JPH08105817A - Optical waveguide tester for detecting connector type connection point and terminal or breaking point using highly sensitive quadratic differentiator - Google Patents

Optical waveguide tester for detecting connector type connection point and terminal or breaking point using highly sensitive quadratic differentiator

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Publication number
JPH08105817A
JPH08105817A JP7066498A JP6649895A JPH08105817A JP H08105817 A JPH08105817 A JP H08105817A JP 7066498 A JP7066498 A JP 7066498A JP 6649895 A JP6649895 A JP 6649895A JP H08105817 A JPH08105817 A JP H08105817A
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JP
Japan
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optical waveguide
reflected wave
detecting
differentiator
point
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Withdrawn
Application number
JP7066498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Ogawa
裕 小川
Takuzo Takahashi
卓三 高橋
Hisaharu Yanagawa
久治 柳川
Takao Sakurai
孝夫 桜井
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.)
KANSAI TEREKOMU TECHNOL KK
Furukawa Electric Co Ltd
Advantest Corp
Original Assignee
KANSAI TEREKOMU TECHNOL KK
Furukawa Electric Co Ltd
Advantest Corp
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Publication date
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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To make possible highly reliable detection without being affected by noises or the like by a method wherein a light pulse emitted at a specified time interval is applied to an optical waveguide to be tested and back scattered light is converted into an electric device signal to judge whether an output wave from a quadratic differentiator is a Fresnel reflected wave or not. CONSTITUTION: A quadratic differentiator operated with a template is prepared to discriminate Fresnel reflection and a fused type connection point automatically. From the quadratic differentiator, an optical pulse reflects on an end face of an optical fiber at a connector type connection point, on a breaking surface, at a termination or the like and hence, a square waveform is formed. The template allows favorable reaction to a Fresnel reflected wave rising in a pulse to obtain quadratic differentiation waves ΔP and -ΔP in opposite polarity to each other at the falling part of the Fresnel reflected wave. The differentiation waves ΔP and -ΔP are generated at the rising and falling parts of the Fresnel reflected wave, the interval corresponds to the width of the optical pulse applied to an optical waveguide to be tested and can be specified as a Fresnel reflection point with a waveform judging device.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は鋭い立上り及び立下り
をするアナログ信号の変化点を精度よく検出することが
できる高感度二次微分装置と、この二次微分装置から出
力された二次微分波形を判定する波形判定装置及びこれ
らの装置を用いた光導波路試験装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly sensitive second-order differentiator capable of accurately detecting a changing point of an analog signal having a sharp rise and a fall, and a second-order differentiator outputted from the second-order differentiator. The present invention relates to a waveform judgment device for judging a waveform and an optical waveguide test device using these devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光導波路試験装置を図8に示す。
光パルス発生器11よりの光パルスは光方向性結合器1
2を介して被試験光導波路13に入射される。被試験光
導波路13としては一般に光ファイバが考えられる。被
試験光導波路13から戻って来る後方散乱光は光方向性
結合器12を介して光−電気変換器14に入射されて電
気信号に変換される。
2. Description of the Related Art A conventional optical waveguide test apparatus is shown in FIG.
The optical pulse from the optical pulse generator 11 is an optical directional coupler 1.
It is incident on the optical waveguide 13 to be tested via 2. An optical fiber is generally considered as the optical waveguide 13 to be tested. The backscattered light returning from the optical waveguide 13 under test is incident on the opto-electric converter 14 via the optical directional coupler 12 and converted into an electric signal.

【0003】この電気信号はA/D変換器15でデジタ
ル信号に変換され、そのデジタル信号は加算器(アベレ
ージャ)16でS/Nを向上するために平均化処理が施
され、対数変換部17で対数変換されて表示器18に表
示される。被試験光導波路13の長さをL,単位長さ当
たりの光ファイバの損失をαとすると、後方散乱光のレ
ベルはexp(−2αL)に比例する。表示器18に表示さ
れる損失対距離特性は図9及び図10に示すようにな
る。図9に示した特性は被試験光導波路13に融着型接
続点Aを持つ場合を示す。また図10に示した特性はコ
ネクタ型接続点Cを持つ場合を示す。
This electric signal is converted into a digital signal by an A / D converter 15, the digital signal is averaged by an adder (average) 16 to improve S / N, and a logarithmic converter 17 is provided. Is logarithmically converted and displayed on the display unit 18. When the length of the optical waveguide 13 to be tested is L and the loss of the optical fiber per unit length is α, the level of backscattered light is proportional to exp (−2αL). The loss-to-distance characteristics displayed on the display 18 are as shown in FIGS. 9 and 10. The characteristics shown in FIG. 9 show the case where the optical waveguide 13 under test has the fusion splicing point A. The characteristics shown in FIG. 10 show the case where the connector type connection point C is provided.

【0004】つまり光ファイバの融着型接続点Aでは光
ファイバの損失より大きい損失を発生する。この損失の
発生は伝播特性の傾斜角度の違いによって表される。コ
ネクタ型接続点Cでは被試験光導波路13を構成する光
ファイバの端面において反射が発生する。この反射が後
方散乱光に重畳して戻って来るため比較的レベルが大き
いパルス状の検出波形が観測される。
That is, at the fusion splicing point A of the optical fiber, a loss larger than the loss of the optical fiber occurs. The occurrence of this loss is represented by the difference in the inclination angle of the propagation characteristics. At the connector-type connection point C, reflection occurs at the end face of the optical fiber forming the optical waveguide 13 under test. Since this reflection is superposed on the backscattered light and returns, a pulsed detection waveform with a relatively high level is observed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そして、この種の光導
波路試験装置において、光ファイバの融着型接続点の位
置及び後方散乱光の減衰量は、特願平1−44456の
発明によって精度よく検出されるが、コネクタ型接続及
び終端または切断点との判別等を操作者が行っている。
このため測定値に個人差が生じ精度が悪い欠点がある。
In the optical waveguide test apparatus of this type, the position of the fusion splicing point of the optical fiber and the amount of attenuation of the backscattered light are accurately determined by the invention of Japanese Patent Application No. 1-4456. Although detected, the operator performs the connector type connection and the discrimination of the termination or the disconnection point.
For this reason, there is a drawback in that the measured value varies from person to person and the accuracy is poor.

【0006】コネクタ型接続点では光パルスがその接続
点を通過する時間に対応して後方散乱光の波形は図4A
の如く矩形波状になる。この矩形波状の反射を以下では
フレネル反射波と呼ぶ。このフレネル反射波の立上り点
の位置は光導波路の接続点、破断点及び終端を指すもの
であるから、これを測定することによりコネクタ型接続
点、破断点及び終端の位置を精度よく検出できることに
なるが、これらを区分するには更に他の判定手段が必要
である。
At the connector type connection point, the waveform of the backscattered light is shown in FIG.
It becomes a rectangular wave like. This rectangular wave-like reflection will be referred to as a Fresnel reflected wave below. Since the position of the rising point of this Fresnel reflected wave indicates the connection point, the break point and the end point of the optical waveguide, it is possible to accurately detect the position of the connector type connection point, the break point and the end point by measuring this. However, another determination means is required to distinguish these.

【0007】ここでフレネル反射波の発生理由について
説明する。光導波路に光パルス入射しその後方散乱光を
測定すると、図9及び図10に示したような後方散乱光
の減衰特性が得られる。ここで言うフルネル反射波とは
図4A,図5A及び図6Aにおける急峻な立上りと立下
りの区間T内の波を指す。この区間Tに対応する距離
と、光の伝播速度から時間を求めると光導波路に入射し
た光パルスのパルス幅にほぼ近似する。
Here, the reason why the Fresnel reflected wave is generated will be described. When a light pulse is incident on the optical waveguide and its backscattered light is measured, the attenuation characteristics of the backscattered light as shown in FIGS. 9 and 10 are obtained. The Fresnel reflected wave mentioned here refers to a wave within a section T of steep rising and falling in FIGS. 4A, 5A, and 6A. When the time is obtained from the distance corresponding to this section T and the propagation velocity of light, it is approximated to the pulse width of the optical pulse incident on the optical waveguide.

【0008】フレネル反射波発生期間Tを短くするには
光パルスのパルス幅を短くすればよいが、それには限度
がある。通常光パルスのパルス幅は200ナノ秒程度に
選定される。またコネクタ型接続点Cと光導波路の終端
B(図9)及びD(図10)における波形が類似してい
るためコネクタ型接続点Cが終端B近くに存在すると終
端であるのか、コネクタ型接続点Cであるのか判別がむ
ずかしい。
To shorten the Fresnel reflected wave generation period T, the pulse width of the optical pulse may be shortened, but there is a limit to this. The pulse width of the normal light pulse is selected to be about 200 nanoseconds. Also, since the waveforms at the connector type connection point C and the terminal ends B (FIG. 9) and D (FIG. 10) of the optical waveguide are similar, if the connector type connection point C exists near the terminal end B, it may be a terminal type connection. It is difficult to determine whether it is point C or not.

【0009】また終端近くで破断が生じた場合もコネク
タ型接続点であるのか、終端であるのか、あるいは破断
障害であるかの判定がむずかしいことになる。この発明
の目的はコネクタ型接続点、破断点及び終端の位置で波
形の変化が比較的急峻に変化してレベルが大きい二次微
分信号を得ることができる高感度二次微分装置から出力
される波形からフレネル反射波であることを判定し、コ
ネクタ型接続点及び終端または破断点を検出することを
提案すると共に、これらの装置を利用して自動測定が可
能な光導波路試験装置を提供しようとするものである。
Also, when a break occurs near the end, it is difficult to determine whether it is the connector type connection point, the end, or the break failure. An object of the present invention is to output from a high-sensitivity second-order differentiator capable of obtaining a second-order derivative signal having a large level by changing the waveform relatively steeply at connector-type connection points, break points, and termination positions. We propose to determine the Fresnel reflection wave from the waveform and detect the connector type connection point and termination or break point, and to provide an optical waveguide test device that can perform automatic measurement using these devices. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この出願の第1発明では
入力されるアナログ信号の値を逐次検出する第1検出手
段と、この第1検出手段からアナログ信号のフレネル反
射波発生期間に対応する距離だけ遅れた位置の信号の値
を検出する第2検出手段と、この第2検出手段の検出位
置から更にフレネル反射波発生期間に対応する距離だけ
遅れた位置の信号の値を検出する第3検出手段と、第1
検出手段と第3検出手段の検出結果の和を求める加算手
段と、この加算手段の加算結果から第2検出手段の検出
結果の2倍値を減算し、アナログ信号の二次微分信号を
出力する減算手段とによって高感度二次微分装置を構成
し、高感度二次微分装置から出力される二次微分出力が
フレネル反射波発生期間に対応した距離だけ離れた位置
に互いに逆極性の微分信号が出力されたことを検出する
検出手段と、この検出手段がフレネル反射波発生期間に
対応する距離で互いに逆極性の微分信号を検出したと
き、その位置を被試験光導波路の端面であると判定する
判定手段とを具備した光導波路試験装置を提案する。
The first invention of this application corresponds to the first detecting means for sequentially detecting the value of the input analog signal and the Fresnel reflected wave generation period of the analog signal from the first detecting means. Second detecting means for detecting the value of the signal at the position delayed by the distance, and third detecting means for detecting the value of the signal at the position further delayed by the distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period from the detected position of the second detecting means. Detecting means, first
Addition means for obtaining the sum of the detection results of the detection means and the third detection means, and a doubled value of the detection result of the second detection means is subtracted from the addition result of the addition means, and a secondary differential signal of the analog signal is output. A high-sensitivity second-order differentiator is constituted by the subtraction means, and the second-order derivative output output from the high-sensitivity second-order differentiator has differential signals of opposite polarities at positions separated by a distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period. When the detecting means for detecting the output and the differential signals having mutually opposite polarities are detected by the detecting means at the distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period, the position is determined to be the end face of the optical waveguide under test. An optical waveguide test apparatus including a determination means is proposed.

【0011】この出願の第2発明では第1発明で提案し
た光導波路試験装置において、高感度二次微分装置の出
力が互いに逆極性の微分信号を発生した時点から後に規
定振幅以上のノイズが無いことを検出し、コネクタ型接
続点であることを特定する光導波路試験装置を提案す
る。この出願の第3発明では第1発明で提案した光導波
路試験装置において、高感度二次微分装置の出力が互い
に逆極性の微分信号を発生した時点から後に規定振幅以
上のノイズが存在することを検出し、光導波路の終端で
あることを特定する光導波路試験装置を提案する。
In the second invention of this application, in the optical waveguide test apparatus proposed in the first invention, there is no noise of a specified amplitude or more after the time when the outputs of the high-sensitivity second-order differentiator generate differential signals of opposite polarities. We propose an optical waveguide testing device that detects this and identifies the connector type connection point. In the third invention of this application, in the optical waveguide test apparatus proposed in the first invention, it is confirmed that noise having a specified amplitude or more is present after the time point when the outputs of the high-sensitivity second-order differentiator generate differential signals of opposite polarities. We propose an optical waveguide tester that detects and identifies the end of an optical waveguide.

【0012】これによりコネクタ型接続点、終端あるい
は破断点の判別を精度よく、かつ自動的に行うことがで
きる光導波路試験装置を提供することができる。
As a result, it is possible to provide an optical waveguide test apparatus capable of accurately and automatically determining a connector type connection point, a termination point or a break point.

【0013】[0013]

【実施例】図1にこの出願の第1発明で提案した高感度
二次微分装置の実施例を示す。図中100はこの出願の
第1発明で提案した高感度二次微分装置を示す。第1発
明で提案した高感度二次微分装置は、入力端子101に
入力されたアナログ入力信号の値を逐次検出する第1検
出手段103と、この第1検出手段103の検出時点か
ら入力されたアナログ信号のフレネル反射波発生期間に
対応する距離だけ離れた位置の信号の値を検出する第2
検出手段104と、この第2検出手段の検出位置から更
に入力アナログ信号のフレネル反射波発生期間に対応す
る距離だけ離れた位置の信号の値を検出する第3検出手
段105と、第1検出手段103と第3検出手段105
の検出結果の和を求める加算手段108と、この加算手
段108の加算結果Mから第2検出手段104の検出結
果の2倍値2Nを減算し、入力アナログ信号の二次微分
信号を出力する減算手段111とによって構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of the high-sensitivity quadratic differential device proposed in the first invention of this application. In the figure, 100 indicates the high-sensitivity second-order differentiator proposed in the first invention of this application. The high-sensitivity second-order differentiator proposed in the first invention is input from the first detection means 103 that sequentially detects the value of the analog input signal input to the input terminal 101, and from the detection time point of this first detection means 103. Second, detecting the value of the signal at a position separated by a distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period of the analog signal
The detection means 104, the third detection means 105 for detecting the value of the signal at a position further away from the detection position of the second detection means by the distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period of the input analog signal, and the first detection means. 103 and third detection means 105
And a subtraction for subtracting the double value 2N of the detection result of the second detection means 104 from the addition result M of the addition means 108 and outputting the second derivative signal of the input analog signal. And means 111.

【0014】この実施例では入力端子101に入力され
たアナログ信号をAD変換器102でAD変換し、その
AD変換出力を高感度二次微分装置100に入力するよ
うに構成した場合を示す。従ってこの例では高感度二次
微分装置100はディジタル回路で構成した例を示す。
つまり第1検出手段103は例えばデータラッチ回路に
よって構成することができ、AD変換器102とクロッ
クCLKによって同期してラッチ動作を繰り返す。よっ
て第1検出手段103はAD変換器102がAD変換信
号を出力するごとにその出力信号をラッチする。
In this embodiment, the analog signal input to the input terminal 101 is AD-converted by the AD converter 102, and the AD-converted output is input to the high sensitivity second derivative device 100. Therefore, in this example, the high-sensitivity second-order differentiating device 100 is constituted by a digital circuit.
That is, the first detection means 103 can be configured by, for example, a data latch circuit, and repeats the latch operation in synchronization with the AD converter 102 and the clock CLK. Therefore, the first detection means 103 latches the output signal every time the AD converter 102 outputs the AD converted signal.

【0015】第1検出手段103のラッチ出力は第2検
出手段104と加算手段108に与えられる。第2検出
手段104は例えばシフトレジスタのような遅延手段1
04Aとデータラッチ回路104Bとによって構成する
ことができる。遅延手段104Aは入力された信号を入
力アナログ信号のフレネル反射波発生期間に対応する時
間だけ遅らせる動作を行う。つまりコネクタ型接続点に
おけるフレネル反射波発生期間Tは光パルスのパルス幅
に対応する。この結果、AD変換周期をTAD,光パルス
のパルス幅をWL とするデジタル遅延手段104Aの遅
延量DはD=WL /TADで規定する。つまりフレネル反
射波発生期間中のAD変換回数が遅延量Dに対応する。
The latch output of the first detecting means 103 is given to the second detecting means 104 and the adding means 108. The second detection means 104 is, for example, a delay means 1 such as a shift register.
04A and the data latch circuit 104B. The delay unit 104A delays the input signal by a time corresponding to the Fresnel reflected wave generation period of the input analog signal. That is, the Fresnel reflected wave generation period T at the connector type connection point corresponds to the pulse width of the optical pulse. As a result, the delay amount D of the digital delay means 104A having the AD conversion cycle as T AD and the pulse width of the optical pulse as W L is defined by D = W L / T AD . That is, the number of AD conversions during the Fresnel reflected wave generation period corresponds to the delay amount D.

【0016】従ってフレネル反射波発生期間がAD変換
動作の例えば5回分に対応する時間であれば遅延手段1
04Aを構成するシフトレジスタは5段のシフトレジス
タを用いればよい。遅延手段104Aで遅延されたAD
変換データはデータラッチ104Bに取り出され、その
ラッチ出力は第3検出手段105と2倍演算手段109
に与えられる。
Therefore, if the Fresnel reflected wave generation period corresponds to, for example, five AD conversion operations, the delay means 1
As the shift register forming 04A, a 5-stage shift register may be used. AD delayed by the delay unit 104A
The converted data is taken out by the data latch 104B, and the latch output is the third detection means 105 and the doubling operation means 109.
Given to.

【0017】第3検出手段105は第2検出手段104
と同様に遅延手段105Aとデータラッチ回路105B
とによって構成することができる。第3検出手段105
を構成する遅延手段105Aの遅延量も第2検出手段1
04の遅延手段104Aの遅延量と同じに光パルスのパ
ルス幅中のAD変換回数と同等に採られ、その遅延出力
はデータラッチ回路105Bでラッチされ、そのラッチ
出力が加算手段108に与えられる。
The third detecting means 105 is the second detecting means 104.
Similarly to the delay means 105A and the data latch circuit 105B
It can be configured by and. Third detection means 105
The delay amount of the delay unit 105A that constitutes the
The same as the delay amount of the delay unit 104A of No. 04, the number of AD conversions in the pulse width of the optical pulse is taken, the delayed output is latched by the data latch circuit 105B, and the latch output is given to the adding unit 108.

【0018】加算手段108では第1検出手段103で
検出したAD変換データと、第3検出手段で検出したA
D変換データとを加算する動作を行う。一方、第2検出
手段104で検出したAD変換データは2倍演算手段1
09で2倍値に変換されて減算手段111に送られる。
減算手段111では加算手段108で加算した加算値か
ら2倍値演算手段109で求めた2倍値を減算し結果K
を得る。
In the adding means 108, the AD conversion data detected by the first detecting means 103 and the A detected by the third detecting means are detected.
An operation of adding the D conversion data is performed. On the other hand, the AD conversion data detected by the second detection means 104 is the doubling operation means 1
It is converted to a doubled value at 09 and sent to the subtraction means 111.
The subtracting means 111 subtracts the double value calculated by the double value calculating means 109 from the added value added by the adding means 108, and the result K
Get.

【0019】この結果、Kは連続的にAD変換動作ごと
に得られ、フレネル反射波形から高感度に取り出した二
次微分出力となる。高感度となる理由を以下に説明す
る。一般に二次微分演算は次式によって行われる。 f″(x) =d2 f/dx2 =f(x-1) +f(x+1) −2f(x) … (1) この二次微分式にAD変換データをあてはめると、AD
変換回数番号Nの前後(N−1)(N+1)のデータ値
をそのまま加算し、この加算値から回数番号Nのデータ
値を2倍した値を差し引いた演算を行うことと等価にな
る。
As a result, K is continuously obtained for each AD conversion operation and becomes a secondary differential output extracted with high sensitivity from the Fresnel reflection waveform. The reason for high sensitivity will be described below. Generally, the second derivative operation is performed by the following equation. f ″ (x) = d 2 f / dx 2 = f (x-1) + f (x + 1) -2f (x) (1) When AD conversion data is applied to this quadratic differential equation, AD
It is equivalent to adding the data values (N-1) (N + 1) before and after the conversion number N as they are, and subtracting the value obtained by doubling the data value of the number N from this added value.

【0020】この演算処理形式を図2に示すテンプレー
トと称することにする。このテンプレートを実現するに
は図1に示した回路構成中遅延手段104Aと105A
をそれぞれ1段の遅延量に設定すればよいことになる。
図3にこの出願の第2発明及び第3発明で提案した光導
波路試験装置の実施例を示す。図3に示す実施例におい
て図8に示した従来の光導波路試験装置と対応する部分
には同一符号を付して示している。
This arithmetic processing format will be referred to as a template shown in FIG. To realize this template, delay means 104A and 105A in the circuit configuration shown in FIG. 1 are used.
Should be set to each one delay amount.
FIG. 3 shows an embodiment of the optical waveguide test apparatus proposed in the second and third inventions of this application. In the embodiment shown in FIG. 3, parts corresponding to those of the conventional optical waveguide test apparatus shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals.

【0021】この出願の第1発明はコネクタ型接続点ま
たは光導波路の終端あるいは破断点等で発生するフレネ
ル反射と、融着型接続点との判別を自動的に行うことが
できる光導波路試験装置を提案するものである。このた
めには二次微分装置として図2に示したテンプレートで
動作する二次微分装置400を用意する。
The first invention of this application is an optical waveguide test apparatus capable of automatically discriminating between a fusion splicing point and a Fresnel reflection occurring at a connector type splicing point or an end or break point of an optical waveguide. Is proposed. For this purpose, a second-order differentiator 400 operating with the template shown in FIG. 2 is prepared as a second-order differentiator.

【0022】テンプレートで動作する二次微分装置40
0(図3参照)を設ける。この二次微分装置を以下では
単に二次微分装置400と称することにする。テンプレ
ートで動作する二次微分装置400によればコネクタ型
接続点または破断面あるいは終端等で光パルスが光ファ
イバの端面で反射するため矩形状の波形が生成される。
このフレネル反射波をテンプレートを持つ二次微分装置
400に通すと、フレネル反射波の部分で二次微分装置
400はよく応動し大きな出力の二次微分パルスを生成
する。この二次微分波形を図4Bに示す。
A second-order differentiator 40 operating on the template
0 (see FIG. 3) is provided. Hereinafter, this second-order differentiator will be simply referred to as the second-order differentiator 400. According to the second-order differentiator 400 that operates on the template, a rectangular waveform is generated because the optical pulse is reflected at the end face of the optical fiber at the connector type connection point, the fracture surface, the terminal end, or the like.
When this Fresnel reflected wave is passed through the second-order differentiator 400 having a template, the second-order differentiator 400 responds well in the portion of the Fresnel reflected wave to generate a second-order derivative pulse with a large output. This second derivative waveform is shown in FIG. 4B.

【0023】つまり、テンプレートによれば1サンプル
ずつ隣合う三つのサンプル点のデータを使って中央のサ
ンプル点とその両側のサンプル点との差を求めているか
ら、パルス状に立上るフレネル反射波によく応動し、図
4Bに示すようにフレネル反射波の立下りの部分で互い
に逆極性の二次微分波ΔPと−ΔPが得られる。この二
次微分波ΔPと−ΔPはフレネル反射波の立上りと立下
りの部分で発生し、この間隔はほぼ被試験光導波路に与
えた光パルスのパルス幅に対応する。
That is, according to the template, since the difference between the central sample point and the sample points on both sides of the sample point is obtained using the data of three sample points adjacent to each other by one sample, the Fresnel reflected wave rising in a pulse shape. , And second-order differential waves ΔP and −ΔP of opposite polarities are obtained at the trailing edge of the Fresnel reflected wave, as shown in FIG. 4B. The second derivative waves ΔP and −ΔP are generated at the rising and falling portions of the Fresnel reflected wave, and this interval approximately corresponds to the pulse width of the optical pulse given to the optical waveguide under test.

【0024】従って、二次微分装置400から出力され
る波形判定装置300に入力し、この波形判定装置30
0によって光パルスのパルス幅に対応する距離だけ離れ
た位置に互いに逆極性の二次微分パルスΔP,−ΔPが
生成されたことを検出してフレネル反射点であることを
特定する。その結果は表示器18に表示し、また記憶装
置等に記憶され多くの光導波路の一つのデータとして取
り込まれる。
Therefore, the waveform is inputted to the waveform judging device 300 outputted from the second derivative device 400, and the waveform judging device 30 is inputted.
By 0, it is detected that the secondary differential pulses ΔP and −ΔP having mutually opposite polarities are generated at positions separated by a distance corresponding to the pulse width of the optical pulse, and the Fresnel reflection point is specified. The result is displayed on the display 18 and is also stored in a storage device or the like and taken in as one data of many optical waveguides.

【0025】第1発明によってフレネル反射と、融着型
接続点の区別が付けられる。これに対し第2発明及び第
3発明ではフレネル反射の中でコネクタ型接続点と光導
波路の終端または破断点との判別を行う光導波路試験装
置を提案する。第2発明ではフレネル反射が検出された
位置から遠方側に規定した振幅以上のノイズが無いこと
を検出し、この検出によってこのフレネル反射点をコネ
クタ型接続点であることを特定する光導波路試験装置を
構成する。
The first invention distinguishes Fresnel reflection from fusion splicing connection points. On the other hand, the second invention and the third invention propose an optical waveguide test apparatus for discriminating between the connector type connection point and the termination or break point of the optical waveguide in the Fresnel reflection. In the second invention, an optical waveguide test device for detecting that there is no noise having an amplitude equal to or more than a specified amplitude on the far side from the position where the Fresnel reflection is detected, and for identifying the Fresnel reflection point as a connector type connection point by this detection Make up.

【0026】また第3発明ではフレネル反射が検出され
た位置から遠方側に規定振幅以上のノイズが存在するこ
とを検出し、この検出によってこのフレネル反射点を光
導波路の終端または破断点であると判定する光導波路試
験装置を構成したものである。つまりコネクタ型接続点
におけるフレネル反射波形は図5Aに示すようになり、
この二次微分波形は同図Bに示すようになる。
In the third aspect of the invention, it is detected that noise having a prescribed amplitude or more is present on the far side from the position where the Fresnel reflection is detected, and this detection indicates that the Fresnel reflection point is the end or break point of the optical waveguide. This is a configuration of an optical waveguide test device for determination. That is, the Fresnel reflection waveform at the connector type connection point becomes as shown in FIG. 5A,
This second derivative waveform is as shown in FIG.

【0027】これに対し光導波路の終端または破断点の
フレネル反射波形を図6Aに、またその二次微分波形は
同図Bに示す。図5Aと図6Aとを比較すると、コネク
タ型接続点ではその接続点Xより遠方側にも光導波路が
存在するから後方散乱光の波形データDA(X+TW)
〜は所定値以上を維持している。
On the other hand, FIG. 6A shows the Fresnel reflection waveform at the terminal or break point of the optical waveguide, and FIG. B shows the second derivative waveform thereof. Comparing FIG. 5A and FIG. 6A, the waveform data DA (X + TW) of the backscattered light is obtained at the connector type connection point because the optical waveguide exists on the far side from the connection point X.
Are maintained above a predetermined value.

【0028】これに対し光導波路の終端あるいは破断点
ではフレネル反射点より遠方側に光導波路が存在しない
から後方散乱光の波形データDA(X+TW)〜は規定
値以下、例えば−20dB以下となる。更にコネクタ型接
続点ではその接続点より遠方側の二次微分波形は反射点
直後に多少ノイズが発生するものの、そのノイズの振幅
は大きくない。
On the other hand, at the end or break point of the optical waveguide, since the optical waveguide does not exist farther from the Fresnel reflection point, the backscattered light waveform data DA (X + TW) -becomes below a specified value, for example, -20 dB or less. Further, at the connector type connection point, although the second-order differential waveform on the far side from the connection point causes some noise immediately after the reflection point, the amplitude of the noise is not large.

【0029】これに対し光導波路の終端または破断点で
はフレネル反射点より遠方側の二次微分波形には大きな
ノイズが発生する。従って、これらの波形を区別するこ
とによってコネクタ型接続点かまたは終端(破断点を含
む)であるかを判定することができる。これらの判定は
波形判定装置300によって行われる。図7に第2発明
と第3発明で用いる判定装置の動作を説明するフローチ
ャートを示す。
On the other hand, at the terminal or break point of the optical waveguide, large noise is generated in the second-order differential waveform on the far side from the Fresnel reflection point. Therefore, it is possible to determine whether it is the connector type connection point or the termination (including the break point) by distinguishing these waveforms. These determinations are performed by the waveform determination device 300. FIG. 7 shows a flowchart for explaining the operation of the determination device used in the second invention and the third invention.

【0030】ステップで後方散乱光の波形データDA
(X)が取り込まれる。ステップで波形データDA
(X)をテンプレートによって動作する二次微分装置4
00で二次微分し、微分出力Y(X)を得る。ステップ
で隣合うサンプル点ごとの二次微分出力の差を求め、
この差がY(X)−Y(X+1)>3であるか否かをス
テップとを繰り返し実行して検索する。この検索に
よって微分出力Y(X)の立上りが急峻な部分が検出さ
れる。立上りの急峻な部分が検出されるとステップに
分岐する。
Waveform data DA of backscattered light in steps
(X) is captured. Waveform data DA in steps
Second Differentiation Device 4 Operating (X) by Template
Second-order differentiation is performed at 00 to obtain a differential output Y (X). In step, find the difference of the second derivative output for each adjacent sample point,
Whether or not this difference is Y (X) -Y (X + 1)> 3 is repeatedly executed by searching step and. This search detects a portion where the differential output Y (X) has a steep rise. When a steep rising portion is detected, the process branches to a step.

【0031】ステップでは立上りの急峻な部分が検出
された位置から光パルスのパルス幅TW以上離れた領域
(X+TW)〜(X+TW+10)の二次微分データの
標準偏差SD1を求める。図の例では光パルスのパルス
幅TWに対応する距離だけ離れた位置から10サンプル
分の標準偏差を求める場合を示す。ステップでは立上
りの急峻な部分から手前側のサンプル点(X−11)〜
(X−1)の二次微分データの標準偏差SD2を求め
る。
In the step, the standard deviation SD1 of the second-order differential data of the region (X + TW) to (X + TW + 10) apart from the position where the steep rising portion is detected by the pulse width TW or more of the optical pulse is obtained. In the example of the figure, a case is shown in which the standard deviation for 10 samples is obtained from a position separated by a distance corresponding to the pulse width TW of the optical pulse. In the step, the sample point (X-11) on the near side from the steep rising part
The standard deviation SD2 of the second derivative data of (X-1) is calculated.

【0032】ステップで立上りの急峻な部分、つまり
フレネル反射点の遠方側の標準偏差SD1が規定値以上
SD1>10であることと、手前側の標準偏差SD2が
規定値以下SD2<10-1であること、更にフレネル反
射点の手前側の後方散乱光の波形データDA(X−1)
がDA(X−1)>−20(dB)であること、フレネル
反射点より遠方側の後方散乱光の波形データDA(X+
TW)がDA(X+TW)<−20(dB)であることの
条件が全て揃ったとき光導波路の終端または破断点と判
定する。
In a step where the rising edge is steep, that is, the standard deviation SD1 on the far side of the Fresnel reflection point is SD1> 10 or more than the specified value, and the standard deviation SD2 on the front side is SD2 <10 −1 or less than the specified value. That is, waveform data DA (X-1) of backscattered light on the front side of the Fresnel reflection point
Is DA (X-1)>-20 (dB), and the waveform data DA (X +) of the backscattered light on the far side from the Fresnel reflection point.
When all the conditions that TW) is DA (X + TW) <− 20 (dB) are met, it is determined as the termination or break point of the optical waveguide.

【0033】ステップではフレネル反射点の遠方側の
標準偏差SD1と手前側の標準偏差SD2が共にSD1
<10-1とSD2<10-1であることと、フレネル反射
点の手前側の遠方側の後方散乱光の波形データDA(X
−1)とDA(X+TW)が共にDA(X−1)>−2
0(dB)及びDA(X+TW)>−20(dB)であるこ
との全ての条件が揃ったときコネクタ型接続点であると
判定する。
In the step, both the standard deviation SD1 on the far side and the standard deviation SD2 on the front side of the Fresnel reflection point are SD1.
<10 −1 and SD2 <10 −1 , and the back-scattered light waveform data DA (X
-1) and DA (X + TW) are both DA (X-1)>-2
When all the conditions of 0 (dB) and DA (X + TW)>-20 (dB) are met, it is determined to be a connector type connection point.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、この出願の第1発
明によれば急峻な立上りと立下りをするフレネル反射波
形の変化を感度よく取り出すことができる高感度二次微
分装置を得ることができる。従ってこの高感度二次微分
装置を用いることによって光導波路のコネクタ型接続点
及び終端または破断点の存在をノイズ等に影響されるこ
となく信頼性よく検出することができる。
As described above, according to the first invention of the present application, it is possible to obtain a high-sensitivity second-order differentiator capable of extracting a change in Fresnel reflection waveform having a steep rise and a fall with high sensitivity. it can. Therefore, by using this high-sensitivity second-order differentiator, the presence of the connector type connection point and the termination or break point of the optical waveguide can be detected reliably without being affected by noise or the like.

【0035】更にこの出願の第2発明及び第3発明によ
れば二次微分波形から光導波路のコネクタ型接続点及び
終端または破断点が持つ独特の波形を生成することがで
きる。この波形判定の結果から上記3点の位置を精度よ
く測定することができる。よって数10本〜数100本
も光ファイバを束ねた光ケーブルを自動的に試験するこ
とに用いてその効果は頗る大である。
Further, according to the second and third inventions of this application, it is possible to generate a unique waveform at the connector type connection point and the termination or break point of the optical waveguide from the second derivative waveform. The positions of the three points can be accurately measured from the result of the waveform determination. Therefore, the effect is remarkable when it is used for automatically testing an optical cable in which several tens to several hundreds of optical fibers are bundled.

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

【図1】この出願の第1発明の一実施例を説明するため
のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a first invention of this application.

【図2】この第1発明で用いたテンプレートの概念を説
明するための図。
FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of the template used in the first invention.

【図3】この出願の第1発明乃至第3発明の実施例を示
すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the first invention to the third invention of this application.

【図4】この出願の第1発明の動作を説明するための波
形図。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the first invention of this application.

【図5】この出願の第2発明及び第3発明の動作を説明
するための波形図。
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the second invention and the third invention of this application.

【図6】この出願の第2発明及び第3発明の動作を説明
するための波形図。
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the second invention and the third invention of this application.

【図7】第2発明及び第3発明の動作を説明するための
フローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the second invention and the third invention.

【図8】従来の技術を説明するためのブロック図。FIG. 8 is a block diagram for explaining a conventional technique.

【図9】従来の技術の動作を説明するための波形図。FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of the conventional technique.

【図10】従来の技術の動作を説明するための波形図。FIG. 10 is a waveform chart for explaining the operation of the conventional technique.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 卓三 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 柳川 久治 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 桜井 孝夫 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takuzo Takahashi 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kuji Yanagawa 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takao Sakurai 1-32-1 Asahicho, Nerima-ku, Tokyo Inside Advantest Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 A.入力されるアナログ信号の値を逐次
検出する第1検出手段と、 B.この第1検出手段の検出位置から上記アナログ信号
のフレネル反射波発生期間に対応する距離だけ遅れた位
置の信号の値を検出する第2検出手段と、 C.この第2検出手段の検出位置から更に上記フレネル
反射波発生期間に対応する距離だけ遅れた位置の信号の
値を検出する第3検出手段と、 D.上記第1検出手段と第3検出手段の検出結果の和を
求める加算手段と、 E.この加算手段の加算結果から上記第2検出手段の検
出結果の2倍値を減算し、上記アナログ信号の二次微分
信号を出力する減算手段と、 によって構成した高感度二次微分装置と、 F.所定の時間間隔で発光する光パルスを被試験光導波
路に与え、被試験光導波路で反射して戻される後方散乱
光を電気信号に変換し、この電気信号を上記高感度二次
微分装置に与え、 その二次微分装置から出力される二次微分出力が光パル
スのパルス幅に対応した距離だけ離れて互いに逆極性の
微分信号が出力されたことを検出する検出手段と、 G.この検出手段がフレネル反射波発生距離に対応する
距離だけ離れた位置で互いに逆極性の微分信号を検出し
たとき、被試験光導波路のフレネル反射点であると判定
する判定手段とを具備した光導波路試験装置。
1. A. First Embodiment A first detecting means for sequentially detecting the value of the input analog signal; and B. Second detecting means for detecting the value of the signal at a position delayed by a distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period of the analog signal from the detection position of the first detecting means; D. third detecting means for detecting the value of the signal at a position further delayed by the distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation period from the detection position of the second detecting means; An addition means for obtaining the sum of the detection results of the first detection means and the third detection means, and E. A high-sensitivity second-order differentiating device configured by subtracting means for subtracting a doubled value of the detection result of the second detecting means from the addition result of the adding means and outputting a second-order differential signal of the analog signal; . An optical pulse emitted at a predetermined time interval is given to the optical waveguide under test, the backscattered light reflected by the optical waveguide under test and returned is converted into an electric signal, and this electric signal is given to the high sensitivity second derivative device. Detecting means for detecting that differential signals output from the secondary differentiating device are separated by a distance corresponding to the pulse width of the optical pulse and differential signals having opposite polarities are output. An optical waveguide provided with a determining means for determining that the differential signals of opposite polarities are detected by the detecting means at positions separated by a distance corresponding to the Fresnel reflected wave generation distance. Test equipment.
【請求項2】 請求項1記載の光導波路試験装置におい
て、二次微分装置の出力が互いに逆極性の微分信号を発
生した位置から遠方側に規定振幅以上のノイズが無いこ
とを検出しコネクタ型接続点であることを特定とする光
導波路試験装置。
2. The optical waveguide test apparatus according to claim 1, wherein it is detected that there is no noise of a specified amplitude or more on the far side from the position where the outputs of the secondary differentiator generate differential signals of mutually opposite polarities. An optical waveguide test device that identifies a connection point.
【請求項3】 請求項1記載の光導波路試験装置におい
て、二次微分装置の出力が互いに逆極性の微分信号を発
生した位置から遠方側に規定振幅以上のノイズが存在す
ることを検出し、光導波路の終端または破断点であるこ
とを特定する光導波路試験装置。
3. The optical waveguide test apparatus according to claim 1, wherein it is detected that noise having a predetermined amplitude or more exists on the far side from the position where the outputs of the secondary differentiator generate differential signals having polarities opposite to each other, An optical waveguide test device that identifies the end or break point of an optical waveguide.
JP7066498A 1995-03-24 1995-03-24 Optical waveguide tester for detecting connector type connection point and terminal or breaking point using highly sensitive quadratic differentiator Withdrawn JPH08105817A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200126221A (en) 2019-04-29 2020-11-06 강원대학교산학협력단 Closed type centrifugal pump impeller

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KR20200126221A (en) 2019-04-29 2020-11-06 강원대학교산학협력단 Closed type centrifugal pump impeller

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