(57)【要約】【課題】短時間で精度よく測定を行なうことができる光パルス試験器を実現することにある。【解決手段】被測定光ファイバに第１の測定周期でパルス光を複数回出射し、このパルス光の戻り光を受光部が検出して被測定光ファイバの測定を行なう光パルス試験器に改良を加えたものである。本装置は、受光部からの戻り光のデータを記憶する実測データ記憶部と、パルス光の出射を止め、第１の測定周期よりも短い第２の測定周期で受光部からのデータを記憶するリファレンスデータ記憶部と、このリファレンスデータ記憶部のデータからリファレンス値を求めるリファレンス値演算手段と、このリファレンス値演算手段の求めたリファレンス値で、実測データ記憶部のデータを補正する補正手段とを設けたことを特徴とするものである。【選択図】図１
2008116378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光ファイバに第１の測定周期でパルス光を複数回出射し、このパルス光の戻り光を受光部が検出して前記被測定光ファイバの測定を行なう光パルス試験器において、
前記受光部からの戻り光のデータを記憶する実測データ記憶部と、
パルス光の出射を止め、前記第１の測定周期よりも短い第２の測定周期で前記受光部からのデータを記憶するリファレンスデータ記憶部と、
このリファレンスデータ記憶部のデータからリファレンス値を求めるリファレンス値演算手段と、
このリファレンス値演算手段の求めたリファレンス値で、前記実測データ記憶部のデータを補正する補正手段と
を設けたことを特徴とする光パルス試験器。
【請求項２】
前記被測定光ファイバの測定結果を表示する表示部を有し、
前記第１の測定周期は、前記表示部に表示されるデータ分の時間であることを特徴とする請求項１記載の光パルス試験器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定光ファイバに第１の測定周期でパルス光を複数回出射し、このパルス光の戻り光を受光部が検出して被測定光ファイバの測定を行なう光パルス試験器に関し、詳しくは、短時間で精度よく測定を行なうことができる光パルス試験器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光信号によってデータ通信等を行なう光通信システムでは、光信号を伝送する光ファイバを監視することが重要になっている。そして、光ファイバの敷設、保守等において光パルス試験器（以下、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）と略す）が用いられる。ＯＴＤＲは、ＯＴＤＲの入出射端の測定コネクタから被測定光ファイバに対して繰り返しパルス光を入射し、被測定光ファイバからの反射光および後方散乱光のレベルおよび受光時間を測定することで、被測定光ファイバの断線、損失等の状態を測定する。
【０００３】
図３は、従来のＯＴＤＲの構成を示した図である（例えば、特許文献１参照）。図３において、被測定光ファイバＦ１は、断線、損失等の測定が行なわれる被測定対象の光ファイバである。ＯＴＤＲ１００は、被測定光ファイバＦ１に接続される測定コネクタＣＮを有し、この測定コネクタＣＮからパルス光を被測定光ファイバＦ１に出力し、このパルス光の戻り光（反射光または後方散乱光）が測定コネクタＣＮを介して入力される。
【０００４】
また、ＯＴＤＲ１００は、発光部１０、光カプラ２０、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと略す）３０、受光部４０、記憶部５０、信号処理部６０、表示部７０を有する。発光部１０は、パルス光を出力する。光カプラ２０は、発光部１０からのパルス光をバンドパスフィルタ３０に出力し、被測定光ファイバＦ１からの戻り光を受光部４０に出力する。ＢＰＦ３０は、光カプラ２０と測定コネクタＣＮの間に設けられ、所定の波長帯（発光部１０のパルス光の波長を含む）の光のみを透過する。受光部４０は、光カプラ２０からの光を受光する。記憶部５０は、受光部からのデータを記憶する。
【０００５】
信号処理部６０は、リファレンス値（以下、ＲＥＦ値と略す）演算手段６１、補正手段６２、戻り光演算手段６３を有し、発光部１０のパルス光の出力のタイミングを制御し、記憶部５０のデータを読み出す。ＲＥＦ値演算手段６１は、記憶部５０のデータからＲＥＦ値を求める。補正手段６２は、ＲＥＦ値演算手段６１のＲＥＦ値で、記憶部５０のデータを補正する。戻り光演算手段６３は、補正手段６２の補正データが入力される。表示部７０は、信号処理部６０の処理結果を表示する。
【０００６】
このような装置の動作を説明する。ここで、図４は、戻り光信号の測定結果の一例を示した図である。横軸は測定コネクタＣＮからの距離（受光部４０からの時系列データを距離に変換したもの）であり、縦軸は戻り光の光パワーである。
【０００７】
発光部１０が、信号処理部６０からの指示に従って所定のタイミングでパルス光を出力する。そして、発光部１０から出力されたパルス光が、光カプラ２０、ＢＰＦ３０、測定コネクタＣＮを経て、被測定光ファイバＦ１に入射する。被測定光ファイバＦ１内部では、レイリー散乱が発生し、その一部はパルス光の進行方向とは逆方向に進み後方散乱光としてＯＴＤＲ１００に戻ってくる。また、被測定光ファイバＦ１の接続点で発生するフレネル反射光もＯＴＤＲ１００に戻ってくる。
【０００８】
そして、被測定光ファイバＦ１からの戻り光が、測定コネクタＣＮ、ＢＰＦ３０、光カプラ２０を経て受光部４０に入射する。さらに、受光部４０のＯＥ変換回路（図示せず）が、入射光を、この入射光の光パワーに応じた電気信号（光電流）に変換する。そして、受光部４０のＩＶ変換回路（図示せず）が、光電流を電圧に変換し、受光部４０の増幅回路（図示せず）が、変換した電圧を所望のレベルまで増幅する。
【０００９】
さらに、受光部４０のＡＤ変換回路（図示せず）が、アナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換して時系列順に記憶部５０にデータを格納する。ここで、受光部４０からのデータを実測データとよぶ。なお、戻り光の信号レベルは非常に微弱なのでダイナミックレンジを拡大するため、パルス光を繰り返し（例えば、２＾８〜２＾１８回程度）被測定光ファイバＦ１に出力し、複数回分の実測データを記憶部５０に格納する。
【００１０】
また、実測データは、表示部６０の表示画面に表示する部分（図４中のＡ１）よりも、さらに長い距離分（図４中のＡ０）取得する。なお、図４中のＡ０の範囲が測定周期となる。
【００１１】
図４に示す測定波形例にあるように、被測定光ファイバＦ１は、ＯＴＤＲ１００の測定コネクタＣＮ側の近端（図４の横軸の左端）から遠端に向けた損失をもつため、右下がりの波形を示す。また、被測定光ファイバＦ１の遠端以降は、ＯＴＤＲ１００の受光部４０内の各回路のノイズフロアレベルを表示している。
【００１２】
そして、信号処理部６０のＲＥＦ値演算手段６１が、記憶部５０から複数個の実測データ（図２中のＡ０の部分）を読み出し、同じ距離位置の実測データで加算して平均する。さらに、ＲＥＦ値演算手段６１が、実測データ（同じ距離位置で平均化したもの）のうち、被測定光ファイバＦ１からの戻り光の信号レベルが、受光部４０で生ずるノイズに十分埋もれていると思われる部分（図４中のＡ３）のデータから、基準値としてのＲＥＦ値を求める。なお、ＲＥＦ値を求めるデータを、リファレンスデータ（以下、ＲＥＦデータと呼ぶ）とする。このＲＥＦデータの中央値または平均値がＲＥＦ値となる。そして、求めたＲＥＦ値を、補正手段６２に出力する。
【００１３】
そして、補正手段６２が、記憶部５０から実測データを読み出し、読み出した実測データをＲＥＦ値で減算し、戻り光演算手段６３に出力する。補正手段６２による実測データ全てに対する減算が終了すると、戻り光演算手段６３が、補正後（減算後）の実測データを同じ距離位置で平均し、平均後の実測データのＡ１の部分を表示部７０に表示する。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−３４４４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ＲＥＦ値演算手段６１が、ＲＥＦ値を求め、補正手段６２が、実測データをＲＥＦ値で補正することにより、直線性の改善を図ることができる。
【００１６】
このＲＥＦ値を求める場合、ＲＥＦデータの取得位置Ａ３が、被測定光ファイバＦ１からの戻り光信号の戻ってくる位置（時間帯）に近すぎると、戻り光信号の影響を完全に除去することができない。そのため、戻り光信号の影響が全く無い真のＲＥＦ値と比較すると、ＲＥＦ値が大きくなってしまう。このようなＲＥＦ値を用いて実測データを補正すると過度の補正となり、逆に直線性の劣化（いわゆる、波形の吸い込み現象）を生じ、測定精度が悪くなるという問題があった。
【００１７】
一方、戻り光信号の影響を極力小さくするには、ＲＥＦデータ取得部分Ａ３を、発光部１０のＬＤ（図示せず）の発光タイミングよりも十分長く（被測定光ファイバＦ１からの戻り光信号が戻ってくる時間帯から十分長く）取ればよい。図４においては、画面表示およびＲＥＦデータにも使用しない部分Ａ２のデータを長く取ればよい。
【００１８】
しかしながら、戻り光信号の影響を極力小さくするため、Ａ２の部分を長くすると、１回の測定周期が長くなる。画面表示部分Ａ１に対して部分Ａ２が小さく、１回の測定周期あたりの時間損失が小さいとしても、上述のようにＯＴＤＲ１００は、２＾８〜２＾１８回程度の測定し、これらの平均値を最終的な測定結果としている。つまり、１回ごとの時間損失が小さくとも、最終的な測定結果を得るための全測定時間においては、非常に大きな測定時間の損失になるという問題があった。
【００１９】
そこで本発明の目的は、短時間で精度よく測定を行なうことができる光パルス試験器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１記載の発明は、
被測定光ファイバに第１の測定周期でパルス光を複数回出射し、このパルス光の戻り光を受光部が検出して前記被測定光ファイバの測定を行なう光パルス試験器において、
前記受光部からの戻り光のデータを記憶する実測データ記憶部と、
パルス光の出射を止め、前記第１の測定周期よりも短い第２の測定周期で前記受光部からのデータを記憶するリファレンスデータ記憶部と、
このリファレンスデータ記憶部のデータからリファレンス値を求めるリファレンス値演算手段と、
このリファレンス値演算手段の求めたリファレンス値で、前記実測データ記憶部のデータを補正する補正手段と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記被測定光ファイバの測定結果を表示する表示部を有し、
前記第１の測定周期は、前記表示部に表示されるデータ分の時間であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、パルス光の発光を止めることにより、受光部で生ずるノイズのみのデータを用いてリファレンス値演算手段がリファレンス値を求める。そして、補正手段が、戻り光のデータをリファレンス値で補正する。これにより、戻り光のデータからリファレンスデータを抽出する場合と比較して、無駄なデータの取得を抑えることができる。従って、最終的な測定結果を得るための全測定時間を短縮することができ、短時間で精度よく測定を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図３と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図１において、記憶部５０の代わりに記憶部８０が設けられ、信号処理部６０の代わりに信号処理部９０が設けられる。
【００２３】
記憶部８０は、ＲＥＦデータを記憶するＲＥＦデータ記憶部８１、ＲＥＦ値を記憶するＲＥＦ値記憶部８２、実測データを記憶する実測データ記憶部８３が設けられる。
【００２４】
信号処理部９０は、ＲＥＦ値演算手段９１、補正手段９２、戻り光演算手段９３を有し、発光部１０のパルス光の出力のタイミングを制御し、記憶部８０のデータを読み出す。      
【００２５】
ＲＥＦ値演算手段９１は、ＲＥＦデータ記憶部８１のＲＥＦデータを読み出してＲＥＦ値を求め、求めたＲＥＦ値をＲＥＦ値記憶部８２に格納する。補正手段９２は、ＲＥＦ値記憶部８２のＲＥＦ値で、実測データ８３のデータを補正する。戻り光演算手段９３は、補正手段９３によって補正された実測データが入力される。表示部７０は、信号処理部９０の処理結果を表示する。
【００２６】
このような装置の動作を説明する。ここで、図２は、測定結果の一例を示した図である。横軸は測定コネクタＣＮからの距離（受光部４０からの時系列データを距離に変換したもの）であり、縦軸は光パワーである。また、図２（ａ）は、戻り光信号の測定結果であり、図２（ｂ）は、パルス光が出射されていない状態での測定結果である。
【００２７】
図１に示す装置では、被測定光ファイバＦ１にパルス光を出射し、その戻り光を測定する動作を行なう。その後、パルス光の発光を止めて、ＲＥＦ値を求める動作を行なう。さらに、戻り光の実測データをＲＥＦ値で補正して被測定光ファイバＦを測定する動作を行なう。
【００２８】
まず、被測定光ファイバＦ１にパルス光を出射し、その戻り光を測定する動作から説明する。発光部１０が、信号処理部９０からの指示に従って所定のタイミングでパルス光を出力する。そして、発光部１０から出力されたパルス光が、光カプラ２０、ＢＰＦ３０、測定コネクタＣＮを経て、被測定光ファイバＦ１に入射する。被測定光ファイバＦ１内部では、レイリー散乱が発生し、その一部はパルス光の進行方向とは逆方向に進み後方散乱光としてＯＴＤＲ１００に戻ってくる。また、被測定光ファイバＦ１の接続点で発生するフレネル反射光もＯＴＤＲ１００に戻ってくる。
【００２９】
そして、被測定光ファイバＦ１からの戻り光が、測定コネクタＣＮ、ＢＰＦ３０、光カプラ２０を経て受光部４０に入射する。さらに、受光部４０のＯＥ変換回路（図示せず）が、入射光を、この入射光の光パワーに応じた電気信号（光電流）に変換する。そして、受光部４０のＩＶ変換回路（図示せず）が、光電流を電圧に変換し、受光部４０の増幅回路（図示せず）が、変換した電圧を所望のレベルまで増幅する。
【００３０】
さらに、受光部４０のＡＤ変換回路（図示せず）が、アナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換して時系列順に記憶部８０の実測データ記憶部８３にデータを格納する。なお、戻り光の信号レベルは非常に微弱なのでダイナミックレンジを拡大するため、パルス光を繰り返し（例えば、２＾８〜２＾１８回程度）被測定光ファイバＦ１に出力し、複数回分の実測データを記憶部８３に格納する。
【００３１】
また、画面表示部分のみの実測データを測定するだけなので、図３に示す装置のような部分Ａ２や、ＲＥＦデータ取得部分Ａ３を取得する必要が無い。従って、図２（ａ）に示すように、画面表示部分≒１回分の測定周期（第１の測定周期）となる。
【００３２】
次に、パルス光の発光を止めて、ＲＥＦ値を求める動作を行なう。
所定回数分の実測データの測定が終了すると、信号処理部９０が、発光部１０にパルス光の発光を停止させる。そして、受光部４０が、受光部４０で生ずるノイズのみの実測データをＲＥＦデータとして、ＲＥＦデータ記憶部８１に格納する。発光部１０からパルス光が発光されていないので、図２（ｂ）に示すようにＲＥＦデータ取得部分≒１回分の測定周期（第２の測定周期）となる。
【００３３】
そして、所定回数分のＲＥＦデータをＲＥＦデータ記憶部８１に格納すると、ＲＥＦ値演算手段９１が、ＲＥＦデータ記憶部８１からＲＥＦデータを読み出し、同じ距離位置のＲＥＦデータを加算して平均する。さらに、平均した全ＲＥＦデータの中央値または平均値を求め、求めた中央値または平均値をＲＥＦ値としてＲＥＦ値記憶部８２に格納する。このように、ＲＥＦ値は、受光部４０のノイズフロアレベルに対応する。
【００３４】
次に、戻り光の実測データをＲＥＦ値で補正して被測定光ファイバＦを測定する動作を行なう。
補正手段９２が、ＲＥＦ値記憶部８２からＲＥＦ値を読み出す。そして、補正手段９２が、実測データ記憶部８３から実測データを順番に読み出し、それぞれをＲＥＦ値で減算して補正し、補正した実測データ（以下、補正データ）を戻り光演算手段９３に出力する。そして、戻り光演算手段９３が、同じ距離位置の補正データを加算して平均化する。さらに、戻り光演算手段９３が、パルス光を出力したタイミングと戻り光を受光部４０で受光した時間とから、被測定光ファイバＦ１の距離測定、戻り光の光信号レベル測定を行ない、測定結果を横軸を距離、縦軸を戻り光の光パワー（光信号レベル）として表示部７０に表示する。
【００３５】
このように、パルス光の発光を止め、ＲＥＦ値演算手段９１が、受光部４０で生ずるノイズのみの実測データを用いてＲＥＦ値を求める。そして、補正手段９２が、戻り光の実測データをＲＥＦ値で補正するので、（戻り光の実測データ測定時間）≒（画面表示部分）≒（第１の測定周期）とでき、（ＲＥＦデータ測定時間）≒（第２の測定周期）とできる。つまり、図３に示す装置のように無駄な実測データ（図４中のＡ２の部分）を取得する必要が無い。一般的に、実測データの測定点数は、距離分解能にもよるが２０００点程度必要であるが、ＲＥＦデータは、受光部４０で生ずるノイズを求めるだけなので１００〜１０００点程度で十分である。つまり、（ＲＥＦデータの第１の測定周期）＜（戻り光信号の第２の測定周期）となる。これにより、最終的な測定結果を得るための全測定時間を短縮することができる。従って、短時間で精度よく測定を行なうことができる
【００３６】
また、ＲＥＦデータは、受光部４０で生ずるノイズを求められれば十分なので、ＲＥＦデータの測定回数は、戻り光の実測データの測定回数よりも小さくすることができる。これにより、全測定時間を短縮することができる。
【００３７】
また、戻り光の測定と、ＲＥＦデータの測定とは、分離されているので、ＲＥＦデータの測定までに、所定の時間を空けることもできる。これにより、パルス光の戻り光の影響が全くない状態で、ＲＥＦデータの測定をすることができ、ＲＥＦデータの測定点数、測定回数を更に減少させても十分精度の高いＲＥＦ値を算出することができる。従って、演算量も減り、全測定時間を短縮することができる。
【００３８】
また、従来と同程度の全測定時間で測定する場合、戻り光の測定回数を増やすことができ、平均化処理の加算回数を増やすことができる。これにより、測定のダイナミックレンジを改善することができる。
【００３９】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
ＲＥＦデータの測定及びＲＥＦ値の算出を、戻り光の測定をした後に行なう構成を示したが、ＲＥＦ値を先に算出し、その後、戻り光の測定を行なってもよい。
【００４０】
また、同一の測定条件（測定周期、パルス光の光パワー、測定距離レンジ等の測定条件）で被測定光ファイバＦの繰り返し測定を行なう場合、最終的な測定結果ごとにＲＥＦ値を求めずに、同一のＲＥＦ値を用いて実測データを補正してもよい。これによりＲＥＦ値を求める時間を省略することができるので、さらなる測定時間の短縮ができる。
【００４１】
また、平均化の回数が大きく戻り光の測定時間が非常に長くなる場合、例えば、２＾１８回の測定を行なう場合、２＾９回の測定が終わったところでＲＥＦデータを取得し、２＾１８回の測定が終わったところで再度ＲＥＦデータの取得を行なってもよい。これにより、長時間測定中における測定環境（例えば、温度）の変化による影響を抑えることができる。
【００４２】
そして、補正手段９２が、実測データそれぞれをＲＥＦ値で補正し、その後に同じ距離位置の実測データ同士で平均化する構成を示したが、同じ距離値の実測データ同士で平均化し、平均化した実測データをＲＥＦ値で補正してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の測定結果の一例を示した図である。
【図３】被測定光ファイバを、従来のＯＴＤＲに接続した構成を示した図である。
【図４】図３に示す装置の測定結果の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
４０  受光部
７０  表示部
８１  ＲＥＦデータ記憶部
８３  実測データ記憶部
９１  ＲＥＦ値演算手段
９２  補正手段
Ｆ１  被測定光ファイバ
【図１】
2008116378.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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