JPH0466835A - 光導波路試験装置 - 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」 この発明は、光ファイバなどの光導波路の一端に光パル
スを入射させることによって光導波路の一端に得られた
後方散乱光を観測”することにより光導波路の特性を測
定する光導波路試験装置に関する。

「従来の技術」 上記のような光導波路試験装置は、従来一般に第３同に
示すように構成されている。

すなわち、パルス発生器３１からの第４図に示すような
一定周期のパルス信号ＰＳがレーザダイオ−１のような
レーザ光源３２に供給されてレザ光源３２から第４図に
示すような一定周期の光パルスＰＩが得られ、その光パ
ルスＰＩが光方向性結合器３４を通し、光コネクタ３５
を通じて測定対象の光導波路、この場合には光ファイバ
１の一端】ａに入射させられ、これによって光ファイバ
ｌの一端１ａに得られた光信号ＰＯが光コ２クタ３５を
通し、光方向性結合器３４を通じてフォトダイオードの
ような光電変換器３７に供給されて電気信号に変換され
、その電気信号が増幅器３８で増幅されたのちＡ／Ｄ変
換器４１に供給されてディジタル信号に変換され、その
ディジタル信号が加算器４２に供給されて加算器４２に
おいてパルス信号ＰＳの１周期分を１回としたときの複
数回分のディジタル信号が加算され、加算器４２の出力
信号が対数変換器４３に供給されて対数変換され、その
変換出力が表示器４４に供給されて波形として表示され
る。パルス発生器３１とレーザ光源３２は光パルス発生
器３３を構成し、光電変換器３７と増幅器３８は受光系
３９を構成する。

この場合、光コネクタ３５においてフレネル反射を生じ
て上記の光信号ＰＯは第４図に反射光Ｐ○ａとして示す
ように光パルスＰＩのパルス幅期間Ｐ１においてレベル
が大きくなり、その後に得られる後方散乱光ＰＯｅは反
射光ＰＯａの１／１０００〜１／１００００程度のレベ
ルになる。そして、この後方散乱光ＰＯｅが観測される
ように受光系３９の感度が設定される。そのため、反射
光ＰＯａがそのまま受光系３９に供給されると、受光系
３９の飽和を生して後方散乱光ＰＯｅの観測ができなく
なる。

そのため、光方向性結合器３４として音響光学素子など
によって構成された光スィッチが用いられ、光パルスＰ
Ｉのパルス幅期間Ｐｉにおいては、光パルス発生器３３
からの光パルスＰＩがそのまま光ファイバ１に入射させ
られるとともに、上記の反射光ＰＯａは第４図に反射光
ＰＱａとして示すようにレベルが大きく減衰させられ、
その後の後方散乱光ＰＯｅが得られる期間においては、
その後方散乱光ＰＯｅが第４図に後方散乱光ＰＱｅとし
て示すようにそのまま受光系３９に供給されるように、
光スィッチ３４が切り換えられる。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、一般に音響光学素子などによって構成さ
れた光スィッチは、スイッチング時間が１００ナノ秒程
度というように長いとともに、偏光依存性を有する。

そのため、光方向性結合器３４として音響光学素子など
によって構成された光スィッチが用いられ、その光スィ
ッチ３４が上記のように切り換えられる従来の光導波路
試験装置においては、光スィッチ３４を通じて得られる
光信号ＰＱにおいて第４図に示すように後方散乱光ＰＱ
ｅの立ち上がりに１００ナノ秒程度というような長い時
間を要し、その間の光ファイバ１の一端１ａから数１０
メートル程度までの部分からの後方散乱光は観測するこ
とができないとともに、光スィッチ３４が偏光依存性を
有することによって波形の揺らぎを生しる不都合がある
。

そこで、この発明は、光ファイバなどの光導波路の一端
に光パルスを入射させることによって先導波路の一端に
得られた後方散乱光を観測することにより光導波路の特
性を測定する光導波路試験装置において、光導波路の一
端側の後方散乱光を観測することができない部分、いわ
ゆるプントゾーンを著しく短くすることができるととも
に、揺らぎのない波形を得ることができるようにしたも
のである。

「課題を解決するための手段」 この発明においては、光パルス発生器と、この光パルス
発生器からの光パルスを測定対象の光導波路の一端に入
射させるとともに、これによって上記光導波路の一端に
得られた光信号を取り出す光方向性結合器と、この光方
向性結合器を通じて得られた光信号を電気信号に変換し
て取り出す受光系と、上記光方向性結合器と上記受光系
との間に配された光増幅器と、この光増幅器の利得を、
上記光パルス発生器からの光パルスのパルス幅期間にお
いては、その後の後方散乱光が得られる期間に比べて十
分小さくなるように制御する利得制御回路とを設ける。

「作　用」 上記のように構成された、この発明の光導波路試験装置
においては、フレネル反射によって大きなレベルの反射
光が得られる、光パルス発生器からの光パルスのパルス
幅期間において、光増幅器の利得が十分小さくされて、
その反射光が十分減衰させられるので、その反射光によ
って受光系の飽和を生しることがない。そして、後方散
乱光が得られる期間においては光増幅器の利得が十分大
きくされるが、光増幅器のスイッチング時間は数ナノ秒
程度ないし１０数ナノ秒程度というように短いので、い
わゆるデッドゾーンは数メートルないし１０数メートル
程度というように著しく短くなる。また、光増幅器は偏
光依存性がなく、あるいは偏光依存性を著しく少なくす
ることができるので、揺らぎのない波形が得られる。

「実施例」 第１図は、この発明の光導波路試験装置の一例を示す。

パルス発生器１１からの第２図に示すような一定周期の
パルス信号ＰＳがレーザダイオードのようなレーザ光源
１２に供給されてレーザ光源１２から第２図に示すよう
な一定周期の光パルスＰＩが得られ、その光パルスＰＩ
が光方向性結合器１４を通し、光コネクタ１５を通じて
測定対象の光導波路、この場合には光ファイバＩの一端
１ａに入射させられ、これによって光ファイバｌの一端
１ａに得られた光信号ＰＯが光コネクタ１５を通し、光
方向性結合器１４を通じて光増幅器Ｉ６に供給され、光
増幅器１６からの光信号ＰＣがフォトダイオードのよう
な光電変換器１７に供給されて電気信号に変換され、そ
の電気信号が増幅器１８で増幅されたのちＡ／Ｄ変換器
２１に供給されてディジタル信号に変換され、そのディ
ジタル信号が加算器２２に供給されて加算器２２におい
てパルス信号ＰＳの１周期分を１回としたときの複数回
分のディジタル信号が加算され、加算器２２の出力信号
が対数変換器２３に供給されて対数変換され、その変換
出力が表示器２４に供給されて波形として表示される。

パルス発生器１１とレーザ光源１２は光パルス発生器１
３を構成し、光電変換器１７と増幅器１８は受光系１９
を構成する。

光方向性結合器１４としては、光スィッチではなく、例
えば光フアイバカブラが用いられる。光増幅器１６とし
ては、光フアイバアンプや半導体光増幅器が用いられる
。

第２図においては、光方向性結合器１４を通じて光増幅
器１６に供給される光信号Ｐ○に、光コネクタ１５にお
いて生したフレネル反射による反射光ＰＯａのほかに、
光ファイバ１の図示していない接続点において生したフ
レぶル反射による反射光ＰＯｂおよびＰＯｃが含まれて
いる場合を示している。

そして、パルス発生器１１からのパルス信号ＰＳがマス
クパルス形成回路２５に供給されて、最初に表示器２４
に表示された波形を見てマスクパルス形成回路２５を手
動操作することにより、マスクパルス形成回路２５から
第２図に示すように上記の反射光ＰＯｂおよびＰＯｃが
得られる期間ＰｂおよびＰｃにおいてマスクパルスＭＰ
が得られるとともに、パルス信号ＰＳが期間区分信号形
成回路２６に供給されて、期間区分信号形成回路２６か
ら第２図に示すように光パルスＰＩのパルス幅期間Ｐｉ
の直後の光信号ＰＯに相対的にレベルの大きい後方散乱
光ＰＯｘが得られる期間Ｐｘを示す信号ＰＸおよびその
後の光信号ＰＯにレベルの微小な後方散乱光ＰＯｙが得
られる期間ｐｙを示す信号ＰＹが得られ、パルス信号Ｐ
Ｓ、マスクパルスＭＰおよび信号ＰＸ、ＰＹが利得制御
回路２７に供給されて、利得制御回路２７から第２図に
示すように、期間Ｐｉにおいては光増幅器１６の利得を
ゼロにし、期間ＰｂおよびＰｃにおいても光増幅器１６
の利得をゼロにし、期間Ｐχにおいては期間ｐｂを除い
て光増幅器１６の利得を十分大きくし、期間Ｐｙにおい
ては期間Ｐｃを除いて光増幅器１６の利得を期間Ｐｂを
除く期間ＰＸにおける利得の例えば２倍にし、期間ｐｙ
と期間Ｐ１の間の期間Ｐ　ｚにおいては光増幅器１６の
利得をゼロにする利得制御信号ＧＣが得られ、その利得
制御信号ＧＣが光増幅器１６に供給されて光増幅Ｗ１６
の利得が制御される。

したがって、光増幅器１６に供給される光信号Ｐｃ中の
反射光ＰＯａ、ＰＯｂおよびＰ　Ｏｃ　’＝：、それぞ
れ光増幅器１６からの光信号ＰＣ中の反射光ＰＣａ、Ｐ
ＣｂおよびＰＣｃとして示すようにレベルが大きく減衰
させられ、光信号Ｐｃ中の後方散乱光ＰＯｘおよびＰＯ
ｙは、それぞれ光信号ＰＣ中の後方散乱光ＰＣｘおよび
ＰＣｙとしで示すようにレベルが十分大きくされ、その
増幅後の後方散乱光ＰＣｘおよびＰＣｙが観測されるよ
うに受光系１９の感度が設定されることにより、受光系
１９の飽和を生じない。

そして、光増幅器１６のスイッチング時間は、光増幅器
１６として半導体光増幅器が用いられる場合には数ナノ
秒程度、光増幅器１６として光フアイバアンプが用いら
れる場合でも１０数ナノ秒程度というように短いので、
光ファイバ１の一端】ａ側の後方散乱光を観測すること
ができない部分、いわゆるプツトゾーンは数メートルな
いし１０数メートル程度というように著しく短くなる。

また、光増幅器１６として光フアイバアンプが用いられ
る場合には光増幅器１６に偏光依存性がなく、光増幅器
１６として半導体光増幅器が用いられる場合でも光増幅
器１６の偏光依存性を著しく少なくすることができるの
で、揺らぎのない波形が得られる。さらに、特に光増幅
器１６として光フアイバアンプが用いられる場合には、
期間ＰＰｂおよびＰｃにおいて光増幅器１６の利得がゼ
ロにされたとき、光の吸収によって反射光ＰＯａＰＯｂ
およびＰＯｃのレベルが６０ｄＢ程度というように大き
く減衰させられ、第３回に示したように光方向性結合器
３４として光スィッチが用いられる従来の光導波路試験
装置に比べて１５〜２０ｄＢ程度もアイソレーションが
向上する。

また、図示した例のようにレベルの微小な後方散乱光Ｐ
Ｏｙに対しては光増幅器１６の利得が特に大きくされる
ときには、レベルの微小な後方散乱光ＰＯｙについても
Ａ／Ｄ変換器２１において高い感度でＡ／Ｄ変換され、
対数変換器２３４こおいで高い分解能で対数変換される
。

「発明の効果」 上述したように、この発明によれば、光導波路の一端側
の後方散乱光を観測することができない部分、いわゆる
プントゾーンを著しく短くすることができるとともに、
揺らぎのない波形を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の光導波路試験装置の一例を示す回
、第２図は、その動作の説明に供するタイムチャート、
第３圀は、従来の光導波路試験装置の一例を示す回、第
４図は、その動作の説明に供するタイムチャートである
。 ヤ　２圓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光パルス発生器と、 この光パルス発生器からの光パルスを測定対象の光導波
   路の一端に入射させるとともに、これによって上記光導
   波路の一端に得られた光信号を取り出す光方向性結合器
   と、 この光方向性結合器を通じて得られた光信号を電気信号
   に変換して取り出す受光系と、 上記光方向性結合器と上記受光系との間に設けられた光
   増幅器と、 この光増幅器の利得を、上記光パルス発生器からの光パ
   ルスのパルス幅期間においては、その後の後方散乱光が
   得られる期間に比べて十分小さくなるように制御する利
   得制御回路と、を備える光導波路試験装置。