JPS613023A - 光フアイバの波長分散測定装置 - Google Patents
光フアイバの波長分散測定装置Info
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- JPS613023A JPS613023A JP12485284A JP12485284A JPS613023A JP S613023 A JPS613023 A JP S613023A JP 12485284 A JP12485284 A JP 12485284A JP 12485284 A JP12485284 A JP 12485284A JP S613023 A JPS613023 A JP S613023A
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ファイバの入力端と出力端が遠く離れてい
る測定環境で、光ファイバの波長分散を測定する装置に
関する。特に、参照信号伝送用光ファイバを用いずに、
波長分散を求めるための遅延時間差を41す定づるごと
ができる装置に関する。
る測定環境で、光ファイバの波長分散を測定する装置に
関する。特に、参照信号伝送用光ファイバを用いずに、
波長分散を求めるための遅延時間差を41す定づるごと
ができる装置に関する。
C11t来の技術〕
光フアイバ中を光信号が伝搬する速度、すなわち遅延時
間は光信号の波長によって異なる。したがって、波長拡
がりがある光源から送出された光パルス信号のパルス幅
は、光ファイバを伝搬した後に拡がるために、光信号の
伝送速度が制限される。したがって、光ファイバの遅延
時間の波長依存性、すなわち光の波長に依存して群速度
が異なることによって生ずる波長分散を評価することは
、光通信袋;rCを設計する上で重要である。
間は光信号の波長によって異なる。したがって、波長拡
がりがある光源から送出された光パルス信号のパルス幅
は、光ファイバを伝搬した後に拡がるために、光信号の
伝送速度が制限される。したがって、光ファイバの遅延
時間の波長依存性、すなわち光の波長に依存して群速度
が異なることによって生ずる波長分散を評価することは
、光通信袋;rCを設計する上で重要である。
従来の波長分散の測スビ方法には、大別して■パルス法
、0位相法の二通りがある。
、0位相法の二通りがある。
パルス法は、波長の異なる光パルスを光ファイバに入射
し、それぞれの光パルスの遅延時間差を測定して波長分
散を算出する方法である。この方法の測定精度は、光パ
ルス幅、測定電気系のジッタおよび帯域で制限され、5
0 psec以下である。
し、それぞれの光パルスの遅延時間差を測定して波長分
散を算出する方法である。この方法の測定精度は、光パ
ルス幅、測定電気系のジッタおよび帯域で制限され、5
0 psec以下である。
さらに、光源にパルス発信半導体レーザを使用したとき
は、そのダイナミックレンジは15dBにすぎず、長尺
光ファイバの測定には不充分である。
は、そのダイナミックレンジは15dBにすぎず、長尺
光ファイバの測定には不充分である。
また、光源にファイバラマンレーザを使用したときは、
ダイナミックレンジは高いが、測定系が大規模でしかも
複雑になり屋外の測定には適さなかった。
ダイナミックレンジは高いが、測定系が大規模でしかも
複雑になり屋外の測定には適さなかった。
位相法は、変調された光信号の光フアイバ伝搬前後の位
相差を測定して波長骨11シを算出する方法である。こ
の方法は、狭帯域選択受信が可能であり、光源にパルス
発振半導体レーザを使用した場合でも、30 dB以上
の大きいダイナミックレンジが得られる。さらに、光源
の変調周波数をIGI!z、位相差測定器の角度分解能
を0.1°とすれば、遅延時間の測定精度はQ、3 p
secになり非常に優れている。
相差を測定して波長骨11シを算出する方法である。こ
の方法は、狭帯域選択受信が可能であり、光源にパルス
発振半導体レーザを使用した場合でも、30 dB以上
の大きいダイナミックレンジが得られる。さらに、光源
の変調周波数をIGI!z、位相差測定器の角度分解能
を0.1°とすれば、遅延時間の測定精度はQ、3 p
secになり非常に優れている。
第7図は、従来の位相法による波長分散の測定装置であ
る。出力光の波長が異なるn個のレーザ光源2.〜2.
の中から、発振器1により強度変調された光信号は、切
換回路3により一つの光信号が選択され、被試験光ファ
イバ4に入射される。
る。出力光の波長が異なるn個のレーザ光源2.〜2.
の中から、発振器1により強度変調された光信号は、切
換回路3により一つの光信号が選択され、被試験光ファ
イバ4に入射される。
光信号は光電気変換器5により電気信号に変換され、増
幅器6により増幅されたのちに、位相差測定器7の信号
入力端子に入力される。
幅器6により増幅されたのちに、位相差測定器7の信号
入力端子に入力される。
波長の異なる光信号の位相差を測定するためには、測定
信号光の他に参照信号光が必要である。
信号光の他に参照信号光が必要である。
被試験光ファイバ4の入出力端が同一の場所にある場合
(たとえば布設前のドラムに巻かれている状態)では、
発振器1の出力信号を分岐して位相差測定器7の参照信
号入力端子に入力すればよい。しかし、被試験光ファイ
バ4の入出力端が遠く離れてい−る屋外での測定では、
第7図に示すように参照信号伝送用レーザ15を別の参
照信号用光ファイバ16に伝送させ、光電気変換器17
および増幅器18を通して位相差測定器7の参照信号入
力端子に入力する。
(たとえば布設前のドラムに巻かれている状態)では、
発振器1の出力信号を分岐して位相差測定器7の参照信
号入力端子に入力すればよい。しかし、被試験光ファイ
バ4の入出力端が遠く離れてい−る屋外での測定では、
第7図に示すように参照信号伝送用レーザ15を別の参
照信号用光ファイバ16に伝送させ、光電気変換器17
および増幅器18を通して位相差測定器7の参照信号入
力端子に入力する。
ここで、参照信号光を別途に参照信号伝送用光ファイバ
16で送るのは、参照信号光と測定信号光の波長が近接
しているために測定点で十分な分離が困難であるからで
ある。
16で送るのは、参照信号光と測定信号光の波長が近接
しているために測定点で十分な分離が困難であるからで
ある。
各々のレーザの測定信号光が、順次切換回路3により切
り換え選択され被試験光ファイバ4に入射される。たと
えば、光フアイバ出力端のレーザ21を基準にしたレー
ザ2.の測定信号光の相対位相差θIf”L(1”2+
3、− 、 n )を測定し、光フアイバ入力端におい
ても同様にθ+r” (i =2.3゜・・・、nンを
測定する。この測定された相対位相差より遅延時間の波
長依存性が求まる。ずなわら、波長分散が求まる。
り換え選択され被試験光ファイバ4に入射される。たと
えば、光フアイバ出力端のレーザ21を基準にしたレー
ザ2.の測定信号光の相対位相差θIf”L(1”2+
3、− 、 n )を測定し、光フアイバ入力端におい
ても同様にθ+r” (i =2.3゜・・・、nンを
測定する。この測定された相対位相差より遅延時間の波
長依存性が求まる。ずなわら、波長分散が求まる。
このように、従来の測定方法では、参照信号を被試験光
ファイバの入力側から出力側に伝送しなければならない
。そのためには、参照(S号伝送用のレーザ、被試験光
ファイバとは別の参照信号伝送用の光ファイバおよび参
照信号受信用の受信回路が必要であり、測定の装置が複
雑になるばかりでな(、参照信号伝送用光ファイバが利
用できない場合には、光ファイバの波長分散を遠端で測
定することは事実上不可能であった。
ファイバの入力側から出力側に伝送しなければならない
。そのためには、参照(S号伝送用のレーザ、被試験光
ファイバとは別の参照信号伝送用の光ファイバおよび参
照信号受信用の受信回路が必要であり、測定の装置が複
雑になるばかりでな(、参照信号伝送用光ファイバが利
用できない場合には、光ファイバの波長分散を遠端で測
定することは事実上不可能であった。
また、光ファイバの遅延時間は波長依存性のほかに、約
100psec/km/ ’ Cの温度依存性があるこ
とが知られており、従来の方法では被試験光ファイバと
参照信号伝送用光ファイバの周辺温度がわずかに変化す
るだけで、大きな遅延時間差が生じ測定誤差となる欠点
があった。
100psec/km/ ’ Cの温度依存性があるこ
とが知られており、従来の方法では被試験光ファイバと
参照信号伝送用光ファイバの周辺温度がわずかに変化す
るだけで、大きな遅延時間差が生じ測定誤差となる欠点
があった。
本発明は、上記の欠点を解決するもので、参照信号伝送
光用ファイバを用いずに、遠方で波長分散を測定する装
置を提供することを目的とする。
光用ファイバを用いずに、遠方で波長分散を測定する装
置を提供することを目的とする。
本発明は、レーザ光源を直接変調する発振器とは別個の
発振器を光ファイバの出力端に設置し、その出力を参照
信号とし、複数のレーザ光源の切り換えタイミングを検
出して、光ファイバの波長分散の測定を行うことを特徴
とする。
発振器を光ファイバの出力端に設置し、その出力を参照
信号とし、複数のレーザ光源の切り換えタイミングを検
出して、光ファイバの波長分散の測定を行うことを特徴
とする。
すなわち、出力光の波長が異なる複数のレーリ′光源と
、この複数のレーザ光源の出力光を一つの特定周波数で
強度変調する変調手段と、複数のレーザ光源の出力光の
一つを切換選択する切換回路と、この切換回路により選
択された光(8号を被試験光ファ〜イハの−・端に入射
する手段と、被試験光ファイバの他端から出射される光
信号−を′iK気IJζυ−に変換する光電気変換器と
、この光電気変1N+!器の出力電気信号から複数のレ
ージ光1fjにシいて特定周波数の変調成分の相対位相
差を4111疋ずろ■)°冒−を倫えた光ファイバの波
長分散測定装置におい(、相対位相差を測定す2. T
一段Cコは、特定周波数とこ近供する周波数を発i1i
′Jる元fir器と、光′、h気変換器の出力”jK
気(、−号を一プ」の人力とじ発振器の出力を他方の入
力とする位相差/11す定器と、この位相差?llI定
器の出力を分析Aる演算処理装置と、Lυ換回路の切り
換えタイミングを演算処理装置に伝送する1一段とを偏
え、演算処理装置は、切換回路の切り換えに伴う位相差
測定器の出力に現れるステップ状の位相変化を検出する
手段を含むことを特徴とする。
、この複数のレーザ光源の出力光を一つの特定周波数で
強度変調する変調手段と、複数のレーザ光源の出力光の
一つを切換選択する切換回路と、この切換回路により選
択された光(8号を被試験光ファ〜イハの−・端に入射
する手段と、被試験光ファイバの他端から出射される光
信号−を′iK気IJζυ−に変換する光電気変換器と
、この光電気変1N+!器の出力電気信号から複数のレ
ージ光1fjにシいて特定周波数の変調成分の相対位相
差を4111疋ずろ■)°冒−を倫えた光ファイバの波
長分散測定装置におい(、相対位相差を測定す2. T
一段Cコは、特定周波数とこ近供する周波数を発i1i
′Jる元fir器と、光′、h気変換器の出力”jK
気(、−号を一プ」の人力とじ発振器の出力を他方の入
力とする位相差/11す定器と、この位相差?llI定
器の出力を分析Aる演算処理装置と、Lυ換回路の切り
換えタイミングを演算処理装置に伝送する1一段とを偏
え、演算処理装置は、切換回路の切り換えに伴う位相差
測定器の出力に現れるステップ状の位相変化を検出する
手段を含むことを特徴とする。
本発明の第一の発明は、この特徴に加えて、切換回路の
制?21信号を発生する手段と、この制御信号を切り換
えタイミング信号とし、演算処理装置に伝送する手段を
6えたことを特徴とする。この切り換えタイミングを演
算処理装置に伝送する手段には、被試験光ファイバに併
設された導線に、切換回路に切換制御信号を出力する切
り換えタイミング発生回路の出力電気信号を伝送させる
手段を含むことか好ましい。
制?21信号を発生する手段と、この制御信号を切り換
えタイミング信号とし、演算処理装置に伝送する手段を
6えたことを特徴とする。この切り換えタイミングを演
算処理装置に伝送する手段には、被試験光ファイバに併
設された導線に、切換回路に切換制御信号を出力する切
り換えタイミング発生回路の出力電気信号を伝送させる
手段を含むことか好ましい。
また、本発明の第一の発明は、この切り換えタイミング
を演算処理装置に伝送する手段には、レーザ光源の一つ
を特定周波数に重ねて、別の特定周波数C変調する干1
2と、被試験光ファイバの他端でこの1段により変調さ
れたし・−ヂ光源の出力光を検出する下段と、この手段
により検出された出力光から、別の特定周波数の信号を
取り出し復調1ろ手段を含み、演算処理装置はこの復調
する手段の出力信号の有無が切り換わるタイミ゛/グが
、切換回路の切り換えタイミングと−4る「1段を含む
ことを特徴とする。
を演算処理装置に伝送する手段には、レーザ光源の一つ
を特定周波数に重ねて、別の特定周波数C変調する干1
2と、被試験光ファイバの他端でこの1段により変調さ
れたし・−ヂ光源の出力光を検出する下段と、この手段
により検出された出力光から、別の特定周波数の信号を
取り出し復調1ろ手段を含み、演算処理装置はこの復調
する手段の出力信号の有無が切り換わるタイミ゛/グが
、切換回路の切り換えタイミングと−4る「1段を含む
ことを特徴とする。
本発明は、参照信号を光ファイバの出力9セ1に設置さ
れた発振器から摺ることにより、参照信号伝送用光ファ
イバを用いずに、被試験光ファ・イハの波長分散を測定
することができる。
れた発振器から摺ることにより、参照信号伝送用光ファ
イバを用いずに、被試験光ファ・イハの波長分散を測定
することができる。
以壬、本発明の実施例方式を図面にWづいて説明する。
第1図は、本発明第一の発明の一実施例を説明するブロ
ック構成図である。第1図においζ、発振器1の出力が
、出力光の波長が異なるn個のレーザ21〜2oに接続
され、特定周波数で強度変調が行われる。レーザ2.〜
2oの出力は切換回路3に接続され、選択出力された一
つの信号光が被試験光ファイバ4の入力端に入射される
。被試験光ファイバ4の出力端には光電気変換器5が接
続され、信号光が光電気変換器5に入射される。
ック構成図である。第1図においζ、発振器1の出力が
、出力光の波長が異なるn個のレーザ21〜2oに接続
され、特定周波数で強度変調が行われる。レーザ2.〜
2oの出力は切換回路3に接続され、選択出力された一
つの信号光が被試験光ファイバ4の入力端に入射される
。被試験光ファイバ4の出力端には光電気変換器5が接
続され、信号光が光電気変換器5に入射される。
光電気変換器5の出力は増幅器6の入力に接続され、増
幅器6の出力は荀相差測定器7の信号入力端子に接続さ
れている。一方、参照信号用発振器8の出力は位Ill
差測定器7の参照信号入力端子に接続されている。
幅器6の出力は荀相差測定器7の信号入力端子に接続さ
れている。一方、参照信号用発振器8の出力は位Ill
差測定器7の参照信号入力端子に接続されている。
位相差1jQl定器7の出力1t、演1γ処理装置9の
一方の人力に接続されている。また、切り換えタイミン
グ信号発生回路10の出力は、切換回路3の信号入力に
接続されている。さらに、切り換えタイミング仏号発生
回路lOの出力は分岐して、切り換えタイミング信号伝
送用線路11を介して演算処理gagの他方の人力に接
続されている。
一方の人力に接続されている。また、切り換えタイミン
グ信号発生回路10の出力は、切換回路3の信号入力に
接続されている。さらに、切り換えタイミング仏号発生
回路lOの出力は分岐して、切り換えタイミング信号伝
送用線路11を介して演算処理gagの他方の人力に接
続されている。
次にこの装置の動作について説明する。
発振器1を出た変調信号はレーザ2.〜2..を直接変
調し、その出力は光変調波になる。いま、強度変調され
、出力光の波長が異なるn個のレーザ2.〜2.lの出
力は、切換回路3により順次切り換えられ、被試験光フ
ァイバ4に入射される。
調し、その出力は光変調波になる。いま、強度変調され
、出力光の波長が異なるn個のレーザ2.〜2.lの出
力は、切換回路3により順次切り換えられ、被試験光フ
ァイバ4に入射される。
切換回路3の切り換えは、切り換えタイミング信号発生
回路10からの切り換え制御信号により行われる。
回路10からの切り換え制御信号により行われる。
被試験光ファイバ4を伝搬した光信号は、光電気変換器
5により電気信号に変換され、増幅器6で増幅されたの
ち位相差測定器7の信号入力端子に入力される。一方、
位相差測定器7への参照信号は、参照信号用発振器8の
出力信号から得る。
5により電気信号に変換され、増幅器6で増幅されたの
ち位相差測定器7の信号入力端子に入力される。一方、
位相差測定器7への参照信号は、参照信号用発振器8の
出力信号から得る。
一般に発振器1と参照信号用発振器8の発振周波数は異
なるために、位相差測定器7の位相差出力θは時間とと
もに連続的に変化する。しかし、切換回路3により切り
換えられた信月光の相対位相差は、この切り換えタイミ
ングによりステップ状の変化をする。本発明の装置は、
このステップ幅を観測することにより、相対位相差を算
出し相対遅延時間差を決定することを特徴とする。
なるために、位相差測定器7の位相差出力θは時間とと
もに連続的に変化する。しかし、切換回路3により切り
換えられた信月光の相対位相差は、この切り換えタイミ
ングによりステップ状の変化をする。本発明の装置は、
このステップ幅を観測することにより、相対位相差を算
出し相対遅延時間差を決定することを特徴とする。
いま、レーザ2. (i=1,2.・・・、n)か切
換回路3により tl < + < t+、、 (i =1.2.−、
n) (11の時間間隅により被試験光ファイ
バ4に入射されたとする。このときの位相差出力θは次
式で表される。
換回路3により tl < + < t+、、 (i =1.2.−、
n) (11の時間間隅により被試験光ファイ
バ4に入射されたとする。このときの位相差出力θは次
式で表される。
θ=2πΔ[【十〇。
L H< t < t i+I (i =L2.−、
n) (2)ここで、八fは発振器lと参照信
号用発振器8の発振周波数差、θ、はレーザ2. (
in、2.・・・。
n) (2)ここで、八fは発振器lと参照信
号用発振器8の発振周波数差、θ、はレーザ2. (
in、2.・・・。
n)の被試験光ファイバ4の伝搬後の位相を示す。
第2図は、この様子を説明する図である。各レーザの切
り換え時刻 t = t H(i −2,3,−、n)における位相
のステップ状の変化は、切り換えられたレーザの信号光
の相互間の光ファイノ\伝搬後による位相差である。す
なわち、たとえばレーザ21を基準にしたレーザ2.の
信号光の相対位相差θ、、”t(i 2.3.・・・
、n)は次式で与えられる。
り換え時刻 t = t H(i −2,3,−、n)における位相
のステップ状の変化は、切り換えられたレーザの信号光
の相互間の光ファイノ\伝搬後による位相差である。す
なわち、たとえばレーザ21を基準にしたレーザ2.の
信号光の相対位相差θ、、”t(i 2.3.・・・
、n)は次式で与えられる。
θl、out −Σ (θ、、−θア)(3)切換回路
3を切り換えることにより、全ての相対位相差θ、;O
I′L(i =2.3.−、n)を測定することができ
る。
3を切り換えることにより、全ての相対位相差θ、;O
I′L(i =2.3.−、n)を測定することができ
る。
同様にして被試験光ファイバ4の入力端で、レーザ21
を基準にしたレーザ2.の信号光の相対位相差θ1、”
’ (i =2.3.・・・+n)を測定する。
を基準にしたレーザ2.の信号光の相対位相差θ1、”
’ (i =2.3.・・・+n)を測定する。
ところで、位相θと単位長当りの遅延時間τには、光フ
ァイバの長さをりとしたとき θ==2πfrj! −(41の関係が
あるので、レーザ2.の波長の信号光を基準にしたレー
ザ2.の波長の信号光の光フアイバ伝搬による相対遅延
時間τ1、(i−2,3,・・、11)は、 τ1i=(θ 、out −θ1;”) / 2 πf
t!より求まる。
ァイバの長さをりとしたとき θ==2πfrj! −(41の関係が
あるので、レーザ2.の波長の信号光を基準にしたレー
ザ2.の波長の信号光の光フアイバ伝搬による相対遅延
時間τ1、(i−2,3,・・、11)は、 τ1i=(θ 、out −θ1;”) / 2 πf
t!より求まる。
したがって、測定された相対位相差θ1.°゛1とθ、
r” (i−2,3,・、n)を式(5)に代入するこ
とにより、レーナ21の信号光を基準にしたレー11?
1の出力光の波長と異なるレーザ2□の13号光に、J
、す、被試験光ファイバ4を伝搬するごとによる(U対
遅延時間差τ、i (i =2.3.・・、n)か求ま
る。
r” (i−2,3,・、n)を式(5)に代入するこ
とにより、レーナ21の信号光を基準にしたレー11?
1の出力光の波長と異なるレーザ2□の13号光に、J
、す、被試験光ファイバ4を伝搬するごとによる(U対
遅延時間差τ、i (i =2.3.・・、n)か求ま
る。
第3図は、各レーザの切り換え時刻
t = t H(i =2.3.・・・1口)
の前後におりる位相θと時刻tとの関係を、1にず図で
ある。
の前後におりる位相θと時刻tとの関係を、1にず図で
ある。
1、−、<1<1゜
においでN個の測定データ(T、、el)、・・・・・
・(Tll 、 θ8)が得られたとする。ここで、
Tkは時刻、θ、は位相である。これらのデータは、式
(4)で示される関係にあることがわかっているから、
この近偵式として θ−ar−+ t+b+−+ (6
1を仮定し、最小二乗法により係数a、−1とb8−3
とを決定する。同様に、 (I<L<LI++ における測定データの近イリ式として θ−al t+bl (7)を仮定し
、最小二乗法により係数a8とb、とを決定する。この
とき、レーザ切り換え時刻t −t ; (i
=2.3.−、n)における位相の変化(θ、−θ、−
1)は、式(6)および(7)により、以下のように求
まる。
・(Tll 、 θ8)が得られたとする。ここで、
Tkは時刻、θ、は位相である。これらのデータは、式
(4)で示される関係にあることがわかっているから、
この近偵式として θ−ar−+ t+b+−+ (6
1を仮定し、最小二乗法により係数a、−1とb8−3
とを決定する。同様に、 (I<L<LI++ における測定データの近イリ式として θ−al t+bl (7)を仮定し
、最小二乗法により係数a8とb、とを決定する。この
とき、レーザ切り換え時刻t −t ; (i
=2.3.−、n)における位相の変化(θ、−θ、−
1)は、式(6)および(7)により、以下のように求
まる。
θ、−θi−1 = (ai ’ ”i−1) L
i→−b 、 −b 、、 、 −t81係数
ai−1、bi−1あるいはai 、Jの決定には、測
定データが2点あればよいが、一般に位相出力には雑音
が重畳しているために、3点用りのデータを使った最小
二乗法による決定が精度のよい方法である。
i→−b 、 −b 、、 、 −t81係数
ai−1、bi−1あるいはai 、Jの決定には、測
定データが2点あればよいが、一般に位相出力には雑音
が重畳しているために、3点用りのデータを使った最小
二乗法による決定が精度のよい方法である。
レーザ光源切り換え時41
t=ti (i=2.3.・・+n)の指定は、切り
換えタイミング13号発生回路10がら切り換えタイミ
ング信号伝送用線路11を介し゛C8演算処理装置9へ
切り換えタイミング信号を伝送することにより行われる
。この切り換えタイミング信号は、レーザ変調用の発振
器1の出力のように高周波(通常1〜1000 tl!
lz)ではなく、低周波信号であるために切り換えタイ
ミング信号伝1XJII線路11は、光ケーブル内に収
容されているHら合わせ回線で十分であり、特別に準備
する必要はない。
換えタイミング13号発生回路10がら切り換えタイミ
ング信号伝送用線路11を介し゛C8演算処理装置9へ
切り換えタイミング信号を伝送することにより行われる
。この切り換えタイミング信号は、レーザ変調用の発振
器1の出力のように高周波(通常1〜1000 tl!
lz)ではなく、低周波信号であるために切り換えタイ
ミング信号伝1XJII線路11は、光ケーブル内に収
容されているHら合わせ回線で十分であり、特別に準備
する必要はない。
第4図は、本発明第二の発明の光ファイバの波長分散測
定装置の一実施例ブロック構成図である、本実施例では
、切り換えタイミングは被試験光ファイバ4を介して伝
送することにより、切り換えタイミング信号伝送用の線
路を不必要としている。
定装置の一実施例ブロック構成図である、本実施例では
、切り換えタイミングは被試験光ファイバ4を介して伝
送することにより、切り換えタイミング信号伝送用の線
路を不必要としている。
八本構成は第1図に示した実施例装置と同しであるが、
切り換えタイミング信号発生回路10のかわりに、切り
換えタイミング用発振器12の出力をレーザ2.に接続
している。さらに、増幅器6の出力を分岐して帯域11
rl過型フイルタ13に入力し、この出力は検波器14
を通して演算処理装置9に接続されている。
切り換えタイミング信号発生回路10のかわりに、切り
換えタイミング用発振器12の出力をレーザ2.に接続
している。さらに、増幅器6の出力を分岐して帯域11
rl過型フイルタ13に入力し、この出力は検波器14
を通して演算処理装置9に接続されている。
次にこの装置の動作について説明する。
発振器1により強度変調された出力光の波長が異なるn
個のレーザ21〜2□の出力は、切換回路3により順次
切り換えられ、被試験光ファイバ4に入射されている点
は、第1図に示した実施例と同様である。本実施例では
、新たに切り換えタイミング用発振器12の発振周波数
f、(ff−f、)の出力が、発振器1の発振周波数f
の出力に重畳され、それをレーザ21に加え、切り換え
タイミング信号を伝送させる。光信号は被試験光ファイ
バ4を伝搬した後、光電気変換器5ζ、二より電気13
号に変換され、増幅器6により増幅された後、二つに分
岐される。一方の信号は、位相差測定器7の信号入力端
子に入力される。また、位相差測定器7の参照信号入力
端子には、参照(8号用発振器8の出力が入力される。
個のレーザ21〜2□の出力は、切換回路3により順次
切り換えられ、被試験光ファイバ4に入射されている点
は、第1図に示した実施例と同様である。本実施例では
、新たに切り換えタイミング用発振器12の発振周波数
f、(ff−f、)の出力が、発振器1の発振周波数f
の出力に重畳され、それをレーザ21に加え、切り換え
タイミング信号を伝送させる。光信号は被試験光ファイ
バ4を伝搬した後、光電気変換器5ζ、二より電気13
号に変換され、増幅器6により増幅された後、二つに分
岐される。一方の信号は、位相差測定器7の信号入力端
子に入力される。また、位相差測定器7の参照信号入力
端子には、参照(8号用発振器8の出力が入力される。
他方の信号は、中心周波数rt (切り換えタイミン
グ用発振器12の発振周波数)の帯域通過型フィルタ1
3を通過し、検波器14により検波された後、切り換え
タイミング信号として位相差測定器7の測定出力を人力
している演算処理装置9に送出される。
グ用発振器12の発振周波数)の帯域通過型フィルタ1
3を通過し、検波器14により検波された後、切り換え
タイミング信号として位相差測定器7の測定出力を人力
している演算処理装置9に送出される。
第5図は、各部の信号の状態を示す図である。
周波数r、の信号は、レーザ21にのみ加えられている
から帯域通過型フィルタ13の出力が消滅したときは、
レーザ21の出力がレー!)’22に切り換えられたこ
とがわかる。ずなわら、この出力は、t、<t<t2 の時刻だけ現れる。したがって、検波器14はこのとき
だけ出力信号を出すので、レーザ21とレーザ2□の切
り換え時刻 (=L2 を指定することができる。他のレーザの切り換え時刻は
、予め切り換え時間間隔を決めておき時刻1=12 から時間をカウントすることにより指定することができ
る。
から帯域通過型フィルタ13の出力が消滅したときは、
レーザ21の出力がレー!)’22に切り換えられたこ
とがわかる。ずなわら、この出力は、t、<t<t2 の時刻だけ現れる。したがって、検波器14はこのとき
だけ出力信号を出すので、レーザ21とレーザ2□の切
り換え時刻 (=L2 を指定することができる。他のレーザの切り換え時刻は
、予め切り換え時間間隔を決めておき時刻1=12 から時間をカウントすることにより指定することができ
る。
各々の信号光の変調成分の相対位相差θ、ouLおよび
θIi” (j−2+3.・・・、n)の測定方法は、
第1図に示した本発明の詳細な説明した方法と同様であ
る。
θIi” (j−2+3.・・・、n)の測定方法は、
第1図に示した本発明の詳細な説明した方法と同様であ
る。
以上説明した本発明第二の発明の実施例では、切り換え
タイミングは、切り換えタイミング用発振器12をレー
ザ21に接続して、この信号が消滅することにより検出
される例としたが、レーザ2Iからレーザ2□への切り
換えタイミングは、この切り換えタイミング用発振器1
2をレーザ22へ接続して、この信号が立ち上がること
によっても、切り換えタイミングを検出することができ
、本発明を実施することができる。
タイミングは、切り換えタイミング用発振器12をレー
ザ21に接続して、この信号が消滅することにより検出
される例としたが、レーザ2Iからレーザ2□への切り
換えタイミングは、この切り換えタイミング用発振器1
2をレーザ22へ接続して、この信号が立ち上がること
によっても、切り換えタイミングを検出することができ
、本発明を実施することができる。
また、上記例では、最初の切り換えタイミングからのち
の切り換えタイミングは、その時間をカウントして得て
いるが、切り換えタイミング用発振器12の出力を他の
レーザ2□〜21に切り換え接続することにより、各レ
ーザの切り換え時刻ごとに切り換えタイミング信号を得
ても本発明を実施することができる。
の切り換えタイミングは、その時間をカウントして得て
いるが、切り換えタイミング用発振器12の出力を他の
レーザ2□〜21に切り換え接続することにより、各レ
ーザの切り換え時刻ごとに切り換えタイミング信号を得
ても本発明を実施することができる。
第6図は、第4図に示した本発明実施例!A置により、
レーザ2.を基準にしたレージ′2□の信号光の光フア
イバ伝搬後における位相差 θ2−θl を測定した例である。ここでは、レーザ光源として発振
波長1.30および1.33μmの半導体レーザを用い
、切換回路3には切り換え時間約1 m5ecのプリズ
ム可動式光スィッチを使用した。発振器1と参照信号用
発振器8の発振周波数は約25Mtlzである。第6図
に示すΔfは、参照(ご号用発振器8の発振周波数f′
が、発振器1の発振周波数[からずれた値であり、Δf
がO〜5tlzの場合でも、位相差 θ2−01 は再現性がよく測定可能である。また、この値は従来の
測定法による値とよく一致した。Δfの値が大きくなり
すぎると、位相差測定器7の応答速度、演算処理装置9
の処理速度などが支障となってくるが、現在容易に入手
することができる周波数安定度10−”/日収下の発振
器を用いることにより、 1Δf1〈5H2 は容易に達成することができる。
レーザ2.を基準にしたレージ′2□の信号光の光フア
イバ伝搬後における位相差 θ2−θl を測定した例である。ここでは、レーザ光源として発振
波長1.30および1.33μmの半導体レーザを用い
、切換回路3には切り換え時間約1 m5ecのプリズ
ム可動式光スィッチを使用した。発振器1と参照信号用
発振器8の発振周波数は約25Mtlzである。第6図
に示すΔfは、参照(ご号用発振器8の発振周波数f′
が、発振器1の発振周波数[からずれた値であり、Δf
がO〜5tlzの場合でも、位相差 θ2−01 は再現性がよく測定可能である。また、この値は従来の
測定法による値とよく一致した。Δfの値が大きくなり
すぎると、位相差測定器7の応答速度、演算処理装置9
の処理速度などが支障となってくるが、現在容易に入手
することができる周波数安定度10−”/日収下の発振
器を用いることにより、 1Δf1〈5H2 は容易に達成することができる。
本発明は、光ファイバの波長分散を測定するために、光
ファイバの入力端と出力端が近接した場合ばかりでなく
、光ファイバの布設後であって両端が遠く離れた場合で
も測定を可能にすることができる。
ファイバの入力端と出力端が近接した場合ばかりでなく
、光ファイバの布設後であって両端が遠く離れた場合で
も測定を可能にすることができる。
さらに、参照信号を伝送するために、高価な参照信号伝
送用レーザ光源および参照信号用光電気変換器を使用す
る必要がなく、したがって、測定装置のコストが安くな
る効果がある。
送用レーザ光源および参照信号用光電気変換器を使用す
る必要がなく、したがって、測定装置のコストが安くな
る効果がある。
また、切り換えタイミング信−号伝送用の導線があれば
十分であり、参照信号伝送用光ファイバも必要としない
。したがって、光ソアイハを伝搬する光信号の遅延時間
が温度依存性による影響を受けず、波長分散を高精度で
測定することができる効果がある。
十分であり、参照信号伝送用光ファイバも必要としない
。したがって、光ソアイハを伝搬する光信号の遅延時間
が温度依存性による影響を受けず、波長分散を高精度で
測定することができる効果がある。
第1図は本発明第一の発明の波長分散測定装置の一実施
例をボずブロック構成図。 第2図は位相θと時間tとの関係を小ず図。 第3図は位相の測定データからl、−IJ切り(勢え時
の位相変化量を求める方法を説明1゛る図。 第4図は本発明第二の発明の波長骨11′y7IIl+
定装置の一実施例を示すフロック構成図。 第5図は装置各部の信号の状態を示゛づ図。 第6図は本発明の実施による位相測定結果を;tず図。 第7図は従来例波長分散測定装置を示す711ツク構成
図。 1・・・発振器、2.〜2..・・・レーザ光源、3・
・・切換回路、4・・・被試験光ファイアX、5・・・
光電気変換器、6・・・増幅器、7・・・位相差測定器
、8・・・参照信号用発振器、9・・・演算処理装置、
10・・・切り換えタイミング信号発生回路、11・・
・切り換えタイミング信号伝送用線路、12・・・切り
換えタイミング用発振器、13・・・帯域通過型フィル
タ、14・・・検波器、15・・・参照信号伝送用レー
ザ光源、16・・・参照信号伝送用光ファイバ、17・
・・光電気変換器、18・・・増幅器。 特泗出廓人 日本電信電話公社z’ 、?〕1、代理人
弁理士 井 出 直 孝 ゛尼1 図 吟間を 泊2 口 把3因 池4 図 尼5 口 時間t(msec) 篤60
例をボずブロック構成図。 第2図は位相θと時間tとの関係を小ず図。 第3図は位相の測定データからl、−IJ切り(勢え時
の位相変化量を求める方法を説明1゛る図。 第4図は本発明第二の発明の波長骨11′y7IIl+
定装置の一実施例を示すフロック構成図。 第5図は装置各部の信号の状態を示゛づ図。 第6図は本発明の実施による位相測定結果を;tず図。 第7図は従来例波長分散測定装置を示す711ツク構成
図。 1・・・発振器、2.〜2..・・・レーザ光源、3・
・・切換回路、4・・・被試験光ファイアX、5・・・
光電気変換器、6・・・増幅器、7・・・位相差測定器
、8・・・参照信号用発振器、9・・・演算処理装置、
10・・・切り換えタイミング信号発生回路、11・・
・切り換えタイミング信号伝送用線路、12・・・切り
換えタイミング用発振器、13・・・帯域通過型フィル
タ、14・・・検波器、15・・・参照信号伝送用レー
ザ光源、16・・・参照信号伝送用光ファイバ、17・
・・光電気変換器、18・・・増幅器。 特泗出廓人 日本電信電話公社z’ 、?〕1、代理人
弁理士 井 出 直 孝 ゛尼1 図 吟間を 泊2 口 把3因 池4 図 尼5 口 時間t(msec) 篤60
Claims (5)
- (1)出力光の波長が異なる複数のレーザ光源と、この
複数のレーザ光源の出力光を一つの特定周波数で強度変
調する変調手段と、 上記複数のレーザ光源の出力光の一つを切換選択する切
換回路と、 この切換回路により選択された光信号を被試験光ファイ
バの一端に入射する手段と、 上記被試験光ファイバの他端から出射される光信号を電
気信号に変換する光電気変換器と、この光電気変換器の
出力電気信号から上記複数のレーザ光源について上記特
定周波数の変調成分の相対位相差を測定する手段と を備えた光ファイバの波長分散測定装置におい上記相対
位相差を測定する手段には、 上記特定周波数に近似する周波数を発生する発振器と、 上記光電気変換器の出力電気信号を一方の入力とし上記
発振器の出力を他方の入力とする位相差測定器と、 この位相差測定器の出力を分析する演算処理装置と、 上記切換回路に与える切換制御信号を発生する手段と、 この切換制御信号の切り換えタイミングを上記演算処理
装置に伝送する手段と を備え、 上記演算処理装置は、上記切換回路の切り換えに伴い上
記位相差測定器の出力に現れるステップ状の位相変化を
検出する手段を含む ことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。 - (2)切り換えタイミングを演算処理装置に伝送する手
段には、被試験光ファイバに併設された導線に、切換回
路の切換制御信号を出力する切り換えタイミング発生回
路の出力電気信号を伝送させる手段を含む 特許請求の範囲第(1)項に記載の光ファイバの波長分
散測定装置。 - (3)出力光の波長が異なる複数のレーザ光源と、この
複数のレーザ光源の出力光を一つの特定周波数で強度変
調する変調手段と、 上記複数のレーザ光源の出力光の一つを切換選択する切
換回路と、 この切換回路により選択された光信号を被試験光ファイ
バの一端に入射する手段と、 上記被試験光ファイバの他端から出射される光信号を電
気信号に変換する光電気変換器と、この光電気変換器の
出力電気信号から上記複数のレーザ光源について上記特
定周波数の変調成分の相対位相差を測定する手段と を備えた光ファイバの波長分散測定装置において、 上記相対位相差を測定する手段には、 上記特定周波数に近似する周波数を発生する発振器と、 上記光電気変換器の出力電気信号を一方の入力とし上記
発振器の出力を他方の入力とする位相差測定器と、 この位相差測定器の出力を分析する演算処理装置と、 上記切換回路の切り換えタイミングを上記演算処理装置
に伝送する手段と を備え、 この切り換えタイミングを演算処理装置に伝送する手段
には、 レーザ光源の一つについて特定周波数に重ねて別の特定
周波数で変調する手段と、 被試験光ファイバの他端でこの手段により変調されたレ
ーザ光源の出力光を検出する手段と、この手段により検
出された出力光から上記別の特定周波数の信号を取り出
し復調する手段とを含み、 上記演算処理装置には、 この復調する手段の出力信号の有無が切り換わるタイミ
ングを上記切換回路の切り換えタイミングとする手段と 上記切換回路の切り換えに伴い上記位相差測定器の出力
に現れるステップ状の位相変化を検出する手段と を含む ことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。 - (4)別の特定周波数で変調する手段は、 最初に切り換えが行われるレーザ光源について設けられ
、 演算処理装置は、 最初に切り換えが行われたタイミングを基準にして2回
目以降の切り換えタイミングを計数する手段を含む 特許請求の範囲第(3)項に記載の光ファイバの波長分
散測定装置。 - (5)別の特定周波数で変調する手段は、 切換回路の切り換えが行われる毎に切り換えが行われる
レーザ光源に接続される 特許請求の範囲第(3)項に記載の光ファイバの波長分
散測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12485284A JPS613023A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 光フアイバの波長分散測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12485284A JPS613023A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 光フアイバの波長分散測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS613023A true JPS613023A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14895685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12485284A Pending JPS613023A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 光フアイバの波長分散測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS613023A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4752125A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-21 | Siecor Corporation | Apparatus to measure fiber dispersion |
JPH03246439A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-01 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光ファイバ分散特性測定方式 |
CN112129243A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-25 | 电子科技大学 | 基于光电振荡器的准分布式光纤扭转角度测量装置和方法 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12485284A patent/JPS613023A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4752125A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-21 | Siecor Corporation | Apparatus to measure fiber dispersion |
JPH03246439A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-01 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光ファイバ分散特性測定方式 |
CN112129243A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-25 | 电子科技大学 | 基于光电振荡器的准分布式光纤扭转角度测量装置和方法 |
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