JPH06180212A - 光フアイバの長さ測定用計器 - Google Patents

光フアイバの長さ測定用計器

Info

Publication number
JPH06180212A
JPH06180212A JP4145000A JP14500092A JPH06180212A JP H06180212 A JPH06180212 A JP H06180212A JP 4145000 A JP4145000 A JP 4145000A JP 14500092 A JP14500092 A JP 14500092A JP H06180212 A JPH06180212 A JP H06180212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
fiber
optical
counter
instrument
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
JP4145000A
Other languages
English (en)
Inventor
Adriano Bollero
アドリアーノ・ボーレロ
Marco Gugliemina
マルコ・ググリエルミナ
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.)
Telecom Italia SpA
Original Assignee
SIP Societa Italiana per lEsercizio delle Telecomunicazioni SpA
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 SIP Societa Italiana per lEsercizio delle Telecomunicazioni SpA filed Critical SIP Societa Italiana per lEsercizio delle Telecomunicazioni SpA
Publication of JPH06180212A publication Critical patent/JPH06180212A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G01S17/26Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency-modulated or phase-modulated carrier wave, e.g. for pulse compression of received signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 現場で簡単に高度に正確な測定ができる、ポ
ータブルの光ファイバ長さ測定用計器を提供する。 【構成】 本測定用計器は、光フアイバの長さを、フア
イバを進行する光パルス信号の走行時間を測定すること
により測定する。時間測定は、光信号の送信に際し周期
的に始動し、その受信に際し停止する電子カウンタCO
により行われる。マイクロプロセッサMPが光源を、そ
れが、光パルス信号を、カウンタCOによつて計数され
る電気信号の繰り返し周波数に全く無関連の繰り返し周
波数で送り出すように制御する。フアイバを走行するの
に要した時間は、カウンタによつて供給される多数の計
数値に対する算術平均値を算出することにより得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物理的キャリア上を伝
送される光放射を使用する通信システムのための装置に
関し、とりわけ光フアイバの長さ測定用計器に係る。
【0002】
【従来の技術】良く知られているように、数十キロメー
タの長さにもなり得る、或る数の光フアイバを含むケー
ブルが、現在、光通信システムのために使用されてい
る。研究室および現場の両方において、ケーブルの動作
可能な条件を調査するため単一の光フアイバについて、
幾つかの測定がなされなければならない。重要な測定
は、研究室において、また敷設中の両方における、ケー
ブルに対する牽引テスト中に行われるもので、とりわけ
受けた歪みによる光フアイバの延びの測定である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】加熱室中でフアイバの
線型膨張を計る同類の測定を行うこと、あるいは、フア
イバ長さの絶対値またはフアイバ長さの変動が既に知ら
れているとき、それらが置かれる環境の温度、例えば光
フアイバが地下に埋設される土地の温度を間接的に測定
することも又必要である。勿論、かような測定は主とし
て現場で行われるので、簡単で、ポータブル且つ高度に
正確な計器が必要である。
【0004】実際、要求される正確度は、数ミリメータ
のオーダーであるが、測定がなされる長さは数十キロメ
ータにも達する。計器により供給される測定値の中で、
敷設中に有用なフアイバ長さの変動、および時間的に間
隔を置いて行われた測定についての延びに有用なフアイ
バ長さの絶対値は両方共必須である。
【0005】光フアイバの長さの測定は、通常正弦波ま
たはパルス信号がフアイバを進行するときに受ける遅れ
を測定することにより行われる。長さは次いで遅れを、
フアイバの物理的性質に依存する量であるフアイバ内の
伝搬速度で乗算することにより得られる。この速度が知
られていない場合、それは光放射が既知長さのフアイバ
部分を進行するのに要した時間を測定することにより容
易に得られる。
【0006】遅れの測定は、オプチカル・エンジニアリ
ング("Optical Engineering"1987年11月,Vol. 2
6, No.11, 1112〜1119頁)に掲載されたブリニンスツー
ル(Michael R. Brininstool)による『光フアイバの長手
方向歪みの測定("Measuringlongitudinal strain in o
ptical fibres")』と題する論文に記載されたような幾
つかの技術を利用して行われ得る。
【0007】最初の技術によれば、パルスが全フアイバ
を進行するのに要した時間が直接測定される。所要の正
確度の達成を可能とする計器は不幸にも扱い難く高価で
ある、というのはそれらが、主としてフアイバの端部で
得られ、サンプリング・オッシロスコープのスクリーン
に表示された波型の分析を行うのに適しているからであ
る。
【0008】他の技術によれば、光フアイバが共振回路
の素子として扱われ、その共振回路では発振周波数が、
電子回路における発振を始動させるか、あるいは、共振
ピークの達成にいたるレーザにより発光された、パルス
の繰り返し周波数を変化させるか、により測定される。
しかしながら、上記の全ての測定は寧ろ複雑であり、2
つのフアイバ端部を必要としている。
【0009】最後に、それによれば、光搬送波を変調す
るのに使用され、フアイバの入力および出力端の両方で
抽出された正弦波信号の位相遅れを測定する技術があ
る。この測定は、他の端で反射された信号を活用するこ
とにより、一方の端だけが利用可能なときでも、行うこ
とが出来る。この技術は、単一の周波数において動作さ
せることにより、フアイバ長さの変動だけが既知で絶対
的なフアイバ長さが未知の場合でも、採用することが出
来るが、結果は、フアイバに沿う屈折率の不連続性によ
る反射の存在に影響される。
【0010】絶対的なフアイバ長さは、周波数の或る範
囲を、システム的に走査することにより知ることができ
るが、かような測定システムは、走査周波数の全範囲で
動作するのに適している周波数合成器や位相測定装置の
ような複雑な装置を必要とする。上記の欠点は、本発明
により提供される光フアイバの長さ測定用計器により克
服されるが、それは、高度に正確な結果を供給し、僅か
な取扱上のわずらわしさと廉価さを与え、水準および温
度の変化により生じる測定値のドリフトを自動的に補正
し、絶対的なフアイバ長さと長さの変動の両方を供給
し、且つ透過および反射の両方で動作し得るものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、フアイバの一
端に送られ、他端で受けられるか、あるいはその遠い方
の端で反射したのち同一端で受けられる光パルスの後縁
の時間遅れを測定することによる、時間領域で動作する
光フアイバの長さ測定用計器であつて、光パルスが、送
信される各パルスで開始し受信される各パルスで停止す
るカウンタによりカウントされるべきパルスの第二の繰
り返し周波数と全く無関連の第一の繰り返し周波数で送
られ、上記時間遅れが、上記カウンタにより供給される
充分な数の計数値に基づきなされた算術平均値の結果で
あることを特徴とする、光フアイバの長さ測定用計器
を、提供するものである。
【0012】
【作用】本発明の上記およびその他の特徴は、非限定的
な例として与えられた、以下の好ましい実施例の記述に
より、また計器のブロック・ダイヤグラムを示す添付図
面により明らかとなるであろう。
【0013】
【実施例】この計器は、レーザ・ダイオードLAで発生
し、アバランシェ・フォトダイオードAPDにより検出
される光パルスの後縁の時間遅れを測定することによ
り、時間領域で動作する。マイクロプロセッサMPは、
レーザを、ワイヤ1上に周期的パルス信号を、約10k
Hzの繰り返し周波数で送り込むことにより制御し、同
時にカウンタCOが、約70MHzの周波数で動作する
発生器BTがワイヤ2に出すパルスをカウントすること
を可能とする。以下に開示する目的のため、ワイヤ1上
の信号の10kHzの周波数と、ワイヤ2上の70MH
zの周波数とは全く無関連、即ち、それらは相対的に公
約数を持たないのである。レーザLAで発生した光パル
スは、光カプラAOを介して計器の発光出力である光フ
アイバ5に接続された光フアイバ4に送られる。
【0014】外部から光フアイバ5を通じて来る、反射
した光パルスは、光カプラAOから抽出することが出
来、光フアイバ6に送られる。若し、テストを受ける光
フアイバの両端が利用可能なら、その一つをフアイバ5
に、もう一つを計器の受入れ部分を表している光フアイ
バ7に結合することが出来る。そうでなければ、測定に
関してフアイバ5により反射したパワーをオープンにし
たまま使用することにより、一端をフアイバ6に、他端
をフアイバ7に結合することが出来る。後者の場合、受
入れたパワー・レベルは、反射測定に関して使用される
ものに近い。
【0015】反対に、若し、一端だけが利用可能なら、
測定は、入射パワーの少なくとも4%の反射を確保する
ように用意されていなければならないフアイバの遠い端
により反射した信号を使用して行うことが出来る。この
場合、光カプラAOにより抽出された反射パルスを、計
器の受入れ部分の入力に乗せるため、短い幹線フアイバ
がフアイバ6および7に結合される。
【0016】フアイバ7を通じて受入れられたパルス
は、アバランシェ・フォトダイオードAPDにより検出
され、ワイヤ8を通じて、そのしきい値がマイクロプロ
セッサMPによりセットされワイヤ9を通じて供給され
ている、しきい値比較器TCに送られる。比較器TCに
より行われる比較から生じた信号は、ワイヤ3上で利用
可能とされ、その後計数値を接続10を通じてマイクロ
プロセッサMPに供給するカウンタCOの計数を停止さ
せるために使われる。
【0017】マイクロプロセッサMPは、都合の良い時
間間隔でカウンタCOにより供給された定められた数の
計数値の算術平均M、例えば2000を算出する。ここ
で得られBTにより供給される信号の周期Tで乗算され
た値は、テストされている光フアイバに沿う伝搬遅れD
に一致する。
【0018】理論的には、只一つの計数操作により得ら
れる最大の解像度は、ワイヤ2上の信号周波数、即ち7
0MHzにより決定される。この場合、大体1パルスの
不正確性は、若し測定が、反射光を用いて行われたら、
長さで大体1メ−トルの不正確性を伴い、若し測定が、
透過光を用いて行われたら、2倍の不正確性を伴う。よ
り良い解像度を得るためには、平均は多数の測定値に基
づいて算出される:この場合、統計学的な配慮は、計数
操作の周期と計数されたパルスの周期Tとの間に関連性
が無いとすれば、解像度はより高くなることを示してい
る。実際、線路上の遅れDは、計数されたパルスの数N
が、比D/Tの整数であり、dが、T倍された遅れDの
少数部分である(即ち、dが、Tより下位の列上の遅れ
の分数であり、したがって計数不能である)としたと
き、D=N・T+dで表すことが出来る。計数操作の周
期と、計数された信号の周期Tとの間に関連性が無いの
で、ある周期中に計数されたパルスの数が、Nである確
率は、P1=d/Tであり、一方計数されたパルスの数
が、N+1である確率はP2=(T−d)/Tである。
計数の平均値は:
【0019】
【数1】 M=(N+1)・P1+N・P2= (N+1)・d/T+N・(T−d)/T=D/T それゆえ、 D=M・T
【0020】この計器はさらに、水準および温度変化に
より生じる測定値のドリフトを自動的に補正するのに適
した幾つかの回路を備えている。第一の回路は、レーザ
LAから発するパワーを、その部分を抽出し検出するこ
とにより安定化する。パワーに比例した電圧が、レベル
・メータLMにワイヤ11を通じて送られ、レベル・メ
ータLMは、測定値をワイヤ12を通じてマイクロプロ
セッサMPに送る。それによりマイクロプロセッサMP
は、バイアス電流を発生し、それをワイヤ13を通じて
レーザに送る。出力パワーに不所望の変化が生じた場
合、フイードバックがレーザの動作点を所望の条件に引
き戻す。
【0021】環境温度変化は、メータTMにより検出さ
れ、ワイヤ14を通じてマイクロプロセッサMPに送ら
れ、それは、ワイヤ15上に送られる適切な信号によ
り、フオトダイオードAPDに通じるバイアス電流を変
化させる。このようにして、フオトダイオードの利得は
一定のままにされる。最後に、比較器TCが動作するし
きい値も制御される。実際、受信パルスの後縁は、非理
想的であり、数百psの持続時間を有しているので、比
較しきい値を、受信パルスのピーク値の固定した分数、
例えば約1/3に保つことが必要である。このようにし
て、受信パルスの後縁の検出に影響する時間誤差は一定
に保たれる;それゆえ、それは、後でシステム的に補正
出来る。ワイヤ8上に現れるパルスのピーク値は、ピー
ク・メータAMにより測定され、その相対値がワイヤ1
6を通じてマイクロプロセッサMPに送られる。マイク
ロプロセッサは、ピーク値の1/3に等しいしきい値を
算出し、それをワイヤ9を通じて比較器TCに送る。
【0022】接続線17を通じてマイクロプロセッサM
Pに接続されたポータブル・プロセッサPCは、測定さ
れた絶対長さおよび長さの変動値、ならびに使用するプ
ログラムにもよるが、受信された光パワーのレベル、デ
ータ変化の推定などのような更に興味深いデータの記録
および表示を可能とする。記述の事項は、非限定的な例
として与えられたものである。変更および改良は特許請
求の範囲を逸脱することなく可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光フアイバの長さ測定用計器のブロ
ック・ダイヤグラムである。
【符合の説明】
LA レーザ・ダイオード APD アバランシェ・フォトダイオード MP マイクロプロセッサ AO 光カプラ CO カウンタ BT 発生器 TC しきい値比較器 LM レベル・メータ TM メータ AM ピーク・メータ PC ポータブル・プロセッサ 1〜3 ワイヤ 8〜16 ワイヤ 4〜7 光フアイバ
フロントページの続き (72)発明者 アドリアーノ・ボーレロ イタリー国 トリノ、リヴアロロ カン. エスイー、ヴイア・ブオナルロテイ 7 (72)発明者 マルコ・ググリエルミナ イタリー国 トリノ、ヴイア・テストナ 14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フアイバの一端に送られ、他端で受けら
    れたか、あるいはその遠い方の端で反射したのち同一端
    で受けられた光パルスの後縁の時間遅れを測定すること
    による、時間領域で動作する光フアイバの長さ測定用計
    器であつて、その光パルスが、送信される各パルスで始
    動し、受信される各パルスで停止するカウンタ(CO)
    により計数されるべきパルスの第二の繰り返し周波数と
    全く無関連の第一の繰り返し周波数で前記フアイバに送
    られ、前記時間遅れが、前記カウンタ(CO)により供
    給される充分な数の計数値に基づきなされた算術平均値
    の結果であることを特徴とする、光フアイバの長さ測定
    用計器。
  2. 【請求項2】 上記カウンタ(CO)が、受信されるパ
    ルスの後縁が、メータ(TC)により測定され、その測
    定値がマイクロプロセッサ(MP)により、受信パルス
    に基づき作動し、各しきい値交差においてカウンタを停
    止させるための信号(3)を発生するしきい値比較器
    (TC)のための対応するしきい値(9)を決定するた
    めに使われる、ピーク値の予め定められた分数に達した
    ときに、停止されることを特徴とする請求項1に記載の
    計器。
  3. 【請求項3】 内部で発生した上記光パルスの第一の出
    力(5)および上記第一の出力から来る反射光パルスの
    第二の出力(6)において利用可能となる、光カプラ
    (AO)を含むことを特徴とする請求項1に記載の計
    器。
JP4145000A 1991-05-14 1992-05-12 光フアイバの長さ測定用計器 Pending JPH06180212A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT91A000355 1991-05-14
ITTO910355A IT1245543B (it) 1991-05-14 1991-05-14 Strumento per la misura della lunghezza di fibre ottiche.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06180212A true JPH06180212A (ja) 1994-06-28

Family

ID=11409346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4145000A Pending JPH06180212A (ja) 1991-05-14 1992-05-12 光フアイバの長さ測定用計器

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0514747A3 (ja)
JP (1) JPH06180212A (ja)
CA (1) CA2068599A1 (ja)
IT (1) IT1245543B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514744C2 (sv) 1999-07-06 2001-04-09 Samba Sensors Ab Förfarande och anordning vid optiska mätsystem
CN112240744B (zh) * 2019-07-16 2022-08-23 中国移动通信集团浙江有限公司 一种光纤长度计算方法、装置、设备和计算机存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5189453A (ja) * 1975-02-03 1976-08-05
JPS58191905A (ja) * 1982-05-04 1983-11-09 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ式長さ計測装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8000674A (nl) * 1980-02-04 1981-09-01 Hollandse Signaalapparaten Bv Drempelspanningsgenerator.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5189453A (ja) * 1975-02-03 1976-08-05
JPS58191905A (ja) * 1982-05-04 1983-11-09 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ式長さ計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
IT1245543B (it) 1994-09-29
EP0514747A2 (en) 1992-11-25
ITTO910355A1 (it) 1992-11-14
EP0514747A3 (en) 1993-06-02
ITTO910355A0 (it) 1991-05-14
CA2068599A1 (en) 1992-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3839851B2 (ja) 電子距離測定器具
CN101246026B (zh) 光传感器询问系统的方法和设备
US10564068B2 (en) Edge propagating optical time domain reflectometer and method of using the same
JP3307730B2 (ja) 光学測定装置
CA1195138A (en) Measuring chromatic dispersion of fibers
JP4008470B2 (ja) 光ファイバの偏波モード分散の測定方法及びその測定装置
CN102128639B (zh) 基于双激光器锁频的自发布里渊散射光时域反射仪
ITMI20090400A1 (it) Metodo di misurazione della velocita' di un fluido e relativa apparecchiatura.
CN110518969B (zh) 一种光缆振动的定位装置及方法
US5357333A (en) Apparatus for measuring the effective refractive index in optical fibers
JP3147616B2 (ja) 分布型導波路センサ
US20060132754A1 (en) Hand-held laser distance measuring device with a pulse reflection mixing method
JP2769185B2 (ja) 後方散乱光測定装置
JPH06180212A (ja) 光フアイバの長さ測定用計器
CN212254333U (zh) 一种相位同步的光纤分布式振动测量装置及驱动器
CN210327579U (zh) 一种光缆振动的定位装置
US6912046B2 (en) Instrument measuring chromatic dispersion in optical fibers
EP1367376A1 (en) Method and apparatus for measuring chromatic dispersion
WO2021033214A1 (ja) 振動分布測定装置および方法
JPH0712655A (ja) 測定システム
US7714990B2 (en) Hand-held laser distance measuring device with a pulse reflection mixing method
CN110518968B (zh) 一种光缆振动的定位装置及方法
RU2720268C1 (ru) Лазерный дальномер
JP2001304823A (ja) 光ファイバひずみ計測方法およびその装置
CN109655239B (zh) 一种光纤智能匹配系统、方法及装置