JPH07162366A - 光反射試験装置 - Google Patents
光反射試験装置Info
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- JPH07162366A JPH07162366A JP5303093A JP30309393A JPH07162366A JP H07162366 A JPH07162366 A JP H07162366A JP 5303093 A JP5303093 A JP 5303093A JP 30309393 A JP30309393 A JP 30309393A JP H07162366 A JPH07162366 A JP H07162366A
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- light
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Abstract
いて、高い信号対雑音比を維持しながら散乱光の反射試
験を行う。 【構成】 光中継器の過渡応答時間よりも短い光パルス
信号を用いて反射試験を行う。光パルス信号間には通常
の光通信信号とほぼ等しいレベルの連続光信号を背景と
して送出する。 【効果】 高い信号対雑音比を維持しながら測定できる
ので、測定精度が向上し測定範囲が拡大する。また、光
パルス信号が送信されてからの経過時間に対応して受信
レベルを表示することにより障害点を特定することがで
きる。
Description
る。特に、光ファイバ増幅器が挿入された光伝送路の状
態を監視するために利用する。本発明は光伝送路の障害
点探査技術に関する。
ス信号を光ファイバ内に送出し、この光パルス信号によ
り光伝送路内で発生する散乱光を受信し、戻ってきた散
乱光の大きさを測定することにより、光ファイバの障害
点を探査するものである。近年光ファイバ増幅器(以
下、光増幅器と略す)の開発が進み光増幅中継システム
が実用に供せられるようになっており、光増幅器を含む
伝送路の障害探査が必要になっている。光増幅器は、中
継後の光信号レベルをあらかじめ定められた規定値に一
致させるため光信号の増幅を行う装置である。
する。図6は光増幅器の構成図である。図7は光増幅器
の動作特性を示す図である。光増幅器は、光信号と励起
光とを合波してエルビウム添加光ファイバを通過させる
ことにより光信号の増幅をはかるものである。図6
(a)には前方向励起方式を示し、図6(b)には後方
向励起方式を示す(電子情報通信学会誌、1991年3月、
74巻3号、P199〜P235参照)。
通常状態では中継区間損失に等しい利得を通信信号に与
えるように動作点が設定されている。仮に、通常状態よ
り低い強度の通信信号が光増幅器に入ったとすると、光
増幅器は中継区間損失より大きい利得を信号に与えるの
で、光増幅器を出る光信号は通常状態の強度のものに戻
ることができる。また、通常状態より高い強度の通信信
号が光増幅器に入ったときには、逆の動作が起こり、光
増幅器を出る光信号は通常状態のものに戻ることができ
る。これが光増幅器の行う出力制御動作である。すなわ
ち、無信号時の利得が最も高く、低い強度の光信号につ
いては無信号時の利得とほぼ等しい利得により増幅が行
われ、高い強度の光信号については低い利得により増幅
が行われる。このような動作特性により入力光信号の強
度に大きな差異があっても光増幅器の出力はほぼ一定に
保たれる。また、無信号状態から通常状態以上の強度の
光信号が光増幅器に入力されたときには、光増幅器が動
作点に達するまでの過渡応答時間として数m秒程度の時
間を要する(この現象に関しては、Optics Lettervol.1
4,1989 年,880〜882pp,Giles"Transient Gain and Cros
stalk in Elbium-Doped Fibre Amplifier" 参照)。
照して説明する。図8は従来例装置のブロック構成図で
ある。光送信部1から発生する光パルス信号は、被測定
伝送路4に送出される。被測定伝送路4で反射される散
乱光があれば、分岐器3を介して光受信部2に受信され
る。光受信部2で受信された散乱光と光送信部1から発
生する光パルス信号の一部とを基にし、表示部15は散
乱光の強度を表示する。
0が被測定伝送路4に含まれているとき、散乱光を測定
するための光パルス信号の信号幅がこの光増幅器40の
過渡応答時間よりも長いと、光パルス信号の強度を高め
て送出しても、光増幅器40は図7に示した高い強度の
光信号に対する低い利得によりこの光パルス信号を増幅
するため、光パルス信号が当初の希望レベルよりも減衰
されてしまう。すなわち、信号対雑音比(SNR)を高
くすることにより確実に反射試験を行う目的で強度を高
めた光パルス信号が、初期の目的を果たせなくなってし
まうという問題がある。
であり、光増幅器を含む被測定伝送路においても高い信
号対雑音比を確保し散乱光の反射試験を行うことができ
る光反射試験装置を提供することを目的とする。
入された光伝送路に光パルス信号を送信する光送信部
と、この光伝送路で発生する反射光を受信する光受信部
とを備え、前記光パルス信号は光増幅器の過渡応答時間
より短いことを特徴とする光反射試験装置である。
乱光を受信できる感度を有することが望ましい。
送信する手段を含むことが望ましい。
れてからの経過時間に対応して受信レベルを表示する手
段を含むことが望ましい。
号を光送信部から送出すると、この光パルス信号は光増
幅器の無信号時の利得とほぼ等しい高い利得により増幅
されて光増幅器を通過する。この光パルス信号を用いて
散乱光の反射を測定することにより、高い信号対雑音比
を維持しながら散乱光の反射試験を行うことができる。
通常の通信に用いるのとほぼ等しいレベルの連続光信号
を被測定伝送路に送出しておいてもよい。光増幅器によ
っては、光信号が断となっているときは増幅動作を休止
しており、一切の光信号が通過できず、少なくとも過渡
応答時間よりも長い光信号が到来すると増幅動作を行う
構成のものもある。このようなときには、通常の通信に
用いるのとほぼ等しいレベルの連続光信号を被測定伝送
路に試験中は常に送出しておいて、測定のための光パル
ス信号を随時この連続光信号中に挿入すればよい。
信号用の光源と連続光信号用の光源とをそれぞれ設けて
発光させ、光スイッチの切替により任意の光源からの光
信号を被測定伝送路に送出するようにしてもよいし、直
接周波数変調が行える光源を設けて、周波数の異なる二
種類の光信号を発生させ、さらに光フィルタを設けて異
なる二種類の周波数の光信号にレベル差を与えるように
する。これにより、一方の周波数の光信号を光パルス信
号として用い、他方の周波数の光信号を連続光信号とし
て用いるようにしてもよい。
経過時間に対応して受信レベルを表示することにより、
障害箇所の特定までも可能にすることができる。
明する。図1は本発明第一実施例装置のブロック構成図
である。
送路である被測定伝送路4に光パルス信号を送信する光
送信部1と、この被測定伝送路4で発生する反射光を受
信する光受信部2とを備え、この光パルス信号は光増幅
器40の過渡応答時間より短いことを特徴とする光反射
試験装置である。
方散乱光を受信できる感度を有している。光送信部1は
背景に低レベルの連続光を送信する手段としての光源5
および6、光スイッチ7を含む構成である。
照して説明する。図2は本発明第一実施例装置のより詳
細なブロック構成図である。光送信部1から送出された
光は分岐器3および光入出力端子16を介して被測定伝
送路4に入り、被測定伝送路4を伝播してゆく。このと
き発生する散乱光は被測定伝送路4を逆方向に伝播した
後に、分岐器3で分岐され光受信部2に入力され散乱光
の強度に応じた電気信号に変換される。測定結果は表示
部15に表示される。
ている。光源5および6はそれぞれ発光強度および信号
種類が異なっている。光源5により発生する光信号は、
散乱光による反射を測定するための光信号であり、前述
したように光増幅器40の過渡応答時間よりも短い光パ
ルス信号を発生する。具体的には数十μ秒以下の光パル
ス信号を発生する。光源6により発生する光信号は、光
パルス信号の間に送出する連続光信号である。光源5の
光パルス信号は、光源6の連続光信号よりも発光強度は
大きい。連続光信号の発光強度は、通常の光通信に用い
られる強度とほぼ等しい。これらの光源5または6の光
信号を光スイッチ7により切替えて分岐器3に送り被測
定伝送路4に送出する。
チ7に入力される前に分岐器14により二波に分けら
れ、一方は光スイッチ7に入力され、他方はAO(Analo
g Output) 変調器10に入力されΔfの周波数偏移を受
ける。周波数偏移を受けた光信号は合波器11により、
被測定伝送路4で発生した散乱光と合波される。合波器
11で合波された光信号を受光器12で自乗検波する
と、光源5から送出された光による散乱光はΔfの周波
数で変化する電気信号に変換される。したがって、透過
中心周波数がΔfの帯域フィルタ13を用いると、光源
5による散乱光を光源6による散乱光から弁別すること
ができる。光源5からの光パルス信号により被測定伝送
路4で発生した散乱光の大きさを帯域フィルタ13の出
力から測定することができる。表示部15はこの測定結
果を表示する。
3を参照して説明する。図3は過渡応答時間と光パルス
信号との関係を示す図である。光反射試験器が送出する
光の強度が一定である従来技術の場合には、雑音対信号
比を高くするため通信信号光より高い強度の探査光を送
出しても、前述の光増幅器40の強度制御動作のため光
増幅器40を通過すると通常の通信信号光の強度に減少
してしまい高い雑音対信号比を維持できない。しかし、
強度の異なる光信号が交互に光増幅器40に入射する本
発明第一実施例では、入力光強度が変化したとき、光増
幅器40は変化後の入力光強度に対応した利得に即座に
推移するのでなく、ある長さの過渡応答時間の後に推移
するので、光増幅器40を通過した光信号の強度変化は
図3のような過渡現象を示す。なお、過渡応答時間とし
ては、例えば3dB低下点をとる。一般に光増幅器40
が持つこの過渡応答時間は数ミリ秒である。そこで、光
パルス信号の持続時間が過渡応答時間の1%以下である
数十μ秒以下の場合には、光増幅器40を通過する光信
号が連続光信号から光パルス信号に変わっても、光増幅
器40の利得は光パルス信号の持続時間内ではほとんど
変化せず連続光信号に対応する利得のままである。本発
明第一実施例では、連続光信号の強度を試験対象の被測
定伝送路4を通常伝播している通信信号の強度とほぼ等
しくなるように設定しているので、光増幅器40は光パ
ルス信号と連続光信号との両光信号に対して中継区間損
失に等しい利得を与え、両信号共に減衰した強度が補償
され元の強度に復元される。したがって、光パルス信号
の強度が連続光信号のものより高くても、光パルス信号
の持続時間を数十μ秒以下にしておけば、光増幅器40
の出力強度制御動作は行われず、光パルス信号の強度が
減少することがないので、全ての中継区間で最初の中継
区間と同じ高い雑音対信号比を維持することができる。
を参照して説明する。図4は本発明第二実施例装置のブ
ロック構成図である。図5は本発明第二実施例装置のよ
り詳細なブロック構成図である。光源8は測定制御部1
8により直接周波数変調され、周波数の異なる光信号を
交互に送出している。光フィルタ9は周波数の異なる光
信号に対する透過率が異なっているので、光源8から送
出された周波数の異なる光信号は、光フィルタ9を通過
すると強度に差ができる。一方の周波数の信号種類を光
パルス信号とし、他方の周波数の信号種類を連続光信号
とすれば、強度の異なる二種類の光信号が得られる。
乱光を連続光信号による散乱光から弁別するためにコヒ
ーレント検波を採用している。光源8から送出された光
は光フィルタ9に入力される前に分岐器14により二波
に分けられ、一方は光フィルタ9に入力され、他方は合
波器11に入力され被測定伝送路4で発生した散乱光と
合波される。光源8から送出された周波数変調された光
信号は、光パルス信号の持続時間が数十μ秒、連続光信
号に相当する部分の持続時間が数十ミリ秒とほとんどの
時間を連続光信号が占めている。したがって、合波器1
1で合波された光信号を受光器12で自乗検波すると、
光パルス信号による散乱光は光パルス信号と連続光信号
の周波数の差周波数Δfで振動する電気信号に変換され
る。透過中心周波数がΔfの帯域フィルタ13を用いる
と、光パルス信号による散乱光を連続光信号による散乱
光から弁別することが可能であり、光パルス信号により
被測定伝送路4で発生した散乱光の大きさを帯域フィル
タ13の出力から測定することができる。表示部15は
測定結果を表示する。
パルス信号が送信されてから散乱光が受信されるまでの
経過時間に対応して受信レベルを表示することにより、
被測定伝送路4における障害点を特定することもでき
る。
微弱な散乱光を受信するために高感度な光検波手法であ
るヘテロダイン検波を用いたが、もし散乱光の強度が充
分であれば光フィルタで所定の光周波数の光のみを抜き
出した後直接検波してもよい。また、ヘテロダイン検波
の局発光として光送信部の光を分岐して用いているが、
これは散乱光強度が微弱なため独立した局発光源ではA
FC(自動周波数制御装置)による発振周波数安定化が
できないためである。したがってAFCを作動させるの
に充分な光強度があれば独立した局発光源を用いてもよ
い。
光増幅器を含む被測定伝送路においても高い信号対雑音
比を確保し散乱光の反射試験を行うことができる。ま
た、複数の光増幅器を含む被測定伝送路において障害点
を特定することができる。
成図。
図。
成図。
Claims (4)
- 【請求項1】 光ファイバ増幅器が挿入された光伝送路
に光パルス信号を送信する光送信部と、この光伝送路で
発生する反射光を受信する光受信部とを備え、 前記光パルス信号は光ファイバ増幅器の過渡応答時間よ
り短いことを特徴とする光反射試験装置。 - 【請求項2】 前記光受信部は光伝送路で発生する後方
散乱光を受信できる感度を有する請求項1記載の光反射
試験装置。 - 【請求項3】 前記光送信部は背景に低レベルの連続光
を送信する手段を含む請求項1記載の光反射試験装置。 - 【請求項4】 前記光受信部には、光パルス信号が送信
されてからの経過時間に対応して受信レベルを表示する
手段を含む請求項1ないし3のいずれかに記載の光反射
試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30309393A JP3231921B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 光反射試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30309393A JP3231921B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 光反射試験装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07162366A true JPH07162366A (ja) | 1995-06-23 |
JP3231921B2 JP3231921B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17916813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30309393A Expired - Fee Related JP3231921B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 光反射試験装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3231921B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017536750A (ja) * | 2014-10-14 | 2017-12-07 | ザ アリゾナ ボード オブ リージェンツ オン ビハーフ オブ ザ ユニバーシティー オブ アリゾナThe Arizona Board of Regents on behalf of The University of Arizona | 多波長平衡光送信ネットワーク |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP30309393A patent/JP3231921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017536750A (ja) * | 2014-10-14 | 2017-12-07 | ザ アリゾナ ボード オブ リージェンツ オン ビハーフ オブ ザ ユニバーシティー オブ アリゾナThe Arizona Board of Regents on behalf of The University of Arizona | 多波長平衡光送信ネットワーク |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3231921B2 (ja) | 2001-11-26 |
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