JPS62200782A

JPS62200782A - 光ファイバ測定装置

Info

Publication number: JPS62200782A
Application number: JP61041439A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yamazaki; 芳則山崎; Masami Hatori; 正美羽鳥
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1987-09-04
Also published as: JPH0533736B2

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］本発明は、複数の弔−波長の光を出射するとともに所望
の光信号を選択的に受光可能なレーザダイオード装置に
関する。

［従来の技術］従来、光フアイバケーブルの障害探索には光パルス試験
ｎ　（ＯＴＤＲ）が使用されている。この光パルス試験
器は被測定光ファイバケーブルに光パルスを入射し、こ
の光フアイバケーブル内から戻ってくる後方散乱光、フ
レネル反射光等を測定することにより、その光フアイバ
ケーブルの障害置所を検出することができる。

この光パルス試験にの構成としては１例えば第６図に示
すようなものがある０図において、２０はＬ　Ｄ　（Ｌ
ａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）モジュールであり、このＬＤモ
ジュール２０にはＬＤ　２０　ａ、球レンズ２０ｂ、屈
折率分布形ロッドレンズ２０ｃ　（セルフォックレンズ
、：商品名）等が配設されている。ＬＤ２０ａはパルス
・レーザ光を出力し１球レンズ２０ｂはこのレーザ光を
ほぼＹ行なビームにし、屈折率分布形ロッドレンズ２０
ｃはこのレーザ光を光ファイバ２１ａのコアに集光する
。また、ＬＤモジュール２０にはＬＤ２０ａを安定に発
振させるための温度制御装置の放熱板２Ｑｄが設けられ
ている。

このＬＤモジュール２０から出力されるレーザ光は光フ
アイバ接続部２１を介して光スイツチモジュール２２に
入射している。光フアイバ接続部２１は光ファイバ２１
ａ、２１ｃ、光コネクタ２１ｂ等からなっている０例え
ば、光ファイバ２１ａの一端はＩ、Ｄモジュール２ｏに
固定し、光ファイ／＜　２１　ｃの一端は光スイツチモ
ジュール２２に固定している。

光スイツチモジュール２２には集光したレーザ光を被測
定光ファイバケーブル２３に入射させるためのセルフォ
ックレンズ２２ａ、２２ｂ、１ＴＪ１１！定光フアイバ
ケーブル２３内からの光を回折させるｙ　ｇ光学素子（
Ａ　Ｏ：ＩＡｃｏｇｔｉｃ　０ｐｔｉｃの略、以下ＡＯ
素子という）２２ｃ、回折された光を光フアイバ接続部
２４に出射するためのプリズム２２ｄ、２２ｅ、セルフ
ォックレンズ２２ｆ″ｇが配設されている。なお、被Δ
１１定光ファイバケーブル２３には集光されたレーザ光
が光ファイバ２３ａ、光コネクタ２３ｂを介して入射す
る。被側定光フアイバケーブル２３内からの光信号は光
スイツチモジュール２２．光フアイバ接続部２４を介し
て検出器２５に導びかれる。この光フアイバ接続部２４
は光ファイバ２４ａ、２４ｃ、光コネクタ２４ｂからな
っている。

このような構成により検出器２５で受光部に入射した光
信号（後方散乱光あるいはフレネル反射光）が測定され
る。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、上記複数のモジュール等からなる光パルス試
験器笠においては以下のような問題点があだ。

１）容積が各モジュールの容積の和になってしまう。

特に、光フアイバケーブルを付設した現場での使用煩度
が高く、小′ｙ！１＃軽量にする必要がある。

２）ｌ＋ｉ人損失が各モジュール及びモジュール間の接
続部による損失の和になってしまう。

特に、被測定光ファイバケーブルが長距離化する中にあ
っては、光パワーの損失を抑える必要がある。

３）製品のコストが各モジュール等のコストの和となっ
てしまう。

即ち、光パルス試験器等における問題点はモジュールの
数によって生じていた。

上記問題点を解決すべく第７図の磨面図に示すように、
ＬＤモジュール２０と、光スイツチモジュール２２を一
体化した光スイツチ付レーザダイオード装置３０がある
。

この光スイツチ付レーザダイオード装置３０は、光の出
射および光信号の受光が１台で行えるものであり、光の
出射時、ＬＤ２０ａの光は光軸ａで第１のポート２６か
らこの第１のポート２６に接続自在な被測定光ファイバ
（図示部）に出射される、また受光時、第１のポート２
６から入射する光信号は、所定の駆動信号により超音波
をｑ。

えられたＡＯ素子２２ｃ部分で光軸ａに対し回折（（１
（２０）を有してｂ方向に回折され、プリズム２７、第
２のポート２Ｂを介して光検出器（図示略）に出射する
ことができ、光′検出が行なえる。

この光スイツチ付レーザダイオード装置は、小型、軽量
、低挿失、低コストな利点を有しているが、中１個のＬ
Ｄ２０ａを用いる単一波長の光のみしか出射することが
できない、また光信号は。

この単一波長のみしか測定することができない。

これによって異なる波長の光信号の測定は行なうことが
できなかった。したがって異なる波長の光信号を測定す
るには波長毎にこのモジュール３０を用意しなければな
らないとともに、この都度第１のポート２６の被測定光
ファイバコネクタをつけ変えねばならぬ慮わしさかあっ
た。

本発明は上記問題点に鑑み成されたもので、その目的は
装置自体の小型、軽量化、低コスト化、低光挿失を図る
とともに波長の異なる光を同一ボートから選択して出射
することができ、かつ波長の異なる光信号のうち所望な
光信号のみ選択して同一・のポートから出射して光測定
することができ、また異なる波長の光Δｌ一定を、被測
定ファイバの脱着なしで行なうことができるレーザダイ
オード装こを提供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］上記目的を達成するために、本発明によるレーザダイオ
ード装置は、波長の異なる光を出射する複数のレーザダ
イオード２ａ、２ｂと、該光を袋数本体１外部に出射し
、かつ反射光が入射する第１のポート５と、前記それぞれ異なる発振波長の複数のレーザダイオード
２ａ、２ｂの光の出射時に制御信号Ｓｔを出力し、該尤
の受光時に制御信号Ｓ２を出力する切換手段１１と。

該切換手段１１の制御信号Ｓ１により、前記複数のレー
ザダイオード２ａ、２ｂから少なくとも１つの光波を選
択して出射する出射選択手段１２と。

前記第１のポート５から入射された光を超音波により回
折自在に偏光する音響光学素子６と、前記音響光学素子
６の光の回折方向上に設けられた光信号険出用のｆｆｒ
Ｊ２のポートｌＯと、前記切換手段１１のＭ制御信号Ｓ
２に対応した周波数の駆動信号Ｓ３で前記音響光学素子
６を駆動することにより前記第１のポート５から入射す
る複数の光のうち少なくとも一光波を選択的に回折させ
、前記第２のポー）１０へ出射させる回折角制御手段７
と、を具備することを特徴としている。

［作　用］（光出射モード時）切換手段１１で設定した波長の異なるＬＤ２ａ、２ｂは
、出射光選択手段１２により、少なくともいずれか一方
が選択されていずれも第１のポート５から被測定ファイ
バに出射する。

（光受光モード時）被測定フーアイバからの光信号は、第１のポート５から
ＡＯ素子６に入射する。ＡＯ素子６は、回折角制御手段
７により所望の光信号のみ選択すべくこの光信号を２０
の角度で回折し、第２のポート１０から光検出器へ出射
し、光測定が行なわれる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は１本発明のレーザダイオード装置を示すａｔ要
図である６図においてｌは装置本体であり、この装置本
体にはＬＤ２ａ、２ｂが並設されている。一方のＬＤ２
ａは、波長１．５５ｐｍの先入ａを出射し、他方のＬＤ
２６はこれと異なる波長１．３１ｇｍの先入すを出射す
るものであり、これらＬＤ２ａ、２ｂはＷＩＡ動電源９
から電源供給ライン９ａを介して駆動される。

ＬＤ２ｂの先入すの延長上にはプリズム３が配設されて
いて先入すは、このプリズム３部分で直角に曲折され、
前記ＬＤ２ａの先入ａ方向に進行することができる。

ＬＤ２ａの先入ａと、ＬＤ２ｂの先入すとの交差点には
反射体としての板状のグイクロックミラー４が固設され
ている。このグイクロックミラー４は、第２図（ａ）の
拡大図に示す如く前記ＬＤ２ｂの先入す側の面４ａに誘
電体を薄膜形成したものであり、第２図（ｂ）の特性図
に示す如く波長により透過率が異なる特性を有している
。特にＬＤ２ａが出射する１、５５ルｍの先入ａに対し
て透過率が高く光λａはグイクロックミラー４を通過で
き、ＬＤ　２　ｂｃ７）１．３１１Ｌｍの先入すに対し
て透過率が低く、先入すは、グイクロックミラー４部分
で反射する。

これにより先入ａ、入すのｍ両光波とも同一・光路上を
破線で示す如く方向に進行して第１のポート５から出射
することができる。

第１のポート５は、例えば被側定光フアイバケーブルを
接続するＧ　Ｉ　（Ｇｒａｄｅｄ　Ｉｎｄｅｘ）、　Ｓ
　Ｍ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｍｏｄｅ）光フアイバ兼用の光コ
ネクタからなり、ＬＤ２ａ、２ｂからのレーザ光を被測
定光ファイバケーブル（図示せず）に出射することがで
きる。

なお、レセプタクルに換えてＣＩ、３Ｍ専用光コネクタ
を用いてもよい、このとき、被測定光ファイバケーブル
内から戻ってくる光、例えば後方散乱光は、この第１の
ポート５である光コネクタを介して入射する。この後方
散乱光は、そのままでは光軸ａに沿ってグイクロックミ
ラー４方向に進む、そこで、第１のポート５からの光が
光軸ａに対して所定角度（２ののｂ方向に進むように切
り換えるＡＯ素子６をグイクロックミラー４と第１のポ
ート５との間で光軸ａ上に配設している。

このＡＯ素子６は１回折角制御手段７から端子６ａを介
して入力する駆動信号Ｓ３によって駆動するトランスデ
ユーサを有しており、前記駆動信号Ｓ３によりトランス
デユーサは周期的な超音波を発生する。ＡＯ素子内の超
音波は、屈折率の疏密波となるから、回折格子と同様の
働きをし、光を２０の角度でｂ方向に回折させる。

このとき第１のポート５から入射する光信号は、波長１
．５５７ｔ　ｍ）Ｌ　Ｄ　２　ａあるいは波長１．３１
（７）ＩＬｍのＬＤ２ｂの光が戻ってくることになる。

したがて音！光学媒体６を同一条件で使用するとこれら
異なる波長の先広に回折角０が異なり第２のボー）１０
から出射することができない、したかって異なる波長の
光であっても第２のポート１０から出射するために以下
の手法を用いた。

一般に回折角θは、ｋｓｉｎＯ＝　−ｋ　　・・・　（
１）で示される。

（λ：光の波長、Δ：：超音波の波長）例えばＡＯ素子
６にセレン化ヒ素（Ａｇ２Ｓｅ：＋　）を用いる場合、
音速ｙ　＝２．２５Ｘ　１０　’　　（ｍ／　ｓ）テア
）６　カラ、Ｍｉ音波の周波数ｆ　＝　１２０　［ＭＨ
２］　（７）振動をＡＯ素子６にり゛・えると、上式（
１）よりＬＤ２ｂ（７）波長λｂ　＝　１．３１１Ｌｍ
　Ｑ）とき回折角Ｏｂ第２のポート１０を設ける。

第２のポー）１０は、第１のポート５と同様に光ファイ
バを接続する光コネクタがらなり、被測定ファイバから
の光信−（を検出するための光検出器（図示略）を接続
することができる。

次に以上の入ｂ　＝　１．３１７ｔ　ｍのときの回折角
をＯｂとし、超音波の波長をΔｂとし、λＮ　＝　１．
５５ｇｍのときの回折角を□ａ、Ｊｌ音波の波長をＡａ
とすれば、上式（１）により。

ここで回折角を一定（Ｏｂ＝Ｏａ）とすると。

上式（２）　　、　（３）より、入ａ　Ａａ入　　ｂ　　　　Δ　ｂ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　°°°　°°゛　（４）ａ速ν＝ｆΔよ
り上式（４）は、上式（５）に入ｂ　＝　１．３１ｇ　ｍ、入ａ　＝　１
．５５Ｊ１．　ｍ　、Ｈ＋　＝　１２０　ＭＨｚを代入
すると、したがって前記回折角制御り段７は、波長１．
３１ｇｍの光信号を受光する際にはＡＯｉ子６に対しテ
ｆｂ＝１２０［Ｍ）１２１　（７）周波数ノ駆動信号ｓ
３を供給し、波長１．５５の光信号を受光する際にはＡ
Ｏ累子６に対してｆ　ａ　＝　１０１．４＋［ＭＨ２］
の周波数の駆動信号Ｓ３を供給すれば波長が異なっても
回折角０を一定にすることができる。この回折角制御手
段７の駆動信号Ｓ３の周波数の切換え及び駆動信号Ｓ３
の出力時期は、切換手段１１の制御信号Ｓ２により制御
されている。

切換手段１１は、例えばスイッチ及びこのスイッチに対
応した制御信号ＳＬ、Ｓ２を出力する回路等により構成
されたものであり、装置本体ｌの光の出射モード及び光
の受光モードを切り換えることにより、制御信号Ｓ１に
よる光の出射時の波長の設定、そして制御信号Ｓ２によ
る光信号の受光時の波長の設定が行なわれる。

出射光選択手段１２は、切換手段１１の制御信号Ｓｌを
受けて前記ＬＤ２ａ、２ｂの少なくともいずれか一方を
選択して出射させるものであり、第１図に示すようにＬ
Ｄ２ａ、２ｂの電流供給ライン９ａを制御している。

次に以上の構成からなるレーザダイオード装この動作を
第３図のタイミングチャートを用いて説明する。

切換手段１１において、出射光の波長を設定すると、こ
の切換手段１１は、装置本体ｌを光出射モードとして制
御信号Ｓｔを出射光選択手段１２に出力する。これによ
り選択された少なくともいずれか一方のＬＤ２ａ、２ｂ
の光は、グイクロックミラー４及びＡＯ素子６を通過し
て′ｌ１ＩＪｌのボート５から被測定ファイバ（図示部
）に進行する。

切換手段１により光の出射が手動あるいは自動的に終了
すると、続いて装置本体ｌは光出射モードから光受光モ
ードへと切り換えられ、切換手段１１は、制御信号Ｓ１
により駆動時のＬＤおよび全てのＬＤを停止させるとと
もに、回折角制御手段７に対して制御信号Ｓ２を出力す
る。この制御信号Ｓ２中には所望の光信号を選択するた
めの信号が含まれている。これにより回折角制Ｗ　−Ｐ
　没７は、ＡＯ素子６に対して制御信号Ｓ２に対応した
周波数の駆動信号Ｓ３を出力する。モしてＡＯ素子６は
、所望の波長の光信号のみ回折してプリズム８を介し第
２のボート１０へ出射し、光検出器（図示部）等により
各種の光検出処理が行なわれる。

これら光出射モード及び光受光モードは第３図に示す如
く交互に連続して行なわれるが１通常。

光出射モード時に出射されたＬＤの波長と光受光モード
時の光信号の波長は同一に設定されている。

更にこれら一対の光出射モード及び光受光モードの波長
を、切換手段１１を切り換えて変更することができ、こ
の際、被測定ファイバのつけ換えなしで第１のボート５
につけたまま容易に行なうことができる。

更に光出射モード時２光波以上の異なる波長の光を同時
に出射することもでき、光受光モード時これら２光波の
うち所望の光信号のみ選択して光検出を行なうこともで
きる。

尚、前記制御信号Ｓｌ　、Ｓ２は、各々出射光選択゛Ｌ
段１２１回折角制御ｆ段７を制御する信号であれば、第
３図のタイミングチャートの波形以外にもその態様が考
えられる。

なお、この実際の組立・調整について、第４図をもとに
して説明する。まずＬＤ２ａ、２ｂからの光をほぼ平行
ビームにするため球レンズ１５ａ、１５ｂをＬＤ２ａ、
２ｂに取付ける。これを支持部材１６にＩｔｉ着剤で固
定し、この支持部材１６を装置本体１の一端部にネジ止
等で固定する。ＬＤ２ｂの光の光路上にはプリズム３が
設けられ、グイロックミラー４に向けてこのプリズム３
の位置！整を行う。

また第１のボート５近傍には平行ビームを集光して出射
するセルフォックレンズ１９が設けられる。

また、ＬＤ２ａ、２ｂには、支持部材１６と反対の側に
温度制御用の放熱板１７が取付けられる。この放熱板１
７は装置本体１と接触しないようにする。しかる後、第
１のボート５に設けるレセプタクルは、その主軸を光軸
ａに合わせて半ＩＩＩ付けがなされる。ここで、第１の
ボート５から光を光軸ａに向けて入射させ、この光がｂ
方向に回折するようにＡＯ素子６を配置する。

更に、ＡＯ素子６で回折した光を集光して第２のボー）
１０から出射するように、プリズム８゜セルフォックレ
ンズ１８の位置調整を行う。

第５図は本発明によるレーザダイオード装この他の実施
例を示す４Ｍ要図である。尚、図中第１図と同一部分に
は同一符号を付しその説明を省略する。

図に示す出射光選択手段１２は１反射体としての反射ｔ
ａ４を直接光軸ａ上に進退自在とする機構を構成するも
のである。そして切換手段１１の制御信号ＳＬにより、
出射光選択手段１２は、例えばＬＤ２ａを選択して出射
するときは、反射鏡４を矢印Ａ方向または上下方向等に
移動させて光軸ａ上から退避させ、先入ａを直接第１の
ポート５に出射し、またＬＤ２ｂを選択して出射すると
きは１反射ｆｉ４を図中実線位置である光軸ａ上に進出
することにより先入すをこの反射鏡４で反射して第１の
ポート５に出射することができる。

このように出射光選択手段１２は、第１のポート５から
出射する光の波長を選択するものであれば５例えばＬＤ
２ａ、２ｂの駆動電源９を直接。

制御信号Ｓｌにより制御して少なくともいずれか一方の
ＬＤ２ａ、２ｂを駆動すること等、多様な態様がある。

尚上述の説明では第１のポート５に被測定ファイバを接
続することとしたが、他、被測定機器等の光ファイバを
接続することもできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のレーザダイオード装とは
、異なる波長の光を装置本体の第１のポートから選択し
て出射することができるとともに、該尤の反射光である
光信号を波長別に選択して所望の波長の光信号のみ第２
のポートから出射して光測定を行なうことができる。し
たがって、第１のポートに接続された被測定光ファイバ
は。

脱着することなしに異なる波長での光測定を行なうこと
ができる。

また、複数のモジュールを一体化したことから装ご本体
の小型化、軽量化、低コスト化、低光挿失を達成できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明によるレーザダイオード装置の概要図
、第２図（ａ）、（ｂ）は、同装置のグイクロックミラ
ーを説明する平面図及び特性図。第３図は、同装置の制御信号及び光モードを説明するタ
イミングチャート、第４図は、同装置の具体的な平面図
、第５図は、本発明のレーザダイオード装置の他の実施
例を示す概要図、第６図は、従来の光パルス試験器の構
成を示すブロック図。第７図は、従来のレーザダイオード装置を示す平面図で
ある。ｌ・・・装置本体、２ａ・・・　ＬＤ（波長入ａ　＝　
１．５５μｍ）、２　ｂ−ＬＤ　（入す、、＝　１．３
１ｇ　ｍ）　、　　３−・−プリズム、４・・・反射体
（グイクロックミラー）。５・・・第１のポート、６・・・音！光学素子（ＡＯぶ
子）、７・・・回折角制御手段、８・・・プリズム、９
・・・駆動電源、ｌＯ・・・第２のポート、１１・・・
切換−Ｌ段、１２・・・出射選択手段、Ｏ・・・回折角
、Ｓｌ。Ｓ２・・・、’ＩＪＩ御信号、５３・・・駆動信号。第１図第２図（０）第２図（ｂ）Ｃ１，３１Ｐｍ）　　　（１，５５ＪＪｍ）第３図第４図第５図第７図Ｑメ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）波長の異なる光を出射する複数のレーザダイオー
ド（２ａ）、（２ｂ）と、該光を装置本体（１）外部に出射し、かつ反射光が入射
する第１のポート（５）と、前記波長の異なる複数のレーザダイオード（２ａ）、（
２ｂ）の光の出射時に制御信号（Ｓ１）を出力し、該光
の受光時に制御信号（Ｓ２）を出力する切換手段（１１
）と、該切換手段（１１）の制御信号（Ｓ１）により、前記複
数のレーザダイオード（２ａ）、（２ｂ）から少なくと
も１つの光波を選択して出射する出射光選択手段（１２
）と、前記第１のポート（５）から入射された光を超音波によ
り回折自在に偏光する音響光学素子（６）と、前記音響光学素子（６）の光の回折方向上に設けられた
光信号検出用の第２のポート（１０）と、前記切換手段
（１１）の制御信号（Ｓ２）に対応した周波数の駆動信
号（Ｓ３）で前記音響光学素子（６）を駆動することに
より前記第１のポート（５）から入射する複数の光のう
ち少なくとも一光波を選択的に回折させ、前記第２のポ
ート（１０）へ出射させる回折角制御手段（７）と、を具備することを特徴とするレーザダイオード装置。
（２）前記出射光選択手段（１２）は、前記切換手段（
１１）の制御信号（Ｓ１）により前記複数のレーザダイ
オード（２ａ）、（２ｂ）の電源供給ライン（９ａ）を
制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載に
よるレーザダイオード装置。
（３）前記出射光選択手段（１２）は、前記切換手段（
１１）の制御信号（Ｓ１）により前記複数のレーザダイ
オード（２ａ）、（２ｂ）が出射する光を反射体（４）
の移動によって少なくともいずれか一方の光を選択して
第１のポート（５）から出射させることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載によるレーザダイオード装置。