(57)【要約】【課題】長距離の光ファイバの障害点を短時間で容易に検出可能な、光ファイバの障害点検出装置を提供する。【解決手段】少なくとも３つの光源（光源２１〜２ｎ）から発せられた、波長が異なる光パルス（Ｐ１〜Ｐｎ）を波長多重器５で波長多重して被測定光ファイバ１に入力する。遅延器４によって、少なくとも３つの光源のうちの１つの光源（光源２ｎ）から送出された光パルス（Ｐｎ）が、他の光源から送出された光パルスよりも先に被測定光ファイバ１を伝搬するように、光パルスの被測定光ファイバ１への入力タイミングが調整される。これによって後方散乱光が光増幅器６に到着する時間の差が生じる。光増幅器６に先に到着した光パルス（Ｂｎ）によって光増幅器６の過剰反転分布状態が解消されるため、光増幅器６に後から到着した後方散乱光（Ｂ１〜Ｂｍ）に対する光増幅器６の光増幅作用が安定する。【選択図】図１
2011064573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が互いに異なり、かつ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、少なくとも３つの光源と、
前記少なくとも３つの光源のうちの１つの光源から送出された光パルスが、他の光源から送出された光パルスよりも先に被測定光ファイバを伝搬するように、前記少なくとも３つの光源から送出された光パルスの前記被測定光ファイバへの入力タイミングを調整するためのタイミング調整部と、
前記タイミング調整部によって前記被測定光ファイバへの入力タイミングが調整された各前記光源からの光パルスを波長多重するための波長多重器と、
前記波長多重された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増幅するための光増幅器と、
波長の違いに基づいて、前記光増幅器により増幅された前記後方散乱光を、複数の信号光パルスに分離するための波長分離器と、
前記複数の信号光パルスのうち、前記他の光源に対応する信号光パルスに基いて、前記被測定光ファイバにおける偏波状態を解析するための偏波解析部と、
前記偏波解析部の解析結果に基づいて前記被測定光ファイバの障害点を検出するための検出部とを備える、光ファイバの障害点検出装置。
【請求項２】
前記少なくとも３つの光源の各々は、制御信号に応答して光パルスを送出し、
前記タイミング調整部は、前記１つの光源に前記制御信号が先に到達し、かつ前記他の光源に前記制御信号が後に到達するように、前記他の光源への前記制御信号の入力を遅延させる、請求項１に記載の光ファイバの障害点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバの障害点検出装置に関し、特に偏波ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometry）を利用して光ファイバの障害点を検出する装置に関する。
【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、既に敷設された光ファイバのある箇所に応力が加わると、その箇所で光パルスの偏波状態が大きく変化する。光ファイバの長手方向に沿った偏波状態の分布を測定することによって、光パルスの偏波状態が変化する箇所の有無およびその箇所を特定できる。すなわち応力の印加された点を検出することは、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ことと同義である。
【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２００３−１０６９４２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】
図３は、特開２００５−４３２６５号公報に開示された測定装置を説明するための模式図である。図３（Ａ）を参照して、パルス光源１０２は、波長可変光源１０２ａと、光変調器１０２ｂとを備える。波長可変光源１０２ａは、連続光を発生させるとともにその光の波長を走査する。光変調器１０２ｂは波長可変光源１０２ａからの連続光を変調することによって所望のパルス幅の光パルスを発生させる。これにより異なる波長（λ１，λ２，λ３・・・）の光パルスが生成される。
【０００６】
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。
【０００７】
図３（Ｂ）は、後方散乱光の波形を示した図である。図３（Ｂ）を参照して、測定部１０８には、波長λ１の後方散乱光、波長λ２の後方散乱光、波長λ３の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。
【０００８】
一方、特許文献２では、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】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−４３２６５号公報
【特許文献２】特開２００３−１０６９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
屋外に敷設された光ファイバでは偏波状態が時間的に変動する。このため屋外に敷設された光ファイバの障害点を検出するには、その光ファイバの長手方向に沿った偏波モード分散分布を短時間で測定することが求められる。
【００１１】
特許文献１に開示された方法によれば、波長の異なる複数の光パルスを発生させるために波長可変光源（図３の波長可変光源１０２ａに対応する）を利用して波長スイープを行なう。このため偏波モード分散分布の測定に時間を要するという課題がある。
【００１２】
さらに、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３（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。特許文献１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いない。
【００１３】
一方、特許文献２に開示された方法によれば、光源から発せられた波長の異なる複数の光パルスが波長多重化される。なお、特許文献２によれば、後方散乱光は分波器によって分波され、さらに増幅器によって所定レベルに増幅される。しかし、増幅器には後方散乱光が間欠的に入力される。このため以下に説明する課題が発生する。
【００１４】
図４は、被測定光ファイバ内で生じた後方散乱光を増幅する場合の課題を説明するための図である。図４（Ａ）は、光増幅器を備える測定装置の構成を説明するための図である。図４を参照して、測定部１０８の前段には、戻り光を増幅するための光増幅器１０６が設けられる。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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４（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において偏波状態を安定的に測定することが困難となる。
【００１８】
本発明の目的は、長距離の光ファイバの障害点を短時間で容易に検出可能な、光ファイバの障害点検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は要約すれば、光ファイバの障害点検出装置であって、少なくとも３つの光源と、タイミング調整部と、波長多重器と、光増幅器と、波長分離器と、偏波解析部と、検出部とを備える。少なくとも３つの光源は、波長が互いに異なり、かつ被測定光ファイバを伝搬する光パルスを送出する。タイミング調整部は、少なくとも３つの光源のうちの１つの光源から送出された光パルスが、他の光源から送出された光パルスよりも先に被測定光ファイバを伝搬するように、少なくとも３つの光源から送出された光パルスの被測定光ファイバへの入力タイミングを調整する。波長多重器は、タイミング調整部によって被測定光ファイバへの入力タイミングが調整された各光源からの光パルスを波長多重する。光増幅器は、波長多重された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増幅する。波長分離器は、波長の違いに基づいて、光増幅器により増幅された後方散乱光を、複数の信号光パルスに分離する。偏波解析部は、複数の信号光パルスのうち、他の光源に対応する信号光パルスに基いて、被測定光ファイバにおける偏波状態を解析する。検出部は、偏波解析部の解析結果に基づいて被測定光ファイバの障害点を検出する。
【００２０】
好ましくは、少なくとも３つの光源の各々は、制御信号に応答して光パルスを送出する。タイミング調整部は、１つの光源に制御信号が先に到達し、かつ他の光源に制御信号が後に到達するように、他の光源への制御信号の入力を遅延させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、長距離の光ファイバの障害点を短時間で容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う光ファイバの障害点検出装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示した光増幅器６による光増幅を説明するための波形図である。
【図３】特開２００５−４３２６５号公報に開示された測定装置を説明するための模式図である。
【図４】被測定光ファイバ内で生じた後方散乱光を増幅する場合の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、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。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に従う光ファイバの障害点検出装置の構成を示したブロック図である。図１を参照して、検出装置５１は、信号発生器１０と、ｎ個（ｎは３以上の整数、以下同様）の光源２１，２２，・・・，２ｎと、遅延器４と、波長多重器５と、光サーキュレータ３と、光増幅器６と、波長分離器７と、ｍ（ｍ＝ｎ−１、以下同様）個の偏波解析器８１，８２，・・・，８ｍと、信号処理部９とを備える。
【００２５】
信号発生器１０は、光源２１，２２，・・・，２ｎを駆動するための信号（電気信号）Ｓ０を発生させる。信号Ｓ０はたとえば矩形波パルスである。
【００２６】
信号発生器１０からの信号Ｓ０は、遅延器４を介して光源２１，２２，・・・２ｍの各々に入力される。一方で光源２ｎには、信号発生器１０からの信号Ｓ０が遅延器４を介さずに直接的に入力される。したがって信号Ｓ０は光源２ｎに先に入力される一方で他の光源２１，２２，・・・，２ｍには後で入力される。遅延器４はパルス状の電気信号を遅延させる機能（パルス遅延機能）を有するものであれば、特にその構成は限定されず、たとえばＤフリップフロップ等の公知の構成を適用することができる。
【００２７】
光源２１，２２，・・・，２ｎはたとえば半導体レーザによって構成され、信号Ｓ０に応答して波長が異なる光パルスを発生させる。具体的には、光源２１からは波長λ１の光パルスＰ１が送出され、光源２２からは波長λ２の光パルスＰ２が送出され、光源２ｎからは波長λｎの光パルスＰｎが送出される。遅延器４によって各光源への信号Ｓ０の入力タイミングが調整されるため、各光源からの光パルスの送出タイミングも調整される。具体的には、光パルスＰｎが先に光源２ｎから送出され、光パルスＰ１，Ｐ２，・・・，Ｐｍが後に光源２１，２２，・・・，２ｍからそれぞれ送出される。すなわち光源２ｎは本発明における「１つの光源」に対応し、光源２１，２２，・・・，２ｍは本発明における「他の光源」に対応する。
【００２８】
波長多重器５は光源２１，２２，・・・・２ｎによりそれぞれ送出された光パルスＰ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎを波長分割多重する。光サーキュレータ３は、波長多重器５により波長分割多重された光パルスＰ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎ（以下、波長多重パルスと呼ぶ）を、被測定光ファイバ１に入力する。遅延器４によって光源からの光パルスの送出タイミングが調整された結果、光源２ｎによって発生された光パルスＰｎが被測定光ファイバ１の内部を先に伝播する一方で、光源２１，２２，・・・，２ｍによってそれぞれ発生された光パルスＰ１，Ｐ２，・・・，Ｐｍは、被測定光ファイバ１の内部を後から伝播する。
【００２９】
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検出装置は、長距離（たとえば２０ｋｍ程度）の光ファイバの障害点を検出可能に構成される。
【００３０】
波長多重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の内部では後方散乱光が発生する。波長多重パルスによって発生した後方散乱光は、波長λ１〜λｎをそれぞれ有する複数の光パルス成分（後方散乱光Ｂ１〜Ｂｎ）である。後方散乱光は、波長多重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によって光増幅器６に導かれる。
【００３１】
光増幅器６は、光サーキュレータ３によって被測定光ファイバ１から取り出された後方散乱光を増幅する。光増幅器６は、増幅媒質の反転分布状態および誘導放出を利用して光信号を増幅する装置である。本発明の実施の形態では、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。希土類添加光ファイバは希土類イオンが増幅媒質として添加された光ファイバである。なお、光増幅器６に半導体光増幅器を適用することも可能である。
【００３２】
光パルスＰ１〜Ｐｎのそれぞれの波長λ１〜λｎは、希土類添加光ファイバにおいて誘導放出を生じさせる波長となるように定められる。これにより、被測定光ファイバ１の内部で生じた後方散乱光の波長も希土類添加光ファイバにおいて誘導放出を生じさせる波長となるので、光増幅器６によって後方散乱光を増幅することができる。
【００３３】
本発明の実施の形態では、希土類添加光ファイバとして、たとえばエルビウムイオン（Ｅｒ３＋）が添加された光ファイバが用いられる。光ファイバに添加されたエルビウムイオンは、ポンプ光源からのポンプ光（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の信号光が入射することによって誘導放出が生じるため、その信号光が増幅される。
【００３４】
したがって、希土類添加光ファイバにエルビウム添加ファイバを用いる場合、光パルスＰ１〜Ｐｎのそれぞれの波長λ１〜λｎは、たとえば１．５５μｍ前後の波長（たとえば波長１５５０．１２ｎｍを中心とし、波長間隔をたとえば約１．６ｎｍとする）とされる。後方散乱光は波長λ１〜λｎが多重化された信号なので、光増幅器６によって後方散乱光を増幅することができる。後述するように、本発明の実施の形態では、光パルスＰｎによる後方散乱光Ｂｎが光増幅器６に先に入力され、光パルスＰ１〜Ｐｍによる後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍが光増幅器６に後に入力される。
【００３５】
波長分離器７は、分波器によって構成され、波長の違いを利用して増幅後の後方散乱光を分離する。これにより波長分離器７からは、後方散乱光Ｂ１〜Ｂｎに対応する信号光パルスＳ１，Ｓ２，・・・，Ｓｍ，Ｓｎが出力される。信号光パルスＳ１〜Ｓｍは偏波解析器８１，８２，・・・，８ｍにそれぞれ入力される。一方、信号光パルスＳｎはダミーとされ、偏波解析器８１，８２，・・・，８ｍのいずれにも入力されない。
【００３６】
偏波解析器８１，８２，・・・，８ｍは、信号光パルスＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｍの偏波状態の時間変化を測定する。たとえば偏波解析器８１，８２，・・・８ｍの各々は、入力された信号光パルスから、たとえば０°、４５°等の偏光状態の光強度を検出し、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を算出する。そして、偏波解析器８１，８２，・・・，８ｍはストークスパラメータの時間変化を測定することによって、被測定光ファイバ１における偏波状態の時間変化を測定する。なお、ストークスパラメータの算出方法については公知の種々の方法を適用できるので、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００３７】
信号処理部９は、偏波解析器８１，８２，・・・８ｍの各々の測定結果、すなわち波長ごとの偏波状態の時間変化を偏波解析器８１，８２，・・・８ｍから取得する。そして信号処理部９は、偏波状態の測定結果を波長間で比較することにより、波長変化に伴う変化量を算出する。被測定光ファイバ１のある箇所に応力が加わった場合、波長変化に伴う偏波の変化量がその箇所で大きくなる。信号処理部９は、偏波の変化量が所定の閾値を超える箇所が被測定光ファイバ１に存在する場合には、その箇所が障害点（圧迫障害を受けた点である）と判定する。さらに信号処理部９は、波長変化に伴う偏波の変化に基づいて、偏波モード分散値を算出する。
【００３８】
図２は、図１に示した光増幅器６による光増幅を説明するための波形図である。図２（Ａ）は、光源２１〜２ｎから発せられる光パルスの波形を示す図である。図２（Ｂ）は、光増幅器６に入力される後方散乱光の波形を示した図である。図２（Ｃ）は、光増幅器６から出力された信号光パルスの波形を示した図である。
【００３９】
図２を参照して、信号発生器１０からの信号Ｓ０は、時刻ｔ１において光源２ｎに入力される。一方、遅延器４が光源２１〜２ｍ（ｍ＝ｎ−１）の各々への信号Ｓ０の入力を遅らせるため、光源２１〜２ｍの各々には、時刻ｔ１から一定の時間Ｔが経過した時刻ｔ２において信号Ｓ０が入力される。図２（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において光源２ｎから光パルスＰｎが発せられる一方、時刻ｔ２において光源２１〜２ｍから光パルスＰ１，Ｐ２，・・・Ｐｍがそれぞれ発せられる。ほぼ同時に光パルスＰ１，Ｐ２，・・・Ｐｍが発生されるので図２（Ａ）では光パルスＰ１，Ｐ２，・・・Ｐｍの波形を１つにまとめて示す。
【００４０】
光パルスＰ１〜Ｐｎは波長多重器５によって波長多重され、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。光パルスＰｎは、光パルスＰ１〜Ｐｍよりも先に被測定光ファイバ１を伝搬する。このため光パルスＰｎによる後方散乱光が先に発生し、他の光パルス（光パルスＰ１〜Ｐｍ）による後方散乱光は後で発生する。
【００４１】
順次発生した後方散乱光は光サーキュレータ３を経由して光増幅器６に入力される。したがって、図２（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ１１において光パルスＰｎによる後方散乱光Ｂｎが光増幅器６に入力され、時刻ｔ１１より後の時刻ｔ１２において光パルスＰ１〜Ｐｍによる後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍが光増幅器６に入力される。図２（Ａ）と同様に、図２（Ｂ）では、後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍの波形を１つにまとめて示す。
【００４２】
光増幅器６は、後方散乱光Ｂｎを先に増幅し、後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍを後で増幅する。一般的に光増幅器では、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で増幅媒質を反転分布状態とする。光増幅器に光パルスが間欠的に入力される場合には、増幅媒質に蓄えられたエネルギーが増幅媒質への信号光の入力によって一気に放出されることが起こりやすい。これにより増幅された信号光の波形の立ち上がり部分が大きくなり、オーバーシュートする可能性がある。
【００４３】
本発明の実施の形態では、光パルスＰｎが光パルスＰ１〜Ｐｍよりも先に被測定光ファイバ１を伝播するように、光パルスＰｎおよびＰ１〜Ｐｍの入力タイミングが遅延器４によって調整される。これにより、後方散乱光Ｂｎが後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍよりも先に光増幅器６に入力される。増幅された後方散乱光Ｂｎの波形の立ち上がり部は大きくなる。しかしながら後方散乱光Ｂｎの増幅によって、光増幅器６の増幅媒質では過剰な反転分布状態が解消される。これにより光増幅器６の動作状態が安定するので、光増幅器６が後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍを増幅するときには、オーバーシュートの発生が抑制される。
【００４４】
図２（Ｃ）に示されるように、光増幅器６が後方散乱光Ｂｎを増幅することにより、時刻ｔ２１において光増幅器６から信号光パルスＳｎが出力される。一方、光増幅器６が後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍを増幅することにより、時刻ｔ２２には光増幅器６から信号光パルスＳ１〜Ｓｍが出力される。図２（Ａ）、図２（Ｂ）と同様に、図２（Ｃ）では、信号光パルスＳ１〜Ｓｍの波形を１つにまとめて示す。
【００４５】
光増幅器６に最初に入力された後方散乱光Ｂｎは、波形の立ち上がり部が強調されるように増幅される。したがって信号光パルスＳｎの立ち上がりが大きくなる。一方、後方散乱光Ｂｎの増幅によって光増幅器６の光増幅作用が安定した状態となり、この状態で後方散乱光Ｂ１〜Ｂｍが増幅される。したがって、信号光パルスＳ１〜Ｓｍの各々の波形の立ち上がり部のオーバーシュートを抑制できるとともに、十分な強度レベルの信号光パルスを得ることができる。
【００４６】
偏波解析器８１，８２，・・・，８ｍには信号光パルスＳ１〜Ｓｍがそれぞれ入力される一方で、信号光パルスＳｎはダミーとされる。光増幅器６によって後方散乱光（Ｂ１〜Ｂｍ）の各々の強度レベルが十分に高められているので、偏波解析器８１〜８ｍの各々において偏波状態の時間変化を安定的に測定できる。
【００４７】
屋外に敷設された光ファイバでは、様々な要因によって偏波状態が時間的に変動しうる。したがって、屋外に敷設された光ファイバの障害点を検出するためには、被測定光ファイバの偏波状態の測定を短時間で完了させることが求められる。
【００４８】
本発明の実施の形態では、少なくとも３つの光源（光源２１〜２ｎ）から発せられた、波長が異なる光パルスを波長多重器５で波長多重して被測定光ファイバ１に入力する。波長を走査する場合に比較して、波長の異なる複数の光パルスを発生するのに要する時間を短くすることができるので、被測定光ファイバの偏波状態を短時間で測定できる。これにより屋外に敷設された光ファイバの障害点を検出することが可能となる。
【００４９】
さらに本発明の実施の形態によれば、遅延器４によって、少なくとも３つの光源のうちの１つの光源（光源２ｎ）から送出された光パルスが、他の光源（光源２１，２２，・・・，２ｍ）から送出された光パルスよりも先に被測定光ファイバ１を伝搬するように、光源から送出された光パルスの被測定光ファイバ１への入力タイミングが調整される。これによって、後方散乱光（光パルス）が光増幅器６に到着する時間の差が生じる。光増幅器６に先に到着した光パルスによって光増幅器６の過剰反転分布状態が解消されるため、光増幅器６に後から到着した後方散乱光（光パルス）に対する光増幅器６の光増幅作用が安定する。これにより、光増幅器６に後から到着した後方散乱光（光パルス）の波形の立ち上がりがオーバーシュートするのを抑制できるとともに、偏波解析器８１〜８ｍで偏波状態の時間変化を測定するために十分な強度レベルの光信号を得ることができる。したがって、屋外に敷設された、長距離（たとえば２０ｋｍ程度）の光ファイバに対しても、短時間かつ容易に障害点を検出することができる。
【００５０】
さらに、図１に示した構成によれば、波長分離器７が後方散乱光を波長の違いを利用して分離するので、波長分離器７は光狭帯域フィルタとして機能する。これにより偏波解析器８１〜８ｍの各々に入力される信号光パルスの光雑音を抑制できるので、偏波解析器８１〜８ｍが受信する受信信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。受信信号のＳ／Ｎ比が向上することで、偏波解析器８１〜８ｍによる解析の精度を向上させることができる。
【００５１】
また、光通信の通信速度の高速化にともない、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ことが課題となる。偏波モード分散が他よりも高い箇所では、波長変化に伴う偏波状態の変化量が大きい。したがって本発明の実施の形態によれば、偏波モード分散が他よりも高い箇所が光ファイバに存在するか否かを判定できるとともに、その箇所を特定することもできる。
【００５２】
偏波モード分散が他よりも高い箇所を特定することによって、たとえば、その箇所を含む光ファイバを、より分散モード値の低い光ファイバに交換することができる。よって本発明の実施の形態による検出装置を用いることにより、既設の光ファイバの保守のための技術を向上させることができる。
【００５３】
なお、本発明の実施の形態では、遅延器４によって、光源２１〜２ｎへの信号Ｓ０の入力タイミングを光源２ｎと光源２１〜２ｍとで異ならせることによって、被測定光ファイバ１への光パルスＰ１〜Ｐｎの入力タイミングが調整される。しかし、被測定光ファイバ１への光パルスの入力タイミングを調整するための構成は図１に示した構成に限定されない。たとえば、図１の構成において遅延器４を設けない代わりに、光源２ｎから波長多重器５までの光路長を、光源２１〜２ｍの各々から波長多重器５までの光路長のいずれよりも短くしてもよい。このような構成であっても、光パルスＰｎが光パルスＰ１〜Ｐｍよりも先に被測定光ファイバ１を伝搬するように、光源から送出された光パルスの被測定光ファイバ１への入力タイミングを調整することができる。
【００５４】
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】
【００５５】
１  被測定光ファイバ、３，１０３  光サーキュレータ、４  遅延器、５  波長多重器、６，１０６  光増幅器、７  波長分離器、９  信号処理部、１０  信号発生器、２１〜２ｎ  光源、５１  検出装置、８１〜８ｎ  偏波解析器、１０２  パルス光源、１０２ａ  波長可変光源、１０２ｂ  光変調器、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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