JPH0783791A - 光パルス試験器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的につなぎ合わせが行われ、測定の煩雑
さを解消することのできる光パルス試験器を実現するこ
と。 【構成】 後方散乱光を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換
器と、Ｏ／Ｅ変換器出力を増幅する増幅率切り換え可能
に構成された増幅器と、増幅器出力をディジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換器と、画像信号を生成する画像処理部
と、画像信号により表示を行う表示器と、装置動作を制
御し、被測定ファイバの後方散乱光量を測定する際に
は、被測定ファイバの所定区間毎の後方散乱光量を複数
回測定した後に各区間の測定結果が等しい倍率にて表示
されるようにつなぎ合わせた画像信号を画像処理部に生
成させる制御装置とを具備し、制御装置は、増幅器の増
幅率を切り換えるとともに、測定区間のつなぎめがＯ／
Ｅ変換器出力が急激に変化する段差部とならないように
該測定区間を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの特性を調
べるための光パルス試験器に関する。

【０００２】

【従来の技術】光パルス試験器は、光通信に用いられる
光ファイバの伝送損失やコネクタ接続や融着接続点での
接続損失を測定するために用いられている。これらの各
損失を測定するためには、光ファイバ内に生じる後方散
乱光の強度を調べる必要があるが、この後方散乱光の強
度は光ファイバ端面や上記の接続点にて発生する反射光
の強度と比較すると極端に弱いものであるため、後方散
乱光の測定に際しては、光ファイバ端面における反射光
と分離して測定する必要がある。

【０００３】図５は従来の光パルス試験器の構成を示す
図である。

【０００４】光パルス発生器５０１にて発生した測定用
の光は、第１ポート５０２₁より音響光学スイッチ５０
２に入射し、該音響光学スイッチ５０２の第２ポート５
０２ ₂に設けられたファイバ５０３に出射する。ファイ
バ５０３は被測定ファイバ（不図示）と接続されるもの
で、被測定ファイバ内の後方散乱光は被測定ファイバ端
面からの反射光とともにファイバ５０３を介して音響光
学スイッチ５０２に戻る。

【０００５】音響光学スイッチ５０２は、被測定ファイ
バ端面からの反射光が戻り光として音響光学スイッチ５
０２に入射するに要する時間に基づいて戻り光の進行方
向を第１ポート５０２₁と第３ポート５０２₃のいずれか
に切り替えるために設けられたもので、後方散乱光につ
いては第３ポート５０２₃より出射するように制御装置
（不図示）によって制御される。

【０００６】第３ポート５０２₃より出射した後方散乱
光は、Ｏ／Ｅ変換器５０４によって電気信号に変換さ
れ、増幅器５０５によって増幅された後にＡ／Ｄ変換器
５０６によってディジタル信号に変換される。変換後の
ディジタル信号については、この後、加算器５０７によ
ってオフセット調整のために所定値が加算され、対数変
換器５０８によって線形化された後に、表示用のデータ
として表示器５０９へ出力される。

【０００７】上記のＯ／Ｅ変換器５０４、増幅器５０
５、Ａ／Ｄ変換器５０６、加算器５０７、対数変換器５
０８および表示器５０９によって光パルス試験器の解析
処理群が構成されている。

【０００８】表示器５０９の表示動作は、光パルス発生
器５０１の出力状態と同期して行われるもので、該表示
動作は、音響光学スイッチ５０２の切り替え動作を制御
する制御装置によってなされている。

【０００９】上記の構成のうち、増幅器５０５はＳＮ比
（ダイナミックレンジ）を向上するために設けられたも
のであって、表示器５０９を監視する測定者は、例え
ば、Ｏ／Ｅ変換器５０４の出力レベルが低いときに不図
示の入力手段を用いて手動にて増幅率を高く切り換え
る。増幅器５０５は該切り換え動作に応じて増幅率を切
り換えるとともに、現在の増幅率を示す増幅率識別信号
５１０を表示器５０９へ出力する。表示器５０９は増幅
率識別信号５１０が示す増幅率に応じて対数変換器５０
８の出力信号をスケールダウンしてそれまでの入力信号
のスケールと合わせる波形つなぎ合わせ処理を行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の光パルス試験器
では上述したようなつなぎ合わせ処理を行うことにより
ＳＮ比を向上することが図られるが、増幅率の切り換え
動作が測定者の指示入力によってなされる構成であるた
めに、煩わしいとともに同じ被測定物に対する測定を行
ってもＳＮ比にばらつきが生じ、測定再現性が悪いとい
う問題点がある。

【００１１】このような問題点を解決するためには、信
号の出力強度に応じて増幅率を自動的に切り換える構成
とすることが考えられるが、複数のファイバを融着によ
り接続したファイバの後方散乱光量は、図６に示すよう
に融着点Ａ，Ｂ，Ｃでフレネル反射によるパルス上のノ
イズが発生する。

【００１２】このようなファイバの各融着点（段差部）
でつなぎ合わせ処理を行うことは困難であり、単純に信
号の出力強度に応じて増幅率を自動的に切り換えること
はできない。

【００１３】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、上記のような
不具合を招来することなく自動的につなぎ合わせが行わ
れ、測定の煩雑さを解消することのできる光パルス試験
器を実現することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の光パルス試験器
は、測定用の光を被測定ファイバに入射したときの後方
散乱光を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器と、Ｏ／Ｅ変
換器出力を増幅する増幅率切り換え可能に構成された増
幅器と、増幅器出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変
換器と、Ａ／Ｄ変換器出力に基づいて画像信号を生成す
る画像処理部と、画像信号により表示を行う表示器と、
装置動作を制御し、被測定ファイバの後方散乱光量を測
定する際には、被測定ファイバの所定区間毎の後方散乱
光量を複数回測定した後に各区間の測定結果が等しい倍
率にて表示されるようにつなぎ合わせた画像信号を画像
処理部に生成させる制御装置とを具備し、制御装置は、
Ｏ／Ｅ変換器出力に示されるＳＮ比に応じて増幅器の増
幅率を切り換えるとともに、Ａ／Ｄ変換器出力を前回の
ものと比較した値が所定値を超えるかを監視することに
よって、測定区間のつなぎめがＯ／Ｅ変換器出力が急激
に変化する段差部とならないように該測定区間を決定す
る。

【００１５】

【作用】Ａ／Ｄ変換器出力を前回のものと比較した値が
所定値を超えるかを監視することによって、測定区間の
つなぎめがＯ／Ｅ変換器出力が急激に変化する段差部と
なることはない。各測定区間での増幅率はＯ／Ｅ変換器
出力に示されるＳＮ比に応じて増幅器の増幅率を切り換
えられるので、各測定区間でのＳＮ比は一定以上に保た
れる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【００１８】図中の、光パルス発生器１０１、音響光学
スイッチ１０２、第１ポート１０２ ₁、第２ポート１０
２₂、第３ポート１０２₃、ファイバ１０３、Ｏ／Ｅ変換
器１０４、増幅器１０５、Ａ／Ｄ変換器１０６、加算器
１０７、対数変換器１０８および表示器１０９の構成は
図５に示した光パルス発生器５０１、音響光学スイッチ
５０２、第１ポート５０２₁、第２ポート５０２₂、第３
ポート５０２₃、ファイバ５０３、Ｏ／Ｅ変換器５０
４、増幅器５０５、Ａ／Ｄ変換器５０６、加算器５０
７、対数変換器５０８および表示器５０９と同様である
ために説明は省略する。

【００１９】本実施例においては、対数変換器１０８と
表示器１０９との間に画像表示用の記憶装置を備え、対
数変換器１０８の出力内容に応じた画像信号を生成する
画像処理部１１０が設けられている。本実施例における
制御装置（不図示）は上記の各装置に加えて画像処理部
１１０の表示動作および記憶動作と増幅器１０５におけ
る増幅動作をも制御する。

【００２０】図２は本実施例を用いてアベレージング処
理を含む測定を行う際の制御装置の制御動作を示すフロ
ーチャートである。

【００２１】本実施例の動作について図２を参照して説
明する。

【００２２】測定が開始されると、制御装置は被測定フ
ァイバの予め定められた区間について後方散乱光の測定
を行い（ステップＳ２０１）、結果を表示器１０９に表
示させる（ステップＳ２０２）とともに画像処理部１１
０に記憶させる。この後、上記の測定が特定の距離につ
いて所定回数行われたかを確認し（ステップＳ２０
３）、所定回数行われていない場合にはステップＳ２０
１からのサンプリング動作および表示、記憶動作を繰り
返す。

【００２３】制御装置は、特定の距離について所定回数
のサンプリング動作および表示、記憶動作が終了する
と、画像処理部１１０の記憶内容から上記の特定区間内
における波形解析処理（障害点の検出、減衰量の算出
等）を行い（ステップＳ２０４）、解析結果を画像処理
部１１０に記憶させる。

【００２４】続いて、制御装置は画像処理部１１０の記
憶内容から、測定を終えた区間と次に測定を行う区間と
のつなぎ合わせ地点とその区間における増幅率とを決定
する（ステップＳ２０５）。次に、増幅器２０５の増幅
率を先のステップＳ２０５で決定された増幅率とする
（ステップＳ２０６）。次に、測定がすべての区間につ
いて行われたかの確認を行い（ステップＳ２０７）、す
べての区間について測定が行われていない場合には次の
測定区間へ移行して（ステップＳ２０８）上記と同様の
測定を繰り返す。すべての区間について測定が行われて
いる場合には、ステップＳ２０５で決定されたつなぎ合
わせ地点での波形つなぎ合わせ処理を行い（ステップＳ
２０９）、被測定ファイバを通した後方散乱光強度の波
形を表示させて（Ｓ２１０）終了とする。

【００２５】図３は上記のステップＳ２０５での増幅率
の決定手順を説明するための図である。

【００２６】各区間でのサンプリング時に表示器１０９
に表示される管面波形３０２は図３に示すように本来の
信号３０３とノイズ３０４とが重畳されたものとなる。

【００２７】距離に比例して増大するノイズのピーク−
ピークの値Ｎ_P-Pは以下の式によって表される。

【００２８】Ｎ_P-P＝５log^(1+x) ここでＸはノイズ３０４の絶対振幅強度をＮ、信号３０
３の絶対強度をＳとしたときのＳＮ比である。したがっ
て、管面波形の包絡線を画像処理部１１０の記憶内容を
参照して求めることによって、その値からＳＮ比を検出
することができ、所望とするＳＮ比を基準変更点として
増幅率を切り換えることが可能となる。

【００２９】また、段差部の検出は、信号強度を前回の
測定点における強度と比較し、該比較値が所定値を超え
るかを監視することによってなされる。増幅率の変更点
が検出された段差部に一致する場合には、増幅率の変更
点を段差部の前に設定することによってＳＮ比を常に基
準変更点となる値以上に保つことができる。

【００３０】図４は図１中の増幅器１０５の一構成例を
示す図である。

【００３１】図４に示す例では３個の抵抗器４０１〜４
０３により構成されたπ型抵抗減衰器をスイッチ４０
４，４０５を用いて選択して減衰するかの選択を行う構
成が示されているが、この他にも帰還抵抗器の値が選択
可能に構成された帰還増幅器を用いること等が考えら
れ、その構成は特に限定されるものではない。

【００３２】なお、測定区間の設定、測定区間内でのサ
ンプリング回数、解析結果の表示、増幅率切り換えのた
めの基準変更点となるＳＮ比の設定および段差部検出の
ための所定値の設定は入力装置（不図示）への入力内容
に従って制御装置が設定および表示させる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３４】ＳＮ比が一定値以上に保たれる自動的なつ
なぎ合わせ処理が可能となり、測定の煩雑さを解消する
ことができるとともに測定精度が一定に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示した実施例の制御動作を示すフローチ
ャートである。

【図３】図１に示した実施例での増幅率の決定手順を説
明するための図である。

【図４】図１中の増幅器１０５の一構成例を示す図であ
る。

【図５】従来例の構成を示すブロック図である。

【図６】複数のファイバを融着により接続したファイバ
の後方散乱光量を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 光パルス発生器 １０２ 音響光学スイッチ １０３ ファイバ １０３₁ 第１ポート １０３₂ 第２ポート １０３₃ 第３ポート １０４ Ｏ／Ｅ変換器 １０５ 増幅器 １０６ Ａ／Ｄ変換器 １０７ 加算器 １０８ 対数変換器 １０９ 表示器 １１０ 画像処理部 Ｓ２０１〜Ｓ２１０ ステップ ３０１ 包絡線 ３０２ 管面波形 ３０３ 信号 ３０４ ノイズ ４０１〜４０３ 抵抗器 ４０４，４０５ スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定用の光を被測定ファイバに入射した
   ときの後方散乱光を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器
   と、 前記Ｏ／Ｅ変換器出力を増幅する増幅率切り換え可能に
   構成された増幅器と、 前記増幅器出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器
   と、 前記Ａ／Ｄ変換器出力に基づいて画像信号を生成する画
   像処理部と、 前記画像信号により表示を行う表示器と、 装置動作を制御し、被測定ファイバの後方散乱光量を測
   定する際には、被測定ファイバの所定区間毎の後方散乱
   光量を複数回測定した後に各区間の測定結果が等しい倍
   率にて表示されるようにつなぎ合わせた画像信号を前記
   画像処理部に生成させる制御装置とを具備し、 前記制御装置は、Ｏ／Ｅ変換器出力に示されるＳＮ比に
   応じて前記増幅器の増幅率を切り換えるとともに、Ａ／
   Ｄ変換器出力を前回のものと比較した値が所定値を超え
   るかを監視することによって、測定区間のつなぎめがＯ
   ／Ｅ変換器出力が急激に変化する段差部とならないよう
   に該測定区間を決定することを特徴とする光パルス試験
   器。