JPH021526A - 光分散測定装置 - Google Patents
光分散測定装置Info
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- JPH021526A JPH021526A JP63274543A JP27454388A JPH021526A JP H021526 A JPH021526 A JP H021526A JP 63274543 A JP63274543 A JP 63274543A JP 27454388 A JP27454388 A JP 27454388A JP H021526 A JPH021526 A JP H021526A
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- pulse
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-
- 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
- G01M11/3172—Reflectometers detecting the back-scattered light in the frequency-domain, e.g. OFDR, FMCW, heterodyne detection
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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】
（１）発明の技術分野
本発明はピコ秒オーダの分解能を有する光分散測定装置
に関するものである。
に関するものである。
（２）従来技術とその問題点
光フアイバ通信に使用する光の波長や中継伝送する際の
中継距離は、光ファイバの伝送損失と帯域特性とによっ
て決定される。特に光ファイノ＼のもつ分散特性は波形
歪を生起させ、ディジタル伝送する際の伝送速度に制限
を与える。従って、極低損失光ファイバを用いても光フ
ァイバのもつ分散特性によって中継距離が制限されるこ
ともあり、光ファイバの分散特性の測定は伝送損失の測
定と同様非常に重要なことである。これらの測定は普通
短尺のファイバを使用して行い、得られた結果を長さの
比に基づいて長尺のファイバに適用しているので、この
場合短尺のファイバにおける小さな測定誤差も長尺のフ
ァイバの分散特性には大きな誤差となって現れてしまう
。以上の理由から短尺のファイバの分散特性の測定にお
いては、充分精度の高い測定装置が要求される。
中継距離は、光ファイバの伝送損失と帯域特性とによっ
て決定される。特に光ファイノ＼のもつ分散特性は波形
歪を生起させ、ディジタル伝送する際の伝送速度に制限
を与える。従って、極低損失光ファイバを用いても光フ
ァイバのもつ分散特性によって中継距離が制限されるこ
ともあり、光ファイバの分散特性の測定は伝送損失の測
定と同様非常に重要なことである。これらの測定は普通
短尺のファイバを使用して行い、得られた結果を長さの
比に基づいて長尺のファイバに適用しているので、この
場合短尺のファイバにおける小さな測定誤差も長尺のフ
ァイバの分散特性には大きな誤差となって現れてしまう
。以上の理由から短尺のファイバの分散特性の測定にお
いては、充分精度の高い測定装置が要求される。
従来のこの種の測定装置は第１図に示すように構成され
ている。ピコ秒光パルス発生器ｌから発生する光パルス
はビームスプリッタ２により２分岐され、一方は光遅延
路８を通ってカーシャッタ９に、他方は測定しようとす
る光ファイバ３に入る。カーシャッタ９は互いに直交し
た偏光子４゜５と、光力−効果により複屈折を生じる物
質で満たされたカーセル６とよりなり、光遅延路８を通
った光パルスが、カーセル６に入射したときにのみカー
セル６中の物質は複屈折を生じ、カーシャッタ９は開き
受光器７で受光されることになる。
ている。ピコ秒光パルス発生器ｌから発生する光パルス
はビームスプリッタ２により２分岐され、一方は光遅延
路８を通ってカーシャッタ９に、他方は測定しようとす
る光ファイバ３に入る。カーシャッタ９は互いに直交し
た偏光子４゜５と、光力−効果により複屈折を生じる物
質で満たされたカーセル６とよりなり、光遅延路８を通
った光パルスが、カーセル６に入射したときにのみカー
セル６中の物質は複屈折を生じ、カーシャッタ９は開き
受光器７で受光されることになる。
光ファイバ３を通った後の光パルスがカーシャッタ９の
開口時と一致し、最大のパワーが受光されるように例え
ばプリズムからなる光遅延路８を動かし、この光遅延路
８が基準とした点からどれだけ動いたかにより、基準点
からのパルスの遅延量が各波長ごとに測定され、その結
果から分散特性が求められる。この従来技術による測定
装置には、カーシャツタ開口のための光パルスのパワー
が数百ＭＷ／ｃｄ以上なければ光ファイバからの出力光
を効率良く通すことができず、また１μｍ以上の長波長
帯において精度良くピコ秒パルスのパワーを測定する受
光器７がない。このため、測定波長帯としては１ｐＴＩ
Ｉ以下に限られており、光フアイバ通信に有望視されて
いる１、３μｍ、 １．５５ｐｍ帯の波長での測定には
使用できないという欠点があった。
開口時と一致し、最大のパワーが受光されるように例え
ばプリズムからなる光遅延路８を動かし、この光遅延路
８が基準とした点からどれだけ動いたかにより、基準点
からのパルスの遅延量が各波長ごとに測定され、その結
果から分散特性が求められる。この従来技術による測定
装置には、カーシャツタ開口のための光パルスのパワー
が数百ＭＷ／ｃｄ以上なければ光ファイバからの出力光
を効率良く通すことができず、また１μｍ以上の長波長
帯において精度良くピコ秒パルスのパワーを測定する受
光器７がない。このため、測定波長帯としては１ｐＴＩ
Ｉ以下に限られており、光フアイバ通信に有望視されて
いる１、３μｍ、 １．５５ｐｍ帯の波長での測定には
使用できないという欠点があった。
（３）発明の目的
本発明は、これら従来技術の欠点を解決するために、カ
ーシャッタの代わりに非線形結晶を用い、被測定光伝送
媒体を通ってきた光を和周波光混合を用いて受光器の受
光可能な波長帯に変換させて測定する光分散測定装置を
提供するものである。
ーシャッタの代わりに非線形結晶を用い、被測定光伝送
媒体を通ってきた光を和周波光混合を用いて受光器の受
光可能な波長帯に変換させて測定する光分散測定装置を
提供するものである。
（４）発明の構成と作用
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の詳細な説明するための図であって、光
源となるピコ秒光パルス発生器１ａは、光周波数ωＩ（
波長λヨ＝光速Ｃ／周波数ω１）が一定の参照光パルス
を発生する光パルス発生器１−１と、その参照光パルス
に同期する波長可変な可変光パルスを発生するパラメト
リック発振器１−２とよりなっている。光周波数（以下
、単に「周波数」という）ω、の光パルスは、参照用と
して用いられるもので光遅延路８を通った後ビームスプ
リッタ１０を介して例えばＫＤＰやＬｉ１Ｏ３などの非
線形結晶１１に導かれる。一方、周波数ω、の参照光パ
ルスから得られた可変周波数ω２（波長λ２＝光速Ｃ／
周波数ω２）の可変光パルスは分散を測定しようとする
光ファイバ３に入り、その後、非線形結晶１１に入る。
源となるピコ秒光パルス発生器１ａは、光周波数ωＩ（
波長λヨ＝光速Ｃ／周波数ω１）が一定の参照光パルス
を発生する光パルス発生器１−１と、その参照光パルス
に同期する波長可変な可変光パルスを発生するパラメト
リック発振器１−２とよりなっている。光周波数（以下
、単に「周波数」という）ω、の光パルスは、参照用と
して用いられるもので光遅延路８を通った後ビームスプ
リッタ１０を介して例えばＫＤＰやＬｉ１Ｏ３などの非
線形結晶１１に導かれる。一方、周波数ω、の参照光パ
ルスから得られた可変周波数ω２（波長λ２＝光速Ｃ／
周波数ω２）の可変光パルスは分散を測定しようとする
光ファイバ３に入り、その後、非線形結晶１１に入る。
この非線形結晶１１は、入力となる周波数ω、と周波数
ω２の光パルスが非線形結晶１１中で重ならない場合に
は、出力としてω１゜ω２，２ω１，２ω２の周波数の
光パルスが発生するだけであるが、両入力光パルスが非
線形結晶１１中で重なった場合には、出力として上記周
波数の光パルス以外に周波数（ω１＋ω２）の強い光パ
ルスが発生する光非線形効果素子である。従って周波数
ω、ω２は既知であるため、（ω１＋ω２）の周波数の
みに注目して光遅延路８を動かし、２つのパルスの重な
る点を求めることができる。次に周波数ω２をΔωだけ
変化させ、（ω２＋Δω）の周波数をもつ光パルスを光
ファイバ３に入射させると、光ファイバ３のもつ分散特
性により周波数ω、と周波数（ω２＋Δω）の光パルス
の遅延量が異なり、両パルスは非線形結晶１１中で重な
らなくなる。そこで光遅延路８を動かしくω１＋ω２＋
Δω）の周波数に注目して両パルスの重なる点を求める
。この光遅延路８の位置が前回の位置から例えばＬだけ
ずれたとすれば、周波数ω２の光パルスと周波数（ω２
＋Δω）の可変光パルスとの遅延差はＬ／Ｃ（Ｃ：光速
）より求められる。Ｌは数十ミクロンの精度で測定可能
であるため、遅延量はピコ秒以下の精度で測定できるこ
とになる。このように周波数ω２を変えることにより、
各周波数での遅延着が測定でき、その値から光分散特性
を求めることができる。
ω２の光パルスが非線形結晶１１中で重ならない場合に
は、出力としてω１゜ω２，２ω１，２ω２の周波数の
光パルスが発生するだけであるが、両入力光パルスが非
線形結晶１１中で重なった場合には、出力として上記周
波数の光パルス以外に周波数（ω１＋ω２）の強い光パ
ルスが発生する光非線形効果素子である。従って周波数
ω、ω２は既知であるため、（ω１＋ω２）の周波数の
みに注目して光遅延路８を動かし、２つのパルスの重な
る点を求めることができる。次に周波数ω２をΔωだけ
変化させ、（ω２＋Δω）の周波数をもつ光パルスを光
ファイバ３に入射させると、光ファイバ３のもつ分散特
性により周波数ω、と周波数（ω２＋Δω）の光パルス
の遅延量が異なり、両パルスは非線形結晶１１中で重な
らなくなる。そこで光遅延路８を動かしくω１＋ω２＋
Δω）の周波数に注目して両パルスの重なる点を求める
。この光遅延路８の位置が前回の位置から例えばＬだけ
ずれたとすれば、周波数ω２の光パルスと周波数（ω２
＋Δω）の可変光パルスとの遅延差はＬ／Ｃ（Ｃ：光速
）より求められる。Ｌは数十ミクロンの精度で測定可能
であるため、遅延量はピコ秒以下の精度で測定できるこ
とになる。このように周波数ω２を変えることにより、
各周波数での遅延着が測定でき、その値から光分散特性
を求めることができる。
第２図の系統に従う場合には、被測定光伝送媒体の光分
散特性を高精度に測定することが可能であるが、被測定
光伝送媒体の外に参照用の光伝送路が必要であり、かつ
、外部環境条件の変化により両光伝送路間を伝播する参
照光パルスと測定用光パルスにばらつきが生じて誤差と
なってしまう。
散特性を高精度に測定することが可能であるが、被測定
光伝送媒体の外に参照用の光伝送路が必要であり、かつ
、外部環境条件の変化により両光伝送路間を伝播する参
照光パルスと測定用光パルスにばらつきが生じて誤差と
なってしまう。
本発明は、第２図の系統による測定装置のこの欠点を解
消することができるものであり、第３図はその実施例で
ある。この実施例では光源１ａからの周波数ω２の可変
光パルスと、波長一定（周波数ω、）の参照光パルスが
入射されている光遅延路８からのその参照光パルスによ
る出力とが、ビームスプリッタ１０により合成されて、
その合成出力が被測定光伝送路となる光ファイバ３に入
力されている。
消することができるものであり、第３図はその実施例で
ある。この実施例では光源１ａからの周波数ω２の可変
光パルスと、波長一定（周波数ω、）の参照光パルスが
入射されている光遅延路８からのその参照光パルスによ
る出力とが、ビームスプリッタ１０により合成されて、
その合成出力が被測定光伝送路となる光ファイバ３に入
力されている。
第２図では参照光パルスは光ファイバ３を通らず直接に
非線形結晶１１に導かれているが、可変光パルスと参照
光パルスの各波長が異なる場合には第３図のように参照
用光パルスを測定用光パルスと同様に光ファイバ３に通
して測定することも可能となり、これにより参照用光パ
ルスと測定用光パルスとのばらつきをなくすことができ
る。
非線形結晶１１に導かれているが、可変光パルスと参照
光パルスの各波長が異なる場合には第３図のように参照
用光パルスを測定用光パルスと同様に光ファイバ３に通
して測定することも可能となり、これにより参照用光パ
ルスと測定用光パルスとのばらつきをなくすことができ
る。
他の測定原理は第２図により説明されたものと同様であ
る。
る。
光ファイバのうちで伝搬可能なモードが１つしかないシ
ングルモードファイバでは、偏波面の方向によって伝搬
速度が異なることが知られているが、この速度差が理論
的には１０〜２０ピコ秒／ｋｍと小さく、今まで短尺の
ファイバでは測定不可能とされていたが、これらもこの
装置を用いることにより測定可能となる。また、短尺の
ファイバを使用しての張力による光ファイバの伸び率も
この装置を用いることによって正確に測定することがで
きる。
ングルモードファイバでは、偏波面の方向によって伝搬
速度が異なることが知られているが、この速度差が理論
的には１０〜２０ピコ秒／ｋｍと小さく、今まで短尺の
ファイバでは測定不可能とされていたが、これらもこの
装置を用いることにより測定可能となる。また、短尺の
ファイバを使用しての張力による光ファイバの伸び率も
この装置を用いることによって正確に測定することがで
きる。
（５）発明の詳細
な説明したように、本発明によれば非線形結晶を波長変
換とピコ秒シャッタ用として用いているため、合宿ピコ
秒パルスを用いての分散測定が不可能とされていたＩＰ
帯の分散が精度良く測定することができるほか、参照光
パルスと測定用光パルスとが同一光伝送路（光ファイバ
３）を伝搬するための外部環境変化に伴う誤差を防止す
ることができ、さらに使用するパルスのピークパワーが
数ＫＷ／ｃ＋ｆｌ程度でよいため扱いやすいという利点
がある。
換とピコ秒シャッタ用として用いているため、合宿ピコ
秒パルスを用いての分散測定が不可能とされていたＩＰ
帯の分散が精度良く測定することができるほか、参照光
パルスと測定用光パルスとが同一光伝送路（光ファイバ
３）を伝搬するための外部環境変化に伴う誤差を防止す
ることができ、さらに使用するパルスのピークパワーが
数ＫＷ／ｃ＋ｆｌ程度でよいため扱いやすいという利点
がある。
第１図は従来の光分散測定装置の１例を示す構成図、第
２図は本発明の詳細な説明するための系統図、第３図は
本発明の実施例を示す構成図である。 １．１ａ・・・光パルス発生器（光ｒＸ）、１−１・・
・光パルス発生器、 ■−２・・・パラメトリック発
振器（光波長変換器）、 ■−３・・・ビームスプリッ
タ、 ■−４・・・光波長変換器、２・・・ビームス
プリッタ、 ３・・・光ファイバ（被測定光伝送媒体
）、 ４，５・・・偏光子、６・・・カーセル、 ７・
・・受光器、８・・・光遅延路、９・・・カーシャッタ
、 １１・・・非線形結晶、 １０・・・ビームスプリンタ、 １２・・・受光器。
２図は本発明の詳細な説明するための系統図、第３図は
本発明の実施例を示す構成図である。 １．１ａ・・・光パルス発生器（光ｒＸ）、１−１・・
・光パルス発生器、 ■−２・・・パラメトリック発
振器（光波長変換器）、 ■−３・・・ビームスプリッ
タ、 ■−４・・・光波長変換器、２・・・ビームス
プリッタ、 ３・・・光ファイバ（被測定光伝送媒体
）、 ４，５・・・偏光子、６・・・カーセル、 ７・
・・受光器、８・・・光遅延路、９・・・カーシャッタ
、 １１・・・非線形結晶、 １０・・・ビームスプリンタ、 １２・・・受光器。
Claims (1)
- （１）短い時間幅の波長一定の参照光パルスと該参照光
パルスに同期しかつ異なる波長で短い時間幅の波長可変
の可変光パルスとを発生するための光源と、前記参照光
パルスが一端側に入射される遅延量可変の可変光遅延路
と、該可変光遅延路の他端側の出力と前記可変パルスと
が一端側に入射される被測定光伝送媒体と、前記被測定
光伝送媒体の他端側における各光出力パルスを受けとり
それらの各光パルスが重なったときに該各光パルスの該
波長に対応する各周波数の和の成分が最大出力となるよ
うに前記被測定光伝送媒体の他端側に配置された光非線
形効果素子と、該和の成分を検知するための受光器とを
備え、前記可変光パルスの波長を順次変化させたときの
前記波長に対応する各周波数に対して前記和の成分が最
大出力になるように調整される前記可変光遅延路の遅延
量から、前記被測定伝送媒体の光分散を測定するように
構成された光分散測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274543A JPH021526A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 光分散測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274543A JPH021526A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 光分散測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP287280A Division JPS56100324A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Measuring device for light dispersion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021526A true JPH021526A (ja) | 1990-01-05 |
| JPH0260972B2 JPH0260972B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=17543179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274543A Granted JPH021526A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 光分散測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021526A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0215259A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 画像形成装置および画像形成方法 |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP63274543A patent/JPH021526A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0215259A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 画像形成装置および画像形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260972B2 (ja) | 1990-12-18 |
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