JPH09318492A - Ｏｔｄｒ測定装置 - Google Patents
Ｏｔｄｒ測定装置Info
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- JPH09318492A JPH09318492A JP8137200A JP13720096A JPH09318492A JP H09318492 A JPH09318492 A JP H09318492A JP 8137200 A JP8137200 A JP 8137200A JP 13720096 A JP13720096 A JP 13720096A JP H09318492 A JPH09318492 A JP H09318492A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J11/00—Measuring the characteristics of individual optical pulses or of optical pulse trains
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準電圧値の変化を自動補正する機能を有す
るＯＴＤＲ測定装置を提供する。 【解決手段】 光カプラ３は入射されるプローブ光と被
測定光ファイバからの後方散乱光とを合波して分岐す
る。各分岐光は受光素子６ａ，６ｂで検出され、検出電
流として出力される。差動増幅装置８は、電流電圧変換
器７から出力される検出電圧と、加算回路１１から出力
される２乗平均信号に対して演算回路２０で所定の演算
が施され、Ｄ／Ａコンバータ２１でアナログ化された基
準電圧とを比較し、差信号を出力する。上記基準電圧
は、被測定光ファイバーから後方散乱光が入射されない
状態における２乗平均信号に基づいて設定される。
るＯＴＤＲ測定装置を提供する。 【解決手段】 光カプラ３は入射されるプローブ光と被
測定光ファイバからの後方散乱光とを合波して分岐す
る。各分岐光は受光素子６ａ，６ｂで検出され、検出電
流として出力される。差動増幅装置８は、電流電圧変換
器７から出力される検出電圧と、加算回路１１から出力
される２乗平均信号に対して演算回路２０で所定の演算
が施され、Ｄ／Ａコンバータ２１でアナログ化された基
準電圧とを比較し、差信号を出力する。上記基準電圧
は、被測定光ファイバーから後方散乱光が入射されない
状態における２乗平均信号に基づいて設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に光通信分野に
用いて好適なＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflecto
meter）測定装置に関する。
用いて好適なＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflecto
meter）測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、敷設された光ファイバの破断
点の位置や接続点における損失等を検出するためにＯＴ
ＤＲ法が開発されている。このＯＴＤＲ法では、被測定
光ファイバの一端から、強い強度の光パルスを入射さ
せ、レイリー散乱による後方散乱光、又は、被測定光フ
ァイバの接続点及び破断点における反射光等の入射端へ
戻される光の強度及び到達時刻を測定することにより、
上記破断点の位置及び接続点における損失等が検出され
る。
点の位置や接続点における損失等を検出するためにＯＴ
ＤＲ法が開発されている。このＯＴＤＲ法では、被測定
光ファイバの一端から、強い強度の光パルスを入射さ
せ、レイリー散乱による後方散乱光、又は、被測定光フ
ァイバの接続点及び破断点における反射光等の入射端へ
戻される光の強度及び到達時刻を測定することにより、
上記破断点の位置及び接続点における損失等が検出され
る。
【０００３】図２は、従来のヘテロダイン検波を用いた
ＯＴＤＲ測定装置の構成を示すブロック図である。図２
において、１，２は光ファイバであり、光ファイバ１の
一端からはＣＷ（Continuous Wave）光源から、強度及
び周波数が一定であるプローブ光が入射される。また、
光ファイバ２の一端からは、被測定光ファイバ（図示省
略）へパルス光を入射させたときの後方散乱光が入射さ
れる。被測定光ファイバへ入射させるパルス光の周期は
通常数ｍｓｅｃに設定される。また、上記プローブ光の
周波数は、被測定光ファイバへ入射させるパルス光の周
波数と近接する周波数に設定される。
ＯＴＤＲ測定装置の構成を示すブロック図である。図２
において、１，２は光ファイバであり、光ファイバ１の
一端からはＣＷ（Continuous Wave）光源から、強度及
び周波数が一定であるプローブ光が入射される。また、
光ファイバ２の一端からは、被測定光ファイバ（図示省
略）へパルス光を入射させたときの後方散乱光が入射さ
れる。被測定光ファイバへ入射させるパルス光の周期は
通常数ｍｓｅｃに設定される。また、上記プローブ光の
周波数は、被測定光ファイバへ入射させるパルス光の周
波数と近接する周波数に設定される。
【０００４】３は３ｄＢ結合器等の光カプラであり、２
つの入射端及び２つの出射端を有し、２つの入射端それ
ぞれから入射される光を合波し、さらに分岐して２つの
出射端各々から同一強度の分岐光を出射する。光ファイ
バ１，２各々の他端は光カプラ３の各入射端と光学的に
結合され、光カプラ３の出射端はそれぞれ光ファイバ
４，５と結合される。６ａ，６ｂは、例えばフォトダー
オード等の受光素子であり、入射される光の強度を検出
し、検出電流として出力する。この受光素子６ａ，６ｂ
はそれぞれ上記光ファイバ４，５の他端から出射される
光を受光するよう、光ファイバ４，５と光学的に結合し
ており、各々の受光素子６ａ，６ｂは直列に接続され
る。
つの入射端及び２つの出射端を有し、２つの入射端それ
ぞれから入射される光を合波し、さらに分岐して２つの
出射端各々から同一強度の分岐光を出射する。光ファイ
バ１，２各々の他端は光カプラ３の各入射端と光学的に
結合され、光カプラ３の出射端はそれぞれ光ファイバ
４，５と結合される。６ａ，６ｂは、例えばフォトダー
オード等の受光素子であり、入射される光の強度を検出
し、検出電流として出力する。この受光素子６ａ，６ｂ
はそれぞれ上記光ファイバ４，５の他端から出射される
光を受光するよう、光ファイバ４，５と光学的に結合し
ており、各々の受光素子６ａ，６ｂは直列に接続され
る。
【０００５】上記光カプラ３及び受光素子６ａ，６ｂは
バランス光受信器を構成している。通常、プローブ光の
強度は高く設定されているが、強度が高くなるとＡＭ雑
音が無視できなくなり、ＡＭ雑音が増加すると測定精度
に影響を与える。バランス光受信器は光カプラ３でプロ
ーブ光及び後方散乱光を合波して分岐し、分岐光を受光
素子６ａ，６ｂそれぞれで受信して検出された検出電流
を同一の利得及び遅延時間で合成する。このようにする
とＡＭ雑音がキャンセルされ、後方散乱光の寄与のみが
効率よく検出される。尚、上記、光ファイバ１，２、光
カプラ３、光ファイバ４，５、及び受光素子６ａ，６ｂ
により光ヘテロダイン検波回路を構成する。
バランス光受信器を構成している。通常、プローブ光の
強度は高く設定されているが、強度が高くなるとＡＭ雑
音が無視できなくなり、ＡＭ雑音が増加すると測定精度
に影響を与える。バランス光受信器は光カプラ３でプロ
ーブ光及び後方散乱光を合波して分岐し、分岐光を受光
素子６ａ，６ｂそれぞれで受信して検出された検出電流
を同一の利得及び遅延時間で合成する。このようにする
とＡＭ雑音がキャンセルされ、後方散乱光の寄与のみが
効率よく検出される。尚、上記、光ファイバ１，２、光
カプラ３、光ファイバ４，５、及び受光素子６ａ，６ｂ
により光ヘテロダイン検波回路を構成する。
【０００６】７は電流電圧変換器であり、受光素子６
ａ，６ｂで検出された検出電流を電圧に変換し、検出電
圧として出力する。図４に検出電圧の一例を示す。この
検出電圧はプローブ光に基づく所定の電圧値（図中Ｎ点
の電圧値）に対して、図中破線で示される包絡線が対称
となる波形を示す。図２中８は差動増幅回路であり、２
入力端それぞれから入力される電圧の差を増幅又は減衰
して差信号を出力する。この差信号の一例を図５に示
す。図５は差信号の一例を示す図であり、差信号の包絡
線のみを示す。ここでは、差信号の最小値及び最大値が
それぞれ０［Ｖ］，及び２［Ｖ］であり、その中心値が
１［Ｖ］である。
ａ，６ｂで検出された検出電流を電圧に変換し、検出電
圧として出力する。図４に検出電圧の一例を示す。この
検出電圧はプローブ光に基づく所定の電圧値（図中Ｎ点
の電圧値）に対して、図中破線で示される包絡線が対称
となる波形を示す。図２中８は差動増幅回路であり、２
入力端それぞれから入力される電圧の差を増幅又は減衰
して差信号を出力する。この差信号の一例を図５に示
す。図５は差信号の一例を示す図であり、差信号の包絡
線のみを示す。ここでは、差信号の最小値及び最大値が
それぞれ０［Ｖ］，及び２［Ｖ］であり、その中心値が
１［Ｖ］である。
【０００７】この差動増幅回路８の２入力端には電流電
圧変換器７から出力される検出電圧と、可変抵抗器８ａ
によって設定される基準電圧とがそれぞれ入力される。
９はアナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄコンバ
ータと称する）であり、差動増幅回路８から出力される
差信号に対して標本化及び量子化を行い８ビットのディ
ジタル信号に変換して出力する。このＡ／Ｄコンバータ
９は約１０［ｎｓｅｃ］の標本化周期で、入力される差
信号に対して標本化を行う。この標本化周期はパルス光
が被測定光ファイバ中を約１［ｍ］伝搬するのに要する
時間である。また、Ａ／Ｄコンバータ９には、図５に示
される差信号が入力され、差信号の電圧値が０［Ｖ］の
場合には“００００００００”の８ビットのディジタル
信号に変換し、電圧値が２［Ｖ］の場合には“１１１１
１１１１”の８ビットディジタル信号に変換する。
圧変換器７から出力される検出電圧と、可変抵抗器８ａ
によって設定される基準電圧とがそれぞれ入力される。
９はアナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄコンバ
ータと称する）であり、差動増幅回路８から出力される
差信号に対して標本化及び量子化を行い８ビットのディ
ジタル信号に変換して出力する。このＡ／Ｄコンバータ
９は約１０［ｎｓｅｃ］の標本化周期で、入力される差
信号に対して標本化を行う。この標本化周期はパルス光
が被測定光ファイバ中を約１［ｍ］伝搬するのに要する
時間である。また、Ａ／Ｄコンバータ９には、図５に示
される差信号が入力され、差信号の電圧値が０［Ｖ］の
場合には“００００００００”の８ビットのディジタル
信号に変換し、電圧値が２［Ｖ］の場合には“１１１１
１１１１”の８ビットディジタル信号に変換する。
【０００８】１０はディジタル回路により構成された２
乗回路であり、Ａ／Ｄコンバータ９から出力される信号
を２乗演算し、１６ビットの２乗信号を出力する。図５
に示される差信号をそのまま平均化した場合、その値は
一定の値、即ち１［Ｖ］となり、包絡線が得られない。
２乗回路１１はディジタル化された差信号を２乗するこ
とにより、ディジタル化された差信号に重みづけを行
い、平均化した場合に包絡線を得ることができるように
するために設けられる。
乗回路であり、Ａ／Ｄコンバータ９から出力される信号
を２乗演算し、１６ビットの２乗信号を出力する。図５
に示される差信号をそのまま平均化した場合、その値は
一定の値、即ち１［Ｖ］となり、包絡線が得られない。
２乗回路１１はディジタル化された差信号を２乗するこ
とにより、ディジタル化された差信号に重みづけを行
い、平均化した場合に包絡線を得ることができるように
するために設けられる。
【０００９】図２中１１は加算回路であり、２乗回路１
０から出力される２乗信号に対して時間的な累積加算処
理を施し、２乗平均信号として出力する。図３は加算回
路１１の基本的な構成を示すブロック図である。図３に
おいて、ラッチ５１は入力される１６ビットの２乗信号
をラッチする。５２は加算器であり、ラッチ５１にラッ
チされた２乗信号と、後述するラッチ５４にラッチされ
た信号とを加算する。５３は加算器５２において加算さ
れた信号を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）で
あり、１６ビットのデータ幅を有し、アドレスが付され
た複数の記憶領域からなる。ラッチ５４はＲＡＭ５３か
ら読み出された信号をラッチする。５５は加算制御信号
用集積回路（以下加算制御用ＬＳＩと称する）であり、
ラッチ５１、加算器５２、ＲＡＭ５３、ラッチ５４、及
びＲＡＭ５３各々を制御する。
０から出力される２乗信号に対して時間的な累積加算処
理を施し、２乗平均信号として出力する。図３は加算回
路１１の基本的な構成を示すブロック図である。図３に
おいて、ラッチ５１は入力される１６ビットの２乗信号
をラッチする。５２は加算器であり、ラッチ５１にラッ
チされた２乗信号と、後述するラッチ５４にラッチされ
た信号とを加算する。５３は加算器５２において加算さ
れた信号を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）で
あり、１６ビットのデータ幅を有し、アドレスが付され
た複数の記憶領域からなる。ラッチ５４はＲＡＭ５３か
ら読み出された信号をラッチする。５５は加算制御信号
用集積回路（以下加算制御用ＬＳＩと称する）であり、
ラッチ５１、加算器５２、ＲＡＭ５３、ラッチ５４、及
びＲＡＭ５３各々を制御する。
【００１０】上記構成において、ラッチ５１から２乗信
号が入力されるとラッチ５１にラッチされる。次に加算
制御用ＬＳＩ５５はＲＡＭ５３に対して信号を読み出す
アドレスを指定し、指定したアドレスに対応する記憶領
域から信号を読み出してラッチ５４にラッチさせる。そ
して、ラッチ５１にラッチされた信号とラッチ５４にラ
ッチされた信号とが加算器５２により加算される。この
加算された信号はＲＡＭ５３の上記アドレスに対応する
記憶領域に記憶される。以上、加算回路１１の基本的な
構成及び動作を述べたが、図２中のＡ／Ｄコンバータ９
の標本化周期が極めて短いため、上述した基本的な構成
及び動作に対して加算処理が間に合わない。このため、
加算器５２が複数設けられ、順に別個の加算器で加算処
理を行い加算処理に要する時間を低減している。
号が入力されるとラッチ５１にラッチされる。次に加算
制御用ＬＳＩ５５はＲＡＭ５３に対して信号を読み出す
アドレスを指定し、指定したアドレスに対応する記憶領
域から信号を読み出してラッチ５４にラッチさせる。そ
して、ラッチ５１にラッチされた信号とラッチ５４にラ
ッチされた信号とが加算器５２により加算される。この
加算された信号はＲＡＭ５３の上記アドレスに対応する
記憶領域に記憶される。以上、加算回路１１の基本的な
構成及び動作を述べたが、図２中のＡ／Ｄコンバータ９
の標本化周期が極めて短いため、上述した基本的な構成
及び動作に対して加算処理が間に合わない。このため、
加算器５２が複数設けられ、順に別個の加算器で加算処
理を行い加算処理に要する時間を低減している。
【００１１】上記構成において、光ファイバ１の一端か
ら周波数及び強度が一定のプローブ光が光カプラ３に入
射しているものとする。被測定光ファイバにパルス光を
入射し、被測定光ファイバの後方散乱光が光ファイバ２
の一端から入射されると、光カプラ３においてプローブ
光と後方散乱光とが合波されて分岐される。これら分岐
光は、光ファイバ４，５それぞれを伝搬し、受光素子６
ａ，６ｂで受光される。即ち、光ファイバ１の一端から
入射されるプローブ光の周波数と、被測定光ファイバか
ら光ファイバ２へ入射される後方散乱光の周波数は近接
して設定されており、光カプラ３において合波される
と、周波数の差に応じたビート信号が生じ、このビート
信号が受光素子６ａ，６ｂに検出され、検出電流が出力
される。
ら周波数及び強度が一定のプローブ光が光カプラ３に入
射しているものとする。被測定光ファイバにパルス光を
入射し、被測定光ファイバの後方散乱光が光ファイバ２
の一端から入射されると、光カプラ３においてプローブ
光と後方散乱光とが合波されて分岐される。これら分岐
光は、光ファイバ４，５それぞれを伝搬し、受光素子６
ａ，６ｂで受光される。即ち、光ファイバ１の一端から
入射されるプローブ光の周波数と、被測定光ファイバか
ら光ファイバ２へ入射される後方散乱光の周波数は近接
して設定されており、光カプラ３において合波される
と、周波数の差に応じたビート信号が生じ、このビート
信号が受光素子６ａ，６ｂに検出され、検出電流が出力
される。
【００１２】受光素子６ａ，６ｂから出力された検出電
流は、電流電圧変換器７において電圧に変換され、図４
に示された検出電圧として出力される。この検出電圧
は、差動増幅回路８の一端に入力され、他端に入力され
る基準電圧との差が増幅又は減衰されて図５に示された
差信号が出力される。この差信号はＡ／Ｄコンバータ９
において８ビットのディジタル信号に変換され、２乗回
路１０及び加算回路１１において２乗加算された信号、
即ち２乗平均信号が出力される。
流は、電流電圧変換器７において電圧に変換され、図４
に示された検出電圧として出力される。この検出電圧
は、差動増幅回路８の一端に入力され、他端に入力され
る基準電圧との差が増幅又は減衰されて図５に示された
差信号が出力される。この差信号はＡ／Ｄコンバータ９
において８ビットのディジタル信号に変換され、２乗回
路１０及び加算回路１１において２乗加算された信号、
即ち２乗平均信号が出力される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、差動増幅回
路８に入力される基準電圧は、測定開始前に予め可変抵
抗器８ａによって設定されている。従って、基準電圧が
変動して下がり、Ａ／Ｄコンバータへ入力される差信号
の値が２［Ｖ］以上になった場合、Ａ／Ｄコンバータ９
は０〜２［Ｖ］の電圧を変換するよう設定されされてい
るため、２［Ｖ］以上の電圧を全て“１１１１１１１
１”に変換してしまう。即ち、基準電圧が変動した場
合、差信号はディジタル信号に変換される際に飽和して
しまうという問題があった。
路８に入力される基準電圧は、測定開始前に予め可変抵
抗器８ａによって設定されている。従って、基準電圧が
変動して下がり、Ａ／Ｄコンバータへ入力される差信号
の値が２［Ｖ］以上になった場合、Ａ／Ｄコンバータ９
は０〜２［Ｖ］の電圧を変換するよう設定されされてい
るため、２［Ｖ］以上の電圧を全て“１１１１１１１
１”に変換してしまう。即ち、基準電圧が変動した場
合、差信号はディジタル信号に変換される際に飽和して
しまうという問題があった。
【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、基準電圧を自動的に補正することが可能なＯＴＤ
Ｒ測定装置を提供することを目的とする。
あり、基準電圧を自動的に補正することが可能なＯＴＤ
Ｒ測定装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、Ａ／Ｄコンバータを有し、
入力信号をディジタル化して２乗加算を行い、２乗平均
信号を出力する第１の演算手段と、前記２乗平均信号に
基づいて、前記Ａ／Ｄコンバータのオフセット値を算出
し、アナログ化して出力する第２の演算手段と、入射す
る被測定光に対して光ヘテロダイン検波を行う検波手段
と、前記検波手段から出力される検波信号と、前記第２
の演算手段から出力される信号との差信号を前記Ａ／Ｄ
コンバータへ出力する差動増幅回路とを具備し、前記オ
フセット値は、前記検波信号が無い状態における前記２
乗平均信号に基づいて算出されて設定されることを特徴
とするものである。
に、請求項１記載の発明は、Ａ／Ｄコンバータを有し、
入力信号をディジタル化して２乗加算を行い、２乗平均
信号を出力する第１の演算手段と、前記２乗平均信号に
基づいて、前記Ａ／Ｄコンバータのオフセット値を算出
し、アナログ化して出力する第２の演算手段と、入射す
る被測定光に対して光ヘテロダイン検波を行う検波手段
と、前記検波手段から出力される検波信号と、前記第２
の演算手段から出力される信号との差信号を前記Ａ／Ｄ
コンバータへ出力する差動増幅回路とを具備し、前記オ
フセット値は、前記検波信号が無い状態における前記２
乗平均信号に基づいて算出されて設定されることを特徴
とするものである。
【００１６】請求項２記載の発明は、Ａ／Ｄコンバータ
を有し、入力信号をディジタル化して２乗加算を行い、
２乗平均信号を出力する第１の演算手段と、前記２乗平
均信号に基づいて、前記Ａ／Ｄコンバータのオフセット
値を算出し、アナログ化して出力する第２の演算手段
と、入射する被測定光に対して光ヘテロダイン検波を行
う検波手段と、前記検波手段から出力される検波信号
と、前記第２の演算手段から出力される信号との差信号
を前記Ａ／Ｄコンバータへ出力する差動増幅回路とを具
備し、前記第２の演算手段は、前記被測定光が入射され
ない状態における前記２乗平均信号に基づいて前記オフ
セット値を算出して設定し、前記２乗平均信号に基づい
て、該設定されたオフセット値を変更することを特徴と
するものである。
を有し、入力信号をディジタル化して２乗加算を行い、
２乗平均信号を出力する第１の演算手段と、前記２乗平
均信号に基づいて、前記Ａ／Ｄコンバータのオフセット
値を算出し、アナログ化して出力する第２の演算手段
と、入射する被測定光に対して光ヘテロダイン検波を行
う検波手段と、前記検波手段から出力される検波信号
と、前記第２の演算手段から出力される信号との差信号
を前記Ａ／Ｄコンバータへ出力する差動増幅回路とを具
備し、前記第２の演算手段は、前記被測定光が入射され
ない状態における前記２乗平均信号に基づいて前記オフ
セット値を算出して設定し、前記２乗平均信号に基づい
て、該設定されたオフセット値を変更することを特徴と
するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態によるＯＴＤＲ測定装置について説明する。図
１は本発明の一実施形態によるＯＴＤＲ測定装置の構成
を示すブロック図であり、図２の従来のヘテロダイン検
波を用いたＯＴＤＲ測定装置と共通する部分には同一の
符号を付し、その説明を省略する。図１中に示された本
発明の一実施形態によるＯＴＤＲ測定装置が、図２中に
示された従来のヘテロダイン検波を用いたＯＴＤＲ測定
装置と異なる点は、可変抵抗器８ａが省略され、代わり
に演算回路２０及びＤ／Ａコンバータ２１が設けられ、
加算回路１１から出力される２乗平均信号が、演算回路
２０及びＤ／Ａコンバータ２１により基準電圧に変換さ
れ、この基準電圧が差動増幅回路８に入力されている点
である。
実施形態によるＯＴＤＲ測定装置について説明する。図
１は本発明の一実施形態によるＯＴＤＲ測定装置の構成
を示すブロック図であり、図２の従来のヘテロダイン検
波を用いたＯＴＤＲ測定装置と共通する部分には同一の
符号を付し、その説明を省略する。図１中に示された本
発明の一実施形態によるＯＴＤＲ測定装置が、図２中に
示された従来のヘテロダイン検波を用いたＯＴＤＲ測定
装置と異なる点は、可変抵抗器８ａが省略され、代わり
に演算回路２０及びＤ／Ａコンバータ２１が設けられ、
加算回路１１から出力される２乗平均信号が、演算回路
２０及びＤ／Ａコンバータ２１により基準電圧に変換さ
れ、この基準電圧が差動増幅回路８に入力されている点
である。
【００１８】上記演算回路２０は、被測定光ファイバか
ら後方散乱光が入射されず、プローブ光のみが入射され
ている状態で、加算回路１１から出力される２乗平均信
号に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ９へ入力される差信号
がＡ／Ｄコンバータ９の電圧変換範囲、即ち差信号を飽
和せずに変換することができる範囲の中間値となるよう
な基準信号を出力する。例えば、２乗平均信号として
「１．２１」という値が出力されている場合、この２乗
平均信号に相当する差信号は１．１［Ｖ］である。Ａ／
Ｄコンバータ９の電圧変換範囲が０〜２［Ｖ］である場
合、演算回路２０は現在出力している基準信号に０．１
［Ｖ］加算する。また、上記Ｄ／Ａコンバータ２１は演
算回路２０から出力される基準信号をアナログの基準電
圧信号（オフセット値）として出力する。
ら後方散乱光が入射されず、プローブ光のみが入射され
ている状態で、加算回路１１から出力される２乗平均信
号に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ９へ入力される差信号
がＡ／Ｄコンバータ９の電圧変換範囲、即ち差信号を飽
和せずに変換することができる範囲の中間値となるよう
な基準信号を出力する。例えば、２乗平均信号として
「１．２１」という値が出力されている場合、この２乗
平均信号に相当する差信号は１．１［Ｖ］である。Ａ／
Ｄコンバータ９の電圧変換範囲が０〜２［Ｖ］である場
合、演算回路２０は現在出力している基準信号に０．１
［Ｖ］加算する。また、上記Ｄ／Ａコンバータ２１は演
算回路２０から出力される基準信号をアナログの基準電
圧信号（オフセット値）として出力する。
【００１９】尚、本実施形態においては、図５中に示さ
れた差信号がＡ／Ｄコンバータ９の電圧変換範囲は０〜
２［Ｖ］であり、０［Ｖ］の入力電圧を“００００００
００”、２［Ｖ］の入力電圧を“１１１１１１１１”と
いう８ビットのデジタル信号にそれぞれ変換して出力す
るものとする。また、演算回路２０に対して予め基準電
圧を設定しており、プローブ光のみが入射されている状
態において、Ａ／Ｄコンバータ９へ入力される差信号は
Ａ／Ｄコンバータ９電圧変換範囲の中間値となるよう設
定されているものとする。
れた差信号がＡ／Ｄコンバータ９の電圧変換範囲は０〜
２［Ｖ］であり、０［Ｖ］の入力電圧を“００００００
００”、２［Ｖ］の入力電圧を“１１１１１１１１”と
いう８ビットのデジタル信号にそれぞれ変換して出力す
るものとする。また、演算回路２０に対して予め基準電
圧を設定しており、プローブ光のみが入射されている状
態において、Ａ／Ｄコンバータ９へ入力される差信号は
Ａ／Ｄコンバータ９電圧変換範囲の中間値となるよう設
定されているものとする。
【００２０】上記構成において、光ファイバ１の一端か
ら周波数及び強度が一定のプローブ光が光カプラ３に入
射しているものとする。被測定光ファイバにパルスを入
射し、被測定光ファイバの後方散乱光が光ファイバ２の
一端から入射されると、光カプラ３において合波されて
分岐される。これら分岐光は、光ファイバ４，５それぞ
れを伝搬し、受光素子６ａ，６ｂで受光される。つま
り、光ファイバ１の一端から入射されるプローブ光の周
波数と、被測定光ファイバから光ファイバ２へ入射され
る後方散乱光の周波数は近接して設定されており、光カ
プラ３において合波されると、周波数の差に応じたビー
ト信号が生じ、このビート信号が受光素子６ａ，６ｂに
検出され、検出電流が出力される。
ら周波数及び強度が一定のプローブ光が光カプラ３に入
射しているものとする。被測定光ファイバにパルスを入
射し、被測定光ファイバの後方散乱光が光ファイバ２の
一端から入射されると、光カプラ３において合波されて
分岐される。これら分岐光は、光ファイバ４，５それぞ
れを伝搬し、受光素子６ａ，６ｂで受光される。つま
り、光ファイバ１の一端から入射されるプローブ光の周
波数と、被測定光ファイバから光ファイバ２へ入射され
る後方散乱光の周波数は近接して設定されており、光カ
プラ３において合波されると、周波数の差に応じたビー
ト信号が生じ、このビート信号が受光素子６ａ，６ｂに
検出され、検出電流が出力される。
【００２１】受光素子６ａ，６ｂから出力された検出電
流は、電流電圧変換器７において電圧に変換され、図４
に示されるような検出電圧として出力される。この検出
電圧は、差動増幅回路８の一方の入力端に入力され、他
端に入力される基準電圧との差が増幅又は減衰されて差
信号として出力される。この差信号はＡ／Ｄコンバータ
９でディジタル信号に変換された後、２乗回路１０及び
加算回路１１で２乗加算され、１６ビットの２乗平均信
号として出力される。
流は、電流電圧変換器７において電圧に変換され、図４
に示されるような検出電圧として出力される。この検出
電圧は、差動増幅回路８の一方の入力端に入力され、他
端に入力される基準電圧との差が増幅又は減衰されて差
信号として出力される。この差信号はＡ／Ｄコンバータ
９でディジタル信号に変換された後、２乗回路１０及び
加算回路１１で２乗加算され、１６ビットの２乗平均信
号として出力される。
【００２２】この２乗平均信号は演算回路２０へ入力さ
れ、被測定光ファイバ長より長い距離に相当する時間に
取り込んだ値に対して平均加算値が算出される。演算回
路２０は予め設定されている基準信号と平均加算値とを
比較し、同一の値を示していれば、予め設定されている
基準信号を出力する。この基準信号はＤ／Ａコンバータ
２１へ入力されアナログの基準電圧に変換されて差動増
幅器８の一端へ入力される。
れ、被測定光ファイバ長より長い距離に相当する時間に
取り込んだ値に対して平均加算値が算出される。演算回
路２０は予め設定されている基準信号と平均加算値とを
比較し、同一の値を示していれば、予め設定されている
基準信号を出力する。この基準信号はＤ／Ａコンバータ
２１へ入力されアナログの基準電圧に変換されて差動増
幅器８の一端へ入力される。
【００２３】ここで仮にＤ／Ａコンバータ２１から出力
される基準電圧がずれていたとして、２乗平均信号とし
て“０１０００１０００００１００００”が得られたと
する。この値は２乗された値であり、平方根をとると８
ビットで“１００００１００”という値になる。これは
Ａ／Ｄコンバータ９へ入力される差信号が１．０３５
［Ｖ］のときのＡ／Ｄコンバータ９の出力値である。演
算回路２０は被測定光ファイバ長より長い距離に相当す
る時間に取り込んだ値に対して平均加算値を算出し、こ
の平均加算値に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ９の出力が
０．０３５［Ｖ］下がるようＤ／Ａコンバータ２１へ出
力する基準信号を変更する。仮に、Ｄ／Ａコンバータ２
１が６ビットで構成され、１ステップが０．０５［Ｖ］
に相当するとすると、Ｄ／Ａコンバータ２１への入力を
７ステップ分下げる処理が演算回路２０により行われ
る。この処理により、差動増幅回路８へ入力される基準
電圧のずれを補正する。
される基準電圧がずれていたとして、２乗平均信号とし
て“０１０００１０００００１００００”が得られたと
する。この値は２乗された値であり、平方根をとると８
ビットで“１００００１００”という値になる。これは
Ａ／Ｄコンバータ９へ入力される差信号が１．０３５
［Ｖ］のときのＡ／Ｄコンバータ９の出力値である。演
算回路２０は被測定光ファイバ長より長い距離に相当す
る時間に取り込んだ値に対して平均加算値を算出し、こ
の平均加算値に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ９の出力が
０．０３５［Ｖ］下がるようＤ／Ａコンバータ２１へ出
力する基準信号を変更する。仮に、Ｄ／Ａコンバータ２
１が６ビットで構成され、１ステップが０．０５［Ｖ］
に相当するとすると、Ｄ／Ａコンバータ２１への入力を
７ステップ分下げる処理が演算回路２０により行われ
る。この処理により、差動増幅回路８へ入力される基準
電圧のずれを補正する。
【００２４】以上説明したように、本発明の一実施形態
によるＯＴＤＲ測定装置では、温度変化等による装置の
特性の変化が抑えられる。仮に、装置内温度の変化等に
よりＡ／Ｄコンバータ９へ入力される基準電圧が±０．
０５［Ｖ］変動する装置に対して、Ａ／Ｄコンバータ９
の出力が１ステップ当たり０．００５［Ｖ］変化するよ
うな６ビットのＤ／Ａコンバータを取り付ければ、中心
値の誤差は最大０．００５［Ｖ］とすることができる。
によるＯＴＤＲ測定装置では、温度変化等による装置の
特性の変化が抑えられる。仮に、装置内温度の変化等に
よりＡ／Ｄコンバータ９へ入力される基準電圧が±０．
０５［Ｖ］変動する装置に対して、Ａ／Ｄコンバータ９
の出力が１ステップ当たり０．００５［Ｖ］変化するよ
うな６ビットのＤ／Ａコンバータを取り付ければ、中心
値の誤差は最大０．００５［Ｖ］とすることができる。
【００２５】検出電圧の値が０．００２５〜１．９９７
５［Ｖ］である場合、基準電圧が＋０．０５［Ｖ］変化
すると、差動増幅回路８へ入力される電圧の差０．０５
２５〜２．０４７５［Ｖ］となり、２［Ｖ］より大きな
電圧はＡ／Ｄコンバータ９で変換される際に２［Ｖ］と
同じ値になってしまう。このため正確な測定値が得られ
る電圧は０．０５〜１．９５［Ｖ］の間の値である。
５［Ｖ］である場合、基準電圧が＋０．０５［Ｖ］変化
すると、差動増幅回路８へ入力される電圧の差０．０５
２５〜２．０４７５［Ｖ］となり、２［Ｖ］より大きな
電圧はＡ／Ｄコンバータ９で変換される際に２［Ｖ］と
同じ値になってしまう。このため正確な測定値が得られ
る電圧は０．０５〜１．９５［Ｖ］の間の値である。
【００２６】変換可能な電圧値が０．００２５〜１．９
９７５［Ｖ］の場合と、０．０５〜１．９５［Ｖ］の場
合とのダイナミックレンジを比較すると、Ａ／Ｄコンバ
ータ９への入力信号の中心値にずれがなく、ノイズ成分
が０のとき、従来では（ＦＦ（Ｈ）＾２）×２15＋（０
Ｃ（Ｈ）＾２）×２15−（８６（Ｈ）＾２）×２16から
４４．９ｄＢが得られる。ただし、上記「（Ｈ）」が付
された数値は１６進数を示し、記号「＾」は左辺の１６
進数で表わされた数値を右辺の数値で乗ずることを示
す。
９７５［Ｖ］の場合と、０．０５〜１．９５［Ｖ］の場
合とのダイナミックレンジを比較すると、Ａ／Ｄコンバ
ータ９への入力信号の中心値にずれがなく、ノイズ成分
が０のとき、従来では（ＦＦ（Ｈ）＾２）×２15＋（０
Ｃ（Ｈ）＾２）×２15−（８６（Ｈ）＾２）×２16から
４４．９ｄＢが得られる。ただし、上記「（Ｈ）」が付
された数値は１６進数を示し、記号「＾」は左辺の１６
進数で表わされた数値を右辺の数値で乗ずることを示
す。
【００２７】本発明の一実施形態によるＯＴＤＲ測定装
置では（ＦＦ（Ｈ）＾２）×２15＋（００（Ｈ）＾２）
×２15−（８０（Ｈ）＾２）×２16より４５．１ｄＢと
なる。従って、従来のＯＴＤＲ測定装置及び本発明の一
実施形態によるＯＴＤＲ測定装置ではダイナミックレン
ジに対して０．２ｄＢの差がある。この差は、Ａ／Ｄコ
ンバータ９へ入力される検出電圧の値の大きい部分、つ
まり、被測定光ファイバの近端側の測定に影響し、ファ
イバーの損失が１［ｋｍ］あたり０．２５ｄＢであると
仮定した場合、近端側での被測定光ファイバーの損失
０．２ｄＢ相当分の測定値、即ち約８００［ｍ］が精度
良く測定できることになる。
置では（ＦＦ（Ｈ）＾２）×２15＋（００（Ｈ）＾２）
×２15−（８０（Ｈ）＾２）×２16より４５．１ｄＢと
なる。従って、従来のＯＴＤＲ測定装置及び本発明の一
実施形態によるＯＴＤＲ測定装置ではダイナミックレン
ジに対して０．２ｄＢの差がある。この差は、Ａ／Ｄコ
ンバータ９へ入力される検出電圧の値の大きい部分、つ
まり、被測定光ファイバの近端側の測定に影響し、ファ
イバーの損失が１［ｋｍ］あたり０．２５ｄＢであると
仮定した場合、近端側での被測定光ファイバーの損失
０．２ｄＢ相当分の測定値、即ち約８００［ｍ］が精度
良く測定できることになる。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によるＯ
ＴＤＲ測定装置においては、温度変化等による特性の変
化が抑えられとともにＡ／Ｄコンバータの変換領域を広
く取れるので良好な測定結果が得られるという効果があ
る。
ＴＤＲ測定装置においては、温度変化等による特性の変
化が抑えられとともにＡ／Ｄコンバータの変換領域を広
く取れるので良好な測定結果が得られるという効果があ
る。
【図１】本発明の一実施形態によるＯＴＤＲ測定装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】従来のヘテロダイン検波を用いたＯＴＤＲ測定
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図３】加算回路１１の基本的な構成を示すブロック図
である。
である。
【図４】検出電圧の波形の一例を示す図である。
【図５】差信号の波形の一例を示す図である。
３ 光カプラ（検波手段） ６ａ，６ｂ 受光素子（検波手段） ８ 差動増幅回路 ９ Ａ／Ｄコンバータ（第１の演算手段） １０ ２乗回路（第１の演算手段） １１ 加算回路（第１の演算手段） ２０ 演算回路（第２の演算手段） ２１ Ｄ／Ａコンバータ（第２の演算手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａ／Ｄコンバータを有し、入力信号をデ
ィジタル化して２乗加算を行い、２乗平均信号を出力す
る第１の演算手段と、 前記２乗平均信号に基づいて、前記Ａ／Ｄコンバータの
オフセット値を算出し、アナログ化して出力する第２の
演算手段と、 入射する被測定光に対して光ヘテロダイン検波を行う検
波手段と、 前記検波手段から出力される検波信号と、前記第２の演
算手段から出力される信号との差信号を前記Ａ／Ｄコン
バータへ出力する差動増幅回路とを具備し、 前記オフセット値は、前記検波信号が無い状態における
前記２乗平均信号に基づいて算出されて設定されること
を特徴とするＯＴＤＲ測定装置。 - 【請求項２】 Ａ／Ｄコンバータを有し、入力信号をデ
ィジタル化して２乗加算を行い、２乗平均信号を出力す
る第１の演算手段と、 前記２乗平均信号に基づいて、前記Ａ／Ｄコンバータの
オフセット値を算出し、アナログ化して出力する第２の
演算手段と、 入射する被測定光に対して光ヘテロダイン検波を行う検
波手段と、 前記検波手段から出力される検波信号と、前記第２の演
算手段から出力される信号との差信号を前記Ａ／Ｄコン
バータへ出力する差動増幅回路とを具備し、 前記第２の演算手段は、前記被測定光が入射されない状
態における前記２乗平均信号に基づいて前記オフセット
値を算出して設定し、前記２乗平均信号に基づいて、該
設定されたオフセット値を変更することを特徴とするＯ
ＴＤＲ測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8137200A JPH09318492A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Ｏｔｄｒ測定装置 |
| DE19722420A DE19722420C2 (de) | 1996-05-30 | 1997-05-28 | OTDR-Meßvorrichtung |
| US08/864,446 US5777727A (en) | 1996-05-30 | 1997-05-28 | OTDR measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8137200A JPH09318492A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Ｏｔｄｒ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318492A true JPH09318492A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15193139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8137200A Pending JPH09318492A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Ｏｔｄｒ測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5777727A (ja) |
| JP (1) | JPH09318492A (ja) |
| DE (1) | DE19722420C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424771B1 (ko) * | 1997-08-01 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치 |
| JP2017150862A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 日本電信電話株式会社 | 光線路特性解析装置及び信号処理方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6519026B1 (en) | 1999-08-06 | 2003-02-11 | Lucent Technologies Inc. | Optical time-domain reflectometer (OTDR) |
| US6396575B1 (en) | 2000-05-31 | 2002-05-28 | Lucent Technologies Inc. | Test and measurement system for detecting and monitoring faults and losses in passive optical networks (PONs) |
| US7289729B1 (en) | 2002-06-12 | 2007-10-30 | At&T Corp. | Optoelectronic marker for determining ownership of fiber optic cable |
| CN1300956C (zh) * | 2004-04-06 | 2007-02-14 | 华为技术有限公司 | 光时域反射仪的光模块及光时域反射仪以及光纤测试方法 |
| EP2219018B1 (en) * | 2009-02-17 | 2016-02-17 | Alcatel Lucent | Method for monitoring an optical data line, and optical transmission module therefor |
| WO2011123687A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Ultra Communications, Inc. | Integrated optical time domain reflectometer |
| GB201019117D0 (en) | 2010-11-11 | 2010-12-29 | Fotech Solutions Ltd | Distributed optical fibre sensor |
| CN109297932A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-02-01 | 北京遥感设备研究所 | 一种太赫兹准光伺服镜扫描连续波反射成像系统 |
| JP7836682B2 (ja) * | 2022-03-09 | 2026-03-27 | ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 | 医療用光源装置及び医療用観察システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3506884A1 (de) * | 1985-02-27 | 1986-08-28 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Optisches zeitbereichsreflektometer mit heterodyn-empfang |
| DE3609371A1 (de) * | 1986-03-20 | 1987-09-24 | Philips Patentverwaltung | Optisches zeitbereichsreflektometer mit heterodyn-empfang |
| JPH01141331A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Anritsu Corp | 光パルス試験器 |
-
1996
- 1996-05-30 JP JP8137200A patent/JPH09318492A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-28 US US08/864,446 patent/US5777727A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-28 DE DE19722420A patent/DE19722420C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424771B1 (ko) * | 1997-08-01 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치 |
| JP2017150862A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 日本電信電話株式会社 | 光線路特性解析装置及び信号処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5777727A (en) | 1998-07-07 |
| DE19722420C2 (de) | 2001-03-29 |
| DE19722420A1 (de) | 1997-12-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000328 |