JPH02251729A - 後方散乱光測定装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイ、バ中の特定光周波数領域にブリル
アン（Ｂｒ１１１ｏｕｉｎ）光・増幅状態を発生させて
微弱な後方レイリー（Ｒａｙｌａｌｇｈ）散乱光を検出
するための後方散乱光測定装置に関するものである。

（従来の技術） 単一モード光ファイバ伝送路の光損失分布や光フアイバ
中の破断点を検出する方法として、光源による光を被測
定光ファイバに入射させ、この光フアイバ中で発生する
後方レイリー散乱光を検出す４る方法がある（例えば、
Ｍ、に、ＢａｒｎＯ８ｋ１．＋３ｔ８．　。

ｏｐｔｉｃａｌ　　Ｎ５ｅｄｏｓａｌｎ　　ｒｅｆｌｅ
ｃｔｏｍｅｔｅｒ　　、Ａｐｐｌ、Ｏｐｔ、　、ｖｏｌ
、　１Ｂ（１９７７）Ｉ）Ｉ）、２３９５〜２３７９参
照）。この方法では、破断点位置の決定精度は、光源か
ら出射される光パルス幅に依存する。そのため、光パル
ス幅を狭くすると、光パルスの尖頭値が一定の条件では
、受光可能な後方散乱光強度は光パルス幅に比例して低
くなり、受光レベルの減少を招き、Ｓ／Ｎを劣化させ、
良好な信号検出が困難となる。

そこで、従来、被測定光ファイバをブリルアン光増幅が
可能な状態にすることにより、光損失のみで決定されて
いた後方レイリー散乱光成分に増幅成分を持たせて受光
レベルを改善し、高分解能で測定を行なう方法が提案さ
れていた。

第２図、この方法を適用した後方散乱光測定装置の第１
の従来例を示す構成図である。第２図において、１は第
１のレーザ光源で、後方レイリー散乱光発生用のプロー
ブ光（パルス光）Ｐ　を出「 射する。２は第２のレーザ光源で、被測定光ファイバＦ
Ｂ中でブリルアン光増幅状態にするための励起光（ＣＷ
光）Ｐ　を出射する。３は光周波数■ 調整装置で、第１及び第２のレーザ光源１，２による各
出射光の光周波数差が、被測定光ファイバＦＢ中で発生
するブリルアン光の光周波数シフト量と一致するように
調整する。４．５は光アイソレータ、６は合波器で、光
アイソレータ４及び５を通過した第１及び第２のレーザ
光源１，２によるプローブ光Ｐ　と励起光Ｐ　とを合波
する。７は光カップラ等による光結合器で、合波器６に
よる合波光を被測定光ファイバＦＢに入射させるととも
に、被測定光ファイバＦＢ中でブリルアン光増幅された
後方レイリー散乱光を光検出器８に入射させる。９は信
号処理装置で、光検出器８にて受光して検出した後方レ
イ゛リー散乱光に対応する電気信号を入力し、これに基
づいて後方レイリー散乱光の強度を算出処理する。

このような構成において、光周波数調整装置３により互
いの光周波数差がブリルアン光の光周波数シフト量と一
致するように調整された、第１及び第２のレーザ光源１
及び２によるプローブ光Ｐ　及び励起光Ｐ　は、光アイ
ソレータ４及び５ｒ　　　　　　　　　　　　　　　層 を介して合波器６に入射し、合波される。この合波光は
、光結合器７を通過して、被測定光ファイバＦＢに入射
される。これに伴ない、被測定光ファイバＦＢは、励起
光Ｐ　の作用を受けて、ブリルアン光増幅状態となる。

これにより、被測定光ファイバＦＢ中で発生した後方レ
イリー散乱光は増幅されて、被測定光ファイバＦＢの合
波光入射端から出射しする。この後方レイリー散乱光は
、光結合器７を介して光検出器８で受光されて電気信号
に変換され、信号処理装置９によって後方レイリー散乱
光の強度が算出される。このようにして、第２図の装置
では、Ｓ／Ｈの向上を図り、良好な信号検出を行なって
いた。

また、第３図は、後方散乱光測定装置の第２の従来例を
示す構成図である。本節２の従来例では、第１のレーザ
光源によるプローブ光Ｐ　を、被測走光ファイバＦＢの
一端面から入射させて、ブリルアンシフトした周波数を
もつ後方レイリー散乱光を生じさせ、一方、光周波数調
整装置３により、この光周波数と一致させた第２のレー
ザ光源２によるポンプ光Ｐ　を、被測定光ファイバＦＢ
の他端面から入射させて後方レイリー散乱光をブリルア
ン光増幅させ、後方レイリー散乱光の検出を行なうよう
にしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の装置では、後方レイリー散乱光発
生用及びブリルアン光増幅用の２個のレーザ光源１．２
を必要とし、かつ、これらレーザ光源１．２によるプロ
ーブ光Ｐ　と励起光Ｐ　と「　　　　　　　　　　　　
　　　Ｉ を合波する合波器６が必要不可欠となっている。

そのため、レーザ発振周波数を設定するには、各々の発
振光をモニタする・などして光周波数を調整する複雑な
装置が必要どなり、また、合波器６による過剰損失や１
反射光を生じ、高分解能の破断点検出並びに高精度の光
損失測定を行なえないという問題点があった。さらに、
レーザ光源１．２への戻り光を抑制するために、光アイ
ソレータが各レーザ光源毎に必要となり、部品点数の増
加を招くという欠点があった。

また、後者の装置では、プローブ光Ｐ　と励起ｒ 光Ｐ　とを被測定光ファイバＦＢの両端面に対向■ するように入射させるため、例えば、管路や海底に布設
した光フアイバケーブルの特性を評価するには、遠く離
れた（例えば、１００１Ｏ１）両端から同時に測定を行
なわなければならないという欠点がある。また、被測定
光ファイバＦＢの途中が破断されている場合には、原理
的にブリルアン光増幅を行なうことは不可能であり、適
用可能な測定が制限されてしまうという欠点があった。

本発明は、かかる事・情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、一つの光源による光パルスにより後方レイ
リー散乱光の発生と光ファイバのブリルアン光増幅状態
を誘起でき、検出した後方レイリー散乱光のＳ／Ｎ劣化
をきたすことなく、高分解能の破断点検出並びに高精度
の光損失測定を行なうことのできる後方散乱光測定装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）では、被測定光
ファイバ中に後方レイリー散乱光を発生させるための光
パルスと前記被測定光ファイバ中にブリルアン光増幅状
態を誘起させるための励起光パルスとを発生する光源と
、前記光源により発生する光パルスと励起光パルスとの
光周波数差が、前記被測定光ファイバ中で発生するブリ
ルアン光の光周波数シフト量と一致するように調整する
光パルス調整手段と、前記被測定光ファイバ中で発生し
、該被測定光ファイバから出射した後方レイリー散乱光
を前記光源による出射光パルスの入射方向とは異なる方
向に分離させる光分離手段と、前記光分離手段により分
離された後方レイリー散乱光の強度を検出する検出手段
と、前記検出手１段による検出信号に基づいて後方レイ
リー散乱光の強度を算出する信−号処理手段とを備えた
。

また、請求項（２）では、前記光源からの出射光パルス
を増幅して前記被測定光ファイバに入射させる光増幅手
段を備えた。

また、請求項（３）では、前記光分離手段と前記検出手
段との間に後方レイリー散乱光を増幅する光増幅手段を
配置した。

（作　用） 請求項（１）によれば、光源により発生する光パルスと
励起光パルスが、光パルス調整手段により、互いの光周
波数差が、被測定光ファイバ中で発生するブリルアン光
の光周波数シフト量と一致するように調整されて出射さ
れる。これら光源から出射された光パルス及び励起光パ
ルスは、被測定光ファイバの一端面に入射される。これ
に伴ない、光パルスが被測定光ファイバ中を伝搬し、後
方レイリー散乱光が発生する。

これとほぼ同時に、被１１１ｊ定光フアイバは、励起光
パルスによりブリルアン光増幅状態に誘起される。これ
により、被測定光ファイバ中で発生した後方レイリー散
乱光は、被測定光ファイバ中でブリルアン光増幅作用を
受けて、被測定光ファイバの一端面から出射する。

被ａｌＪ定光ファイバから出射した後方レイリー散乱光
は、光分離手段によって光源による各出射光パルスの入
射方向とは異なる方向に分離されて、検出手段に入射さ
れる。これにより、検出手段において、後方レイリー散
乱光の強度が検出され、この検出信号が、信号処理手段
に入力される。信号処理手段は入力した検出信号に基づ
いて、後方レイリー散乱光の強度を算出する。

また、請求項（２）によれば、光パルス調整手段によっ
て調整され、光源から出射された光パルス及び励起光パ
ルスは光増幅手段で増幅作用を受けた後、・被測定光フ
ァイバに入射される。

また、請求項（３）によれば、被測定光ファイバ中で発
生し、ブリルアン光増幅作用を受け、上記したように、
被測定光ファイバに出射され、光分離手段で分離された
後方し′イリー散乱光は、光増幅手段により増幅作用を
受けた後、検出手段に入射される。

（実施例） 第１図は、本発明に係る後方散乱光ＤＪ定装置の第１の
実施例を示す構成図であって、従来例を示す第２図と同
一構成部分は同一符号をもって表す。

即ち、ＦＢは被測定光ファイバ、１ａはレーザ光源で、
例えば、単一モードで発振する狭スペクトル線幅な半導
体レーザ（例えば、ＤＦＢ−ＬＤ）からなり、後記する
光パルス調整装置３ａにより調整される注入電流に基づ
いた、被測定光ファイバＦＢ中に後方レイリー散乱光を
発生させるための光パルスＰＲと被測定光ファイバＦＢ
中にブリルアン光増幅状態を誘起させるための励起光パ
ルスＰＭとを発生する。３ａは光パルス調整装置で、レ
ーザ光源１ａにより発生する光パルスＰＲと励起光パル
スＰＭとの光周波数差が、被測定光ファイバＦＢ中で発
生するブリルアン光の光周波数シフト量と一致するよう
にレーザ光源１ａに印加されるパルスの電流値を調整し
て、レーザ光［１ａにより発生するパルスパターン、パ
ルスの光周波数、パルスの繰り返し条件等を調整する。

４は光アイソレータ、７は光結合器（光分離手段）で、
レーザ光源１ａによる光パルス（ＰＲ十ＰＭ）を被測定
光ファイバＦＢに入射させるとともに、被測定光ファイ
バＦＢ中でブリルアン光増幅された後方レイリー散乱光
を分離する。８は光検出器で、光結合器７で分離された
後方レイリー散乱光を受光してその強度に相当する電気
信号である検出信号ＤＴに変換する。９は信号処理装置
で、光検出器８による検出信号ＤＴに基づいて、後方レ
イリー散乱光の強度を算出する。なお、光パルス調整装
置３ａは、信号処理装置９と同期して作動する。

次に、上記構成による動作を、第４図及び第５図の光パ
ルスパターン図に基づいて、順を追って説明する。

まず、光パルス調整装置３ａにより、レーザ光源１ａに
て光パルスＰ　及び励起光パルスＰＭの各光パルス毎に
固有の光周波数を有する光パルスパターンを発生するよ
うに゛、変調が行なわれる。

例えば、第４図に示すように、光パルスＰＲと励起光パ
ルスＰＭに対する光パルス幅をＷｌ　、Ｗ２、光周波数
をν　、ν２として発生され、出射される。

このように設定された光パルスＰＲ及び励起光パルスＰ
Ｍは、光アイソレータ４、光結合器７を介して、被測定
光ファイバＦＢに入射される。これに伴ない、光パルス
ＰＲが被測定光ファイバＦＢ中を伝搬し、後方レイリー
散乱光を発生する。

発生した後方レイリー散乱光は、後記するブリルアン光
増幅作用を受けて被測定光ファイバＦＢから出射し、光
結合器７により、光パルスＰＲ及び励起光パルスＰＭの
入射方向とは異なる方向に分離され、光検出器８に出射
される。

この時、検出される後方レイリー散乱光の電力ＰＢＳは
、次式のように、 ・・・　（１） と表される。但し、Ｐｉは光パルスＰＲの尖頭値、Ｖｑ
は被測定光ファイバＦＢ中の光の群速度、α７はレイリ
ー散乱係数、Ｓは全レイリー散乱量のうち後方へ散乱さ
れる光量の割合、αは被測定光ファイバＦＢの損失、２
は被測定光ファイバＦＢの入射端から後方レイリー散乱
が発生する位置までの距離をそれぞれ示している。

一方、単一縦モードで発振し、しかも発振スペクトル線
幅が狭いレーザ光が入射する場合、数ｍＷの入射励起光
電力で容易に後方ブリルアン増幅光を発生する。その場
合ブリルアン光増幅による利得Ｇは、次式 ％式％（２） で表される。但し、ｇはブリルアン利得係数、Ｚｅは導
波モードに対す実効的な長さで、次式２式％（３） で表される。また、後方ブリルアン散乱は、励起光周波
数に対して低周波数側に周波数シフトした領域で発生す
る。このブリ・ルアンシフト量をνＢとすると、波長λ
−０，８，１，３，１，８５ｐ　ｍの各波長に対してν
ｏ　−２−１，１３，１１Ｇｊｌｚである。

これから、励起光パルスＰＭによるブリルアン光増幅利
得Ｇは、一般に、Ｗｌ　、Ｗ２をそれぞれ光パルスＰ　
を励起光パルスＰＭの幅として、次式に示すように、 Ｇ　−ｅｘｐ（ｇ　ＺｅＰ２　°Ｗ２　　　、　　１　
　　、、、（４゜Ｗｌ　＋Ｗ２　　　　　Ａ、ｆ。

と表される。但し、Ｐ２は励起光パルスＰＭの尖頭値を
示している。

ここで、光パルスＰＲと励起光パルスＰＭの光周波数ν
　及びν２をシ２−シ１−シＢとなるよう設定すると、
光パルスＰＲの後方レイリー散乱光が、励起光パルスＰ
Ｒにより被測定光ファイバＦＢ中でブリルアン光増幅さ
れることになる。このブリルアン光増幅された後方レイ
リー散乱光バｅｘｐ（ｇ　Ｚｅ　−Ｐ２　°Ｗ２　　　
　１　　）Ｗｌ　＋Ｗ２　　　　　Ａ、、。

・・・（５） で表される。

例えば、ブリルアンシフト量νＢは波長λ−１，５５μ
ｍに対して約１１ＧＨｚであるので、光パルスＰＲの光
周波数を励起光パルスＰＭのそれより１１ＧＨｚ低周波
側に設定する。ブリルアン利得幅ΔνＢは、通常、約１
００　Ｍｌｌｚ　（Ｎ、５ｈ１ｂａｔａ、ｅｔ　ａｌ、
Ｏｐｔ、Ｌｅｔｔ、ｖｏｌ、ｆ３．ｐ、５９５．１９８
８）であるので、ブリルアン光増幅を行うためには、光
周波数−１００Ｍｔｌｚ以内の精度で設定する必要があ
る。

レーザ光源１ａとして、上記したように単一モードで発
振する狭スペクトル線幅な半導体レーザ（例えばＤＰＢ
−ＬＤなど）を用いると、レーザのＦＭ変調特性からレ
ーザに印加するパルスの電流差を約１１ｍＡとすること
により、容易に光パルス毎に光周波数１１ＧＨｚシフト
した光パルスを発生させることができる。

このように、被測定光ファイバＦＢ中で発生し、ブリル
アン光増幅作用を受゛けた後方レイリー散乱光は、光検
出器８で受光されて、その強度に応じた電気信号である
検出信号ＤＴに変換される。この検出信号ＤＴは信号処
理装置９に入力され、ここで後方レイリー散乱光の強度
が算出される。

次に、破断点位置の検出について説明する。被測定ファ
イバＦＢの長さをＬとすると、光パルスＰＲの後方レイ
リー散乱光が、長さしから入射端に戻るまでの時間から
励起光パルスＰＭの　幅Ｗ２は、次式で示すように、 Ｗ２≧ｚｎＬ／Ｃ−（６） と表すことができる。但し、ｎは光ファイバの屈折率、
Ｃは光速を示している。例えば、３００ｋｍの被測定光
ファイバＦＢに対しては、Ｗ２≧３×１Ｏ−３（Ｓ）、
５００ｋｌの被測定光ファイバＦＢに対しては、Ｗｌ≧
５ｘｌＯ−３（Ｓ）となる。通常、後方レイリー散乱光
発生用光パルスＰＲとして、光パルス幅はＷｌ−４μｓ
程度である。従うて、レーザ光源１ａから出射される光
パルスＰＲ及び励起光パルスＰＭは、Ｗｌ−４μｓ、Ｗ
２ｍ３ｇ＋ｓ、（Ｌｍ３００ｋｍ）、Ｗｌ−４μｓ、Ｗ
２　ｍ５■ｓ（Ｌ−５００ｋｍ）の固定パターンの繰り
返しとなる。この時、繰り返し周波数はそれぞれ、約３
００Ｈｚ、　　２００Ｈｚに相当する。このように、光
周波数ν　及びν２の両光パルスに対しパルス間隔を設
定することで、ブリルアン光増幅された光パルスＰＲの
後方レイリー散乱光の波形により破断点の位置を測定す
ることができる。

この時、光パルスＰＲの後方レイリー散乱光は、励起光
パルスＰＭが被測定ファイバＦＢに入射した時点から、
光パルスＰＲの遠端の後方レイリー散乱光が入射端に戻
るまで、常時、ブリルアン光増幅されることになるので
、ブリルアン光増幅された後方レイリー散乱光パワーＰ
ＢＳ、Ｂｒは次式のように表すことができる。

ｅｘｐ　　（ｇＺｅＰ２　／Ａ　　　　）　　　　　　
　−（７）ｒｒ これはＣＷ光で被測定光ファイバＦＢをブリルアン光増
幅状態に励起した・場合とほぼ同等であ・ることを意味
し、ブリルア゛ン光増幅用に光パルス（ＰＭ）を用いた
。ことによる劣化は生じないことを意味している。

次に、光損失値αの測定について説明する。第１図の構
成において、励起光パルスＰＭの一部の光周波数をシフ
トしたパルスパターンを用いると、周波数シフトした部
分では、光パルスＰＲの後方レイリー散乱光はブリルア
ン光増幅を受けない。

そこで、第５図に示すように励起光パルスＰＭを光周波
数ν　、ν　の小パルスＰ　　、Ｐ　　に分割２　　８
　　　　　　　Ｍ２　　　Ｍ３したパルスパターンを例
えば交互に発生させると、ブリルアン光増幅された後方
レイリー散乱光パワｃｘｐ（ｇ　Ｚｅ　−Ｐ２会Ｗ２°
　　　１　）Ｗ２°＋Ｗ３　　　　Ａ、ｒ。

・・・　（８） で表される。ここで、光周波数ν２の励起光パルスＰ　
の全パルス幅をＷ２′、光周波数ν３の励起光パルスＰ
　の全パルス幅をＷ３とし、Ｗ２１１１１Ｗ２’＋Ｗ３
なる関係があるとする。式（８）から後方レイリー散乱
光パワーＰＢＳ、Ｂｒの波形は、単純に指数関数的減衰
を示さないことが分かる。

ｗ２°　　　−Ｘとすると、式（８）の指数間Ｗ２°＋
Ｗ３ 数の引数φは、 φ−−２ａｚ　＋　ｇＺｅＰ２　Ｘ　　　１・・・（９
）ｅｒｒ となる。二つの異なるＸｉ、Ｘ２に対して、引数φの前
記距離Ｚに対する極値条件を満足する被測定光ファイバ
ＦＢの長手方向の位置をそれぞれＺｌ、及びＺ２とする
と、光損失αは、次に示すように、 （１−１ｊ２ｎ（Ｘ２　）　　−（１０）Ｚ２−ＺＩ　
　　　　　　　Ｘｉ と表される。

従って、（１０）式より得られた後方レイリー散乱光波
形から極値を与える位置Ｚ１及びＺ２を求めることによ
り、励起光パルスＰＭの一部の光周波数をシフトさせた
割合Ｘｉ’、Ｘ２を用いて、光損失値αを評価すること
ができる。この時、光パルスＰＲの後方レイリー散乱光
が増幅されないようにするため、励起光パルスＰ　の光
周波数ν３は励起光パルスＰＭ２の光周波数Ｐ２により
±１００Ｈ１ｌｚ以上シフトさせる必要がある。また、
光パルス幅Ｗ３の部分で光出力を零としたパターンを用
いることも有効である。このように本構成では、励起光
パルスＰＭを、さらに小パルスＰＭ２と１Ｍ３とに分解
したパルスパターンを用いることで光損失を測定するこ
とができる。

また、この評価方法の他に得られた波形を式（７）を用
いて最小二乗近似し、光損失値αを算出することもでき
る。

さらに、光パルス調整装置３ａによりレーザ光源から光
周波数ν　、ν２　（シ２−シｌ−シＢ）のＭ系列等の
相関処理に適した符号を有する光パルスパターンを発生
させることにより、光フアイバ中でブリルアン光増幅さ
れた後方レイリー散乱光のパルスパターンと、レーザ光
源１ａへ印加したパルスパターンの一部を参照符号とし
て信号処理装置９においてビット遅延させ、各距離にお
ける相関値を測定することにより、後方散乱量を求める
ことかできる。この後方レイリー散乱光の分布から破断
点の位置や光ファイバの損失値を測定することができる
。

次に、光ファイバを縦続に多段接続した場合の光ファイ
バの特性測定について説明する。光ファイバでは、光フ
ァイバの構造、コアの材料等によりブリルアンシフト値
νＢ及びブリルアン利得値Δν８の形状や分布が異なる
。さらに、同一の構造パラメータのファイバであっても
製造条件により、これらの値は異なる（Ｎ、５ｈ１ｂａ
ｔａ　ｅｔ　ａｌ、０ＰＴＩｃＳ　ＬＣＴＴＥＲ，ｐｐ
、　５９５〜５９７．１９８８．参照）。特に、Ｓ　ｉ
　０２とコア材とした石英系光ファイバでは、ブリルア
ン利得は１本であるが、Ｇ　ｅ　Ｏ２−Ｓ　ｈ０２をコ
ア材とした分散シフトファイバでは、コア中を導波する
複数の音響波モードとＨＥ　１１モードとの相互作用に
より複数の利得ピークが発生する（例えば約３本）。

そこで、これらの光ファ゛イバを、長尺接続した伝送路
においては、第１図の構成における光パルスＰ　及び励
起光パルスＰＭの設定周波数を変化させ、光周波数差（
νＢ）を調整することで、所望の光ファイバのみをブリ
ルアン光増幅状態とし、そこでの後方レイリー散乱光を
検出することで、光ファイバの種類、構造を決定できる
だけでなく、所望の光ファイバにおける破断点、損失値
を測定することが可能となる大きな利点がある。

第６図は、本発明に係る後方散乱光測定装置により得ら
れる後方レイリー散乱光波形の光フアイバ入射端からの
距離に対する関係を示す特性図であり、−例として、波
長１．５５μｍ１光損失α−０，１８ｄＢ／　ｋｍ、光
パルス幅Ｗ１−４μｓ、Ｗ２−３ｍｓの場合における後
方レイリー散乱光波形を、パラメータＸに対して計算し
た値を示している。

ここで、Ｘ−１は励起光パルス入力Ｐ　Ｍ−１０ｍＷに
相当するブリルアン光増幅された後方レイリー散乱光波
形であり、以下、それぞれ光周波数ν　の光パルス幅Ｗ
２’のＷ２に対する割合を変化させた時に対応した波形
である。Ｘ−０はブリルアン光増幅によらない後方レイ
リー散乱光波形である。

本発明では、ブリルアン光増幅効果を利用しているので
、第６図から分かるように、距離２に対して単純な指数
関数的な減衰を示さない。例えば、Ｘ−Ｏ，Ｓ及び０，
６に対する後方レイリー散乱光波形における極大値に対
して距離の差は、ＺＩＺ２−７．０８ｋｌである。この
値を式（ｌＯ）に代入することにより、光ファイバの光
損失値αをα−０，１８ｄＩ３／ｋｍと評価することが
できる。

第７図は、本発明に係る後方散乱光測定装置のｍ２の実
施例を示す構成図である。本第２の実施例と前記第１の
実施例の異なる点は、光アイソレータ４と光結合器７間
並びに光結合器７と光検出器８間に半導体レーザあるい
は光ファイバからなる光増幅器１０及び１１をそれぞれ
配置したことにある。

本第２の実施例では、このような構成にすることにより
、前記第１の実施例の効果に加えて、レーザ光源１ａか
らの出射光゛パルスＰ　　、Ｐ　　ある１Ｍ いは後方レイリー散乱光、またはそれらを同時に光増幅
器１０．１１により増幅することにより、光検出器８に
入射する後方レイリー散乱光を増幅し、さらに長尺の光
フアイバ伝送路における高分解能の破断点検出並びに高
精度の光損失測定を行うことができる効果がある。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）によれば、被測定光
ファイバ中に後方レイリー散乱光を発生させるための光
パルスと前記被測定光ファイバ中にブリルアン光増幅状
態を誘起させるための励起光パルスとを発生する光源と
、前記光源により発生する光パルスと励起光パルスとの
光周波数差が、前記被２１−１定光フアイバ中で発生す
るブリルアン光の光周波数シフト量と一致するように調
整する光パルス調整手段と、前記被測定光ファイバ中で
発生し、該被測定光ファイバから出射した後方レイリー
散乱光を前記光源による出射光パルスの入射方向とは異
なる方向に分離させる光分離手段と、前記光分離手段に
より分離された後方レイリー散乱光の強度を検出する検
出手段と、前記検出手段による検出信号に基づいて後方
レイリー散乱光の強度を算出する信号処理手段とを備え
たので、Ｓ／Ｎ劣化をきたすことなく後方レイリー散乱
光を高分解能、かつ、高感度で検出できる。

かつ、光パルス調整手段によって光源に′より発生する
光パルス及び励起光パルスの各パルスパターンを所望の
パターンに調整することにより、光フアイバ伝送路の光
損失分布の測定、破断点や接続点の位置検出、さらには
、光ファイバの種類や構造を求め、破断点の高精度位置
検出を可能とすることができる利点がある。

また、請求項（２）によれば、光源からの出射光パルス
を光増幅手段で増幅した後に、被測定光ファイバに入射
させることができるので、上記請求項（１）の効果に加
えて、長距離光フアイバ伝送路における高分解能の破断
点検出並びに高精度の光損失測定を行なうことができる
。

さらに、請求項（３）によ訊ば、後方レイリー散乱光を
光増幅手段で増幅し゛た後に、検出手段で検出すること
ができるので、上記請求項（１）または請求項（２）の
効果に加えて、より高分解能の破断点検出並びに高精度
の光損失測定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る後方散乱光測定装置の−実施例を
示す構成図、第２図は後方散乱光１１１Ｊ定装置の第１
の従来例を示す構成図、第３図は後方散乱光！１−１定
装置の第２の従来例を示す構成図、第４図及び第５図は
本発明に係る光パルスパターン図、第６図は本発明に係
る後方散乱光測定装置により得られる後方レイリー散乱
光波形の光フアイバ入射端からの距離に対する関係を示
す特性図、第７図は本発明に係る後方散乱光測定装置の
第２の実施例を示す構成図である。 図中、１ａ・・・レーザ光源、３ａ・・・光パルス調整
装置、４・・・光アイソレータ、７・・・光結合器（光
分離手段）、８・・・光検出器（検出手段）、９・・・
信号処理装置、１０．１１・・・光増幅器。 特許出願人　　日本電信電話株式会社 代理人　弁理士　　吉　　１）　精　　孝第 図 ５カ席１ルス メジＵ３レス 本発明に係る光ベルスノ炒−ン図 第 図 本発明に係る光ベルスノ炒−ン図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定光ファイバ中に後方レイリー散乱光を発生
   させるための光パルスと前記被測定光ファイバ中にブリ
   ルアン光増幅状態を誘起させるための励起光パルスとを
   発生する光源と、 前記光源により発生する光パルスと励起光パルスとの光
   周波数差が、前記被測定光ファイバ中で発生するブリル
   アン光の光周波数シフト量と一致するように調整する光
   パルス調整手段と、 前記被測定光ファイバ中で発生し、該被測定光ファイバ
   から出射した後方レイリー散乱光を前記光源による出射
   光パルスの入射方向とは異なる方向に分離させる光分離
   手段と、 前記光分離手段により分離された後方レイリー散乱光の
   強度を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出信号に基づいて後方レイリー散
   乱光の強度を算出する信号処理手段とを備えた ことを特徴とする後方散乱光測定装置。
2. （２）前記光源からの出射光パルスを増幅して前記被測
   定光ファイバに入射させる光増幅手段を備えた請求項（
   １）記載の後方散乱光測定装置。
3. （３）前記光分離手段と前記検出手段との間に後方レイ
   リー散乱光を増幅する光増幅手段を配置した請求項（１
   ）または請求項（２）記載の後方散乱光測定装置。