JPS60115818A - 波長分散係数測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は光ファイバにおける波長分散係数測定装置に関
する。

（２）技術の背景 光ファイ・々の高性能化に伴い、長距離光通信システム
が実用に供せられている。特にシングルモードの光ファ
イバを伝送路とする光通信システムでは、光パルスの送
信系から光パルスの受信系に至る間での光パルス幅の不
要な広が９が非常に少なく高周波のデータ伝送に好適で
ある。すなわち大容量のデータ伝送に好適である。然し
なから高周波のデータ伝送とは言っても、例えば光源に
半導体レーザを使用した伝送装置において、スペクトル
分布が広く又、時間的にゆらぎがある場合には、５０ｋ
ｍｋ超える伝送区間に対し、４００Ｍｂ／ａを超えるよ
うな伝送速度でのデータ伝送にまで十分供し得るもので
はない。これは、「波長分散」に起因して生ずる光パル
ス幅の広がりとその変動が無視し得なくなるからである
。すなわち符月間干渉およびモード分配雑音が顕著にな
ってくる。

この波長分散は、送信される光ノ（ルスに含まれる光の
波長（半導体レーデであｎば３，４′ｍ程度の種類の波
長λ１　、λ２　、λ３・・・が含まれる）に応じて受
信系に至る該光ノ４ルスの到達時間に差ができるという
事実により、光・ぐルスの分布が受信系において分散し
てしまうことを意味する。この原因として偏波分散、材
料分散、構造分散等が解明されているが、結論的には光
の伝搬速度に波長依存性があるということが言える。

かくして、波長分散の程度、すなわち波長分散係数の値
を知ることは光通信システムの股引、施工上欠くことが
でき々い。この波長分散係数が、光フアイバ伝送路の品
質を決定し、どの程度の容量のデータ伝送が可能かを決
定する目安となるからである。

（３）従来技術と問題点 波長分散係数をＭとすると、一般にＭは、Δτ “−一刀］１−（１） なる差分て表示することができる。ここに、Ｌは光ファ
イバの伝送路長（ｋｌｌ＋）　、Δλは波長の違い・（
ｎｍ）で既述の波長の差１λｌ−λ３１゜１λ２−λ３
１・・・に相当するもの、Δτは受信系に到達する壕で
の各波長間の時間差（ｐＳ）であシ、Ｍの単位は、ｐｓ
／ｋｍ／　ｎｎｌである。つまシ、Ｍの意味するところ
は、波長λが１　ｎｍ異なるとすると光ファイ・々の伝
送路長１ｋｍ当り、Δτ（ｐｓ）の信号到達遅れを生ず
るということである。

第１図は波長分散係数を測定するための従来の測定装置
の一例を示す模式図である。本図において、１４が波長
分散係数Ｍを測定すべき対象となる光ファイバであり、
その光入力側にはＹＡＧレーザ源１１、短尺の光ファイ
バ１２および分光器１３が設けられる。又、その光出力
側には計測装置１５が設けられる。ＹＡＧレーザ源１１
と光ファイバ１２は、いわゆるラマン効果にょるファイ
バラマンレーザを形成し、ここに種々の周波数の発振が
起る。つまり波長λ！　、λ２　、λ３・・・の発振が
起る。そこで、これら種々の波長を有する光を分光器１
３によって１つ１つ選択し、λ！の光の到達時間ｔ１　
、λ８の光の到達時間ｔ２等を順次、計測装置１５にお
込て計測する。ここに上記（１）式におけるΔτ　、Δ
λが実測され、Ｌは既知の値であるから、波長分散係数
Ｍがまる。

上述した測定装置には１つの大きな問題点がある。これ
は現場での測定が不可能に近いという問題である。その
理由の葛１は、分光器１３からの光の送出時間と計測装
置１５での計測時間との間に同期を保たなければならな
いから、被測定光ファイバ１４の光入力側と光出力側は
同一箇所にあることが望ましく、光ファイバを実際に敷
設した状態での測定は非常に困難となる、ことにある。

つまり工場での出荷試験としての意義（光ファイバ１４
がドラムに巻回されている状態での試験）しかない。第
２の理由は、特にファイバラマンレ−ザ（１１，１２，
１３）が大きく且つ重いことから、可搬式であることが
要件であるフィールドテストには向ないことにある。こ
の結果、光ファイバを実際に敷設した状態で正確に波長
分散係数Ｍを測定できない。この係数Ｍは、工場生産時
の元ファイバと現場敷設時の光ファイバとの間で異なる
ものであり、究極的には現場敷設時の係数Ｍを把握しな
ければ意味がない。上記の工場生産時と現場敷設時の差
は、光ファイバに加わる応力の違い、芯線の配列状態の
違い、光ファイ・ぐのロット毎の値Ｍとこれら全長尺に
つなぎ合わせたときの値Ｍとの間にできる当然の相違等
に起因すると思われる。

上記の波長分散係数測定装置の他に周波数掃引法を基礎
にしてなる波長分散係数測定装置も知られておジ、これ
はさらに第１形式の測定装置と第２形式の測定装置とに
大別される。第１形式の測定装置は光源スペクトル分布
がガウス分布をなすという前提のもとに、Ｍを算出する
ものであり、例えば なる算用式が最もよく知らｎ、て込る。ここに−”６ａ
Ｂは、ペースノ４ント９特性が６　ｄＢ低下するときの
変調周波数であり、Δλ、は、光源スペクトル分布にお
いて、振幅がガラス分布の中心から１／２に低下する波
長１無であり、スイクトル半値全幅と呼ばｎるものであ
る。この第１形式の測定装置の問題点は、測定されたＭ
の値の誤差が大であることである。これは、半導体レー
ザの出力光のスペクトル分布は通常殆どガウス分布とな
らないことに基づく。

上記第２形式の測定装置は、前記ベースバンド特性にお
いて減衰量がほぼＯｄＢ　と々る変調周波数が周期的に
現われるという事実のもとに、から請求めるＭを算出す
るものである。ここにｆＴは上記減衰量が高周波帯域で
再びはｆｆｏｄＢとなるときの周波数であり、δλは、
光源スにクトル分布において、周期的に現われる線スペ
クトルの発振モード間隔（隣接する２つの線スペクトル
の波長差）である。この第２形式の測定装置の問題点は
、非常に高価な測定器具を必要とすることである。これ
は、半導体レーデにおける前記ｆＴ　が通常数ＧＨｚ以
上という高い周波数を示すことに基づく。

（４）発明の目的 従って本発明の目的は、上記の諸問題点に鑑み、工場で
の測定は勿論、光ファイバを現実に敷設した後における
現場での測定にも適すると共に、安価且つ高精度な波長
分散係数測定装置を提案することである。

（５）発明の構成 上記の目的を達成するために本発明は、波長分散係数Ｍ
を測定すべき光ファイバの一端に、周波数ｆの交流信号
によって振幅変調された光信号を入射する光送信部と、
該光ファイバの他端よυ放射された前記光信号が有する
ベースバンド特性を検出する光受信部と、前記光送信部
において生成した前記光信号を分光して該光信号が有す
る光学スペクトルに関する解析を行う光学スイクトル解
析部と、前記光送信部、前記光受信部および光学スペク
トル解析部と連係して前記波長分散係数Ｍを算出するデ
ータ処理部とから構成され、前記光送信部は第１データ
をなす可変の前記周波数ｆの交流信号を発生する発振器
と該発振器により駆動される電気／光・変換器とを含ん
でなり、前記光受信部は受信した前記光信号を電気信号
に変換する光／電気・変換器と該光／ｖＬ気・変換器に
接続し該電気信号をもとに第２データを外す各周波数部
における前記光信号を分光する分光器と該分光器に連動
して第３データをなす各発振モードでの波長、振幅レベ
ル、発振モード間隔を検出する光検出器とを含んで々す
、前記データ処理部は前記第１．ｌ’ｓ２および第３デ
〜りを入力として算術演算を行い前記波長分散係数Ｍ’
４算出するようにしたことを特徴とするものである。

（６）発明の実施例 第２図は波長分散係数を測定するだめの本発明の測定装
置の一例を示す模式図である。本図において、被測定対
象となる光ファイバ１４の両端には電気／光・変換器（
Ｅｌｏ）２２および光／電気・変換器（ｏ／Ｆ、）２３
を介して発振器２１および選択レベルメータ２４が接続
される。発振器２１は発振周波数ｆが可変の、例えば正
弦波交流信号を出力し、これをもって、Ｅ１０２２内の
光出力を変調する。Ｅ／ｃｙ２２は例えば半導体レーザ
からなる。ここでベースバンド特性なる語を導入すれば
、ベースバンド特性とは、前記半導体レーザの出力光を
、発振器２１によシ直接振幅変詞した光信号を光ファイ
バ１４の光入力側に印加し、その光出力側において実測
される、前記変調周波数ｆの変化に対する受信光の振幅
応答特性をいうものと定義される。もう少し詳しく述べ
ると、先ず一本の元ファイバを想定し、その入力をベク
トル１）Ｉｎ（ｔ）、その出力をベクトルト。ｕｔ（ｔ
）とすると、Ｐｉｎ　（ｔ）　＝　ｐ、、ｅＪｌｔ　（
２）”ｏｕｔ（ｔ）　＝　”ｏｕｔｅ”ｔ（３）と表現
できる。ただし、ωはベースバンド角周波数である。そ
して、光ファイバに角周波数ωで入力された信号ｆ＋１
ｎ（ｔ）が出力ｔ。ｕｔ（ｔ）　’にもって出力された
のであるから、光ファイバの伝達関数Ｍ（ｔ）は、上記
（２）　、　（３）式よシ となる。従って、角周波数ωの信号の減衰量は、となる
。一般に上記（５）式で与えられた信号の減衰量は、角
周波数ωの関数となっており、これがベースバンド特性
と称される。すなわち、光ファイバのベースバンド特性
は、 となシ、さらに書き換えて ・・・（７） となる。ただし、ω′はある任意の角周波数（ω′ＮＯ
）である。上記（７）式の第２項は、光の損失な表わし
ている。

本発明の測定においては、０β２３の光パワーレベルに
おける光ノ４ワーレペルの大幅な変動に起因するリニア
リティーの劣化をなくすために、減衰器（ＡＴＴ）１０
１により予めレベル調整（ａｐい１．、、＝Ｏ＝　１ｐ
ｏｕｔＬ＝０　）が行われておシ、結局、上記（７）式
の第２項目は零となる。

次に光源スペクトルとベースバンド特性の関係について
考察する。光源スペクトルとは、第２図のＥｌｏ・２２
からの出力光の光学スペクトルを意味する。ここで光源
の光学スペクトル分布と波長分散特性についてみると、
第３図および第４図のグラフの如く表わすことができる
。第３図は波長λと振幅ＩＬｌの関係によって光源スペ
クトル分布を表わすグラフであシ、第４図は波長λと波
長分散係数ｍの関係によって波長分散特性を表わすグラ
フである。りま９、光源のスペクトル強度は１、（λｌ
）（ただし、１＝ｏ、±１．±２−）で表ワサレ、通常
のＬＤ光源のスペクトル分布波がりは高々数１ｍ程度と
狭いため波長分散係数ｍは光源のスペクトルの範囲内で
一定（ｍｏ）と近似される。なお、第４図中の実線カー
２４１は実際の特性を示す。このｍ＝＝ｍｏ　なる関係
式から、λ。を持つ信号とλを持つ信号との間の、受信
系へ到達するまでの遅延時間差δは、 （ただしＸ＝λ−λ。である） となる。前述したａ　なるスペクトル強度を持つ信号が
、第２図の２１．２２によって正弦波で変調されて光フ
ァイバー４を伝搬し、Ｏ／Ｅ２３に至ったときの受信光
信号大は、前記角周波数ωに２πｆ）を用いて、 ＾ｅｘｐ（ｊω１）＝ΣＪ”ｘｐ（ｊω（ｔ−ｔｌ））
　（９）ｌ で表わされる。ただし、ｔｔは１番目のスペクトルモー
ドによる信号の遅延時間を示す。上記（９）よシ、 Ａ＝Σ＠１　・ｅｘｐ　（ｊωｔｌ）　α１を得るので
、これを複素振幅表示してみる。第５図は受信光信最大
を複素振幅表示したベクトル図である。本図に示すベク
トルは、波長λ。の信号の振幅ａ　を基準ベクトルにと
って示す。なお、横軸Ｒは実軸（ｒｅａｌ　）、縦軸工
は虚軸（１ｍａｇｌｎａｒｙ）である。

ここで、上記（８）式を再び参照すると、波長λ。

を持つ受信光信号と波長λ１を持つ受信光信号との間の
遅延時間差δ１は、 ＝ｍｏΔλｌＸ　Ｌ　９時 で表わされる（ただし、Δλ１＝λ１−λ。）。従って
、上記（６）式で示されるベースバンド特性は、・・・
α４ で表わされることになシ、これが理論近似関数となる。

一方、この理論近似関数は、選択レベルメータ２４との
関連において、α１式の様にも表現できる。

・・・（６） 最初の２０はレベルメータの表示に合わせたものである
。なお、０１式に示す如く、各発振モードでのＪ　を考
慮したことによって、従来にない高精度な測定を可能に
している。

ところで０１式において、ａｌもｆもΔλ１もＬも全て
既知であυ、波長分散係数ｍ（１が未知数となる。そこ
で、一方において選択レベルメータの実測データをプロ
ットして実測ベースバンド特性を得ると共に、他方にお
いて、（２）式のｍＱを種々に変化させて計算ベースバ
ンド特性をプロセッサ２５より得る。そして、その実測
ペース／肴ンド特性のゾロフィルに最も適合するプロフ
ィルを持った計算ベースバンド特性を割シ出し、当咳計
算ベースバンド特性を定めるｍから請求める波長分散係
数Ｍを導出する。

第６Ａ図は実測ベースバンド特性と計算ベースバンド特
性の第１例を示すグラフでおシ、第６Ｂ図は第６Ａ図の
グラフを得るのに用いた光源スペクトルの分布図である
。同様に、第７Ａ図は実測ベースバンド特性と計算ペー
スノ９ンド特性の第２例を示すグラフであり、第７Ｂ図
は第７Ａ図のグラフを得るのに用いた光源スペクトルの
分布図である。第６Ａ図（第７Ａ図も同じ）の横軸には
変調周波数ｆ　（ＭＨｚ）を採り（対数表示で）、その
縦軸には城衰量Ｌｏｓｓ（ｄＢ）を採る。この縦軸の読
みは第２図の選択レベルメータ２４の読みである。

グラフ中の○印は実測データをプロットしたものであシ
、カーブＨは、上記α１１式に則り、ｍＱを変えたとき
に得られる計算カーブであって且つ実測データに最も近
似したカーブを示す。従って、このカーブＨを得たとき
のｍＱが請求める波長分散係数Ｍとなる。第６Ｂ図およ
び第７Ｂ図において縦軸は振幅、横軸は波長である。波
長は１目盛１ｎｍである。従って、第６Ｂ図のΔλ１は
約０．７３Ｘ（ｌ　１　）　ｎｍ　ｓ　第７Ｂ図では約
１．４３　Ｘ　（１−１）ｆｉｒｎである。

ところで、第６Ａ　、７Ａ図で示した実測データに最も
近いプロフィルを持つカーブＨを割シ出すのにコンビー
ータシばニレ−ジョンが最も効率的であシ、具体的には
例えば最小二乗近似により、最も近いカーブＨを割シ出
す。す々わち、で表わされる評価関数ＡＦを最小とする
ようなｍの値をサーチする。Ｆｋは、周波数へにおいて
実測されたベースバンド値（第６Ａ　、７Ａ図のＬｏ　
ｓ　ａ）であり、Ｈ（ｆｋ）はその周波数における上記
α１式による理論近似関数の計算値である。なお、ｆｋ
は高々１０００　ＭＨｚ（Ｉ　Ｇ）（ｚ　）であシ、安
価な測定器で済む。

第８図は最小二乗近似の計算アルゴリズムを図解的に説
明する図であシ、横軸には、波長分散係数ｍをとシ、縦
軸には上記０４式のＡＦＯ値をとシ、波長分散係数を変
化させる量をΔｍとする。

■　ＡＦの値が１つ前のｍでの値よりも小さければｍ　
−＋　ｍ＋Δｍとし計算を続ける。

■　ＡＦＯ値が１つ前のｍでの値よシも大きければΔｍ
→−Δｍ／Ｎ　、すなわちｍ−＋ｍ−Δｍとして計Ｘを
続ける。ただし、Ｎは任意の係数で通常２〜１０程度の
値に選ばれる。

すＯ 第９図は本発明に基づく波長分散係数測定装置の実用的
な概略構成を示すブロック図であり、第２図の構成をよ
υ実際的に実現したものである。

本図において、波長分散係数測定装置９０は４つのプロ
、り９１，９２，９３および９４に大別され、９１は、
波長分散係数Ｍを測定すべき光ファイバ１４の一端に、
周波数ｆの交流信号によって振幅変調された光信号全入
射する光送信部であシ、９２は該光ファイバ１４の他端
より放射された前記光信号が有するベースバンド特性を
検出する光受信部であシ、９３は前記光送信部９１にお
いて生成した前記光信号を分光して該光信号が有する光
学スペクトルに関する解析を行う光学スペクトル解析部
でちゃ、９４は前記光送信部９１、前記光受信部９２お
よび光学スペクトル解析部９３と連係して前記波長分散
係数Ｍを算出するデータ処理部である。

前記光送信部９１は第１データＤ１をなす可変の前記周
波数ｆの交流信号を発生する発振器２１と該発振器２１
によシ駆動される電気／光・変換器（Ｅｌｏ）２２とを
含んでなり、前記光受信部９２は受信した前記光信号を
電気信号に変換する光／電気・変換器（０／Ｂ　）　２
３と該光／電気・変換器（０／Ｅ）２３に接続し該電気
信号をもとに第２データＤ２をなす各周波数での振幅レ
ベルを検出する選択レベルメータ２４とを含んでなり、
前記光学スペクトル解析部９３は前記光送信部９１にお
ける前記光信号を分光する分光器１３と該分光器１３に
連動して第３データＤ３−ｉ’＆す各発振モードでの波
長振幅レベル発振モード間隔を検出する一季＊棟＆ｔ９
５とを含んでなジ、前記データ処理部９４は前記第１．
第２および第３データＤ１．Ｄ２およびＤ３−ｉ入力と
して算術演算を行い前記波長分散係数Ｍを算出する。な
お分光器１３は、各発振モー゛ド（第３図のλ−２．λ
−１．λ。・・・第６Ｂ図および第７Ｂ図における各線
スペクトル）での光出力を抽出し、−、ｗ誉稀、Ｈ＊　
９５は各発振モードで光出力の波長（λ、）、振幅レベ
ル（ａ、）、発振モード間隔（Δλｉ）全検出する。又
、データ処理部９４は第２図のプロセッサと同一のプロ
セッサ２５の他に、制御コンソール、プリンタ等（図示
せず）を含んでなる。

第１０図は第９図の波長分散係数測定装置９０を実際に
組立てた構成金示すブロック図である。

光送信部９１において、発振器２１は麦糠電気社製のＧ
ＥＴ−４２ＳＰであり、電気／光・変換器２２は麦糠電
気社製のＡＱ−１３０９改良品である光受信部９２にお
いて、光アテネータ（ＡＴＴ）１０１は富士通社製のＨ
７２Ｍ−２０１６−ＭｏＯＩ　（可変の光アテネータ）
であシ、増幅器（ＡＭＰ）１０２はＢ＆Ｈ社製のＡＣ−
３００２Ｈであり、選択レペ分光器１３と光検出器９５
は、一体に、麦糠電気？［の光スにクトルアナライザＦ
ＳＭ−０１Ａ（参照番号１０５）として実現され、光ア
イソレータ１０３と光スィッチ１０４は１、一体に、富
士通社製の磁気光学応用スイッチＨ７４Ｍ−５２０８−
ＪＯＯ３として実現される。データ処理部９４において
、プロセッサ２５は、エノソン社製のＨＣ−２０である
。

第１０図において、光アテネータ１０１は、次の目的（
要点については既述）で挿入される。すなわち、測定を
開始する前に、測定装置９０自身のもつ周波数特性を予
め知っておき、これをもって選択レベルメータからのデ
ータに補償を加えておく必要がある。いわゆるキャリブ
レーションである。そのため、まず被測定光ファイバ１
４を取り除いて光送信部９１と光受信部９２とを光学的
に短終し、光信号を伝送する。この場合、Ｏ／Ｅ変換器
２３にはかなり強い光信号が入力される。

ところが、０／Ｅ変換器は一般に強い光信号にも弱い光
信号にも共に同一のＩＪ　ニアリティーを呈することが
できないので、前記のキャリブレーションに際しては受
信光信号をある程度まで弱めておかなければならない。

このために光アテネータ１０１を必要とする。一方、光
送信部１０３において光アイソレータ１０３が必要なの
は、Ｅ１０変換器２２内の半導体レーデが、負荷（主と
して光ファイ・々１４）からの反射光の影響を受けて、
光源スペクトル分布に変動を生じさせるのを防ぐためで
ある。又、光スィッチ１０４は、データ処理部９４から
、ライン１０６を介し、光路切替指示を受ける。データ
測定時に随時、光スペクトルアナライザ１０５に切替え
られ、データＤ３を得る。ライン１０７は、データＤ２
をデータ処理部９４に転送するものであり、データ処理
部９４（通常は光送信部９１および光学スペクトル解析
部９３に近接して置かれる）と光受信部９２とが近くに
置かれていれば直結の信号線でよく、又、これらが遠距
離に置かれるときは、データＤ２を、公衆電話回線を介
して口頭で又はファクシミリで伝送してもよい。

第１１Ａ図は実測ベースバンド特性と計算ベースバンド
特性の第３例を示すグラフ、第１１Ｂ図は第１１Ａ図の
グラフｆ：得るのに用いた光源スペクトルの分布図であ
る。これらの実測データは、試験用の装置ではなく、第
１０図に承した実際の製品に近い形での装置を用いて得
たものであり、しかも、被測定光ファイバ１４としては
今まで係数Ｍの測定において報告例のないと考えられる
。

４８ｋｍという超長尺のものを用い、はぼ実際の光フア
イバシステムに近い形で行ったものである。

第１１Ａ図および第１１Ｂ図に示されたデータから得ら
れた請求める波長分散係数Ｍは、Ｍ＝２．１（ｐＳ　／
ｋｍ／　ｎｍ）であった。第１１Ａ図のグラフ中、○印
は実測ベースバンド特性、実線のカーブは計算ベースバ
ンド特性である。

第１２図は波長分散係数Ｍと波長λの関係を実測した一
例を示すグラフである。本グラフを得るのに用いた光フ
ァイバは長さ３５ｋｍｓ　コア径８μｍ１比屈折率差０
．３％、カットオフ波長１．２８μｍである。測定点（
○印）は４点であるが、波長の増加と共に、実線カーブ
のようにほぼ連続的に変化する。

第１３図（Ａ）および第１３図（Ｂ）は、第１０図に示
した波長分散係数測定装置９０の動作説明に用いるフロ
ーチャートである。まずステップ■にて、光学スペクト
ル解析部９３により、光学スペクトル解析を行い既述の
１１式における、所要の第３データＤ３すなわちａｉ　
ｔ　／　＊Δλｌを検出する。ステップ■にて、光受信
部９２により、ベースバンド特性の実測を行い既述のθ
◆式における新装の第２データＤ２すなわちｆＲおよび
そのときのＦＲを得る。ステップ■にて、０３式におけ
る未知数ｍ６を初期設定する。その後、ｍｏｋ棟々度々
変化て、ｍｌ　ｍｍ２　ｍ　ｍｌを選択し、実測ベース
バンド特性のプロフィル（第１１Ａ図の○印でグロット
されたノロフィ拗に最も適合する）０ロフイルを持った
計算ベースバンド特性を決定しく第１１Ａ図の実線カー
ブ参照）、当該計算ベースバンド特性を特定す２ｍ２を
もってめる波長分散係数Ｍとなす（ステップ■）。ただ
し、種々のｍｌ　ｔ　ｍ２　ｍｍ３よシＭを割り出す手
法は種々あり、本図のフローチャートの手順に限定され
るものではない。

ステップ■にて、ｍｌ　：ｍ６−Δ”　ｆ　ｍｌ　””
ｍＱｌ。

ｍｓ＝ｍｏ＋Δｍなるｎ＋ｌ＋ｍ２およびｍｌを定義す
る。Δｍは第８図に示されているΔｒｎＫ相当する。ス
テップ■にて、データ処理部９４によりベースバンド特
性を計算する。この計算は０１式のｍｏにそれぞれ、ｍ
ｌ　ｍ　ｍ！およびｍ３を代入して行うＯここに、ｍｌ
　１ｍ２およびｍ３について評価関係ＡＦ１　＋　ＡＦ
ＩＩおよびＡＦ、をそれぞれ得る（ステップの）。

その後はＡＦｌｅ　ａｉｒ’ｓおよびＡＦ３の大小関係
に従い、ｍおよびＡＦＯ値をシフトしＡＦｌおよびＡＦ
。

を算出しく第１３図（Ｂ）のステップ■および■）、Ａ
Ｆ２　りＡＦｔ　＋　ＡＦｓ　となりたときにステップ
のに至る。ここで精度が十分でないとき、すなわちｍ６
およびΔｍを更新し、再び第１３図（Ａ）のステΔｍ　
。

ｍ（１を定め、Δｍを−■−だけシフトする。この−一
しにおけるａおよびｂは、第８図の二次曲線ａ ａｙｙ？＋ｂｍ＋ｃ’ｉ定める各係数ａおよびｂである
。

なおＣは計算には用いない。

ここに係数ａは、 で定められ、ｂは、 で定められる。かくして、第１３図（Ｂ）のステップｍ
！よ請求めるＭｔ−得る。

（７）発明の詳細 な説明したように本発明によれば、光ファイバを現場に
敷設した状態での波長分散係数Ｍを、簡単、安価且つ高
精度にめることができる。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は波長分散係数を測定するだめの従来の測定装置
の一例を示す模式図、第２図は波長分散係数を測定する
ための本発明の測定装置の一例を示す模式図、第３図は
波長λと振幅１Ｈの関係によって光源スペクトル分布を
表わすグラフ、第４図は波長λと波長分散係数ｍの関係
によって波長分散特性を表わすグラフ、第５図は受信光
信号大を複素振幅表示したベクトル図、第６Ａ図は実測
ベースバンド特性と計算ベースバンド特性の第１例を示
すグラフ、第６Ｂ図は第６Ａ図のグラフを得るのに用い
た光源スペクトルの分布図、第７Ａ図は実測ベースバン
ド特性と計算ベースバンド特性の第２例を示すグラフ、
第７Ｂ図は第７Ａ図のグラフを得るのに用いた光源スペ
クトルの分布図、第８図は最小二乗近似の計算アルゴリ
ズムを図解的に説明する図、第９図は本発明に基づく波
長分散係数測定装置の実用的な概略構成を示すブロック
図、第１０図は第９図の波長分散係数測定装置９０を実
除に組立てた構成を示すブロック図、第１１Ａ図は実測
ベースバンド特性と計算ベースバンド特性の第３例を示
すグラフ、第１１Ｂ図は第１１Ａ図のグラフを得るのに
用いた光源スペクトルの分布図、第１２図は波長分散係
数Ｍと波長λの関係を実測した一例を示すグラフ、第１
３図（Ａ）および第１３図（Ｂ）は、第１０図に示した
波長分散係数測定装置９０の動作説明に用いるフローチ
ャートである。 １３・・・分光器、１４・・・被測定対象とガる光ファ
イバ、２１・・・発振器、２２・・・電気／光・変換器
、２３・・・光／電気・変換器、２４・・・選択レベル
メータ、２５・・・プロセッサ、９０・・・波長分散係
数測定装置、９１・・・光送信部、９２・・・光受信部
、９３やスペクトル解析部、９４・・・データ処理部、
９５・・・光検出器、１０１・・・光アテネータ、１ｏ
３・・・光アイソレータ、１０４・・・光スィッチ、１
ｏ５・・・光スペクトルアナライザ。 第６Ａ図 ｆ（ＭＨ２）→ 第６Ｂ図 １−／ｄｉｊ、ｕｍ 第７Ａ図 ｆ　（ＭＨ２）。 第７Ｂ図 ］謬ＩＰｍ 第１０図 翌 １Ｄ２ １ 一−：；ニーーＪ−−−−−−−−−−：：一」０７ 第１２図 第１３図（Ａ） 簑１　舛２ 手続補正書 昭和６０年１月２日 特許庁長官志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５８年　特許願　第２０２７０６号２、発明の名称 波長分散係数測定装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称（５２２）富士通株式会社 ４、代理人 ５、補正の対象 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄（２）明細書の
「発明の詳細な説明Ｊの欄６、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄を別紙のとおり
補正します。 （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のとおり
補正します。 （７）第９頁第１３行目〜第１０頁第１８行目「上記の
目的を達成するために本発明は、・・・・・・を特徴と
するものである。」を削除し、下記の文章に置き換えま
す。 「上記目的に従い本発明は、 単一モード光ファイバの一端に複数の変調周波数の信号
によって振幅変調した光信号を入射する光送信部と、 該光ファイバの他端にて受信した各前記変調周波数に対
する前記光信号の出力レベルを検出し、Ｐ光フアイバの
ベースバンド特性を測定する光受信部と、 入射した該光信号のスペクトルに含まれる複数の発振モ
ードの波長と各々の該発振モードの振幅とを検出する光
学スペクトル解析部と、前記変ｖＭ周波数と、該光学ス
ペクトル解析部で得られた波長及び振幅と、仮想の波長
分散係数とから、前記光受信部で得られたベースバンド
特性に最も近似するような計算ベースバンド特性を算出
し、該算出された計算ベースバンド特性を定める前記仮
想の波長分散係数を該光ファイバの波長分散係数とする
データ処理部とを備えるようにしたことを特徴とするも
のである。」 （イ）第２１頁第９行目〜第１０行目 「波長振幅レベル発振モード間隔」を「波長、振幅レベ
ル、発振モード間隔」と補正します。 （り　第２３頁第１７行目 「１０３」を「９１」と袖正します。 に）第２６頁第４行目 ｒｆｕＪをＦｆｋＪと補正し、ｒＦＲＪをｒＦｋＪと補
正します。 （イ）第２６頁第１６行目 「■」を「■」と補正します。 （６）第２８頁下から第６行目 正します。 Ｚ　添付書類の目録 補正特許請求の範囲　１通 ２、特許請求の範囲 ユ単−モード光ファイバの一端に複数の変調周波数の信
号によって振幅変調した光信号を入射する光送信部と、 該光ファイバの他端にて受信した各前記変調周波数に対
する前記光信号の出力レベルを検出し、該光ファイバの
ベースバンド特性を測定する光受信部と、 を検出する光学スペクトル解析部と、 前記変調周波数と、該光学スペクトル解析部で得られた
波長及び振幅と、仮想の波長分散係数とから、前記光受
信部で得られたベースバンド特性に最も近似するような
計算ベースバンド特性を算出し、該算出された計算ベー
スバンド特性を定める前記仮想の波長分散係数を該光フ
ァイバの波長分散係数とするデータ処理部とを備えたこ
とを特徴とする波長分散係数測定装袢。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波長分散係数Ｍｆｔ測定すべき光ファイバの−ｍＭ
   に、周波数ｆの交流信号によって振幅変調された光信号
   を入射する光送信部と、該光ファイバの他端より放射さ
   れた前記光信号が有するベースバンド特性を検出する光
   受信部と、前記光送信部において生成した前記光信号を
   分光して該光信号が有する光学スペクトルに関する解析
   を行う光学ス被りトル解析部と、前記光送信部、前記光
   受信部および光学スペクトル解析部と連係して前記波長
   分散係数Ｍを算出するデータ処理部とから構成され、前
   記光送信部は第１データをなす可変の前記周波数ｆの交
   流信号を発生する発振器と該発振器により駆動される電
   気／光・変換器とを含んでカリ、前記光受信部は受信し
   た前記光信号を電気信号に変換する光／電気・変換器と
   該光／電気・変換器に接続し該電気信号をもとに第２デ
   ータを″は前記光送信部における前記光信号を分光する
   分光器と該分光器に連動して第３データをなす各発振モ
   ードでの振幅レベル、発振モード間隔を検出する光検出
   器とを含んでなり、前記データ処理部は前記第１．第２
   および第３データを入力として算術演算を行い前記波長
   分散係数Ｍｋ算出するようにしたことを特徴とする波長
   分散係数測定装置。 ２、前記電気／光・変換器の出力段に光アイソレータを
   接続する特許請求の範囲第１項記載の波長分散係数測定
   装置。 ３、前記光アイソレータと前記光ファイバの一端との間
   に光スィッチを設け、該尤スイッチは該光アイソレータ
   からの前記光信号を該光ファイバ又は前記分光器に交互
   に切り替えて送出する特許請求の範囲第２項記載の波長
   分散係数測定装置。 ４、前記光／電気・変換器の入力段に光アテネータを接
   続する特許請求の範囲第３項記載の波長分散係数測定装
   置。 ５、前記分光器および前記光検出器が一体に光ス被りト
   ルアナライザからなる特許請求の範囲第３項記載の波長
   分散係数測定装置。