JPS5863821A - 波長分散測定装置 - Google Patents
波長分散測定装置Info
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- JPS5863821A JPS5863821A JP16387681A JP16387681A JPS5863821A JP S5863821 A JPS5863821 A JP S5863821A JP 16387681 A JP16387681 A JP 16387681A JP 16387681 A JP16387681 A JP 16387681A JP S5863821 A JPS5863821 A JP S5863821A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光波長の異なるパルス又は正弦波変調光を半
導体レーザより光ファイバに入射し、受信側で光波長の
差憂こよる伝搬時間差を測定することにより前記光ファ
イバの波長分散を測定する波長分散測定装置に関する。
導体レーザより光ファイバに入射し、受信側で光波長の
差憂こよる伝搬時間差を測定することにより前記光ファ
イバの波長分散を測定する波長分散測定装置に関する。
波長分散測定装置にはレーザパルス法と正弦波変調法と
がめる。ここではレーザパルス法を例ｆＣとって説明す
る。レーザパルス法は、発振波長の異なる２つの半導体
レーザをパルス変調し、伝搬時間差ｌこより光ファイバ
の波長分散を測定する方法である。従来、この測定力法
会ご用いる半導体レーザはパルスにより変調されるため
、発振スペクトルに広がりがあり、変調周波数を変化さ
せると発振波長および発振スペクトル広が９も大きく変
化していた。従って、受信側でパルスの立上が９をとら
えて波長分散を測定する場合において半導体レーザの発
振波長がパルスごとに）４なるため、発振スペクトル広
がり（こ起因する波形なまりをうけて測定精度の向上を
はかることは困難であった。
がめる。ここではレーザパルス法を例ｆＣとって説明す
る。レーザパルス法は、発振波長の異なる２つの半導体
レーザをパルス変調し、伝搬時間差ｌこより光ファイバ
の波長分散を測定する方法である。従来、この測定力法
会ご用いる半導体レーザはパルスにより変調されるため
、発振スペクトルに広がりがあり、変調周波数を変化さ
せると発振波長および発振スペクトル広が９も大きく変
化していた。従って、受信側でパルスの立上が９をとら
えて波長分散を測定する場合において半導体レーザの発
振波長がパルスごとに）４なるため、発振スペクトル広
がり（こ起因する波形なまりをうけて測定精度の向上を
はかることは困難であった。
また、変昌周周波数によって発振中心周波数がゆらぎ、
遅延時間のゆらぎが生じる欠点がめつ念。さらに、発振
スペクトル広が９の影響をさけるために、測定に用いる
２つの半導体レーザの発振波長を比較的大きく離すと、
波長分散係舷が波長（こ対して線形でないため測定値に
誤差が生じるという欠点がめった。
遅延時間のゆらぎが生じる欠点がめつ念。さらに、発振
スペクトル広が９の影響をさけるために、測定に用いる
２つの半導体レーザの発振波長を比較的大きく離すと、
波長分散係舷が波長（こ対して線形でないため測定値に
誤差が生じるという欠点がめった。
この発明は、これらの欠点を解決するため、単−ｍモー
ド発振させた注入用半導体レーザを用い、その出力光を
パルス又は正弦波変調された被注入用半導体レーザへ注
入し、その被注入用半導体レーザの発振スペクトルの単
一化をはがることにより測定ｍｙ、を向上させようとす
るものである。以下図面について詳細１こ説明する。
ド発振させた注入用半導体レーザを用い、その出力光を
パルス又は正弦波変調された被注入用半導体レーザへ注
入し、その被注入用半導体レーザの発振スペクトルの単
一化をはがることにより測定ｍｙ、を向上させようとす
るものである。以下図面について詳細１こ説明する。
第１図はこの発明の実施例を示し、ｆｕ流電流源１ａお
よび低周波パルス発生Ｂ２の各出力により注入用半導体
レーザ３が駆動でれ、ペルチェ素子４ａｌこよジ注入用
半導体レーザ３の発糸縦モードが制御する。注入用半導
体レーザ３の光出力は２枚のレンズ５ ａ ＋ ５ ｂ
を通して被注入用半導体レーザ６へ注入される。被注入
用半導体レーザ６はペルチェ素子４ｂにより発振波長が
制御される７、被注入用半導体レーザ６は直流電流源１
ｂ及びパルス発生器７の各出力により変調される。被注
入用半導体レーザ６の出力は披測定用光ファイバ８の一
端に入射され、光ファイバ８の他端よりの出射光は受光
器９で受ｔざハる。その受光器９の出力は増幅器１０を
通してサンプリングスコープ１１で波形観測される。
よび低周波パルス発生Ｂ２の各出力により注入用半導体
レーザ３が駆動でれ、ペルチェ素子４ａｌこよジ注入用
半導体レーザ３の発糸縦モードが制御する。注入用半導
体レーザ３の光出力は２枚のレンズ５ ａ ＋ ５ ｂ
を通して被注入用半導体レーザ６へ注入される。被注入
用半導体レーザ６はペルチェ素子４ｂにより発振波長が
制御される７、被注入用半導体レーザ６は直流電流源１
ｂ及びパルス発生器７の各出力により変調される。被注
入用半導体レーザ６の出力は披測定用光ファイバ８の一
端に入射され、光ファイバ８の他端よりの出射光は受光
器９で受ｔざハる。その受光器９の出力は増幅器１０を
通してサンプリングスコープ１１で波形観測される。
注入用半導体レーザ３を直流動作で用いると一般ｌこ単
−縦モードで発振可能となる。このような半導体レーザ
において温度を変化させると温度上昇ζこ伴って発振波
長は長波長側の縦モードへ移動する。また、設定温度に
よっては２つの縦モードが競合し合って交互に発振する
。この状態は注入用半導体レーザ３を低周波パルス駆動
することによっても可能である。
−縦モードで発振可能となる。このような半導体レーザ
において温度を変化させると温度上昇ζこ伴って発振波
長は長波長側の縦モードへ移動する。また、設定温度に
よっては２つの縦モードが競合し合って交互に発振する
。この状態は注入用半導体レーザ３を低周波パルス駆動
することによっても可能である。
第２図はこの発明の動作特性を示す。第２図（ａ）は被
注入用半導体レーザ６がパルス変調され、注入用半導体
レーザ３からの注入光がない場合の発振スペクトルでめ
り、発振スペクトル広がりが大きい。第２図（ｂ）は破
性入用半導体レーザ６に注入光がある場合の発振スペク
トルであり、単一波長で発振する。第２図（ｃ）は被注
入用半導体レーザ６に注入用半導体レーザ３へ流す直流
電流を変化きせ、２つの縦モードが競合し合って交互に
発振する光を注入した場合の発掘スペクトルで６９．２
つの異なる単一波長光が交互に出射する。第２図（ｄ）
は第２図（Ｃ）に示した２つの波長で交互に発振する被
注入用半導体レーザ６の出力光が２０１ｃｍの光ファイ
バ８を伝搬した時の受便波形でるる。第２図（ｃ）より
縦モードの発振波長は１．５１８５μｍと１．５２００
μｍでめり、発振波長差は１．５ ｎ ｍと求まる。波
長１．５１８５μｍで光ファイバ８ｔ−伝搬したパルス
波形（第２図（ｄ）の点線）は、波長１、５２００μｍ
で光ファイバ８を伝搬し九波形（第２４図（ｄ）Ｑ笑線
）より約４５０ｐｍ遅れている。
注入用半導体レーザ６がパルス変調され、注入用半導体
レーザ３からの注入光がない場合の発振スペクトルでめ
り、発振スペクトル広がりが大きい。第２図（ｂ）は破
性入用半導体レーザ６に注入光がある場合の発振スペク
トルであり、単一波長で発振する。第２図（ｃ）は被注
入用半導体レーザ６に注入用半導体レーザ３へ流す直流
電流を変化きせ、２つの縦モードが競合し合って交互に
発振する光を注入した場合の発掘スペクトルで６９．２
つの異なる単一波長光が交互に出射する。第２図（ｄ）
は第２図（Ｃ）に示した２つの波長で交互に発振する被
注入用半導体レーザ６の出力光が２０１ｃｍの光ファイ
バ８を伝搬した時の受便波形でるる。第２図（ｃ）より
縦モードの発振波長は１．５１８５μｍと１．５２００
μｍでめり、発振波長差は１．５ ｎ ｍと求まる。波
長１．５１８５μｍで光ファイバ８ｔ−伝搬したパルス
波形（第２図（ｄ）の点線）は、波長１、５２００μｍ
で光ファイバ８を伝搬し九波形（第２４図（ｄ）Ｑ笑線
）より約４５０ｐｍ遅れている。
これよジ光ファイバ８０波長分散係数ｍは、□−−共ｑ
胚− ２ｏｋｍＸ１．５ｎｍ＝１５ｐ８／ｋｍ１１ｎｍとなる
。
胚− ２ｏｋｍＸ１．５ｎｍ＝１５ｐ８／ｋｍ１１ｎｍとなる
。
第１図に示した構成によれば光ファイバ８に入射される
光パルスは比較的接近した異なる単一波長が交互に生じ
るため精度のよい波長分散測定装ｗを構成することがで
きる。
光パルスは比較的接近した異なる単一波長が交互に生じ
るため精度のよい波長分散測定装ｗを構成することがで
きる。
第３図をここの発明の他の実施例を示す。直流電流源１
ａ ＊ １ ｃの各出力ｌこより２つの注入用半導体
レーザ３ａ、３ｃがそれぞれ駆動される。これら２つの
注入用半導体レーザ３ ａ ＋ ３ ｃの各光出力はそ
れぞれレンズ５ｓｒ、５ｃ、更に光スイッチ１２ ａ
＋ １２ ｃを通り、ハーフばラー１４により結合式れ
る。ペルチェ素子４ａ、４ｂ、４ｃＬｔそノ１ぞれ半導
体レーザ３ａ、６．３ｃの・谷発振波長制御に用いられ
る４、注入用半導体レーザ３ ａ、３ ｃの各波長は被
注入用半導体レーザ６の異なる２つのハ道モードヘ一致
させる。また、光スィッチ１２ａ。
ａ ＊ １ ｃの各出力ｌこより２つの注入用半導体
レーザ３ａ、３ｃがそれぞれ駆動される。これら２つの
注入用半導体レーザ３ ａ ＋ ３ ｃの各光出力はそ
れぞれレンズ５ｓｒ、５ｃ、更に光スイッチ１２ ａ
＋ １２ ｃを通り、ハーフばラー１４により結合式れ
る。ペルチェ素子４ａ、４ｂ、４ｃＬｔそノ１ぞれ半導
体レーザ３ａ、６．３ｃの・谷発振波長制御に用いられ
る４、注入用半導体レーザ３ ａ、３ ｃの各波長は被
注入用半導体レーザ６の異なる２つのハ道モードヘ一致
させる。また、光スィッチ１２ａ。
１２ｃは元スイッチ駆動回路１３により互に逆に、枢動
される。ハーフミラ−１４で結合された光は初注入用半
導体レーザ６に注入される。被注入用半導体レーザ６は
直流電源１およびパルス発生面７の谷出力でパルス変調
される。被注入用半導体レーザ６の出力は光ファイバ８
を通して受光器９で受光器れ、その出力は増１尚益１０
を通り、選択レベルメータ１５によジ測足される。
される。ハーフミラ−１４で結合された光は初注入用半
導体レーザ６に注入される。被注入用半導体レーザ６は
直流電源１およびパルス発生面７の谷出力でパルス変調
される。被注入用半導体レーザ６の出力は光ファイバ８
を通して受光器９で受光器れ、その出力は増１尚益１０
を通り、選択レベルメータ１５によジ測足される。
第４図は第３図に示した実施例の動作説明図である。第
４図Ａはパルス発生！ａ７より被注入用半導体レーザ６
へ送られる変ｆＡ信号でめり、第４図Ｂは元スイッチ１
２ａＬ７）動作であり、第４図Ｃは元スイッチ１２ｃの
動作でらる。第４図りはｉ長分散の影響を受けた時の受
信波形である。
４図Ａはパルス発生！ａ７より被注入用半導体レーザ６
へ送られる変ｆＡ信号でめり、第４図Ｂは元スイッチ１
２ａＬ７）動作であり、第４図Ｃは元スイッチ１２ｃの
動作でらる。第４図りはｉ長分散の影響を受けた時の受
信波形である。
注入用半導体レーザ３ａ ＊ ３ｃの完像波長をそれぞ
れλλ′、パルス発生器７のパルス間隔ｉＴ。、波長分
散係数をＩｎ、光フアイバ色の長をＬとする。
れλλ′、パルス発生器７のパルス間隔ｉＴ。、波長分
散係数をＩｎ、光フアイバ色の長をＬとする。
光スイッチ１２ａ、１２ｃ？こより被注入用半導体レー
ザ６に注入でれる波長が変化するｋめ、初注入用半導体
レーザ６からの変調出力の発振縦モードが変化する。従
って、光ファイバ８０波長分散の影響な受は受信波形の
周期Ｔ。は被注入用半導体レーザ６の発振縦モードが変
化した時、つまり光スイッチ１２ｍ、１２ｃが切換えら
れた時に１ｍ争（λ−λ′）Ｌ１変化する。この様子を
第４図りに示し、同図はｍ ＞ ０．２ ＞χの場合で
めり、半導体レーザ６の波長がλ′からλに変化した＠
後のパルス間隔はＴｏ＋ｍ（λ−２’）ＬとＴｏよジ長
くな９、波長がλからλ′に変化した前後のパルス間隔
はＴ。
ザ６に注入でれる波長が変化するｋめ、初注入用半導体
レーザ６からの変調出力の発振縦モードが変化する。従
って、光ファイバ８０波長分散の影響な受は受信波形の
周期Ｔ。は被注入用半導体レーザ６の発振縦モードが変
化した時、つまり光スイッチ１２ｍ、１２ｃが切換えら
れた時に１ｍ争（λ−λ′）Ｌ１変化する。この様子を
第４図りに示し、同図はｍ ＞ ０．２ ＞χの場合で
めり、半導体レーザ６の波長がλ′からλに変化した＠
後のパルス間隔はＴｏ＋ｍ（λ−２’）ＬとＴｏよジ長
くな９、波長がλからλ′に変化した前後のパルス間隔
はＴ。
−ｍ（λ−λ′）ＬとＴｏより短かくなる。
従って、この様子を選択レベルメータ１５で測定すると
Ｔｏ＞ Ｉ ｍ （λ−λ′）Ｌｌの時、変調周波数ｆ
ｏ（＝ １ ／Ｔｏ ）より高い周波数ｆ’ Ｉこ線ス
ペクトルが現われる。これらの周波数を測定して波長分
散係数ｍは次式で求められ石。
Ｔｏ＞ Ｉ ｍ （λ−λ′）Ｌｌの時、変調周波数ｆ
ｏ（＝ １ ／Ｔｏ ）より高い周波数ｆ’ Ｉこ線ス
ペクトルが現われる。これらの周波数を測定して波長分
散係数ｍは次式で求められ石。
この場合も半導体レーザ６からは単一波長λとλ′の光
が夕互に出射されるため８度のよい波長分散測定装置を
構成できる。
が夕互に出射されるため８度のよい波長分散測定装置を
構成できる。
以上説明したように、この発明によれば光注入を第１１
用することによりｆ調時でも単−縦モード発振し、かつ
波長の接近した光パルスを発生できるから、半導体レー
ザの発振波長の差により生じる伝搬時間差と測定波長ｌ
こおける波長分散係数とを珀關よく測定できる。
用することによりｆ調時でも単−縦モード発振し、かつ
波長の接近した光パルスを発生できるから、半導体レー
ザの発振波長の差により生じる伝搬時間差と測定波長ｌ
こおける波長分散係数とを珀關よく測定できる。
第１図はこの発明による波長分散測定装置の実施例を示
すブロック図、第２図は第１図に示した装置の動作特性
であり、（ａ）は被注入用半導体レーザ６に注入がない
時の発振スペクトル、（ｂ）は鮎注入用半導体レーザ６
＆こ注入がおる時の発振スペクトル、（ｃ） ６１被注
入用牛導体レーザ６に注入があり、２つの縦モードが競
合し合って発振している場合の発振スペクトル、（ｄ）
４Ｔｊ（ｃ）の状態の受信波形図、第３図はこの発明
の他の実施例を示すブロック図第４図は動作四明図であ
り、人はパルス発生器７の出力波形、Ｂ、Ｃは光スイッ
チ１２ａ、１２ｃの動作図、Ｄは受信パルス列を示す図
である。 １ａ、１ｂ、１ｃ：［流［流源、２：低周波パルス発生
器、３．３ａ、３ｃ：注入用半導体レーザ、４ａ、４ｂ
＋４ｃ：ベルチェ素子、５ ａ。 ５ ｂ 、 ５ ｃ ：レンズ、６：被注入用半導体レ
ーザ、７：パルス発生器、８：光ファイバ、９：受光器
、１０：増幅器、１１：サンプリングスコープ、１２
ａ ＋ １２ ｃ ：光スィッチ、１３：光スイッチ駆
卯１回路、１４：ハーフミラー１５：選択レベルメーク
。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人草野 卓 つ Ｆｌ ３皮長（月ｍ） ｌ し６ （Ｃ） １．５１５ １．５２０ １．５２５
液長（Ｊ、１ｍ） （ｄ） ００ｐｓ
すブロック図、第２図は第１図に示した装置の動作特性
であり、（ａ）は被注入用半導体レーザ６に注入がない
時の発振スペクトル、（ｂ）は鮎注入用半導体レーザ６
＆こ注入がおる時の発振スペクトル、（ｃ） ６１被注
入用牛導体レーザ６に注入があり、２つの縦モードが競
合し合って発振している場合の発振スペクトル、（ｄ）
４Ｔｊ（ｃ）の状態の受信波形図、第３図はこの発明
の他の実施例を示すブロック図第４図は動作四明図であ
り、人はパルス発生器７の出力波形、Ｂ、Ｃは光スイッ
チ１２ａ、１２ｃの動作図、Ｄは受信パルス列を示す図
である。 １ａ、１ｂ、１ｃ：［流［流源、２：低周波パルス発生
器、３．３ａ、３ｃ：注入用半導体レーザ、４ａ、４ｂ
＋４ｃ：ベルチェ素子、５ ａ。 ５ ｂ 、 ５ ｃ ：レンズ、６：被注入用半導体レ
ーザ、７：パルス発生器、８：光ファイバ、９：受光器
、１０：増幅器、１１：サンプリングスコープ、１２
ａ ＋ １２ ｃ ：光スィッチ、１３：光スイッチ駆
卯１回路、１４：ハーフミラー１５：選択レベルメーク
。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人草野 卓 つ Ｆｌ ３皮長（月ｍ） ｌ し６ （Ｃ） １．５１５ １．５２０ １．５２５
液長（Ｊ、１ｍ） （ｄ） ００ｐｓ
Claims (2)
- （１）送ｇｉ部において異なる光波長のパルスあるいは
正弦波変調光を被測定光ファイバに入射し、受信部ζこ
おいて前記被測定光ファイバからの光を受光して前記光
波長の差により生じる伝搬時間差を測定する波長分散測
定装置において、パルス電流あるいは正弦波電流により
変調され、出力光を前記光ファイバへ入射させる被注入
用半導体レーザと、その被注入用半導体レーザと発振波
長がは譬同−であり、単−縦モード発振せしめられ、そ
の出力を前記被注入用半導体レーザへ注入する注入用半
導体レーザと、その注入用半導体レーザの単−縦モード
発振を二つの発振波長につき交互に変化させる手段とを
具備することを特徴とする波長分散測定装置。 - （２）送信部において異なる光波長のパルスあるいは正
弦波変調光を被測定光ファイバに入射し、受１５部にお
いて前記被測定光ファイバからの光を受光して前記光波
長の差により生じる伝搬時間差を測定する波長分散測定
装置において、パルス電流あるいは正弦波電流により変
調され、出力光を前記光ファイバへ入射させる被注入用
半導体レーザと、その被注入用半導体レーザと発振波長
がはソ同一であり、かつ互に異なる波長で単−縦モード
発振せしめられる複数の注入用半導体レーザと、これら
注入用半導体レーザの出力光を切かえて前記被注入用半
導体レーザへ注入させる光スイツチ手段とを具備するこ
とを特徴とする波長分散測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16387681A JPS5863821A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 波長分散測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16387681A JPS5863821A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 波長分散測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863821A true JPS5863821A (ja) | 1983-04-15 |
Family
ID=15782454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16387681A Pending JPS5863821A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 波長分散測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5863821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304375B6 (cs) * | 2012-08-02 | 2014-04-02 | Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. | Rozptylová modulační jednotka |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49104591A (ja) * | 1973-02-06 | 1974-10-03 |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP16387681A patent/JPS5863821A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49104591A (ja) * | 1973-02-06 | 1974-10-03 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304375B6 (cs) * | 2012-08-02 | 2014-04-02 | Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. | Rozptylová modulační jednotka |
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