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JP2993582B2 - Optical circuit - Google Patents

Optical circuit

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JP2993582B2
JP2993582B2 JP3618192A JP3618192A JP2993582B2 JP 2993582 B2 JP2993582 B2 JP 2993582B2 JP 3618192 A JP3618192 A JP 3618192A JP 3618192 A JP3618192 A JP 3618192A JP 2993582 B2 JP2993582 B2 JP 2993582B2
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optical
frequency
light
output
pulse
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薫 清水
常雄 堀口
弥平 小山田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光波の周波数を、制
御、変調、掃引する機能を有する光回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical circuit having a function of controlling, modulating, and sweeping the frequency of a light wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光の周波数の制御、変調及び掃引
は、光源の物理的パラメータの制御による直接変調方
式、あるいは外部の変調器の変調信号の制御による外部
変調方式により行われてきたが、このような従来の方法
では高い周波数掃引精度を実現することは困難であっ
た。そして、これを光計測に応用する場合、特に光周波
数領域反射測定法に応用する場合には、この周波数掃引
精度の劣悪さは重要な障害となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, the control, modulation and sweeping of the frequency of light have been performed by a direct modulation method by controlling physical parameters of a light source or an external modulation method by controlling a modulation signal of an external modulator. However, it has been difficult to achieve high frequency sweep accuracy with such a conventional method. When this is applied to optical measurement, particularly when applied to an optical frequency domain reflection measurement method, the poor frequency sweep accuracy is an important obstacle.

【0003】ここで、光周波数領域反射測定法とは、光
のキャリア周波数に位置の情報を反映させ、その反射強
度に物理量を反映させるものであり、高い距離分解能を
有する分布センシング技術の一つであり、その具体的な
構成の一例を図21に示す。同図に示すように、光源1
と被測定物体2とを直列に接続した第1及び第2の光方
向性結合器3,4で連結すると共に第1及び第2の光方
向性結合器3,4にヘテロダイン受信器5を連続し、該
ヘテロダイン受信器にスペクトラムアナライザ6を接続
した構成となっている。この構成により、光源1からの
光波の一部は第1及び第2の光方向性結合器3,4を介
して被測定物体2に導かれる一方、光源1からの光波の
他の一部は参照光として第1の光方向性結合器3を介し
てヘテロダイン受信器5に入り、且つ被測定物体2内で
の反射乃至後方散乱された光波は第2の方向性結合器4
を介して同じくヘテロダイン受信器5に入るようになっ
ている。
[0003] Here, the optical frequency domain reflection measurement method is to reflect position information on the carrier frequency of light and to reflect a physical quantity on the reflection intensity, and is one of distributed sensing techniques having high distance resolution. FIG. 21 shows an example of the specific configuration. As shown in FIG.
And the object 2 to be measured are connected by first and second optical directional couplers 3 and 4 connected in series, and a heterodyne receiver 5 is continuously connected to the first and second optical directional couplers 3 and 4. The spectrum analyzer 6 is connected to the heterodyne receiver. With this configuration, a part of the light wave from the light source 1 is guided to the measured object 2 via the first and second optical directional couplers 3 and 4, while the other part of the light wave from the light source 1 is The light wave which enters the heterodyne receiver 5 as the reference light via the first optical directional coupler 3 and is reflected or backscattered in the measured object 2 is converted into the second directional coupler 4.
, And also enters the heterodyne receiver 5.

【0004】かかる構成で、光源1として連続狭線幅レ
ーザ光源を用い、図22に示すように、光源1の周波数
を時間に対して直線的に、一定の時間T1 及び一定の掃
引レートCで掃引し、ヘテロダイン受信器5において、
被測定物体2内での反射乃至後方散乱された光波(測定
光)の強度を、同じく光源1から分岐された参照光を局
発光としてヘテロダイン検波することにより測定する。
ここで、上述したようにレーザ光の周波数は時間に対し
て直線的に変化しているため、測定光と参照光との周波
数差は両光の光路長差に比例した一定の値となる。従っ
て、その周波数差から被測定物体内での反射位置を知る
ことができる。また、参照光強度は一定であるため局発
光と測定光強度の積に比例するビート信号強度から被測
定物理量の大きさを知ることができる。
In such a configuration, a continuous narrow linewidth laser light source is used as the light source 1, and as shown in FIG. 22, the frequency of the light source 1 is linearly changed with time for a certain time T 1 and a certain sweep rate C. At the heterodyne receiver 5,
The intensity of the light wave (measurement light) reflected or back-scattered in the measured object 2 is measured by heterodyne detection using the reference light also branched from the light source 1 as local light.
Here, as described above, since the frequency of the laser light linearly changes with time, the frequency difference between the measurement light and the reference light has a constant value proportional to the optical path length difference between the two lights. Therefore, the reflection position in the measured object can be known from the frequency difference. In addition, since the reference light intensity is constant, the magnitude of the physical quantity to be measured can be known from the beat signal intensity proportional to the product of the local light and the measured light intensity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光周
波数領域反射測定法では、両光の光路長差が比較的短い
場合(2〜3m)には、設定通りの距離分解能を得るこ
とができるが、一般に次のような問題点を有する。
In such a conventional optical frequency domain reflection measurement method, when the optical path length difference between the two lights is relatively short (2 to 3 m), the set distance resolution can be obtained. Although it is possible, it generally has the following problems.

【0006】 両光の光路長差が長くなると、周波数
掃引の直線性からのずれのために、一定の光路長差に対
応するはずの周波数差が拡がりをもつようになる。この
ため距離分解能の著しい低下を招き、距離分解能、損失
測定精度が保証される実質的な測定可能範囲を広くとる
ことができない。
When the optical path length difference between the two lights increases, the frequency difference that should correspond to a constant optical path length difference becomes wider due to deviation from the linearity of the frequency sweep. For this reason, the distance resolution is significantly reduced, and a substantial measurable range in which the distance resolution and the loss measurement accuracy are guaranteed cannot be widened.

【0007】 光周波数領域反射測定の測定可能範囲
の上限は、光源の可干渉距離によって原理的に決まる。
周波数制御性に比較的優れた狭線幅DFB−LDを用い
た場合でも測定可能範囲は数10mであり、干渉信号強
度の低下により、本来必要とされる数100m〜1kmの
範囲に亘っての測定は不可能である。
The upper limit of the measurable range of the optical frequency domain reflection measurement is determined in principle by the coherence length of the light source.
Even when a narrow line width DFB-LD having relatively excellent frequency controllability is used, the measurable range is several tens of meters. Measurement is not possible.

【0008】 また、YAGレーザー等の光源を用い
た場合、長い可干渉距離のため測定範囲を広くとれる反
面、高精度な周波数制御の困難さのために、高い距離分
解能を全測定範囲に亘って保証することが困難である。
When a light source such as a YAG laser is used, the measurement range can be widened due to a long coherence distance, but a high distance resolution is required over the entire measurement range due to the difficulty of high-precision frequency control. It is difficult to guarantee.

【0009】以上述べたような諸問題点のため、光周波
数領域反射測定法は、その潜在的に方式としての高い可
能性を有しているにもかかわらず、その要求条件を満た
す光源が現時点では存在しないために、本格的な実用技
術としての発展がなされていない。
Due to the problems described above, the optical frequency domain reflection measurement method has a high potential as a potential method, but a light source satisfying the required conditions is presently available. However, since it does not exist, it has not been developed as a full-fledged practical technology.

【0010】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、広い測定距離範囲に亘っての高
距離分解能損失分布測定を実現する、光周波数領域反射
測定のための周波数変調光波を生成する光回路を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize frequency modulation for optical frequency domain reflection measurement which realizes high distance resolution loss distribution measurement over a wide measurement distance range. An object of the present invention is to provide an optical circuit for generating a light wave.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光回路は、第1、第2の入力ポート及び第1、
第2の出力ポートを有する光方向性結合器と、該光方向
性結合器の第2の出力ポートに接続されて当該第2の出
力ポートから出力される光の周波数にある一定の周波数
シフトを与える周波数シフタと、該周波数シフタに接続
されて当該周波数シフタの出力をオン・オフする光スイ
ッチと、該光スイッチ及び上記光方向性結合器の第2の
入力ポートに接続されて当該光スイッチの透過光パワー
を増幅する光増幅器とで光路長が使用目的に応じて調整
されている光ループ回路を構成してなり、上記光方向性
結合回路の第1の入力ポートには連続光を繰り返しパル
ス光にして当該第1の入力ポートに出力する光変調器が
接続され、且つ該光変調器から出力されるパルス信号と
上記光スイッチのオン・オフ状態とを時間的に同期させ
る外部制御系を具備し、上記光方向性結合器の第1の出
力ポートからの出力を外部出力とする回路であって、こ
れを必要に応じて多段接続してなることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical circuit comprising a first input port, a second input port and a first input port.
An optical directional coupler having a second output port; and a constant frequency shift connected to the second output port of the optical directional coupler for changing a frequency of light output from the second output port. A given frequency shifter, an optical switch connected to the frequency shifter to turn on / off the output of the frequency shifter, and an optical switch connected to the optical switch and the second input port of the optical directional coupler. An optical amplifier for amplifying the transmitted light power constitutes an optical loop circuit whose optical path length is adjusted according to the purpose of use, and continuous light is repeatedly pulsed at a first input port of the optical directional coupling circuit. An external control system, which is connected to an optical modulator that outputs light to the first input port and that temporally synchronizes a pulse signal output from the optical modulator with an on / off state of the optical switch, Ingredient And, a circuit for the output from the first output port of said optical directional coupler with an external output, characterized by comprising multiple stages connected as needs arise.

【0012】[0012]

【作用】光回路において、外部制御信号により発生させ
られた単独パルス光を光方向性結合器の第1の入力ポー
トへ入力すると、このパルス光は分岐されて第1及び第
2の出力ポートから出力される。第2の出力ポートから
出力された光は光ループ回路に入り、周波数シフタによ
り、一定の周波数例えばf〔Hz〕だけシフトされた後、
光スイッチを通過して光増幅器に入り、該光増幅器によ
り増幅されて上記光方向性結合器による分岐損失及び周
波数シフタによる損入損出が補償された状態で第2の入
力ポートに導かれ、一部は第1の出力ポートから出力さ
れ、残りは再び同様に光ループ回路を循環する。従っ
て、かかる光回路によると、第1の入力ポートから入力
される単独パルス光に対して、周波数がfずつシフトし
たパルス列が第1の出力ポートから出力されることにな
る。また、入力パルスを矩形波とすると共に、光ループ
長をパルス長と等しくすると、時間に対して階段状に周
波数が掃引された等価的な連続光を得ることができる。
In an optical circuit, when a single pulse light generated by an external control signal is input to a first input port of an optical directional coupler, the pulse light is branched and output from the first and second output ports. Is output. The light output from the second output port enters the optical loop circuit and is shifted by a certain frequency, for example, f [Hz] by the frequency shifter.
It passes through the optical switch, enters the optical amplifier, is amplified by the optical amplifier, and guided to the second input port in a state where the branch loss by the optical directional coupler and the loss and loss by the frequency shifter are compensated, Part is output from the first output port, and the rest again circulates in the optical loop circuit as well. Therefore, according to the optical circuit, a pulse train in which the frequency is shifted by f with respect to the single pulse light input from the first input port is output from the first output port. Further, when the input pulse is a rectangular wave and the optical loop length is equal to the pulse length, an equivalent continuous light whose frequency is swept in a stepwise manner with respect to time can be obtained.

【0013】ここで、例えば光変調器からの繰り返し矩
形パルス光を第1の入力ポートに入力する際に、外部制
御系により繰り返し矩形パルス信号と光スイッチのオフ
状態とを同期制御して繰り返し矩形パルス信号と該光ス
イッチのオフ状態とが同じ長さにすると共に該光スイッ
チの入射端において繰り返し矩形パルス信号が光スイッ
チのオフ状態より1パルス分だけ遅れるようにし、パル
ス先端が光スイッチに入ってから(パルス周期−パルス
長)の時間だけオン状態になるようにする。そして、光
ループ回路の光路長は矩形パルス光のパルス長に等しく
なるように調整してあると、第1の出力ポートからは、
オリジナルな矩形パルスを先頭とし、その多重回のコピ
ーを(パルス周期/パルス長)個分だけ後方に連ねた疑
似的な連結光が得られる。
Here, for example, when the repetitive rectangular pulse light from the optical modulator is input to the first input port, the external control system synchronously controls the repetitive rectangular pulse signal and the OFF state of the optical switch to repeat the rectangular pulse. The pulse signal and the off state of the optical switch have the same length, and the rectangular pulse signal is repeatedly delayed at the input end of the optical switch by one pulse from the off state of the optical switch. After that, it is turned on only for a period of (pulse period−pulse length). Then, when the optical path length of the optical loop circuit is adjusted to be equal to the pulse length of the rectangular pulse light, from the first output port,
A pseudo coupled light is obtained in which the original rectangular pulse is at the top and multiple copies of the original pulse are connected backward by (pulse period / pulse length).

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.

【0015】図1には第一実施例に係る光回路を示す。
同図に示すように、光方向性結合器11は第1及び第2
の入力ポートであるIN1 ,IN2 並びに第1及び第2
の出力ポートであるOUT1 ,OUT2 を有し、分岐比
は1:1である。このOUT 2 には周波数シフタ12,
光スイッチ13及び光増幅器14が順次接続され、さら
に該光増幅器14はIN2 に接続されており、これによ
りOUT2 からIN2への光ループ回路が接続されてい
る。また、IN1 には光変調器15及びレーザ光源16
が順次接続されている。さらに光スイッチ13及び光変
調器15を同期させる外部制御系17が設けられてい
る。なお、OUT1 は外部出力ポートとなる。
FIG. 1 shows an optical circuit according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the optical directional coupler 11 includes first and second optical couplers.
IN which is the input port of1, INTwoAnd the first and second
OUT which is the output port of1, OUTTwoAnd the branching ratio
Is 1: 1. This OUT TwoHas a frequency shifter 12,
The optical switch 13 and the optical amplifier 14 are sequentially connected, and
The optical amplifier 14 is connected to INTwoConnected to the
R OUTTwoTo INTwoThe optical loop circuit is connected to
You. Also, IN1Has a light modulator 15 and a laser light source 16
Are sequentially connected. Further, the optical switch 13 and the optical switch
An external control system 17 for synchronizing the controller 15 is provided.
You. Note that OUT1Is an external output port.

【0016】ここで、周波数シフタ12とは光の周波数
を一定値、例えばf〔Hz〕だけシフトさせる機能を有す
るものであり、具体的には音響光学素子、あるいは複数
の音響光学素子を組み合せたもの等を用いればよい。ま
た、光スイッチ13は周波数シフタ12からの光をオン
・オフする機能を有するものであり、外部制御系17か
らの外部制御信号CSに従って制御される。光増幅器1
4は、具体的には半導体光増幅器、光ファイバ増幅器等
をいい、方向性結合器11による分岐損失並びに周波数
シフタ12及び光スイッチ13の挿入損失を補償するも
のである。一方、レーザ光源16は狭線幅連続光を発生
するものであり、線幅〜1MHz 以下であればその種別は
限定されない。また、光変調器15は、具体的には音響
光学素子等をいい、レーザ光源16からの出力を、繰り
返し矩形パルス(本実施例ではパルス幅a秒、繰り返し
周期b秒とする)にするものであり、光スイッチ13と
同様に外部制御系17により制御される。
Here, the frequency shifter 12 has a function of shifting the frequency of light by a fixed value, for example, f [Hz], and specifically, an acousto-optic element or a combination of a plurality of acousto-optic elements. Anything may be used. The optical switch 13 has a function of turning on and off the light from the frequency shifter 12, and is controlled according to an external control signal CS from an external control system 17. Optical amplifier 1
Reference numeral 4 denotes a semiconductor optical amplifier, an optical fiber amplifier or the like, which compensates for a branch loss caused by the directional coupler 11 and an insertion loss of the frequency shifter 12 and the optical switch 13. On the other hand, the laser light source 16 generates continuous light with a narrow line width, and the type thereof is not limited as long as the line width is 1 MHz or less. Further, the optical modulator 15 specifically refers to an acousto-optic device or the like, and the output from the laser light source 16 is a repetitive rectangular pulse (in this embodiment, the pulse width is a second and the repetition period is b second) And is controlled by the external control system 17 in the same manner as the optical switch 13.

【0017】そして、本実施例では、上述した光ループ
回路の光学長LRは、光変調器15から出力される繰り
返し矩形パルスのパルス長と等しくなるように調整され
ている。つまり、パルス長をaとすると、光学長LRは
下記式(1)で表されるように調整されている。なお、
Vgは光の群速度を示す。 LR=a・Vg ・・・(1)
In this embodiment, the optical length LR of the above-described optical loop circuit is adjusted to be equal to the pulse length of the repetitive rectangular pulse output from the optical modulator 15. That is, assuming that the pulse length is a, the optical length LR is adjusted as represented by the following equation (1). In addition,
Vg indicates the group velocity of light. LR = a · Vg (1)

【0018】このような構成の光回路において、外部制
御系17により、光スイッチ13及び光変調器15を図
2に示すように制御する。つまり、光スイッチ13のオ
フ状態をパルス長aと同じ長さにすると共にオン状態を
パルス周期bと同じ長さにし(図2(B)参照)、且つ
光スイッチ13の入射端において、伝搬遅延時間も考慮
して時間的に、矩形パルス信号(図2(A)参照)が光
スイッチ13のオフ状態に対して1パルス分(a秒)だ
け遅れるように同期させる。これにより、パルス先端が
光スイッチ13に入ってからb−a秒間オン状態が続
き、その後a秒間オフ状態が続き、このオン・オフが繰
り返されることになる。
In the optical circuit having such a configuration, the external control system 17 controls the optical switch 13 and the optical modulator 15 as shown in FIG. That is, the OFF state of the optical switch 13 is set to the same length as the pulse length a and the ON state is set to the same length as the pulse period b (see FIG. 2B). Considering time, the rectangular pulse signal (see FIG. 2A) is synchronized so that it is delayed by one pulse (a second) with respect to the OFF state of the optical switch 13. As a result, the ON state continues for b-a seconds after the leading edge of the pulse enters the optical switch 13, and then the OFF state continues for a seconds, and this ON / OFF is repeated.

【0019】ここで、光変調器15を介してIN1 に一
次出力パルス光OPを入力すると、このパルス光OPは
光方向性結合器11により、光ループ回路及びOUT1
へ等しい強度で分波される。この外部出力をP0 とす
る。そして、光ループ回路に入った光は周波数シフタ1
2により周波数シフトfを受け、オン状態になっている
光スイッチ13及び光増幅器14を通過し、IN2 へ入
り、再び光ループ回路及びOUT1 へ分波される。この
ときの外部出力をP1 とする。なお、このP1 はP0
コピーになっているが、光パルス長LPと光ループ光路
長LRとは等しいため、P0 の後端とP1 の先端とは瞬
断なく連結される。そして、以下同様に外部出力が出力
される。m回光ループ回路を通過した外部出力をPm
表すと、P 0 ,P1 ,P2 ,……Pm-1 ,Pm ,Pm+1
……は、図3に示すように瞬断なく連結され、疑似的な
連続光となる。また、これら外部出力Pm の周波数は図
4に示すように、段差fで離散的にシフトして行く。
Here, IN through the optical modulator 151Niichi
When the next output pulse light OP is input, this pulse light OP
The optical directional coupler 11 allows an optical loop circuit and OUT1
Demultiplexed with equal intensity to This external output is P0Toss
You. The light entering the optical loop circuit is the frequency shifter 1
2 receives frequency shift f and is on
After passing through the optical switch 13 and the optical amplifier 14, INTwoEnter
Again, the optical loop circuit and OUT1Is demultiplexed. this
When the external output is P1And Note that this P1Is P0of
Although it is a copy, the optical pulse length LP and the optical loop optical path
Since the length LR is equal to P0Rear end and P1Is the tip of
Connected without notice. And the external output is output in the same way
Is done. The external output that has passed the optical loop circuit m times is Pmso
Expressed as P 0, P1, PTwo, …… Pm-1, Pm, Pm + 1
…… are connected instantaneously as shown in FIG.
It becomes continuous light. In addition, these external outputs PmThe frequency of
As shown in FIG. 4, the data is discretely shifted by the step f.

【0020】このような一次出力パルス光OPに対する
複製は、b秒後に次の一次出力パルス光OP′が光ルー
プ回路に入ってくるまで、逐次的に、下記式(2)で表
されるn回続けられる。 n=(b/a)−1 ・・・(2) そして、次の一次出力パルス光OP′による外部出力列
をP0 ′,P1 ′,P 2 ′…Pn ′とすると、これらを
n の後に重複及び瞬断なく連続するために、光スイッ
チ13をb秒のオン状態の後、a秒のオフ状態となるよ
うに制御している。すなわち、本実施例では、図5に示
すように、外部出力Pn の後端が光スイッチ13の出射
端を通過した時点で、当該光スイッチ13をオンからオ
フにし、a秒間オフ状態を維持し、図6に示すようにP
n のコピーであるPn+1 が外部出力に混入するのを防い
でいる。そして、図7に示すように、光ループ回路中に
入ったOP′の先端が光スイッチ13の入射端に到達し
た時点で、当該光スイッチを再びオン状態とする。この
ようにして、本実施例では、図6,7に示すように、P
n の後端とOP′の先端とは瞬断なく連結し、且つPn
のコピーであるPn+ 1 の混入はない。このように光スイ
ッチ13のオン・オフ制御を一次出力パルス光列と同期
させることにより、繰り返し周波数掃引を受けた疑似的
な連続光(図3,4参照)を生成することができる。以
下、これをパルス再合成連続光と呼ぶ。
For such a primary output pulse light OP,
The replication is performed such that after b seconds, the next primary output pulse light OP '
Until it enters the loop circuit,
N times. n = (b / a) -1 (2) Then, an external output train by the next primary output pulse light OP '
To P0', P1', P Two'… Pn
PnAfter the switch, the light switch
After the switch 13 is turned on for b seconds, it is turned off for a seconds.
Control. That is, in the present embodiment, as shown in FIG.
The external output PnThe rear end of the optical switch 13
The optical switch 13 is turned on from
And keep the off state for a second, and as shown in FIG.
nP is a copy ofn + 1From mixing into the external output
In. Then, as shown in FIG.
The tip of the entered OP 'reaches the input end of the optical switch 13
At this point, the optical switch is turned on again. this
Thus, in the present embodiment, as shown in FIGS.
nAnd the rear end of OP 'are connected instantaneously, and Pn
P is a copy ofn + 1There is no contamination. The light switch
Synchronizes on / off control of switch 13 with primary output pulse light train
Simulated by repeated frequency sweep
And continuous light (see FIGS. 3 and 4). Less than
Below, this is called pulse recombined continuous light.

【0021】パルス再合成連続光の強度は、光増幅器1
4のパラメータによって定まる一定値に自動的に安定化
し、本実施例では光ループ回路中の損失(光方向性結合
器11の分岐損失、周波数シフタ12及び光スイッチ1
3の挿入損失など)と光増幅器14との利得が等しくな
る状態で自動的に安定化する。そして、このパルス再合
成連続光の有効可干渉距離LCは下記式(3)で示され
るように一次出力パルス光の周期bで決まり、線幅でき
まる本来の可干渉距離を大きく上回ることができる。 LC〜b・Vg ・・・(3) これはパルス再合成連続光が線幅で決まる本来の可干渉
距離以内(〜a・Vg)の長さを持つ先頭部分(P0
と、その複製(P1 …Pn )を時間的に再配列したもの
であるため、P0 〜Pn の位相が物理的に同一だからで
ある。つまり、たとえ光路差長が相当に長くなったとし
ても、光波は自分自身のコピーと干渉することになるの
で、位相の観点からみた実質的な光路差長は、〜a・V
g程度にしかならないためである。したがって、この出
力光を用いると測定可能範囲を従来より極めて広くとる
ことが可能である。
The intensity of the pulse-recombined continuous light is determined by the optical amplifier 1
4 is automatically stabilized to a constant value determined by the parameter No. 4, and in this embodiment, the loss in the optical loop circuit (the branch loss of the optical directional coupler 11, the frequency shifter 12, and the optical switch 1)
3 and the gain of the optical amplifier 14 are equalized. The effective coherence length LC of the pulse recombined continuous light is determined by the period b of the primary output pulse light as shown by the following equation (3), and can greatly exceed the original coherence distance determined by the line width. . LC〜b · Vg (3) This is the leading portion (P 0 ) of the pulse recombined continuous light having a length within the original coherence distance (〜a · Vg) determined by the line width.
This is because the replicas (P 1 ... P n ) are temporally rearranged, and the phases of P 0 to P n are physically the same. In other words, even if the optical path difference length is considerably long, the light wave will interfere with its own copy, so the substantial optical path difference length from the viewpoint of phase is ~ a · V
This is because it is only about g. Therefore, by using this output light, the measurable range can be made much wider than before.

【0022】また、パルス再合成連続光の周波数は、図
4に示すように、時間に対して、時間a秒、周波数変化
f〔Hz〕の一定の段差を有する段階関数状に変化する。
これは、パルス周期b秒に亘って、常に一定の段差で、
下記式(4)に示す総周波数シフト量g〔Hz〕まで周波
数が掃引された場合と等価である。 g=f・{(b/a)−1} ・・・(4) そして、この実質的な周波数掃引レートCは下記式
(5)に示されるように完全に一定に保たれ、周波数掃
引の非直線性に由来する距離分解能、損失測定精度低下
の問題は全く生じない。 C=f/a ・・・(5) また、周波数掃引レートは周波数シフトfを選択するこ
とにより原理的に任意の値になることができ、さらに、
使用する光源は、その周波数制御性の如何にかかわら
ず、任意に選択することができる。これらも従来の周波
数可変光源とは全く異なるものである。
As shown in FIG. 4, the frequency of the pulse-recombined continuous light changes in a step function having a constant step of time a seconds and a frequency change f [Hz] with respect to time.
This is a constant step over the pulse period b seconds,
This is equivalent to the case where the frequency is swept up to the total frequency shift g [Hz] shown in the following equation (4). g = f · {(b / a) −1} (4) Then, this substantial frequency sweep rate C is kept completely constant as shown in the following equation (5), The problems of distance resolution and loss measurement accuracy due to non-linearity do not occur at all. C = f / a (5) Further, the frequency sweep rate can be any value in principle by selecting the frequency shift f.
The light source used can be arbitrarily selected regardless of its frequency controllability. These are also completely different from the conventional variable frequency light source.

【0023】このように、本実施例によると、極めて高
い周波数掃引精度、周波数掃引レート選択の任意性、広
い可干渉距離、一次光源選択の任意性を有する、疑似的
な連続光波が得られる。よって、この疑似的な連続光波
であるパルス再合成連続光を用いることにより、距離分
解能、損失測定精度に優れ、且つ測定可能範囲の広い光
周波数領域反射測定を実現することができる。従って、
この類似的な連続光波であるパルス再合成連続光を用い
ることにより、距離分解能、損失測定精度に優れ、且つ
測定可能範囲の広い光周波数領域反射測定を実現するこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, a pseudo continuous light wave having extremely high frequency sweep accuracy, optional frequency sweep rate selection, wide coherence length, and optional primary light source selection can be obtained. Therefore, by using the pulse-recombined continuous light which is a pseudo continuous light wave, it is possible to realize an optical frequency domain reflection measurement which is excellent in distance resolution and loss measurement accuracy and has a wide measurable range. Therefore,
By using the pulse-recombined continuous light, which is a similar continuous light wave, it is possible to realize an optical frequency domain reflection measurement that is excellent in distance resolution and loss measurement accuracy and has a wide measurable range.

【0024】図21に示すような光周波数領域反射測定
系における光源について、上記実施例の光回路を使用し
た場合、測定光(信号光)Sと参照光Rとの周波数差
は、それらの光路長差が一次出力パルス光のパルス長L
Pの整数倍であれば、図8に示すように、光路長差と一
意に対応する。しかし、一般的には、一定の光路長差に
対し、図9に示すように、信号光Sと参照光Rとは2つ
の周波数差、f1 とf2(=f1 +f)とが対応する。
つまり、図示のように、一定の周波数差f1 には信号光
SとS′とが対応し、一定の周波数差に対応する時間差
の不確定性は2aとなり、光路長差の不確定性は2LP
となる。したがって、実現可能な最小の距離分解能Z
min は、ヘテロダイン受信器の受信帯域幅Bを、周波数
シスタのシフト量fに設定することにより下記式(6)
で表される。 Zmin =LP ・・・(6) そして、パルス長LP=a・Vg及び光ループ回路光路
長を調整することにより、Zmin 以上の任意の距離分解
能を実現できる。例えば1m分解能を実現する場合には
パルス幅a<5×10-9秒の条件が必要とされる。
When the optical circuit of the above embodiment is used for the light source in the optical frequency domain reflection measurement system as shown in FIG. 21, the frequency difference between the measurement light (signal light) S and the reference light R is caused by the difference between the optical paths. The length difference is the pulse length L of the primary output pulse light
If it is an integral multiple of P, it uniquely corresponds to the optical path length difference as shown in FIG. However, in general, as shown in FIG. 9, two frequency differences between the signal light S and the reference light R, f 1 and f 2 (= f 1 + f), correspond to a constant optical path length difference. I do.
That is, as illustrated, a constant corresponds and the S 'and the signal light S to the frequency difference f 1, uncertainty time difference corresponds to a certain frequency difference 2a, and the uncertainty of the optical path length difference 2LP
Becomes Therefore, the smallest achievable distance resolution Z
min is obtained by setting the reception bandwidth B of the heterodyne receiver to the shift amount f of the frequency sister, and
It is represented by Z min = LP (6) Then, by adjusting the pulse length LP = a · Vg and the optical path length of the optical loop circuit, an arbitrary distance resolution equal to or greater than Z min can be realized. For example, when achieving a resolution of 1 m, a condition of pulse width a <5 × 10 −9 seconds is required.

【0025】また、周波数掃引の周期bは、b・Vgの
値が光源線幅で決まる本来の可干渉距離より大きくなる
ように設定されるという前提のものでは、具体的には次
のように設定される。
Further, on the premise that the frequency sweep cycle b is set so that the value of b · Vg becomes larger than the original coherent distance determined by the light source line width, specifically, the following is performed. Is set.

【0026】(方法1)パルス再合成連続光の周波数掃
引の周期はbなので、図10〜12に示すように、参照
光Rと信号光Sとの一定の光路長差に対応するビート信
号は周波数1/bHzを基本とする高調波成分を伴うこと
になる。この高調波成分による信号強度の低下を防ぐた
めには、図10,11において、周波数差fb の信号が
途切れる時間が、周期bに対して1/10以下になるよ
うに設定する必要がある。一方、前述の手順に従い受信
帯域幅Bをfに設定すると、距離分解能Zmin で100
ポイントの区間の測定する場合、必要とされる帯域幅は
100fである。従って周波数軸上で、隣接する100
ポイントの区間の信号に伴う高調波成分の、着目する区
間に対応する周波数領域へのクロストークを避けるため
には、第10高調波成分までのクロストークまでを除去
するものとして下記式(7)に示す条件が必要である。 1/b>10・(100f) ・・・(7) ここでf=100Hzとすると、b<10-5秒であり、1
m分解能を設定する場合、光ループ周回回数nは上記式
(2)より〜2×103 となる。この場合、100ポイ
ントに対応する時間差は10-6秒なので、図11におい
て周波数差fbの信号が途切れる時間は全体の1/10
以下に過ぎず、上記設定条件を満足する。また、多数回
光増幅器を通過することによる累積雑音の影響も、それ
ほど大きくはない。しかしf=10kHz とすると、同様
の計算によりb<10-7、nは20となってしまい、上
記設定条件を満足しないばかりか、最大20ポイントの
測定しかできなくなる。従って本方法は、設定周波数シ
フト量fが小さい場合のみ有用である。
(Method 1) Since the frequency sweep period of the pulse-recombined continuous light is b, the beat signal corresponding to a constant optical path length difference between the reference light R and the signal light S is, as shown in FIGS. A harmonic component based on a frequency of 1 / bHz is involved. In order to prevent a decrease in signal strength due to this harmonic component, it is necessary to set the time during which the signal of the frequency difference f b is interrupted to be 1/10 or less of the cycle b in FIGS. On the other hand, if the reception bandwidth B is set to f according to the above-described procedure, the distance resolution Z min is 100
When measuring a section of points, the required bandwidth is 100f. Therefore, on the frequency axis, adjacent 100
In order to avoid the crosstalk of the harmonic component accompanying the signal in the section of the point to the frequency region corresponding to the section of interest, the following equation (7) is assumed as removing the crosstalk up to the 10th harmonic component. The following conditions are required. 1 / b> 10 · (100f) (7) If f = 100 Hz, b <10 −5 seconds, and 1
In the case of setting the m resolution, the number n of times of the optical loop circulation is 〜2 × 10 3 according to the above equation (2). In this case, since the time difference corresponding to 100 points is 10 −6 seconds, the time during which the signal of the frequency difference f b is interrupted in FIG.
It is only the following, and satisfies the above setting conditions. Further, the influence of accumulated noise due to passing through the optical amplifier many times is not so large. However, if f = 10 kHz, b <10 -7 and n will be 20 by the same calculation, not only not satisfying the above set conditions, but also only measuring up to 20 points. Therefore, the present method is useful only when the set frequency shift amount f is small.

【0027】(方法2)高調波成分による信号強度低下
及びクロストークを防ぐ方法としては、bに対する上述
した設定法の他に、下記式(8)を満足するようにして
第10高調成分までを受信帯域幅fの中に押さえ込む方
法もある。 10・(1/b)<f ・・・(8) この場合、パワー分配による信号強度の低下はない。こ
こで、f=10kHz とすると、b>10-3秒であり、1
m分解能に対して、周回回数nは〜2×105となり、
累積雑音の影響が大きくなるため好ましくない。一方、
f=1MHz とすると、b>10-5秒、n〜2×103
なり累積位相雑音の影響を抑えることができる。従って
本方法は設定周波数シフト量fが大きい場合に有効であ
る。
(Method 2) As a method for preventing the signal strength reduction and the crosstalk due to the harmonic component, in addition to the above-described setting method for b, the following equation (8) is satisfied so as to satisfy the following equation (8). There is also a method of holding down within the reception bandwidth f. 10 · (1 / b) <f (8) In this case, there is no reduction in signal strength due to power distribution. Here, if f = 10 kHz, b> 10 −3 seconds, and 1
For m resolution, the number of turns n is up to 2 × 10 5 ,
This is not preferable because the influence of accumulated noise increases. on the other hand,
Assuming that f = 1 MHz, b> 10 −5 seconds, n〜2 × 10 3 , and the effect of accumulated phase noise can be suppressed. Therefore, this method is effective when the set frequency shift amount f is large.

【0028】図13には第二実施例に係る光回路の構成
を示す。本実施例では、図1に示す光回路を二段接続し
たものであり、図1と同一作用を示す部材には同一符号
を付して重複する説明は省略する。ここで、光回路21
は、図1に示す光回路と同様の構成で、時間幅a、周波
数変化の段差f、繰り返し周期b、総周波数シフト量g
=f・{(b/a)−1}を有するパルス再合成連続光
を生成する外部周波数変調器である。また、光回路22
は、光ループ回路の光路長を光回路21より長くするた
めに、光路長調整用光ファイバ18を挿入した以外は光
回路21と同様である。
FIG. 13 shows the configuration of an optical circuit according to the second embodiment. In this embodiment, the optical circuits shown in FIG. 1 are connected in two stages, and members having the same functions as those in FIG. Here, the optical circuit 21
Has a configuration similar to that of the optical circuit shown in FIG. 1, and includes a time width a, a frequency change step f, a repetition period b, and a total frequency shift
= F · {(b / a) −1}. The optical circuit 22
Is the same as the optical circuit 21 except that an optical path length adjusting optical fiber 18 is inserted in order to make the optical path length of the optical loop circuit longer than the optical circuit 21.

【0029】光回路22は単独使用時、即ち通常の連続
光波を外部光源とする場合には、時間幅a′、周波数変
化の段差f′、繰り返し周期b′、総周波数シフトg′
=f′・{(b′/a′)−1}を有するパルス再合成
連続光を生成する。そして、本実施例ではa′=b、
f′=gと設定し、また、光ループ回路光路長LR′は
b・Vgに設定してある。さらに、図14(A)〜
(C)に示すように、光回路22における光変調器15
の一次出力パルス光が、光回路21の外部出力光の一周
波数掃引部分に対応するように同期してある。このと
き、光回路22の出力であるパルス再合成連続光の周波
数は、図15に示すように、一定の段差fを保ったまま
総周波数シフト量g′〜f・(b′/a)まで等価的に
掃引される。
When the optical circuit 22 is used alone, that is, when a normal continuous light wave is used as an external light source, the time width a ', the step f' of frequency change, the repetition period b ', and the total frequency shift g'
= F '· {(b' / a ')-1} is generated. In this embodiment, a '= b,
f ′ = g, and the optical path length LR ′ of the optical loop circuit is set to b · Vg. Further, FIG.
As shown in (C), the optical modulator 15 in the optical circuit 22
Are synchronized so as to correspond to one frequency sweep portion of the external output light of the optical circuit 21. At this time, the frequency of the pulse-recombined continuous light output from the optical circuit 22 ranges from the total frequency shift amount g ′ to f · (b ′ / a) while maintaining a constant step f, as shown in FIG. Swept equivalently.

【0030】この場合、ループ周回回数の最大値は、そ
れぞれの光ループ回路の周回数の和、(b/a)+
(b′/b)であり、1m分解能を実現する場合、パル
ス幅a=5×10-9秒に対して全体繰り返し周期b′〜
10-3秒を設定しても(b′/a)〜2×105 )、b
=10-6秒に設定すれば、合計周回回数を、最大でも〜
103 程度にすることが可能である。従って累積雑音の
影響を抑えたまま、且つ実効繰り返し周期b′を大きく
とることができるため、前述の、高調波成分による信号
強度低下及びクロストーク除去のための上述した方法2
を、小さな設定周波数シフト量に対しても適用すること
が可能となる。
In this case, the maximum value of the number of rounds is the sum of the number of rounds of each optical loop circuit, (b / a) +
(B '/ b), and when realizing a resolution of 1 m, the entire repetition period b' to the pulse width a = 5 × 10 -9 seconds
Even if 10 −3 seconds are set (b ′ / a) to 2 × 10 5 ), b
= 10 -6 seconds, the total number of laps is up to ~
It can be about 10 3 . Therefore, the effective repetition period b 'can be increased while suppressing the influence of the accumulated noise. Therefore, the above-described method 2 for reducing the signal strength and removing the crosstalk due to the harmonic component is used.
Can also be applied to a small set frequency shift amount.

【0031】図16には第三実施例に係る光回路の構成
を示す。同図に示すように、本実施例でも図1に示す光
回路と同様の光回路23を用いており、同一作用を示す
部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。な
お、図中18は光ループ回路の光路長調整用光ファイバ
を示す。そして、本実施例では光変調器15に連続され
る光源として、通常の周波数可変狭線幅連続光源16A
を用いている。周波数可変狭線幅連続光源16Aとして
は、DFB−LDの注入電流制御により周波数を掃引す
るもの、温度等によりYAGレーザ等の共振器長を変化
させて周波数を掃引するものなどを用いる。そして、光
源16Aの周波数は、周期T、周波数変化範囲Fで、一
定の掃引レート(F/T)で掃引されるものとする(図
16(B)参照)。一方、光回路23はパルス時間幅
a、周波数掃引周期Tに等しい繰り返し周期bに設定さ
れるものとする。但し、a/T〜10-2乃至10-3
する。
FIG. 16 shows the configuration of an optical circuit according to the third embodiment. As shown in the figure, the present embodiment also uses an optical circuit 23 similar to the optical circuit shown in FIG. 1, and members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the drawing, reference numeral 18 denotes an optical fiber for adjusting the optical path length of the optical loop circuit. In this embodiment, as a light source connected to the optical modulator 15, a normal frequency-variable narrow-line-width continuous light source 16A is used.
Is used. As the frequency-variable narrow-line-width continuous light source 16A, one that sweeps the frequency by controlling the injection current of the DFB-LD, one that sweeps the frequency by changing the resonator length of a YAG laser or the like depending on the temperature or the like is used. The frequency of the light source 16A is swept at a constant sweep rate (F / T) in a cycle T and a frequency change range F (see FIG. 16B). On the other hand, the optical circuit 23 is set to have a pulse time width a and a repetition period b equal to the frequency sweep period T. However, a / T is set to 10 −2 to 10 −3 .

【0032】かかる構成においては、図17に示すよう
に、光源16Aの周波数掃引連続光は、光回路23の光
変調器15により部分的にパルス(パルス長a)として
切り出される。この一次出力パルス光の周波数は、時間
aの間に(F/T)・aだけ連続的に変化している。そ
こで、光回路23における周波数シフタ12の周波数シ
フタ量fを下記式(9)に示すように設定すれば、図1
8に示すような連続的な周波数掃引波形が再現される。 f=(F/T)・a ・・・(9)
In such a configuration, as shown in FIG. 17, the frequency-swept continuous light of the light source 16A is partially cut out as a pulse (pulse length a) by the optical modulator 15 of the optical circuit 23. The frequency of the primary output pulse light continuously changes by (F / T) · a during time a. Therefore, if the frequency shifter amount f of the frequency shifter 12 in the optical circuit 23 is set as shown in the following equation (9), FIG.
A continuous frequency sweep waveform as shown in FIG. 8 is reproduced. f = (F / T) · a (9)

【0033】本実施例によれば、通常の光源16Aの周
波数掃引の非直線性の問題を解消することができる。通
常の周波数可変光源を使用する場合、図19に示された
周波数掃引の非直線性のために、参照光と信号光の光路
長差(時間差)が長くなると、対応する周波数差に拡が
りが生じる。しかし上記方法により時間に対する周波数
変化の微係数の時間依存性を、図20に示すように、等
価的に除去してしまうことにより、連続周波数掃引精度
の優れた光波を再合成することができる。これにより、
周波数差の拡がりを抑え、光周波数領域反射測定におい
て、高い距離分解能及び測定精度を実現できる。
According to this embodiment, the problem of non-linearity of the frequency sweep of the ordinary light source 16A can be solved. When a normal frequency variable light source is used, if the optical path length difference (time difference) between the reference light and the signal light increases due to the nonlinearity of the frequency sweep shown in FIG. 19, the corresponding frequency difference spreads. . However, as shown in FIG. 20, the time dependency of the derivative of the frequency change with respect to time is equivalently removed by the above method, so that a light wave with excellent continuous frequency sweeping accuracy can be recombined. This allows
It is possible to suppress the spread of the frequency difference and realize high distance resolution and high measurement accuracy in the optical frequency domain reflection measurement.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、任意の狭線幅連続光源
からの出力光を矩形パルス化するための光変調器のオン
・オフ状態と、内部に周波数シフタ、光スイッチ、光増
幅器を含む光回路中の光スイッチのオン・オフ状態とを
周期連動させて制御することにより、周波数掃引精度が
確実に保証され、且つ可干渉距離が長い、パルス列もし
くは疑似的な連続光波を合成し、光周波数領域反射測定
法のための理想的な周波数変調光波を提供することがで
きる。その結果、従来の周波数可変光源では不可能であ
った、高距離分解能、高損失測定精度、且つ広い測定可
能範囲を有する光周波数領域反射測定を実現できる。
According to the present invention, an on / off state of an optical modulator for converting output light from an arbitrary narrow line width continuous light source into a rectangular pulse, and a frequency shifter, an optical switch, and an optical amplifier are internally provided. By controlling the ON / OFF state of the optical switch in the optical circuit in conjunction with the cycle, the frequency sweep accuracy is reliably guaranteed, and the coherence distance is long, and a pulse train or a pseudo continuous light wave is synthesized, An ideal frequency-modulated lightwave for optical frequency domain reflectometry can be provided. As a result, it is possible to realize an optical frequency domain reflection measurement having a high distance resolution, a high loss measurement accuracy, and a wide measurable range, which was impossible with a conventional variable frequency light source.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第一実施例に係る光回路の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical circuit according to a first embodiment.

【図2】繰り返し矩形パルスと光スイッチのオン・オフ
状態との同期制御を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing synchronous control of a repetitive rectangular pulse and an ON / OFF state of an optical switch.

【図3】図1の光回路の外部出力光を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing external output light of the optical circuit of FIG. 1;

【図4】図3の外部出力光の周波数の時間依存性を示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the time dependency of the frequency of the external output light in FIG. 3;

【図5】繰り返し矩形パルスと光スイッチのオン・オフ
状態との同期制御を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing synchronous control of a repeated rectangular pulse and an ON / OFF state of an optical switch.

【図6】繰り返し矩形パルスと光スイッチのオン・オフ
状態との同期制御を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing synchronous control of a repeated rectangular pulse and an ON / OFF state of an optical switch.

【図7】繰り返し矩形パルスと光スイッチのオン・オフ
状態との同期制御を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing synchronous control of a repeated rectangular pulse and an ON / OFF state of an optical switch.

【図8】周波数差と時間差(光路長差)との対応を示す
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a correspondence between a frequency difference and a time difference (optical path length difference).

【図9】周波数差と時間差(光路長差)との対応を示す
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a correspondence between a frequency difference and a time difference (optical path length difference).

【図10】ビード周波数信号の同期性に伴う高周波成分
の発生を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing generation of a high-frequency component accompanying the synchronization of a bead frequency signal.

【図11】ビード周波数信号の同期性に伴う高周波成分
の発生を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing generation of a high-frequency component accompanying the synchronization of a bead frequency signal.

【図12】ビード周波数信号の同期性に伴う高周波成分
の発生を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing generation of a high-frequency component accompanying the synchronization of a bead frequency signal.

【図13】第二実施例に係る光回路を示す構成図であ
る。
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating an optical circuit according to a second embodiment.

【図14】第二実施例における一次出力パルス光(周波
数掃引波形)を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a primary output pulse light (frequency sweep waveform) in the second embodiment.

【図15】第二実施例における外部出力光(周波数掃引
波形)を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing external output light (frequency sweep waveform) in the second embodiment.

【図16】第三実施例に係る光回路を示す構成図であ
る。
FIG. 16 is a configuration diagram illustrating an optical circuit according to a third embodiment.

【図17】第三実施例における同期制御と繰り返し矩形
パルス光の周波数(直線的周波数掃引)を示す説明図で
ある。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing synchronization control and the frequency (linear frequency sweep) of the repetitive rectangular pulse light in the third embodiment.

【図18】第三実施例における再生外部出力光を示す構
成図である。
FIG. 18 is a configuration diagram showing a reproduction external output light in the third embodiment.

【図19】第三実施例における同期制御と繰り返し矩形
パルス光の周波数(非直線的周波数掃引)とを示す説明
図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the synchronization control and the frequency (non-linear frequency sweep) of the repetitive rectangular pulse light in the third embodiment.

【図20】第三実施例における再生外部出力光を示す構
成図である。
FIG. 20 is a configuration diagram showing reproduction external output light in the third embodiment.

【図21】光周波数領域反射測定法の基本構成図であ
る。
FIG. 21 is a basic configuration diagram of an optical frequency domain reflection measurement method.

【図22】光周波数領域反射測定法における従来の周波
数掃引を示す説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a conventional frequency sweep in the optical frequency domain reflection measurement method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光方向性結合器 12 周波数シフタ 13 光スイッチ 14 光増幅器 15 光変調器 16 狭線幅レーザ光源 16A 周波数可変狭線幅連続光源 17 外部制御系 18 光路長調整用光ファイバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Optical directional coupler 12 Frequency shifter 13 Optical switch 14 Optical amplifier 15 Optical modulator 16 Narrow line width laser light source 16A Frequency variable narrow line width continuous light source 17 External control system 18 Optical fiber for optical path length adjustment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/00 - 2/02 H01S 3/10 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/00-2/02 H01S 3/10 JICST file (JOIS) WPI (DIALOG)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1、第2の入力ポート及び第1、第2
の出力ポートを有する光方向性結合器と、該光方向性結
合器の第2の出力ポートに接続されて当該第2の出力ポ
ートから出力される光の周波数にある一定の周波数シフ
トを与える周波数シフタと、該周波数シフタに接続され
て当該周波数シフタの出力をオン・オフする光スイッチ
と、該光スイッチ及び上記光方向性結合器の第2の入力
ポートに接続されて当該光スイッチの透過光パワーを増
幅する光増幅器とで光路長が使用目的に応じて調整され
ている光ループ回路を構成してなり、上記光方向性結合
回路の第1の入力ポートには連続光を繰り返しパルス光
にして当該第1の入力ポートに出力する光変調器が接続
され、且つ該光変調器から出力されるパルス信号と上記
光スイッチのオン・オフ状態とを時間的に同期させる外
部制御系を具備し、上記光方向性結合器の第1の出力ポ
ートからの出力を外部出力とする回路であって、これを
必要に応じて多段接続してなることを特徴とする光回
路。
A first input port and a first input port;
Optical directional coupler having an output port, and a frequency that is connected to the second output port of the optical directional coupler and provides a certain frequency shift to the frequency of light output from the second output port A shifter, an optical switch connected to the frequency shifter for turning on / off an output of the frequency shifter, and a transmitted light of the optical switch connected to the optical switch and a second input port of the optical directional coupler. An optical amplifier for amplifying power constitutes an optical loop circuit in which the optical path length is adjusted according to the intended use, and the first input port of the optical directional coupling circuit converts continuous light into pulsed light repeatedly. An optical modulator connected to the first input port, and an external control system for temporally synchronizing a pulse signal output from the optical modulator with an on / off state of the optical switch. A circuit for an external output the output from the first output port of said optical directional coupler, an optical circuit, characterized by comprising multiple stages connected as needs arise.
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