JPH0549057B2 - - Google Patents
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- JPH0549057B2 JPH0549057B2 JP61051672A JP5167286A JPH0549057B2 JP H0549057 B2 JPH0549057 B2 JP H0549057B2 JP 61051672 A JP61051672 A JP 61051672A JP 5167286 A JP5167286 A JP 5167286A JP H0549057 B2 JPH0549057 B2 JP H0549057B2
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- light
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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
- G01M11/3181—Reflectometers dealing with polarisation
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- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
≪産業上の利用分野≫
本発明は、OTDR法を用いた光フアイバ測定
器の改良に関するものである。特に光フアイバに
沿つた偏波面モード結合、波長分散、偏波分散あ
るいは伝送帯域を同時に光フアイバの片端だけで
測定できる光フアイバ計測器に関するものであ
る。
器の改良に関するものである。特に光フアイバに
沿つた偏波面モード結合、波長分散、偏波分散あ
るいは伝送帯域を同時に光フアイバの片端だけで
測定できる光フアイバ計測器に関するものであ
る。
≪従来の技術≫
光フアイバにはガラスに固有の散乱が存在す
る。光フアイバコアを伝搬する光波はコア内のド
ーパントなどの散乱源によりレイリー散乱を生じ
る。特にこの散乱光のうちフアイバコア後方（光
源方向）へガイドされた散乱光を後方散乱光と呼
ぶ。
る。光フアイバコアを伝搬する光波はコア内のド
ーパントなどの散乱源によりレイリー散乱を生じ
る。特にこの散乱光のうちフアイバコア後方（光
源方向）へガイドされた散乱光を後方散乱光と呼
ぶ。
光フアイバの一端から光パルスを送り、後方散
乱光を観測することによりフアイバの長さ方向の
損失分布や破断点などを検出する手法をOTDR
（Optical Time Domain Reflectometry）法と
いう。
乱光を観測することによりフアイバの長さ方向の
損失分布や破断点などを検出する手法をOTDR
（Optical Time Domain Reflectometry）法と
いう。
第５図は従来のOTDR法を用いた光フアイバ
試験装置の基本構成を示す構成ブロツク図であ
る。光源１から出力された光パルスは方向性結合
器２を通つて被測定フアイバ３に入射する。この
光の一部は後方レイリー散乱光として逆方向へ戻
り、再び方向性結合器２を経由して受光素子４に
入射し検出される。受光素子４の電気出力は増幅
器５で増幅後、演算部６でＡ／Ｄ変換、平均化処
理、対数変換などが行われ、データ保存手段８に
格納されるとともに、表示装置７で表示される。
試験装置の基本構成を示す構成ブロツク図であ
る。光源１から出力された光パルスは方向性結合
器２を通つて被測定フアイバ３に入射する。この
光の一部は後方レイリー散乱光として逆方向へ戻
り、再び方向性結合器２を経由して受光素子４に
入射し検出される。受光素子４の電気出力は増幅
器５で増幅後、演算部６でＡ／Ｄ変換、平均化処
理、対数変換などが行われ、データ保存手段８に
格納されるとともに、表示装置７で表示される。
≪発明が解決しようとする問題点≫
しかしながら、上記のような従来の光フアイバ
障害探索装置では、光フアイバに沿つた損失の測
定は可能であるが、偏波面の変化については測定
ができないという欠点を有している。
障害探索装置では、光フアイバに沿つた損失の測
定は可能であるが、偏波面の変化については測定
ができないという欠点を有している。
特に、現状では定偏波面フアイバでも外乱によ
り偏波モード結合（フアイバの直交モード間のモ
ード結合量またはモード変換量）が避けられない
ので、偏波モード結合の大きさは光フアイバ伝送
における伝送帯域を決定する主要因ともなり、そ
の測定は極めて重要である。
り偏波モード結合（フアイバの直交モード間のモ
ード結合量またはモード変換量）が避けられない
ので、偏波モード結合の大きさは光フアイバ伝送
における伝送帯域を決定する主要因ともなり、そ
の測定は極めて重要である。
また従来の装置では伝送帯域や波長分散（波長
による屈折率の違いが原因で光の伝搬時間に差を
生じる現象）の測定を光フアイバの片端だけで行
うことは不可能であつた。
による屈折率の違いが原因で光の伝搬時間に差を
生じる現象）の測定を光フアイバの片端だけで行
うことは不可能であつた。
本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たもので、光フアイバに沿つた偏波モード結合、
伝送帯域および波長分散等を同時に光フアイバの
片端だけで測定できる光フアイバ測定器を実現す
ることを目的としている。
たもので、光フアイバに沿つた偏波モード結合、
伝送帯域および波長分散等を同時に光フアイバの
片端だけで測定できる光フアイバ測定器を実現す
ることを目的としている。
≪問題点を解決するための手段≫
本発明は光源からの光を被測定フアイバに入射
し被測定フアイバの後方散乱光を検出することに
より被測定フアイバの状態を観測する光フアイバ
測定器に係るもので、その特徴は可変波長光源
と、この波長可変光源の出力光の偏波面を回転し
て前記被測定光フアイバに入射するフアラデー回
転素子と、前記被測定光フアイバの後方散乱光を
入射する偏波分離手段と、この偏波分離手段の出
力光が電気信号に変換された後、この電気信号が
入力される演算制御部とを備えたところにある。
し被測定フアイバの後方散乱光を検出することに
より被測定フアイバの状態を観測する光フアイバ
測定器に係るもので、その特徴は可変波長光源
と、この波長可変光源の出力光の偏波面を回転し
て前記被測定光フアイバに入射するフアラデー回
転素子と、前記被測定光フアイバの後方散乱光を
入射する偏波分離手段と、この偏波分離手段の出
力光が電気信号に変換された後、この電気信号が
入力される演算制御部とを備えたところにある。
≪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フアイバ測定器の一実
施例を示す構成ブロツク図である。１１は温度制
御により発振波長を変えることができる半導体レ
ーザや、NdドープYAGレーザやArレーザなど
をポンピング源とし回折格子やプリズムなどで波
長選択できる光フアイバ・ラマン・レーザなどを
用いた可変波長光源、１２はこの可変波長光源１
１の出力光を入射する集光用のレンズ、２はこの
レンズ１２の出力光を入射する方向性結合器でこ
こでは偏波面依存性のないハーフミラーなどを用
いたもの、１３はこの方向性結合器２の出力光を
入射するフアラデー回転素子で、例えばYIG単結
晶のまわりにソレノイド状に導線を巻いたもの、
１４はこのフアラデー回転素子１３の出力光を集
光するレンズ、３はこのレンズ１４の出力光を入
射する被測定光フアイバ、１５はこの被測定光フ
アイバ３の後方散乱光を前記レンズ１４、前記フ
アイバ回転素子１３および前記方向性結合器２を
介して入射する偏光プリズムや方解石などを用い
た偏波分離素子、１６，１７はこの偏波分離素子
１５の透過光、反射光をそれぞれ入射する集光用
レンズ、１８，１９はこのレンズ１６，１７の出
力光をそれぞれ入射するAPD（アバランシエ・フ
オトダイオード）と増幅器などからなる受光部、
２０はこの受光部１８，１９の出力電気信号を入
力する演算制御回路、２１は前記可変波長光源１
１の温度を検出する温度検出器、２２は前記フア
ラデー回転素子１３の温度を検出する温度検出素
子である。
施例を示す構成ブロツク図である。１１は温度制
御により発振波長を変えることができる半導体レ
ーザや、NdドープYAGレーザやArレーザなど
をポンピング源とし回折格子やプリズムなどで波
長選択できる光フアイバ・ラマン・レーザなどを
用いた可変波長光源、１２はこの可変波長光源１
１の出力光を入射する集光用のレンズ、２はこの
レンズ１２の出力光を入射する方向性結合器でこ
こでは偏波面依存性のないハーフミラーなどを用
いたもの、１３はこの方向性結合器２の出力光を
入射するフアラデー回転素子で、例えばYIG単結
晶のまわりにソレノイド状に導線を巻いたもの、
１４はこのフアラデー回転素子１３の出力光を集
光するレンズ、３はこのレンズ１４の出力光を入
射する被測定光フアイバ、１５はこの被測定光フ
アイバ３の後方散乱光を前記レンズ１４、前記フ
アイバ回転素子１３および前記方向性結合器２を
介して入射する偏光プリズムや方解石などを用い
た偏波分離素子、１６，１７はこの偏波分離素子
１５の透過光、反射光をそれぞれ入射する集光用
レンズ、１８，１９はこのレンズ１６，１７の出
力光をそれぞれ入射するAPD（アバランシエ・フ
オトダイオード）と増幅器などからなる受光部、
２０はこの受光部１８，１９の出力電気信号を入
力する演算制御回路、２１は前記可変波長光源１
１の温度を検出する温度検出器、２２は前記フア
ラデー回転素子１３の温度を検出する温度検出素
子である。
このような構成の光フアイバ測定器の動作を次
に説明する。可変波長光源１１から出力された光
はレンズ１２で集光されて方向性結合器２に入射
し、その出力光がフアラデー回転素子１３で偏波
面を回転する。フアラデー回転素子１３の出力光
はレンズ１４で集光されて被測定フアイバ３に入
射し、その散乱光は被測定フアイバ３を逆行して
再びレンズ１４、フアラデー回転素子１３を通
り、方向性結合素子２を介して偏波分離素子１５
に入射する。偏波分離素子１５で入射光は２つの
直交成分に分離され、それぞれが受光部１８，１
９で検出・増幅される。受光部１８，１９の出力
電気信号は演算制御回路２０に入力して後述のよ
うな所定の信号処理を行う。また演算制御回路２
０は温度センサ２１，２２の出力に基づいて可変
波長光源１１、フアラデー回転素子１３の温度制
御も行つている。
に説明する。可変波長光源１１から出力された光
はレンズ１２で集光されて方向性結合器２に入射
し、その出力光がフアラデー回転素子１３で偏波
面を回転する。フアラデー回転素子１３の出力光
はレンズ１４で集光されて被測定フアイバ３に入
射し、その散乱光は被測定フアイバ３を逆行して
再びレンズ１４、フアラデー回転素子１３を通
り、方向性結合素子２を介して偏波分離素子１５
に入射する。偏波分離素子１５で入射光は２つの
直交成分に分離され、それぞれが受光部１８，１
９で検出・増幅される。受光部１８，１９の出力
電気信号は演算制御回路２０に入力して後述のよ
うな所定の信号処理を行う。また演算制御回路２
０は温度センサ２１，２２の出力に基づいて可変
波長光源１１、フアラデー回転素子１３の温度制
御も行つている。
次に偏波モード結合、波長分散および偏波分散
等を測定する場合の上記光フアイバ測定器の動作
を説明する。
等を測定する場合の上記光フアイバ測定器の動作
を説明する。
(イ) 偏波モード結合の測定法
光源１１からのパルス光に基づいて受光素子
１８，１９からそれぞれ出力される２つの直交
成分の信号強度S1(t)、S2(t)を時間に対してグラ
フ化したものを第２図Ａ，Ｂに例示する。例え
ば第２図Ａのａ点および第２図Ｂのｂ点は被測
定フアイバ３の同一点で生じたフレネル反射に
よる損失を表しているが、両者の大きさは異な
つている。すなわちフレネル反射に偏波面依存
性があることを示している。この偏波依存性の
尺度となる偏波モード結合の値は θ(t)＝sin-1√1(t)2(t)（rad） ……(1) で表される。この演算を演算制御回路２０が行
うことにより、被測定フアイバ３の長手方向に
沿つて偏波モード結合を測定できる。
１８，１９からそれぞれ出力される２つの直交
成分の信号強度S1(t)、S2(t)を時間に対してグラ
フ化したものを第２図Ａ，Ｂに例示する。例え
ば第２図Ａのａ点および第２図Ｂのｂ点は被測
定フアイバ３の同一点で生じたフレネル反射に
よる損失を表しているが、両者の大きさは異な
つている。すなわちフレネル反射に偏波面依存
性があることを示している。この偏波依存性の
尺度となる偏波モード結合の値は θ(t)＝sin-1√1(t)2(t)（rad） ……(1) で表される。この演算を演算制御回路２０が行
うことにより、被測定フアイバ３の長手方向に
沿つて偏波モード結合を測定できる。
また被測定フアイバ３の長手方向に沿つての
損失は次式 Ｌ(t)＝√1(t)2＋2(t)2 ……(2) で演算できる。
損失は次式 Ｌ(t)＝√1(t)2＋2(t)2 ……(2) で演算できる。
(ロ) 波長分散の測定法
可変波長光源１１から波長を順次変化させた
光パルスを送出し、光フアイバ３終端からのフ
レネル反射光などを利用してその後方散乱光の
時間遅れを測定する。一般に光パルスの時間遅
れを波長の関数として表すと第３図Ａのように
なり、演算制御回路２０において、対応する第
３図Ｂの波長分散を公知の計算方法で演算する
ことができる。またパルスの時間遅れが最小値
となるところで波長分散が０となるので波長分
散が０となる波長を演算することもできる。ま
た演算により高次の波長分散を求めれば、これ
を用いて入力パルス幅と出力パルス幅の関係が
分るので、第４図に示すような伝送帯域特性を
演算することができる（図のλ1、λ2は波長）。
光パルスを送出し、光フアイバ３終端からのフ
レネル反射光などを利用してその後方散乱光の
時間遅れを測定する。一般に光パルスの時間遅
れを波長の関数として表すと第３図Ａのように
なり、演算制御回路２０において、対応する第
３図Ｂの波長分散を公知の計算方法で演算する
ことができる。またパルスの時間遅れが最小値
となるところで波長分散が０となるので波長分
散が０となる波長を演算することもできる。ま
た演算により高次の波長分散を求めれば、これ
を用いて入力パルス幅と出力パルス幅の関係が
分るので、第４図に示すような伝送帯域特性を
演算することができる（図のλ1、λ2は波長）。
(ハ) 偏波分散の測定法。
偏波分散は入射光の偏波方向の違いによる伝
送速度の違いで、単位長当りの直交偏波モード
間の群遅延差で定義される。波長可変光源１１
から波長を順次変化させた光パルスを送出する
とともに、各波長毎にその偏波面を光フアイバ
の主軸に合せたものと主軸に直交する方向に合
せたものをフアラデー回転素子により順次発生
させ、フアイバ端のフレネル反射などを利用し
てそれぞれの後方散乱光の時間差を計測する。
ここで被測定光フアイバ３として定偏波面光フ
アイバを用いれば、従来例で述べたように、特
に意味のある測定を行うことができる。
送速度の違いで、単位長当りの直交偏波モード
間の群遅延差で定義される。波長可変光源１１
から波長を順次変化させた光パルスを送出する
とともに、各波長毎にその偏波面を光フアイバ
の主軸に合せたものと主軸に直交する方向に合
せたものをフアラデー回転素子により順次発生
させ、フアイバ端のフレネル反射などを利用し
てそれぞれの後方散乱光の時間差を計測する。
ここで被測定光フアイバ３として定偏波面光フ
アイバを用いれば、従来例で述べたように、特
に意味のある測定を行うことができる。
なお上記の実施例において、フアラデー回転素
子１３を方向性結合器２の手前に配置してもよ
い。
子１３を方向性結合器２の手前に配置してもよ
い。
≪発明の効果≫
以上述べたように本発明によれば、光フアイバ
の長手方向に沿つた偏波モード結合、波長分散、
偏波分散、損失、伝送帯域特性などを同時に光フ
アイバの片端だけで測定できる光フアイバ測定器
を簡単な構成で実現することができる。
の長手方向に沿つた偏波モード結合、波長分散、
偏波分散、損失、伝送帯域特性などを同時に光フ
アイバの片端だけで測定できる光フアイバ測定器
を簡単な構成で実現することができる。
第１図は本発明に係わる光フアイバ測定器の一
実施例を示す構成ブロツク図、第２図〜第４図は
第１図装置の動作を説明するための特性曲線図、
第５図は従来の光フアイバ測定器を示す構成ブロ
ツク図である。 ３……被測定フアイバ、１１……可変波長光
源、１５……偏波分離素子、１３……フアラデー
回転素子、２０……演算制御部。
実施例を示す構成ブロツク図、第２図〜第４図は
第１図装置の動作を説明するための特性曲線図、
第５図は従来の光フアイバ測定器を示す構成ブロ
ツク図である。 ３……被測定フアイバ、１１……可変波長光
源、１５……偏波分離素子、１３……フアラデー
回転素子、２０……演算制御部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源からの光を被測定光フアイバに入射し被
測定光フアイバの後方散乱光を検出することによ
り被測定光フアイバの状態を観測する光フアイバ
測定器において、 可変波長光源と、この可変波長光源の出力光の
偏波面を回転して前記被測定光フアイバに入射す
るフアラデー回転素子と、前記被測定光フアイバ
の後方散乱光を入射する偏波分離手段と、この偏
波分離手段の出力光が電気信号に変換された後、
この電気信号が入力される演算制御部とを備えた
ことを特徴とする光フアイバ測定器。 ２ 可変波長光源の出力光を入力する光方向性結
合器を備え、光方向性結合器の出力光をフアラデ
ー回転素子を介して被測定光フアイバに入射し、
被測定光フアイバの後方散乱光を前記フアラデー
回転素子および前記方向性結合器を介して偏波分
離手段に入射するように構成した特許請求の範囲
第１項記載の光フアイバ測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167286A JPS62207927A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 光フアイバ測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167286A JPS62207927A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 光フアイバ測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207927A JPS62207927A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0549057B2 true JPH0549057B2 (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=12893369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5167286A Granted JPS62207927A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 光フアイバ測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207927A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02103434A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | Fujikura Ltd | 光フアイバケーブルの長さ方向歪分布測定方法とそれに使用する装置および光フアイバ |
| JPH04274724A (ja) * | 1991-03-02 | 1992-09-30 | Fujikura Ltd | Ｏｔｄｒ装置 |
| IT1291413B1 (it) * | 1997-02-13 | 1999-01-11 | Andrea Galtarossa | Strumento riflettometrico per la misura di birifrangenza distribuita in fibre ottiche monomodali |
| DE60031834T2 (de) * | 1999-09-06 | 2007-09-13 | Anritsu Corp., Atsugi | System zur messung der wellenlängendispersion einer optischer faser |
| JP2002048680A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Anritsu Corp | 光ファイバの偏波モード分散分布測定方法及び装置 |
| JP4008470B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2007-11-14 | 株式会社フジクラ | 光ファイバの偏波モード分散の測定方法及びその測定装置 |
| JP4498818B2 (ja) * | 2004-05-14 | 2010-07-07 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ伝送路の良否判定方法 |
| JP4717724B2 (ja) * | 2006-06-08 | 2011-07-06 | 日本電信電話株式会社 | 偏波分散測定器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712088A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-21 | Toa Gurauto Kogyo Kk | Stabilizing agent for excavation surface |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5167286A patent/JPS62207927A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207927A (ja) | 1987-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |