JPH08179386A - Ｏｔｄｒ測定装置 - Google Patents
Ｏｔｄｒ測定装置Info
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- JPH08179386A JPH08179386A JP32100394A JP32100394A JPH08179386A JP H08179386 A JPH08179386 A JP H08179386A JP 32100394 A JP32100394 A JP 32100394A JP 32100394 A JP32100394 A JP 32100394A JP H08179386 A JPH08179386 A JP H08179386A
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- light
- frequency
- optical
- otdr
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 挿入損失を低く抑え、約５０ＭＨｚ以下のシ
フト周波数が得られ、簡単にシフト周波数の制御を行う
ことができるＯＴＤＲ測定装置を提供する。 【構成】 周波数幅の狭い光を出射する狭線幅光源１
と、当該光を連続光と局発光に分岐する光分岐手段２
と、高出力パルス光源２１と、高出力パルス光源２１か
ら出力されるパルス光と前記連続光を合波する光合波手
段２２と、非線形屈折率を有し前記連続光のみの周波数
をシフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被測定
光ファイバ１１の入射端に入射する周波数シフト手段２
３と、被測定光ファイバ１１から出力する後方散乱光と
前記局発光とを合波し出射する光合波手段４と、光合波
手段４から出射する光を受光し、前記後方散乱光と前記
局発光との周波数差に相当するビート信号を出力する受
光器６と、ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤ
Ｒ処理手段２５とを備えたことを特徴とする。
フト周波数が得られ、簡単にシフト周波数の制御を行う
ことができるＯＴＤＲ測定装置を提供する。 【構成】 周波数幅の狭い光を出射する狭線幅光源１
と、当該光を連続光と局発光に分岐する光分岐手段２
と、高出力パルス光源２１と、高出力パルス光源２１か
ら出力されるパルス光と前記連続光を合波する光合波手
段２２と、非線形屈折率を有し前記連続光のみの周波数
をシフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被測定
光ファイバ１１の入射端に入射する周波数シフト手段２
３と、被測定光ファイバ１１から出力する後方散乱光と
前記局発光とを合波し出射する光合波手段４と、光合波
手段４から出射する光を受光し、前記後方散乱光と前記
局発光との周波数差に相当するビート信号を出力する受
光器６と、ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤ
Ｒ処理手段２５とを備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コヒーレントなＯＴＤ
Ｒ（Optical Time-Domain Reflectometry）波形を求め
る際に用いて好適なＯＴＤＲ測定装置に関するものであ
る。
Ｒ（Optical Time-Domain Reflectometry）波形を求め
る際に用いて好適なＯＴＤＲ測定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、コヒーレントな光を用いた、いわ
ゆるＯＴＤＲ（Optical Time-DomainReflectometry）と
称される技術が知られている。図４は、従来のＯＴＤＲ
波形を測定するＯＴＤＲ測定装置の一例を示す構成図で
あり、図において、１はスペクトル（周波数）幅の狭い
コヒーレントな光を出射する狭線幅光源、２，３は光カ
プラ（光分岐手段）、４は光カプラ（光合波手段）、５
は光周波数シフタと光パルス化用変調器を兼ねた光音響
光学素子、６は受光素子（受光器）、７は増幅器、８は
ミキサ、９は局発信号を出力するＲＦ発振器、１０は２
乗加算型アベレージャ、１１は被測定光ファイバであ
る。
ゆるＯＴＤＲ（Optical Time-DomainReflectometry）と
称される技術が知られている。図４は、従来のＯＴＤＲ
波形を測定するＯＴＤＲ測定装置の一例を示す構成図で
あり、図において、１はスペクトル（周波数）幅の狭い
コヒーレントな光を出射する狭線幅光源、２，３は光カ
プラ（光分岐手段）、４は光カプラ（光合波手段）、５
は光周波数シフタと光パルス化用変調器を兼ねた光音響
光学素子、６は受光素子（受光器）、７は増幅器、８は
ミキサ、９は局発信号を出力するＲＦ発振器、１０は２
乗加算型アベレージャ、１１は被測定光ファイバであ
る。
【０００３】狭線幅光源１は、数ｋＨｚの波長の連続光
を出射するもので、例えば、外部共振器付き半導体レー
ザ、半導体レーザ励起固体レーザ等が好適に用いられ
る。光カプラ２〜４は、方向性結合器、光ミキサ等に置
き換えることもできる。光音響光学素子５は電気光結晶
等からなるもので、超音波の回折原理による光周波数シ
フタの機能を有し、光カプラ２により分岐された連続光
をパルス化するとともにその周波数をシフトさせるもの
である。受光素子６としては、アバランシェフォトダイ
オード（ＡＰＤ）が好適に用いられる。
を出射するもので、例えば、外部共振器付き半導体レー
ザ、半導体レーザ励起固体レーザ等が好適に用いられ
る。光カプラ２〜４は、方向性結合器、光ミキサ等に置
き換えることもできる。光音響光学素子５は電気光結晶
等からなるもので、超音波の回折原理による光周波数シ
フタの機能を有し、光カプラ２により分岐された連続光
をパルス化するとともにその周波数をシフトさせるもの
である。受光素子６としては、アバランシェフォトダイ
オード（ＡＰＤ）が好適に用いられる。
【０００４】次に、このＯＴＤＲ測定装置の動作につい
て説明する。狭線幅光源１から出射される光λcは、光
カプラ２により連続光λc1と局発光λc2とに分岐され
る。この連続光λc1は音響光学素子５に入射し、該音響
光学素子５において光周波数がシフトする（シフト後の
周波数：ｆｓ）とともにパルス光λpに変換される。該
パルス光λpは光カプラ３を通過した後に被測定光ファ
イバ１１の入射端に入射される。該被測定光ファイバ１
１で発生したレイリー散乱による後方散乱光λsは光カ
プラ３により分離され、光カプラ４に入射し、前記光カ
プラ２により前記局発光λc2と合波され、この合波光λ
rが受光素子６に入射する。受光素子６では光ヘテロダ
イン検波により該合波光λrを電気信号に変換し前記後
方散乱光と前記局発光との周波数差に相当するビート信
号Ｂs（周波数：ｆｓ）を出力する。ミキサ８では、前
記ビート信号ＢsとＲＦ発振器９により出力される局発
信号Ｌsとをミキシングし、２乗加算型アベレージャ１
０において該ミキシングした信号をデジタル変換し、各
信号毎の２乗処理した信号を加算処理し、ランダムノイ
ズを低減化することによりＯＴＤＲ波形を得ることがで
きる。
て説明する。狭線幅光源１から出射される光λcは、光
カプラ２により連続光λc1と局発光λc2とに分岐され
る。この連続光λc1は音響光学素子５に入射し、該音響
光学素子５において光周波数がシフトする（シフト後の
周波数：ｆｓ）とともにパルス光λpに変換される。該
パルス光λpは光カプラ３を通過した後に被測定光ファ
イバ１１の入射端に入射される。該被測定光ファイバ１
１で発生したレイリー散乱による後方散乱光λsは光カ
プラ３により分離され、光カプラ４に入射し、前記光カ
プラ２により前記局発光λc2と合波され、この合波光λ
rが受光素子６に入射する。受光素子６では光ヘテロダ
イン検波により該合波光λrを電気信号に変換し前記後
方散乱光と前記局発光との周波数差に相当するビート信
号Ｂs（周波数：ｆｓ）を出力する。ミキサ８では、前
記ビート信号ＢsとＲＦ発振器９により出力される局発
信号Ｌsとをミキシングし、２乗加算型アベレージャ１
０において該ミキシングした信号をデジタル変換し、各
信号毎の２乗処理した信号を加算処理し、ランダムノイ
ズを低減化することによりＯＴＤＲ波形を得ることがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のＯＴ
ＤＲ測定装置では、光周波数シフタとして用いられる音
響光学素子５の挿入損失が３〜７ｄＢと大きく、パルス
化した場合の消光比（ｏｎ／ｏｆｆ比）が劣化するとい
う問題点があった。特に、シフト周波数が約５０ＭＨｚ
以下の場合においては、音響光学素子５のシフト効率が
悪く挿入損失が高くなるという問題点があった。
ＤＲ測定装置では、光周波数シフタとして用いられる音
響光学素子５の挿入損失が３〜７ｄＢと大きく、パルス
化した場合の消光比（ｏｎ／ｏｆｆ比）が劣化するとい
う問題点があった。特に、シフト周波数が約５０ＭＨｚ
以下の場合においては、音響光学素子５のシフト効率が
悪く挿入損失が高くなるという問題点があった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、挿入損失を低く抑え、約５０ＭＨｚ以
下のシフト周波数が得られ、しかも、簡単にシフト周波
数の制御を行うことができるＯＴＤＲ測定装置を提供す
ることを目的としている。
たものであって、挿入損失を低く抑え、約５０ＭＨｚ以
下のシフト周波数が得られ、しかも、簡単にシフト周波
数の制御を行うことができるＯＴＤＲ測定装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なＯＴＤＲ測定装置を採用した。す
なわち、光ファイバに周波数変調光を入射し、該光ファ
イバから出射する後方散乱光からＯＴＤＲ波形を求める
ＯＴＤＲ測定装置であって、周波数幅の狭い光を出射す
る狭線幅光源と、当該光を連続光と局発光に分岐する光
分岐手段と、高出力パルス光源と、該高出力パルス光源
から出力されるパルス光と前記連続光を合波する光合波
手段と、非線形屈折率を有し、前記合波光のうち連続光
のみの周波数をシフトさせ、この周波数シフトされた合
波光を被測定光ファイバの入射端に入射する周波数シフ
ト手段と、該被測定光ファイバから出力する後方散乱光
と前記局発光とを合波し出射する光合波手段と、該光合
波手段から出射する光を受光し、前記後方散乱光と前記
局発光との周波数差に相当するビート信号を出力する受
光器と、該ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤ
Ｒ処理手段とを備えたことを特徴としている。
に、本発明は次の様なＯＴＤＲ測定装置を採用した。す
なわち、光ファイバに周波数変調光を入射し、該光ファ
イバから出射する後方散乱光からＯＴＤＲ波形を求める
ＯＴＤＲ測定装置であって、周波数幅の狭い光を出射す
る狭線幅光源と、当該光を連続光と局発光に分岐する光
分岐手段と、高出力パルス光源と、該高出力パルス光源
から出力されるパルス光と前記連続光を合波する光合波
手段と、非線形屈折率を有し、前記合波光のうち連続光
のみの周波数をシフトさせ、この周波数シフトされた合
波光を被測定光ファイバの入射端に入射する周波数シフ
ト手段と、該被測定光ファイバから出力する後方散乱光
と前記局発光とを合波し出射する光合波手段と、該光合
波手段から出射する光を受光し、前記後方散乱光と前記
局発光との周波数差に相当するビート信号を出力する受
光器と、該ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤ
Ｒ処理手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明のＯＴＤＲ測定装置では、前記周波数変
調手段により、前記合波光のうち連続光のみの周波数を
シフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被測定光
ファイバの入射端に入射する。この周波数変調手段で
は、非線形屈折率による相互位相変調（ＸＰＭ：クロス
・フェーズ・モジュレーション）により、入射した光の
光強度に応じて屈折率が僅かに変化する。この僅かな屈
折率変化により前記光の位相が変化し、この位相の変化
により光周波数が変化する。これより、挿入損失が低
く、約５０ＭＨｚ以下のシフト周波数が得られる。さら
に、入射光の強度または該周波数変調手段の光導波部分
の長さを変えることにより、シフト周波数の制御が簡単
になる。
調手段により、前記合波光のうち連続光のみの周波数を
シフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被測定光
ファイバの入射端に入射する。この周波数変調手段で
は、非線形屈折率による相互位相変調（ＸＰＭ：クロス
・フェーズ・モジュレーション）により、入射した光の
光強度に応じて屈折率が僅かに変化する。この僅かな屈
折率変化により前記光の位相が変化し、この位相の変化
により光周波数が変化する。これより、挿入損失が低
く、約５０ＭＨｚ以下のシフト周波数が得られる。さら
に、入射光の強度または該周波数変調手段の光導波部分
の長さを変えることにより、シフト周波数の制御が簡単
になる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明のＯＴＤＲ測定装置の実施態様
について説明する。図１は、本発明の一実施例のＯＴＤ
Ｒ測定装置を示す構成図であり、図１において図４と同
一の構成要素には同一の符号を付してある。図におい
て、２１は波長λhの高強度の光パルスを出力する高出
力パルス光源、２２は光パルスλhと光カプラ２より出
射される連続光λc1とを合波する光合波器（光合波手
段）、２３は非線形屈折率を有し、前記合波光λmのう
ち連続光λc1のみの周波数をシフトさせ、この周波数シ
フトされた合波光λm2を出射する非線形用光ファイバ
（周波数シフト手段）、２４はバンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、２５は増幅器７、ミキサ８、ＲＦ発振器９及び
２乗加算型アベレージャ１０により構成されるＯＴＤＲ
処理装置である。なお、光カプラ（光合波手段）４で
は、被測定光ファイバ１１から出力するレイリー散乱に
よる後方散乱光λs2と局発光λc2とを合波し出射してい
る。
について説明する。図１は、本発明の一実施例のＯＴＤ
Ｒ測定装置を示す構成図であり、図１において図４と同
一の構成要素には同一の符号を付してある。図におい
て、２１は波長λhの高強度の光パルスを出力する高出
力パルス光源、２２は光パルスλhと光カプラ２より出
射される連続光λc1とを合波する光合波器（光合波手
段）、２３は非線形屈折率を有し、前記合波光λmのう
ち連続光λc1のみの周波数をシフトさせ、この周波数シ
フトされた合波光λm2を出射する非線形用光ファイバ
（周波数シフト手段）、２４はバンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、２５は増幅器７、ミキサ８、ＲＦ発振器９及び
２乗加算型アベレージャ１０により構成されるＯＴＤＲ
処理装置である。なお、光カプラ（光合波手段）４で
は、被測定光ファイバ１１から出力するレイリー散乱に
よる後方散乱光λs2と局発光λc2とを合波し出射してい
る。
【００１０】次に、このＯＴＤＲ測定装置の動作につい
て説明する。狭線幅光源１から出射される光λcは、光
カプラ２により連続光λc1と局発光λc2とに分岐され、
該連続光λc1は光合波器２２により高出力パルス光源２
１より出射された光パルスλhと合波され、非線形用光
ファイバ２３に入射する。この非線形用光ファイバ２３
には、伝搬する光信号の強度に比例して媒質の屈折率が
変化する光カー効果があるために、この光ファイバ２３
に光を入射させると当該光の強度に比例して屈折率が僅
かに変化する。この僅かな屈折率変化により該光ファイ
バ２３内に相互位相変調が生じ、伝搬する光の位相が変
化し、この位相の変化により当該光の光周波数がシフト
する。
て説明する。狭線幅光源１から出射される光λcは、光
カプラ２により連続光λc1と局発光λc2とに分岐され、
該連続光λc1は光合波器２２により高出力パルス光源２
１より出射された光パルスλhと合波され、非線形用光
ファイバ２３に入射する。この非線形用光ファイバ２３
には、伝搬する光信号の強度に比例して媒質の屈折率が
変化する光カー効果があるために、この光ファイバ２３
に光を入射させると当該光の強度に比例して屈折率が僅
かに変化する。この僅かな屈折率変化により該光ファイ
バ２３内に相互位相変調が生じ、伝搬する光の位相が変
化し、この位相の変化により当該光の光周波数がシフト
する。
【００１１】ここで、光周波数がシフトする原理につい
て説明する。ここでは、図２に示すように、光パルスλ
hは、スペクトル線幅が広がったり、複数のピークに分
裂する等の不具合を避けるために、光強度Ｉ、パルス幅
τの急峻な立ち上がりの三角波とする。この時の光ファ
イバ２３の屈折率変化Δｎは、光強度の変化ΔＰに比例
する。この場合、連続光λc1の電界Ｅは次式であらわさ
れる。 Ｅ＝Ａ・ｃｏｓ（ωｔ＋ψ） ……（１） この電界ＥのＸＰＭによる位相変調は時間に比例するβ
ｔを受けるために、上記電界Ｅは Ｅ’＝Ａ・ｃｏｓ（ωｔ＋βｔ＋ψ） ＝Ａ・ｃｏｓ｛（ω＋β）ｔ＋ψ｝ ……（２） となり、光周波数がβだけシフトしたことになる。
て説明する。ここでは、図２に示すように、光パルスλ
hは、スペクトル線幅が広がったり、複数のピークに分
裂する等の不具合を避けるために、光強度Ｉ、パルス幅
τの急峻な立ち上がりの三角波とする。この時の光ファ
イバ２３の屈折率変化Δｎは、光強度の変化ΔＰに比例
する。この場合、連続光λc1の電界Ｅは次式であらわさ
れる。 Ｅ＝Ａ・ｃｏｓ（ωｔ＋ψ） ……（１） この電界ＥのＸＰＭによる位相変調は時間に比例するβ
ｔを受けるために、上記電界Ｅは Ｅ’＝Ａ・ｃｏｓ（ωｔ＋βｔ＋ψ） ＝Ａ・ｃｏｓ｛（ω＋β）ｔ＋ψ｝ ……（２） となり、光周波数がβだけシフトしたことになる。
【００１２】一方、位相変化Δφは、 Δφ＝βｔ＝（４πｂｎ2Ｌeff／λＡeff）・ΔＰ ……（３） で表される。但し、 λ ：光パルスの波長 ΔＰ ：光強度変化 ｎ2 ：非線形屈折率 Ａeff ：コア有効断面積 Ｌeff ：有効ファイバ長 ｂ ：偏波による補正項
【００１３】ここでは、λ＝１．６５μｍ、ΔＰ＝１０
Ｗ（１００ｎｓあたり）とする。通常の光ファイバで
は、ｎ2／Ａeff＝１０-9〜１０-10（単位：１／Ｗ）で
あるから、ここでは５×１０-10とする。また、Ｌeffは
光ファイバが短い場合ファイバ損失を無視することがで
きるので、ファイバ長Ｌに一致する。ここでは、１ｋｍ
とする。また、ｂはランダム偏光と仮定して２／３とす
る。すると、Δφ＝２．５・ΔＰ＝２５０×１０6（単
位：ｓｅｃ-1）となり、光の角周波数ωが−２５０Ｍず
れることとなり、周波数に換算すると約４０ＭＨｚずれ
ることとなる。したがって、連続光λc1は、光パルスλ
hが無い部分３１では周波数がシフトせず、光パルスλh
の立ち下がり部分３２では周波数が負にシフトすること
となる。なお、光パルスλhの立ち上がり部分が三角波
状であればこの部分では周波数が正にシフトする。以上
により、連続光λc1は、周波数シフトした光がパルス状
に発生することと等価になる。
Ｗ（１００ｎｓあたり）とする。通常の光ファイバで
は、ｎ2／Ａeff＝１０-9〜１０-10（単位：１／Ｗ）で
あるから、ここでは５×１０-10とする。また、Ｌeffは
光ファイバが短い場合ファイバ損失を無視することがで
きるので、ファイバ長Ｌに一致する。ここでは、１ｋｍ
とする。また、ｂはランダム偏光と仮定して２／３とす
る。すると、Δφ＝２．５・ΔＰ＝２５０×１０6（単
位：ｓｅｃ-1）となり、光の角周波数ωが−２５０Ｍず
れることとなり、周波数に換算すると約４０ＭＨｚずれ
ることとなる。したがって、連続光λc1は、光パルスλ
hが無い部分３１では周波数がシフトせず、光パルスλh
の立ち下がり部分３２では周波数が負にシフトすること
となる。なお、光パルスλhの立ち上がり部分が三角波
状であればこの部分では周波数が正にシフトする。以上
により、連続光λc1は、周波数シフトした光がパルス状
に発生することと等価になる。
【００１４】そこで、この光ファイバ２３に光パルスλ
hと連続光λc1とを同時に入射させると、該光パルスλh
の光強度に比例する屈折率の僅かな変化により該光ファ
イバ２３内に相互位相変調が生じ、伝搬する連続光λc1
の位相が変化し、この位相の変化により該連続光λc1の
周波数が変化する。図３は、連続光λc1の周波数が変化
する様子を示したもので、三角波の光パルスλhの光強
度の変化に対応して連続光λc1に周波数がシフトしない
部分４１、周波数が負にシフトする部分４２及び周波数
が正にシフトする部分４３が生じている。
hと連続光λc1とを同時に入射させると、該光パルスλh
の光強度に比例する屈折率の僅かな変化により該光ファ
イバ２３内に相互位相変調が生じ、伝搬する連続光λc1
の位相が変化し、この位相の変化により該連続光λc1の
周波数が変化する。図３は、連続光λc1の周波数が変化
する様子を示したもので、三角波の光パルスλhの光強
度の変化に対応して連続光λc1に周波数がシフトしない
部分４１、周波数が負にシフトする部分４２及び周波数
が正にシフトする部分４３が生じている。
【００１５】この周波数シフトした光λLはバンドパス
フィルタ２４及び光カプラ３を通過した後に被測定光フ
ァイバ１１の入射端に入射される。該被測定光ファイバ
１１で発生したレイリー散乱による後方散乱光λs2は光
カプラ３により分離され、光カプラ４に入射し、前記局
発光λc2と合波され、この合波光λr2が受光素子６に入
射する。受光素子６以降の動作は、従来のＯＴＤＲ測定
装置と全く同様である。以上によりＯＴＤＲ波形を得る
ことができる。
フィルタ２４及び光カプラ３を通過した後に被測定光フ
ァイバ１１の入射端に入射される。該被測定光ファイバ
１１で発生したレイリー散乱による後方散乱光λs2は光
カプラ３により分離され、光カプラ４に入射し、前記局
発光λc2と合波され、この合波光λr2が受光素子６に入
射する。受光素子６以降の動作は、従来のＯＴＤＲ測定
装置と全く同様である。以上によりＯＴＤＲ波形を得る
ことができる。
【００１６】前記非線形用光ファイバ２３は、Ｅｒ添加
光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）やラマン増幅器等と共用
化することができる。これにより、通常、弱い出力しか
得られない狭線幅光源１から出射する光を増幅しつつ周
波数シフタとして用いることができる。例えば、狭線幅
光源１として１．６５μｍの波長のレーザ光を出射させ
る半導体レーザを用い、高出力パルス光源２１として
１．５４μｍの波長のパルス光を出射させるＥＤＦＡを
用い、このパルス光の光強度を数Ｗとすれば、非線形用
光ファイバ２３において数十ＭＨｚ程度の周波数シフト
を与えつつラマン増幅させることができる。これによ
り、通常、弱い出力しか得られない前記半導体レーザか
ら出射する光を増幅しつつ周波数シフタとして用いるこ
とができる。
光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）やラマン増幅器等と共用
化することができる。これにより、通常、弱い出力しか
得られない狭線幅光源１から出射する光を増幅しつつ周
波数シフタとして用いることができる。例えば、狭線幅
光源１として１．６５μｍの波長のレーザ光を出射させ
る半導体レーザを用い、高出力パルス光源２１として
１．５４μｍの波長のパルス光を出射させるＥＤＦＡを
用い、このパルス光の光強度を数Ｗとすれば、非線形用
光ファイバ２３において数十ＭＨｚ程度の周波数シフト
を与えつつラマン増幅させることができる。これによ
り、通常、弱い出力しか得られない前記半導体レーザか
ら出射する光を増幅しつつ周波数シフタとして用いるこ
とができる。
【００１７】以上説明した様に、この実施例のＯＴＤＲ
測定装置によれば、狭線幅光源１と、光カプラ２〜４
と、受光素子６と、高出力パルス光源２１と、光合波器
２２と、非線形用光ファイバ２３と、バンドパスフィル
タ２４と、増幅器７、ミキサ８、ＲＦ発振器９及び２乗
加算型アベレージャ１０により構成されるＯＴＤＲ処理
装置２５とを備えたので、非線形屈折率による相互位相
変調（ＸＰＭ）により、狭線幅光源１より出射される連
続光λc1を周波数シフトしたパルス光と等価とすること
ができ、挿入損失が低いパルス光を出射させることがで
きる。また、約５０ＭＨｚ以下のシフト周波数を有する
光パルスを得ることができ、さらに、入射光の強度また
は非線形用光ファイバ２３の長さを変えることにより、
簡単にシフト周波数の制御を行うことができる。
測定装置によれば、狭線幅光源１と、光カプラ２〜４
と、受光素子６と、高出力パルス光源２１と、光合波器
２２と、非線形用光ファイバ２３と、バンドパスフィル
タ２４と、増幅器７、ミキサ８、ＲＦ発振器９及び２乗
加算型アベレージャ１０により構成されるＯＴＤＲ処理
装置２５とを備えたので、非線形屈折率による相互位相
変調（ＸＰＭ）により、狭線幅光源１より出射される連
続光λc1を周波数シフトしたパルス光と等価とすること
ができ、挿入損失が低いパルス光を出射させることがで
きる。また、約５０ＭＨｚ以下のシフト周波数を有する
光パルスを得ることができ、さらに、入射光の強度また
は非線形用光ファイバ２３の長さを変えることにより、
簡単にシフト周波数の制御を行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＯＴＤＲ
測定装置によれば、周波数幅の狭い光を出射する狭線幅
光源と、当該光を連続光と局発光に分岐する光分岐手段
と、高出力パルス光源と、該高出力パルス光源から出力
されるパルス光と前記連続光を合波する光合波手段と、
非線形屈折率を有し、前記合波光のうち連続光のみの周
波数をシフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被
測定光ファイバの入射端に入射する周波数シフト手段
と、該被測定光ファイバから出力する後方散乱光と前記
局発光とを合波し出射する光合波手段と、該光合波手段
から出射する光を受光し、前記後方散乱光と前記局発光
との周波数差に相当するビート信号を出力する受光器
と、該ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤＲ処
理手段とを備えたので、非線形屈折率による相互位相変
調（ＸＰＭ）により、狭線幅光源より出射される連続光
を周波数シフトしたパルス光と等価とすることができ、
挿入損失が低いパルス光を出射させることができる。ま
た、約５０ＭＨｚ以下のシフト周波数を有する光パルス
を得ることができ、さらに、入射光の強度または周波数
シフト手段の光伝送路の長さを変えることにより、簡単
にシフト周波数の制御を行うことができる。
測定装置によれば、周波数幅の狭い光を出射する狭線幅
光源と、当該光を連続光と局発光に分岐する光分岐手段
と、高出力パルス光源と、該高出力パルス光源から出力
されるパルス光と前記連続光を合波する光合波手段と、
非線形屈折率を有し、前記合波光のうち連続光のみの周
波数をシフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被
測定光ファイバの入射端に入射する周波数シフト手段
と、該被測定光ファイバから出力する後方散乱光と前記
局発光とを合波し出射する光合波手段と、該光合波手段
から出射する光を受光し、前記後方散乱光と前記局発光
との周波数差に相当するビート信号を出力する受光器
と、該ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤＲ処
理手段とを備えたので、非線形屈折率による相互位相変
調（ＸＰＭ）により、狭線幅光源より出射される連続光
を周波数シフトしたパルス光と等価とすることができ、
挿入損失が低いパルス光を出射させることができる。ま
た、約５０ＭＨｚ以下のシフト周波数を有する光パルス
を得ることができ、さらに、入射光の強度または周波数
シフト手段の光伝送路の長さを変えることにより、簡単
にシフト周波数の制御を行うことができる。
【図１】 本発明の一実施例に係るＯＴＤＲ測定装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】 光周波数がシフトする原理を示す説明図であ
る。
る。
【図３】 連続光の周波数が変化する様子を示す説明図
である。
である。
【図４】 従来のＯＴＤＲ測定装置を示す構成図であ
る。
る。
１…狭線幅光源、２，３…光カプラ（光分岐手段）、４
…光カプラ（光合波手段）、６…受光素子（受光器）、
７…増幅器、８…ミキサ、９…ＲＦ発振器、１０…２乗
加算型アベレージャ、１１…被測定光ファイバ、２１…
高出力パルス光源、２２…光合波器（光合波手段）、２
３…非線形用光ファイバ（周波数シフト手段）、２４…
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２５…ＯＴＤＲ処理装
置。
…光カプラ（光合波手段）、６…受光素子（受光器）、
７…増幅器、８…ミキサ、９…ＲＦ発振器、１０…２乗
加算型アベレージャ、１１…被測定光ファイバ、２１…
高出力パルス光源、２２…光合波器（光合波手段）、２
３…非線形用光ファイバ（周波数シフト手段）、２４…
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２５…ＯＴＤＲ処理装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀口 常雄 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 佐藤 俊哉 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 光ファイバに周波数がシフトした光を入
射し、該光ファイバから出射する後方散乱光からＯＴＤ
Ｒ波形を求めるＯＴＤＲ測定装置であって、 周波数幅の狭い光を出射する狭線幅光源と、 当該光を連続光と局発光に分岐する光分岐手段と、 高出力パルス光源と、 該高出力パルス光源から出力されるパルス光と前記連続
光を合波する光合波手段と、 非線形屈折率を有し、前記合波光のうち連続光のみの周
波数をシフトさせ、この周波数シフトされた合波光を被
測定光ファイバの入射端に入射する周波数シフト手段
と、 該被測定光ファイバから出力する後方散乱光と前記局発
光とを合波し出射する光合波手段と、 該光合波手段から出射する光を受光し、前記後方散乱光
と前記局発光との周波数差に相当するビート信号を出力
する受光器と、 該ビート信号よりＯＴＤＲ波形を求めるＯＴＤＲ処理手
段とを備えたことを特徴とするＯＴＤＲ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32100394A JP3465973B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Ｏｔｄｒ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32100394A JP3465973B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Ｏｔｄｒ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08179386A true JPH08179386A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3465973B2 JP3465973B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=18127707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32100394A Expired - Fee Related JP3465973B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Ｏｔｄｒ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465973B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000330082A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Advantest Corp | 光パルス発生装置 |
| CN101839698A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-22 | 南京大学 | 参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪及其校准方法 |
| CN103115895A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-22 | 中国计量学院 | 基于光时域反射技术的拉锥传感光纤折射率多点检测方法及装置 |
| WO2014104038A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | 国立大学法人東京農工大学 | 波長変換装置 |
| WO2022136832A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | Optasense Holdings Limited | Fibre optic sensing |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP32100394A patent/JP3465973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000330082A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Advantest Corp | 光パルス発生装置 |
| CN101839698A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-22 | 南京大学 | 参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪及其校准方法 |
| WO2014104038A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | 国立大学法人東京農工大学 | 波長変換装置 |
| JPWO2014104038A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2017-01-12 | 国立大学法人東京農工大学 | 波長変換装置 |
| CN103115895A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-22 | 中国计量学院 | 基于光时域反射技术的拉锥传感光纤折射率多点检测方法及装置 |
| WO2022136832A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | Optasense Holdings Limited | Fibre optic sensing |
| GB2616978A (en) * | 2020-12-22 | 2023-09-27 | Optasense Holdings Ltd | Fibre optic sensing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3465973B2 (ja) | 2003-11-10 |
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