JPH06109585A - レイリー散乱光だけを取り出す光パルス試験器 - Google Patents
レイリー散乱光だけを取り出す光パルス試験器Info
- Publication number
- JPH06109585A JPH06109585A JP28065692A JP28065692A JPH06109585A JP H06109585 A JPH06109585 A JP H06109585A JP 28065692 A JP28065692 A JP 28065692A JP 28065692 A JP28065692 A JP 28065692A JP H06109585 A JPH06109585 A JP H06109585A
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- Japan
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- light
- pulse
- optical
- incident
- directional coupler
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波変調器6の駆動信号17を制御し、超
音波変調器6で近端フレネル反射光15Aと遠端フレネ
ル反射光15Cを遮断し、レイリー散乱光15Bを取り
出す。 【構成】 方向性結合器2Bから光ファイバ10に光パ
ルス14を入射させ、光ファイバ10からの近端フレネ
ル反射光15Aと後方レイリー散乱光15Bと遠端フレ
ネル反射光15Cの各戻り光を取り出す。超音波変調器
6には方向性結合器2Bからの光ファイバ10の各戻り
光を第1の入射ポート6aからブラッグ角で入射させ、
方向性結合器2Aからの局発光13を第2の入射ポート
6bからブラッグ角で入射させ、光ファイバ10の各反
射光と局発光13を合波させる。パルス発生器4Bの出
力のタイミングを制御し、超音波変調器6の出射ポート
6cから後方レイリー散乱光15Bを取り出す。
音波変調器6で近端フレネル反射光15Aと遠端フレネ
ル反射光15Cを遮断し、レイリー散乱光15Bを取り
出す。 【構成】 方向性結合器2Bから光ファイバ10に光パ
ルス14を入射させ、光ファイバ10からの近端フレネ
ル反射光15Aと後方レイリー散乱光15Bと遠端フレ
ネル反射光15Cの各戻り光を取り出す。超音波変調器
6には方向性結合器2Bからの光ファイバ10の各戻り
光を第1の入射ポート6aからブラッグ角で入射させ、
方向性結合器2Aからの局発光13を第2の入射ポート
6bからブラッグ角で入射させ、光ファイバ10の各反
射光と局発光13を合波させる。パルス発生器4Bの出
力のタイミングを制御し、超音波変調器6の出射ポート
6cから後方レイリー散乱光15Bを取り出す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コヒーレント光によ
る光パルスを光ファイバに入射し、光ファイバからのレ
イリー散乱光をヘテロダイン検波することにより、光フ
ァイバの損失と破断点位置を測定する光パルス試験器
(以下、OTDRという。)において、光ファイバから
の近端フレネル反射光と後方レイリー散乱光と遠端フレ
ネル反射光の各戻り光の中から後方レイリー散乱光を取
り出すOTDRについてのものである。
る光パルスを光ファイバに入射し、光ファイバからのレ
イリー散乱光をヘテロダイン検波することにより、光フ
ァイバの損失と破断点位置を測定する光パルス試験器
(以下、OTDRという。)において、光ファイバから
の近端フレネル反射光と後方レイリー散乱光と遠端フレ
ネル反射光の各戻り光の中から後方レイリー散乱光を取
り出すOTDR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OTDRの構成を
を図2により説明する。図2の1は光源、2Aは方向性
結合器、8は超音波変調器、2Bは方向性結合器、10
は測定される光ファイバ、4Aと4Bはパルス発生器、
5はパルス制御器、2Cは方向性結合器、9は光スイッ
チ、7Aは光検出器、7Bは電気処理部、7Cは表示器
である。
を図2により説明する。図2の1は光源、2Aは方向性
結合器、8は超音波変調器、2Bは方向性結合器、10
は測定される光ファイバ、4Aと4Bはパルス発生器、
5はパルス制御器、2Cは方向性結合器、9は光スイッ
チ、7Aは光検出器、7Bは電気処理部、7Cは表示器
である。
【0003】光源1から出射されたコヒーレント光11
は、方向性結合器2Aに入射され、信号光12と局発光
13に分岐される。超音波変調器8には信号光12が入
射され、パルス制御器5で制御されるパルス発生器4A
によりパルス駆動され、光周波数がΔfだけシフトされ
た光パルス14を出射する。超音波変調器については、
例えば、内田長志・黒地則夫・奥野和雄共著、「光通信
システムのための光デバイス技術入門」技術評論社発行
のp.133 〜p.145 にも記載されている。
は、方向性結合器2Aに入射され、信号光12と局発光
13に分岐される。超音波変調器8には信号光12が入
射され、パルス制御器5で制御されるパルス発生器4A
によりパルス駆動され、光周波数がΔfだけシフトされ
た光パルス14を出射する。超音波変調器については、
例えば、内田長志・黒地則夫・奥野和雄共著、「光通信
システムのための光デバイス技術入門」技術評論社発行
のp.133 〜p.145 にも記載されている。
【0004】方向性結合器2Bは超音波変調器8からの
光パルス14を光ファイバ10に入射し、光ファイバ1
0からの近端フレネル反射光15A・レイリー散乱光1
5B・遠端フレネル反射光15Cの各戻り光を取り出
し、方向性結合器2Cに入射する。方向性結合器2Cは
局発光13と光ファイバ10からの各戻り光を合波す
る。
光パルス14を光ファイバ10に入射し、光ファイバ1
0からの近端フレネル反射光15A・レイリー散乱光1
5B・遠端フレネル反射光15Cの各戻り光を取り出
し、方向性結合器2Cに入射する。方向性結合器2Cは
局発光13と光ファイバ10からの各戻り光を合波す
る。
【0005】方向性結合器2Cの合波光は光スイッチ9
に入射される。光スイッチ9はパルス制御器5で制御さ
れるパルス発生器4Bによりパルス駆動される。方向性
結合器2Cにより合波された合波近端フレネル反射光1
6Aと合波遠端フレネル反射光16Cのパワ−は、合波
レイリー散乱光16Bのパワ−に比べ20〜40dBも大き
く、合波近端フレネル反射光16Aと合波遠端フレネル
反射光16Cが光検出器7Aに入射されると、光検出器
7Aが飽和して正確な測定ができなくなる。
に入射される。光スイッチ9はパルス制御器5で制御さ
れるパルス発生器4Bによりパルス駆動される。方向性
結合器2Cにより合波された合波近端フレネル反射光1
6Aと合波遠端フレネル反射光16Cのパワ−は、合波
レイリー散乱光16Bのパワ−に比べ20〜40dBも大き
く、合波近端フレネル反射光16Aと合波遠端フレネル
反射光16Cが光検出器7Aに入射されると、光検出器
7Aが飽和して正確な測定ができなくなる。
【0006】このため、方向性結合器2Cからの合波光
は、パルス制御器5で制御されるパルス発生器4Bによ
りパルス駆動する光スイッチ9によって、合波近端フレ
ネル反射光16Aと合波遠端フレネル反射光16Cを遮
断し、合波レイリー散乱光16Bだけを光検出器7Aで
検出させる。光検出器7Aの出力は電気処理部7Bで搬
送波周波数Δfの振幅変調波を抽出し、抽出した振幅変
調波に対してA/D変換等の処理をして表示器7Cで表
示される。
は、パルス制御器5で制御されるパルス発生器4Bによ
りパルス駆動する光スイッチ9によって、合波近端フレ
ネル反射光16Aと合波遠端フレネル反射光16Cを遮
断し、合波レイリー散乱光16Bだけを光検出器7Aで
検出させる。光検出器7Aの出力は電気処理部7Bで搬
送波周波数Δfの振幅変調波を抽出し、抽出した振幅変
調波に対してA/D変換等の処理をして表示器7Cで表
示される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図2のOTDRでは、
分岐比1対1の方向性結合器やビームスプリッタ等を使
用した場合においても原理的に光パワ−は半減するの
で、方向性結合器2Bからの近端フレネル反射光15A
・レイリー散乱光15B・遠端フレネル反射光15Cの
パワ−は光スイッチ9を通過するときに半減し、OTD
Rの片道換算ダイナミックレンジも 1.5dB狭くなる。
分岐比1対1の方向性結合器やビームスプリッタ等を使
用した場合においても原理的に光パワ−は半減するの
で、方向性結合器2Bからの近端フレネル反射光15A
・レイリー散乱光15B・遠端フレネル反射光15Cの
パワ−は光スイッチ9を通過するときに半減し、OTD
Rの片道換算ダイナミックレンジも 1.5dB狭くなる。
【0008】この発明は、方向性結合器2Bからの近端
フレネル反射光15Aと遠端フレネル反射光15Cを遮
断し、レイリー散乱光15Bの光周波数をΔfだけシフ
トさせたものと方向性結合器2Aからの局発光13とを
合波させる超音波変調器を採用することにより、レイリ
ー散乱光15Aのパワ−が半減しないOTDRの提供を
目的とする。
フレネル反射光15Aと遠端フレネル反射光15Cを遮
断し、レイリー散乱光15Bの光周波数をΔfだけシフ
トさせたものと方向性結合器2Aからの局発光13とを
合波させる超音波変調器を採用することにより、レイリ
ー散乱光15Aのパワ−が半減しないOTDRの提供を
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明では、コヒーレント光11を出射する光源
1と、コヒーレント光11を信号光12と局発光13に
分岐する方向性結合器2Aと、信号光12を光パルス1
4に変換する光スイッチ3と、光スイッチ3をパルス駆
動するパルス発生器4Aと、光スイッチ3からの光パル
ス14を入力とし、出力に接続された光ファイバ10に
光パルス14を入射し、光ファイバ10からの近端フレ
ネル反射光15Aと後方レイリー散乱光15Bと遠端フ
レネル反射光15Cを取り出す方向性結合器2Bと、方
向性結合器2Bからの光ファイバ10の反射光を第1の
入射ポート6aからブラッグ角で入射し、方向性結合器
2Aからの局発光13を第2の入射ポート6bからブラ
ッグ角で入射し、合波する超音波変調器6と、超音波変
調器6を駆動するパルス発生器4Bと、パルス発生器4
A・4Bを制御するパルス制御器5と、超音波変調器6
の出力光をヘテロダイン検波する光検出器7Aと、光検
出器7Aから出力される搬送波周波数Δfの振幅変調波
を抽出し、抽出した振幅変調波に対してA/D変換等の
処理をする電気処理部7Bと、電気処理部7Bからの出
力を表示する表示器7Cとを備え、パルス発生器4Bか
らの駆動信号17のタイミングを制御し、超音波変調器
6の出射ポート6cから後方レイリー散乱光15Bを取
り出す。
め、この発明では、コヒーレント光11を出射する光源
1と、コヒーレント光11を信号光12と局発光13に
分岐する方向性結合器2Aと、信号光12を光パルス1
4に変換する光スイッチ3と、光スイッチ3をパルス駆
動するパルス発生器4Aと、光スイッチ3からの光パル
ス14を入力とし、出力に接続された光ファイバ10に
光パルス14を入射し、光ファイバ10からの近端フレ
ネル反射光15Aと後方レイリー散乱光15Bと遠端フ
レネル反射光15Cを取り出す方向性結合器2Bと、方
向性結合器2Bからの光ファイバ10の反射光を第1の
入射ポート6aからブラッグ角で入射し、方向性結合器
2Aからの局発光13を第2の入射ポート6bからブラ
ッグ角で入射し、合波する超音波変調器6と、超音波変
調器6を駆動するパルス発生器4Bと、パルス発生器4
A・4Bを制御するパルス制御器5と、超音波変調器6
の出力光をヘテロダイン検波する光検出器7Aと、光検
出器7Aから出力される搬送波周波数Δfの振幅変調波
を抽出し、抽出した振幅変調波に対してA/D変換等の
処理をする電気処理部7Bと、電気処理部7Bからの出
力を表示する表示器7Cとを備え、パルス発生器4Bか
らの駆動信号17のタイミングを制御し、超音波変調器
6の出射ポート6cから後方レイリー散乱光15Bを取
り出す。
【0010】
【作用】次に、この発明によるOTDRの構成を図1に
より説明する。図1は、図2の超音波変調器8の代わり
に光スイッチ3を採用し、図2の方向性結合器2Cと光
スイッチ9の代わりに超音波変調器6を採用したもので
あり、その他の構成は図2と同じものである。
より説明する。図1は、図2の超音波変調器8の代わり
に光スイッチ3を採用し、図2の方向性結合器2Cと光
スイッチ9の代わりに超音波変調器6を採用したもので
あり、その他の構成は図2と同じものである。
【0011】図1の光スイッチ3には信号光12が入射
され、パルス制御器5により制御されるパルス発生器4
Aの駆動信号で光パルス14を発生する。光パルス14
は方向性結合器2Bから光ファイバ10に入射される。
され、パルス制御器5により制御されるパルス発生器4
Aの駆動信号で光パルス14を発生する。光パルス14
は方向性結合器2Bから光ファイバ10に入射される。
【0012】光ファイバ10からの近端フレネル反射光
15A・後方レイリー散乱光15B・遠端フレネル反射
光15Cの各戻り光は方向性結合器2Bから超音波変調
器6の入射ポート6aに入射され、方向性結合器2Aか
らの局発光13は入射ポート6Cに入射され、合波レイ
リー散乱光を出射する。
15A・後方レイリー散乱光15B・遠端フレネル反射
光15Cの各戻り光は方向性結合器2Bから超音波変調
器6の入射ポート6aに入射され、方向性結合器2Aか
らの局発光13は入射ポート6Cに入射され、合波レイ
リー散乱光を出射する。
【0013】次に、超音波変調器6の動作を図3を参照
して説明する。超音波変調器6は、超音波の疎密波によ
り媒体中に屈折率の周期的な変化を生じ、そこを通過す
る光に対して一種の鏡のような役目を果たし、光を屈折
または回折させるものであり、一般にブラッグ領域にな
るように設計される。
して説明する。超音波変調器6は、超音波の疎密波によ
り媒体中に屈折率の周期的な変化を生じ、そこを通過す
る光に対して一種の鏡のような役目を果たし、光を屈折
または回折させるものであり、一般にブラッグ領域にな
るように設計される。
【0014】図3の超音波変調器6には図1のパルス発
生器4Bの発生する駆動信号17により、超音波の縞が
発生する。このとき、入射光を超音波の波面に対してブ
ラッグ回折が起こるブラッグ角で光が入射するように、
入射ポート6a・6bを超音波変調器6に設け、入射ポ
ート6aから光ファイバ10の各戻り光を入射し、入射
ポート6bから局発光13を入射する。このとき、入射
ポート6bから入射する局発光13は、超音波変調器6
の縞によりすべてブラッグ回折するわけではなく、漏話
光が発生する。したがって、超音波変調器6の出射ポー
ト6cからは、光ファイバ10の各戻り光と局発光13
の漏話光との合波光が出射される。
生器4Bの発生する駆動信号17により、超音波の縞が
発生する。このとき、入射光を超音波の波面に対してブ
ラッグ回折が起こるブラッグ角で光が入射するように、
入射ポート6a・6bを超音波変調器6に設け、入射ポ
ート6aから光ファイバ10の各戻り光を入射し、入射
ポート6bから局発光13を入射する。このとき、入射
ポート6bから入射する局発光13は、超音波変調器6
の縞によりすべてブラッグ回折するわけではなく、漏話
光が発生する。したがって、超音波変調器6の出射ポー
ト6cからは、光ファイバ10の各戻り光と局発光13
の漏話光との合波光が出射される。
【0015】超音波変調器6の入射ポート6aに入射さ
れた光ファイバ10の各戻り光は、超音波変調器6によ
りブラッグ回折され、光周波数がΔfだけシフトされ
て、入射ポート6bから入力される局発光13の漏話光
と合波され、出射ポート6cから出力される。
れた光ファイバ10の各戻り光は、超音波変調器6によ
りブラッグ回折され、光周波数がΔfだけシフトされ
て、入射ポート6bから入力される局発光13の漏話光
と合波され、出射ポート6cから出力される。
【0016】近端フレネル反射光15Aと遠端フレネル
反射光15Cは、パルス制御回路5で制御されるパルス
発生器4Bの駆動信号17で超音波変調器6を動作させ
るので、超音波変調器6を通過して吸収され、結果とし
て、出射ポート6cから出射される出射光は合波された
後方レイリー散乱光だけになる。超音波変調器6の出射
ポート6cからの合波レーリー散乱光16Bは、光検出
器7Aによりヘテロダイン検波される。以下の動作は、
図2と同じである。
反射光15Cは、パルス制御回路5で制御されるパルス
発生器4Bの駆動信号17で超音波変調器6を動作させ
るので、超音波変調器6を通過して吸収され、結果とし
て、出射ポート6cから出射される出射光は合波された
後方レイリー散乱光だけになる。超音波変調器6の出射
ポート6cからの合波レーリー散乱光16Bは、光検出
器7Aによりヘテロダイン検波される。以下の動作は、
図2と同じである。
【0017】次に、図1の各部波形を図4により説明す
る。図4アは光パルス14の波形であり、図4イは光フ
ァイバ10の各戻り光の波形である。図4イには近端フ
レネル反射光15Aと後方レイリー散乱光15Bと遠端
フレネル反射光15Cの波形が示されており、近端フレ
ネル反射光15Aと遠端フレネル反射光15Cのレベル
が突出している。
る。図4アは光パルス14の波形であり、図4イは光フ
ァイバ10の各戻り光の波形である。図4イには近端フ
レネル反射光15Aと後方レイリー散乱光15Bと遠端
フレネル反射光15Cの波形が示されており、近端フレ
ネル反射光15Aと遠端フレネル反射光15Cのレベル
が突出している。
【0018】図3ウはパルス発生器4Bの駆動信号17
の波形であり、駆動信号17のタイミングを制御して、
後方レイリー散乱光15Bの成分だけを取り出し、近端
フレネル反射光15Aと遠端フレネル反射光15Cの出
力が光検出器7Aに入射しないように超音波変調器6を
制御する。図4エは超音波変調器6の出射ポート6cの
波形であり、後方レイリー散乱光15Bだけが取り出さ
れる。なお、図4の横軸は時間、縦軸は図4アと図4ウ
が電圧を示し、図4イと図4エが光のパワーを示す。
の波形であり、駆動信号17のタイミングを制御して、
後方レイリー散乱光15Bの成分だけを取り出し、近端
フレネル反射光15Aと遠端フレネル反射光15Cの出
力が光検出器7Aに入射しないように超音波変調器6を
制御する。図4エは超音波変調器6の出射ポート6cの
波形であり、後方レイリー散乱光15Bだけが取り出さ
れる。なお、図4の横軸は時間、縦軸は図4アと図4ウ
が電圧を示し、図4イと図4エが光のパワーを示す。
【0019】
【発明の効果】この発明によれば、超音波変調器の駆動
信号を制御することにより、近端フレネル反射光と遠端
フレネル反射光を遮断し、レイリー散乱光を取り出すの
で、局発光と光ファイバの戻り光を合波するための方向
性結合器を省略することができ、レイリー散乱光のパワ
−が半減しないOTDRを提供することができる。
信号を制御することにより、近端フレネル反射光と遠端
フレネル反射光を遮断し、レイリー散乱光を取り出すの
で、局発光と光ファイバの戻り光を合波するための方向
性結合器を省略することができ、レイリー散乱光のパワ
−が半減しないOTDRを提供することができる。
【図1】この発明によるOTDRの構成図である。
【図2】従来技術によるOTDRの構成図である。
【図3】図1の超音波変調器6の動作説明図である。
【図4】図1の各部波形図である。
1 光源 2A 方向性結合器 2B 方向性結合器 3 光スイッチ 4A パルス発生器 4B パルス発生器 5 パルス制御器 6 超音波変調器 7A 光検出器 7B 電気処理部 7C 表示器 10 光ファイバ 11 コヒーレント光 12 信号光 13 局発光 14 光パルス 15A 近端フレネル反射光 15B 後方レイリー散乱光 15C 遠端フレネル反射光 17 駆動信号
Claims (1)
- 【請求項1】 コヒーレント光(11)を出射する光源(1)
と、 コヒーレント光(11)を信号光(12)と局発光(13)に分岐す
る第1の方向性結合器(2A)と、 信号光(12)を光パルス(14)に変換する光スイッチ(3)
と、 光スイッチ(3) をパルス駆動する第1のパルス発生器(4
A)と、 光スイッチ(3) からの光パルス(14)を入力とし、出力に
接続された光ファイバ(10)に光パルス(14)を入射し、光
ファイバ(10)からの近端フレネル反射光(15A)と後方レ
イリー散乱光(15B) と遠端フレネル反射光(15C) の各戻
り光を取り出す第2の方向性結合器(2B)と、 第2の方向性結合器(2B)からの光ファイバ(10)の各戻り
光を第1の入射ポート(6a)からブラッグ角で入射させ、
第1の方向性結合器(2A)からの局発光(13)を第2の入射
ポート(6b)からブラッグ角で入射させ、光ファイバ(10)
の各戻り光と局発光(13)を合波する超音波変調器(6)
と、 超音波変調器(6) を駆動する第2のパルス発生器(4B)
と、 第1のパルス発生器(4A)と第2のパルス発生器(4B)を制
御するパルス制御器(5) と、 超音波変調器(6) の出力光をヘテロダイン検波する光検
出器(7A)と、 光検出器(7A)から出力される搬送波周波数Δfの振幅変
調波を抽出し、抽出した振幅変調波に対してA/D変換
等の処理をする電気処理部(7B)と、 電気処理部(7B)からの出力を表示する表示器(7C)とを備
え、 第2のパルス発生器(4B)からの駆動信号(17)のタイミン
グを制御し、超音波変調器(6) の出射ポート(6c)から後
方レイリー散乱光(15B) を取り出すことを特徴とするレ
イリー散乱光だけを取り出す光パルス試験器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28065692A JPH06109585A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | レイリー散乱光だけを取り出す光パルス試験器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28065692A JPH06109585A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | レイリー散乱光だけを取り出す光パルス試験器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06109585A true JPH06109585A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17628100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28065692A Pending JPH06109585A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | レイリー散乱光だけを取り出す光パルス試験器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06109585A (ja) |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP28065692A patent/JPH06109585A/ja active Pending
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