化し、時間軸をそれぞれ対応する光パル
ス信号14が出射された時点からの時間にすべて揃えて
合成し、光ファイバ10の測定データとして表示する。
All the outputs of the n band-pass filters 8 are input to the signal processing section 9. In the signal processing unit 9, the frequency Δ
fa, Δfb, ..., Δfn amplitude changes over time are averaged, and the time axes are all aligned and combined with the time from the time when the corresponding optical pulse signal 14 is emitted. Display as measurement data.

【0017】[0017]

【実施例】次に、この発明の実施例を図3により説明す
る。パルス制御信号発生器3のバースト信号13の周波
数をn=4種類とすると、帯域フィルタ8はn=4個と
なる。パルス制御信号発生器3のバースト信号13の4
種類の周波数と、帯域フィルタ8a、8b、8c、8d
のろ波周波数は、例えば、Δfa=75MHz 、Δfb=90
MHz 、Δfc=105MHz、Δfd=120MHzとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. If the frequency of the burst signal 13 of the pulse control signal generator 3 is n = 4 types, the number of band-pass filters 8 is n = 4. 4 of burst signal 13 of pulse control signal generator 3
Types of frequencies and band filters 8a, 8b, 8c, 8d
The filtering frequency is, for example, Δfa = 75 MHz, Δfb = 90.
MHz, Δfc = 105 MHz, and Δfd = 120 MHz.

【0018】図3アは、パルス制御信号発生器3のバー
スト信号13の波形図であり、横軸は時間である。バー
スト信号13の周波数は、Δfa、Δfb、Δfc、Δ
fdの順に出力され、これを繰り返す。taはそれぞれ
のバースト信号13間の時間間隔であり、toは等しい
周波数のバースト信号13が出力される時間間隔であ
る。
FIG. 3A is a waveform diagram of the burst signal 13 of the pulse control signal generator 3, and the horizontal axis represents time. The frequencies of the burst signal 13 are Δfa, Δfb, Δfc, Δ
It is output in the order of fd, and this is repeated. ta is a time interval between the burst signals 13 and to is a time interval at which the burst signals 13 having the same frequency are output.

【0019】図3イは、光パルス信号14の波形図であ
り、横軸は図3アと同じ時間で表す。光パルス信号14
の光周波数は、光源1の光周波数fを用いて、f+Δf
a、f+Δfb、f+Δfc、f+Δfdの順に出力さ
れ、これを繰り返す。taとtoは図3アと同じ時間間
隔である。
FIG. 3A is a waveform diagram of the optical pulse signal 14, and the horizontal axis represents the same time as in FIG. 3A. Optical pulse signal 14
The optical frequency of the light source is f + Δf using the optical frequency f of the light source 1.
a, f + Δfb, f + Δfc, and f + Δfd are output in this order, and this is repeated. ta and to are the same time intervals as in FIG.

【0020】toは、ある光パルス信号に起因する後方
散乱光15の光ファイバ10からの戻りが充分小さくな
る時間の間隔よりは、長くする。toとtaの関係は、
ta=to/4なので、それぞれの光パルス間の時間間
隔は、ある光パルス信号に起因する後方散乱光が光検出
器17で充分小さくなる時間の間隔よりは、短くするこ
とができる。
To is set to be longer than the time interval at which the return of the backscattered light 15 from the optical fiber 10 due to a certain optical pulse signal becomes sufficiently small. The relationship between to and ta is
Since ta = to / 4, the time interval between the respective optical pulses can be made shorter than the time interval at which the backscattered light due to a certain optical pulse signal becomes sufficiently small at the photodetector 17.

【0021】次に、ある光パルス信号に起因する後方散
乱光15が充分小さくなっていく状態を図4に示す。
Next, FIG. 4 shows a state in which the backscattered light 15 caused by a certain optical pulse signal becomes sufficiently small.

【0022】図3ウは、図3イのように光パルス信号1
4が入射された光ファイバ10の入射端に戻ってくる後
方散乱光15の強度の時間変化を光周波数の別に表した
波形図である。実際は、これらの光周波数が合成された
光が戻ってくる。横軸は図アと同じ時間である。例え
ば、時刻Aでは、光ファイバ10の入射端に戻ってくる
後方散乱光の光周波数は、f+Δfa、f+Δfb、f
+Δfc、f+Δfdが混ざっているが、どの光周波数
についても、この時刻に存在する後方散乱を生起させた
光パルス信号は、それぞれ1つである。その光パルス信
号より前に出力された光パルス信号のうちで、等しい光
周波数の光パルス信号に起因する後方散乱光は十分小さ
くなっている。このことは、どの時刻についても成り立
つ。
FIG. 3C shows the optical pulse signal 1 as shown in FIG.
4 is a waveform diagram showing the change over time in the intensity of the backscattered light 15 returning to the incident end of the optical fiber 10 upon which 4 is incident, for each optical frequency. In reality, light that is a combination of these optical frequencies returns. The horizontal axis is the same time as in Fig. For example, at time A, the optical frequencies of the backscattered light returning to the incident end of the optical fiber 10 are f + Δfa, f + Δfb, and f.
Although + Δfc and f + Δfd are mixed, there is only one optical pulse signal that causes backscattering existing at this time for any optical frequency. Among the optical pulse signals output before the optical pulse signal, the backscattered light caused by the optical pulse signals having the same optical frequency is sufficiently small. This is true at any time.

【0023】図3エは、図3ウのような後方散乱光15
と局発光12とを光合波器6で合波した後、光検出器7
で光−電気変換した検波信号16の振幅の包絡線の時間
変化を周波数の別に示したものである。実際は、これら
の周波数が合成された信号である。横軸は、図3アと同
じ時間である。どの時刻でも、検波信号16の周波数
は、Δfa、Δfb、Δfc、Δfdが混ざっている。
また、どの周波数についても、それぞれ1つの光パルス
信号14に起因する後方散乱光の時間変化に対応した信
号であり、それぞれ対応する光パルス信号14が出射さ
れた時刻から等しい時間tbを経た時刻Ba、Bb、B
c、Bdにおいて、検波信号16のそれぞれの周波数Δ
fa、Δfb、Δfc、Δfdの振幅の大きさは、光フ
ァイバ10の同じ部位で発生した後方散乱光の大きさに
対応している。
FIG. 3D shows the backscattered light 15 as shown in FIG.
After the local light 12 and the local light 12 are multiplexed by the optical multiplexer 6, the photodetector 7
2 shows the time change of the envelope of the amplitude of the detection signal 16 which is photoelectrically converted into electrical signals by frequency. In reality, these frequencies are the synthesized signal. The horizontal axis represents the same time as in FIG. At any time, the detected signal 16 has a mixed frequency of Δfa, Δfb, Δfc, and Δfd.
Further, at any frequency, the signals are signals corresponding to the time change of the backscattered light caused by one optical pulse signal 14, respectively, and time Ba at which equal time tb has passed from the time when the corresponding optical pulse signal 14 is emitted. , Bb, B
In c and Bd, each frequency Δ of the detection signal 16
The amplitude magnitudes of fa, Δfb, Δfc, and Δfd correspond to the magnitude of the backscattered light generated at the same portion of the optical fiber 10.

【0024】図3オは、図3エのような検波信号16を
入力とした帯域フィルタ8a、8b、8c、8dの出力
を示す図である。それぞれ周波数Δfa、Δfb、Δf
c、Δfdの成分をろ波している。それぞれ対応する光
パルス信号14が出射された時刻から等しい時間tbを
経た時刻Ba、Bb、Bc、Bdでは、光ファイバ10
の同じ部位で発生した後方散乱光の大きさを示してい
る。
FIG. 3E is a diagram showing the outputs of the bandpass filters 8a, 8b, 8c and 8d to which the detection signal 16 shown in FIG. 3D is input. Frequency Δfa, Δfb, Δf
The components of c and Δfd are filtered. At times Ba, Bb, Bc, and Bd, which are equal times tb from the times at which the corresponding optical pulse signals 14 are emitted, the optical fiber 10 is
It shows the magnitude of the backscattered light generated at the same portion of.

【0025】信号処理部9は、各帯域フィルタ8の出力
をそれぞれ平均化した後、それぞれ対応する光パルス信
号14が出射された時刻から等しい時間tbを経た時刻
Ba、Bb、Bc、Bdの各信号が時間軸で一致するよ
うにデータを移動して、n=4種類のデータを平均化し
て、測定データとする。
The signal processing unit 9 averages the outputs of the band-pass filters 8 and then, at the times Ba, Bb, Bc, and Bd, which are equal times tb from the times at which the corresponding optical pulse signals 14 are emitted. The data is moved so that the signals match on the time axis, and n = 4 types of data are averaged to obtain measurement data.

【0026】図1の測定時間をTnとし、図2の測定時
間をToとし、TnとToを同じ平均回数Mで比較する
と、図1の光パルス信号14の時間間隔tnと、図2の
光パルス信号22の時間間隔toとは、tn=to/n
の関係があるので、平均回数M回に要する測定時間は、
Tn=M×tn、To=M×toになる。この結果、T
n=To/nの関係となり、n発前の光パルス信号に起
因する後方散乱光が充分小さくなる時間の間にn個の光
パルス信号が出射でき、測定時間はn分の1に短縮され
る。
When the measurement time of FIG. 1 is Tn and the measurement time of FIG. 2 is To, and Tn and To are compared at the same average number M, the time interval tn of the optical pulse signal 14 of FIG. 1 and the light of FIG. The time interval to of the pulse signal 22 is tn = to / n
Therefore, the measurement time required for the average number M times is
Tn = M × tn and To = M × to. As a result, T
Since n = To / n, n optical pulse signals can be emitted during the time when the backscattered light due to the optical pulse signal before n emission is sufficiently small, and the measurement time is shortened to 1 / n. It

【0027】ここでは、パルス制御信号発生器3と、光
変調部4と、信号処理部9の実施例を説明する。光変調
部4には超音波光変調素子を用いる。超音波光変調素子
には、バースト信号13を入力する。信号光11の光周
波数をfとすると、超音波光変調素子に入射した信号光
11は、バースト信号13がある時間だけ、光周波数が
Δfだけシフトされた光が出射口から取り出される。
Here, an embodiment of the pulse control signal generator 3, the optical modulator 4, and the signal processor 9 will be described. An ultrasonic light modulator is used for the light modulator 4. The burst signal 13 is input to the ultrasonic light modulator. Assuming that the optical frequency of the signal light 11 is f, the burst of the signal light 11 incident on the ultrasonic optical modulator is a light whose optical frequency is shifted by Δf for a certain period of time and is extracted from the emission port.

【0028】次に、パルス制御信号発生器3の構成例を
図5により説明する。パルス制御信号発生器3は、n個
の発振器31と、切換器32と、パルス整形器33とで
構成される。発振器31は、それぞれ周波数Δfa、Δ
fb、……、Δfnの連続した正弦波信号を出力する。
切換器32は、n個の正弦波信号を入力とし、一定の時
間で取り出す正弦波信号を切り換えていく。切換器32
で取り出された正弦波信号は、パルス整形器33へ入力
され、パルス整形器33は正弦波信号を一定の時間だけ
切り出して、包絡線が矩形のパルスを出力する。この出
力が図1、図3アのバースト信号13になる。
Next, a configuration example of the pulse control signal generator 3 will be described with reference to FIG. The pulse control signal generator 3 includes n oscillators 31, a switch 32, and a pulse shaper 33. The oscillator 31 has frequencies Δfa and Δ, respectively.
A continuous sine wave signal of fb, ..., Δfn is output.
The switch 32 receives the n sine wave signals as an input and switches the sine wave signals to be taken out at a constant time. Switch 32
The sine wave signal extracted in step 3 is input to the pulse shaper 33, and the pulse shaper 33 cuts out the sine wave signal for a fixed time and outputs a pulse with a rectangular envelope. This output becomes the burst signal 13 shown in FIGS.

【0029】次に、信号処理部9の構成例を図6により
説明する。n個の帯域フィルタ8の出力は、整流器91
と平滑フィルタ92により、もとの入力信号の振幅の大
きさに相当する信号となる。そして、A/D変換器93
により、ディジタルデータとなって、プロセッサ94に
入力される。プロセッサ94には、マイクロプロセッサ
かまたはディジタル信号処理プロセッサを用いる。プロ
セッサ94では、光周波数の等しい多数の光パルス信号
14について、対応するデータをそれぞれ平均化した
後、対応する光パルス信号14の出射された時間を基準
として時間を揃えてデータを合成し、測定データとす
る。
Next, a configuration example of the signal processing unit 9 will be described with reference to FIG. The output of the n band-pass filters 8 is the rectifier 91.
The smoothing filter 92 produces a signal corresponding to the amplitude of the original input signal. Then, the A / D converter 93
As a result, digital data is input to the processor 94. The processor 94 is a microprocessor or a digital signal processor. The processor 94 averages the corresponding data for a large number of the optical pulse signals 14 having the same optical frequency, synthesizes the data by aligning the times with reference to the emission time of the corresponding optical pulse signals 14, and measuring the data. Data.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明によれば、図2の光パルス試験
器と比較して、測定時間がn分の1に短縮される。
According to the present invention, the measurement time is shortened to 1 / n as compared with the optical pulse tester of FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による光パルス試験器の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical pulse tester according to the present invention.

【図2】従来技術による光パルス試験器の構成図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a conventional optical pulse tester.

【図3】図1の各部信号の時間変化を表した図である。FIG. 3 is a diagram showing a time change of each signal of FIG.

【図4】後方散乱光が時間とともに小さくなっていく状
態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which backscattered light becomes smaller with time.

【図5】図1のパルス制御信号発生器3の構成例を示す
図である。
5 is a diagram showing a configuration example of a pulse control signal generator 3 of FIG.

【図6】図1の信号処理器9の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a signal processor 9 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 光分岐器 3 パルス制御信号発生器 4 光変調部 5 光分岐器 6 光合波器 7 光検出器 8 帯域フィルタ 9 信号処理部 10 光ファイバ 1 light source 2 optical splitter 3 pulse control signal generator 4 optical modulator 5 optical splitter 6 optical multiplexer 7 photodetector 8 bandpass filter 9 signal processor 10 optical fiber

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 連続するコヒーレント光を出射する光源
(1) と、 光源(1) のコヒーレント光を信号光(11)と局発光(12)に
分岐する第1の光分岐器(2) と、 n種類(n≧2)の周波数Δfの正弦波を有限の時間だ
け継続するバースト信号(13)として発生するパルス制御
信号発生器(3) と、 信号光(11)を入力とし、バースト信号(13)のある時間だ
け、信号光(11)の光周波数を前記周波数Δfだけシフト
した光パルス信号(14)に変える光変調部(4) と、 光パルス信号(14)を測定される光ファイバ(10)に入射
し、光ファイバ(10)で発生する後方散乱光(15)を取り出
す第2の光分岐器(5) と、 第2の光分岐器(5) で分岐された後方散乱光(15)と第1
の光分岐器(2) で分岐された局発光(12)を合波する光合
波器(6)と、 光合波器(6) で合波された光をヘテロダイン検波する光
検出器(7)と、 光検出器(7) で光−電気変換された検波信号(16)を入力
とし、パルス制御信号発生器(3) で設定されたn種類の
周波数Δfをそれぞれろ波するn個の帯域フィルタ(8)
と、 n個の帯域フィルタ(8) の出力を取り出し、平均化を行
う信号処理部(9) とを備え、 パルス制御信号発生器(3) からバースト信号(13)が出力
されるたびに周波数Δfを変更して光ファイバ(10)を測
定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。
1. A light source for emitting continuous coherent light
(1), a first optical branching device (2) for branching the coherent light of the light source (1) into a signal light (11) and a local light (12), and n kinds (n ≧ 2) of sine of frequency Δf A pulse control signal generator (3) that generates a wave as a burst signal (13) that continues for a finite time and a signal light (11) are input, and the signal light (11) is input for a certain time of the burst signal (13). An optical modulator (4) that changes the optical frequency of the optical pulse signal (14) into the optical pulse signal (14) that is shifted by the frequency Δf, and the optical pulse signal (14) enters the optical fiber (10) to be measured, The second optical branching device (5) for taking out the backscattered light (15) generated at the first backscattering light (15) split by the second optical branching device (5) and the first
The optical multiplexer (6) that combines the local oscillator light (12) that is split by the optical splitter (2) and the photodetector (7) that heterodyne-detects the light that is multiplexed by the optical multiplexer (6). And the detection signal (16) photo-electrically converted by the photodetector (7) are input, and n bands that respectively filter the n kinds of frequencies Δf set by the pulse control signal generator (3) are input. Filter (8)
And a signal processing unit (9) that takes out the output of n band-pass filters (8) and performs averaging, and outputs the frequency every time the burst signal (13) is output from the pulse control signal generator (3). An optical pulse tester using heterodyne light reception, characterized in that the optical fiber (10) is measured while changing Δf.
JP24429691A 1991-08-30 1991-08-30 Light pulse tester using heterodyne detection of light Pending JPH0560648A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24429691A JPH0560648A (en) 1991-08-30 1991-08-30 Light pulse tester using heterodyne detection of light

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24429691A JPH0560648A (en) 1991-08-30 1991-08-30 Light pulse tester using heterodyne detection of light

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0560648A true JPH0560648A (en) 1993-03-12

Family

ID=17116633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24429691A Pending JPH0560648A (en) 1991-08-30 1991-08-30 Light pulse tester using heterodyne detection of light

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0560648A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014122802A (en) * 2012-12-20 2014-07-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical pulse test device and optical pulse test method
JPWO2020079775A1 (en) * 2018-10-17 2021-09-16 日本電気株式会社 Distance measuring device and distance measuring method
JPWO2020079776A1 (en) * 2018-10-17 2021-09-16 日本電気株式会社 Distance measuring device and distance measuring method
CN114543973A (en) * 2022-02-28 2022-05-27 华中科技大学 Distributed ultrahigh frequency vibration signal measuring method and optical fiber sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014122802A (en) * 2012-12-20 2014-07-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical pulse test device and optical pulse test method
JPWO2020079775A1 (en) * 2018-10-17 2021-09-16 日本電気株式会社 Distance measuring device and distance measuring method
JPWO2020079776A1 (en) * 2018-10-17 2021-09-16 日本電気株式会社 Distance measuring device and distance measuring method
CN114543973A (en) * 2022-02-28 2022-05-27 华中科技大学 Distributed ultrahigh frequency vibration signal measuring method and optical fiber sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002082045A (en) Photometric system
EP0475326A2 (en) Distance measuring device
US20010050768A1 (en) Optical fiber distortion measurement device
JPH0277673A (en) Device for high resolution measurement of time difference
JP3307153B2 (en) Laser radar device
JPH0560648A (en) Light pulse tester using heterodyne detection of light
JP4047813B2 (en) Laser distance measuring device
WO2003100458A1 (en) Laser doppler radar apparatus
JP7111170B2 (en) Ranging device and ranging method
JPH09113530A (en) Method and device to measure physical value of light-scattering movement particle by laser doppler fluid speedometer
JP3937370B2 (en) Displacement measuring device
JPH09218130A (en) Method and circuit for detecting frequency sweep error, optical frequency sweep light source, and optical frequency area reflection measuring circuit
US5814732A (en) Laser doppler speed measuring apparatus
JP2874580B2 (en) Lightwave ranging device
JP2020008357A (en) Distance meter, distance measuring method, and optical three-dimensional shape measuring instrument
JP2689633B2 (en) Laser radar device
JP2677372B2 (en) Optical sampling oscilloscope
JPH04131788A (en) Distance measuring device
JPH06249747A (en) Optical pulse tester for reducing distortion of measuring waveform due to phase difference change
JP2664255B2 (en) Optical spectrum analyzer
SU902287A1 (en) Device for measuring clock frequency of pseudorandom sequence
JPH08152376A (en) Fiber inspecting apparatus
SU789882A1 (en) Fourier-walsh spectrum analyzer
JPH0998119A (en) Optical pulse tester
JPH0666939A (en) Light-wave distance measuring apparatus