JPH0354776B2 - - Google Patents
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- JPH0354776B2 JPH0354776B2 JP59237348A JP23734884A JPH0354776B2 JP H0354776 B2 JPH0354776 B2 JP H0354776B2 JP 59237348 A JP59237348 A JP 59237348A JP 23734884 A JP23734884 A JP 23734884A JP H0354776 B2 JPH0354776 B2 JP H0354776B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- compared
- streak
- light
- spectrometer
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
-
- 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
- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
- G01M11/332—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face using discrete input signals
-
- 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
- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
- G01M11/335—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face using two or more input wavelengths
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は光フアイバの伝送特性を計測する装置
に関する。
に関する。
(従来の技術)
光フアイバの伝送特性、特に伝送波形歪の測定
する装置が市販されている。
する装置が市販されている。
そのような装置の一例を第6図を参照して説明
する。レーザダイオードLDをレーザダイオード
駆動回路により駆動してパルス状の発光をさせ
る。このパルス状の発光を測定対象である光フア
イバの一方端から入射して、他方端からの出射光
をホトダイオードPDで光電変換する。この光電
変換出力を増幅器Ampで増幅してオシロスコー
プM等でモニタする。
する。レーザダイオードLDをレーザダイオード
駆動回路により駆動してパルス状の発光をさせ
る。このパルス状の発光を測定対象である光フア
イバの一方端から入射して、他方端からの出射光
をホトダイオードPDで光電変換する。この光電
変換出力を増幅器Ampで増幅してオシロスコー
プM等でモニタする。
このブラウン管上の波長により、およその特性
を推定できる。
を推定できる。
さらに正確なデータを得るために増幅器Amp
の出力をAD変換器A/Dでデイジタル変換して
記憶装置に記憶しておいて種々の解析を行うこと
も可能である。
の出力をAD変換器A/Dでデイジタル変換して
記憶装置に記憶しておいて種々の解析を行うこと
も可能である。
従来のこの種の装置の時間分解能は最大で数百
ピコ秒であるから、波形歪の分解能が低い。
ピコ秒であるから、波形歪の分解能が低い。
時間分解能が悪いため、波形歪を大きくさせる
ために、光フアイバの長さを1Km程度として測定
することが推奨されている。
ために、光フアイバの長さを1Km程度として測定
することが推奨されている。
しかしながら、1Kmの光フアイバの内の部分的
な歪も1Kmに平均化されて出力されてしまい、正
確な測定を望めないと言う問題がある。
な歪も1Kmに平均化されて出力されてしまい、正
確な測定を望めないと言う問題がある。
(発明の目的)
本発明の目的は前記のような装置よりもより分
解を大きくしかつ、多岐にわたる各種の特性の測
定を行うことのできる光フアイバの伝送特性を計
測する装置を提供することにある。
解を大きくしかつ、多岐にわたる各種の特性の測
定を行うことのできる光フアイバの伝送特性を計
測する装置を提供することにある。
(発明の構成)
前記目的を達成するために、本発明による光フ
アイバの伝送特性を計測する装置は、光電面に入
射した光の強度の変化を時間軸上の輝度の変化に
変換して出力するストリーク装置と、 高速光パルスを発生する光源装置と、 前記ストリーク装置の光電面に前記ストリーク
装置の掃引方向に直角方向に波長ごとの強度分布
が発生するように分光する分光器と、 出力端が前記分光器に接続されている基準光フ
アイバと、出力端が前記分光器に接続されている
比較対象の光フアイバと、 前記光源装置の出力を前記各光フアイバに同時
に接続する接続手段からなり、前記ストリーク装
置の出力像により比較対象の光フアイバの特性を
計測するように構成されている。
アイバの伝送特性を計測する装置は、光電面に入
射した光の強度の変化を時間軸上の輝度の変化に
変換して出力するストリーク装置と、 高速光パルスを発生する光源装置と、 前記ストリーク装置の光電面に前記ストリーク
装置の掃引方向に直角方向に波長ごとの強度分布
が発生するように分光する分光器と、 出力端が前記分光器に接続されている基準光フ
アイバと、出力端が前記分光器に接続されている
比較対象の光フアイバと、 前記光源装置の出力を前記各光フアイバに同時
に接続する接続手段からなり、前記ストリーク装
置の出力像により比較対象の光フアイバの特性を
計測するように構成されている。
前記比較対象の光フアイバは波長ごとの伝送に
よる時間分散、または伝送歪を比較される。
よる時間分散、または伝送歪を比較される。
前記比較対象の光フアイバは遮断周波数が比較
される。
される。
(実施例)
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。
説明する。
第1図は本発明による光フアイバの伝送特性を
計測する装置のの実施例であるが、発明の必須の
構成要件である分光器を省略して示したブロツク
図である。まずこの図面を参照して基本的な部分
の動作を説明する。
計測する装置のの実施例であるが、発明の必須の
構成要件である分光器を省略して示したブロツク
図である。まずこの図面を参照して基本的な部分
の動作を説明する。
本発明では、高い時間分解を得るために光電面
に入射した光の強度の変化を時間軸上の輝度の変
化に変換して出力するストリーク装置を使用す
る。ストリーク装置は、ストリーク管7とこのス
トリーク管7に動作電圧と掃引電圧を印加するス
トリーク管駆動装置15から構成されている。
に入射した光の強度の変化を時間軸上の輝度の変
化に変換して出力するストリーク装置を使用す
る。ストリーク装置は、ストリーク管7とこのス
トリーク管7に動作電圧と掃引電圧を印加するス
トリーク管駆動装置15から構成されている。
ストリーク管7を使用することにより、最高
2psまでの時間分解を得ることができる。
2psまでの時間分解を得ることができる。
高速光パルスを発生する光源装置10は
GaAlAs、またはInGaAsPのレーザダイオード1
2を使用している。
GaAlAs、またはInGaAsPのレーザダイオード1
2を使用している。
このレーザダイオード12は、レーザダイオー
ド駆動装置11により駆動されてレーザパルスを
発生する。
ド駆動装置11により駆動されてレーザパルスを
発生する。
この実施例ではレーザダイオード12として波
長が800nm〜1.5μmのレーザダイオードを用いて
いる。
長が800nm〜1.5μmのレーザダイオードを用いて
いる。
このレーザパルスの一部はモニタダイオード1
4によりモニタされ、モニタ出力がレーザダイオ
ード駆動装置11に帰還され、常に出力が一定に
なるように制御されている。モニタダイオード1
4も高速応答をするように前記レーザダイオード
12と同様にGaAs、またはGaAlAsのホトダイ
オードが用いられている。
4によりモニタされ、モニタ出力がレーザダイオ
ード駆動装置11に帰還され、常に出力が一定に
なるように制御されている。モニタダイオード1
4も高速応答をするように前記レーザダイオード
12と同様にGaAs、またはGaAlAsのホトダイ
オードが用いられている。
前記レーザダイオード駆動装置11の起動の制
御等は後述するコントローラ19からの出力によ
り、行われている。
御等は後述するコントローラ19からの出力によ
り、行われている。
レーザダイオード12の大部分の出力は、モー
ドスクランブラ13を介してガラスビームスプリ
ツタにより構成されたレーザビーム分岐装置9に
接続されている。
ドスクランブラ13を介してガラスビームスプリ
ツタにより構成されたレーザビーム分岐装置9に
接続されている。
モードスクランブラ13は直径30mm芯材に光フ
アイバを数回巻き付けたものである。
アイバを数回巻き付けたものである。
レーザダイオードから発生するレーザパルス
は、発振時にレーザ光の空間的強度分布と空間的
波長分布を生ずる。そのため、モードスクランブ
ラ13を用いて、光フアイバ断面全体にわたつて
強度、波長を均一化する。
は、発振時にレーザ光の空間的強度分布と空間的
波長分布を生ずる。そのため、モードスクランブ
ラ13を用いて、光フアイバ断面全体にわたつて
強度、波長を均一化する。
レーザビーム分岐装置9により分岐されたレー
ザビームの一方は、出力端が前記ストリーク管7
の光電面にコネクタ4を介して接続されている基
準光フアイバ1に接続されている。また分岐され
たレーザビームの他方は、同様に出力端がストリ
ーク管7の光電面にコネクタ3を介して接続され
ている比較対象の光フアイバ2に接続されてい
る。この実施例は前記基準光フアイバ1として、
長さ1mの石英フアイバで、グレーデツド・イン
デツクス形のコア径50μm、クラツド径125μmの
マルチモード光フアイバを用いる。
ザビームの一方は、出力端が前記ストリーク管7
の光電面にコネクタ4を介して接続されている基
準光フアイバ1に接続されている。また分岐され
たレーザビームの他方は、同様に出力端がストリ
ーク管7の光電面にコネクタ3を介して接続され
ている比較対象の光フアイバ2に接続されてい
る。この実施例は前記基準光フアイバ1として、
長さ1mの石英フアイバで、グレーデツド・イン
デツクス形のコア径50μm、クラツド径125μmの
マルチモード光フアイバを用いる。
例えば、藤倉電線のG.50/125−2510等を用い
る。この形の光フアイバは、高速光伝送用として
広く用いられており、汎用の光フアイバの比較検
査には適当である。
る。この形の光フアイバは、高速光伝送用として
広く用いられており、汎用の光フアイバの比較検
査には適当である。
他に、藤倉電線のSM.6/125・30のような石英
ガラスの単一モード光フアイバで、コア径が
6μm、クラツド径が125μmが、さらに高速の伝送
用の基準として適している。この光フアイバを用
いた場合、これに応じて光コネクタも単一モード
用とする必要がある。
ガラスの単一モード光フアイバで、コア径が
6μm、クラツド径が125μmが、さらに高速の伝送
用の基準として適している。この光フアイバを用
いた場合、これに応じて光コネクタも単一モード
用とする必要がある。
前記各光フアイバは前記各コネクタを介して前
記ストリーク管7の掃引方向に直交する直線上に
結合される。
記ストリーク管7の掃引方向に直交する直線上に
結合される。
ストリーク管7の螢光面7aには撮像装置8が
対面させられており、ストリーク像が撮像され
る。撮像装置8の出力は増幅器16により増幅さ
れ、モニタ駆動装置17を介してテレビジヨンモ
ニタ21により表示される。
対面させられており、ストリーク像が撮像され
る。撮像装置8の出力は増幅器16により増幅さ
れ、モニタ駆動装置17を介してテレビジヨンモ
ニタ21により表示される。
撮像装置8として高い感度をもつSITカメラを
使用する。
使用する。
一方前記増幅器16の出力は記憶装置18に蓄
積される。
積される。
コントローラ19には必要な制御情報(例えば
レーザパルスの長さ、ストリーク管の掃引速度
等)が外部から入力されており、前述した各部の
動作順序や同期信号を発生する。
レーザパルスの長さ、ストリーク管の掃引速度
等)が外部から入力されており、前述した各部の
動作順序や同期信号を発生する。
前記記憶装置18に蓄積されたデータはアナラ
イザ20により解析され適当な出力装置(図示せ
ず)により出力される。
イザ20により解析され適当な出力装置(図示せ
ず)により出力される。
次に第1図を中心にして基本的な光フアイバの
伝送特性の測定について説明する。
伝送特性の測定について説明する。
(光フアイバの長さまたは伝播速度の測定)
高速光パルスを発生する光源装置10により
10psの光パルスを発生して光フアイバの長さまた
は伝播速度の測定をすることができる。
10psの光パルスを発生して光フアイバの長さまた
は伝播速度の測定をすることができる。
基準光フアイバ1の長さおよび材質が既知であ
るきは、比較対象の光フアイバ2の長さまたは遅
延時間の測定をすることができる。
るきは、比較対象の光フアイバ2の長さまたは遅
延時間の測定をすることができる。
第3図に示すようにストリーク管7の螢光面7
aに基準光フアイバ1からの光による像と比較
対象の光フアイバ2からの光による像が現れた
とする。
aに基準光フアイバ1からの光による像と比較
対象の光フアイバ2からの光による像が現れた
とする。
基準光フアイバ1と比較対象の光フアイバ2の
材質および断面形状が同一であるとき、光フアイ
バ中の光速度をCとすると光フアイバの長さの差
ΔlはC・Δtで与えられる。
材質および断面形状が同一であるとき、光フアイ
バ中の光速度をCとすると光フアイバの長さの差
ΔlはC・Δtで与えられる。
材質が異なる場合は屈折率または伝播速度を測
定することができる。
定することができる。
(光フアイバの伝送歪の測定)
基準光フアイバ1と比較対象の光フアイバ2の
断面形状を同一にして、比較対象のの光フアイバ
2の伝送歪を測定する。
断面形状を同一にして、比較対象のの光フアイバ
2の伝送歪を測定する。
第4図に示すストリーク管7の螢光面7aに基
準光フアイバ1からの光による像と比較対象の
光フアイバ2からの像が現れたとする。
準光フアイバ1からの光による像と比較対象の
光フアイバ2からの像が現れたとする。
その時間軸方向の強度分布を比較することによ
り比較対象の光フアイバ2の伝送歪を測定するこ
とができる。
り比較対象の光フアイバ2の伝送歪を測定するこ
とができる。
この測定においては、高速光パルスを発生する
光源装置10により10psの光パルスを発生し螢光
面7aの有効時間軸の長さを300psにした。
光源装置10により10psの光パルスを発生し螢光
面7aの有効時間軸の長さを300psにした。
出力波形を解析することにより減衰率、時間分
散、伝送歪を知ることができる。
散、伝送歪を知ることができる。
第2図は、発明による装置の基準光フアイバ、
比較対象の光フアイバ、分光器、ストーリーク管
の結合構造の実施例を示す図である。
比較対象の光フアイバ、分光器、ストーリーク管
の結合構造の実施例を示す図である。
基準光フアイバ1と比較対象の光フアイバ2の
出射端はそれぞれコネクタ3,4を介して分光器
6に接続されている。
出射端はそれぞれコネクタ3,4を介して分光器
6に接続されている。
分光器6は前記ストリーク管7の光電面に前記
ストリーク装置の掃引方向に直角方向に波長ごと
の強度分布が発生するように分光する。
ストリーク装置の掃引方向に直角方向に波長ごと
の強度分布が発生するように分光する。
また光源10は分光された微弱光成分を充分に
検出できるように光パルスを繰返し発生する。ス
トリーク装置のストリーク管駆動装置15は前記
繰返しパルス光に同期した掃引を行い螢光面7a
に繰返しストリーク像が重られるようにする。
検出できるように光パルスを繰返し発生する。ス
トリーク装置のストリーク管駆動装置15は前記
繰返しパルス光に同期した掃引を行い螢光面7a
に繰返しストリーク像が重られるようにする。
第5図を参照してこの実施例装置の動作を説明
する。
する。
(波長ごとの伝送特性の測定)
分光器15により分光された光により、第5図
に示すようなストリーク像が螢光面7aに現れ
る。基準光フアイバ1により伝送された光に原因
するストリーク像と比較対象の光フアイバ2に
より伝送された光に原因するストリーク像を比
較することにより、各波長ごとの伝送特性の比較
をすることができる。第5図に示すようにストリ
ーク像の波長λ5による像が現れないときは、比
較対象の光フアイバ2の遮断周波数は波長λ4と波
長λ5の間に存在することになる。
に示すようなストリーク像が螢光面7aに現れ
る。基準光フアイバ1により伝送された光に原因
するストリーク像と比較対象の光フアイバ2に
より伝送された光に原因するストリーク像を比
較することにより、各波長ごとの伝送特性の比較
をすることができる。第5図に示すようにストリ
ーク像の波長λ5による像が現れないときは、比
較対象の光フアイバ2の遮断周波数は波長λ4と波
長λ5の間に存在することになる。
(光フアイバ内で発生するラマン分散等の測定)
光フアイバ内で生ずるラマン分散は、光フアイ
バを構成する分子と入射光との相互作用により生
ずるため、どの光フアイバ内でも生ずる。
バを構成する分子と入射光との相互作用により生
ずるため、どの光フアイバ内でも生ずる。
このラマン光は、入射光強度に比例して発生
し、フアイバの伝送損失の影響を受ける。ラマン
光の波長は、入射光の波長に対して数10ナノ(〜
50nm)長い方に生ずるため、前記分光器を用い
て分光し、強度および時間分布計測を行うこと
で、ラマン分散を定量的に評価できる。
し、フアイバの伝送損失の影響を受ける。ラマン
光の波長は、入射光の波長に対して数10ナノ(〜
50nm)長い方に生ずるため、前記分光器を用い
て分光し、強度および時間分布計測を行うこと
で、ラマン分散を定量的に評価できる。
(変形例)
以上詳しく説明した各実施例について本発明の
範囲内で種々の変形を施すことができる。
範囲内で種々の変形を施すことができる。
撮像装置としてSITカメラの例を示したがCCD
等の固体撮像装置も同様に利用することができ
る。
等の固体撮像装置も同様に利用することができ
る。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は基準光フアイバ
と比較対象の光フアイバに同時にパルス光を接続
し、出射端を分光器に接続して、波長毎の伝送特
性を計測することができる。
と比較対象の光フアイバに同時にパルス光を接続
し、出射端を分光器に接続して、波長毎の伝送特
性を計測することができる。
分光器を使用する計測においては光源に種々の
波長成分が存在することが前提であり、レーザダ
イオードの単色性は問題にならないので、光源用
のレーザダイオードの入手が一層容易となる。
波長成分が存在することが前提であり、レーザダ
イオードの単色性は問題にならないので、光源用
のレーザダイオードの入手が一層容易となる。
第1図は本発明による光フアイバの伝送特性を
計測する装置の実施例を示す図である。第2図
は、発明による装置の基準光フアイバ、比較対象
の光フアイバ、分光器、ストーリーク管の結合構
造の実施例を示す図である。第3図および第4図
は分光器を省略した状態での動作を説明するため
の説明図である。第5図は本発明による装置の動
作を説明するための説明図である。第6図は従来
の光フアイバの伝送特性測定装置の例を示すブロ
ツク図である。 1……基準光フアイバ、2……比較対象の光フ
アイバ、3,4,5……光フアイバコネクタ、6
……分光器、7……ストリーク管、8……撮像装
置、9……レーザビーム分岐装置(ガラスビーム
スプリツタ)、10……光源装置、11……レー
ザダイオード駆動装置、12……レーザダイオー
ド、13……モードスクランブラ、14……モニ
タホトダイオード、15……ストリーク管駆動装
置、16……増幅器、17……モニタ駆動装置、
18……メモリ、19……制御装置、20……ア
ナライザ。
計測する装置の実施例を示す図である。第2図
は、発明による装置の基準光フアイバ、比較対象
の光フアイバ、分光器、ストーリーク管の結合構
造の実施例を示す図である。第3図および第4図
は分光器を省略した状態での動作を説明するため
の説明図である。第5図は本発明による装置の動
作を説明するための説明図である。第6図は従来
の光フアイバの伝送特性測定装置の例を示すブロ
ツク図である。 1……基準光フアイバ、2……比較対象の光フ
アイバ、3,4,5……光フアイバコネクタ、6
……分光器、7……ストリーク管、8……撮像装
置、9……レーザビーム分岐装置(ガラスビーム
スプリツタ)、10……光源装置、11……レー
ザダイオード駆動装置、12……レーザダイオー
ド、13……モードスクランブラ、14……モニ
タホトダイオード、15……ストリーク管駆動装
置、16……増幅器、17……モニタ駆動装置、
18……メモリ、19……制御装置、20……ア
ナライザ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 光電面に入射した光の強度の変化を時間軸上
の輝度の変化に変換して出力するストリーク装置
と、 高速光パルスを発生する光源装置と、 前記ストリーク装置の光電面に前記ストリーク
装置の掃引方向に直角方向に波長ごとの強度分布
が発生するように分光する分光器と、 出力端が前記分光器に接続されている基準光フ
アイバと、出力端が前記分光器に接続されている
比較対象の光フアイバと、 前記光源装置の出力を前記各光フアイバに同時
に接続する接続手段からなり、前記ストリーク装
置の出力像により比較対象の光フアイバの特性を
計測するように構成した光フアイバの伝送特性を
計測する装置。 2 前記比較対象の光フアイバは波長ごとの伝送
による時間分散、または伝送歪が比較される特許
請求の範囲第1項記載の光フアイバの伝送特性を
計測する装置。 3 前記比較対象の光フアイバは遮断周波数が比
較される特許請求の範囲第1項記載の光フアイバ
の伝送特性を計測する装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237348A JPS61116634A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光フアイバの伝送特性を計測する装置 |
| US06/796,206 US4767207A (en) | 1984-11-09 | 1985-11-08 | Apparatus for measuring transmission characteristics of an optical fiber |
| GB08527606A GB2168804B (en) | 1984-11-09 | 1985-11-08 | Apparatus for measuring transmission characteristics of an optical fibre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237348A JPS61116634A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光フアイバの伝送特性を計測する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116634A JPS61116634A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0354776B2 true JPH0354776B2 (ja) | 1991-08-21 |
Family
ID=17014055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237348A Granted JPS61116634A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光フアイバの伝送特性を計測する装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4767207A (ja) |
| JP (1) | JPS61116634A (ja) |
| GB (1) | GB2168804B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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