JPH11331080A - 多心光ファイバのファイバスキュー計測方法及び計測システム - Google Patents

多心光ファイバのファイバスキュー計測方法及び計測システム

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JPH11331080A
JPH11331080A JP12717098A JP12717098A JPH11331080A JP H11331080 A JPH11331080 A JP H11331080A JP 12717098 A JP12717098 A JP 12717098A JP 12717098 A JP12717098 A JP 12717098A JP H11331080 A JPH11331080 A JP H11331080A
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optical fiber
fiber
optical
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sine
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JP12717098A
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Nobuaki Matsuura
伸昭 松浦
Mitsuo Usui
光男 碓氷
Kosuke Katsura
浩輔 桂
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多心光ファイバのファイバスキューの計測を
簡便に且つ効率よく行うことができる計測方法及び計測
システムを提供する。 【解決手段】 被測定多心光ファイバの各光ファイバの
一端を自動的に順次選択して正弦波変調光を入力し、被
測定多心光ファイバの各光ファイバの他端の全てと接続
した光カプラから正弦波変調光を出力し、被測定多心光
ファイバの各光ファイバを伝搬した後の正弦波変調光の
位相を測定し、これを基に被測定多心光ファイバの各光
ファイバの光伝搬時間を求め、各光伝搬時間のうち最大
と最小との差をファイバスキューとする。計測システム
は、正弦波変調光出力手段、光路切換え手段、光カプラ
手段、及び、位相測定手段を具備する。このシステムで
は、被測定多心光ファイバの両端に光コネクタを設け、
それぞれファンアウトコードを介して、光路切換え手段
及び光カプラに接続するようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ伝送におけ
る並列光インタコネクションの伝送媒体である多心光フ
ァイバのファイバスキューを計測する方法及びこれを自
動的に計測するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】通信システム或いはコンピュータシステ
ムが大型化するに伴い、通信装置、コンピュータ等に流
入し、これらが処理しなければならないデータの量が増
大するため、従来の電気的な配線では、装置内及び装置
間の相互接続がシステムの性能の向上に対してボトルネ
ックとなることが指摘されている。このような、いわゆ
るインタコネクションのボトルネックを解消する手段と
して有望とされているのが光インタコネクションであ
る。電気ケーブルに代えて細径で且つEMC適合性のあ
る光ファイバを用いる光インタコネクションによれば、
配線の密度を高くし、スループットを高くすることがで
きる。
【0003】並列光インタコネクションは、複数チャン
ネルの光インタコネクションを並列化し、実装密度及び
スループットの一層の向上を図ったものである。伝送路
として、多心光ファイバ、特に複数の光ファイバ素線を
平行に一列に並べて被覆を施してテープ状に一体化した
光ファイバテープ心線を用いることにより、配線密度は
非常に高くなる。また、並列伝送の場合、伝送データが
ディジタルシステムのデータ幅をそのまま対応させるこ
とができ、トランスペアレントな伝送が可能であるとい
う利点もある。
【0004】しかしその反面、並列伝送においてスキュ
ーの問題が生じてくる。スキューとは、チャンネル間で
の信号の伝送遅延のばらつきを意味し、定量的には、全
チャンネルのうちで伝送遅延の最大の値と最小の値との
差として定義される。並列伝送システムの性能は、個々
のチャンネル性能よりもむしろ全体のスキューに依存す
る。従って、スキューの管理はシステム設計上の重要な
課題であって、可能な限り低減することが望ましいこと
は言うまでもない。
【0005】並列光インタコネクションでのスキューの
要因としては、送信部での発光素子の発光遅延のばらつ
き、受信部での受光レベルの変動による識別タイミング
のばらつき、そして、伝送路である多心光ファイバの各
心の光ファイバ間の光伝搬時間のばらつき(ファイバス
キュー)等が挙げられる。多心光ファイバのファイバス
キューは、多心光ファイバの各ファイバの屈折率のばら
つき、ファイバの長さのばらつき等によって発生し、電
気ケーブルの場合の線間スキューに比べれば非常に小さ
いものの、システム全体ではなおスキューの主たる要因
とみなされる。これは、一般的に、ファイバスキューは
多心光ファイバの線路の長さと共に増加する性質のもの
であり、このため伝送速度と伝送距離とのトレードオフ
が生じ、ひいてはシステムの性能を制限してしまうとい
う理由による。
【0006】従って、並列光インタコネクションの技術
開発においては、多心光ファイバのファイバスキューの
低減を図ることが必須となるが、その過程では、試作さ
れた多心光ファイバのファイバスキューを評価する必要
が生じる。また、実際に並列光インタコネクションのシ
ステムを組み上げる際には、使用する多心光ファイバの
ファイバスキューが、システム設計上の要求を満たして
いることを確認する検査が必要である。即ち、多心光フ
ァイバのファイバスキューを、簡便に、効率良く、且
つ、正確に計測する方法が求められているわけである。
【0007】多心光ファイバのファイバスキューの計測
は、多心光ファイバの各心の光ファイバの相対的な光伝
搬時間差を測定することによってなされる。光ファイバ
の光伝搬時間の測定方法には、主に二つの方法がある
(Mitsuhiro Tateda, ShigeruTanaka, Yasuyuki Sunaga
wa,"Thermal characteristics of phase shift in jack
eted optical fibers",Applied Optics,Vol.19,No.5,p
p.770-773(1980) 参照)。一つは、パルス光を用いた時
間領域での測定方法、他の一つは正弦波変調光を用いた
周波数領域での測定方法であり、それぞれ一般的にパル
ス法(又は伝搬法)及び位相法と呼ばれている。
【0008】パルス法による光ファイバの光伝搬時間の
測定方法は、光ファイバを伝搬させたパルス光をサンプ
リングオシロスコープで観察し、その伝搬時間を読み取
る方法である(この方法については、阿部基、高井厚志
「テープファイバのスキュー高精度評価」、1992年電子
情報通信学会春季大会B-921 参照)。具体的には、パル
ス光を光カプラで二つに分岐し、それぞれ被測定物のテ
ープファイバの各光ファイバのうちの一心と、基準とす
る光ファイバ(この場合は被測定物のテープファイバの
光ファイバのうちの一心を用いることができる)とに入
射させ、それぞれの光ファイバの開放端での反射光を前
記の光カプラで合成し、光サンプリングオシロスコープ
で観察して二つのパルス光の時間間隔を読取る。この測
定を、テープファイバの各ファイバ全てについて行い、
テープファイバの各ファイバの相対的な光伝搬時間差を
求め、テープファイバのファイバスキューを求める。
【0009】パルス法による光ファイバの光伝搬時間の
測定には、サンプリングオシロスコープの画面上にパル
ス光の波形を捕捉しつつスケールの時間分解能を上げて
いくという高度なテクニックを要するプロセスがあり、
測定者の熟練が必要である。また、時間の値の読取りに
個人差を生じ易く、パルス光源の繰り返し周期及びサン
プリングオシロスコープのサンプリング周期にジッタが
あるため、測定結果が安定し難い。
【0010】一方、位相法による光ファイバの光伝搬時
間の測定方法は、光ファイバを伝搬した正弦波変調光の
位相を測定してその値と変調周波数とから光伝搬時間を
計算するものである(この方法による測定例ついては、
松浦伸昭、碓氷光男、桂浩輔、安東泰博「並列光インタ
コネクションにおけるファイバスキューの環境温度特
性」、1998年電子情報通信学会総合大会B-10-200参
照)。
【0011】図2はこの方法による測定のための装置の
構成例を示す図であり、ネットワークアナライザ21、E
/O変換器22、O/E変換器23、単心光ファイバ24a、
24b及びファンアウトコード27a、27bで構成されてい
る。測定する際には、被測定物の多心光ファイバ20の両
端はそれぞれファンアウトコード27a及び27bの収束端
に多心光コネクタ28を介して接続される。また、較正デ
ータを採る際には、ファンアウトコード27aと27bとが
短絡して接続される。ネットワークアナライザ21からの
正弦波変調信号は、E/O変換器22で光信号に変換さ
れ、ファンアウトコード27aの展開端で選択されて接続
された多心光ファイバ20を伝搬した後、ファンアウトコ
ード27bの展開端から取出された後O/E変換器23で電
気信号に変換され、ネットワークアナライザ21によって
位相が測定される。測定された位相θ(度)と変調周波
数f(ヘルツ)とから、光伝搬時間はθ/360 /f
(秒)と計算される。多心光ファイバ20の各光ファイバ
全てについて、このようにして光伝搬時間を求め、その
うちの最大値と最小値との差として多心光ファイバ20の
ファイバスキューが求められる。
【0012】位相法による光ファイバの光伝搬時間の測
定は、測定機器の取扱いが比較的簡単であり、特殊なテ
クニックを必要とせず、数値の読取りも明瞭である。ま
た、適当な変調周波数を選択することにより、測定精度
を測定すべきファイバスキューに合わせることができ
る。
【0013】しかしながら、このファイバスキューの測
定方法においても、多心光ファイバの各光ファイバ全て
について、各々それらの光伝搬時間を測定する必要があ
る。即ち、多心光ファイバの各光ファイバのうちの一心
の光ファイバの光伝搬時間を測定し、続いて別の一心の
光ファイバの光伝搬時間を測定する際、被測定光ファイ
バの選択を換えるために光ファイバの接続をやりなおす
必要がある。従って、多心光ファイバの一心の光ファイ
バの光伝搬時間を測定すると、その都度、入力側及び出
力側のそれぞれで単心光ファイバとファンアウトコード
とのコネクタを着脱して接続替えを行わなければならな
い。このため、多心光ファイバの心数が多くなると、フ
ァイバスキューの計測は大変煩わしいものになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の方法の問題点に鑑みてなされたものであり、多心光
ファイバのファイバスキューの計測を、簡便に、且つ効
率よく、行うことができる計測方法及び計測システムを
提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の多心光ファイバ
のファイバスキュー計測方法は、上記の目的を達成する
ため、被測定多心光ファイバの各光ファイバの一端を自
動的に順次選択して正弦波変調光を入力し、該被測定多
心光ファイバの各光ファイバの他端の全てと接続した光
カプラから前記正弦波変調光を出力し、前記被測定多心
光ファイバの各光ファイバを伝搬した後の前記正弦波変
調光の位相を測定し、該位相を基に前記被測定多心光フ
ァイバの各光ファイバの光伝搬時間を求め、該各光伝搬
時間のうち最大と最小との差から前記被測定多心光ファ
イバのファイバスキューを求めることを特徴とする。
【0016】更に、本発明の多心光ファイバのファイバ
スキュー計測システムは、正弦波変調光を出力する正弦
波変調光出力手段、該正弦波変調光出力手段に接続され
前記正弦波変調光を被測定多心光ファイバの各光ファイ
バに順次切換えて入力する光路切換え手段、前記被測定
多心光ファイバの各光ファイバの全てと接続し前記正弦
波変調光を出力する光カプラ手段、及び、該光カプラ手
段に接続され前記被測定多心光ファイバの各光ファイバ
を伝搬した前記正弦波変調光の位相を測定する位相測定
手段を具備することを特徴とする。
【0017】このような本発明の計測システムにおいて
は、被測定多心光ファイバの両端に多心光コネクタを設
け、それぞれファンアウトコードを介して、それぞれ光
路切換え手段及び光カプラに接続するようにしてもよ
い。
【0018】このような本発明によれば、位相法による
多心光ファイバの各光ファイバに対する光伝搬時間の測
定において、多心光ファイバの各光ファイバのうち正弦
波変調光を入力する一心を光路切換え器で選択すること
により、測定対象の光ファイバを容易に選択することが
できる。しかも、多心光ファイバの各光ファイバからの
出力を光カプラを用いて一本の光ファイバに集約してい
るため、多心光ファイバのどの一心の光ファイバに正弦
波変調光が入力されていてもその出力は一本の光ファイ
バに接続されており、従って出力側では測定対象の光フ
ァイバを探す必要がなくなる。このように、本発明によ
れば、多心光ファイバのファイバスキューの計測におい
て、光ファイバ一本毎に光ファイバコネクタの着脱によ
る接続換えの作業を行う必要がなく、簡便、且つ効率良
く計測を行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
【0020】図1は本発明による多心光ファイバのファ
イバスキュー計測システムの構成を示す図である。この
システムは、ネットワークアナライザ11、E/O変換器
12、O/E変換器13、単心光ファイバ14a、14b、光路
切換え器15、光カプラ16、及び、ファンアウトコード17
a、17bを具えている。
【0021】測定を行う際には、被測定多心光ファイバ
10の両端はそれぞれ多心光コネクタ18を介してファンア
ウトコード17a及び17bに接続される。また、較正デー
タを採る際にはファンアウトコード17aと17bとが短絡
して接続される。ネットワークアナライザ11からの正弦
波変調信号は、E/O変換器12で光信号に変換され、接
続された光ファイバ14a、光路切換え器15、ファンアウ
トコード17a、被測定多心光ファイバ10、ファンアウト
コード17b、光カプラ16、及び、単心光ファイバ14bを
伝搬した後、O/E変換器13で電気信号に変換され、ネ
ットワークアナライザ11によって位相が測定される。測
定された位相θ(度)と変調周波数f(ヘルツ)とか
ら、光伝搬時間はθ/360 /f(秒)と計算される。多
心光ファイバ10の各光ファイバ全てについて光伝搬時間
を求め、そのうちの最大値と最小値との差として多心光
ファイバ10のファイバスキューが求められる。
【0022】この際、多心光ファイバ10の各光ファイバ
のうち光伝搬時間の測定対象の光ファイバの選択は、光
路切換え器15により、ファンアウトコード17aの展開端
の各入力端を選択することによって行われる。しかも、
多心光ファイバ10の各光ファイバの出力は、複数の光路
の長さがほぼ等しい光カプラ16の収束端により一本の光
ファイバに集約されているため、多心光ファイバ10のど
の光ファイバに正弦波変調光が入力されていても、その
出力は一本の光ファイバに接続される。従って、多心光
ファイバ10の各光ファイバのうち一心の光伝搬時間を測
定し、続いて別の一心の光伝搬時間を測定する際に、光
ファイバ一本毎に光ファイバコネクタを着脱して接続を
換える必要はない。
【0023】また、パソコン19を用いてネットワークア
ナライザ11及び光路切換え器15を統合的に制御し、測定
データを処理し、また、測定手順をプログラム化するこ
とにより、多心光ファイバ10のファイバスキューの計測
を自動的に行うようにすることができる。このようにし
て、多心光ファイバ10のファイバスキューの計測を、簡
便、且つ効率良く行うことができるようになる。なお、
上述では、限られた例に基づいて説明したが、本発明は
上述の例に限定されるものではない。例えば、光カプラ
16として、多対一の光カプラを用いてもよいし、複数の
2対1の光カプラを組合せて構成してもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多心光ファイバのファイバスキュー計測において、煩雑
な光ファイバコネクタの着脱作業をなくし、簡便に、且
つ効率良く計測を行うことができるようになる。また、
パソコンを用いて測定機器を制御し、測定データの処理
を行い、測定手順をプログラム化することにより、自動
的に計測を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多心光ファイバのファイバスキュ
ー計測システムの実施例の構成を示す図である。
【図2】従来の位相法による多心光ファイバのファイバ
スキュー計測のための装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
10、20 被測定多心光ファイバ 11、21 ネットワークアナライザ 12、22 E/O変換器 13、23 O/E変換器 14、24 単心光ファイバ 15 光路切換え器 16 光カプラ 17、27 ファンアウトコード 18、28 光コネクタ 19 パソコン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定多心光ファイバの各光ファイバの
    一端を自動的に順次選択して正弦波変調光を入力し、該
    被測定多心光ファイバの各光ファイバの他端の全てと接
    続した光カプラから前記正弦波変調光を出力し、前記被
    測定多心光ファイバの各光ファイバを伝搬した後の前記
    正弦波変調光の位相を測定し、該位相を基に前記被測定
    多心光ファイバの各光ファイバの光伝搬時間を求め、該
    各光伝搬時間のうち最大と最小との差から前記被測定多
    心光ファイバのファイバスキューを求めることを特徴と
    する多心光ファイバのファイバスキュー計測方法。
  2. 【請求項2】 正弦波変調光を出力する正弦波変調光出
    力手段、該正弦波変調光出力手段に接続され前記正弦波
    変調光を被測定多心光ファイバの各光ファイバに順次切
    換えて入力する光路切換え手段、前記被測定多心光ファ
    イバの各光ファイバの全てと接続し前記正弦波変調光を
    出力する光カプラ手段、及び、該光カプラ手段に接続さ
    れ前記被測定多心光ファイバの各光ファイバを伝搬した
    前記正弦波変調光の位相を測定する位相測定手段を具備
    することを特徴とする多心光ファイバのファイバスキュ
    ー計測システム。
  3. 【請求項3】 前記光路切換え手段が、展開端及び被測
    定多心光ファイバと接続するための多心光コネクタを具
    えた収束端を有するファンアウトコード、及び、該ファ
    ンアウトコードの展開端を順次切換えて前記正弦波変調
    光を入力するための手段を具備し、前記光カプラ手段
    が、前記被測定光ファイバと接続するための多心光コネ
    クタを具えた収束端及び展開端を有するファンアウトコ
    ード、及び、該ファンアウトコードの展開端の各光ファ
    イバの全てと接続し前記正弦波変調光を前記位相測定手
    段に出力する光カプラを具備することを特徴とする請求
    項2に記載の多心光ファイバのファイバスキュー計測シ
    ステム。
  4. 【請求項4】 前記正弦波変調光出力手段が、ネットワ
    ークアナライザの正弦波変調信号の出力部に接続された
    E/O変換器であり、前記位相測定手段がO/E変換器
    を入力部に接続したネットワークアナライザであること
    を特徴とする請求項2又は3に記載の多心光ファイバの
    ファイバスキュー計測システム。
  5. 【請求項5】 更に、前記光路切換え手段及び前記ネッ
    トワークアナライザを統合的に制御する制御手段を具備
    することを特徴とする請求項4に記載の多心光ファイバ
    のファイバスキュー計測システム。
JP12717098A 1998-05-11 1998-05-11 多心光ファイバのファイバスキュー計測方法及び計測システム Pending JPH11331080A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012257002A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Fujitsu Ltd 光通信装置
CN114935306A (zh) * 2022-04-22 2022-08-23 北京理工大学 一种基于多芯光纤芯间锁相的高稳定干涉装置
CN116540361A (zh) * 2023-07-05 2023-08-04 中国电信股份有限公司 多芯传输系统和多芯传输方法

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