(57)【要約】【課題】インパルス応答の測定精度を向上し得る光伝送路測定装置を提供する。【解決手段】所定長の擬似ランダムパルス信号Ｓｐを１周期以上連続して生成可能に形成されたパルス生成部２と、この擬似ランダムパルス信号Ｓｐにおける第１周期の中間の所定ビットからこの擬似ランダムパルス信号Ｓｐに続けて生成される次の第２周期の擬似ランダムパルス信号Ｓｐにおける所定ビットの１つ前のビットまでの所定長の特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓを遅延させて内部遅延パルス信号Ｓ０〜Ｓｎ（内部遅延パルス信号Ｓ０は特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓでもある）として出力する遅延部６と、内部遅延パルス信号Ｓ０〜Ｓｎと戻り信号Ｓｒとの各相互相関を演算して相関係数値Ｄ０〜Ｄｎを求める演算部７と、各相関係数値Ｄ０〜Ｄｎに基づいて光伝送路１０のインパルス応答特性を測定する処理部８とを備えている。【選択図】図１
2008145406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長の擬似ランダムパルス信号を生成するパルス生成部と、前記擬似ランダムパルス信号に基づいてランダム光パルスを生成すると共に光伝送路に射出する光パルス生成部と、前記光伝送路からの前記ランダム光パルスの戻り光を受光して電気信号に変換する光電変換部と、前記擬似ランダムパルス信号を所定時間ずつ遅延させた遅延ランダムパルス信号を生成して出力する遅延部と、前記擬似ランダムパルス信号および前記遅延ランダムパルス信号と前記電気信号との各相互相関を演算して相関係数値を求める演算部と、当該演算部で求めた前記相関係数値に基づいて前記光伝送路のインパルス応答を測定する処理部とを備え、
前記パルス生成部は前記擬似ランダムパルス信号を１周期以上連続して生成可能に形成され、
前記遅延部は、前記パルス生成部によって生成された前記擬似ランダムパルス信号における１つの周期の中間の所定ビットから当該１つの周期に続けて生成した次以降の所定の周期の擬似ランダムパルス信号における前記所定ビットの１つ前のビットまでの前記所定長の特定擬似ランダムパルスを遅延させて前記遅延ランダムパルス信号として出力する光伝送路測定装置。
【請求項２】
所定長の擬似ランダムパルス信号に基づいてランダム光パルスを生成すると共に光伝送路に射出し、前記光伝送路からの前記ランダム光パルスの戻り光を受光して電気信号に変換し、前記擬似ランダムパルス信号および当該擬似ランダムパルス信号を所定時間ずつ遅延させた遅延ランダムパルス信号と前記電気信号との各相互相関を演算して求めた相関係数値に基づいて前記光伝送路のインパルス応答を測定するインパルス応答測定方法であって、
前記擬似ランダムパルス信号を１周期以上連続して生成し、前記擬似ランダムパルス信号における１つの周期の中間の所定ビットから当該１つの周期に続けて生成した次以降の所定の周期の擬似ランダムパルス信号における前記所定ビットの１つ前のビットまでの前記所定長の特定擬似ランダムパルスを遅延させて前記遅延ランダムパルス信号とするインパルス応答測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバなどの光伝送路についてのインパルス応答を擬似ランダムパルス信号を用いて測定する光伝送路測定装置およびインパルス応答測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の測定装置として、特開平９−２６３７６号公報に開示された測定装置が知られている。この測定装置は、擬似ランダムパルス信号を発生するランダムパルス発生器と、ランダムパルス発生器からの擬似ランダムパルス信号を受けてランダム光パルスを発生するランダム光パルス発生器と、ランダム光パルスを伝送する光伝送路からの反射光パルスを検出する反射光検出手段と、ランダムパルス発生器からの擬似ランダムパルス信号を受けて任意の時間遅延させる可変遅延回路と、反射光検出手段からのパルス信号と可変遅延回路からのパルス信号との相互相関を求める相互相関検出器と、相互相関検出器で求めた相関係数値が最大のときの可変遅延回路の遅延時間を入力し光伝送路の障害点を求める距離演算器とを備え、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）として構成されている。
【０００３】
この測定装置によれば、光パルスとして、例えばＰＮ系列（ＰｓｅｕｄｏＮｏｉｓｅ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：擬似雑音系列）信号のような不規則なビット列で構成された擬似ランダムパルス信号で光波を変調させてランダム光パルスを発生させ、光伝送路を伝送させ、可変遅延させた擬似ランダムパルス信号と反射光パルスを光電変換したパルス信号との相互相関をとって、インパルス応答を測定することにより、雑音に埋もれた障害点からの反射光パルスを見い出すことが可能となるため、その障害点の位置、距離を精密に測定することが可能となっている。
【０００４】
具体例を挙げて説明すると、この種の測定装置では、図５に示すように、擬似ランダムパルス信号Ｓｐで光波を変調させて発生させたランダム光パルスＬＰを光伝送路に伝送させると共に、擬似ランダムパルス信号ＳｐをΔｔ×０（＝０），Δｔ×１，Δｔ×２，・・・，Δｔ×ｉ（ｉは０以上の整数），・・・，Δｔ×ｎ（ｎは例えば５００以上の整数）というように所定時間Δｔ（僅かな時間）ずつ遅延させた内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｉ，・・・，Ｓｎを装置内部で生成して、これらの各内部遅延パルス信号と反射光パルス（戻り光）を光電変換したパルス信号（戻り信号）との相互相関を演算する。この場合、この戻り信号Ｓｒには、光伝送路のランダム光パルスＬＰの入射端において反射されたランダム光パルスＬＰに基づく戻り信号Ｓｒ０、光伝送路の終端で反射されたランダム光パルスＬＰ（フレネル反射）に基づく戻り信号Ｓｒｔ、ゴーストに基づく戻り信号Ｓｒｇ、および光伝送路の入射端や終端以外の他の部位で反射されたランダム光パルスＬＰに基づく戻り信号（例えば、入射端から順次離間した各位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・において反射されたランダム光パルスＬＰに基づく戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３・・・）が含まれている。
【０００５】
測定装置では、これらの戻り信号のそれぞれに対して上記の各内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｉ，・・・，Ｓｎとの相互相関が演算される。例えば、光伝送路の入射端および終端での戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒｔのレベルと、ゴーストに基づく戻り信号Ｓｒｇのレベルのみが高くなり、戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２などの光伝送路の他の部位での戻り信号のレベルは低くなるような光伝送路では、信号レベルの高い戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒｔ，Ｓｒｇについては、各内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｉ，・・・，Ｓｎのうちの各戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒｔ，Ｓｒｇと位相の一致する（互いのビット列が一致する）内部遅延パルス信号との演算において相関係数値は大きくなるが、光伝送路の他の部位での信号レベルの低い戻り信号については、これらの戻り信号と位相の一致する内部遅延パルス信号との演算においても相関係数値は小さなものとなる。一方、光伝送路に破断等の障害点が存在しているときには、この障害点において反射されたランダム光パルスに基づく戻り信号のレベルは、その前後の戻り信号のレベルとは異なる特異のものとなる場合があり、このような場合には、この障害点での戻り信号と各内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｉ，・・・，Ｓｎのうちの位相の一致する内部遅延パルス信号との演算で得られた相関係数値も特異な値となる。すなわち、このようにして得られた相関係数値は、戻り信号のレベルに依存したものとなる。
【０００６】
したがって、所定のレベルの戻り信号について、その光伝送路内での発生部位の入射端からの距離については、この戻り信号のレベルに対応する相関係数値が得られた内部遅延パルス信号（この戻り信号と位相の一致する内部遅延パルス信号）の遅延時間に基づいて算出することができる。具体的には、内部遅延パルス信号Ｓｉ（遅延時間：Δｔ×ｉ）と位相が一致した戻り信号の発生部位については、式（Ｖｃ×Δｔ×ｉ／２）で光伝送路の入射端からの距離を求めることができる。ここで、Ｖｃは、ランダム光パルスの光伝送路内での伝搬速度である。また、相関係数値から戻り信号のレベルを求めることもできる。
【特許文献１】特開平９−２６３７６号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の測定装置には、以下の問題点がある。すなわち、この種の測定装置では、上記したように、戻り信号Ｓｒに含まれるすべての戻り信号Ｓｒ０等について、各内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｉ，・・・，Ｓｎとの相互相関が演算されるが、これについて、図６を参照して、戻り信号Ｓｒ０を例に挙げてさらに詳細に説明する。戻り信号Ｓｒ０についての相関係数値は、内部遅延パルス信号Ｓ０の出力期間（内部遅延パルス信号Ｓ０との相互相関対象区間）内に含まれている各戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・と内部遅延パルス信号Ｓ０との相互相関の合計値となる。この場合、ビット列の一致する内部遅延パルス信号Ｓ０との相関係数値が大きくなり、ビット列のずれる他の戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・との相関係数値は小さくなる。
【０００８】
しかしながら、他の戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・については、戻り信号Ｓｒ０と比較して相関係数値は小さな値となるものの、図６に示すように、内部遅延パルス信号Ｓ０と相互相関される区間（内部遅延パルス信号Ｓ０の出力期間）には、擬似ランダムパルス信号の含まれていない区間Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・が存在するため、その相関係数値は、各区間Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・が内部遅延パルス信号Ｓ０の出力期間からはみ出た擬似ランダムパルス信号（区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・に含まれている擬似ランダムパルス信号）で埋められている状態での理想的な相互相関を行ったときの相関係数値と比較して大きな値となる。この結果、内部遅延パルス信号Ｓ０と内部遅延パルス信号Ｓ０の出力期間に含まれている各戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・との各相関係数値の合計値で表される内部遅延パルス信号Ｓ０と戻り信号Ｓｒとの相関係数値も理想的な値とならずに、誤差を含んだ値となる。この誤差は、戻り信号Ｓｒに含まれる戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・についての相関係数値に含まれ、戻り信号Ｓｒ０などのような信号レベルの高い戻り信号の測定についてはそれほど問題とならないが、信号レベルの低い戻り信号の測定においては大きな影響を与えることになる。したがって、従来の測定装置には、光伝送路についてのインパルス応答を高い測定精度（高Ｓ／Ｎ比）で測定するのが困難であるという問題点が存在している。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、インパルス応答の測定精度を向上し得る光伝送路測定装置およびインパルス応答測定方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく請求項１記載の光伝送路測定装置は、所定長の擬似ランダムパルス信号を生成するパルス生成部と、前記擬似ランダムパルス信号に基づいてランダム光パルスを生成すると共に光伝送路に射出する光パルス生成部と、前記光伝送路からの前記ランダム光パルスの戻り光を受光して電気信号に変換する光電変換部と、前記擬似ランダムパルス信号を所定時間ずつ遅延させた遅延ランダムパルス信号を生成して出力する遅延部と、前記擬似ランダムパルス信号および前記遅延ランダムパルス信号と前記電気信号との各相互相関を演算して相関係数値を求める演算部と、当該演算部で求めた前記相関係数値に基づいて前記光伝送路のインパルス応答を測定する処理部とを備え、前記パルス生成部は前記擬似ランダムパルス信号を１周期以上連続して生成可能に形成され、前記遅延部は、前記パルス生成部によって生成された前記擬似ランダムパルス信号における１つの周期の中間の所定ビットから当該１つの周期に続けて生成した次以降の所定の周期の擬似ランダムパルス信号における前記所定ビットの１つ前のビットまでの前記所定長の特定擬似ランダムパルスを遅延させて前記遅延ランダムパルス信号として出力する。
【００１１】
また、請求項２記載のインパルス応答測定方法は、所定長の擬似ランダムパルス信号に基づいてランダム光パルスを生成すると共に光伝送路に射出し、前記光伝送路からの前記ランダム光パルスの戻り光を受光して電気信号に変換し、前記擬似ランダムパルス信号および当該擬似ランダムパルス信号を所定時間ずつ遅延させた遅延ランダムパルス信号と前記電気信号との各相互相関を演算して求めた相関係数値に基づいて前記光伝送路のインパルス応答を測定するインパルス応答測定方法であって、前記擬似ランダムパルス信号を１周期以上連続して生成し、前記擬似ランダムパルス信号における１つの周期の中間の所定ビットから当該１つの周期に続けて生成した次以降の所定の周期の擬似ランダムパルス信号における前記所定ビットの１つ前のビットまでの前記所定長の特定擬似ランダムパルスを遅延させて前記遅延ランダムパルス信号とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の光伝送路測定装置および請求項２記載のインパルス応答測定方法では、生成された擬似ランダムパルス信号における１つの周期の中間の所定ビットからこの擬似ランダムパルス信号に続けて生成される次以降の所定の周期の擬似ランダムパルス信号における所定ビットの１つ前のビットまでの所定長の特定擬似ランダムパルス信号を所定時間ずつ遅延させて戻り信号との相互相関を検出している。したがって、この光伝送路測定装置およびインパルス応答測定方法によれば、光伝送路の各部位からの戻り信号のいずれにも特定擬似ランダムパルス信号に対応するビット列の前後に擬似ランダムパルス信号が含まれているため、各遅延ランダムパルス信号との相互相関に際して、ビットが完全一致とならない状態（位相がずれている状態）であっても理想的な相関係数値を検出することができるため、各遅延ランダムパルス信号と戻り信号との各相関係数値を極めて誤差の少ない状態で検出することができる。したがって、この光伝送路測定装置およびインパルス応答測定方によれば、光伝送路についてのインパルス応答特性の測定精度を十分に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る光伝送路測定装置（以下、「測定装置」ともいう）およびインパルス応答測定方法の最良の形態について説明する。
【００１４】
測定装置１は、図１に示すように、パルス生成部２、光パルス生成部３、分岐部４、光電変換部５、遅延部６、演算部７、処理部８および表示部９を備え、光伝送路１０についての特性（インパルス応答特性）を擬似ランダムパルス信号を用いた本発明に係るインパルス応答測定方法を実行して測定可能に構成されている。したがって、このインパルス応答測定方法については、測定装置１の説明と併せて説明する。
【００１５】
パルス生成部２は、１周期が所定長の擬似ランダムパルス信号Ｓｐを生成すると共に、生成した擬似ランダムパルス信号Ｓｐを１周期以上（本例では２周期）連続して出力し得るように構成されている。擬似ランダムパルス信号Ｓｐとしては、ＰＮ系列信号のＭ系列（Ｍａｘｉｍａｌ  ｌｅｎｇｔｈ  ｌｉｎｅａｒ  ｒｅｃｕｒｒｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、Ｌｅｇｅｎｄｒｅ系列、Ｈａｌｌ系列およびｔｗｉｎ−ｐｒｉｍｅ系列のいずれを使用してもよい。本例では、パルス生成部２は、一例として、ｋ（ｋは４以上の整数。例えば２７）段のシフトレジスタ、およびＥＸＯＲ回路の帰還回路（いずれも図示せず）で構成されて、１周期の符号長が所定長ｑ（＝２ｋ−１）のＭ系列信号を擬似ランダムパルス信号Ｓｐとして出力する。また、パルス生成部２は、１つの周期（第１周期）の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの中間の（途中の）所定ビット（ｍビット。ｍは１００００以上の整数）から、この擬似ランダムパルス信号Ｓｐに続けて生成する次以降の所定の周期（本例では次の第２周期）の擬似ランダムパルス信号Ｓｐにおける所定ビット（上記の第１周期の所定ビットと同じビット位置のビット）の１つ前のビット（（ｍ−１）ビット）までの所定長ｑのビット列を特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓとして出力する（図２参照）。また、本例では、一例として、擬似ランダムパルス信号Ｓｐの１ビット長Ｔｂは、２０ｎｓに設定されている。また、第１周期目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの出力開始から特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓの出力開始までの時間Ｔ０（＝ｍ×Ｔｂ。図２参照）は、例えば、ゴーストに基づく戻り信号Ｓｒｇまでの特性を測定するときには、擬似ランダムパルス信号Ｓｐの生成開始から、ゴーストに基づく戻り信号Ｓｒｇが光伝送路１０の入射端に戻ってくるまでの時間以上の長さに設定する。また、パルス生成部２は、少なくとも後述する内部遅延パルス信号Ｓｎの遅延部６からの出力が完了するまで、第２周期目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐを生成する。
【００１６】
光パルス生成部３は、擬似ランダムパルス信号Ｓｐに基づいて、つまり擬似ランダムパルス信号Ｓｐで光を光変調することによってランダム光パルスＬＰを生成する。また、光パルス生成部３は、生成したランダム光パルスＬＰを分岐部４を介して光伝送路１０内にその一端（入射端）から射出する。一例として、光パルス生成部３は、不図示のレーザー光源を備えて構成されて、このレーザー光源が擬似ランダムパルス信号Ｓｐで直接的にオン／オフ制御（光変調）されることによってランダム光パルスＬＰを出力する。分岐部４は、一例として、方向性結合器で構成されている。また、分岐部４は、光パルス生成部３によって生成されたランダム光パルスＬＰを上記のように光伝送路１０に射出すると共に、ランダム光パルスＬＰの入射に起因して光伝送路１０に発生すると共に光伝送路１０の入射端から射出される戻り光Ｌｒを光電変換部５に出力する。
【００１７】
光電変換部５は、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）などのフォトダイオードを備えて構成されて、戻り光Ｌｒを戻り信号Ｓｒ（本発明における電気信号）に変換して出力する。遅延部６は、遅延時間が同一（Δｔ。一例として２０ｎｓ）に設定されると共に互いに直列に接続された複数（ｎ個）の遅延回路６ａを備えて構成されている。この構成により、遅延部６は、パルス生成部２から出力された特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに基づき、この特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間がゼロ（Δｔ×０＝ゼロ）の内部遅延パルス信号Ｓ０、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間が（Δｔ×１）の内部遅延パルス信号Ｓ１、・・・、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間が（Δｔ×ｉ）の内部遅延パルス信号Ｓｉ、・・・、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間が（Δｔ×（ｎ−１））の内部遅延パルス信号Ｓｎ−１、および特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間が（Δｔ×ｎ）の内部遅延パルス信号Ｓｎを生成して出力する。
【００１８】
演算部７は、同一の構成を備えた複数（ｎ＋１）個の相互相関器７ａを備えて構成されている。これらの相互相関器７ａのうちの１番目の相互相関器７ａは、内部遅延パルス信号Ｓ０と戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出してその相関係数値Ｄ０を出力する。この相関係数値Ｄ０は、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間がゼロの内部遅延パルス信号Ｓ０に基づいて算出されるため、光伝送路１０の入射端での戻り光Ｌｒに基づく戻り信号Ｓｒについての相関係数値となる。また、２番目の相互相関器７ａは、内部遅延パルス信号Ｓ１と戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出してその相関係数値Ｄ１を出力する。この相関係数値Ｄ１は、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間がΔｔの内部遅延パルス信号Ｓ１に基づいて算出されるため、光伝送路１０の入射端から距離（Ｖｃ×Δｔ／２）だけ離間した位置での戻り光Ｌｒに基づく戻り信号Ｓｒについての相関係数値となる。以下、同様にして、各相互相関器７ａは、対応する内部遅延パルス信号と戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出してその相関係数値を出力する。この場合、ｉ番目の相互相関器７ａは、内部遅延パルス信号Ｓｉと戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出してその相関係数値Ｄｉを出力する。この相関係数値Ｄｉは、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対して遅延時間が（Δｔ×ｉ）の内部遅延パルス信号Ｓｉに基づいて算出されるため、光伝送路１０の入射端から距離（Ｖｃ×Δｔ×ｉ／２）だけ離間した位置での戻り光Ｌｒに基づく戻り信号Ｓｒについての相関係数値となる。
【００１９】
処理部８は、演算部７から出力される各相関係数値Ｄ０〜Ｄｎに基づいて測定処理を実行して光伝送路１０のインパルス応答特性を測定する。また、処理部８は、表示データＤｄを出力して測定した光伝送路１０の特性を表示部９に表示させる。
【００２０】
次に、測定装置１の動作について説明する。なお、分岐部４には、測定対象としての光伝送路１０（具体的には光ファイバー）の一端が、他端（終端）が開放された状態で予め接続されているものとする。また、発明の理解を容易にするため、光パルス生成部３での擬似ランダムパルス信号Ｓｐの入力からランダム光パルスＬＰの出力までの遅延時間、光電変換部５での戻り光Ｌｒの入力から戻り信号Ｓｒの出力までの遅延時間、および分岐部４での遅延時間はゼロとする。
【００２１】
この測定装置１では、作動状態において、まず、パルス生成部２が、図２に示すように、１回目（第１周期）の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの生成および出力を開始し、光パルス生成部３が、この擬似ランダムパルス信号Ｓｐに基づいて、１回目（第１周期）のランダム光パルスＬＰの生成を開始すると共に分岐部４への出力を開始する。これにより、分岐部４を介して光伝送路１０に、１回目のランダム光パルスＬＰが入射され始める。
【００２２】
また、パルス生成部２は、１回目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの中間のｍビット（本発明における所定ビット）目からは（先頭のビットの出力開始から時間Ｔ０を経過した時点からは）、光パルス生成部３への出力と共に、遅延部６へも擬似ランダムパルス信号Ｓｐを特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓとして出力し始める。また、パルス生成部２は、１回目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの生成の終了後に、この１回目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐに連続するようにして、１回目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐと同じ符号列の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの２回目（第２周期）の生成を開始して光パルス生成部３に出力すると共に、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓとして遅延部６にも出力する。これにより、光伝送路１０に、２回目（第２周期）のランダム光パルスＬＰが入射され始める。また、パルス生成部２は、特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓについては、２回目の（ｍ−１）ビット目まで出力した後に出力を停止し、一方、擬似ランダムパルス信号Ｓｐについては、一例として２回目の生成が完了した時点で出力を停止する。
【００２３】
遅延部６は、図２に示すように、入力した特定擬似ランダムパルス信号ＳｓをΔｔ×０，Δｔ×１，Δｔ×２，・・・，Δｔ×ｉ，・・・，Δｔ×（ｎ−１），Δｔ×ｎというようにΔｔずつ遅延させた内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｉ，・・・，Ｓｎ−１，Ｓｎを生成して演算部７に出力する。
【００２４】
また、ランダム光パルスＬＰの入射に伴い、光伝送路１０の入射端からは、ランダム光パルスＬＰの入射に起因する戻り光Ｌｒが射出され始める。分岐部４はこの戻り光Ｌｒを光電変換部５に出力し、光電変換部５は、戻り光Ｌｒを戻り信号Ｓｒに変換して出力する。この場合、戻り信号Ｓｒには、図２に示すように、光伝送路１０の入射端において反射されたランダム光パルスＬＰに基づく戻り信号Ｓｒ０、光伝送路１０の終端で反射されたランダム光パルスＬＰ（フレネル反射）に基づく戻り信号Ｓｒｔ、ゴーストに基づく戻り信号Ｓｒｇ、および光伝送路１０の入射端や終端以外の他の部位で反射されたランダム光パルスに基づく戻り信号（例えば、入射端から順次離間した各位置Ｐ１，Ｐ２，・・・において反射されたランダム光パルスに基づく戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，・・・）などが含まれている。
【００２５】
演算部７では、各相互相関器７ａが、内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎのうちの対応する内部遅延パルス信号と戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出してその相関係数値Ｄ０，・・・，Ｄｎを出力する。各相互相関器７ａでの内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎと戻り信号Ｓｒとの相互相関の検出動作について、一例として、１番目の相互相関器７ａを例に挙げて説明する。図３に示すように、内部遅延パルス信号Ｓ０と戻り信号Ｓｒとの相互相関においては、戻り信号Ｓｒに含まれ、かつ内部遅延パルス信号Ｓ０の出力期間内に含まれている各戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・と内部遅延パルス信号Ｓ０との相互相関を検出することになる。この場合、内部遅延パルス信号Ｓ０と、戻り信号Ｓｒ０に含まれているビット列であって特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対応するビット列（斜線を付した部分）とが相互相関器７ａに同一タイミングで入力されるため、互いのビットが完全に一致する結果、その相関係数値は大きな値（数値「２ｋ−１」に戻り信号Ｓｒ０の信号強度（振幅）を乗算した値）となる。
【００２６】
一方、他の戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・については、戻り信号Ｓｒ０に対してそれぞれが遅延しているため、図３に示すように、内部遅延パルス信号Ｓ０と、各戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・に含まれているビット列であって特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対応するビット列（斜線を付した部分）とは、相互相関器７ａにビットずれして入力されるため、互いのビットが完全一致しない結果、その相関係数値は小さな値となる。特に、本例では、同図に示すように、１回目の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの中間のｍビット目から始まる１周期分の擬似ランダムパルス信号を特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓとして、演算部７における相互相関の検出に使用する構成としているため、他の戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・における内部遅延パルス信号Ｓ０と相互相関される各区間（相互相関対象区間）Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・の全域において擬似ランダムパルス信号が存在しており、しかも、この各区間の擬似ランダムパルス信号は、内部遅延パルス信号Ｓ０（特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓ）を構成するビット列を巡回させたものとなっている。したがって、１番目の相互相関器７ａでは、各戻り信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・と内部遅延パルス信号Ｓ０との相互相関が理想的な状態で検出される結果、それらの相関係数値は、Ｍ系列の疑似ランダムパルスをビットずれして相互相関したときの理論上の最低値（数値「−１」に各戻り信号の信号強度（振幅）を乗算した値）となり、各戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３，・・・についての相関係数値の合計値で表される内部遅延パルス信号Ｓ０と戻り信号Ｓｒとの相関係数値Ｄ０に含まれる誤差は極めて小さなものとなる。同様にして、２番目〜ｎ番目の相互相関器７ａにおいても、誤差の極めて少ない状態で、相関係数値Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｎが検出される。
【００２７】
最後に、処理部８が、演算部７から出力される各相関係数値Ｄ０〜Ｄｎに基づいて測定処理を実行して光伝送路１０のインパルス応答特性を測定する。この測定処理では、処理部８は、内部遅延パルス信号Ｓ０に対する各内部遅延パルス信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの遅延時間Δｔ×０，Δｔ×１，Δｔ×２，・・・，Δｔ×ｉ，・・・，Δｔ×ｎに基づいて、各相関係数値Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｉ，・・・，Ｄｎに対応する距離（Ｖｃ×Δｔ×ｉ／２）を算出する。続いて、各相関係数値Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｉ，・・・，Ｄｎと、各相関係数値Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｉ，・・・，Ｄｎに対応する距離とに基づいて、光伝送路１０のインパルス応答特性、具体的には光伝送路１０の入射端からの距離に対する相関係数値の変化の様子を算出（測定）する。これにより、測定処理が完了する。最後に、処理部８は、表示データＤｄを出力して測定結果を図４において太線Ｅ２で示すように表示部９に表示させる。これにより、測定装置１による光伝送路１０のインパルス応答特性の測定が完了する。作業者は、表示部９に表示されている測定結果（インパルス応答特性）を確認することにより、光伝送路１０についてのフレネル反射やレイリー散乱やゴーストなどの発生状況を測定する。
【００２８】
このように、この測定装置１およびこの測定装置１が実行するインパルス応答測定方法では、パルス生成部２によって生成された擬似ランダムパルス信号Ｓｐにおける第１周期の中間のｍビットからこの擬似ランダムパルス信号Ｓｐに続けて生成される次の第２周期の擬似ランダムパルス信号Ｓｐにおけるｍビットの１つ前のビット、つまり（ｍ−１）ビットまでの所定長ｑ（＝２ｋ−１）の特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓを遅延させて生成した各内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎと戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出している。したがって、この測定装置１およびインパルス応答測定方法によれば、戻り信号Ｓｒを構成する光伝送路１０の各部位からの戻り信号（戻り信号Ｓｒ０，Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒｔ，Ｓｒｇなど）のいずれにも特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓに対応するビット列の前後に擬似ランダムパルス信号が含まれているため、各内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎとの相互相関に際して、ビットが完全一致とならない状態（位相がずれている状態）であっても理想的な相関係数値を検出することができるため、各内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎと戻り信号Ｓｒとの各相関係数値Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｎを極めて誤差の少ない状態で検出することができる。したがって、この測定装置１およびインパルス応答測定方法によれば、光伝送路１０についてのインパルス応答特性の測定精度を十分に向上させることができる。
【００２９】
具体的に、光伝送路１０として約５００ｍの光ファイバーについてのインパルス応答特性を、従来の測定装置と本発明に係る測定装置１とで測定した結果を図４に示す。同図において、細線Ｅ１は従来の測定装置で測定した結果を示し、太線Ｅ２は本発明に係る測定装置１で測定した結果を示す。なお、同図では、両装置の測定結果を比較し易いように、測定装置１の測定結果を従来の測定装置の測定結果に対して遠距離方向に若干ずらして表示している。この測定結果によれば、従来の測定装置で測定したインパルス応答特性では、５００ｍ付近のフレネル反射は問題なく測定できているが、ノイズレベルが全体的に上昇しているのが確認できる。これに対して、本発明に係る測定装置１で測定したインパルス応答特性では、ノイズレベルが全体的に低下しているのが確認でき、５００ｍ付近のフレネル反射と共に、従来の測定装置ではノイズに埋もれていて測定できなかった低レベルの信号（例えば、ゴーストやレイリー散乱など）についても測定することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では、遅延部６をｎ個の遅延回路６ａで構成すると共に、演算部７を（ｎ＋１）個の相互相関器７ａで構成した例を挙げて説明したが、遅延部６、演算部７および処理部８をＤＳＰで構成して、特定擬似ランダムパルス信号ＳｓのΔｔずつの遅延処理や、各内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎと戻り信号Ｓｒとの相互相関をソフトウェアで行う構成を採用することもできる。
【００３１】
また、パルス生成部２が擬似ランダムパルス信号Ｓｐを２周期連続して出力し、その内の最初の１周期（第１周期）の擬似ランダムパルス信号Ｓｐのｍビットから、次の１周期（第２周期）の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの（ｍ−１）ビットまでの所定長ｑ（擬似ランダムパルス信号Ｓｐの１周期分の長さ）のビット列を特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓとして出力する例について上記したが、擬似ランダムパルス信号Ｓｐを３周期以上連続して出力し、この内の任意の１つの周期の擬似ランダムパルス信号Ｓｐのｍビットから、この１つの周期に続けて生成する次以降の所定の周期（例えば、１つの周期に続けて生成するｊ番目（ｊは１以上の整数）の周期）の擬似ランダムパルス信号Ｓｐの（ｍ−１）ビットまでの所定長（ｑ×ｊ）のビット列を特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓとして出力する構成を採用することもできる。この構成において、遅延部６は、この所定長（ｑ×ｊ）のビット列で構成される特定擬似ランダムパルス信号Ｓｓを遅延させることにより、各内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎを生成し、演算部７では、各相互相関器７ａが、この内部遅延パルス信号Ｓ０，・・・，Ｓｎのうちの対応する内部遅延パルス信号と戻り信号Ｓｒとの相互相関を検出してその相関係数値Ｄ０，・・・，Ｄｎを出力する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】測定装置１の構成を示す構成図である。
【図２】測定装置１の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】内部遅延パルス信号Ｓ０と戻り信号Ｓｒとの相互相関を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】測定装置１および従来の測定装置の各インパルス応答特性を示す測定結果図である。
【図５】従来の測定装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】従来の測定装置によって行われる内部遅延パルス信号Ｓ０と戻り信号Ｓｒとの相互相関を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  測定装置
２  パルス生成部
３  光パルス生成部
５  光電変換部
６  遅延部
７  演算部
８  処理部
１０  光伝送路
Ｄ０〜Ｄｎ  相関係数値
ＬＰ  ランダム光パルス
ｑ  所定長
Ｓ０〜Ｓｎ  内部遅延パルス信号
Ｓｐ  擬似ランダムパルス信号
Ｓｒ  戻り信号
Ｓｓ  特定擬似ランダムパルス信号
【図１】
2008145406.tif 000003
【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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