JPH02105033A - 線路特性検出装置 - 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、加入者線路網等の公衆通信網における光伝
送線路の状態（特性）を監視するための装置に関する。

「従来の技術」 近年、光フアイバケーブル通信では幹線系の布設が進み
、加入系やＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク　）な
どとその用途が拡大しつつある。そして、このような光
フアイバケーブル通信においては、その保守や信頼性の
維持などのため監視装置を設置し、常時あるいは定時に
観測してその光伝送線路の状態を把握するのが普通であ
る。

ところで、光伝送線路を観測する装置としては、従来例
えば第５図に示すようなＯＴＤＲ（　Ｏｐｔｉｃ−ａｌ
　Ｔ　ｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　ＲｅＮｅｃｔｏｍｅｔｒ
ｙ）法に基づいてなる装置が知られている。この装置は
、パルス発生器１からパルスを発生することによってＬ
Ｄ（レーザダイオード）２からパルス光を発生し、これ
を方向性結合器３を介して被測定光ファイバ（光伝送線
路）４内に入射し、さらに入射光の後方散乱光を受光し
てこれを電気信号に変換し、平均化処理後得られたデー
タを出力するものである。

すなわちこの装置は、被測定光ファイバ４内を進行方向
に伝搬するパルス光の一部が後方散乱光として進行方向
とは逆に戻ってくることを利用したものであり、後方散
乱光を方向性結合器３により分岐し、これをＡＰＤ（ア
バランシェフォトダイオード）５で電気信号に変換した
後増幅器６にて増幅し、さらにＡ／Ｄ変換器７でデジタ
ル信号に変換した後、演算部８にて平均化処理し、表示
部９にてこれを表示するものである。

また、この装置により得られるデータとしては、第６図
に示すように被測定光ファイバ４の長さ（距離）と反射
光の受信レベル（光強度）との関係を示す波形が得られ
、フレネル反射によるピークＰ・・・によって障害点等
の不連続点の位置が検出される。すなわちフレネル反射
光量は、空気とガラスの境界面では通常出力光の約４％
（−１４ｄＢ）のパワーがあり、障害点探索には十分で
あるからである。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記の装置にあっては、フレネル反射に
よるピーク位置からコネクタ接続や融着接続などの不連
続点の位置はほぼ検出できるものの、不連続点における
損失の状況などを把握するには未だ不十分であった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、不連続点における損失などをも十分に
検出し得る線路特性検出装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 この発明の線路特性検出装置では、光伝送線路中にパル
ス光を出射する光源と、光伝送線路からの後方散乱光よ
りラマン散乱光を分波するための分波器と、上記後方散
乱光中のレーレ散乱光を受光する受光部と、上記ラマン
散乱光を受光する受光部と、該受光部からの信号を演算
処理するための演算部と、該演算部にて得られたデータ
を表示するための表示部を具備することを上記課題の解
決手段とした。

「作用　」 この発明の線路特性検出装置によれば、後方散乱光中の
レーレ散乱光からフレネル反射によるピークを求めるこ
とによって不連続点の位置が検出され、かつ後方散乱光
からラマン散乱光を分波してこれを受光することにより
、光伝送線路における伝送損失の検出が可能となる。

「実施例」 以下、この発明の線路特性検出装置を図面を参照して詳
しく説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すものであり、この図
において符号ｌＯはパルス光源である。このパルス光源
１０は、パルス発生器１１と、該パルス発生器１１によ
って駆動するＬＤやしＥＤ等の発光素子１２からなるも
のである。パルス光源１０には図示路のロッドレンズな
どを介して被測定光ファイバ（光伝送線路）１３の入射
端１３ａが接続されており、該被測定光ファイバ１３に
はその入射端１３ａ側にカプラ（方向性結合器）１４が
設けられている。ここでカプラ１４としては、融着延伸
形カブラや研摩形カプラなどが用いられる。カプラ１４
には後方散乱光を伝送するための伝送用光ファイバ１５
が接続されており、この伝送用光ファイバ１５には別の
カプラ１６が設けられている。ここでカプラ１６にも、
上記カプラ１４と同様のものが用いられる。カプラ１６
には光ファイバ１７ａＳ１７ｂが接続されており、その
一方には受光素子１８が、他方には誘電体多層膜フィル
タ形光分波器（以下、フィルタ形光分波器と略称する）
１９を介して受光素子２０が設けられている。

受光素子１８としてはＳ　ｉ−Ａ　Ｐ　Ｄなどが好適に
用いられる。そして、この受光素子１８により上記被測
定光ファイバ１３からの後方散乱光は受光され、電気信
号に変換される。フィルタ形光分波器Ｉ９は、２個のロ
ッドレンズ２１．２１の間に誘電体多層膜フィルタ２２
を挟持し、また入出力光ファイバとロッドレンズ２１．
２１の端面との間に無反射膜２３．２３を配設したもの
であり、誘電体多層膜フィルタ２２の多層膜構成によっ
て通過波長帯域や帯域幅を設定し得るものである。そし
て、上記誘電体多層膜フィルタ２２は、ラマン散乱光に
おけるストークス光の波長とアンチストークス光の波長
を透過可能とし、かつレーレ散乱光を透過不能にするよ
う構成されたもので、例えばパルス光源１０に波長９０
４ｎｍの光源を用いた場合には、８７０　ｎｆｆ１（ス
トークス光）と９４０　ｎｍ（アン、ナストークス光）
との波長の光を透過せしめ、かっ９０４　ｎｍ（レーレ
散乱光）の波長の光は遮断するように構成されるもので
ある。また、このフィルタ形光分波器１９の出射側に配
置された受光素子２０としては、上記受光素子１８と同
様にＳ　ｉ−Ａ　Ｐ　Ｄなどが好適に用いられる。そし
て、該受光素子２０によりフィルタ形光分波器１９から
のラマン散乱光は受光され、電気信号に変換される。

上記受光素子１８．２０には、それぞれ図示略の増幅器
、Ａ／Ｄ変換器を介して該受光素子１８．２０で得られ
た電気信号を演算処理するための演算部２４が接続され
ており、演算部２４には該演算部にて得られたデータを
表示する表示部２５が接続されている。演算部２４は、
データを平均化処理するためのノグナルアヘレージャお
よび積埠処理するためのコンピューターなどから構成さ
れたものである。

表示部２５は、ＣＲＴなどからなり、演算部２４にて処
理された受光素子１８からのデータおよび受光素子２０
からのデータを波形として表示するものである。

このような構成の線路特性検出装置により、第２図に示
したような光伝送線路２６（被測定光ファイバ１３）の
状悪を調べるには、まずパルス発生２；１１を駆動して
発光素子１２からパルス光をカブラ１４を介して光伝送
線路２６に入射する。するとパルス光は、光伝送線路２
６中を伝搬しつつ、その一部が後方散乱光として入射側
に戻る。この後方散乱光は、カブラ１４により伝送用光
フアイバ１５側に伝送され、さらにカブラ１６により分
岐して接続光ファイバ１７ａ、　１７ｂのそれぞれに伝
送される。

接続光ファイバ１７ａに伝送された後方散乱光は、受光
素子１８にて受光され、これによりラマン散乱光に比較
して十分に光強度の高いレーレ散乱光が検出され、電気
信号に変換される。この変換された電気信号は演算部２
４にて処理され、さらに表示部２５にて第３図中実線で
示すような波形として表示される。第３図中実線で示し
た波形において、ピークＰ　１．Ｐ　！、Ｐ　３は第２
図に示した光伝送路２６中のコネクタ２７ａ、　２７ｂ
、　２７ｃに対応するフレネル反射を示すものであり、
またピークＰ４は第２図に示した端末２８に対応する出
射端面からのフレネル反射を示すものである。

また、接続光ファイバ１７ｂに伝送された後方散乱光は
、フィルタ形光分波器１９にてラマン散乱光とレーレ散
乱光とが分波され、ラマン散乱光のみが受光素子２０に
伝送される。受光素子２０にて受光されたラマン散乱光
は、上記受光素子１８における場合と同様に電気信号に
変換され、さらに演算部２４にて処理されて表示部２５
で第３図中破線で示すような波形として表示される。そ
して、第３図中破線で示した波形と実線の波形とを比較
し、例えばピークＰ、に対応する位置での破線波形にお
ける光強度差ΔＩ、を求め、第２図に示したコネクタ２
７ｂにおける損失を算出する。

このような構成の線路特性検出装置にあっては、後方散
乱光中のレーレ散乱光からフレネル反射によるピークを
求めることによって不連続点の位置を検出し、かつラマ
ン散乱光から光伝送線路２６における伝送損失を検出す
るので、これらの結果を合成することによって各不運読
点における伝送損失を正確に検出することかできる。

次に、この発明の他の実施例を第４図を参照して説明す
る。なお、第４図において第１図に示した構成要素と同
一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略
する。

第４図はこの発明の線路特性検出装置を示すものであり
、これが第１図に示した装置と異なるところは、ラマン
散乱光をレーレ散乱光から分波するため回折格子形光分
波器を用いた点である。第４図に示した線路特性検出装
置において、伝送用光ファイバ１５には回折格子形光分
波器２９が接続されている。この回折格子形分波器２９
は、ロッドレンズ３０の一方の端に反射形回折格子３１
を接着したものであり、反射形回折格子からの回折光の
回折角が波長によって異なることを利用して入射光を各
々の波長に対応した方向に反射するものである。

この回折格子形分波器２９には、レーレ散乱光の波長に
対応する反射方向の結像位置に接続光ファイバ１７ａが
、またラマン散乱光の波長に対応する反射方向の結像位
置に接続光ファイバ１７ｂがそれぞれ接続されている。

そして、これら接続光ファイバ１７ａ、　１７ｂには受
光素子１８．２０が接続され、さらに第１図に示した装
置と同様に演算部２４、表示部２５が接続されている。

このような構成の線路特性検出装置にあっても、第１図
に示したものと同様にレーレ散乱光から不連続点の位置
を検出し、かつラマン散乱光から光伝送損失を検出し得
るので、これらの結果を合成することによって各不連続
点における伝送損失を正確に検出することができる。

なお、上記構成の装置にあっては、後方散乱光からラマ
ン散乱光を分波検出するので、ラマン散乱強度の温度依
存率がレーレ散乱強度に比べて大であることを利用する
ことにより、光伝送線路の温度測定を高感度に行うこと
もできる。

（実験例） 第１図に示した線路特性検出装置を用い、光伝送線路の
状態を調べた。

パルス光源として９０４ｎｍ、４０Ｗのピークパルスの
レーザを用い、これを発光してコア径５０μ１１フアイ
バ径１２５μｌの被測定光ファイバ（光伝送線路）にパ
ルス光を入射した。これにより生じた後方散乱光をカブ
ラにて分岐し、一方の受光素子（５ｉ−ＡＰＤ　）では
受光した後方散乱光のうちレーレ散乱光を光電変換し、
かつ他方ではフィルタ形光分波器によりラマン散乱光を
選択分波した後、これを受光素子（５ｉ−ＡＰＤ　）に
より受光して光電変換するようにした。

そして、レーレ散乱光をその受信波形のまま表示すると
ともに、この受信波形から検出された被測定光ファイバ
の不連続点についてラマン散乱光を１０００回受信し、
得られた波形を平均化して表示した。

表示結果より、光伝送線路中における伝送損失として、
０，０ＩｄＢのコネクタ損失が分離可能であることが確
認された。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の線路特性検出装置は、
後方散乱光中のレーレ散乱光からフレネル反射によるピ
ークを求めることによって不連続点の位置を検出し、か
つ後方散乱光よりラマン散乱光を分波してこれを受光す
ることにより、光伝送線路における伝送損失を検出し得
るものであるから、これらの結果を合成することによっ
て各不連続点における伝送損失を正確に検出することが
でき、これにより被測定線路の状態を正確に把握するこ
とができ、したがって光伝送線路の保守や信頼性の維持
などの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明に係わる図であてて、第
１図はこの発明の線路特性検出装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図は使用例を説明するための図であって
、光伝送線路の概略構成図、第３図は測定結果を示すグ
ラフ、第４図はこの発明の線路特性検出装置の他の実施
例を示す概略構成図、第５図は従来の線路特性検出装置
の一例を示す概略構成図、第６図は第５図に示した装置
によって得られた測定結果を示すグラフである。 １０・・・パルス光源、１３・・・被測定光ファイバ、
Ｉ８．２０・・・・・受光素子、 １９・・・誘電体多層膜フィルタ形光分波器、２４・・
・演算部、２５・・・・・・表示部、２９・・・回折格
子形光分波器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光伝送線路を監視するための装置であって、上記光伝送
   線路中にパルス光を出射する光源と、光伝送線路からの
   後方散乱光よりラマン散乱光を分波するための分波器と
   、上記後方散乱光中のレーレ散乱光を受光する受光部と
   、上記ラマン散乱光を受光する受光部と、これら受光部
   からの信号を演算処理する演算部と、該演算部にて得ら
   れたデータを表示する表示部を具備することを特徴とす
   る線路特性検出装置。