(57)【要約】【課題】  ＰＭＤに関する光ファイバ特性を精緻に測定することができる新規な測定方法、光ファイバ線引方法、光ファイバ伝送路構築方法を提供する。【解決手段】  ＢＯＣＤＡにより、被測定光ファイバの長手方向に沿った複数位置でブリルアンゲインスペクトル（ＢＧＳ）を発生させ、前記ＢＧＳの各測定位置でのブリルアンゲイン変動に基づきＰＭＤ特性を算出する。【選択図】  図６
2008216123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＯＣＤＡにより、被測定光ファイバの長手方向に沿った相関ピーク位置でブリルアンゲインスペクトル（ＢＧＳ）を測定し、前記ＢＧＳの各測定位置でのブリルアンゲイン変動に基づき各測定位置におけるＰＭＤ特性を算出することを特徴とする光ファイバのＰＭＤ特性測定方法。
【請求項２】
前記被測定光ファイバ中にブリルアンゲインが極大となる測定基準点が存在するように、前記被測定光ファイバに入射するプローブ光とポンプ光の入射偏波状態を制御することを特徴とする請求項１記載の光ファイバのＰＭＤ特性測定方法。
【請求項３】
前記ブリルアンゲイン変動をフーリエ変換することによりブリルアンゲイン変動周期を算出するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の光ファイバのＰＭＤ特性測定方法。
【請求項４】
前記被測定光ファイバの長手方向における複数の測定位置において、前記ブリルアンゲイン変動によりブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が許容範囲でない場合に、前記各測定位置の間隔を狭めて、前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定することを特徴とする請求項１記載の光ファイバのＰＭＤ特性測定方法。
【請求項５】
前記被測定光ファイバの長手方向における複数の測定位置において、前記ブリルアンゲイン変動によりブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が許容範囲でない場合に、前記許容範囲でない部分に、測定基準点が存在するように、前記被測定光ファイバに入射するプローブ光とポンプ光の入射偏波状態を制御して、前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定することを特徴とする請求項１記載の光ファイバのＰＭＤ特性測定方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法を用いた光ファイバの線引方法であって、揺動線引法により得られた光ファイバサンプルを被測定光ファイバとして、ＢＯＣＤＡにより、前記光ファイバサンプルの長手方向に沿った各測定位置でブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記光ファイバサンプルの揺動周期と前記ブリルアンゲイン変動周期との相関関係に基づき、前記揺動線引法における揺動周期を適宜調整し、前記調整条件で揺動させながら光ファイバを線引することを特徴とする光ファイバの線引方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法を用いた光ファイバの異常個所特定方法であって、布設後の光ファイバを被測定光ファイバとして、ＢＯＣＤＡにより、前記被測定光ファイバの長手方向に沿った各測定区域においてブリルアンゲイン変動周期を測定し、
前記測定されたブリルアンゲイン変動周期と予め設定された第１の許容範囲とを比較し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が前記第１の許容範囲を超えた場合は前記測定区域を異常区域と判定し、
前記異常区域内において、各測定位置の間隔を狭めて前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定し、前記再測定されたブリルアンゲイン変動周期と予め設定された第２の許容範囲とを比較し、前記再測定されたブリルアンゲイン変動周期が前記第２の許容範囲を超えた場合は前記再測定区域を異常個所と特定することを特徴とする光ファイバの異常個所特定方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法を用いた光ファイバ伝送路の構築方法であって、請求項７記載の方法により異常個所と特定された区域を除去した後、前記除去区域を新規な光ファイバに置き換え、前記置き換えた区域の新規な光ファイバを被測定光ファイバとして、請求項７記載の方法により再度異常個所特定を行うことを特徴とする光ファイバ伝送路の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバのＰＭＤ特性測定方法と、それを用いた光ファイバの線引方法、異常個所特定方法、光ファイバ伝送路構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ファイバ通信システムの高速化、長距離化を制限する要因として、光ファイバにおける偏波モード分散（Polarization Mode Dispersion；ＰＭＤ）が知られている。ＰＭＤは光ファイバの複屈折（Birefringence）に起因して、光ファイバを伝搬する二つの直交偏波モード間に群遅延時間差が生じる現象である。
複屈折は、光ファイバコアの非円や、光ファイバに作用する外圧などの非等方的な応力によって、光ファイバ中を伝搬する二つの直交偏波モード成分間の縮退が解け、各モードの屈折率に差が生じる現象であり、複屈折の大きさを表すパラメタである複屈折率（Ｂ）は、次式で表される。
【０００３】
Ｂ＝｜ｎｘ−ｎｙ｜
（ここで、ｎｘ，ｎｙはそれぞれ直交偏波モードの等価屈折率）
【０００４】
光ファイバがある区間内において一様な複屈折を持っている場合、伝搬光は周期的に偏波状態を変えながら伝搬していく。この周期をビート長（ＬＢ）といい、複屈折率（Ｂ）と次の関係にある。
【０００５】
ＬＢ＝λ／Ｂ
（ここで、λは光波長）
【０００６】
前記した光ファイバにおけるコア非円や、光ファイバへの応力は長手方向に一様ではないので、複屈折率やビート長などのＰＭＤ特性分布を、光ファイバの長手方向において測定する技術が必要とされている。
【０００７】
このような要求に対し、ＰＭＤの長手方向分布を測定する技術として、特許文献１にはＰＯＴＤＲ（Polarization Optical Time Domain Refrectometer）が報告されている。しかし、ＰＯＴＤＲにおける距離分解能は一般にｍオーダーであり、短いビート長や短い区間におけるファイバ特性の変化を測定するのには不適である。
【０００８】
また、特許文献２には、ブリルアン散乱を用いたビート長測定技術が開示されている。前記文献に記載された技術は、ブリルアンゲインの測定方式としてＢＯＦＤＡ（Brillouin Optical Frequency Domain Analysis）を採用し、その距離分解能は１．２２ｍおよび５．５ｍであり、これよりも細かいブリルアンゲインの振動、すなわちＰＭＤに関連するビート長等の光ファイバ特性を測定することが難しい。
【０００９】
一方、特許文献３には、ブリルアン散乱を用いたブリルアンゲイン測定法としてＢＯＣＤＡ（Brillouin Optical Correlation Domain Analysis）が開示されている。
ブリルアン散乱とは、光ファイバ中を光（ポンプ光）が伝搬するとき、ポンプ光によって光ファイバ中に音響波が発生し、そのポンプ光と音響波の相互作用により、ポンプ光の一部が低周波数側にシフトされつつ後方に散乱される現象である。ポンプ光と対向伝搬する光（プローブ光）がある場合には、前述の散乱光はプローブ光を増幅する利得となる。石英系ファイバの場合、ポンプ光とプローブ光の周波数差が約１０ＧＨｚのときにこの利得は最大となり、このときにプローブ光が受ける利得をブリルアンゲインと呼ぶ。
ブリルアンゲインは、ポンプ光とプローブ光の相対的な偏波状態にもよって変化する。例えば、光ファイバ内のある位置において、ポンプ光とプローブ光の偏波が一致するときにブリルアンゲインは最大となり、直交するときにブリルアンゲインはゼロとなる。
光ファイバがある区間内において一様な複屈折率を持っている場合、ポンプ光とプローブ光は、ビート長（ＬＢ）を一周期として、周期的に偏波状態を変えながら互いに逆向きに伝搬する。このことから、ブリルアンゲインもファイバ長手方向に周期的な変動を有し、その変動周期（ＬＰ）は次式で表される（図１参照）。
【００１０】
ＬＰ＝ＬＢ／２
【００１１】
【特許文献１】ＵＳ６，７２４，４６９公報
【特許文献２】T. Gogolla et al., 「Distributed Beat Length Measurement in Single-Mode Optical Fibers Using Stimulated Brillouin-Scattering and Frequency-Domain Analysis」, Journal of Lightwave Technol. Vol.18, No.3, pp.320-328 (March 2000)
【特許文献３】特許３６６７１３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記したように、従来のＰＯＴＤＲやＢＯＦＤＡ方式では距離分解能が大きいため、短いビート長や複屈折といった、ＰＭＤに関連する光ファイバ特性を精緻に測定できないという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような従来事情に鑑みて成されたもので、その目的とする処は、ＰＭＤに関する光ファイバ特性を精緻に測定することができる新規な測定方法を提供することにある。また本発明は、ＰＭＤに関する光ファイバ特性に基づいた光ファイバ線引方法、異常個所特定方法を提供し、さらに、ＰＭＤに関する光ファイバ特性に基づいた光ファイバ伝送路構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上の目的を達成するために、本発明者は、前述したＢＯＣＤＡに着目し、同方式によって測定されたブリルアンゲイン長手方向分布を用いることで、高い距離分解能（ｃｍオーダー）をもって、光ファイバの各測定位置または各区間におけるブリルアンゲインの長手変動周期からビート長および複屈折率の分布を測定することができ、ＰＭＤに関する光ファイバ特性の測定に極めて有用であることを知見し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
すなわち、本願第一発明は、ＢＯＣＤＡにより、被測定光ファイバの長手方向に沿った相関ピーク位置でブリルアンゲインスペクトル（ＢＧＳ）を測定し、前記ＢＧＳの各測定位置でのブリルアンゲイン変動に基づき各測定位置におけるＰＭＤ特性を算出することを特徴とする光ファイバのＰＭＤ特性測定方法である。
【００１６】
本発明では、ＢＯＣＤＡ（Brillouin Optical Correlation Domain Analysis）を用いることにより、１０ｃｍ以下という高い距離分解能で光ファイバ内のブリルアンゲインを測定し、前記測定値に基づいて、ＰＭＤに関する光ファイバ特性を測定または算出することができる。
【００１７】
ＰＭＤに関する他の光ファイバ特性としては、偏波結合がある光ファイバにおける結合長や、揺動線引を行ったファイバにおける揺動周期がある。これらについても、ブリルアンゲインの長手方向の変化から測定することができる。特に、ＰＭＤ低減に効果のある揺動周期はビート長よりも短いため、本発明のような距離分解能の高い測定技術（ＢＯＣＤＡ）が適している。
【００１８】
ＢＯＣＤＡの測定原理を図２に示す。ＢＯＣＤＡでは、所定の変調周波数で周波数変調された連続光（ポンプ光）と、中心周波数がポンプ光より低く、かつ所定の変調周波数で周波数変調された連続光（プローブ光）とを光ファイバの両端からそれぞれ入射し、対向伝搬させる。
このとき、ポンプ光およびプローブ光の少なくとも一方は、偏波コントローラにより入射偏波状態を制御されていてもよい。このようにすることで、測定対象区間におけるブリルアンゲインの振動をより明確に観測することができる。
光ファイバ内には、ポンプ光とプローブ光の相関が高まる位置（相関ピーク位置）が周期的に存在する。
相関ピーク位置（位置ａ）では、ポンプ光とプローブ光の周波数は同期して振動しており、その周波数差は常に一定となるので、プローブ光は、本来のブリルアンゲインを受ける。一方、相関の低い位置（位置ｂ）ではポンプ光とプローブ光の周波数差が絶えず変動しているため、プローブ光はブリルアンゲインをほとんど受けない。
【００１９】
このことを利用すると、測定対象区間内に、ポンプ光とプローブ光の光路差が非零の相関ピークを一つだけ生じさせ、ブリルアンゲインを受けたプローブ光を観測することにより、相関ピーク位置におけるブリルアンゲインを測定することができる。
【００２０】
ポンプ光とプローブ光への周波数変調の変調周波数や位相差を変更することで、相関ピーク位置すなわちブリルアンゲイン測定位置を変更することができる。光ファイバの長手方向に亘って測定位置を変えながらブリルアンゲイン測定を行うことで、ブリルアンゲインの長手方向の変化（ブリルアンゲインの振動の様子）を測定することができる。
本発明ではこの測定位置の設定を従来の技術より精緻にできることに特徴がある。本発明は距離分解能において優れているからである。
【００２１】
ポンプ光・プローブ光に施す周波数変調の変調周波数をｆｍ、変調振幅をΔｆとすると、ＢＯＣＤＡの距離分解能Δzは次式で表される。
【００２２】
【数１】
2008216123.tif 000003
【００２３】
ここで、Ｖｇ，ΔνＢはそれぞれ光ファイバ中の光の群速度、ブリルアンスペクトル線幅である。例えば、ｆｍ＝２０．１ＭＨｚ、Δｆ＝２．７４ＧＨｚ、ΔνＢ＝２５．５ＭＨｚとすると、距離分解能Δｚは１．５ｃｍ程度であり、本発明ではｃｍオーダーの距離分解能を有することになる。
【００２４】
ブリルアンゲインは、ポンプ光とプローブ光の周波数差νに依存し、次式で表されるスペクトルを持つ。
【００２５】
【数２】
2008216123.tif 000004
【００２６】
ここで、ｇ０、νＢ、ΔνＢはそれぞれ最大ゲイン、ブリルアン周波数シフト、ブリルアンスペクトル線幅である。
【００２７】
ポンプ光とプローブ光の周波数差をνＢに設定すると、測定されるブリルアンゲインは最大となるので、各測定位置におけるブリルアンゲインの変化が測定しやすくなるため、よりよい。石英系ファイバの場合νＢは９〜１２ＧＨｚ程度である。また、νＢは、光ファイバ中の音速をパラメーターにもつ結果、光ファイバに加わる歪、温度によって変動するので、想定されるνＢの周りで周波数差を掃引して、最大となるブリルアンゲインを測定してもよい。
【００２８】
ポンプ光またはプローブ光の少なくともいずれか一方の入射偏波状態を制御することにより、被測定光ファイバ中にブリルアンゲインが極大となる測定基準点が存在するように、ポンプ光とプローブ光の相対的な偏波状態を制御する。若しくは、ブリルアンゲイン振動の振幅が最大となる測定基準点が存在するように偏波状態を制御する。このような測定基準点を測定位置とすることで、ブリルアンゲインの変動の様子を捉えることが容易になるからである。
例えば、偏波コントローラの制御により、プローブ光および／またはポンプ光の入射偏波状態を制御することができる。
ここで、入射偏波状態とは、光ファイバの直交偏波モードに対する入射角（ＰＣ２の偏光子により制御）と、直交偏波モード成分間の位相差（ＰＣ２の波長板により制御）で決まる。
また、ポンプ光・プローブ光の入射偏波状態として、複数の偏波状態（例えば、それぞれ０度、４５度、９０度の入射角差を持つ直線偏波、および／または円偏波）を用いて測定・解析を行うことにより、ポンプ光・プローブ光のストークスパラメータの長手分布を求めることができる。
【００２９】
ブリルアンゲイン変動をフーリエ変換することによりブリルアンゲイン変動周期を算出することができる。
すなわち、ブリルアンゲイン変動からゲイン変動周期（ＬＰ）を算出することができ、フーリエ変換は通常、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によりパソコン上で実行される。ＦＦＴは文献（Press, et al., 「Numerical Recipes in C, Second Edition」, Chapter12, Cambridge University Press.）により公知であり、その手順について簡単に説明すれば、(1)まず、被測定光ファイバにおける測定位置を含む所定区間の連続するデータＮ個を抽出し、(2)次に、データＮ個を用いて高速フーリエ変換を行ってスペクトル波形を得、(3)スペクトル波形がピークとなる周波数［１／ｍ］がその区間における１／Ｌｐに相当する。(4)そして、データを抽出する区間を少しずつずらして前記(1)〜(3)を繰り返すことで、(5)被測定光ファイバの各測定位置における長手方向のゲイン変動周期ＬＰ（または１／ＬＰ）の分布を得る（図３参照）。このＬＰからＰＭＤ特性を求めることができるのは前述の通りである。このときのＬＰと測定位置の対応は種々考えられるが、例えば、Ｎ個のデータのＮ／２番目の測定位置とＬＰが対応するものとすればよい。
【００３０】
前記以外の各測定位置のＬＰの求め方として、例えば、一周期を一区間としてそれぞれのＬＰを測定する方法、測定位置の周りの所定区間内のＬＰ平均値を測定する方法などをあげることができる。
【００３１】
被測定光ファイバの長手方向における複数の測定位置において、ブリルアンゲイン変動によりブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が許容範囲でない場合（例えば、ブリルアンゲイン変動周期の全長平均の半分以下の場合）に、各測定位置の間隔を狭めて、前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定するとよい。ブリルアンゲインが許容範囲でない箇所をより精緻に特定するためである。
【００３２】
被測定光ファイバの長手方向における複数の測定位置において、前記ブリルアンゲイン変動によりブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が許容範囲でない場合に、前記許容範囲でない部分に、前記測定基準点が存在するように、前記被測定光ファイバに入射するプローブ光とポンプ光の入射偏波状態を制御して、前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定するとよい。極大とすることで基準位置を認識しやすくなり、正確にブリルアンゲインを測定できるからである。なお、認識しやすい点を基準位置としてもよい。
ブリルアンゲインが極大となる測定位置が存在するように、前記被測定光ファイバに入射するプローブ光とポンプ光の入射偏波状態を制御するには、例えば、偏波コントローラによりプローブ光および／またはポンプ光の偏波状態を制御すればよい。
【００３３】
また本願発明は、前述したＰＭＤ特性測定方法の有効利用法の一つとして、揺動線引法により得られた光ファイバサンプルを被測定光ファイバとして、ＢＯＣＤＡにより、前記光ファイバサンプルの長手方向に沿った各測定位置でブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記光ファイバサンプルの揺動周期と前記ブリルアンゲイン変動周期との相関関係に基づき、前記揺動線引法における揺動周期を適宜調整し、前記調整条件で揺動させながら光ファイバを線引する発明を包含する。
揺動周期の調整とは、例えば、光ファイバの揺動線引工程におけるファイバの捻回速度、反転周期、反転時の反転のさせ方など、この種分野において通常行われている各種調整手段をいう。
【００３４】
また本願発明は、前述したＰＭＤ特性測定方法の有効利用法の一つとして、布設後の光ファイバを被測定光ファイバとして、ＢＯＣＤＡにより、前記被測定光ファイバの長手方向に沿った各測定区域においてブリルアンゲイン変動周期を測定し、
前記測定されたブリルアンゲイン変動周期と予め設定された第１の許容範囲とを比較し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が前記第１の許容範囲を超えた場合は前記測定区域を異常区域と判定し、
前記異常区域内において、各測定位置の間隔を狭めて前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定し、前記再測定されたブリルアンゲイン変動周期と予め設定された第２の許容範囲とを比較し、前記再測定されたブリルアンゲイン変動周期が前記第２の許容範囲を超えた場合は前記再測定区域を異常個所と特定することを特徴とする光ファイバの異常部分測定方法を包含する。たとえば第１の許容範囲は再測定の基準であり、第２の許容範囲は異常の判定基準である。これにより、布設された光ファイバであっても異常区域を迅速且つ精緻に特定できる。
【００３５】
また本願発明は、前記方法の有効利用法の一つとして、前記異常部分測定方法により異常部分と特定された箇所を除去した後、前記除去部分を新規な光ファイバに置き換え、前記置き換えた部分の新規な光ファイバを被測定光ファイバとして、前記異常部分測定方法により再度異常測定を行うことを特徴とする光ファイバ伝送路の構築方法を包含する。これにより、布設された光ファイバであっても異常区域の除去ができると共に、新規な光ファイバに置き換えて、光ファイバで構成される光ファイバ伝送路のＰＭＤ特性についての品質を維持できる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明は、ＢＯＣＤＡを用いてブリルアンゲインの分布を測定することにより、高い距離分解能をもって、短いビート長（または揺動周期、結合長）や短い区間内の光ファイバ特性変化を観測し、光ファイバにおけるＰＭＤ特性を測定、算出することができる。また、ＢＯＣＤＡによりポンプ光・プローブ光の相対的な偏波状態を制御することにより、ブリルアンゲインの長手方向変化をより明確に観測し、ＰＭＤ特性をより適正に測定することができる。さらに、当該技術を用いて、光ファイバの線引（製造）工程や、布設後の光ファイバにおける異常個所の発見、除去にも応用することが出来るなど、多くの効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態の数例を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係る光ファイバのＰＭＤ特性測定方法を実施する測定装置の一例を図４に示す。前記装置の光源は、レーザダイオード（ＬＤ）２と波形発生器１から構成される。波形発生器１により、ＬＤ２への印加電流を正弦波状に変調することにより、周波数変調された連続光を出力する。光源からの出力光は3ｄＢカプラ３により分岐される。
【００３８】
一方の光は、位相変調器４によって約１０ＧＨｚのマイクロ波で位相変調して、サイドバンドを生成する。偏波コントローラ1（ＰＣ１）５は、位相変調器４においてサイドバンド成分が最も効率よく生成されるように調整される。低周波側第一番目のサイドバンド成分は、アイソレータ（ＩＳＯ）６を通過した後、プローブ光として被測定光ファイバ７の一端から入射される。
【００３９】
3ｄＢカプラ３で分岐された他方の光は、ポンプ光として用いられる。偏波コントローラ2（ＰＣ２）８を通過した後、強度変調器９を通過する。強度変調器９では周期的にゲートの開閉が行われる。通過したポンプ光成分は、ファイバディレイ１０を通過する。これは、被測定光ファイバ７内で、ポンプ光とプローブ光の光路差が非零の相関ピークを生じさせるために光路差を調整するものである。ポンプ光は光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ）１１で強度を増幅されたあと、アイソレータ１２、サーキュレータ１３を介して被測定光ファイバ７の他端から入射される。
【００４０】
ポンプ光とプローブ光の相対的な偏波状態は偏波コントローラ2（ＰＣ２）８によりポンプ光の入射偏波状態を制御して行われる。
光源への周波数変調の変調周波数は、被測定光ファイバ７内の所定の測定位置と相関ピーク位置が一致するように設定されており、主に相関ピーク位置においてプローブ光がポンプ光よりブリルアンゲインを得る。
ブリルアンゲインを得たプローブ光は、ポンプ光入射端より出射され、サーキュレータ１３により取り出される。
取り出されたプローブ光は、光フィルタ１４によって余分な成分を除去された後、フォトディレクタ（ＰＤ）１５により電気信号に変換される。ロックインアンプ（ＬＩＡ）１６では、強度変調器９と同期した同期検出を行うことにより、プローブ光が得たブリルアンゲインを測定する。
【００４１】
そして、次の測定位置に相関ピーク位置を設定し、同様にブリルアンゲインを測定する。これを各測定位置で繰り返すことで、ブリルアンゲインの長手方向の分布を測定することができる。このようにして得られたブリルアンゲインの長手方向の分布測定結果は解析部１７に送られる。
解析部１７は、その一部もしくは全部を、コンピュータや専用回路などのハードウエア資源、コンピュータ・プログラムなどのソフトウエア資源で実現されるもので、ロックインアンプ（ＬＩＡ）１６から入力されるブリルアンゲイン測定値および各測定位置でのブリルアンゲイン変動に基づき、後述の如くＰＭＤ特性を算出し得るよう構成される。
【００４２】
なお、ポンプ光とプローブ光は、別々のＬＤを用いて発生させることもできる。また、一つのＬＤの発振周波数を矩形波状に変調することにより、ポンプ光・プローブ光を交互に発生させることもできる。
また、前記偏波コントローラ2（ＰＣ２）は、入射ポンプ光の偏波状態を制御することにより、光ファイバ中のポンプ光の偏波状態の制御を行うものであるが、光ファイバ中のポンプ光とプローブ光の相対的な偏波状態の制御のため、もう一つ偏波コントローラ（ＰＣ３）を設置して、入射プローブ光の偏波状態を制御してもよい。その場合、例えば、位相変調器４の後のＩＳＯ６と被測定光ファイバ７の間に設置するとよい（図４参照）。
【００４３】
図５に、図４の測定装置を用いたブリルアンゲイン測定結果の一例を示す。
ここでは、被測定光ファイバ７の一部が半径１５ｍｍの円状に巻かれたものとし、複屈折は、曲げによって誘起される複屈折が支配的であり、偏波結合は起こっていない。
図５中の四角ポイントのデータと三角ポイントのデータはそれぞれ、位置０ｍ（Ｐosition ０ｍ）を測定基準点として、この測定基準点におけるブリルアンゲインが各々極大、極小となるようにポンプ光の入射偏波状態を前記偏波コントローラ2（ＰＣ２）８により制御した時の結果である。
【００４４】
解析部１７では、前記（段落００２９）のようにして得られたブリルアンゲイン変動周期からビート長および複屈折率を算出する。図５の場合、ブリルアンゲインの変動周期ＬＰは３２ｃｍと観測され、ビート長ＬＢは６４ｃｍ（ＬＢ＝２ＬＰ）、複屈折率Ｂは２．４×１０−6（Ｂ＝λ／ＬＢ）と求められる。
【００４５】
以下、図４の装置を用いた本発明に係るＰＭＤ特性測定の手順の数例を、図６〜図１０に基づき説明する。
【００４６】
（実施例１：図６）
まず、ＢＯＣＤＡにより、被測定光ファイバの長手方向に沿った複数位置でＢＧＳを発生させ、前記ＢＧＳの各測定位置でのブリルアンゲイン変動に基づきＰＭＤ特性を算出するＰＭＤ特性測定方法の実施の一例について、図６を参照しながら説明する。
区間制御ステップ（Ｓ１）：まず、被測定光ファイバ７の全長、または、被測定光ファイバ７における一定区間を測定区間に設定する。
位置制御ステップ（Ｓ２）：次に、波形発生器１において、光源への周波数変調の変調周波数を制御することにより、相関ピーク位置すなわち測定位置を測定区間内に設定する。
ブリルアンゲイン測定ステップ（Ｓ３）：相関ピーク位置においてプローブ光が得るブリルアンゲインを測定する。
測定完了確認ステップ（Ｓ４）：Ｓ１で設定した測定区間内における、Ｓ２で設定した各測定位置での測定が完了すれば、解析部１７での解析ステップへ移る。測定が未了であれば、次の測定位置に相関ピーク位置が一致するよう設定し、引き続きブリルアンゲイン測定を行う。
解析ステップ（Ｓ５）：前記各測定位置において得られたブリルアンゲイン測定結果を解析部１７で解析し、ブリルアンゲイン変動周期、およびＰＭＤ特性（ビート長、複屈折率など）を算出すると共に、各測定位置におけるＰＭＤ特性の良否判定などを行う。
出力ステップ（Ｓ６）：前記解析ステップで得られた各測定位置でのブリルアンゲイン変動周期、ＰＭＤ特性、ＰＭＤ特性の良否判定結果を出力し測定を終了する。
【００４７】
（実施例２：図７）
次に、前記実施例１において、被測定光ファイバ中にブリルアンゲインが最大利得となる測定基準点が存在するように、被測定光ファイバに入射するプローブ光とポンプ光の入射偏波状態を制御する場合の実施例に関し、図７を参照しながら説明する。
区間制御ステップ（Ｓ１０）：まず、被測定光ファイバ７の全長、または、被測定光ファイバ７における一定区間を測定区間に設定する。
測定基準点設定ステップ（Ｓ１１）：次に、前記測定区間内の所定の一ヶ所を測定基準点（測定位置）に設定する。
偏波状態設定ステップ（Ｓ１２）：ポンプ光またはプローブ光の少なくとも一方の入射端に挿入された偏波コントローラ（図４におけるPC2、PC3）により、ポンプ光またはプローブ光の入射偏波状態を変化させることにより、測定基準点における相対的な偏波状態を適宜に制御する。例えば、測定基準点において、ブリルアンゲインが極大となるように偏波状態を制御する。若しくは、測定基準点付近において、ブリルアンゲインの振動の振幅が最大となるように偏波状態を制御する。
以下、ステップ１３（Ｓ１３）〜ステップ１７（Ｓ１７）は前記実施例１におけるステップ２（Ｓ２）〜ステップ６（Ｓ６）と同様の為、重複する説明を省略する。
【００４８】
（実施例３：図８）
次に、被測定光ファイバの長手方向における複数の測定位置において、ブリルアンゲイン変動によりブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が許容範囲でない場合に、各測定位置の間隔を狭めて、前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定する場合、および、測定されたブリルアンゲイン変動周期が許容範囲でない場合に、前記許容範囲でなかった測定部分に、ブリルアンゲインが極大となる測定位置が存在するように、前記被測定光ファイバに入射するプローブ光とポンプ光の入射偏波状態を制御して、前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定する場合の実施例に関し、図８を参照しながら説明する。
【００４９】
区間制御ステップ（Ｓ２０）：まず、被測定光ファイバ７における測定区間を適宜長さ、例えば１００ｍに設定し、および、サンプリング間隔（測定間隔）を例えば１ｍに設定する。
次のステップ２１（Ｓ２１）〜ステップ２６（Ｓ２６）までは、前記実施例２におけるステップ１１（Ｓ１１）〜ステップ１６（Ｓ１６）と同様の為、重複する説明を省略する。
異常判断ステップ（Ｓ２７）では、解析ステップ（Ｓ２６）において算出されたブリルアンゲイン変動周期が、一定であるか否かまたは異常ありか否かを判断し、一定でないまたは異常ありと判断された場合は、次の区間制御ステップ（Ｓ２９）に進む。
異常判断ステップ２７における判断は、次のように行う。すなわち、例えば、標準的なシングルモードファイバの場合、ビート長は１０ｍ程度なので、ブリルアンゲイン変動周期は５ｍ程度になる。ゲイン変動周期が５ｍから所定の値（第１の許容範囲：例えば２．５ｍ）以上離れているときは、一定でない又は異常ありと判断する。
ブリルアンゲイン変動周期が一定であるまたは異常なしと判断された（第１の許容範囲以上離れていない）場合は、出力ステップ（Ｓ２８）へ進み、Ｓ２６で解析されたＰＭＤ特性を出力して、測定を終了する。
【００５０】
区間制御ステップ（Ｓ２９）では、測定する区間を例えば１０ｍ程度、およびサンプリング間隔（測定間隔）を例えば１０ｃｍに狭めて再設定する。
測定基準点設定ステップ（Ｓ３０）では、異常があった区間内で測定基準点を再設定する。
偏波状態設定ステップ（Ｓ３１）では、ポンプ光またはプローブ光の少なくともいずれか一方の偏波状態を制御することにより、Ｓ３０で再設定した測定基準点において、ブリルアンゲインが極大となるように偏波状態を制御する。または、測定基準点付近において、ブリルアンゲインの振動の振幅が最大となるように偏波状態を制御する。但し、このステップ（Ｓ３１）は必ずしも無くてもよい。
ステップ３２（Ｓ３２）〜ステップ３４（Ｓ３４）は、前記した位置制御ステップ（Ｓ２３）〜測定完了確認ステップ（Ｓ２５）と同様の為、重複する説明を省略する。
検出ステップ（Ｓ３５）では、ゲイン測定ステップ（Ｓ３３）で測定されたブリルアンゲイン測定値からゲイン振動周期を算出し、異常のある箇所を検出する。
出力ステップ（Ｓ３６）では、Ｓ３５での検出結果を元に、異常箇所の詳細な位置と前記異常箇所におけるＰＭＤ特性値を出力し、測定を終了する。
【００５１】
（実施例４：図９）
次に、前述したＰＭＤ特性測定方法の利用法の一つとして、揺動線引法により得られた光ファイバサンプルを被測定光ファイバとし、ＢＯＣＤＡにより、前記光ファイバサンプルの長手方向に沿った各測定位置でブリルアンゲイン変動周期を測定し、前記光ファイバサンプルの揺動周期とブリルアンゲイン変動周期との相関関係に基づき、揺動線引法における揺動周期を適宜調整し前記調整条件で揺動させながら光ファイバを線引する方法の一例を、図９を参照しながら説明する。
【００５２】
まず、公知の揺動線引法により所定長さの光ファイバサンプルを作製し、このサンプルを被測定光ファイバとする工程について説明する。線引開始に際し、まず、揺動条件設定を行う（Ｓ４０）。ここで、揺動条件としては、線引される光ファイバの捻れ量、捻れ周期などをあげることができる。
設定した揺動条件で線引を行い（Ｓ４１）、得られた光ファイバのうち、例えば５０ｍ程度を測定サンプルとして採取する（Ｓ４２）。
この測定サンプルを用いて、実施例２における前述のＳ１０〜Ｓ１５と同様の工程（Ｓ４３〜Ｓ４８）によりブリルアンゲイン測定を行い、解析部１７において、ブリルアンゲインの振動パターンから実際の光ファイバの揺動パターンを解析する（Ｓ４９）。そして、その解析結果を出力し（Ｓ５０）、その出力結果に基づき揺動条件の良否判断を行う（Ｓ５１）。
良判断であれば、その条件で揺動線引を行い（Ｓ５２）、否判断であれば、Ｓ４０に戻って揺動条件を再設定して、再度Ｓ４１以降のステップを順次実施する。
【００５３】
（実施例５：図１０）
次に、前述したＰＭＤ特性測定方法の利用法の一つとして、布設後の光ファイバの異常個所特定方法について、図１０を参照しながら説明する。
この例においては、布設後の光ファイバを被測定光ファイバとして、ＢＯＣＤＡにより、被測定光ファイバの長手方向に沿った各測定区域においてブリルアンゲイン変動周期を測定し、測定されたブリルアンゲイン変動周期と予め設定された第１の許容範囲（例えば２．５ｍ以上）とを比較し、前記測定されたブリルアンゲイン変動周期が前記第１の許容範囲を超えた場合は前記測定区域を異常区域と判定する。
そして、その異常区域内において、各測定位置の間隔を狭めて前記ブリルアンゲイン変動周期を再測定し、前記再測定されたブリルアンゲイン変動周期と予め設定された第２の許容範囲（例えば１．５ｍ以上）とを比較し、前記再測定されたブリルアンゲイン変動周期が前記第２の許容範囲を超えた場合は前記再測定区域を異常個所１００と特定する。
このようにして、異常個所１００と特定された区域の光ファイバを除去した後、この除去区域を新規な光ファイバに置き換え、さらに、置き換えた区域の新規な光ファイバを被測定光ファイバとして、前述の方法により再度異常個所の有無について測定を行う。
【００５４】
図１０（ａ）では布設後の光ファイバが地中埋設ケーブルである場合を示し、（ｂ）、（ｃ）では架空ケーブルである場合を示す。いずれの場合も、図示するように、光ファイバ中をポンプ光とプローブ光が対向伝搬するＢＯＣＤＡを利用して、前述のＰＭＤ特性測定を行うことで、前記異常個所を特定することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は前記図示例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において各種の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ブリルアン散乱を用いたビート長測定の原理を示す説明図。
【図２】ＢＯＣＤＡの測定原理を示す概念図。
【図３】ブリルアンゲイン変動からのゲイン変動周期（ＬＰ）の算出の原理を示す説明図。
【図４】本発明の方法を実施する装置の一例を示す模式図。
【図５】図４の装置を用いたブリルアンゲイン測定結果の一例を示すグラフ。
【図６】本発明の実施形態の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施形態の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施形態の一例を示すフローチャート。
【図９】本発明の実施形態の一例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施形態の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１： 波形発生器
２：レーザダイオード（ＬＤ）
４：位相変調器
５：偏波コントローラ（ＰＣ１）
７：被測定光ファイバ
８：偏波コントローラ（ＰＣ２）
１７：解析部
１００：異常個所
【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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