(57)【要約】【課題】光ファイバ歪み測定に際し、余計なパワーロスを生じさせることなく、被測定光ファイバの光損失特性を補償する。【解決手段】プローブ光を生成する光源部と、プローブ光により被測定光ファイバで発生する後方散乱光から、後方ブリルアン散乱光のストークス成分を分離抽出する第１波長分離フィルタと、ストークス成分の偏波を制御する偏波コントローラを有し、ストークス成分の周波数シフト量の変化を位相差として検出する自己遅延ヘテロダイン干渉計と、第１波長分離フィルタの残留成分から、アンチストークス成分を分離抽出する第２波長分離フィルタを有する偏波制御部とを備えて構成される。偏波制御部は、アンチストークス成分から、参照信号として被測定光ファイバからの損失特性を取得し、自己遅延ヘテロダイン干渉計で得られる観測信号から参照信号を減算し、減算後の観測信号の検波レベルが最大となるように、偏波コントローラを制御する。【選択図】図１
2019035724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ光を生成する光源部と、
前記プローブ光により被測定光ファイバで発生する後方散乱光から、後方ブリルアン散乱光のストークス成分を分離抽出する第１波長分離フィルタと、
前記ストークス成分の偏波を制御する偏波コントローラを有し、前記ストークス成分の周波数シフト量の変化を位相差として検出する自己遅延ヘテロダイン干渉計と、
前記第１波長分離フィルタの残留成分から、アンチストークス成分を分離抽出する第２波長分離フィルタを有する偏波制御部と
を備え、
前記偏波制御部は、
前記被測定光ファイバの損失特性を示す参照信号を、前記アンチストークス成分から取得し、
前記自己遅延ヘテロダイン干渉計で得られる観測信号から前記参照信号を減算し、及び、
前記減算後の観測信号の検波レベルが最大となるように、前記偏波コントローラを制御する
ことを特徴とする光ファイバ歪み測定装置。
【請求項２】
前記偏波制御部は、
前記第１波長分離フィルタの残留成分に所定の遅延を与えて、前記第２波長分離フィルタに送る参照信号用遅延器と、
前記アンチストークス成分の光を光電変換する光電変換器と、
前記光電変換された信号から強度の包絡線を前記参照信号として取得するローパスフィルタと  
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ歪み測定装置。
【請求項３】
前記自己遅延ヘテロダイン干渉計は、
前記後方ブリルアン散乱光を、第１光路及び第２光路に２分岐する分岐部と、
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に設けられた、ビート周波数の周波数シフトを与える光周波数シフタ部と、
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に設けられた遅延部と、
前記第１光路及び前記第２光路を伝播する光を合波して合波光を生成する合波部と、
前記合波光をヘテロダイン検波して差周波を第１電気信号として出力する受光部と、
前記第１電気信号と同じ周波数を持つ第２電気信号を生成する局発電気信号源と、
前記第１電気信号と前記第２電気信号とをホモダイン検波して、差周波を位相差信号として出力する位相比較部と
を備え、
前記合波光又は前記第１電気信号を前記観測信号として前記偏波制御部に送る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ歪み測定装置。
【請求項４】
前記自己遅延ヘテロダイン干渉計は、
前記後方ブリルアン散乱光を、第１光路及び第２光路に２分岐する分岐部と、
前記第１光路に設けられた、第１周波数の周波数シフトを与える第１光周波数シフタ部と、
前記第２光路に設けられた、第２周波数の周波数シフトを与える第２光周波数シフタ部と、
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に設けられた遅延部と、
前記第１光路及び前記第２光路を伝播する光を合波して合波光を生成する合波部と、
前記合波光をヘテロダイン検波して差周波を第１電気信号として出力する受光部と、
前記第１電気信号と同じ周波数を持つ第２電気信号を生成する局発電気信号源と、
前記第１電気信号と前記第２電気信号とをホモダイン検波して、差周波を位相差信号として出力する位相比較部と
を備え、
前記合波光又は前記第１電気信号を前記観測信号として前記偏波制御部に送る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ歪み測定装置。
【請求項５】
プローブ光を生成する過程と、
前記プローブ光により被測定光ファイバで発生する後方散乱光から、後方ブリルアン散乱光のストークス成分を分離抽出する過程と、
自己遅延ヘテロダイン干渉計を用いて、前記ストークス成分の周波数シフト量の変化を位相差として検出する過程と、
前記ストークス成分が分離抽出された残留成分から、アンチストークス成分を分離抽出する過程と、
前記アンチストークス成分から、参照信号として被測定光ファイバからの損失特性を取得する過程と、
前記自己遅延ヘテロダイン干渉計で得られる観測信号から前記参照信号を減算する過程と、
前記減算後の観測信号の検波レベルが最大となるように、前記自己遅延ヘテロダイン干渉計が備える偏波コントローラを制御する過程と
を備えることを特徴とする光ファイバ歪み測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブリルアン散乱光を用いた、光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信の発展とともに、光ファイバ自体をセンシング媒体とする分布型光ファイバセンシングが盛んに研究されている。分布型光ファイバセンシングでは、光ファイバの片端から光パルスを入射し、光ファイバ中で後方散乱された光を時間に対して測定する時間領域リフレクトメトリ（ＯＴＤＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）が代表的である。光ファイバ中の後方散乱には、レイリー散乱、ブリルアン散乱及びラマン散乱がある。この中で自然ブリルアン散乱を測定するものはＢＯＴＤＲ（Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  ＯＴＤＲ）と呼ばれる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ブリルアン散乱は、光ファイバに入射される光パルスの中心周波数に対して、ストークス側及びアンチストークス側にＧＨｚ程度周波数シフトした位置に観測され、そのスペクトルはブリルアン利得スペクトル（ＢＧＳ：Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  Ｇａｉｎ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）と呼ばれる。ＢＧＳの周波数シフト及びスペクトル線幅は、それぞれブリルアン周波数シフト（ＢＦＳ：Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ）及びブリルアン線幅と呼ばれる。ＢＦＳ及びブリルアン線幅は、光ファイバの材質および入射光波長によって異なる。例えば、石英系のシングルモード光ファイバの場合、波長１．５５μｍにおけるＢＦＳの大きさ及びブリルアン線幅は、それぞれ約１１ＧＨｚ及び約３０ＭＨｚとなることが報告されている。また、シングルモード光ファイバ中の歪み、温度の変化に伴うＢＦＳの大きさは波長１．５５μｍにおいて、それぞれ０．０４９ＭＨｚ／με、１．０ＭＨｚ／℃であることが知られている。
【０００４】
ここで、ＢＦＳは歪みと温度に対して依存性を持つため、ＢＯＴＤＲは橋梁やトンネルなどに代表される大型建造物や、地滑りが発生する恐れのある箇所などの監視目的で利用可能として注目されている。
【０００５】
ＢＯＴＤＲは、光ファイバ中で発生する自然ブリルアン散乱光のスペクトル波形を測定するため、別途用意した参照光とのヘテロダイン検波を行うのが一般的である。自然ブリルアン散乱光の強度はレイリー散乱光の強度に比べて２〜３桁小さい。このため、ヘテロダイン検波は最小受光感度を向上させる上でも有用となる。
【０００６】
ここで、自然ブリルアン散乱光は非常に微弱なため、ヘテロダイン検波を適用しても十分な信号雑音比（Ｓ／Ｎ）を確保できない。その結果、Ｓ／Ｎ改善のための平均化処理が必要となる。この平均化処理と、時間、振幅及び周波数の３次元情報の取得のため、従来の光ファイバ歪み測定装置では、測定時間の短縮が難しい。
【０００７】
この発明の発明者らは、上述の問題点に鑑みて、光の周波数変化をコヒーレント検波により与えられるビート信号の位相差として測定することにより、時間及び位相の２次元の情報を取得する、自然ブリルアン散乱光を用いた、光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法を検討している（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、自己遅延ヘテロダイン型のＢＯＴＤＲ（ＳＤＨ−ＢＯＴＤＲ：Ｓｅｌｆ−Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ  ＢＯＴＤＲ）の技術が用いられている。
【０００８】
このＳＤＨ−ＢＯＴＤＲでは、光源から出力される連続（ＣＷ）光は、変調器により矩形型の光パルスに変調され、被測定光ファイバに入力される。被測定光ファイバからの後方ブリルアン散乱光は、狭帯域光フィルタ（ＯＢＰＦ）によるレイリー散乱光とブリルアン散乱光に分離され、ブリルアン散乱光のみが、自己遅延ヘテロダイン干渉計に入力される。
【０００９】
図２は、自己遅延ヘテロダイン干渉計の動作を説明するための模式図である。自己遅延ヘテロダイン干渉計では、ブリルアン散乱光（図２中、Ｉで示す。）が、第１光路及び第２光路に２分岐される。第１光路及び第２光路の一方に光周波数シフタ部が設けられ、他方に遅延部が設けられていて、ＢＦＳの変化を位相差として検出する。また、第１光路及び第２光路を伝播する光の間に遅延時間差を与える。合波部は、第１光路及び第２光路を伝播する光（図２中、それぞれ、ＩＩ，ＩＩＩで示す。）を合波して合波光（図２中、ＩＶ，Ｖで示す。）を生成する。
【００１０】
自己遅延ヘテロダイン干渉計において、より精度の高い受信を行うためには、第１光路及び第２光路の偏波状態を同一に制御することが重要である。
【００１１】
自己遅延ヘテロダイン干渉計における偏波状態の制御は、第１光路及び第２光路の一方に、偏波コントローラを配置し、自己遅延ヘテロダイン干渉計後段のフォトダイオード（ＰＤ）からの信号を用いて行われる。このＰＤからの信号の強度を、局発電気信号と同一周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を経由して観測し、観測されるピーク（図2中、ＶＩで示す。）の強度が最大となるように偏波が制御される。
【００１２】
ここで、被測定光ファイバには、光損失特性がある。このため、被測定光ファイバからの後方ブリルアン散乱光の観測波形には、光ファイバの光損失特性による強度の傾きが生じる（図３（Ａ）参照）。この結果、観測されるピークは、損失が無い場合（図３（Ｂ）中、Ｉで示す。）に比べて、帯域幅が広く、強度が低下する（図３（Ｂ）中、ＩＩで示す。）。従って、正確な偏波制御が困難となる。
【００１３】
この強度の傾きを補償する方法として、ＯＴＤＲにおいて、光損失特性をあらかじめ参照信号として測定しておき、被測定光ファイバからの散乱光の観測信号と比較する方法がある（例えば、特許文献２参照）。しかし、例えば、光源の出力強度の揺らぎなど、リアルタイムに強度変動が発生する場合、参照信号と観測信号を比較する方法では、正確な比較が難しい。
【００１４】
また、他の方法として、被測定光ファイバからの散乱光を、自己遅延ヘテロダイン干渉計に入力する前に２分岐して、一方を受信信号として用い、他方を光損失特性を補償するための参照信号として用いる方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１６-１９１６５９号公報
【特許文献２】特開２０００-３４６７４１号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Ｋ．Ｋｏｉｚｕｍｉ，ｅｔ  ａｌ．，”Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｔｒａｉｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｕｓｉｎｇ  Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ  Ｂａｓｅｄ−ｏｎ  Ｓｅｌｆ−Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ“，  ＥＣＯＣ２０１５，  Ｐ．１．０７，  Ｓｅｐ．  ２０１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述の自己遅延ヘテロダイン干渉計に入力する前に２分岐して、一方を受信信号として用い、他方を光損失特性を補償するための参照信号として用いる方法では、分岐ロスの影響で受信信号の強度が減少する。
【００１８】
従って、ＢＯＴＤＲのような微弱なパワーを受信する場合、さらに受信感度を劣化させる原因となってしまう。
【００１９】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、余計なパワーロスを生じさせることなく、被測定光ファイバの光損失特性を補償する、光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述した目的を達成するために、この発明の光ファイバ歪み測定装置は、プローブ光を生成する光源部と、プローブ光により被測定光ファイバで発生する後方散乱光から、後方ブリルアン散乱光のストークス成分を分離抽出する第１波長分離フィルタと、ストークス成分の偏波を制御する偏波コントローラを有し、ストークス成分の周波数シフト量の変化を位相差として検出する自己遅延ヘテロダイン干渉計と、第１波長分離フィルタの残留成分から、アンチストークス成分を分離抽出する第２波長分離フィルタを有する偏波制御部とを備えて構成される。偏波制御部は、アンチストークス成分から、参照信号として被測定光ファイバからの損失特性を取得し、自己遅延ヘテロダイン干渉計で得られる観測信号から参照信号を減算し、減算後の観測信号の検波レベルが最大となるように、偏波コントローラを制御する。
【００２１】
また、この発明の光ファイバ歪み測定方法は、プローブ光を生成する過程と、プローブ光により被測定光ファイバで発生する後方散乱光から、後方ブリルアン散乱光のストークス成分を分離抽出する過程と、自己遅延ヘテロダイン干渉計を用いて、ストークス成分の周波数シフト量の変化を位相差として検出する過程と、ストークス成分が分離抽出された残留成分から、アンチストークス成分を分離抽出する過程と、アンチストークス成分から、参照信号として被測定光ファイバからの損失特性を取得する過程と、自己遅延ヘテロダイン干渉計で得られる観測信号から参照信号を減算する過程と、減算後の観測信号の検波レベルが最大となるように、自己遅延ヘテロダイン干渉計が備える偏波コントローラを制御する過程とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法によれば、光ファイバの光損失特性による傾きを補償することにより、波形劣化を抑制できるので、測定精度が向上する。また、コヒーレント検波に用いられないアンチストークス成分を参照信号に用いるため、余計なパワーロスを生じさせない。また、後方散乱光を用いるため、リアルタイムに強度変動が発生する場合にも、光損失特性による傾きを補償できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】光ファイバ歪み測定装置の模式的なブロック図である。
【図２】自己遅延ヘテロダイン干渉計の動作を説明するための模式図である。
【図３】光損失特性を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
図１を参照して、この発明の光ファイバ歪み測定装置の一実施形態を説明する。図１は、光ファイバ歪み測定装置の模式的なブロック図である。
【００２５】
光ファイバ歪み測定装置（以下、単に測定装置とも称する。）は、光源部１０、光サーキュレータ２０、第１波長分離フィルタ３０、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０、及び、偏波制御部２００を備えて構成される。
【００２６】
光源部１０は、プローブ光を生成する。光源部１０は、連続光を生成する光源１２と、連続光から光パルスを生成する光パルス発生器１４を備えて構成される。
【００２７】
ここで、測定装置は、周波数変化に応じた位相差を測定する。このため、光源１２の周波数揺らぎは、ブリルアンシフトよりも十分に小さくなければならない。そこで、光源１２として周波数安定化レーザが用いられる。例えば、測定対象となる光ファイバ（以下、被測定光ファイバとも称する。）１００の歪みを０．００８％としたとき、ブリルアンシフトは４ＭＨｚに相当する。このため、０．００８％程度の歪みを測定するには、光源１２の周波数揺らぎは４ＭＨｚより十分に小さいことが望ましい。
【００２８】
光パルス発生器１４は、従来周知である、音響光学（ＡＯ：Ａｃｏｕｓｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ）変調器又は電気光学（ＥＯ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ）変調器のような強度変調器を用いて構成される。光パルス発生器１４は、入力された電気パルスに応じて、連続光から光パルスを生成する。この光パルスの繰り返し周期は、被測定光ファイバ１００を光パルスが往復するのに要する時間よりも長く設定される。この光パルスが、プローブ光として、光源部１０から出力される。
【００２９】
この光源部１０から出力されたプローブ光は、光サーキュレータ２０を経て、被測定光ファイバ１００に入射される。なお、光サーキュレータ２０に換えて、光カプラとアイソレータを組み合わせて用いても良い。
【００３０】
被測定光ファイバ１００からの後方散乱光は、光サーキュレータ２０を経て、第１波長分離フィルタ３０に送られる。第１波長分離フィルタ３０は、２つの出力ポートを有している。
【００３１】
第１波長分離フィルタ３０は、後方散乱光から、後方ブリルアン散乱光のストークス成分を分離抽出する。ストークス成分は、第１波長分離フィルタ３０の一方の出力ポートから出力され、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０に送られる。また、第１波長分離フィルタ３０は、後方散乱光の残留成分を偏波制御部２００に送る。
【００３２】
第１波長分離フィルタ３０から出射される自然ブリルアン散乱光の時刻ｔにおける信号Ｅ０（ｔ）は、以下の式（１）で表される。
【００３３】
Ｅ０（ｔ）＝Ａ０ｅｘｐ｛ｊ（２πｆｂｔ＋φ０）｝   （１）
ここで、Ａ０は振幅、ｆｂは自然ブリルアン散乱光の光周波数、φ０は初期位相を示している。
【００３４】
自己遅延ヘテロダイン干渉計４０は、分岐部４２と、光周波数シフタ部４３と、遅延部４８と、偏波コントローラ４６と、合波部５０と、受光部６０と、局発電気信号源８３と、位相比較部７０を備えて構成される。
【００３５】
局発電気信号源８３は、周波数ｆＡＯＭの電気信号を生成する。
【００３６】
分岐部４２は、プローブ光により被測定光ファイバ１００で発生する後方ブリルアン散乱光のストークス成分を、第１波長分離フィルタ３０を経て受け取り、第１光路及び第２光路に２分岐する。
【００３７】
光周波数シフタ部４３は、第１光路に設けられている。光周波数シフタ部４３は、局発電気信号源８３で生成された周波数ｆＡＯＭの電気信号を用いて、第１光路を伝播する光に対して、周波数ｆＡＯＭの周波数シフトを与える。
【００３８】
この構成例では、偏波コントローラ４６は、第２光路に設けられている。偏波コントローラ４６は、偏波制御部２００からの指示により第２光路を伝播する光の偏波を制御する。
【００３９】
また、この構成例では、第２光路に遅延部４８が設けられている。遅延部４８は、第２光路を伝播する光に時間τの遅延を与える。なお、遅延部４８は、第２光路を伝播する光に、第１光路を伝播する光に比べて時間τの遅延を与えればよく、その構成は任意である。例えば、偏波コントローラ４６が遅延器として機能する場合は、遅延器を別途設けなくてもよい。また、いわゆる遅延線で構成することもできる。
【００４０】
合波部５０は、第１光路及び第２光路を伝播する光を合波して合波光を生成する。合波部５０に入射される、第１光路を伝播する光信号Ｅ１（ｔ）、第２光路を伝播する光信号Ｅ２（ｔ−τ）は、それぞれ、以下の（２）（３）式で表される。
【００４１】
Ｅ１（ｔ）＝Ａ１ｅｘｐ｛ｊ（２πｆｂｔ＋２πｆＡＯＭｔ＋φ１）｝   （２）
Ｅ２（ｔ−τ）＝Ａ２ｅｘｐ［ｊ｛２πｆｂ（ｔ−τ）＋φ２｝］    （３）
ここで、Ａ１及びＡ２は、それぞれＥ１（ｔ）及びＥ２（ｔ−τ）の振幅であり、φ１及びφ２は、それぞれＥ１（ｔ）及びＥ２（ｔ−τ）の初期位相である。
【００４２】
受光部６０は、合波光をヘテロダイン検波してビート信号を生成する。受光部６０は、例えばバランス型フォトダイオードとＦＥＴ増幅器を用いて構成される。ヘテロダイン検波により与えられるビート信号Ｉは、以下の式（４）で表される。
【００４３】
Ｉ１２＝２Ａ１Ａ２ｃｏｓ｛２π（ｆＡＯＭｔ＋ｆｂτ）＋φ１−φ２｝  （４）
受光部６０で生成されたビート信号は２分岐され、一方が第１電気信号として位相比較部７０に送られる。また、局発電気信号源８３で生成された電気信号は第２電気信号として位相比較部７０に送られる。
【００４４】
位相比較部７０は、第１電気信号と、第２電気信号とをホモダイン検波して、ホモダイン信号を生成する。ここで、第１及び第２電気信号はいずれも周波数ｆＡＯＭを有するビート信号であるので、これらをホモダイン検波することにより、２πｆｂτの変化が位相差として出力される。ブリルアン周波数ｆｂは、光源１２の発振周波数の揺らぎと被測定光ファイバ１００の歪みの２つの要因によって変化する。しかし、光源１２として周波数安定化レーザを用いることで、被測定光ファイバ１００の歪みによる影響が支配的となる。ここで位相比較部７０はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成されるが、アナログデバイスで構成しても良い。
【００４５】
なお、受光部６０で生成されたビート信号が２分岐された他方は、偏波制御部２００に送られる。
【００４６】
偏波制御部２００は、参照信号用遅延器２０２、第２波長分離フィルタ２０４、光電変換器２０６、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０８、第１アナログーデジタル変換器（ＡＤＣ）２１０、第２ＡＤＣ２１２、減算器２１４、ＦＦＴ２１６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１８と、強度測定器２２０及び制御器２２２を備えて構成される。
【００４７】
第１波長分離フィルタ３０から偏波制御部２００に送られた信号は、参照信号用遅延器２０２、第２波長分離フィルタ２０４、光電変換器２０６、ＬＰＦ２０８、及び、第１ＡＤＣ２１０を経て減算器２１４に送られる。また、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０から偏波制御部２００に送られた信号は、第２ＡＤＣ２１２を経て減算器２１４に送られる。
【００４８】
参照信号用遅延器２０２は、第１ＡＤＣ２１０及び第２ＡＤＣ２１２をそれぞれ経た信号のタイミングを合わせるために用いられる。参照信号用遅延器２０２は、第２光路に設けられる遅延部４８と同様に構成することができる。
【００４９】
第２波長分離フィルタ２０４は、第１波長分離フィルタ３０で、ストークス成分が分離抽出された残留成分から、アンチストークス成分を取り出し、光電変換器２０６に送る。第１波長分離フィルタ３０と第２波長分離フィルタ２０４は、それぞれストークス成分とアンチストークス成分を取り出す点、すなわち、波長帯域が異なるだけで、それ以外は同様に構成することができる。
【００５０】
第２波長分離フィルタ２０４で取り出されたアンチストークス成分は、光電変換器２０６で電気信号に変換され、ＬＰＦ２０８に送られる。
【００５１】
ＬＰＦ２０８は、光強度信号の包絡線の傾き（強度の傾き）を検出する。検出された強度の傾きは、光損失特性を示す参照信号として、第１ＡＤＣ２１０に送られる。
【００５２】
また、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０から偏波制御部２００に送られた信号は、観測信号として第２ＡＤＣ２１２に送られる。
【００５３】
減算器２１４は、第１ＡＤＣ２１０及び第２ＡＤＣ２１２をそれぞれ経た信号を減算する。すなわち、減算器２１４は、観測信号から参照信号を減算することにより、光損失特性を補償する。減算器２１４で減算された観測信号は、ＦＦＴ２１６を経てＢＰＦ２１８に送られる。ＢＰＦ２１８の透過周波数帯は、局発電気信号源８３で生成された電気信号と同一である。
【００５４】
強度測定器２２０は、ＢＰＦ２１８を経て受け取った信号の検波レベル（ピーク強度）を測定する。強度測定器２２０は、電気信号の強度を測定する機能を有していればよく、任意好適な従来周知の構成にすることができる。
【００５５】
制御器２２２は、強度測定器２２０の測定結果に基づいて、ピーク強度が最大となるように偏波コントローラ４６を制御する。なお、制御器２２２は、強度測定器２２０又は偏波コントローラ４６と一体に構成してもよい。
【００５６】
ここでは、受光部６０で生成されたビート信号が２分岐された他方が、偏波制御部２００に送られる例を説明したが、２分岐される箇所はこれに限定されない。受光部６０の前段で２分岐して、一方を受光部６０に送り、他方を偏波制御部２００に送る構成にしてもよい。この場合は、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０から偏波制御部２００に送られた光信号を電気信号に変換する光電変換器が別途設けられる。
【００５７】
この測定装置によれば、光ファイバの光損失特性による傾きを補償することにより、波形劣化を抑制できるので、測定精度が向上する。また、コヒーレント検波に用いられないアンチストークス成分を参照信号に用いるため、余計なパワーロスを生じさせない。また、後方散乱光を参照信号として用いるため、リアルタイムに強度変動が発生する場合にも、光損失特性による傾きを補償できる。
【００５８】
（他の構成例）
上述した実施形態では、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０の２つの光路の一方に、光周波数シフタ部を備える例を説明したが、これに限定されない。例えば、第１光路に、第１周波数ｆ１の周波数シフトを与える第１光周波数シフタ部を設け、第２光路に、第２周波数ｆ２（≠ｆ１）の周波数シフトを与える第２光周波数シフタ部を設けても良い。この場合、局発電気信号源も、第１周波数ｆ１の電気信号を生成するものと、第２周波数ｆ２の電気信号を生成するものと２つ用意すればよい。また、第２電気信号は、これら２つの電気信号の差周波数成分を用いることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    光源部
１２    光源
１４    光パルス発生器
２０    光サーキュレータ
３０    第１波長分離フィルタ
４０    自己遅延ヘテロダイン干渉計
４２    分岐部
４３    光周波数シフタ部
４６    偏波コントローラ
４８    遅延部
５０    合波部
６０    受光部
７０    位相比較部
７２    ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
８３    局発電気信号源
１００    被測定光ファイバ
２００    偏波制御部
２０２    参照信号用遅延器
２０４    第２波長分離フィルタ
２０６    光電変換器
２０８    ＬＰＦ
２１０    第１ＡＤＣ
２１２    第２ＡＤＣ
２１４    減算器
２１６    ＦＦＴ
２１８    ＢＰＦ
２２０    強度測定器
２２２    制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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