ファイバ測定装置
【課題】ファイバの故障診断の測定を長距離且つ高分解能に対応して行うことを目的とする。
【解決手段】本発明のファイバ測定装置１は、ファイバ２に出力したレーザ光の戻り光を検出するフォトディテクタ６と、フォトディテクタ６が検出した戻り光の信号のうちレーザ光の周波数成分を抽出する帯域制限回路１２と、帯域制限回路１２により帯域制限がされた信号の波形を微分して、微分した信号を微分する前の信号に加算する第１微分回路３１および加算回路３２を有する波形等化回路１５と、を備えている。これにより、長距離且つ高分解能にファイバの故障診断の測定を行うことができるようになる。且つ、アナログ回路で構成しているため、単純な回路構成および簡単な処理でリアルタイムに故障診断の測定を行うことができるようになる。
【解決手段】本発明のファイバ測定装置１は、ファイバ２に出力したレーザ光の戻り光を検出するフォトディテクタ６と、フォトディテクタ６が検出した戻り光の信号のうちレーザ光の周波数成分を抽出する帯域制限回路１２と、帯域制限回路１２により帯域制限がされた信号の波形を微分して、微分した信号を微分する前の信号に加算する第１微分回路３１および加算回路３２を有する波形等化回路１５と、を備えている。これにより、長距離且つ高分解能にファイバの故障診断の測定を行うことができるようになる。且つ、アナログ回路で構成しているため、単純な回路構成および簡単な処理でリアルタイムに故障診断の測定を行うことができるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの測定を行うファイバ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ（以下、ファイバ）の測定を行うための方式の１つにＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）がある。ＯＴＤＲは、レーザ光源から光パルス（レーザ光）をファイバに入力して、ファイバからの後方散乱光（レーリ散乱光）およびフレネル反射光を検出する。これにより、ファイバの損失分布状態を表示している。
【０００３】
図９は従来のＯＴＤＲの一例を示している。同図において、ファイバ測定装置１０１はファイバ１０２のＯＴＤＲ測定を行う。ファイバ測定装置１０１は駆動回路１０３とレーザダイオード１０４と光カプラ１０５とフォトディテクタ１０６と信号増幅回路１０７と制御処理回路１０８と表示装置１０９とを備えている。
【０００４】
駆動回路１０３はレーザダイオード１０４に駆動電源を供給する。レーザダイオード１０４は駆動電源によりレーザ光を発光する。光カプラ１０５はレーザ光を分岐する手段であり、レーザダイオード１０４が発光したレーザ光をファイバ１０２に導く。ファイバ１０２で発生する後方散乱光およびフレネル反射光は光カプラ１０５で反射して、フォトディテクタ１０６に入射する。
【０００５】
フォトディテクタ１０６はレーザ光を検出して光電変換を行い、電流を発生する。この電流が電圧信号に変換されて、信号増幅回路１０７により増幅される。増幅された電圧信号は制御処理回路１０８で所定の信号処理が行われて、表示装置１０９に表示される。また、制御処理回路１０８は駆動回路１０３を制御して、レーザ光を発光させる制御を行う。
【０００６】
図１０はファイバ１０２に融着点、接続点（コネクタ）、曲げ損失を生じている場合における表示装置１０９に表示される後方散乱光レベルを示している。なお、ファイバ１０２の先端は開放端になっている。この図に示すように、ファイバ１０２に入力されたレーザ光は融着点、接続点（コネクタ）、曲げ損失の箇所で後方散乱光レベルが大きく変化する。そして、開放端の箇所で後方散乱光レベルは大きく変化する。
【０００７】
図１０に示すグラフはファイバ１０２の損失分布状態を示している。これを表示装置１０９に表示することで、ファイバ１０２の特性を認識することができる。ファイバを測定する方式としては、他にフォトンカウンティング方式がある。フォトンカウンティング方式は、ファイバから戻ったレーザ光の光強度に比例した光子数を計数して、その発生確率からファイバの特性を求める方式である。このフォトンカウンティング方式とＯＴＤＲとを組み合わせた技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１８４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＯＴＤＲ方式は長距離（１００Ｋｍ程度）から短距離（５００ｍ程度）といったような、広範囲のファイバの特性を測定することができる。長距離の測定を行うために、レーザ光を高出力にする。このために、誘導ブリルアン散乱等の非線形光学現象が発生するため、測定精度の分解能が低くなる。
【００１０】
また、長距離のファイバ特性を測定するためにレーザ光を高出力にすると、アッテネータ回路やリミッタ回路といったレベル調整回路を設ける必要がある。これらの回路が不整合を生じることで、リンギングが発生する。このリンギングにより測定精度の分解能はさらに低くなる。また、リンギングを回避するために平滑回路を設けると、当該平滑回路が信号の分解能を低下させる要因となる。
【００１１】
さらに、長距離でのファイバ特性を測定するためにファイバを測定する装置で信号の増幅度を高くしている。信号の利得と信号の周波数帯域幅との積は一定（ＧＢ積一定）になる。このため、信号の増幅度を高くすると、広域の周波数特性が劣化し、測定する信号の分解能を低下させる。
【００１２】
従って、ＯＴＤＲは長距離且つ低分解能の測定となる。一方、特許文献１のフォトンカウンティング方式は高分解能に測定を行うために、微弱な出力のパルス光を用いているため、測定可能な距離は短距離になる。つまり、フォトンカウンティング方式は短距離且つ高分解能の測定となる。
【００１３】
特許文献１では、ＯＴＤＲとフォトンカウンティング方式とを組み合わせて、それぞれのモードを切り替えている。従って、ＯＴＤＲとフォトンカウンティング方式との両者を切り替えて使用することができるが、長距離且つ高分解能の測定を行うことはできない。
【００１４】
そこで、本発明は、ファイバの測定を長距離且つ高分解能に対応して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するため、本発明のファイバ測定装置は、ファイバに出力したレーザ光の戻り光を検出する光検出部と、この光検出部が検出した前記戻り光の信号のうち前記レーザ光の周波数成分を抽出する帯域制限回路と、この帯域制限回路により帯域制限がされた信号の波形を微分して、微分した信号を微分する前の信号に加算する微分加算回路を有する波形等化回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
このファイバ測定装置によれば、帯域制限回路および波形等化回路を設けることで、高分解能にファイバの測定を行うことができるようになり、高出力のレーザ光を用いることができることから、長距離におけるファイバの反射測定を行うことができる。且つ、複雑な処理回路を用いていないため、簡単な処理および単純な回路でリアルタイムに測定を行うことができるようになる。
【００１７】
また、前記波形等化回路は、前記微分加算回路により得られた信号の波形を微分して、微分する前の信号から微分した後の信号を減算する微分減算回路を有することを特徴とする。
【００１８】
微分加算回路により波形の立ち上がりエッジを検出しているが、微分減算回路を用いて波形の立ち下りエッジを検出することで、測定精度をより高い分解能にすることができるようになる。
【００１９】
また、前記帯域制限回路と前記波形等化回路とを有する狭帯域測定回路と、前記ファイバからの戻り光を増幅して、この戻り光の損失から前記ファイバの特性を測定する広帯域測定回路と、前記狭帯域測定回路と前記広帯域測定回路とを切り替えるスイッチと、を備えていることを特徴とする。
【００２０】
長距離のファイバの測定を高分解能に行うときには狭帯域測定回路を選択し、広範囲の区間のファイバの測定を行うときには広帯域測定回路を用いるようにスイッチ制御を行うことで、長距離且つ高分解能の測定と広範囲の測定とを１台の装置で対応することができるようになる。
【００２１】
また、前記信号のピークレベルを表示可能にするために、前記信号をバイアスするバイアス回路を備えたことを特徴とする。
【００２２】
バイアス回路を用いることで、信号のピークレベルも認識可能なように表示することができるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、帯域制限回路および波形等化回路を用いることで、干渉した信号を分離して識別できることから、高分解能にファイバの測定を行うことができる。高出力のレーザ光を用いることができることから、長距離の測定にも対応できる。且つ、アナログ回路による簡単な処理で且つ単純なハードウェアでリアルタイムに測定を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態のファイバ測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】狭帯域測定回路の構成を示すブロック図である。
【図３】バイアス回路および波形の一例を示す図である。
【図４】波形等化回路および波形の一例を示す図である。
【図５】広帯域測定回路の構成を示すブロック図である。
【図６】ＰＯＮ区間測定の一例を示す図である。
【図７】ＯＮＵ測定の一例を示す図である。
【図８】帯域制限される前後の利得と周波数との関係を示す図である。
【図９】従来のファイバ測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】ファイバの特性測定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１はファイバ測定装置１を示している。ファイバ測定装置１は光パルス試験器であり、光ファイバとしてのファイバ２の測定を行う。
【００２６】
ファイバ測定装置１は駆動回路３とレーザダイオード４と光カプラ５とフォトディテクタ６と狭帯域測定回路７と広帯域測定回路８と制御処理回路９と表示装置１０とを備えている。広帯域測定回路８の前後にはスイッチＳ１、Ｓ２が設けられており、狭帯域測定回路７の前後にはスイッチＳ３、Ｓ４が設けられている。これらのスイッチＳ１〜Ｓ４はマルチプレクサ等により実現してもよい。
【００２７】
駆動回路３はレーザダイオード４に駆動電源を供給する回路である。レーザダイオード４は駆動回路３が供給する駆動電源によって動作し、所定のパルス幅を有するレーザ光を発光する。光カプラ５は光を分岐させる手段である。レーザダイオード４が発光したレーザ光は光カプラ５によりファイバ２に導かれる。このファイバ２に入力されたレーザ光は反射して、戻り光を発生する。この戻り光は、ファイバ２で全反射した光或いは後方散乱光（レーリ散乱光）やフレネル反射光となる。
【００２８】
この戻り光は光カプラ５によりフォトディテクタ６の側に向けて導波されて、フォトディテクタ６で検出される。フォトディテクタ６は戻り光を光電変換して、電流を発生する。発生した電流は、スイッチＳ１、Ｓ３の制御により、狭帯域測定回路７と広帯域測定回路８との何れかに入力される。
【００２９】
狭帯域測定回路７は長距離且つ高分解能にファイバの反射測定を行う。図２は狭帯域測定回路７を示しており、変換増幅回路１１と帯域制限回路１２とバイアス回路１３と増幅回路１４と波形等化回路１５とを備えて構成している。また、波形等化回路１５にはＡＤ変換部１６が接続されている。
【００３０】
変換増幅回路１１はフォトディテクタ６が発生した電流を電圧信号に変換する。帯域制限回路１２は電圧信号のうちレーザ光の周波数（パルス幅の周波数）の成分を抽出するバンドパスフィルタである。ここでは、帯域制限回路１２はコンデンサにより実現している。バイアス回路１３は直流バイアスを発生させる回路である。
【００３１】
図３ａ）はバイアス回路１３の一例を示している。このバイアス回路１３はダイオードクランプ回路であり、可変電圧源２１とダイオード２２と抵抗２３とコンデンサ２４とを有している。可変電圧源２１は与える電圧Ｅを変化させることができ、この電圧Ｅによりバイアス電圧を重畳することができる。
【００３２】
図２に示すように、帯域制限回路１２で帯域制限がされた電圧信号はバイアス回路１３により電圧がバイアスされて、増幅回路１４に入力される。増幅回路１４は電圧信号を増幅して波形等化回路１５に出力する。
【００３３】
図４は波形等化回路１５としてパルスストリーミング回路を用いた例である。この図に示すように、波形等化回路１５は、第１微分回路３１と加算回路３２と第２微分回路３３と減算回路３４とを有して構成される。第１微分回路３１と加算回路３２とにより微分加算回路が構成され、第２微分回路３と減算回路３４とにより微分減算回路が構成される。
【００３４】
第１微分回路３１は電圧信号を時間軸方向に微分する。加算回路３２は第１微分回路３１が微分した信号に微分する前の電圧信号を加算する。この電圧信号に対して第２微分回路３３が時間軸方向に微分を行う。減算回路３４は第２微分回路３３が微分を行う前の電圧信号から第２微分回路が微分した信号を減算する。第１微分回路３１および第２微分回路３３は例えばコンデンサと抵抗とにより構成される回路で実現できる。
【００３５】
波形等化回路１５の出力は、図２に示すように、ＡＤ変換部１６に入力されて、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このＡＤ変換部１６が変換したデジタル信号が図１に示す制御処理回路９に入力される。
【００３６】
広帯域測定回路８はファイバの広範囲の区間の特性を測定する回路になり、従来のＯＴＤＲと同様にレーリ散乱光、反射や曲げ損失の変化を測定する。図５は広帯域測定回路８の構成を示している。広帯域測定回路８は変換増幅回路１７と増幅回路１８とを有しており、ＡＤ変換部１９に接続されている。変換増幅回路１７は前述したものと同じであり、フォトディテクタ６からの電流を電圧信号に変換する。増幅回路１８は変換された電圧信号を増幅してＡＤ変換部１９に出力する。ＡＤ変換部１９は電圧信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、制御処理回路９に出力する。
【００３７】
図１に示す制御処理回路９は狭帯域測定回路７、広帯域測定回路８が出力する電圧信号に対して信号処理を行う。信号処理した結果は表示装置１０に表示される。表示装置１０は例えばディスプレイ等である。制御処理回路９は駆動回路３の制御も行っており、制御処理回路９の指令に基づいて、駆動回路３が駆動電源を供給して、レーザダイオード４がレーザ光を発光する。
【００３８】
以上が構成である。次に、動作について説明する。ここでは、ＰＯＮ区間測定とＯＮＵ測定との２つの測定を適用している。ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムは、光加入者線端末局装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と加入者宅内或いは構内に設置される光加入者線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）との間にファイバおよび分岐装置を設けたシステムである。
【００３９】
図６に示すように、ＯＬＴ４０にはファイバ２を介してファイバ測定装置１が接続される。ＯＬＴ４０からのファイバは分岐装置４２−１により２分岐して、次に分岐装置４２−２、４２−３によりそれぞれ１６分岐する。これにより、１本のファイバが３２本に分岐する。３２本のファイバはＯＮＵ４１−１〜４１−３２に接続される。
【００４０】
ＰＯＮ区間測定は、図１に示した広帯域測定回路８を用いて行う。このために、スイッチＳ１およびＳ２をオンにして、スイッチＳ３およびＳ４をオフにする。これにより、広帯域測定回路８が有効になり、狭帯域測定回路７が無効になる。駆動回路３によりレーザダイオード４が駆動されて、レーザ光が発光する。このレーザ光は光カプラ５を介して、光ファイバ２に導かれ、図６に示すＯＬＴ４０に至る。
【００４１】
ＯＬＴ４０から分岐装置４２−１に至るファイバにレーザ光が導かれ、分岐装置４２−１で２分岐した後に、分岐装置４２−２、４２−３で１６分岐を行う。ファイバではレーリ散乱光およびフレネル反射光が発生し、これらのレーリ散乱光およびフレネル反射光がＯＬＴ４０、ファイバ２を介して、ファイバ測定装置１に入力される。
【００４２】
ファイバ測定装置１では光カプラ５からフォトディテクタ６で光検出がされ、光検出された電流が広帯域測定回路８に入力される。そして、変換増幅回路１７で電圧信号に変換されて、増幅回路１８で増幅される。ＡＤ変換部１９でデジタル信号に変換して、制御処理回路９で処理することにより、ファイバ２の測定を行う。
【００４３】
図６ｂ）はＯＬＴ４０からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの何れにも障害を生じていない正常な場合の測定結果を示している。分岐装置４２−１〜４２−３の位置でそれぞれ反射が測定される。同図ｃ）はＯＬＴ４０と分岐装置４２−１との間のファイバに障害（同図のＡの箇所）を生じている場合を示している。この場合には、障害を生じた箇所で損失が大きくなり、レーリ散乱光が測定できなくなる。これにより、当該箇所で障害を生じていることが検出される。
【００４４】
同図ｄ）は分岐装置４２−１と４２−２との間に障害（同図のＢの箇所）を生じた場合を示している。この場合には、障害を生じた箇所で損失して、レーリ散乱光を測定できなくなる。これにより、当該箇所で障害を生じていることが検出される。ＯＬＴ４０から分岐装置４２−２、４２−３までの間は広範囲の区間であり、この広範囲の区間のファイバの測定を行うときには、ＰＯＮ区間測定モードとして広帯域測定回路８を使用する。これにより、広範囲の区間でのファイバの障害を測定することができる。
【００４５】
分岐装置４２−２、４２−３からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの遠方の区間を高分解能に測定するときには、ＯＮＵ測定モードに切り替える。ＯＮＵ測定モードに切り替えるときには、ファイバ測定装置１のスイッチＳ１およびＳ２をオフにして、Ｓ３およびＳ４をオンにする。これにより、広帯域測定回路８がオフになり、狭帯域測定回路７がオンになる。
【００４６】
分岐装置４２−２、４２−３からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの間の区間は、ＯＬＴ４０から見て長距離（遠距離）になるが、分岐装置４２−２、４２−３からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの距離は短い。そして、ＯＬＴ４０を基準としたときに、ＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの距離差は非常に短くなっている。ＯＮＵ４１−１〜４１−３２に接続されるファイバの測定を行うために、ＯＮＵ４１−１〜４１−３２に全反射装置を取り付ける。これにより、ファイバ測定装置１から出力されたレーザ光は３２本に分岐されて、全反射装置により全反射される。
【００４７】
ファイバ測定装置１は全反射したレーザ光を入力する。このとき、ＯＮＵ４１−１〜４１−３２の距離差が非常に短いため、戻り光の反射波は干渉する。従来のＯＴＤＲ、つまり広帯域測定回路８では広範囲の区間のファイバの測定を行うことができるものの、高い分解能の測定を行うことはできない。そこで、ＯＮＵ測定モード（狭帯域測定回路７）を用いて測定を行う。
【００４８】
図７ａ）はＯＮＵ４１−１〜４１−３２のうち４１−１〜４１−７を示している。ＯＮＵ４１−１〜４１−７には全反射装置が取り付けられており、ファイバを伝達したレーザ光は全反射装置で全反射をする。全反射したレーザ光は分岐装置４１−１〜４１−３で纏められて、ファイバ測定装置１に入力される。このときに、各ファイバで全反射した光が相互に干渉する。
【００４９】
ファイバ測定装置１では、光カプラ５からフォトディテクタ６で全反射したレーザ光が検出される。そして、電流に変換されて、狭帯域測定回路７に入力される。この電流は変換増幅回路１１により電圧信号に変換され、帯域制限回路１２で周波数帯域が制限される。帯域制限回路１２はレーザダイオード４が発光するレーザ光のパルス幅の周波数帯域を通過させているため、戻り光の成分はレーザ光の周波数帯域の光となっている。その他の周波数成分はカットされている。
【００５０】
図８の破線は戻り光の周波数と利得との関係を示しており、実線は帯域制限回路１２により通過された光の周波数と利得との関係を示している。同図に示すように、戻り光は直流から低周波の成分を有しているが、帯域制限回路１２により高周波（レーザ光の周波数帯域）の成分が抽出されている。
【００５１】
直流から低周波にはノイズ成分が含まれている。これは、ファイバを伝達される間にレーザ光および戻り光に生じたノイズおよび電気回路で発生するものである。そこで、帯域制限回路１２によりレーザ光の周波数帯域と同じ高周波成分を抽出することで、ノイズ成分が除去できる。これにより、Ｓ／Ｎ比の向上を図ることができ、信号の識別レベル（ダイナミックレンジ）を向上することができる。
【００５２】
帯域制限された戻り光の電圧信号はバイアス回路１３により電圧のバイアスがされる。図３ｂ）に示すように、戻り光の電圧信号のレベルには所定のピークがあり、電圧をバイアスすることにより、電圧信号のピークを固定することができる。これにより、電圧信号が飽和することを回避できる。このため、表示装置１０に電圧信号のピークを表示することができるようになる。
【００５３】
そして、電圧がバイアスされた電圧信号は増幅回路１４で増幅されて、波形等化回路１５に入力される。波形等化回路１５の第１微分回路３１により電圧信号の波形が微分される。そして、加算回路３２により微分された信号と微分される前の電圧信号とが加算される。
【００５４】
第１微分回路３１と加算回路３２とにより構成される微分加算回路により波形の立ち上がりエッジが補正される。これにより波形の立ち上がり特性が向上し、反射ピークの立ち上がり部分を高分解能に検出することができる。この微分および加算した電圧信号は第２微分回路３３に入力される。
【００５５】
第２微分回路３３では入力した電圧信号を微分する。そして、減算回路３４は微分する前の電圧信号から微分した後の信号を減算する。第２微分回路３３と減算回路３４とにより構成される微分減算回路により波形の立ち下りエッジが補正される。これにより、波形の立ち下り特性が向上し、反射ピークの立ち下り部分を高分解能に検出することができる。
【００５６】
従って、図４に示したように、戻り光が干渉して反射ピークが１つの塊になっている場合（反射１と反射２とが干渉して識別できない場合）であっても、反射ピークを分離して識別できるようになる。つまり、帯域制限回路１２により帯域制限を行うことにより、ノイズ成分が除去され、波形等化回路１５により微分加算および微分減算を行うことにより、干渉して１つの塊となっていたピークを２つのピークに分離することができる。
【００５７】
図７ｂ）の波形は、ファイバが正常な場合のＯＮＵ４１−１〜４１−７で全反射した波形を示しており、帯域制限回路１２および波形等化回路１５により、各ＯＮＵ４１−１〜４１−７で全反射した反射ピークが分離されている。これにより、反射ピークが明確に分離されていることで、各ＯＮＵ４１−１〜４１−７の反射を測定することができる。
【００５８】
図７ｃ）の波形は、ＯＮＵ４１−４に至るファイバに障害（同図のＣの箇所）を発生した場合を示している。この場合には、ＯＮＵ４１−４にレーザ光が到達しないため、全反射を発生しない。このため、ファイバ測定装置１ではＯＮＵ４１−４からの反射ピークが検出されない。これにより、ＯＮＵ４１−４に至るファイバに障害が発生していることが測定される。
【００５９】
従って、ＯＮＵ測定モードでは、帯域制限回路１２および波形等化回路１５を用いて反射ピークを分離させていることで、高分解能にファイバの反射測定を行うことができる。これにより、距離差が非常に短いＯＮＵ４１−１〜４１−３２で全反射したときに干渉したとしても、反射ピークを分離することができ、高分解能にファイバの測定を行うことができる。且つ、狭帯域測定回路７の各部はアナログ回路により構成しており、フォトンカウンティング方式のように微弱なパルス光を用いることなく、高出力のレーザ光を用いて測定を行うことができる。これにより、長距離（遠距離）のファイバの測定を行うことができる。つまり、長距離且つ高分解能で測定を行うことができる。
【００６０】
また、波形等化回路１５は単純なアナログ回路（帯域制限回路１２や波形等化回路１５等）により構成している。これにより、複雑な処理回路を必要とすることがないため、回路の単純化を実現できる。且つ、フォトンカウンティング方式のように、光子数を計測する処理を必要としないため、リアルタイムに高速に表示装置１０に波形を表示することが可能になる。
【００６１】
従って、ＰＯＮ区間測定のように広範囲のファイバの測定を行うときには広帯域測定回路７を用いるようにスイッチを切り替え、ＯＮＵ測定のように長距離且つ高分解能にファイバの反射測定を行うときには狭帯域測定回路８を用いるようにスイッチを切り替えることで、１台のファイバ測定装置１で両者の測定に対応することができる。
【００６２】
以上において、波形等化回路１５は微分加算回路（第１微分回路３１および加算回路３２）と微分減算回路（第２微分回路３３および減算回路３４）とを有していたが、微分減算回路を設けない構成としてもよい。微分加算回路により波形の立ち上がりを高分解能に検出できるため、これにより２つの戻り光の反射ピークを分離して識別できることがある。この場合には、微分加算回路のみで高分解能に測定を行うことができる。ただし、微分加算回路と微分減算回路との両者を用いることで、反射ピークをより明確に識別することができ、さらに高分解能に測定を行うことができるようになる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ファイバ測定装置
２、２−１〜２−３２ ファイバ
４ レーザダイオード
６ フォトディテクタ
７ 狭帯域測定回路
８ 広帯域測定回路
９ 制御処理回路
１０ 表示装置
１１ 変換増幅回路
１２ 帯域制限回路
１３ バイアス回路
１４ 増幅回路
１５ 波形等化回路
２１ 可変電圧源
２２ ダイオード
２３ 抵抗
２４ コンデンサ
３１ 第１微分回路
３２ 加算回路
３３ 第２微分回路
３４ 減算回路
４０ 分岐装置
４１ 端末
４２ 反射装置
Ｓ１〜Ｓ４ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの測定を行うファイバ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ（以下、ファイバ）の測定を行うための方式の１つにＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）がある。ＯＴＤＲは、レーザ光源から光パルス（レーザ光）をファイバに入力して、ファイバからの後方散乱光（レーリ散乱光）およびフレネル反射光を検出する。これにより、ファイバの損失分布状態を表示している。
【０００３】
図９は従来のＯＴＤＲの一例を示している。同図において、ファイバ測定装置１０１はファイバ１０２のＯＴＤＲ測定を行う。ファイバ測定装置１０１は駆動回路１０３とレーザダイオード１０４と光カプラ１０５とフォトディテクタ１０６と信号増幅回路１０７と制御処理回路１０８と表示装置１０９とを備えている。
【０００４】
駆動回路１０３はレーザダイオード１０４に駆動電源を供給する。レーザダイオード１０４は駆動電源によりレーザ光を発光する。光カプラ１０５はレーザ光を分岐する手段であり、レーザダイオード１０４が発光したレーザ光をファイバ１０２に導く。ファイバ１０２で発生する後方散乱光およびフレネル反射光は光カプラ１０５で反射して、フォトディテクタ１０６に入射する。
【０００５】
フォトディテクタ１０６はレーザ光を検出して光電変換を行い、電流を発生する。この電流が電圧信号に変換されて、信号増幅回路１０７により増幅される。増幅された電圧信号は制御処理回路１０８で所定の信号処理が行われて、表示装置１０９に表示される。また、制御処理回路１０８は駆動回路１０３を制御して、レーザ光を発光させる制御を行う。
【０００６】
図１０はファイバ１０２に融着点、接続点（コネクタ）、曲げ損失を生じている場合における表示装置１０９に表示される後方散乱光レベルを示している。なお、ファイバ１０２の先端は開放端になっている。この図に示すように、ファイバ１０２に入力されたレーザ光は融着点、接続点（コネクタ）、曲げ損失の箇所で後方散乱光レベルが大きく変化する。そして、開放端の箇所で後方散乱光レベルは大きく変化する。
【０００７】
図１０に示すグラフはファイバ１０２の損失分布状態を示している。これを表示装置１０９に表示することで、ファイバ１０２の特性を認識することができる。ファイバを測定する方式としては、他にフォトンカウンティング方式がある。フォトンカウンティング方式は、ファイバから戻ったレーザ光の光強度に比例した光子数を計数して、その発生確率からファイバの特性を求める方式である。このフォトンカウンティング方式とＯＴＤＲとを組み合わせた技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１８４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＯＴＤＲ方式は長距離（１００Ｋｍ程度）から短距離（５００ｍ程度）といったような、広範囲のファイバの特性を測定することができる。長距離の測定を行うために、レーザ光を高出力にする。このために、誘導ブリルアン散乱等の非線形光学現象が発生するため、測定精度の分解能が低くなる。
【００１０】
また、長距離のファイバ特性を測定するためにレーザ光を高出力にすると、アッテネータ回路やリミッタ回路といったレベル調整回路を設ける必要がある。これらの回路が不整合を生じることで、リンギングが発生する。このリンギングにより測定精度の分解能はさらに低くなる。また、リンギングを回避するために平滑回路を設けると、当該平滑回路が信号の分解能を低下させる要因となる。
【００１１】
さらに、長距離でのファイバ特性を測定するためにファイバを測定する装置で信号の増幅度を高くしている。信号の利得と信号の周波数帯域幅との積は一定（ＧＢ積一定）になる。このため、信号の増幅度を高くすると、広域の周波数特性が劣化し、測定する信号の分解能を低下させる。
【００１２】
従って、ＯＴＤＲは長距離且つ低分解能の測定となる。一方、特許文献１のフォトンカウンティング方式は高分解能に測定を行うために、微弱な出力のパルス光を用いているため、測定可能な距離は短距離になる。つまり、フォトンカウンティング方式は短距離且つ高分解能の測定となる。
【００１３】
特許文献１では、ＯＴＤＲとフォトンカウンティング方式とを組み合わせて、それぞれのモードを切り替えている。従って、ＯＴＤＲとフォトンカウンティング方式との両者を切り替えて使用することができるが、長距離且つ高分解能の測定を行うことはできない。
【００１４】
そこで、本発明は、ファイバの測定を長距離且つ高分解能に対応して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するため、本発明のファイバ測定装置は、ファイバに出力したレーザ光の戻り光を検出する光検出部と、この光検出部が検出した前記戻り光の信号のうち前記レーザ光の周波数成分を抽出する帯域制限回路と、この帯域制限回路により帯域制限がされた信号の波形を微分して、微分した信号を微分する前の信号に加算する微分加算回路を有する波形等化回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
このファイバ測定装置によれば、帯域制限回路および波形等化回路を設けることで、高分解能にファイバの測定を行うことができるようになり、高出力のレーザ光を用いることができることから、長距離におけるファイバの反射測定を行うことができる。且つ、複雑な処理回路を用いていないため、簡単な処理および単純な回路でリアルタイムに測定を行うことができるようになる。
【００１７】
また、前記波形等化回路は、前記微分加算回路により得られた信号の波形を微分して、微分する前の信号から微分した後の信号を減算する微分減算回路を有することを特徴とする。
【００１８】
微分加算回路により波形の立ち上がりエッジを検出しているが、微分減算回路を用いて波形の立ち下りエッジを検出することで、測定精度をより高い分解能にすることができるようになる。
【００１９】
また、前記帯域制限回路と前記波形等化回路とを有する狭帯域測定回路と、前記ファイバからの戻り光を増幅して、この戻り光の損失から前記ファイバの特性を測定する広帯域測定回路と、前記狭帯域測定回路と前記広帯域測定回路とを切り替えるスイッチと、を備えていることを特徴とする。
【００２０】
長距離のファイバの測定を高分解能に行うときには狭帯域測定回路を選択し、広範囲の区間のファイバの測定を行うときには広帯域測定回路を用いるようにスイッチ制御を行うことで、長距離且つ高分解能の測定と広範囲の測定とを１台の装置で対応することができるようになる。
【００２１】
また、前記信号のピークレベルを表示可能にするために、前記信号をバイアスするバイアス回路を備えたことを特徴とする。
【００２２】
バイアス回路を用いることで、信号のピークレベルも認識可能なように表示することができるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、帯域制限回路および波形等化回路を用いることで、干渉した信号を分離して識別できることから、高分解能にファイバの測定を行うことができる。高出力のレーザ光を用いることができることから、長距離の測定にも対応できる。且つ、アナログ回路による簡単な処理で且つ単純なハードウェアでリアルタイムに測定を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態のファイバ測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】狭帯域測定回路の構成を示すブロック図である。
【図３】バイアス回路および波形の一例を示す図である。
【図４】波形等化回路および波形の一例を示す図である。
【図５】広帯域測定回路の構成を示すブロック図である。
【図６】ＰＯＮ区間測定の一例を示す図である。
【図７】ＯＮＵ測定の一例を示す図である。
【図８】帯域制限される前後の利得と周波数との関係を示す図である。
【図９】従来のファイバ測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】ファイバの特性測定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１はファイバ測定装置１を示している。ファイバ測定装置１は光パルス試験器であり、光ファイバとしてのファイバ２の測定を行う。
【００２６】
ファイバ測定装置１は駆動回路３とレーザダイオード４と光カプラ５とフォトディテクタ６と狭帯域測定回路７と広帯域測定回路８と制御処理回路９と表示装置１０とを備えている。広帯域測定回路８の前後にはスイッチＳ１、Ｓ２が設けられており、狭帯域測定回路７の前後にはスイッチＳ３、Ｓ４が設けられている。これらのスイッチＳ１〜Ｓ４はマルチプレクサ等により実現してもよい。
【００２７】
駆動回路３はレーザダイオード４に駆動電源を供給する回路である。レーザダイオード４は駆動回路３が供給する駆動電源によって動作し、所定のパルス幅を有するレーザ光を発光する。光カプラ５は光を分岐させる手段である。レーザダイオード４が発光したレーザ光は光カプラ５によりファイバ２に導かれる。このファイバ２に入力されたレーザ光は反射して、戻り光を発生する。この戻り光は、ファイバ２で全反射した光或いは後方散乱光（レーリ散乱光）やフレネル反射光となる。
【００２８】
この戻り光は光カプラ５によりフォトディテクタ６の側に向けて導波されて、フォトディテクタ６で検出される。フォトディテクタ６は戻り光を光電変換して、電流を発生する。発生した電流は、スイッチＳ１、Ｓ３の制御により、狭帯域測定回路７と広帯域測定回路８との何れかに入力される。
【００２９】
狭帯域測定回路７は長距離且つ高分解能にファイバの反射測定を行う。図２は狭帯域測定回路７を示しており、変換増幅回路１１と帯域制限回路１２とバイアス回路１３と増幅回路１４と波形等化回路１５とを備えて構成している。また、波形等化回路１５にはＡＤ変換部１６が接続されている。
【００３０】
変換増幅回路１１はフォトディテクタ６が発生した電流を電圧信号に変換する。帯域制限回路１２は電圧信号のうちレーザ光の周波数（パルス幅の周波数）の成分を抽出するバンドパスフィルタである。ここでは、帯域制限回路１２はコンデンサにより実現している。バイアス回路１３は直流バイアスを発生させる回路である。
【００３１】
図３ａ）はバイアス回路１３の一例を示している。このバイアス回路１３はダイオードクランプ回路であり、可変電圧源２１とダイオード２２と抵抗２３とコンデンサ２４とを有している。可変電圧源２１は与える電圧Ｅを変化させることができ、この電圧Ｅによりバイアス電圧を重畳することができる。
【００３２】
図２に示すように、帯域制限回路１２で帯域制限がされた電圧信号はバイアス回路１３により電圧がバイアスされて、増幅回路１４に入力される。増幅回路１４は電圧信号を増幅して波形等化回路１５に出力する。
【００３３】
図４は波形等化回路１５としてパルスストリーミング回路を用いた例である。この図に示すように、波形等化回路１５は、第１微分回路３１と加算回路３２と第２微分回路３３と減算回路３４とを有して構成される。第１微分回路３１と加算回路３２とにより微分加算回路が構成され、第２微分回路３と減算回路３４とにより微分減算回路が構成される。
【００３４】
第１微分回路３１は電圧信号を時間軸方向に微分する。加算回路３２は第１微分回路３１が微分した信号に微分する前の電圧信号を加算する。この電圧信号に対して第２微分回路３３が時間軸方向に微分を行う。減算回路３４は第２微分回路３３が微分を行う前の電圧信号から第２微分回路が微分した信号を減算する。第１微分回路３１および第２微分回路３３は例えばコンデンサと抵抗とにより構成される回路で実現できる。
【００３５】
波形等化回路１５の出力は、図２に示すように、ＡＤ変換部１６に入力されて、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このＡＤ変換部１６が変換したデジタル信号が図１に示す制御処理回路９に入力される。
【００３６】
広帯域測定回路８はファイバの広範囲の区間の特性を測定する回路になり、従来のＯＴＤＲと同様にレーリ散乱光、反射や曲げ損失の変化を測定する。図５は広帯域測定回路８の構成を示している。広帯域測定回路８は変換増幅回路１７と増幅回路１８とを有しており、ＡＤ変換部１９に接続されている。変換増幅回路１７は前述したものと同じであり、フォトディテクタ６からの電流を電圧信号に変換する。増幅回路１８は変換された電圧信号を増幅してＡＤ変換部１９に出力する。ＡＤ変換部１９は電圧信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、制御処理回路９に出力する。
【００３７】
図１に示す制御処理回路９は狭帯域測定回路７、広帯域測定回路８が出力する電圧信号に対して信号処理を行う。信号処理した結果は表示装置１０に表示される。表示装置１０は例えばディスプレイ等である。制御処理回路９は駆動回路３の制御も行っており、制御処理回路９の指令に基づいて、駆動回路３が駆動電源を供給して、レーザダイオード４がレーザ光を発光する。
【００３８】
以上が構成である。次に、動作について説明する。ここでは、ＰＯＮ区間測定とＯＮＵ測定との２つの測定を適用している。ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムは、光加入者線端末局装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と加入者宅内或いは構内に設置される光加入者線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）との間にファイバおよび分岐装置を設けたシステムである。
【００３９】
図６に示すように、ＯＬＴ４０にはファイバ２を介してファイバ測定装置１が接続される。ＯＬＴ４０からのファイバは分岐装置４２−１により２分岐して、次に分岐装置４２−２、４２−３によりそれぞれ１６分岐する。これにより、１本のファイバが３２本に分岐する。３２本のファイバはＯＮＵ４１−１〜４１−３２に接続される。
【００４０】
ＰＯＮ区間測定は、図１に示した広帯域測定回路８を用いて行う。このために、スイッチＳ１およびＳ２をオンにして、スイッチＳ３およびＳ４をオフにする。これにより、広帯域測定回路８が有効になり、狭帯域測定回路７が無効になる。駆動回路３によりレーザダイオード４が駆動されて、レーザ光が発光する。このレーザ光は光カプラ５を介して、光ファイバ２に導かれ、図６に示すＯＬＴ４０に至る。
【００４１】
ＯＬＴ４０から分岐装置４２−１に至るファイバにレーザ光が導かれ、分岐装置４２−１で２分岐した後に、分岐装置４２−２、４２−３で１６分岐を行う。ファイバではレーリ散乱光およびフレネル反射光が発生し、これらのレーリ散乱光およびフレネル反射光がＯＬＴ４０、ファイバ２を介して、ファイバ測定装置１に入力される。
【００４２】
ファイバ測定装置１では光カプラ５からフォトディテクタ６で光検出がされ、光検出された電流が広帯域測定回路８に入力される。そして、変換増幅回路１７で電圧信号に変換されて、増幅回路１８で増幅される。ＡＤ変換部１９でデジタル信号に変換して、制御処理回路９で処理することにより、ファイバ２の測定を行う。
【００４３】
図６ｂ）はＯＬＴ４０からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの何れにも障害を生じていない正常な場合の測定結果を示している。分岐装置４２−１〜４２−３の位置でそれぞれ反射が測定される。同図ｃ）はＯＬＴ４０と分岐装置４２−１との間のファイバに障害（同図のＡの箇所）を生じている場合を示している。この場合には、障害を生じた箇所で損失が大きくなり、レーリ散乱光が測定できなくなる。これにより、当該箇所で障害を生じていることが検出される。
【００４４】
同図ｄ）は分岐装置４２−１と４２−２との間に障害（同図のＢの箇所）を生じた場合を示している。この場合には、障害を生じた箇所で損失して、レーリ散乱光を測定できなくなる。これにより、当該箇所で障害を生じていることが検出される。ＯＬＴ４０から分岐装置４２−２、４２−３までの間は広範囲の区間であり、この広範囲の区間のファイバの測定を行うときには、ＰＯＮ区間測定モードとして広帯域測定回路８を使用する。これにより、広範囲の区間でのファイバの障害を測定することができる。
【００４５】
分岐装置４２−２、４２−３からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの遠方の区間を高分解能に測定するときには、ＯＮＵ測定モードに切り替える。ＯＮＵ測定モードに切り替えるときには、ファイバ測定装置１のスイッチＳ１およびＳ２をオフにして、Ｓ３およびＳ４をオンにする。これにより、広帯域測定回路８がオフになり、狭帯域測定回路７がオンになる。
【００４６】
分岐装置４２−２、４２−３からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの間の区間は、ＯＬＴ４０から見て長距離（遠距離）になるが、分岐装置４２−２、４２−３からＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの距離は短い。そして、ＯＬＴ４０を基準としたときに、ＯＮＵ４１−１〜４１−３２までの距離差は非常に短くなっている。ＯＮＵ４１−１〜４１−３２に接続されるファイバの測定を行うために、ＯＮＵ４１−１〜４１−３２に全反射装置を取り付ける。これにより、ファイバ測定装置１から出力されたレーザ光は３２本に分岐されて、全反射装置により全反射される。
【００４７】
ファイバ測定装置１は全反射したレーザ光を入力する。このとき、ＯＮＵ４１−１〜４１−３２の距離差が非常に短いため、戻り光の反射波は干渉する。従来のＯＴＤＲ、つまり広帯域測定回路８では広範囲の区間のファイバの測定を行うことができるものの、高い分解能の測定を行うことはできない。そこで、ＯＮＵ測定モード（狭帯域測定回路７）を用いて測定を行う。
【００４８】
図７ａ）はＯＮＵ４１−１〜４１−３２のうち４１−１〜４１−７を示している。ＯＮＵ４１−１〜４１−７には全反射装置が取り付けられており、ファイバを伝達したレーザ光は全反射装置で全反射をする。全反射したレーザ光は分岐装置４１−１〜４１−３で纏められて、ファイバ測定装置１に入力される。このときに、各ファイバで全反射した光が相互に干渉する。
【００４９】
ファイバ測定装置１では、光カプラ５からフォトディテクタ６で全反射したレーザ光が検出される。そして、電流に変換されて、狭帯域測定回路７に入力される。この電流は変換増幅回路１１により電圧信号に変換され、帯域制限回路１２で周波数帯域が制限される。帯域制限回路１２はレーザダイオード４が発光するレーザ光のパルス幅の周波数帯域を通過させているため、戻り光の成分はレーザ光の周波数帯域の光となっている。その他の周波数成分はカットされている。
【００５０】
図８の破線は戻り光の周波数と利得との関係を示しており、実線は帯域制限回路１２により通過された光の周波数と利得との関係を示している。同図に示すように、戻り光は直流から低周波の成分を有しているが、帯域制限回路１２により高周波（レーザ光の周波数帯域）の成分が抽出されている。
【００５１】
直流から低周波にはノイズ成分が含まれている。これは、ファイバを伝達される間にレーザ光および戻り光に生じたノイズおよび電気回路で発生するものである。そこで、帯域制限回路１２によりレーザ光の周波数帯域と同じ高周波成分を抽出することで、ノイズ成分が除去できる。これにより、Ｓ／Ｎ比の向上を図ることができ、信号の識別レベル（ダイナミックレンジ）を向上することができる。
【００５２】
帯域制限された戻り光の電圧信号はバイアス回路１３により電圧のバイアスがされる。図３ｂ）に示すように、戻り光の電圧信号のレベルには所定のピークがあり、電圧をバイアスすることにより、電圧信号のピークを固定することができる。これにより、電圧信号が飽和することを回避できる。このため、表示装置１０に電圧信号のピークを表示することができるようになる。
【００５３】
そして、電圧がバイアスされた電圧信号は増幅回路１４で増幅されて、波形等化回路１５に入力される。波形等化回路１５の第１微分回路３１により電圧信号の波形が微分される。そして、加算回路３２により微分された信号と微分される前の電圧信号とが加算される。
【００５４】
第１微分回路３１と加算回路３２とにより構成される微分加算回路により波形の立ち上がりエッジが補正される。これにより波形の立ち上がり特性が向上し、反射ピークの立ち上がり部分を高分解能に検出することができる。この微分および加算した電圧信号は第２微分回路３３に入力される。
【００５５】
第２微分回路３３では入力した電圧信号を微分する。そして、減算回路３４は微分する前の電圧信号から微分した後の信号を減算する。第２微分回路３３と減算回路３４とにより構成される微分減算回路により波形の立ち下りエッジが補正される。これにより、波形の立ち下り特性が向上し、反射ピークの立ち下り部分を高分解能に検出することができる。
【００５６】
従って、図４に示したように、戻り光が干渉して反射ピークが１つの塊になっている場合（反射１と反射２とが干渉して識別できない場合）であっても、反射ピークを分離して識別できるようになる。つまり、帯域制限回路１２により帯域制限を行うことにより、ノイズ成分が除去され、波形等化回路１５により微分加算および微分減算を行うことにより、干渉して１つの塊となっていたピークを２つのピークに分離することができる。
【００５７】
図７ｂ）の波形は、ファイバが正常な場合のＯＮＵ４１−１〜４１−７で全反射した波形を示しており、帯域制限回路１２および波形等化回路１５により、各ＯＮＵ４１−１〜４１−７で全反射した反射ピークが分離されている。これにより、反射ピークが明確に分離されていることで、各ＯＮＵ４１−１〜４１−７の反射を測定することができる。
【００５８】
図７ｃ）の波形は、ＯＮＵ４１−４に至るファイバに障害（同図のＣの箇所）を発生した場合を示している。この場合には、ＯＮＵ４１−４にレーザ光が到達しないため、全反射を発生しない。このため、ファイバ測定装置１ではＯＮＵ４１−４からの反射ピークが検出されない。これにより、ＯＮＵ４１−４に至るファイバに障害が発生していることが測定される。
【００５９】
従って、ＯＮＵ測定モードでは、帯域制限回路１２および波形等化回路１５を用いて反射ピークを分離させていることで、高分解能にファイバの反射測定を行うことができる。これにより、距離差が非常に短いＯＮＵ４１−１〜４１−３２で全反射したときに干渉したとしても、反射ピークを分離することができ、高分解能にファイバの測定を行うことができる。且つ、狭帯域測定回路７の各部はアナログ回路により構成しており、フォトンカウンティング方式のように微弱なパルス光を用いることなく、高出力のレーザ光を用いて測定を行うことができる。これにより、長距離（遠距離）のファイバの測定を行うことができる。つまり、長距離且つ高分解能で測定を行うことができる。
【００６０】
また、波形等化回路１５は単純なアナログ回路（帯域制限回路１２や波形等化回路１５等）により構成している。これにより、複雑な処理回路を必要とすることがないため、回路の単純化を実現できる。且つ、フォトンカウンティング方式のように、光子数を計測する処理を必要としないため、リアルタイムに高速に表示装置１０に波形を表示することが可能になる。
【００６１】
従って、ＰＯＮ区間測定のように広範囲のファイバの測定を行うときには広帯域測定回路７を用いるようにスイッチを切り替え、ＯＮＵ測定のように長距離且つ高分解能にファイバの反射測定を行うときには狭帯域測定回路８を用いるようにスイッチを切り替えることで、１台のファイバ測定装置１で両者の測定に対応することができる。
【００６２】
以上において、波形等化回路１５は微分加算回路（第１微分回路３１および加算回路３２）と微分減算回路（第２微分回路３３および減算回路３４）とを有していたが、微分減算回路を設けない構成としてもよい。微分加算回路により波形の立ち上がりを高分解能に検出できるため、これにより２つの戻り光の反射ピークを分離して識別できることがある。この場合には、微分加算回路のみで高分解能に測定を行うことができる。ただし、微分加算回路と微分減算回路との両者を用いることで、反射ピークをより明確に識別することができ、さらに高分解能に測定を行うことができるようになる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ファイバ測定装置
２、２−１〜２−３２ ファイバ
４ レーザダイオード
６ フォトディテクタ
７ 狭帯域測定回路
８ 広帯域測定回路
９ 制御処理回路
１０ 表示装置
１１ 変換増幅回路
１２ 帯域制限回路
１３ バイアス回路
１４ 増幅回路
１５ 波形等化回路
２１ 可変電圧源
２２ ダイオード
２３ 抵抗
２４ コンデンサ
３１ 第１微分回路
３２ 加算回路
３３ 第２微分回路
３４ 減算回路
４０ 分岐装置
４１ 端末
４２ 反射装置
Ｓ１〜Ｓ４ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバに出力したレーザ光の戻り光を検出する光検出部と、
この光検出部が検出した前記戻り光の信号のうち前記レーザ光の周波数成分を抽出する帯域制限回路と、
この帯域制限回路により帯域制限がされた信号の波形を微分して、微分した信号を微分する前の信号に加算する微分加算回路を有する波形等化回路と、
を備えたことを特徴とするファイバ測定装置。
【請求項２】
前記波形等化回路は、前記微分加算回路により得られた信号の波形を微分して、微分する前の信号から微分した後の信号を減算する微分減算回路を有すること
を特徴とする請求項１記載のファイバ測定装置。
【請求項３】
前記帯域制限回路と前記波形等化回路とを有する狭帯域測定回路と、
前記ファイバからの戻り光を増幅して、この戻り光の損失から前記ファイバの特性を測定する広帯域測定回路と、
前記狭帯域測定回路と前記広帯域測定回路とを切り替えるスイッチと、
を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のファイバ測定装置。
【請求項４】
前記信号のピークレベルを表示可能にするために、前記信号をバイアスするバイアス回路を備えたこと
を特徴とする請求項３記載のファイバ測定装置。
【請求項１】
ファイバに出力したレーザ光の戻り光を検出する光検出部と、
この光検出部が検出した前記戻り光の信号のうち前記レーザ光の周波数成分を抽出する帯域制限回路と、
この帯域制限回路により帯域制限がされた信号の波形を微分して、微分した信号を微分する前の信号に加算する微分加算回路を有する波形等化回路と、
を備えたことを特徴とするファイバ測定装置。
【請求項２】
前記波形等化回路は、前記微分加算回路により得られた信号の波形を微分して、微分する前の信号から微分した後の信号を減算する微分減算回路を有すること
を特徴とする請求項１記載のファイバ測定装置。
【請求項３】
前記帯域制限回路と前記波形等化回路とを有する狭帯域測定回路と、
前記ファイバからの戻り光を増幅して、この戻り光の損失から前記ファイバの特性を測定する広帯域測定回路と、
前記狭帯域測定回路と前記広帯域測定回路とを切り替えるスイッチと、
を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のファイバ測定装置。
【請求項４】
前記信号のピークレベルを表示可能にするために、前記信号をバイアスするバイアス回路を備えたこと
を特徴とする請求項３記載のファイバ測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２４６５０（Ｐ２０１３−２４６５０Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７９５０（Ｐ２０１１−１５７９５０）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【出願人】（５９６１５７７８０）横河メータ＆インスツルメンツ株式会社 (43)
【上記１名の代理人】
【識別番号】０００００６５０７
【氏名又は名称】横河電機株式会社
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【出願人】（５９６１５７７８０）横河メータ＆インスツルメンツ株式会社 (43)
【上記１名の代理人】
【識別番号】０００００６５０７
【氏名又は名称】横河電機株式会社
【Ｆターム（参考）】
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