JPH1172415A - 測定波形処理装置及び当該装置を有するｏｔｄｒ測定装置 - Google Patents
測定波形処理装置及び当該装置を有するｏｔｄｒ測定装置Info
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- JPH1172415A JPH1172415A JP23521897A JP23521897A JPH1172415A JP H1172415 A JPH1172415 A JP H1172415A JP 23521897 A JP23521897 A JP 23521897A JP 23521897 A JP23521897 A JP 23521897A JP H1172415 A JPH1172415 A JP H1172415A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノイズの低減が図れるとともに、測定結果に
対して対数変換を行った場合に直線性が損なわれること
が少ない測定波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤ
Ｒ測定装置を提供すること。 【解決手段】 入力装置４０は操作者の操作によって精
度εを入力する。演算装置４２は、指数関数的に変化す
る測定結果に対し、｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）
ｔi）｜≦ε（ここで、ａ，ｂ，ｃは被測定光ファイバ
の種類によって定まる定数）を満足する時刻ｔiを求め
る。最小自乗計算部４４は、時刻ｔiに基づいて、測定
結果を１又は２以上の区間δiに分割し、各々の区間δi
に対して最小自乗近似を施す。対数変換部２８は、最小
近似施された結果に対し対数変換を行う。表示装置３０
は、対数変換部２８によって変換された結果を表示す
る。
対して対数変換を行った場合に直線性が損なわれること
が少ない測定波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤ
Ｒ測定装置を提供すること。 【解決手段】 入力装置４０は操作者の操作によって精
度εを入力する。演算装置４２は、指数関数的に変化す
る測定結果に対し、｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）
ｔi）｜≦ε（ここで、ａ，ｂ，ｃは被測定光ファイバ
の種類によって定まる定数）を満足する時刻ｔiを求め
る。最小自乗計算部４４は、時刻ｔiに基づいて、測定
結果を１又は２以上の区間δiに分割し、各々の区間δi
に対して最小自乗近似を施す。対数変換部２８は、最小
近似施された結果に対し対数変換を行う。表示装置３０
は、対数変換部２８によって変換された結果を表示す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの試験
を行った際に得られる測定波形を処理する測定波形処理
装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ（Optical Time Dom
ain Reflectometer）測定装置に関する。
を行った際に得られる測定波形を処理する測定波形処理
装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ（Optical Time Dom
ain Reflectometer）測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、敷設された光ファイバの破断
点の位置や接続点における損失等を検出するためにＯＴ
ＤＲ法が開発されている。このＯＴＤＲ法では、被測定
光ファイバの一端から、強い強度の光パルスを入射さ
せ、レイリー散乱による後方散乱光、又は、被測定光フ
ァイバの接続点及び破断点における反射光等の入射端へ
戻される光の強度及び到達時刻を測定することにより、
上記破断点の位置及び接続点における損失等が検出され
る。
点の位置や接続点における損失等を検出するためにＯＴ
ＤＲ法が開発されている。このＯＴＤＲ法では、被測定
光ファイバの一端から、強い強度の光パルスを入射さ
せ、レイリー散乱による後方散乱光、又は、被測定光フ
ァイバの接続点及び破断点における反射光等の入射端へ
戻される光の強度及び到達時刻を測定することにより、
上記破断点の位置及び接続点における損失等が検出され
る。
【０００３】図３は、従来のＯＴＤＲ測定装置の構成を
示すブロック図である。図３において、１０はレーザダ
イオード等の光源であり、図示せぬ駆動回路によって駆
動され、所定のパルス幅を有する光パルスを出射する。
１２は光ファイバであり、光源１０から出射された光パ
ルスが一端から入射され、光パルスを後述するビームス
プリッタ１４へ導くためのものである。光ファイバ１２
の他端はビームスプリッタ１４と光学的に結合されてい
る。
示すブロック図である。図３において、１０はレーザダ
イオード等の光源であり、図示せぬ駆動回路によって駆
動され、所定のパルス幅を有する光パルスを出射する。
１２は光ファイバであり、光源１０から出射された光パ
ルスが一端から入射され、光パルスを後述するビームス
プリッタ１４へ導くためのものである。光ファイバ１２
の他端はビームスプリッタ１４と光学的に結合されてい
る。
【０００４】ビームスプリッタ１４は、１つの入射端、
１つの出射端、及び１つの入出射端を有し、入射端から
入射された光を入出射端から出射し、入出射端から入射
された光を出射端から出射する。上記光ファイバ１２の
他端は入射端に光学的に結合されている。ビームスプリ
ッタ１４の入出射端には、測定対象たる被測定光ファイ
バ１６の一端が光学的に結合され、ビームスプリッタ１
４の出射端には光ファイバ１８の一端が光学的に結合さ
れている。また、光ファイバ１８の他端は、アバランシ
ェ・フォト・ダイオード（以下、ＡＰＤと称する）２０
が光学的に結合されている。ＡＰＤ２０は、光ファイバ
１８から出射される光信号を電気信号に変換するための
ものである。
１つの出射端、及び１つの入出射端を有し、入射端から
入射された光を入出射端から出射し、入出射端から入射
された光を出射端から出射する。上記光ファイバ１２の
他端は入射端に光学的に結合されている。ビームスプリ
ッタ１４の入出射端には、測定対象たる被測定光ファイ
バ１６の一端が光学的に結合され、ビームスプリッタ１
４の出射端には光ファイバ１８の一端が光学的に結合さ
れている。また、光ファイバ１８の他端は、アバランシ
ェ・フォト・ダイオード（以下、ＡＰＤと称する）２０
が光学的に結合されている。ＡＰＤ２０は、光ファイバ
１８から出射される光信号を電気信号に変換するための
ものである。
【０００５】ＡＰＤ２０において変換された電気信号は
増幅器２２に入力され、増幅される。２４はアナログ／
ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）であ
り、入力されるアナログの電気信号に対し、標本化及び
量子化を行ってディジタル信号に変換する。２６は、平
均処理部である。１つのパルスを被測定光ファイバ１６
へ入射して被測定光ファイバ１６から出射される後方散
乱光の測定結果が得られたとしても、後方散乱光は微弱
でありノイズが乗っている。この平均処理部２６は、所
定回の測定結果を平均化して、ノイズの影響を少なくす
るためのものである。
増幅器２２に入力され、増幅される。２４はアナログ／
ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）であ
り、入力されるアナログの電気信号に対し、標本化及び
量子化を行ってディジタル信号に変換する。２６は、平
均処理部である。１つのパルスを被測定光ファイバ１６
へ入射して被測定光ファイバ１６から出射される後方散
乱光の測定結果が得られたとしても、後方散乱光は微弱
でありノイズが乗っている。この平均処理部２６は、所
定回の測定結果を平均化して、ノイズの影響を少なくす
るためのものである。
【０００６】２８は対数変換部である。光パルスを被測
定光ファイバへ入射させてからの時間と、出射される後
方散乱光の強度との関係をグラフにすると、図４に示さ
れた関係となる。図４は、被測定光ファイバへ光パルス
を入射させてからの時間と、出射される後方散乱光の強
度との関係を示す図である。尚、被測定光ファイバ１６
が均一であると仮定すると、光パルスは被測定光ファイ
バ１６中を一定の速度で伝搬するので、光パルスを入射
させてからの時間は、被測定光ファイバ１６の位置、即
ち、光パルスが入射される端部からの距離に対応する。
定光ファイバへ入射させてからの時間と、出射される後
方散乱光の強度との関係をグラフにすると、図４に示さ
れた関係となる。図４は、被測定光ファイバへ光パルス
を入射させてからの時間と、出射される後方散乱光の強
度との関係を示す図である。尚、被測定光ファイバ１６
が均一であると仮定すると、光パルスは被測定光ファイ
バ１６中を一定の速度で伝搬するので、光パルスを入射
させてからの時間は、被測定光ファイバ１６の位置、即
ち、光パルスが入射される端部からの距離に対応する。
【０００７】図示されたように、光パルスを入射させて
からの時間が経過するに従って、後方散乱光の強度が指
数関数的に減少する。対数変換部２８は、図４に示され
た関係を有するグラフに基づいて、ＯＴＤＲ測定装置の
利用者が障害点を発見するのは困難であるために、利用
者が測定結果を取扱い易いように、対数変換するための
ものである。
からの時間が経過するに従って、後方散乱光の強度が指
数関数的に減少する。対数変換部２８は、図４に示され
た関係を有するグラフに基づいて、ＯＴＤＲ測定装置の
利用者が障害点を発見するのは困難であるために、利用
者が測定結果を取扱い易いように、対数変換するための
ものである。
【０００８】図５は、対数変換した結果の一例を示すグ
ラフである。図５中では符号Ｓ１が付された箇所が被測
定光ファイバ１６の光パルスが入射される端部であり、
符号Ｅ１が付された箇所が被測定光ファイバ１６の他端
である。符号Ｓ１，Ｅ１が付された箇所でスパイク状に
波形が変化しているのは、端部のフレネル反射によるも
のである。また、図５に示された例では、図中符号Ｐ１
が付された箇所に段差があるが、これは被測定光ファイ
バ１６に障害があるものと考えられる。また、被測定光
ファイバ１６が２つの光ファイバからなり、接続損失に
よるものであると考えられる。また、段差、スパイク状
の波形変化がなく、直線化された箇所は、障害等がない
ことを示している。図３中の３０は、ＣＲＴ（Cathod R
ay Tube）、液晶、プラズマディスプレイ等の表示装置
であり、対数変換された測定結果を表示するためのもの
である。
ラフである。図５中では符号Ｓ１が付された箇所が被測
定光ファイバ１６の光パルスが入射される端部であり、
符号Ｅ１が付された箇所が被測定光ファイバ１６の他端
である。符号Ｓ１，Ｅ１が付された箇所でスパイク状に
波形が変化しているのは、端部のフレネル反射によるも
のである。また、図５に示された例では、図中符号Ｐ１
が付された箇所に段差があるが、これは被測定光ファイ
バ１６に障害があるものと考えられる。また、被測定光
ファイバ１６が２つの光ファイバからなり、接続損失に
よるものであると考えられる。また、段差、スパイク状
の波形変化がなく、直線化された箇所は、障害等がない
ことを示している。図３中の３０は、ＣＲＴ（Cathod R
ay Tube）、液晶、プラズマディスプレイ等の表示装置
であり、対数変換された測定結果を表示するためのもの
である。
【０００９】上記構成において、光源１０から光パルス
が出射されると、光ファイバ１２及びビームスプリッタ
１４を介し、被測定光ファイバ１６へ入射する。光パル
スが被測定光ファイバ１６を伝搬するとレイリー散乱等
により、後方散乱光が生ずる。被測定光ファイバ１６内
において、生じた後方散乱光は、ビームスプリッタ１４
及び光ファイバ１８を介してＡＰＤ２０へ入射する。Ａ
ＰＤ２０へ入射した後方散乱光は電気信号に変換され
る。変換された電気信号は増幅器２２で増幅され、Ａ／
Ｄ変換器２４でディジタル信号に変換される。
が出射されると、光ファイバ１２及びビームスプリッタ
１４を介し、被測定光ファイバ１６へ入射する。光パル
スが被測定光ファイバ１６を伝搬するとレイリー散乱等
により、後方散乱光が生ずる。被測定光ファイバ１６内
において、生じた後方散乱光は、ビームスプリッタ１４
及び光ファイバ１８を介してＡＰＤ２０へ入射する。Ａ
ＰＤ２０へ入射した後方散乱光は電気信号に変換され
る。変換された電気信号は増幅器２２で増幅され、Ａ／
Ｄ変換器２４でディジタル信号に変換される。
【００１０】以上の処理、つまり光パルス１つを被測定
光ファイバ１６へ入射させて後方散乱光の測定結果を得
る処理を所定回数繰り返し、得られた測定結果を平均処
理部２６において平均化する処理が行われる。次に、平
均化された測定結果が対数変換部２８において対数変換
され、対数変換された結果が表示装置３０に表示され
る。この結果は、例えば、図５に示すようなものであ
る。また、従来は、対数変換部２８で対数変換を施した
後に、雑音低減のため最小自乗近似が行われている。
光ファイバ１６へ入射させて後方散乱光の測定結果を得
る処理を所定回数繰り返し、得られた測定結果を平均処
理部２６において平均化する処理が行われる。次に、平
均化された測定結果が対数変換部２８において対数変換
され、対数変換された結果が表示装置３０に表示され
る。この結果は、例えば、図５に示すようなものであ
る。また、従来は、対数変換部２８で対数変換を施した
後に、雑音低減のため最小自乗近似が行われている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、平
均処理部２６において測定結果の平均化を行いノイズを
低減処理をしているが、ノイズが完全に除去される訳で
はなく、僅かではあるがノイズが乗ってしまう。このノ
イズがホワイトノイズである場合を考える。ホワイトノ
イズは、ある測定結果に対して正負両方向のノイズであ
る。例えば、測定結果が値「１０」をとる場合、値「１
１」及び値「９」の占める範囲、即ち、値「１０」に対
して、値「＋１」及び値「−１」をとる成分がホワイト
ノイズである。一例として、上述のように、ある信号の
値に対して絶対値が等しく、極性が逆の２種のノイズを
考える。いま、信号の値がＡである場合に、値Ａのｎ倍
（０＜ｎ＜１）のノイズが乗っていると仮定する。
均処理部２６において測定結果の平均化を行いノイズを
低減処理をしているが、ノイズが完全に除去される訳で
はなく、僅かではあるがノイズが乗ってしまう。このノ
イズがホワイトノイズである場合を考える。ホワイトノ
イズは、ある測定結果に対して正負両方向のノイズであ
る。例えば、測定結果が値「１０」をとる場合、値「１
１」及び値「９」の占める範囲、即ち、値「１０」に対
して、値「＋１」及び値「−１」をとる成分がホワイト
ノイズである。一例として、上述のように、ある信号の
値に対して絶対値が等しく、極性が逆の２種のノイズを
考える。いま、信号の値がＡである場合に、値Ａのｎ倍
（０＜ｎ＜１）のノイズが乗っていると仮定する。
【００１２】正極性のノイズが乗った場合、上記信号の
値は（１＋ｎ）Ａとなり、負極性のノイズが乗った場
合、上記信号の値は（１−ｎ）Ａとなる。これらの値を
対数変換すると、各々 ｌｏｇ（１＋ｎ）Ａ＝ｌｏｇ（１＋ｎ）＋ｌｏｇＡ ｌｏｇ（１−ｎ）Ａ＝ｌｏｇ（１−ｎ）＋ｌｏｇＡ となる。ここで、 ｌｏｇ（１＋ｎ）≦−ｌｏｇ（１−ｎ） であるので、信号の値Ａに対してノイズ成分の絶対値が
等しくとも、対数変換を施した場合、極性が負のノイズ
が極性が正のノイズよりも値が大きくなってしまう。従
って、対数変換を施した測定結果に対して最小自乗近似
を行った場合に一般的に実際の波形のレベルよりもレベ
ルが下がってしまうという問題があった。
値は（１＋ｎ）Ａとなり、負極性のノイズが乗った場
合、上記信号の値は（１−ｎ）Ａとなる。これらの値を
対数変換すると、各々 ｌｏｇ（１＋ｎ）Ａ＝ｌｏｇ（１＋ｎ）＋ｌｏｇＡ ｌｏｇ（１−ｎ）Ａ＝ｌｏｇ（１−ｎ）＋ｌｏｇＡ となる。ここで、 ｌｏｇ（１＋ｎ）≦−ｌｏｇ（１−ｎ） であるので、信号の値Ａに対してノイズ成分の絶対値が
等しくとも、対数変換を施した場合、極性が負のノイズ
が極性が正のノイズよりも値が大きくなってしまう。従
って、対数変換を施した測定結果に対して最小自乗近似
を行った場合に一般的に実際の波形のレベルよりもレベ
ルが下がってしまうという問題があった。
【００１３】このように、対数変換を行った後に最小自
乗近似を行うと、実際の値とは異なった値となってしま
う。この問題を解決するために、対数変換を行う前に最
小自乗近似を行えばよいと考えられる。しかしながら、
後方散乱光は指数関数に変化するため、正確な最小自乗
近似は困難であえる。従って、従来は、例えば１次式で
の最小自乗近似を行っており、このため最小自乗近似を
行うことにより雑音は低減ができても直線性が損なわれ
るという問題があった。
乗近似を行うと、実際の値とは異なった値となってしま
う。この問題を解決するために、対数変換を行う前に最
小自乗近似を行えばよいと考えられる。しかしながら、
後方散乱光は指数関数に変化するため、正確な最小自乗
近似は困難であえる。従って、従来は、例えば１次式で
の最小自乗近似を行っており、このため最小自乗近似を
行うことにより雑音は低減ができても直線性が損なわれ
るという問題があった。
【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、ノイズの低減が図れるとともに、測定結果に対
して対数変換を行った場合に直線性が損なわれることが
少ない測定波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ
測定装置を提供することを目的とする。
であり、ノイズの低減が図れるとともに、測定結果に対
して対数変換を行った場合に直線性が損なわれることが
少ない測定波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ
測定装置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】上記課題を解決するため
に、本発明は、精度εを入力する入力手段と、指数関数
的に変化する測定結果に対し、 ｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）ｔi）｜≦ε （ここで、ａ，ｂ，ｃは被測定光ファイバの種類によっ
て定まる定数）を満足する時刻ｔiを求める演算手段
と、前記時刻ｔiに基づいて、測定結果を１又は２以上
の区間δiに分割し、各々の区間δiに対して最小自乗近
似を施す最小自乗近似手段と、前記最小自乗近似が施さ
れた結果に対し対数変換を行う対数変換手段と、前記対
数変換された結果を表示する表示手段とを具備すること
を特徴とする。また、本発明は、指数変換を施す指数変
換手段を前記演算手段の前段に備え、予め対数変換され
ている測定結果を、前記指数変換手段で指数関数的に変
化する測定結果に変換することを特徴とする。更に、本
発明は、光パルスを発生する光パルス発生器と、前記光
パルスを被測定光ファイバへ入射させ、当該被測定光フ
ァイバ内において生じた後方散乱光を取り出す光結合器
と、前記光結合手段によって取り出された後方散乱光を
電気信号に変換する光電変換器と、変換された前記電気
信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル
変換器と、前記ディジタル信号に対して平均処理を施す
平均処理部と前記測定波形処理装置とを具備することを
特徴とする。
に、本発明は、精度εを入力する入力手段と、指数関数
的に変化する測定結果に対し、 ｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）ｔi）｜≦ε （ここで、ａ，ｂ，ｃは被測定光ファイバの種類によっ
て定まる定数）を満足する時刻ｔiを求める演算手段
と、前記時刻ｔiに基づいて、測定結果を１又は２以上
の区間δiに分割し、各々の区間δiに対して最小自乗近
似を施す最小自乗近似手段と、前記最小自乗近似が施さ
れた結果に対し対数変換を行う対数変換手段と、前記対
数変換された結果を表示する表示手段とを具備すること
を特徴とする。また、本発明は、指数変換を施す指数変
換手段を前記演算手段の前段に備え、予め対数変換され
ている測定結果を、前記指数変換手段で指数関数的に変
化する測定結果に変換することを特徴とする。更に、本
発明は、光パルスを発生する光パルス発生器と、前記光
パルスを被測定光ファイバへ入射させ、当該被測定光フ
ァイバ内において生じた後方散乱光を取り出す光結合器
と、前記光結合手段によって取り出された後方散乱光を
電気信号に変換する光電変換器と、変換された前記電気
信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル
変換器と、前記ディジタル信号に対して平均処理を施す
平均処理部と前記測定波形処理装置とを具備することを
特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施形態による測定波形処理装置及び当該装置を有するＯ
ＴＤＲ測定装置の構成を示すブロック図であり、図３の
部材と同一の部材には、同一の符号を付し、その説明を
省略する。図１に示された本発明の一実施形態による測
定波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置
が、図３に示されたＯＴＤＲ測定装置と異なる点は、入
力装置（入力手段）４０、演算装置（演算手段）４２、
及び最小自乗計算部（最小自乗近似手段）４４が新たに
設けられ、対数変換を施す前に最小自乗計算を行い、そ
の後に対数変換を施すようにした点である。
施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施形態による測定波形処理装置及び当該装置を有するＯ
ＴＤＲ測定装置の構成を示すブロック図であり、図３の
部材と同一の部材には、同一の符号を付し、その説明を
省略する。図１に示された本発明の一実施形態による測
定波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置
が、図３に示されたＯＴＤＲ測定装置と異なる点は、入
力装置（入力手段）４０、演算装置（演算手段）４２、
及び最小自乗計算部（最小自乗近似手段）４４が新たに
設けられ、対数変換を施す前に最小自乗計算を行い、そ
の後に対数変換を施すようにした点である。
【００１７】本実施形態では、前述した目的を達成する
ために、指数関数的に変化する測定結果に対して最小自
乗近似を行った後に対数変換を施して直線化を行うよう
にしている。指数関数的に変化する測定結果に対して直
線化を行うことは、前述のように困難なため、本実施形
態においては、指数的に変化する測定結果を１又は２以
上の区間に分割し、各々の区間を直線近似するようにし
ている。この区間は、被測定光ファイバ１６を複数の区
間に分割する意味と同じ意味を有する。
ために、指数関数的に変化する測定結果に対して最小自
乗近似を行った後に対数変換を施して直線化を行うよう
にしている。指数関数的に変化する測定結果に対して直
線化を行うことは、前述のように困難なため、本実施形
態においては、指数的に変化する測定結果を１又は２以
上の区間に分割し、各々の区間を直線近似するようにし
ている。この区間は、被測定光ファイバ１６を複数の区
間に分割する意味と同じ意味を有する。
【００１８】図１中の入力装置４０は操作者が測定精度
を入力するためのものである。対数変換を行う前の波形
を１又は２以上の区間に分割して直線近似を行う際に
は、区間の幅が短ければ短いほど精度は高くなる。図２
は、区間の幅と精度との関係を説明するための図であ
る。図２（ａ）に示されたように、区間の幅が広いと、
符号Ｒ１が付された実際の測定結果に対し、符号Ｌ１が
付された近似直線がずれてしまい誤差が大となる。逆
に、図２（ｂ）に示されるように、区間の幅が狭いと、
符号Ｌ１が付された近似直線は、符号Ｒ１が付された実
際の測定結果の接線に近似するようになり、誤差は少な
くなる。操作者によって入力装置４０には精度を示す値
として例えば０．１ｄＢという値が入力される。
を入力するためのものである。対数変換を行う前の波形
を１又は２以上の区間に分割して直線近似を行う際に
は、区間の幅が短ければ短いほど精度は高くなる。図２
は、区間の幅と精度との関係を説明するための図であ
る。図２（ａ）に示されたように、区間の幅が広いと、
符号Ｒ１が付された実際の測定結果に対し、符号Ｌ１が
付された近似直線がずれてしまい誤差が大となる。逆
に、図２（ｂ）に示されるように、区間の幅が狭いと、
符号Ｌ１が付された近似直線は、符号Ｒ１が付された実
際の測定結果の接線に近似するようになり、誤差は少な
くなる。操作者によって入力装置４０には精度を示す値
として例えば０．１ｄＢという値が入力される。
【００１９】演算装置４２は、入力装置４０から入力さ
れた精度から、区間の長さを求める処理を行う。この処
理は、以下の（１）式に基づいて行われる。 ｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）ｔi）｜≦ε ・・・・・（１） ここで、ａ，ｂ，ｃは光ファイバの種類によって定まる
定数であり、おおよその値は既知であるため、予め演算
装置４２に設定されている。また、εは入力装置４２か
ら入力された精度である。ｔiは、測定波形における時
刻を示す。
れた精度から、区間の長さを求める処理を行う。この処
理は、以下の（１）式に基づいて行われる。 ｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）ｔi）｜≦ε ・・・・・（１） ここで、ａ，ｂ，ｃは光ファイバの種類によって定まる
定数であり、おおよその値は既知であるため、予め演算
装置４２に設定されている。また、εは入力装置４２か
ら入力された精度である。ｔiは、測定波形における時
刻を示す。
【００２０】演算装置４２は、入力装置４０から入力さ
れた精度εに基づき、上記（１）式を満足する時刻ｔi
を求め、求められた時刻ｔiから区間δiを求める。最小
自乗計算部４４は、演算装置４２によって求められた各
区間δiに対して最上自乗近似により近似波形を求め
る。
れた精度εに基づき、上記（１）式を満足する時刻ｔi
を求め、求められた時刻ｔiから区間δiを求める。最小
自乗計算部４４は、演算装置４２によって求められた各
区間δiに対して最上自乗近似により近似波形を求め
る。
【００２１】上記構成において、測定を開始する前に、
操作者は予め入力装置４０を操作して精度εを入力す
る。精度εが入力されると演算装置４２は入力された精
度εに基づいて、前述した（１）式を満足する時刻ｔi
を求め、求められた時刻ｔiから区間δiを求める。光源
（光パルス発生器）１０から光パルスが出射されると、
光ファイバ１２及びビームスプリッタ（光結合器）１４
を介し、被測定光ファイバ１６へ入射する。光パルスが
被測定光ファイバ１６を伝搬するとレイリー散乱等によ
り、後方散乱光が生ずる。被測定光ファイバ１６内にお
いて、生じた後方散乱光は、ビームスプリッタ１４及び
光ファイバ１８を介してＡＰＤ（光電変換器）２０へ入
射する。ＡＰＤ２０へ入射した後方散乱光は電気信号に
変換される。変換された電気信号は増幅器２２で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換器）２４
でディジタル信号に変換される。
操作者は予め入力装置４０を操作して精度εを入力す
る。精度εが入力されると演算装置４２は入力された精
度εに基づいて、前述した（１）式を満足する時刻ｔi
を求め、求められた時刻ｔiから区間δiを求める。光源
（光パルス発生器）１０から光パルスが出射されると、
光ファイバ１２及びビームスプリッタ（光結合器）１４
を介し、被測定光ファイバ１６へ入射する。光パルスが
被測定光ファイバ１６を伝搬するとレイリー散乱等によ
り、後方散乱光が生ずる。被測定光ファイバ１６内にお
いて、生じた後方散乱光は、ビームスプリッタ１４及び
光ファイバ１８を介してＡＰＤ（光電変換器）２０へ入
射する。ＡＰＤ２０へ入射した後方散乱光は電気信号に
変換される。変換された電気信号は増幅器２２で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換器）２４
でディジタル信号に変換される。
【００２２】以上の処理、つまり光パルス１つを被測定
光ファイバ１６へ入射させて後方散乱光の測定結果を得
る処理を所定回数繰り返し、得られた測定結果を平均処
理部２６において平均化する処理が行われる。次に、平
均化された測定結果が最小自乗算出部４４へ入力され
る。最小自乗算出部４４は、演算装置４２から出力され
る区間δiに基づいて、平均化された測定結果を１又は
２以上の区間に区切り、各々の区間δiに対して直線化
を行う。各々の区間δiに対して直線化が行われると、
最小自乗計算部４４から直線化された結果が対数変換部
（対数変換手段）２８へ出力され対数変換され、対数変
換された結果が表示装置（表示手段）３０へ表示され
る。
光ファイバ１６へ入射させて後方散乱光の測定結果を得
る処理を所定回数繰り返し、得られた測定結果を平均処
理部２６において平均化する処理が行われる。次に、平
均化された測定結果が最小自乗算出部４４へ入力され
る。最小自乗算出部４４は、演算装置４２から出力され
る区間δiに基づいて、平均化された測定結果を１又は
２以上の区間に区切り、各々の区間δiに対して直線化
を行う。各々の区間δiに対して直線化が行われると、
最小自乗計算部４４から直線化された結果が対数変換部
（対数変換手段）２８へ出力され対数変換され、対数変
換された結果が表示装置（表示手段）３０へ表示され
る。
【００２３】以上、本発明の一実施形態による測定波形
処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置につい
て説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本
発明の範囲で自由に変更が可能である。例えば、最小自
乗計算部４４においては、直線化の処理が行われていた
が、２次式等の高次式によって近似するようにしてもよ
い。更に、前述した実施形態では、ＯＴＤＲ測定装置に
限り、更に平均処理部２６の後段に最小自乗計算部４４
を設けた構成を例に挙げて説明したがこれに限られな
い。
処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置につい
て説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本
発明の範囲で自由に変更が可能である。例えば、最小自
乗計算部４４においては、直線化の処理が行われていた
が、２次式等の高次式によって近似するようにしてもよ
い。更に、前述した実施形態では、ＯＴＤＲ測定装置に
限り、更に平均処理部２６の後段に最小自乗計算部４４
を設けた構成を例に挙げて説明したがこれに限られな
い。
【００２４】例えば、図１中の入力装置４０、演算装置
４２、最小自乗計算部４４、対数変換部２８、表示装置
３０を少なくとも設け、最小自乗計算部４４の前段に、
フロッピーディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記
録されたデータを読み取る読取装置と、この記録媒体か
ら読み取ったデータに対し、指数変換を施す指数変換部
と設けた測定波形処理装置のみの構成であってもよい。
この装置では、まず、図３に示された従来のＯＴＤＲ測
定装置を用いて、対数変換された測定結果をフロッピー
ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記録する。次
に操作者が入力装置４０を操作して精度εを入力し、演
算装置４２によって区間δiを演算する。次に、測定波
形処理装置に設けられた読取装置によって記録媒体に記
録されたデータを読み出し、指数変換を施した結果を１
又は２以上の区間に分割した後、前述の実施形態と同様
な動作をさせる。
４２、最小自乗計算部４４、対数変換部２８、表示装置
３０を少なくとも設け、最小自乗計算部４４の前段に、
フロッピーディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記
録されたデータを読み取る読取装置と、この記録媒体か
ら読み取ったデータに対し、指数変換を施す指数変換部
と設けた測定波形処理装置のみの構成であってもよい。
この装置では、まず、図３に示された従来のＯＴＤＲ測
定装置を用いて、対数変換された測定結果をフロッピー
ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記録する。次
に操作者が入力装置４０を操作して精度εを入力し、演
算装置４２によって区間δiを演算する。次に、測定波
形処理装置に設けられた読取装置によって記録媒体に記
録されたデータを読み出し、指数変換を施した結果を１
又は２以上の区間に分割した後、前述の実施形態と同様
な動作をさせる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による測定
波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置に
よれば、ノイズの低減が図れるとともに、測定結果に対
して対数変換を行った場合に直線性が損なわれることが
少ないという効果がある。
波形処理装置及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置に
よれば、ノイズの低減が図れるとともに、測定結果に対
して対数変換を行った場合に直線性が損なわれることが
少ないという効果がある。
【図１】 本発明の一実施形態による測定波形処理装置
及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置の構成を示すブ
ロック図である。
及び当該装置を有するＯＴＤＲ測定装置の構成を示すブ
ロック図である。
【図２】 区間の幅と精度との関係を説明するための図
である。
である。
【図３】 従来のＯＴＤＲ測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 被測定光ファイバへ光パルスを入射させてか
らの時間と、出射される後方散乱光の強度との関係を示
す図である。
らの時間と、出射される後方散乱光の強度との関係を示
す図である。
【図５】 対数変換した結果の一例を示すグラフであ
る。
る。
１０ 光源 １４ ビームスプリッタ １６ 被測定光ファイバ ２０ アバランシェ・フォト・ダイオード ２４ アナログ／ディジタル変換器 ２６ 平均処理部 ２８ 対数変換部 ３０ 表示装置 ４０ 入力装置 ４２ 演算装置 ４４ 最小自乗計算部
Claims (3)
- 【請求項１】 精度εを入力する入力手段と、 指数関数的に変化する測定結果に対し、 ｜（ａｔi＋ｂ）／（ｅｘｐ（ｃ）ｔi）｜≦ε （ここで、ａ，ｂ，ｃは被測定光ファイバの種類によっ
て定まる定数）を満足する時刻ｔiを求める演算手段
と、 前記時刻ｔiに基づいて、測定結果を１又は２以上の区
間δiに分割し、各々の区間δiに対して最小自乗近似を
施す最小自乗近似手段と、 前記最小自乗近似が施された結果に対し対数変換を行う
対数変換手段と、 前記対数変換された結果を表示する表示手段とを具備す
ることを特徴とする測定波形処理装置。 - 【請求項２】 指数変換を施す指数変換手段を前記演算
手段の前段に備え、 予め対数変換されている測定結果を、前記指数変換手段
で指数関数的に変化する測定結果に変換することを特徴
とする請求項１記載の測定波形処理装置。 - 【請求項３】 光パルスを発生する光パルス発生器と、 前記光パルスを被測定光ファイバへ入射させ、当該被測
定光ファイバ内において生じた後方散乱光を取り出す光
結合器と、 前記光結合手段によって取り出された後方散乱光を電気
信号に変換する光電変換器と、 変換された前記電気信号をディジタル信号に変換するア
ナログ／ディジタル変換器と、 前記ディジタル信号に対して平均処理を施す平均処理部
と請求項１記載の測定波形処理装置とを具備することを
特徴とするＯＴＤＲ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23521897A JPH1172415A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 測定波形処理装置及び当該装置を有するｏｔｄｒ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23521897A JPH1172415A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 測定波形処理装置及び当該装置を有するｏｔｄｒ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172415A true JPH1172415A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16982839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23521897A Withdrawn JPH1172415A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 測定波形処理装置及び当該装置を有するｏｔｄｒ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010091406A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｏｔｄｒノンリニアリティ補正方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23521897A patent/JPH1172415A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010091406A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｏｔｄｒノンリニアリティ補正方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Effective date: 20040826 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20041001 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20050221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051206 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20060201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |