JPS6150033A - タイム・ドメイン・リフレクトメ−タ - Google Patents
タイム・ドメイン・リフレクトメ−タInfo
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- JPS6150033A JPS6150033A JP59172158A JP17215884A JPS6150033A JP S6150033 A JPS6150033 A JP S6150033A JP 59172158 A JP59172158 A JP 59172158A JP 17215884 A JP17215884 A JP 17215884A JP S6150033 A JPS6150033 A JP S6150033A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/3109—Reflectometers detecting the back-scattered light in the time-domain, e.g. OTDR
- G01M11/3145—Details of the optoelectronics or data analysis
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〕
本発明は線路などの特性や破断点などを測定するための
タイム・ドメイン・リフレクトメータ （以下、ＴＤＲ
という。）に関する。
タイム・ドメイン・リフレクトメータ （以下、ＴＤＲ
という。）に関する。
本発明は出射パルスを伝送線路などの被１１１１１定物
に加えて、その各部の特性に応じて反射し戻ってくる反
射信号をサンプルするＴＤＲに関する。
に加えて、その各部の特性に応じて反射し戻ってくる反
射信号をサンプルするＴＤＲに関する。
さらに、本発明は反射信号が微小であればあるほど適用
効果の大きい高感度のＴＤＲに関する。
効果の大きい高感度のＴＤＲに関する。
したがって、本発明は、被測定物である伝路が光ファイ
バである場合に極めて大きな効果を発（１１１するオプ
ティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ （以
下、０ＴＤＲという。）に関する。
バである場合に極めて大きな効果を発（１１１するオプ
ティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ （以
下、０ＴＤＲという。）に関する。
従来のＴＤＲとくに０ＴＤＲにおいては、ファイバの損
失の小さなものが製造され、さらに発光および受光素子
などの改良進歩にともなって長距離無中継伝送が可能と
なってきだので長いファイ７くについても測定の要求が
高まり、いかに微弱な反射信号まで正確に検出できるか
ソ重要な問題とされてきた。
失の小さなものが製造され、さらに発光および受光素子
などの改良進歩にともなって長距離無中継伝送が可能と
なってきだので長いファイ７くについても測定の要求が
高まり、いかに微弱な反射信号まで正確に検出できるか
ソ重要な問題とされてきた。
従来の０ＴＤＲの一例は特開昭５８−１２０３１６に示
されており、これについて第７図および第８図を用いて
説明する。
されており、これについて第７図および第８図を用いて
説明する。
１２はクロック発生器で第８図（ａ）に示すクロック信
号を発生し、デジタル遅延回路である第１遅延回路１３
に印加される。（ｂ）に示すスタート信号が第１遅延回
路１３に印加されると、その直後に印加される（ａ）に
示すクロック信号の立上り部分で光−ぐルストリガ信号
を発生し、図示されていない光パルス発生器をトリガし
て（Ｃ）に示す光パルスを発生し、被測定用のファイバ
に出射される。
号を発生し、デジタル遅延回路である第１遅延回路１３
に印加される。（ｂ）に示すスタート信号が第１遅延回
路１３に印加されると、その直後に印加される（ａ）に
示すクロック信号の立上り部分で光−ぐルストリガ信号
を発生し、図示されていない光パルス発生器をトリガし
て（Ｃ）に示す光パルスを発生し、被測定用のファイバ
に出射される。
第１遅延回路１３には、遅延データが印加されておりラ
ッチ信号によりラッチされているが、この遅延データに
もとづいてクロック信号を計数し、所定数に達すると（
ｄ）に示す時間遅延信号を発生しこれをアナログ遅延回
路である第２遅延回路１４に印加する。そこで第２遅延
回路では（ｃ）に示ずのこきジ波を発生し、これが遅延
データにもとつき定められたレベルＬに達すると第２遅
延回：１ｊｉ５１４に含まれるコンパレータが動作して
（ｆ）に示すサンプリング信号を発生し、図示されてい
ないサンプラに加えられる。
ッチ信号によりラッチされているが、この遅延データに
もとづいてクロック信号を計数し、所定数に達すると（
ｄ）に示す時間遅延信号を発生しこれをアナログ遅延回
路である第２遅延回路１４に印加する。そこで第２遅延
回路では（ｃ）に示ずのこきジ波を発生し、これが遅延
データにもとつき定められたレベルＬに達すると第２遅
延回：１ｊｉ５１４に含まれるコンパレータが動作して
（ｆ）に示すサンプリング信号を発生し、図示されてい
ないサンプラに加えられる。
一方このサンプラには、（ｇ）に示すファイバに出７ｉ
すされた光パルスのファイバ中におけるレイｌ） −散
乱による後方散乱光や接合点におけるフレネル反射によ
る反射波にもとづく信号（以下、後方ｉシラ乱１言号と
いう。）が印加されており、これをサンプリング信号に
もとづきつくられた１ｉｌｌｌいＴｊ、ｉのノ＜ルスで
サンプルし信号処理をして測定結果を波形表示している
。
すされた光パルスのファイバ中におけるレイｌ） −散
乱による後方散乱光や接合点におけるフレネル反射によ
る反射波にもとづく信号（以下、後方ｉシラ乱１言号と
いう。）が印加されており、これをサンプリング信号に
もとづきつくられた１ｉｌｌｌいＴｊ、ｉのノ＜ルスで
サンプルし信号処理をして測定結果を波形表示している
。
すなわち、クロック信号に同期した光パルスを長いファ
イバに出射し、長期間継続する信号上に重畳された非常
に短い期間の信号を正確にサンプルし正確に再生せんと
するものである。
イバに出射し、長期間継続する信号上に重畳された非常
に短い期間の信号を正確にサンプルし正確に再生せんと
するものである。
ところが、このような従来の技術には重要な未解決の問
題を内蔵していた。
題を内蔵していた。
このような未解決の問題は特に長いファイバ。っ測定に
際して顕著にあられれる。
際して顕著にあられれる。
すなわち、長いファイバであるほど損失も大きくなるか
ら、後方散乱信号も微弱となる。このような信号をサン
プルするサンプラはノイズの影フ“（；を極めて受は易
い。このノイズ源の大きな原因となるものに第２遅延回
路１４に含１れるコンパレータやのこぎり波発生器があ
る。
ら、後方散乱信号も微弱となる。このような信号をサン
プルするサンプラはノイズの影フ“（；を極めて受は易
い。このノイズ源の大きな原因となるものに第２遅延回
路１４に含１れるコンパレータやのこぎり波発生器があ
る。
このコンパレータは第８図（ｆ）に示すサンプリング信
号を発生するが、このサンプリング信号を発生する時点
であるサンプリング点は、遅延データの指示にもとっさ
変化するレベルＬによって（ｆ）に矢印で示すように左
右に移動する。
号を発生するが、このサンプリング信号を発生する時点
であるサンプリング点は、遅延データの指示にもとっさ
変化するレベルＬによって（ｆ）に矢印で示すように左
右に移動する。
コンパレータはレベルＬの変動によってその動作点が変
化するため、コンパレータに流れる電流が変化しそのた
めに、コンパレータの出力？波形の立上り時ｉ″Ｌｉ］
や振幅に測定できない程度のわずかな変動を生じたり、
コノパレータ周辺の回路に′、ｊ、： ）Ｊ３．Ｔやア
ースを通して微小ながら影響を及ぼす。
化するため、コンパレータに流れる電流が変化しそのた
めに、コンパレータの出力？波形の立上り時ｉ″Ｌｉ］
や振幅に測定できない程度のわずかな変動を生じたり、
コノパレータ周辺の回路に′、ｊ、： ）Ｊ３．Ｔやア
ースを通して微小ながら影響を及ぼす。
のこさ”り波発生器についても同様で、とくにのこぎ逆
波（第８図（ｅ））のスタートのあたりての影響は太き
い。これも、サンプリング点が固定していルは影響は単
にサンプラの出力のオフセット電圧を一定値変えるにす
ぎないので問題はないが、サンプリング点が（ｅ）の矢
印に示すように移動するとその：：’ｂ 、’、Ｉｌｌ
、≦はサンプリング点とともに変動するのて重大な影響
がある。
波（第８図（ｅ））のスタートのあたりての影響は太き
い。これも、サンプリング点が固定していルは影響は単
にサンプラの出力のオフセット電圧を一定値変えるにす
ぎないので問題はないが、サンプリング点が（ｅ）の矢
印に示すように移動するとその：：’ｂ 、’、Ｉｌｌ
、≦はサンプリング点とともに変動するのて重大な影響
がある。
このコノパレータを含む第２遅延回路１４の影響（は、
その出力であるサンプリング信号を印加するサンプラや
、微弱信号を８０ｄＢあるいは場合によっては１００ｄ
Ｂ以上も増幅してサンプラに後方散乱信号を加える入力
増幅器に重大な悪形）ＩＩ４Ｊを及ぼす。これは、長い
ファイバの場合すなわち、光パルスの出射径長期間経過
したのちにサンプルする場合に、その点での後方散乱信
号が微弱であるために層形１Ｆｊｐを受けやすく、サン
プリングによって再現した波形は真の後方散乱信号を示
すものではなくなるという問題が生じている。従来これ
らの悪影響を軽減するだめに、電源にフィルタを入れた
り、各回路を厳重にシールドしたりするなどの方策がな
されているが完全ではなかった。
その出力であるサンプリング信号を印加するサンプラや
、微弱信号を８０ｄＢあるいは場合によっては１００ｄ
Ｂ以上も増幅してサンプラに後方散乱信号を加える入力
増幅器に重大な悪形）ＩＩ４Ｊを及ぼす。これは、長い
ファイバの場合すなわち、光パルスの出射径長期間経過
したのちにサンプルする場合に、その点での後方散乱信
号が微弱であるために層形１Ｆｊｐを受けやすく、サン
プリングによって再現した波形は真の後方散乱信号を示
すものではなくなるという問題が生じている。従来これ
らの悪影響を軽減するだめに、電源にフィルタを入れた
り、各回路を厳重にシールドしたりするなどの方策がな
されているが完全ではなかった。
本発明はこの問題点を根本的に解決し、光パルスをファ
イバに出射径長期間経過したのちにも、微小な後方散乱
信号を前記悪影響を受けることなく十分に増幅し、サン
プルすることを可能にし、従来にくらべ著るしく長いフ
ァイバの測定をも可能にぜんとするものである。
イバに出射径長期間経過したのちにも、微小な後方散乱
信号を前記悪影響を受けることなく十分に増幅し、サン
プルすることを可能にし、従来にくらべ著るしく長いフ
ァイバの測定をも可能にぜんとするものである。
上述の問題を解決するため、従来のサンプリング技術に
おける被測定信号（後方散乱信号）に対してサンプリン
グごとにサンプリング信号を微小時間ずらして被ｍ１１
定信号を再現するという思想を全く変えて一１本発明で
は、サンプリング信号はクロック信号によって発生せし
めることによって固定定し、光パルストリガ信号をサン
プリングごとに微小時間移動せしめることによってサン
プルを可能とするものである。
おける被測定信号（後方散乱信号）に対してサンプリン
グごとにサンプリング信号を微小時間ずらして被ｍ１１
定信号を再現するという思想を全く変えて一１本発明で
は、サンプリング信号はクロック信号によって発生せし
めることによって固定定し、光パルストリガ信号をサン
プリングごとに微小時間移動せしめることによってサン
プルを可能とするものである。
し作 用〕
サンプリング点はクロックに同期せしめて固定１ヒし、
アナログ遅延回路による態形’ｉ’！’を排除し、しか
もサンプリングを可能とするため、ファイバへつ出ヒ打
ハルスをクロックに対してサンプリングごとに微小時間
移動せしめて、後方１１に乱１ご号の所定の部分のサン
プルを可能とするように動作せしめるものである。
アナログ遅延回路による態形’ｉ’！’を排除し、しか
もサンプリングを可能とするため、ファイバへつ出ヒ打
ハルスをクロックに対してサンプリングごとに微小時間
移動せしめて、後方１１に乱１ご号の所定の部分のサン
プルを可能とするように動作せしめるものである。
本発明を０ＴＤＲに適用した一実施例を第１図に示し説
明する。
明する。
１１は０ＴＤＲを構成する構成要素を制句１１シ信号処
理をするためのメモリやマイクロプロセッサを２′む：
１ｉ１１卸回Ｊ１１、〕２は制御回路１１からのスター
ト信号およびストップ信号によって約３ ＫＨｚのトリ
ガ信号を発生し、停止するとともに５ＭＨｚのクロック
を発生するクロック発生器、１３は制御回路１１から遅
延データとラッチ信号を受けてクロック発生器１２から
のクロックを所定数カウントしたとき、クロック信号に
同期してサンプリング信号を発生するデジタル荘延回路
である第１遅延回路、１４は制御回路１１から遅延デー
タとラッチ信号を受けてクロック発生器１２からのトリ
ガ信号とクロック信号によりのこき′り波を発生し、所
定のレベルに、ヱしたときコンパレータが動作して光パ
ルス） ｉ）ガ信号を発生するアナログ遅延回路である
第２遅延回路、１５は第２遅延回路１４からの光パルス
） ｌ）ガ信号を受けて制御回路１１からのパルス幅制
御信号にもとづいて、１０〜１６０ｎＳの幅の光パルス
を発生ずる光パルス発生器、１６は光パルス発生器１５
からの光パルスを被測定ファイバ接続☆；１、；子を通
して被測定ファイバに出射し、被測定ファイバからの後
方散Ｈ５１光を分岐してとり出す光方向性結合器、１７
は光方向性結合器１６からの後方ｉ；’ｋ １凭九を受
けて電気信号に変換し増幅するアバランフ工・フォト・
ダイオード（ＡＰＤ）を含むたとえば１００ｄＢ以上の
利１与を有するＯ／Ｅ入力入力幅器てあり、多くの場合
広いダイナミックレンジを要求されるところから対数増
幅器である。１８は第１遅延回路１３からのサップリン
グ信号によりＯ／Ｅ入力増幅器１７からの後方散乱信号
をサンプルするサンプラ、１９はサンプラ１８からのサ
ンプルされた信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変
換器、２０はＡ／Ｄ変換器１９の出力を１９制御回路１
１内のメモリに記憶し、平均化などの計算処理した信号
を制御回路１１から受けて、たとえば、ブラウン管（Ｃ
ＲＴ）ディスプレイである表示装置２１に表示するため
の制御をする表示制御回路、２２は測定条件の設定およ
び変更などの指示を制御回路１１に与えるための操作パ
ネルである０つきに第１図に示す構成の各部の波形を第
２図に示し、これによって動作説明をする０（ａ）およ
び（ｂ）に示すクロック信号およびトリガ信号が第２遅
延回路に印加されると、トリガ信号の印加された直後の
クロック信号の立下り部分で（Ｃ）に示す一定の傾斜を
もつのこぎり波がスタートする。こののこぎり波がレベ
ルＬＮに達すると（ｄ）に示す光ノくルストリガ信−号
を発生する。ここでレベルＬＮは、１ｉｌｌ偵１１回路
１１からの遅延データにもとづき定められたものである
。（ａ）に示すクロック信号の周期がたとえば２００ｎ
Ｓ （周波数５ＭＨｚ ）で、レベルＬＮのＮ ’７０
〜１０２３ （１０ピント）とし、１ビツトあたり２０
０ｎＳ／１０２４’；１９５ｐＳ となるようにのこ
き゛り波の傾斜を設定する。このＮを遅延データにもと
つき変えるならば、１９５ｐＳ ステップで光ノぐル
ストリガ信号の発生時間ＴＮ （のこぎり波のスタート
点を基準とする）を１０ビツトまで変えることができる
。Ｎ＝ＯとしたときのレベルＬｏのとき光・くルストリ
ガ信号は時間Ｔｏ （のこぎり波のスタート点を基準と
する）で発生する。
理をするためのメモリやマイクロプロセッサを２′む：
１ｉ１１卸回Ｊ１１、〕２は制御回路１１からのスター
ト信号およびストップ信号によって約３ ＫＨｚのトリ
ガ信号を発生し、停止するとともに５ＭＨｚのクロック
を発生するクロック発生器、１３は制御回路１１から遅
延データとラッチ信号を受けてクロック発生器１２から
のクロックを所定数カウントしたとき、クロック信号に
同期してサンプリング信号を発生するデジタル荘延回路
である第１遅延回路、１４は制御回路１１から遅延デー
タとラッチ信号を受けてクロック発生器１２からのトリ
ガ信号とクロック信号によりのこき′り波を発生し、所
定のレベルに、ヱしたときコンパレータが動作して光パ
ルス） ｉ）ガ信号を発生するアナログ遅延回路である
第２遅延回路、１５は第２遅延回路１４からの光パルス
） ｌ）ガ信号を受けて制御回路１１からのパルス幅制
御信号にもとづいて、１０〜１６０ｎＳの幅の光パルス
を発生ずる光パルス発生器、１６は光パルス発生器１５
からの光パルスを被測定ファイバ接続☆；１、；子を通
して被測定ファイバに出射し、被測定ファイバからの後
方散Ｈ５１光を分岐してとり出す光方向性結合器、１７
は光方向性結合器１６からの後方ｉ；’ｋ １凭九を受
けて電気信号に変換し増幅するアバランフ工・フォト・
ダイオード（ＡＰＤ）を含むたとえば１００ｄＢ以上の
利１与を有するＯ／Ｅ入力入力幅器てあり、多くの場合
広いダイナミックレンジを要求されるところから対数増
幅器である。１８は第１遅延回路１３からのサップリン
グ信号によりＯ／Ｅ入力増幅器１７からの後方散乱信号
をサンプルするサンプラ、１９はサンプラ１８からのサ
ンプルされた信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変
換器、２０はＡ／Ｄ変換器１９の出力を１９制御回路１
１内のメモリに記憶し、平均化などの計算処理した信号
を制御回路１１から受けて、たとえば、ブラウン管（Ｃ
ＲＴ）ディスプレイである表示装置２１に表示するため
の制御をする表示制御回路、２２は測定条件の設定およ
び変更などの指示を制御回路１１に与えるための操作パ
ネルである０つきに第１図に示す構成の各部の波形を第
２図に示し、これによって動作説明をする０（ａ）およ
び（ｂ）に示すクロック信号およびトリガ信号が第２遅
延回路に印加されると、トリガ信号の印加された直後の
クロック信号の立下り部分で（Ｃ）に示す一定の傾斜を
もつのこぎり波がスタートする。こののこぎり波がレベ
ルＬＮに達すると（ｄ）に示す光ノくルストリガ信−号
を発生する。ここでレベルＬＮは、１ｉｌｌ偵１１回路
１１からの遅延データにもとづき定められたものである
。（ａ）に示すクロック信号の周期がたとえば２００ｎ
Ｓ （周波数５ＭＨｚ ）で、レベルＬＮのＮ ’７０
〜１０２３ （１０ピント）とし、１ビツトあたり２０
０ｎＳ／１０２４’；１９５ｐＳ となるようにのこ
き゛り波の傾斜を設定する。このＮを遅延データにもと
つき変えるならば、１９５ｐＳ ステップで光ノぐル
ストリガ信号の発生時間ＴＮ （のこぎり波のスタート
点を基準とする）を１０ビツトまで変えることができる
。Ｎ＝ＯとしたときのレベルＬｏのとき光・くルストリ
ガ信号は時間Ｔｏ （のこぎり波のスタート点を基準と
する）で発生する。
（ａ）に示すクロック信号を受けた第１遅延回路１３は
、遅延データにもとづき、第２図に示すスタート点から
クロックパルスをＭ個計数したとき（ｇ）に示すサンプ
リング信号を発生し、サンプラ１８ は（ｆ）に示す後
方散乱信号をサンプルする。ここでＭは、ファイバ長Ｉ
Ｋｍあたり約５μｓ の遅延時間であるところから定め
られ、たとえば１６ビツト変えることができ、１ビツト
あたりクロックの周期である２００ｎＳのステップでス
タート点からサンプリング点までの時間ＴＭを変えるこ
とができる。
、遅延データにもとづき、第２図に示すスタート点から
クロックパルスをＭ個計数したとき（ｇ）に示すサンプ
リング信号を発生し、サンプラ１８ は（ｆ）に示す後
方散乱信号をサンプルする。ここでＭは、ファイバ長Ｉ
Ｋｍあたり約５μｓ の遅延時間であるところから定め
られ、たとえば１６ビツト変えることができ、１ビツト
あたりクロックの周期である２００ｎＳのステップでス
タート点からサンプリング点までの時間ＴＭを変えるこ
とができる。
このＭおよびＮを選ぶならば、光パルスに対するサンプ
リング点までの時間ＴＤは、第２図から明らかなように ＴＤ ：ＴＭ−ＴＮ となり、このＴＤを１ビツト１９５ｐＳステツプで２６
ビノトの範囲で変えることができる。ここでＴｏ Ｔ
Ｎ＝Ｎｘ１９５ｐＳ Ｔ＋１１＝Ｍ Ｘ ２００ ｎＳ である。
リング点までの時間ＴＤは、第２図から明らかなように ＴＤ ：ＴＭ−ＴＮ となり、このＴＤを１ビツト１９５ｐＳステツプで２６
ビノトの範囲で変えることができる。ここでＴｏ Ｔ
Ｎ＝Ｎｘ１９５ｐＳ Ｔ＋１１＝Ｍ Ｘ ２００ ｎＳ である。
このようにして１９５ｐＳ ステップでＴＤを変化せ
しめて後方散乱信号をサンプルし、Ａ／Ｄ変換器１９で
Ａ／Ｄ変換した値は、！ｌｊ制御回路１１に記１蕎され
る。
しめて後方散乱信号をサンプルし、Ａ／Ｄ変換器１９で
Ａ／Ｄ変換した値は、！ｌｊ制御回路１１に記１蕎され
る。
このような動作は制御回路１１から出されるスタート信
号にもとつきクロック発生器で発生する約３ＫＩ−（ｚ
のトリガ信号によってなされる。サップリプリングの前
に現在のＴＤｆ：＞’Ｊ−出し、つきのサンプリングに
おけるＴｏを設定し遅延データの送出音する。
号にもとつきクロック発生器で発生する約３ＫＩ−（ｚ
のトリガ信号によってなされる。サップリプリングの前
に現在のＴＤｆ：＞’Ｊ−出し、つきのサンプリングに
おけるＴｏを設定し遅延データの送出音する。
Ａ／Ｄ 変換したデータの記憶を所定回くり返すと、制
御回路はストップ信号を発生し、トリガ信号の送出を止
めサンプリングを終了する。そこで制御回路１１内のメ
モリに蓄績されたデータは平均化処理などをして、表示
制御回路２０を介して表示装置２１に表示する。ここで
平均化処理を行う場合は所定の多数回繰返される後方散
乱信号の同一点゛シサンプルするため、その間ＴＤの値
は変゛更されない。
御回路はストップ信号を発生し、トリガ信号の送出を止
めサンプリングを終了する。そこで制御回路１１内のメ
モリに蓄績されたデータは平均化処理などをして、表示
制御回路２０を介して表示装置２１に表示する。ここで
平均化処理を行う場合は所定の多数回繰返される後方散
乱信号の同一点゛シサンプルするため、その間ＴＤの値
は変゛更されない。
このような平均化処理はランダムノイズに対してはフィ
ルタ効果、平滑効果が作用するので有効である。
ルタ効果、平滑効果が作用するので有効である。
つぎに、本発明の重要な構成要素をなす第１遅延回路１
３および第２遅延回路１４の具体的実施例をそれぞれ第
３図および第５図に示し、その動作を説明するための波
形図をそれぞれ第４図およびム′５６図に示す。
３および第２遅延回路１４の具体的実施例をそれぞれ第
３図および第５図に示し、その動作を説明するための波
形図をそれぞれ第４図およびム′５６図に示す。
デジタル遅延回路である第１遅延回路１３は第３ｉ：ｘ
ｌ ：ｊ’ｙ−よび第４図に示すごとくになっており、
（ａ）に示ずクロック信号がＡＮＤゲート４３に加えら
れる。
ｌ ：ｊ’ｙ−よび第４図に示すごとくになっており、
（ａ）に示ずクロック信号がＡＮＤゲート４３に加えら
れる。
一方（ｂ３に示ずトリガ信号はＲ−Ｓノリノグフロソプ
Ｈに印加され（ｃ）に示す出力をクロック信号の印加さ
７凸たＪ −Ｋフリップフロップ４２に加え、（ｄ）に
示す出力を得てこれをＡＮＤゲート４３に加え（Ｇ）に
示す出力をダウンカウンタ４５に印加する。制御卸回路
１１からの遅延データをラッチ信号によりラッチ回路４
６に設定し、この遅延データはダウンカウンタ４５にロ
ードされている。ここへアンドゲート４３を通してクロ
ック信号が供給されて所定の数Ｍをカウントすると、（
ｆ）に示す出力をインバータ４４を介してクロック信号
が加えられているＤフリップフロップ４７に印加し、（
ｇ）に示すサンプリング信号を得る。
Ｈに印加され（ｃ）に示す出力をクロック信号の印加さ
７凸たＪ −Ｋフリップフロップ４２に加え、（ｄ）に
示す出力を得てこれをＡＮＤゲート４３に加え（Ｇ）に
示す出力をダウンカウンタ４５に印加する。制御卸回路
１１からの遅延データをラッチ信号によりラッチ回路４
６に設定し、この遅延データはダウンカウンタ４５にロ
ードされている。ここへアンドゲート４３を通してクロ
ック信号が供給されて所定の数Ｍをカウントすると、（
ｆ）に示す出力をインバータ４４を介してクロック信号
が加えられているＤフリップフロップ４７に印加し、（
ｇ）に示すサンプリング信号を得る。
こ、ｒｔンでよってＲ−Ｓフリップフロップされつぎの
トリガ信号を待つ。
トリガ信号を待つ。
アナログ遅延回路である第２遅延回路１４は第５図およ
び第６図に示すごとくになっており、（ｂ）に示すトリ
ガ信号がＲ−Ｓフリップフロップ３１に印加され、（ｃ
）に示す出力を得て、これが（ａ）に示すクロック信号
が印加されているＪ−にフリップフロップ３２に印加さ
れる。Ｊ−にフリップフロップ３２ば（ｄ）に示す出力
によってそれまでオン状態にあったスイッチ３３をオン
にする。するとコンデンサ３５には定准流諒３４から電
流が供給されて（ｅ）に示すのこさり波を発生し、コン
パレータ３６の一方の端子に加えられる。−力制御回路
１１からのラッチ信号と遅延データはランチ回路３８に
印加されＤ／Ａ変換器３９の出力レベルを設定し、これ
がコンパレーク３６の他方の端子に印加されて（ｅ）
Ｋ示すのこぎり波と比較される。データＮによってレベ
ルＬＮが設定されると、（ｅ）に示すのこぎり波がレベ
ルＬＮを越えた瞬間コンパレータ３６は（ｆ）に示す光
パルストＩＪガ信号を出力する。光パルストリガ信号の
一部は遅延回路３７を介して２つのフリップフロップ３
１および３２をリセットする。上記動作において、Ｎは
１０ビツト（ ０ − １０２３ンであシレベルＬＮも
１０２４ステソフ。
び第６図に示すごとくになっており、（ｂ）に示すトリ
ガ信号がＲ−Ｓフリップフロップ３１に印加され、（ｃ
）に示す出力を得て、これが（ａ）に示すクロック信号
が印加されているＪ−にフリップフロップ３２に印加さ
れる。Ｊ−にフリップフロップ３２ば（ｄ）に示す出力
によってそれまでオン状態にあったスイッチ３３をオン
にする。するとコンデンサ３５には定准流諒３４から電
流が供給されて（ｅ）に示すのこさり波を発生し、コン
パレータ３６の一方の端子に加えられる。−力制御回路
１１からのラッチ信号と遅延データはランチ回路３８に
印加されＤ／Ａ変換器３９の出力レベルを設定し、これ
がコンパレーク３６の他方の端子に印加されて（ｅ）
Ｋ示すのこぎり波と比較される。データＮによってレベ
ルＬＮが設定されると、（ｅ）に示すのこぎり波がレベ
ルＬＮを越えた瞬間コンパレータ３６は（ｆ）に示す光
パルストＩＪガ信号を出力する。光パルストリガ信号の
一部は遅延回路３７を介して２つのフリップフロップ３
１および３２をリセットする。上記動作において、Ｎは
１０ビツト（ ０ − １０２３ンであシレベルＬＮも
１０２４ステソフ。
をとることになる。ここで、１ステツプは１ ９５ｐ
Ｓである。
Ｓである。
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、光パ
ルス発生器はアナログ遅延回路（第２遅延回路）の出力
によって動作し、一方サンプラはクロックパルスに同期
したデジタル遅延回路（第１遅延回路）の出力で動作す
るために、サンプラやＯ／Ｅ入力増幅器はアナログ遅延
回路の動作からＯ悪形′肝を受けない。クロックパルス
に同期した何等かの信号がＯ／Ｅ入力増幅器やす／プラ
に入っグｊとしても、それはサンプラの出力のオフセッ
トを一定１直変えるにとどするがら、誤差とはならない
。
ルス発生器はアナログ遅延回路（第２遅延回路）の出力
によって動作し、一方サンプラはクロックパルスに同期
したデジタル遅延回路（第１遅延回路）の出力で動作す
るために、サンプラやＯ／Ｅ入力増幅器はアナログ遅延
回路の動作からＯ悪形′肝を受けない。クロックパルス
に同期した何等かの信号がＯ／Ｅ入力増幅器やす／プラ
に入っグｊとしても、それはサンプラの出力のオフセッ
トを一定１直変えるにとどするがら、誤差とはならない
。
もしも、アナログ遅延回路の動作に起因する好１しくな
い信号がＯ／Ｅ入力増幅器やサンプラに入ったとしても
、これらの好ましくない信号の持続期間は、光パルスを
出射してかられずかの期間であり、一方この期間におけ
る後方散乱信号は被測定ファイバの近距離点からのもの
であるため十分に大きいために、好ましくない信号によ
ってｊｌｌ定値が影’ｉ′！＋を受けることはなく、後
方散乱イ言号が微弱なものとなる時点までは、この好ま
しくない信号は持続しないから、その悪影響を全く受け
ることがなく、きわめて微弱な後方散乱信号まで正確に
サンプルし処理できるため、従来に比較してきわめて長
いファイバまで測定が可能になるという大きな特徴を有
する。
い信号がＯ／Ｅ入力増幅器やサンプラに入ったとしても
、これらの好ましくない信号の持続期間は、光パルスを
出射してかられずかの期間であり、一方この期間におけ
る後方散乱信号は被測定ファイバの近距離点からのもの
であるため十分に大きいために、好ましくない信号によ
ってｊｌｌ定値が影’ｉ′！＋を受けることはなく、後
方散乱イ言号が微弱なものとなる時点までは、この好ま
しくない信号は持続しないから、その悪影響を全く受け
ることがなく、きわめて微弱な後方散乱信号まで正確に
サンプルし処理できるため、従来に比較してきわめて長
いファイバまで測定が可能になるという大きな特徴を有
する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の動作を説明するための波形図、第３Ｆ凶はデジタル
遅延回路である第１遅延回路の具体的実施例を示す回路
図、第４図は第３図の動作を説明するための波形図、第
５図はアナログ遅延回路である第２遅延回路の具体的実
施例を，示す回路図、第６図は第５図の動作を説明する
ための波形図、第７図は従来例を説明する第１η成図、
第８図は第７図の動作を説明するための波形図である。 １１・・・制御回路、１２・・・クロック発生器、１３
・・・第１遅延回路、１４・・・第２遅延回路、１５・
・・光パルス発生器、１６・・・光方向性結合器、１７
・・０／Ｆ２人力増幅器、１８・・サンプラ、１９・・
・Ａ／Ｄ変換器、３１．３２，４１，４２．４７・・ノ
リツブフロツブ、３３・スイッチ、３４・・定ｉｕ流源
、３５・コノデンサ、３６・・・コノパレーク、４．３
−ＡＮＤゲート、１１５・ダウンカウンタ。
図の動作を説明するための波形図、第３Ｆ凶はデジタル
遅延回路である第１遅延回路の具体的実施例を示す回路
図、第４図は第３図の動作を説明するための波形図、第
５図はアナログ遅延回路である第２遅延回路の具体的実
施例を，示す回路図、第６図は第５図の動作を説明する
ための波形図、第７図は従来例を説明する第１η成図、
第８図は第７図の動作を説明するための波形図である。 １１・・・制御回路、１２・・・クロック発生器、１３
・・・第１遅延回路、１４・・・第２遅延回路、１５・
・・光パルス発生器、１６・・・光方向性結合器、１７
・・０／Ｆ２人力増幅器、１８・・サンプラ、１９・・
・Ａ／Ｄ変換器、３１．３２，４１，４２．４７・・ノ
リツブフロツブ、３３・スイッチ、３４・・定ｉｕ流源
、３５・コノデンサ、３６・・・コノパレーク、４．３
−ＡＮＤゲート、１１５・ダウンカウンタ。
Claims (6)
- （１）クロック信号を発生するクロック発生手段と、前
記クロック発生手段からのクロック信号が遅延データに
もとづく所定数加わつたときにサンプリング信号を発生
するデジタル遅延手段と、前記クロック信号の印加から
遅延データにもとづく所定時間後にパルストリガ信号を
発生するアナログ遅延手段と、前記パルストリガ信号を
受けてパルスを発生するパルス発生手段と、前記パルス
を被測定物に印加し、そこから反射してくる信号をとり
出す結合手段と、前記結合手段からの信号を前記サンプ
リング信号の印加された瞬間にサンプルするサンプリン
グ手段と、前記サンプリング手段の出力をデジタル値に
変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力
を記憶するメモリおよび前記第１遅延回路および第２遅
延回路に遅延データを送出するための処理および前記メ
モリに記憶されたデータを処理する計算手段を含む制御
手段とを含み、前記制御手段から前記被測定物のデータ
を取り出すことを特徴とするタイム・ドメイン・リフレ
クトメータ。 - （２）前記サンプリング手段が、サンプラと前置増幅器
を含み、前記結合手段からの信号が前記前置増幅器によ
つて増幅されてから前記サンプラに印加される特許請求
の範囲第１項記載のタイム・ドメイン・リフレクトメー
タ。 - （３）前記アナログ遅延手段が、前記クロック信号の印
加によつてのこぎり波を発生し、前記のこぎり波が遅延
データにもとづく所定レベルに達したとき前記パルスト
リガ信号を発生するものである特許請求の範囲第１項記
載のタイム・ドメイン・リフレクトメータ。 - （４）前記パルス発生手段が光パルスを発生する光パル
ス発生器であり、前記結合手段が光方向性結合器であり
、前記サンプリング手段が光信号を電気信号に変換する
Ｏ／Ｅ変換器と前記Ｏ／Ｅ変換器の出力を増幅する入力
増幅器と前記入力増幅器の出力をサンプルするサンプラ
を含む特許請求の範囲第１項記載のタイム・ドメイン・
リフレクトメータ。 - （５）前記前置増幅器が対数増幅器である特許請求の範
囲第２項記載のタイム・ドメイン・リフレクトメータ。 - （６）前記Ｏ／Ｅ変換器がアバランシエ・フォト・ダイ
オードであり、前記入力増幅器が対数増幅器である特許
請求の範囲第４項記載のタイム・ドメイン・リフレクト
メータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172158A JPS6150033A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | タイム・ドメイン・リフレクトメ−タ |
| GB08520703A GB2163315B (en) | 1984-08-18 | 1985-08-19 | Time domain reflectometer |
| US07/080,226 US4732469A (en) | 1984-08-18 | 1987-07-29 | Low noise optical time domain reflectometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172158A JPS6150033A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | タイム・ドメイン・リフレクトメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150033A true JPS6150033A (ja) | 1986-03-12 |
| JPH0263176B2 JPH0263176B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=15936643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59172158A Granted JPS6150033A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | タイム・ドメイン・リフレクトメ−タ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4732469A (ja) |
| JP (1) | JPS6150033A (ja) |
| GB (1) | GB2163315B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241441A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Anritsu Corp | 光パルス試験器 |
| JP2012189396A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | Ｉｃチップ、半導体部品、検査用プローブ、ハンディマルチテスター、及び通信装置 |
| JP2014211406A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | アンリツ株式会社 | 光パルス試験装置 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH670895A5 (ja) * | 1985-12-31 | 1989-07-14 | Wild Heerbrugg Ag | |
| JPH0762642B2 (ja) * | 1987-10-19 | 1995-07-05 | アンリツ株式会社 | 光パルス試験器 |
| JPH01141331A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Anritsu Corp | 光パルス試験器 |
| US4958926A (en) * | 1988-10-31 | 1990-09-25 | Reliance Comm/Tec Corporation | Closed loop control system for laser |
| US4952057A (en) * | 1989-05-03 | 1990-08-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical fiber backscatter signature generator (OFBSG) |
| US5066118A (en) * | 1990-04-12 | 1991-11-19 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical fault finder using matched and clipping filters |
| US5069544A (en) * | 1990-04-12 | 1991-12-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Adaptive pulse width optical fault finder |
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| KR100607943B1 (ko) * | 1999-11-15 | 2006-08-03 | 삼성전자주식회사 | 광 모듈 정합을 위한 버스 인터페이스 장치 및 그 방법 |
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| EP2782269A4 (en) * | 2011-12-12 | 2014-12-17 | Huawei Tech Co Ltd | CIRCUIT FOR MODULATING AN OPTICAL TIME-RATE REFLECTOMETER TEST SIGNAL, AND SYSTEM AND DEVICE FOR A PASSIVE OPTICAL NETWORK |
| EP3249375A1 (en) | 2016-05-27 | 2017-11-29 | Xieon Networks S.à r.l. | Otdr with increased precision and reduced dead zone using superposition of pulses with varying clock signal delay |
| US11920962B2 (en) * | 2019-04-05 | 2024-03-05 | Nec Corporation | Surveying system and surveying method |
| CN113009201B (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-23 | 普源精电科技股份有限公司 | 一种电信号采样装置 |
| CN113037367B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-11-04 | 广东电网有限责任公司清远供电局 | 一种光时域反射仪 |
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| US3743419A (en) * | 1969-07-09 | 1973-07-03 | Bofors Ab | Ranging system |
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-
1984
- 1984-08-18 JP JP59172158A patent/JPS6150033A/ja active Granted
-
1985
- 1985-08-19 GB GB08520703A patent/GB2163315B/en not_active Expired
-
1987
- 1987-07-29 US US07/080,226 patent/US4732469A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| JPH0263176B2 (ja) | 1990-12-27 |
| US4732469A (en) | 1988-03-22 |
| GB2163315A (en) | 1986-02-19 |
| GB8520703D0 (en) | 1985-09-25 |
| GB2163315B (en) | 1987-11-11 |
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