(57)【要約】【課題】長距離の光ファイバの偏波状態を測定可能な解析装置を提供する。【解決手段】パルス光源２から送出された光パルスが被測定光ファイバ１を伝搬するに伴い、被測定光ファイバ１内で後方散乱光が発生する。後方散乱光は、光パルスが入射された被測定光ファイバ１の入射端側に戻り、光サーキュレータ３によって光カプラ４に導かれる。光カプラ４は、光サーキュレータ３から送出された被測定光ファイバ１の後方散乱光を信号光とモニタ光とに分割する。光検出器５は、モニタ光を検出してモニタ光の検出を示す信号を光増幅器６に出力する。光増幅器６は、光カプラ４からの信号光を増幅して、増幅後の信号光を偏波解析器８に送出する。光増幅器６は、利得が可変となるように構成され、光検出器５からの信号に応答してその利得を変化させる。【選択図】図１
2011064574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光ファイバを伝搬する光パルスを送出するための光源と、
前記光パルスが前記被測定光ファイバを伝搬することによって生じた後方散乱光を信号光とモニタ光とに分岐するための光分岐器と、
前記モニタ光を検出するための光検出器と、
前記光検出器による前記モニタ光の検出をトリガとして前記信号光に対する利得を漸増させ、かつ前記信号光を増幅するための光増幅器と、
前記光増幅器によって増幅された信号光を用いて、前記被測定光ファイバの長手方向に沿う偏波状態を解析するための偏波解析器とを備える、光ファイバの偏波状態解析装置。
【請求項２】
被測定光ファイバを伝播する光パルスを送出するための光源と、
前記光パルスが前記被測定光ファイバを伝搬することによって生じた後方散乱光が信号光として入力されることによって、前記信号光を増幅するための光増幅器とを備え、
前記光増幅器は、前記光源からの前記光パルスの送出をトリガとして、前記信号光に対する利得を漸増させ、
前記光増幅器によって増幅された後方散乱光を用いて、前記被測定光ファイバの長手方向に沿う偏波状態を解析するための偏波解析器をさらに備える、光ファイバの偏波状態解析装置。
【請求項３】
前記光増幅器は、
ポンプ光と制御光と前記信号光とが入射されることにより前記制御光と前記信号光とを増幅する希土類添加光ファイバと、
前記ポンプ光を送出するためのポンプ光源と、
前記希土類添加光ファイバによって増幅された前記制御光および前記信号光を分離して、前記信号光を前記偏波解析器に送出するための分離部と、
前記分離部によって分離された前記制御光を減衰させるとともに、前記トリガに応じて前記制御光の減衰量を漸増させるための可変アッテネータと、
前記可変アッテネータによって減衰された前記制御光と、前記信号光とを結合して前記希土類添加光ファイバに入力するための光結合器とを含む、請求項１または請求項２に記載の光ファイバの偏波状態解析装置。
【請求項４】
前記光増幅器は、
ポンプ光と制御光と前記信号光とが入射されることにより前記制御光と前記信号光とを増幅する希土類添加光ファイバと、
前記ポンプ光を送出するためのポンプ光源と、
前記希土類添加光ファイバによって増幅された前記制御光および前記信号光を分離して、前記信号光を前記偏波解析器に送出するための分離部と、
前記トリガに応じて、前記制御光の強度が漸減するように前記制御光を発生させるための制御光源と、
前記制御光源からの前記制御光と、前記信号光とを結合して前記希土類添加光ファイバに入力するための光結合器とを含む、請求項１または請求項２に記載の光ファイバの偏波状態解析装置。
【請求項５】
前記光増幅器は、
ポンプ光と前記信号光とが入射されることにより前記信号光を増幅する希土類添加光ファイバと、
前記トリガに応じて、前記ポンプ光の強度が漸増するように前記ポンプ光を発生させるためのポンプ光源とを含む、請求項１または請求項２に記載の光ファイバの偏波状態解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバの偏波状態解析装置に関し、特にＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometry）手法を利用して光ファイバ中の偏波状態を解析する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＴＤＲは、光ファイバ内の光の伝播を解析するための確立した技術である。光ファイバの障害の検出およびその障害箇所の特定のためにＯＴＤＲは広く利用される。
【０００３】
たとえば光通信の通信速度の高速化にともない、光ファイバが有する偏波モード分散が通信速度を決定する要因として注目される。したがって、既設の光ファイバにおいて偏波モード分散が他よりも高い箇所が存在するかどうか、あるいは偏波モード分散が他よりも高い箇所を特定するためにＯＴＤＲが利用される。
【０００４】
光ファイバの長手方向に沿った偏波モード分散分布を測定するための方法として、偏波ＯＴＤＲを利用した測定方法が特開２００５−４３２６５号公報（特許文献１）および特開２００２−４８６８０号公報（特許文献２）に開示されている。具体的には、上記の文献において、光ファイバに光パルスを入力して、光ファイバに光パルスを入力して、光パルスが光ファイバを伝搬する際に発生する後方散乱光の偏波状態を測定する方法が開示されている。特許文献１に開示された方法は、少なくとも３種類の異なる各周波数のパルス光を光源から出力することによって、偏波の変動を調べる方法である。
【０００５】
特許文献２には、偏波モード分散の測定方法として代表的なＪＭＥ法（ジョーンズ行列固有値解析法）を用いて偏波モード分散分布を演算する演算部を備えた測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４３２６５号公報
【特許文献２】特開２００２−４８６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０は、特開２００５−４３２６５号公報に開示された光ファイバ特性測定装置を説明するための模式図である。図１０（Ａ）を参照して、パルス光源１０２は、波長が異なる複数の光パルスを送出する。
【０００８】
各光パルスは、光サーキュレータ１０３を介して被測定光ファイバ１に入力される。光パルスが被測定光ファイバ１を伝搬することによって、被測定光ファイバ１の内部で後方散乱光（戻り光）が発生する。後方散乱光は、光パルスが入射された被測定光ファイバ１の入射端に戻るとともに、光サーキュレータ１０３を介して測定部１０８に入力される。測定部１０８は、後方散乱光の強度（光量）を測定する。
【０００９】
図１０（Ｂ）は、後方散乱光の波形を示した図である。図１０（Ｂ）を参照して、測定部１０８には、波長が異なる後方散乱光が順次入力される。測定部１０８は、各波長の後方散乱光について、たとえば０°および４５°の偏光状態の光強度を測定する。そして測定部１０８は、波長ごとにストークスベクトルを求める。測定部１０８はストークスベクトルに基づいて、偏波分散ベクトルの直線偏光成分の大きさと円偏光成分の大きさとを求め、それら直線偏光成分と円偏光成分とに基づいて、偏波モード分散を測定する。
【００１０】
長距離（たとえば２０ｋｍ以上）の光ファイバの偏波モード分散分布の測定に偏波ＯＴＤＲを適用する場合、測定部に入力される後方散乱光が弱くなるために、後方散乱光を検出することが難しくなる。図１０（Ｂ）において矢印で示されるように、光ファイバの距離が長くなるほど、被測定光ファイバ１の入射端から遠方の位置で発生した後方散乱光（戻り光）の強度が小さくなる。
【００１１】
このような課題を解決するために、図１１に示すように、測定部１０８の前段に、戻り光を増幅するための光増幅器１０６を設ける構成が考えられる。長距離の光ファイバの内部で生じた後方散乱光は、測定部１０８に入力される前に光増幅器１０６により増幅される。しかし後方散乱光（戻り光）は光増幅器１０６に間欠的に入力される。
【００１２】
一般に、光増幅器では、信号光を増幅するために、増幅媒質にエネルギーを供給することによって増幅媒質の反転分布状態を形成する。反転分布状態とは、励起準位の原子数が増加して基底準位の原子数を上回った状態である。この状態で、励起準位と基底準位とのエネルギー差に対応した波長を有する信号光が増幅媒質に入力されると、誘導放出が生じるため信号光が増幅される。
【００１３】
一般的なＯＴＤＲでは、後方散乱光の強度が測定される。このため一般的なＯＴＤＲでは、後方散乱光を増幅する光増幅器の適用はあまり考慮されない。これに対して偏波ＯＴＤＲの場合には、後方散乱光の偏波特性が測定されるので光増幅器を用いることが可能となる。
【００１４】
しかしながら光増幅器１０６に後方散乱光が間欠的に入力されるため、図１１（Ｂ）に示されるように、光増幅器１０６により増幅された後方散乱光の波形の立ち上がり部が大きくなり、オーバーシュートする可能性がある。測定部１０８のダイナミックレンジを超えるほど信号光の波形の立ち上がり部分が大きくなると、測定部１０８において偏波モード分散分布を安定的に測定することが困難となる。すなわち被測定光ファイバ１の偏波状態の測定が困難となる。
【００１５】
このような課題を解決するためには、図１１（Ｃ）に示されるように後方散乱光の波形のレベルがほぼ一様となるように光増幅器１０６が後方散乱光を増幅することが望ましい。しかしながら特許文献１および特許文献２には、光ファイバの距離が長くなることによる後方散乱光の強度の低下に関する課題は何ら記載されておらず、後方散乱光を増幅するための光増幅器を用いることも記載されていない。このため特許文献１および特許文献２のいずれの方法も、長距離の光ファイバの偏波モード分散分布の測定に適用することは困難である。
【００１６】
本発明の目的は、長距離の光ファイバの偏波状態を測定可能な解析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は要約すれば、光ファイバの偏波状態解析装置であって、被測定光ファイバを伝搬する光パルスを送出するための光源と、光パルスが被測定光ファイバを伝搬することによって生じた後方散乱光を信号光とモニタ光とに分岐するための光分岐器と、モニタ光を検出するための光検出器と、光検出器によるモニタ光の検出をトリガとして信号光に対する利得を漸増させ、かつ信号光を増幅するための光増幅器と、光増幅器によって増幅された信号光を用いて、被測定光ファイバの長手方向に沿う偏波状態を解析するための偏波解析器とを備える。
【００１８】
本発明の他の局面では、光ファイバの偏波状態解析装置であって、被測定光ファイバを伝播する光パルスを送出するための光源と、光パルスが被測定光ファイバを伝搬することによって生じた後方散乱光が信号光として入力されることによって、信号光を増幅するための光増幅器とを備える。光増幅器は、光源からの光パルスの送出をトリガとして、信号光に対する利得を漸増させる。光ファイバの偏波状態解析装置は、光増幅器によって増幅された後方散乱光を用いて、被測定光ファイバの長手方向に沿う偏波状態を解析するための偏波解析器をさらに備える。
【００１９】
好ましくは、光増幅器は、ポンプ光と制御光と信号光とが入射されることにより制御光と信号光とを増幅する希土類添加光ファイバと、ポンプ光を送出するためのポンプ光源と、希土類添加光ファイバによって増幅された制御光および信号光を分離して、信号光を偏波解析器に送出するための分離部と、分離部によって分離された制御光を減衰させるとともに、トリガに応じて制御光の減衰量を漸増させるための可変アッテネータと、可変アッテネータによって減衰された制御光と、信号光とを結合して希土類添加光ファイバに入力するための光結合器とを含む。
【００２０】
好ましくは、光増幅器は、ポンプ光と制御光と信号光とが入射されることにより制御光と信号光とを増幅する希土類添加光ファイバと、ポンプ光を送出するためのポンプ光源と、希土類添加光ファイバによって増幅された制御光および信号光を分離して、信号光を偏波解析器に送出するための分離部と、トリガに応じて、制御光の強度が漸減するように制御光を発生させるための制御光源と、制御光源からの制御光と、信号光とを結合して希土類添加光ファイバに入力するための光結合器とを含む。
【００２１】
好ましくは、光増幅器は、ポンプ光と信号光とが入射されることにより信号光を増幅する希土類添加光ファイバと、トリガに応じて、ポンプ光の強度が漸増するようにポンプ光を発生させるためのポンプ光源とを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、長距離の光ファイバの偏波状態の長手方向の分布を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ファイバの偏波状態解析装置５１の構成を示した機能ブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る光増幅器６の第１の構成を説明するための図である。
【図３】図２に示した光増幅器６による信号光の増幅を模式的に説明するための波形図である。
【図４】実施の形態１に係る光増幅器６の第２の構成を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に係る光増幅器６の第３の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る光ファイバの偏波状態解析装置５２の構成を示した機能ブロック図である。
【図７】実施の形態２に係る光増幅器６の第１の構成を説明するための図である。
【図８】実施の形態２に係る光増幅器６の第２の構成を説明するための図である。
【図９】実施の形態２に係る光増幅器６の第３の構成を説明するための図である。
【図１０】特開２００５−４３２６５号公報に開示された光ファイバ特性測定装置を説明するための模式図である。
【図１１】従来の偏波ＯＴＤＲを長距離ファイバの偏波モード分散分布の測定に適用するために光増幅器を使用した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ファイバの偏波状態解析装置５１の構成を示した機能ブロック図である。図１を参照して、解析装置５１は、パルス光源２と、光サーキュレータ３と、光カプラ４と、光検出器５と、光増幅器６と、偏波解析器８とを備える。
【００２６】
パルス光源２は、被測定光ファイバ１を伝搬する光パルスを送出するための光源である。パルス光源２は、たとえば波長が異なる複数の光パルスを送出する。パルス光源２から送出された光パルスは、光サーキュレータ３を介して被測定光ファイバ１に入力される。
【００２７】
被測定光ファイバ１は、たとえば既設の光ファイバである。また、被測定光ファイバ１の距離は特に限定されるものではないが、後述するように、本発明の実施の形態に係る解析装置５１は、長距離（たとえば２０ｋｍ程度）の光ファイバの偏波状態を解析できるように構成される。
【００２８】
光パルスが被測定光ファイバ１を伝搬するに伴い、被測定光ファイバ１内で後方散乱光が発生する。後方散乱光は、光パルスが入射された被測定光ファイバ１の入射端側に戻り、光サーキュレータ３によって光カプラ４に導かれる。
【００２９】
光カプラ４は、光サーキュレータ３から送出された被測定光ファイバ１の後方散乱光を信号光とモニタ光とに分割する。光検出器５は、たとえばＰＩＮフォトダイオードを含み、モニタ光を検出する。光検出器５は、モニタ光の検出を示す信号を光増幅器６に出力する。
【００３０】
光増幅器６は、光カプラ４からの信号光を増幅して、増幅後の信号光を偏波解析器８に送出する。光増幅器６は、利得が可変となるように構成され、光検出器５からの信号に応答してその利得を変化させる。
【００３１】
光検出器５から出力される「モニタ光の検出を示す信号」とは、たとえば光検出器５がモニタ光を検出したことを示す信号である。この場合、光増幅器６は光検出器５からの信号をトリガとして利得を変化させるように構成される。また、光検出器５から出力される「モニタ光の検出を示す信号」がモニタ光の強度を示す信号であってもよい。光増幅器６は、光検出器５から出力された信号によって示されるモニタ光の強度に従って利得を変化させるように構成されてもよい。
【００３２】
偏波解析器８は、光増幅器６から入力された信号光の偏波特性を解析するとともに、異なる波長による測定結果により波長変化に伴う偏波変動の解析結果に基づいて、被測定光ファイバ１の長手方向の偏波モード分散分布を測定する。
【００３３】
偏波解析器８は、たとえば光増幅器６から入力された信号光から３方位（たとえば０°、４５°、円偏光）の光強度を検出し、その検出結果に基づいて、ポアンカレ球上で偏波状態を表現するために用いられるストークスパラメータ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を算出する。偏波解析器８は、そのストークスパラメータの時間に対する変化に基づいて、ジョーンズ行列の時系列を算出する。偏波解析器８は、算出されたジョーンズ行列の時系列から、被測定光ファイバ１の各区間ごとの偏光特性を示すパラメータを求める。偏波解析器８は、後方散乱光の異なる２つの波長成分について、上述の処理を実行し、その処理結果によって波長ごとに得られた、偏光特性を示すパラメータに基づいて、被測定ファイバの区間ごとの偏波モード分散を求める。
【００３４】
上記の偏波モード分散の測定方法は、偏波解析器８による偏波モード分散の測定方法の一例を示したものである。偏波解析器８による偏波モード分散の測定方法は公知の種々の方法を適用可能である。
【００３５】
本発明の実施の形態では、信号光（後方散乱光）を増幅するために光増幅器６が用いられる。パルス光源２から複数の光パルスが間欠的に送出されるため、光増幅器６にも信号光（後方散乱光）が間欠的に入力される。このため光増幅器６により増幅された後方散乱光の波形の立ち上がり部が大きくなりオーバーシュートする可能性がある。偏波解析器８のダイナミックレンジを超えるほど後方散乱光の波形の立ち上がり部が大きくなると、偏波解析器８で被測定光ファイバ１の偏波状態の測定が困難となる可能性が高くなる。
【００３６】
このような課題が生じるのを防ぐため、光増幅器６には、間欠的に入力される光信号に対して出力を一定とすることが望まれる。そこで本発明の実施の形態では、光増幅器６として利得クランプ型の光増幅器を適用することにより、光増幅器６の定出力化を実現する。具体的には実施の形態１では、光検出器５によるモニタ光の検出をトリガとして、利得が次第に大きくなるように光増幅器６の利得が制御される。元の信号光の波形の立ち上がり部分、すなわち信号光の強度が大きい状態では光増幅器６の利得が小さいのに対し、信号光の減衰にともなって光増幅器６の利得が大きくなる。この結果、増幅後の信号光の強度レベルをほぼ一定にすることができる。
【００３７】
次に、実施の形態１に係る光増幅器６の具体的な構成を説明する。
図２は、実施の形態１に係る光増幅器６の第１の構成を説明するための図である。図２を参照して、光増幅器６は、遅延器１１と、光カプラ１２と、ＥＤＦ（エルビウム添加ファイバ）１３と、ポンプ光源１４と、光カプラ１５と、可変アッテネータ（ＡＴＴ）１６と、フィルタ１７とを備える。すなわち光増幅器６は、希土類添加光ファイバを用いた光増幅器（いわゆるファイバアンプ）である。
【００３８】
パルス光源２からのパルス光の波長は、光増幅器６に入射した信号光によって、励起状態の増幅媒質が誘導放出を起こすことができるように定められる。
【００３９】
本実施の形態では、パルス光源２は、波長が１．５５μｍ前後のパルス光を発生させる。これにより被測定光ファイバ１の内部で発生する後方散乱光の波長、すなわち信号光の波長も１．５５μｍ前後となる。
【００４０】
なお、希土類添加光ファイバは、増幅媒質としてエルビウム以外の希土類イオン、たとえばサマリウム（Ｓｍ）イオンあるいはイッテルビウム（Ｙｂ）イオン等が添加された光ファイバでもよい。信号光の波長は、希土類添加光ファイバに添加された希土類イオンの種類に応じて適切に設定される。
【００４１】
遅延器１１は、ＥＤＦ１３への信号光の入力を遅延させる。光カプラ１２は、制御光および信号光を結合してＥＤＦ１３に入力する。制御光は、信号光と波長が若干異なる光であり、その波長は、たとえば１．５４５μｍである。制御光は、ＥＤＦ１３からの放出光を利用して生成される。
【００４２】
ＥＤＦ１３は、希土類添加光ファイバの１つであり、増幅媒質としてエルビウムイオン（Ｅｒ３＋）が添加された光ファイバである。ＥＤＦ１３に添加されたエルビウムイオンは、ポンプ光源１４からのポンプ光（たとえば波長が０．９８μｍあるいは１．４８μｍの光）を吸収することにより、基底準位から励起準位に励起される。励起状態にあるエルビウムイオンに、波長が約１．５５μｍの光が入射することによって誘導放出が生じるため、その光が増幅される。本実施の形態では、制御光および信号光の波長は約１．５５μｍであるので、制御光および信号光がＥＤＦ１３によって増幅される。
【００４３】
光カプラ１５は具体的には波長多重カプラであり、制御光と信号光とで波長が異なることを利用して、ＥＤＦ１３により増幅された制御光と信号光とを分離する。光カプラ１５は増幅された信号光を偏波解析器８に送出するとともに、増幅された制御光を可変アッテネータ１６に送出する。
【００４４】
可変アッテネータ１６は、光検出器５からの信号をトリガとして、制御光の減衰量を連続的に変化させる。たとえば可変アッテネータ１６は、予め定められた制御パターンに従って制御光の減衰量を連続的に変化させる。光検出器５からの信号の強度がモニタ光の強度を示す場合、可変アッテネータ１６は、光検出器５からの信号によって示されるモニタ光の強度に応じて制御光の減衰量を連続的に変化させてもよい。
【００４５】
フィルタ１７は、可変アッテネータ１６から光を受けて、１．５４５μｍの波長の光を通過させる。フィルタ１７を通過した光は制御光として用いられるとともに、光カプラ１２によって信号光と結合される。
【００４６】
図３は、図２に示した光増幅器６による信号光の増幅を模式的に説明するための波形図である。図２および図３を参照して、時刻ｔ１において、光検出器５によるモニタ光の検出が開始される。モニタ光は時間の経過とともに減衰する。
【００４７】
可変アッテネータ１６は、光検出器５によってモニタ光が検出されたことをトリガとして、時刻ｔ１より制御光の減衰量を増加させる。制御光の減衰量は、最初は小さく、次第に大きくなる。したがってＥＤＦ１３に入力される制御光の強度は、最初は大きく、次第に小さくなる。
【００４８】
遅延器１１によって、信号光のＥＤＦ１３への入力は時刻ｔ１よりも遅らされる。これにより、可変アッテネータ１６による減衰量の制御が開始された状態で、信号光がＥＤＦ１３に入力される（時刻ｔ２）。信号光と制御光とがともにＥＤＦ１３に入力されることにより、信号光の利得は制御光の強度と逆比例する。この結果、信号光の利得は、最初は小さく、次第に大きくなる。信号光の強度が次第に低下する一方で、信号光の利得が次第に大きくなるので、ＥＤＦ１３によって増幅された信号光の強度を一定にすることができる。
【００４９】
図４は、実施の形態１に係る光増幅器６の第２の構成を説明するための図である。図２および図４を参照して、第２の構成によれば、光増幅器６は、可変アッテネータ１６およびフィルタ１７に代えて光源１８を備える。この点で第２の構成は第１の構成と異なる。なお光増幅器６の他の部分の構成は、図２に示した対応の部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【００５０】
光源１８は、波長がたとえば１．５４５μｍの制御光を発する光源であり、光検出器５からの信号をトリガとして、制御光の強度を最初は大きく、次第に小さくする。たとえば光源１８は、予め定められた制御パターンに従って制御光の強度を連続的に変化させる。制御光の強度を次第に小さくすることによって、ＥＤＦ１３による信号光の利得は、最初は小さく、次第に大きくなる。したがってＥＤＦ１３によって増幅された信号光の強度を一定にすることができる。
【００５１】
図５は、実施の形態１に係る光増幅器６の第３の構成を説明するための図である。図２および図５を参照して、第３の構成は、可変アッテネータ１６およびフィルタ１７が光増幅器６に設けられていない点、およびポンプ光源１４が光検出器５からの信号をトリガとしてポンプ光の強度を変化させる点において、第１の構成と異なる。なお光増幅器６の他の部分の構成は、図２に示した対応の部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【００５２】
ポンプ光源１４は、光検出器５からの信号をトリガとして、ポンプ光の強度を最初は小さく、次第に大きくする。ポンプ光の強度を次第に大きくすることによって光増幅器６の利得が次第に大きくなる。したがって、ＥＤＦ１３によって増幅された信号光の強度を一定にすることができる。
【００５３】
図２、図４に示した構成では、被測定光ファイバ１の内部で発生した後方散乱光の強度が光検出器５によって検出され、その検出結果に基づいて、光増幅器６の内部を信号光（後方散乱光）とは別波長でループする制御光の強度がフィードフォワードにより最適化される。図５に示した構成では、被測定光ファイバ１の内部で発生した後方散乱光の強度が光検出器５によって検出され、その検出結果に基づいて、ポンプ光の強度がフィードフォワードにより最適化される。図２、図４、図５のいずれに示した構成によっても光増幅器６の出力を一定にすることが可能となる。
【００５４】
以上のように実施の形態１によれば、光増幅器６から出力される信号光の強度を安定化することができるので、偏波ＯＴＤＲ測定に光増幅器を適用することができる。これにより、長距離ファイバの偏波状態の測定が可能となる。
【００５５】
光ファイバの保守技術として、光ファイバの偏波モード分散分布測定の重要性が高まりつつある。従来技術によれば、長距離ファイバの内部で発生した散乱光がファイバを伝搬するうちに減衰するため、測定装置に入力される光の強度が小さくなる。このため従来技術によれば、長距離ファイバの偏波状態分布およびそれに基づく偏波モード分散分布の測定は容易ではない。実施の形態１によれば、信号光に対する利得が漸増するように、光増幅器６の利得が変化するので、光増幅器６の出力を安定させる（出力を一定にする）ことが可能となる。これにより、十分な強度レベルの信号光が偏波解析器に供給されるので、長距離ファイバの偏波状態の測定が可能となる。
【００５６】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る光ファイバの偏波状態解析装置５２の構成を示した機能ブロック図である。図６および図１を参照して解析装置５２は、光カプラ４および光検出器５に代えて信号発生器９を備える点において解析装置５１と異なる。解析装置５２の他の部分の構成は、解析装置５１の対応する部分の構成と同様である。
【００５７】
パルス光源２は、光パルスの発生と同期してトリガ信号を発生させる。信号発生器９は、パルス光源２からのトリガ信号に応答して、光増幅器６の利得を制御するための制御信号を発生させる。被測定光ファイバ１の内部で発生した後方散乱光は光サーキュレータ３を経由し、分岐されることなく、信号光として光増幅器６に入力される。光増幅器６は、制御信号に応じて利得を変化させるとともに、後方散乱光（信号光）を増幅して出力する。実施の形態１と同様に、光増幅器６は、信号光の利得を、最初は小さく、次第に大きくする。これにより光増幅器６により増幅された信号光の強度を一定とすることができる。
【００５８】
図７は、実施の形態２に係る光増幅器６の第１の構成を説明するための図である。図７および図２を参照して、実施の形態２では、信号発生器９からの制御信号が可変アッテネータ１６に入力される。この点で、図７に示した構成は図２に示した構成と異なっている。制御信号の強度は、たとえば時間（図７においてｔと示す）の経過に伴って大きくなる。可変アッテネータ１６での制御光の減衰量は、制御信号の強度が増加するほど大きくなる。したがって、図７の構成によれば、ＥＤＦ１３に入力される制御光の強度は、最初は大きく、次第に小さくなる。信号光の利得の変化は制御光の強度の変化と逆比例する。この結果、信号光の利得は、最初は小さく、次第に大きくなる。これによりＥＤＦ１３によって増幅された信号光の強度を一定にすることができる。
【００５９】
図８は、実施の形態２に係る光増幅器６の第２の構成を説明するための図である。図８および図４を参照して、実施の形態２では、信号発生器９からの制御信号が光源１８に入力される。この点で、図８に示した構成は図４に示した構成と異なっている。制御信号の強度は、たとえば時間（ｔ）の経過に伴って小さくなる。制御信号の強度が小さくなるほど制御光の強度が小さくなるように、光源１８は制御光の強度を変化させる。したがって、図８の構成によれば、ＥＤＦ１３に入力される制御光の強度は、最初は大きく、次第に小さくなる。
【００６０】
信号光の利得は制御光の強度と逆比例する。この結果、信号光の利得は、最初は小さく、次第に大きくなる。これによりＥＤＦ１３によって増幅された信号光の強度を一定にすることができる。
【００６１】
図９は、実施の形態２に係る光増幅器６の第３の構成を説明するための図である。図９および図５を参照して、実施の形態２では、信号発生器９からの制御信号がポンプ光源１４に入力される。この点で、図８に示した構成は図４に示した構成と異なっている。制御信号の強度は、たとえば時間（ｔ）の経過に伴って大きくなる。制御信号の強度が大きくなるほどポンプ光の強度が大きくなるように、ポンプ光源１４はポンプ光の強度を変化させる。ポンプ光の強度を次第に大きくすることによって光増幅器６の利得も次第に大きくなる。したがって、ＥＤＦ１３によって増幅された信号光の強度を一定にすることができる。
【００６２】
以上のように実施の形態２によれば、被測定光ファイバ１を伝搬する光パルスを発生させる光源から光パルスが送出されたことをトリガとして、信号光に対する利得が漸増するように光増幅器６が利得を変化させる。これにより光増幅器６から出力される信号光の強度を安定化することができる。よって実施の形態１と同様に実施の形態２によれば、長距離ファイバでの偏波状態分布およびそれに基づく偏波モード分散分布の測定が可能となる。
【００６３】
上述した実施の形態１、２では、光増幅器は１つのみであったが、解析装置は多段の光増幅器を備えてもよい。本発明の実施の形態によれば光増幅器の出力を安定化させることが可能であるので、光増幅器を多段構成とすることができる。これにより、信号光の利得をより高くできるので、偏波解析器８に入力される信号光の強度を十分に高めることができる。なおかつ、多段の光増幅器の最終段から出力された信号光の強度が安定する。この結果、より長距離のファイバの偏波状態分布およびそれに基づく偏波モード分散分布を測定できる。
【００６４】
また上述した実施の形態１、２では、光増幅器をポンプ光源１４とＥＤＦ１３とで構成される希土類光ファイバ増幅器としたが、光増幅器は半導体光増幅器としてもよい。この場合、ポンプ光源１４の調整については、半導体光増幅器の駆動電流の調整によって、同様の動作をさせることができる。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１  被測定光ファイバ、２，１０２  パルス光源、３，１０３  光サーキュレータ、４，１２，１５  光カプラ、５  光検出器、６，１０６  光増幅器、８  偏波解析器、９  信号発生器、１１  遅延器、１３  ＥＤＦ、１４  ポンプ光源、１６  可変アッテネータ、１７  フィルタ、１８  光源、５１，５２  解析装置、１０８  測定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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