JPH03175333A - 光伝送線路測定器 - Google Patents

光伝送線路測定器

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JPH03175333A
JPH03175333A JP32308589A JP32308589A JPH03175333A JP H03175333 A JPH03175333 A JP H03175333A JP 32308589 A JP32308589 A JP 32308589A JP 32308589 A JP32308589 A JP 32308589A JP H03175333 A JPH03175333 A JP H03175333A
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Kiyoshi Takai
潔 高井
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直 杉山
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光伝送線路の障害点測定装置で特に近距離の
障害点を測定するものに関する。
〈従来の技術〉 光ファイバの破断点等を検出するために、光ファイバの
一端から光パルスを送り、後方散乱光を観測する0TD
R(Optical Tine Donain Ref
lectar )が従来から用いられている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、0TDRは破断点からの後方散乱光の時
間遅れを測定しているため、短距離(5m以下)の測定
は不可能である。
本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、光伝送線路の短距離の破断点の位置を測定可能な
破断点測定装置を実現することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明の#1は入射光の少なくとも一部を反射するミラ
ーと光伝送線路の障害点との間で光源からの光を干渉さ
せ、光源の光周波数を掃引したときの干渉光出力から前
記ミラーと前記障害点との間の共振器長を演算すること
により、障害点位置を測定するように構成したことを特
徴とする光伝送線路測定器に関する。
本発明の第2は光源と、この光源の出力波長を掃引する
掃引手段と、前記光源の出力光を入射する光分岐手段と
、この光分岐手段の出力光を入射してその透過光を光伝
送線路に導くハーフミラ−と、このハーフミラ−と前記
光伝送線路の障害点との間で干渉した光が前記ハーフミ
ラ−を介して前記分岐手段に戻り前記光源からの光と分
離された後入射する受光素子と、この受光素子の出力が
示す干渉ピーク同士の間隔から前記障害点の位置を演算
する演算手段とを備えたことを特徴とする光伝送線路測
定器に存する。
本発明の第3は後面に反射ミラーを有する半導体レーザ
と、この半導体レーザの出力周波数を掃引する掃引手段
と、前記半導体レーザの前面からの出射光を2つに分岐
して一方の出力光を前記光伝送線路に導く光分岐手段と
、この光分岐手段の他方の出力光を入射する光スペクト
ル線幅測定装置と、前記反射ミラーと前記障害点との間
の干渉により生ずる前記光スペクトル線幅測定装置の出
力変化から前記障害点の位置を演算する演算手段とを備
えたことを特徴とする光伝送線路測定器に間する。
く作用〉 本発明によれば、ミラーと障害点との間の距離に対応し
て干渉周波数の間隔が変化するので、この間隔から障害
点の位置を演算することができる。
〈実施例〉 以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第1図は本発明に係る光伝送線路測定器の第1の実施例
を示す構成ブロック図である。半導体レーザ駆動電′a
11は光源を構成するDFB半導体レーザ1の注入th
 mを駆動する。半導体レーザ1を出射した光はコリメ
ートレンズ2で平行光にされ、戻り光防止用の光アイソ
レータ3を通って、光分岐手段を構成するビームスプリ
ッタ4に入射する。ビームスプリッタ4を透過した光は
レンズ5で絞られ、ハーフミラ−6を介して被測定ファ
イバ7に入射する。被測定ファイバ7の破断点Aからの
後方散乱光は干渉後ハーフミラ−6を透過し、レンズ5
で平行光となり、ビームスプリッタ4で反射し、受光素
子を構成するフォトダイオード8に入射する。フォトダ
イオード8の出力はフィルタ付カウンタ9で計数され、
さらに演算表示部10で破断点Aの位置が演算され、表
示される。
また演算表示部10は半導体レーザ駆動電源11に電流
値の指示を与えることにより、光源の出力周波数を掃引
する掃引手段をも構成する。
上記の構成の光伝送線路測定器の動作を次に説明する。
この光伝送線路測定器は、半導体レーザ1の駆動電流を
変えることにより、発振波長を変化させ、ハーフミラ−
6と被測定ファイバ7の破断点Aとで形成される共振器
の共振器長を測定することにより、短距離の破断点位置
を正確に測定するものである0周波数が掃引された光が
ハーフミラ−6を介して被測定ファイバ7に入射すると
、破断点Aとハーフミラ−6との間における干渉により
、ハーフミラ−6からビームスプリッタ4へ戻る光は上
記共振器長に対応した周波数間隔で干渉ピークを生じる
。被測定ファイバ7の直前に配!したハーフミラ−6と
破断点Aとの間で形成される共振器の出力が強められる
条件は、共振器長すなわちハーフミラ−6と破断点Aと
の間の距離を2、光速をC2半導体レーザ1の発振周波
数をf、光ファイバ7の屈折率をnとすると、次式で表
される。
g=m(c/2f)(1/n)     =11)ただ
しm=1.2.3・・・ ここで半導体レーザ1の発振周波数を変化させ、次に出
力が強められるときの発振周波数をf−とすると、 R=c/2n (f−f −)      −(2>と
なる、したがって第3図に示すように、半導体レーザ1
の注入電流と中心波長の関係が分かっていれば、f−f
−の値を知ることができ、共振器長2を測定することが
できる0、tた半一体レーザ1の中心波長が分かってい
なくても、第3図の傾き(ここでは約1.3GHz/m
A)が分かっていれば測定可能である。
ここで実際の動作例を以下に示す。
(イ)半導体レーザ1の注入電流を例えば30mAから
10mA/秒で上げてゆき、このときのフォトダイオー
ド8の出力が第2図の12のようになっなとする。
(ロ)この出力はフィルタ付カウンタ9においてフィル
タでスロープ成分13を取除さ、カウンタで計数され2
力ウント/秒となる。
(ハ>SX表示部10で(イ)および(ロ)の数値を用
いてピークからピーク迄の電流fii 5 m Aを求
め、レーザ発振周波数差 1.3GHz/mAx5mA より、共振器長Pは g=3x108/2x1.3x5G 0.02m となる、なお半導体レーザ1に電流が流れ過ぎないよう
に、演算表示部10より駆動電源11にリミッタをかけ
ている。
上記の手順により、半導体レーザ1の電流掃引幅を30
〜160mA(周波数差で180GHz)、レーザ線幅
をIMHzとしたとき、最短測定距離(OTDRでデッ
ドゾーン)は掃引幅で決まり、0.5mm、最長測定距
離は線幅で決まり、100mとなる。ただし最長測定距
離は、現在数も線幅の狭い(1kHz )半導体レーザ
を用いれば、1100k迄測定可能となる。
このような構成の光伝送線路測定器によれば、光源の波
長を変えて、干渉法を用いることにより、被測定ファイ
バの短距離の破断点の位置を高精度で測定することがで
きる。
また光分岐手段として、ビームスプリッタの代りに超音
波光変調器を用いて出射光に変関をかけ、受光素子の出
力をロックインアンプで同期検波すれば、S/N比が向
上する。
またフィルタ付きカウンタの代りにA/D変換器を用い
てコンピュータで演算処理してもよい。
また破断点が多数個ある場合にも、FFTアナライザを
用いて破断点の分布を知ることができる。
第4図は本発明に係る光伝送線路測定器の第2の実施例
を示す構成ブロック図である。第1図と同じ部分は同一
の記号を付しである。半導体レーザ駆動電源11は演算
表示部20の指示に基づいて、DFB半導体レーザ1を
ある電流で発振させる。ここでDF8半導体レーザ1は
少なくともレーザ光の一部を反射する後面のミラーと反
射を抑えな前面の端面を備えている。DFB半導体レー
ザ1の前面の端面から出射された光はレンズ2で平行光
にされ、光アイソレータ13に入射する。
ここで光アイソレータ13はアイソレーション比が20
〜30dB程度で、DFB半導体レーザ1に戻り光を与
えて半導体レーザ1の後面のミラーと被測定光ファイバ
破断点との間で共振器を形成するとともに、半導体し〜
ザ1の破損あるいは劣化を防止するためのものである。
光アイソレータ13を通過した光はビームスグリツタ1
4で2つに分岐され、一方の出射光(透過光)はレンズ
5で絞られ、被測定光ファイバ7に入射する。被測定光
ファイバ7の破断点Aで生じた後方散乱光は元の経路を
たどってDFB半導体レーザ1に戻る。
ビームスプリッタ14の他方の分岐光(反射光)はアイ
ソレーション比が30〜60dBの光アイソレータ23
を通り、レンズ15で絞られ、光ファイバ21を介して
光スペクトル線幅測定装置22に入射する。光スペクト
ル線幅測定装置22はこの入射光の光スペクトル線幅を
測定し、その出力に基づいて演算表示部20が破断点A
の位置を演算する。
上記のような構成の光伝送線路測定器の動作を次に説明
する。演算表示部20は特定のレーザ周波数における光
スペクトル線幅出力を入力した後、半導体レーザ駆動電
源11に指示を出して半導体レーザ1の駆動電流を変化
させ、異なったレーザ周波数における光スペクトル線幅
を入力する。以下同様に半導体レーザ駆動電源11に順
次指示を出して、半導体レーザ1の駆動電流値を変化さ
せ、変化するレーザ周波数に対応する各周波数光スペク
トル線幅を入力する。スペクトル線幅はレーザの発振周
波数に対して一定周波数て変化するので、この周期を演
算表示部20で測定し、(2)式を用いて半導体レーザ
1(の後面の端面)と被測定ファイバ7中の破断点Aの
間の距IIQを測定することができる。この距離eから
半導体レーザ1と光ファイバ7入射口との間の距離を引
算すれば、被測定光ファイバ7における破断点距離を求
めることかできる。g/Jえば第5図のようなスペクト
ル線幅データが得られた場合、(2)式に代入すると、 g=(3X10β)/(2X10.8X1.5)=9.
 3mm となる、なお第5図において、半導体レーザ1への戻り
光が無い場合を比較のために示している。
第4図のような構成の場合、DFB半導体レーザ1から
被測定光ファイバ7迄の距離を1mm以上とすれば、ス
ペクトル線幅IMHz、電流変化による周波数掃引幅1
80GHzの一般的なりFBレーザでも、理論的にデヅ
ドゾーンOmm、Ik長測定距離! OOmの性能を得
ることができる。
このような構成の光伝送線路測定器によれば、半導体レ
ーザと破断点の間で共振器を構成し、光スペクトル幅変
化を観測することにより、光ファイバの極短距離の破断
点の位置が高分解能で測定可能となる。特に破断点の位
置が短距離の場合には干渉光の明暗が低周波になるので
、スペクトル幅の方が測定が容易である。
なお上記の実施例においてDFB半導体レーザの波長掃
引は、電流でなく温度で行ってもよい。
またDFB半導体レーザ1の代りにシングルモードで発
振する任意の半導体レーザを用いることができる。
まな破断点が多数ある場合でも、線幅−電流の関係をフ
ーリエ変換すれば、破断点の分布を測定することができ
る。
またビームスプリヅタ14からの分岐光を光スペクトル
線幅装置22に入射する代りに、半導体レーザ1の側面
光(モニタ側出射光)を光スペクトル線幅装置22に入
射してもよい。
なお上記の各実施例において、被測定光伝送線路として
光ファイバを用いたが、光導波路等能の光伝送線路にも
同様に適用することができる。
また上記の各実施例において、破断点以外の短距離の障
害点位置を測定することもできる。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、光伝送線路の短距離
の障害点の位置を測定可能な光伝送線路測定器を簡単な
構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光伝送線路測定器の第1の実施例
を示す構成ブロック図、第2図および第3図は第1図装
置の特性曲線図、第4図は本発明に係る光伝送線路測定
器の第2の実施例を示す構成ブロック図、第5図は類4
図装置の特性曲線図である。 1・・・光源または半導体レーザ、4,14・・・光分
岐手段、6・・・ハーフミラ−17・・・光伝送線路、
8・・・受光素子、10.20・・・演算表示部、11
・・・掃引手段、22・・・光スペクトル線幅測定装置
、A・・・←瞥旨+L’s運、−勾一一 Δ−′V蟹廖歪

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入射光の少なくとも一部を反射するミラーと光伝
    送線路の障害点との間で光源からの光を干渉させ、光源
    の光周波数を掃引したときの干渉光出力から前記ミラー
    と前記障害点との間の共振器長を演算することにより、
    障害点位置を測定するように構成したことを特徴とする
    光伝送線路測定器。
  2. (2)光源と、この光源の出力波長を掃引する掃引手段
    と、前記光源の出力光を入射する光分岐手段と、この光
    分岐手段の出力光を入射してその透過光を光伝送線路に
    導くハーフミラーと、このハーフミラーと前記光伝送線
    路の障害点との間で干渉した光が前記ハーフミラーを介
    して前記分岐手段に戻り前記光源からの光と分離された
    後入射する受光素子と、この受光素子の出力が示す干渉
    ピーク同士の間隔から前記障害点の位置を演算する演算
    手段とを備えたことを特徴とする光伝送線路測定器。
  3. (3)後面に反射ミラーを有する半導体レーザと、この
    半導体レーザの出力周波数を掃引する掃引手段と、前記
    半導体レーザの前面からの出射光を2つに分岐して一方
    の出力光を前記光伝送線路に導く光分岐手段と、この光
    分岐手段の他方の出力光を入射する光スペクトル線幅測
    定装置と、前記反射ミラーと前記障害点との間の干渉に
    より生ずる前記光スペクトル線幅測定装置の出力変化か
    ら前記障害点の位置を演算する演算手段とを備えたこと
    を特徴とする光伝送線路測定器。
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