(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに光パルスを入射し、戻り光の時間的変化を測定する光パルス試験器であって、
異なるパルス幅の光パルスで得られたそれぞれの測定波形について、近距離側から有効領域を設定し、より短いパルス幅の光パルスで得られた測定波形の有効領域が優先されるように合成ラインを設定し、設定された合成ラインでそれぞれの測定波形をつなぎ合わせて合成波形を生成する合成波形生成部と、
前記合成波形に基づいて、前記光ファイバに関するイベントを検出するイベント検出部と、
前記合成波形と検出されたイベントとを表示する表示制御部とを備え、
前記合成波形生成部は、測定波形の光パワーの大きさに基づいて測定波形の有効領域を設定することを特徴とする光パルス試験器。
【請求項２】
前記合成波形生成部は、ユーザから前記合成ラインの変更操作を受け付けると、変更された合成ラインでそれぞれの測定波形をつなぎ合わせて合成波形を生成することを特徴とする請求項１に記載の光パルス試験器。
【請求項３】
前記イベント検出部は、合成波形が生成される都度、イベントを再検出することを特徴とする請求項２に記載の光パルス試験器。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記検出されたイベントをアイコン形式で表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光パルス試験器。
【請求項５】
光ファイバに光パルスを入射し、戻り光の時間的変化を測定する光パルス試験器であって、
異なるパルス幅の光パルスで得られたそれぞれの測定波形について、近距離側から有効領域を設定し、より短いパルス幅の光パルスで得られた測定波形の有効領域が優先されるように合成ラインを設定し、設定された合成ラインでそれぞれの測定波形をつなぎ合わせて合成波形を生成する合成波形生成部と、
前記合成波形に基づいて、前記光ファイバに関するイベントを検出するイベント検出部と、
前記合成波形と検出されたイベントとを表示する表示制御部とを備え、
前記合成波形生成部は、ユーザから前記合成ラインの変更操作を受け付けると、変更された合成ラインでそれぞれの測定波形をつなぎ合わせて合成波形を生成することを特徴とする光パルス試験器。
【請求項６】
前記イベント検出部は、合成波形が生成される都度、イベントを再検出することを特徴とする請求項５に記載の光パルス試験器。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記検出されたイベントをアイコン形式で表示することを特徴とする請求項５または６に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、光パルス試験器に係り、特に、複数のパルス幅の光パルスで戻り光の測定を行ない、得られた波形を合成してイベント解析を行なう光パルス試験器に関する。
【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、光ファイバが光信号を伝送する媒体として用いられている。光ファイバの敷設、支障移転、保守等においては、光ファイバの長さ、接続箇所の損失、反射等を評価する必要があるが、そのための測定器として光パルス試験器（ＯＴＤＲ：Optical Time Domain Reflectometer）が使用される。光パルス試験器は、被測定光ファイバに光パルスを入射し、後方散乱光やフレネル反射で入射端に戻ってくる光のパワーを時間領域で測定し、表示・解析等を行なう装置である。
【０００３】
後方散乱光等は反射点からの距離に比例した遅延時間で入射側に戻り、融着点、コネクタ接続点、分岐点、曲げ点、切断点等で特徴的な波形を描くことから、得られた光パワーの波形から、融着点、コネクタ接続点、分岐点、曲げ点、切断点等のイベントを検出し、その距離を測定することが行なわれている。検出されたイベントは、例えば、アイコンで模式的に表示される。
【０００４】
被測定光ファイバに入射する光パルスは、パルス幅が短いほど分解能が高くなるが、光のパワーが小さくなるため、ノイズの影響を受けやすく、長距離の測定はできない。このため、測定の際には測定距離に対応したパルス幅を選択する必要がある。
【０００５】
近年では、複数のパルス幅で測定を行ない、それぞれのパルス幅で得られた波形を内部で合成して、合成波形に基づいてイベントを検出することが行なわれている。波形の合成では、測定距離を複数の領域に分割し、距離が短い領域では、パルス幅の短い光パルスで得られた波形を採用して分解能を高め、距離が長い領域では、パルス幅の長い光パルスで得られた波形を採用してノイズの影響を受けないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２７８２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数のパルス幅で測定を行ない、それぞれのパルス幅で得られた波形を合成してイベントを検出する場合、合成の仕方により検出結果が異なる場合がある。例えば、合成時にパルス幅の長い光パルスの波形を採用したため、近接する複数のイベントが１つのイベントとして検出されたり、合成時にパルス幅の短い光パルスの波形を採用したため、ノイズによる波形の乱れがイベントとして検出されたりする場合である。
【０００８】
このため、検出されたイベントが妥当であるかどうかをユーザが検証できる仕組みがあれば、イベント検出の精度を向上させることができ、有益である。
【０００９】
そこで、本発明は、複数のパルス幅の光パルスで戻り光の測定を行ない、得られた波形を合成してイベント検出を行なう光パルス試験器において、検出されたイベントの妥当性を検証できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の光パルス試験器は、光ファイバに光パルスを入射し、戻り光の時間的変化を測定する光パルス試験器であって、異なるパルス幅の光パルスで得られたそれぞれの測定波形について、近距離側から有効領域を設定し、より短いパルス幅の光パルスで得られた測定波形の有効領域が優先されるように合成ラインを設定し、設定された合成ラインでそれぞれの測定波形をつなぎ合わせて合成波形を生成する合成波形生成部と、前記合成波形に基づいて、前記光ファイバに関するイベントを検出するイベント検出部と、前記合成波形と検出されたイベントとを表示する表示制御部とを備え、前記合成波形生成部は、測定波形の光パワーの大きさに基づいて測定波形の有効領域を設定することを特徴とする。
ここで、前記合成波形生成部は、ユーザから前記合成ラインの変更操作を受け付けると、変更された合成ラインでそれぞれの測定波形をつなぎ合わせて合成波形を生成することができる。
このとき、前記イベント検出部は、合成波形が生成される都度、イベントを再検出することが望ましい。
また、前記表示制御部は、前記検出されたイベントをアイコン形式で表示することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のパルス幅の光パルスで戻り光の測定を行ない、得られた波形を合成してイベント検出を行なう光パルス試験器において、検出されたイベントの妥当性を検証できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る光パルス試験器の構成を示すブロック図である。
【図２】操作受付部と表示部の外観例を示す図である。
【図３】本実施形態の光パルス試験器の特徴的な動作について説明するフロー図である。
【図４】異なるパルス幅毎の測定波形の例を示す図である。
【図５】異なるパルス幅毎の測定波形の有効領域の例を示す図である。
【図６】異なるパルス幅毎の測定波形の採用領域の例を示す図である。
【図７】合成波形の例を示す図である。
【図８】合成波形から検出されたイベントの例を示す図である。
【図９】イベントのアイコン表示例を示す図である。
【図１０】異なるパルス幅毎の測定波形の比較例を示す図である。
【図１１】合成ラインの変更例を示す図である。
【図１２】変更後の合成波形から検出されたイベントの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る光パルス試験器１００の構成を示すブロック図である。本図に示すように、光パルス試験器１００は、測定対象の光ファイバ２００に光パルスを入射し、入射端に戻ってくる光を時間領域で測定し、表示・解析等を行なう装置であり、測定処理部１１０、コネクタ１１５、制御部１２０、操作受付部１３０、表示部１４０、記憶部１５０を備えている。
【００１４】
測定処理部１１０は、発光部１１１、光カプラ１１２、受光部１１３、信号処理部１１４を備えている。発光部１１１は、レーザダイオード等により構成することができ、信号処理部１１４により生成されたパルス信号により、所定間隔で発光し、光パルスを生成する。
【００１５】
光カプラ１１２は、発光部１１１の発光による光パルスを、コネクタ１１５を介して測定対象の光ファイバ２００に入射するとともに、光ファイバ２００からの戻り光を、コネクタ１１５を介して入射し、受光部１１３に導く。光ファイバ２００からの戻り光には、光ファイバ２００内部のレイリー散乱による後方散乱光と、接続点で発生するフレネル反射光とが含まれている。
【００１６】
受光部１１３は、光電素子等により構成することができ、戻り光を電気信号に変換する。信号処理部１１４は、発光部１１１に供給する光パルスを生成するとともに、受光部１１３が変換した電気信号をパルスと同期したタイミングでサンプリングする。生成する光パルスのパルス幅は可変であり、複数のパルス幅で測定することができる。光ファイバ２００からの戻り光は微弱であるため、信号処理部１１４によるサンプリングは、それぞれのパルス幅毎に多数の光パルスについて繰り返し行なわれ、平均化される。
【００１７】
制御部１２０は、測定制御部１２１、波形合成部１２２、イベント検出部１２３、表示制御部１２４を備えており、操作受付部１３０、表示部１４０を介したユーザインタフェースを提供するとともに、光パルス試験器１００における各種処理を制御する。
【００１８】
測定制御部１２１は、光パルス試験器１００における測定動作の制御を行なう。具体的には、光ファイバ２００の測定距離に基づいて、測定に用いる複数のパルス幅を選択し、それぞれのパルス幅についての測定を所定回数繰り返し、平均化処理を行なって、パルス幅毎の測定波形を生成する。
【００１９】
波形合成部１２２は、パルス幅毎の測定波形のそれぞれについて有効領域を判定し、波形をつなぎ合わせる合成ラインを設定して波形を合成する。このとき、パルス幅が短い測定波形ほど、近距離領域で優先的に採用されるようにする。合成ラインはユーザの操作により変更することができる。
【００２０】
イベント検出部１２３は、合成波形から融着点、コネクタ接続点、分岐点、曲げ点、切断点等のイベントを検出する。
【００２１】
表示制御部１２４は、合成波形やイベント検出結果の表示制御を行なう。合成波形の表示画面では、合成ラインを表示し、ユーザから合成ラインの変更の操作を受け付けることができる。また、イベント検出結果の表示画面では、検出されたイベントをアイコンで表示することができる。
【００２２】
操作受付部１３０は、ボタン、スイッチ、ダイヤルノブ、タッチパネル等により構成することができ、ユーザから光パルス試験に関する各種操作を受け付ける。表示部１４０は、液晶表示パネル等により構成することができ、表示制御部１２４の制御により測定波形や操作メニュー等の表示を行なう。記憶部１５０は、ハードディスク装置や半導体記憶装置等により構成することができ、測定制御部１２１の制御により測定データ等を記録する。
【００２３】
図２は、操作受付部１３０と表示部１４０の外観例を示す図である。本実施形態において、操作受付部１３０は、電源スイッチ１３１、ロータリノブ１３２、スケールキー１３３、方向・エンターキー１３４、セットアップ（ＳＥＴＵＰ）キー１３５、リアルタイム測定（ＲＥＡＬ  ＴＩＭＥ）キー１３６、平均化測定（ＡＶＥ）キー１３７、ファンクションキー１３８を備えている。
【００２４】
上記構成の光パルス試験器１００の特徴的な動作について図３のフロー図を参照して説明する。
【００２５】
光パルス試験器１００は測定実行に先立ち、測定に用いる複数のパルス幅を選択する（Ｓ１０１）。選択するパルス幅は、測定対象の光ファイバ２００の距離に応じてユーザが任意に選択してもよいし、あらかじめ定められたアルゴリズムにより光パルス試験器１００が自動的に選択するようにしてもよい。また、光パルスの波長、サンプリング周波数等を必要に応じて設定する。
【００２６】
選択された複数のパルス幅の中から、測定に用いるパルス幅を設定し（Ｓ１０２）、測定制御部１２１の制御により測定処理部１１２が測定を実行する（Ｓ１０３）。測定は繰り返し行ない、平均化することで、そのパルス幅の測定結果の波形が得られる。
【００２７】
平均化測定は、選択されたすべてのパルス幅を終えるまで繰り返す（Ｓ１０４）。選択されたパルス幅のすべてで平均化測定を終えると（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、各パルス幅での測定波形が得られることになる。図４は、選択されたパルス幅を、短、中、長としたときに得られるそれぞれの測定波形の例を示している。本図において、縦軸は戻り光のパワーを示し、横軸は遅延時間に対応した距離を示している。一般に、パルス幅が短いほど分解能が高くなるが、光のパワーが小さくなるため、ノイズの影響を受けやすく、長距離の測定はできない。
【００２８】
次に、波形合成部１２２が、それぞれのパルス幅の測定波形について有効領域を決定する（Ｓ１０５）。有効領域は、ノイズ等の影響が少なく測定結果として妥当とみなせる領域である。有効領域の決定は、例えば、図５に示すように、近距離側から、光パワーが所定の基準値を下回った位置までとすることができる。ただし、他の判定基準を用いて有効領域を決定するようにしてもよい。一般に、パルス幅が短いほど有効領域は短くなる。
【００２９】
各パルス幅の測定波形について有効領域が定まると、波形合成部１２２が、波形の合成処理を行なう（Ｓ１０６）。波形の合成処理では、パルス幅が短い測定波形の有効領域ほど、優先的に採用されるようにする。これは、パルス幅が短い測定波形ほど分解能が高いためである。
【００３０】
このため、図６に示すように、パルス幅：短では、有効領域すべてが採用領域となり、パルス幅：中では、有効領域からパルス幅：短の採用領域を除いた領域が採用領域となり、パルス幅：長では、有効領域からパルス幅：短の採用領域とパルス幅：中の採用領域を除いた領域が採用領域となる。
【００３１】
また、波形合成の際には、合成された波形が連続して繋がるように、採用領域の波形を必要に応じて上下に移動させる。具体的には、最もパルス幅の長い測定波形の採用領域の開始点を基準に、それよりも短いパルス幅の採用領域の波形を順次繋げていく。
【００３２】
図６の例では、パルス幅：長の採用領域の開始点ｐ１に、パルス幅：中の採用領域の終了点ｐ２が重なるようにパルス幅：中の波形を上方向に移動させる。そして、移動後のパルス幅：中の採用領域の開始点ｐ３に、パルス幅：短の採用領域の終了点ｐ４が重なるようにパルス幅：短の波形を上方向に移動させる。これにより、連続した合成波形を得ることができる。図７は、３つの波形を合成した合成波形の例を示している。各パルス幅の波形の接続位置が合成ラインである。
【００３３】
合成波形が生成されると、イベント検出部１２３が、合成波形に基づいてイベントの検出を行なう（Ｓ１０７）。融着点、コネクタ接続点、分岐点、曲げ点、切断点等のイベントは、それぞれ特徴的な波形を示すため、合成波形に基づいてイベントを検出することができ、検出されたイベントの距離を特定することができる。図８は、検出されたイベントの例を示している。ここでは、ｅ１〜ｅ１０の１０個のイベントが検出されている。
【００３４】
表示制御部１２４は、合成波形と検出されたイベントを測定結果として表示部１４０に表示する（Ｓ１０８）。合成波形は、図７に示したように、波形の接続位置を示す合成ラインとともに表示する。また、検出されたイベントは、例えば、図９に示すように、イベント表示画面５００にアイコン表示領域５０１を配置して、イベント内容を示すアイコンで表示することができる。アイコン表示領域５０１では、イベントのアイコンと、各イベントの位置を模式的に表示している。
【００３５】
また、イベント表示画面５００にはリスト表示領域５０２が設けられており、イベント毎の距離や種別に加え、接続損失、区間屈折率等の各イベントに関する詳細な情報をリスト表示している。
【００３６】
ユーザは、合成波形とイベント検出結果とを対照させることで、イベントの検出結果が妥当であるかどうかの判断を行なうことができる。
【００３７】
さらに、表示制御部１２４は、各パルス幅の波形を比較するために、それぞれの波形を重ねた画像も表示部１４０に表示することができる。図１０（ａ）は、異なるパルス幅の３つの測定波形を重ねて表示した場合の例であり、図１０（ｂ）は、合成ラインにおける接続点を一致させるために、波形を上下に移動させて表示した場合の例である。
【００３８】
各パルス幅の波形を重ねた画像を表示することで、ユーザは、合成ラインによる波形合成が妥当であるかの判断を行なうことができる。さらに、本実施形態の光パルス試験器１００では、ユーザが合成ラインを変更することができる。合成ラインの変更は、例えば、方向・エンターキー１３４を操作して合成ラインを距離方向に移動させることにより行なうことができる。
【００３９】
ユーザから合成ラインの変更操作を受け付けた場合には（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、変更された合成ラインで各パルス幅の波形を合成する（Ｓ１０６）。合成の際には、変更された合成ラインが各測定波形の境界となるように、各パルス幅の測定波形の採用領域を変更し、さらに、合成された波形が連続するように、パルス幅が短い方の波形を上下に移動させる。よりパルス幅の短い測定波形が近距離側となる点は変更操作後も同様である。
【００４０】
図１１は、変更された合成ラインでつなぎ合わせた合成波形の例を示している。本図の例は、パルス幅：短とパルス幅：中との接続位置を、近距離側に移動させた場合である。これは、例えば、パルス幅：短の測定波形にのみ現われていたＡ点（図４、図７）の山型波形は、ノイズであるとユーザが判断した場合等に行なう操作である。この操作の結果、パルス幅：中の波形の採用領域が近距離側に長くなり、Ａ点に現われていた山型の波形が合成波形から消失した。
【００４１】
変更された合成ラインで合成波形を生成すると、イベント検出部１２３が新たに生成された合成波形を元にイベントの検出を行ない（Ｓ１０７）、表示制御部１２４が検出結果のイベントと合成波形の表示を行なう（Ｓ１０８）。このため、合成ライン変更後のイベント検出結果を即座に確認することができ、妥当性の判断を効率よく行なうことができる。
【００４２】
図１２は、新たな合成波形を元に検出されたイベント例を示している。本図に示すように、図８では検出されていたｅ５のイベントが非検出となっており、ユーザの判断結果を光パルス試験器１００のイベント検出結果に容易に反映することができる。
【００４３】
ユーザによる合成ラインの変更は、何度も繰り返すことができ、その都度、合成波形を表示し、イベントの検出結果を表示することができる。このように、検出されたイベントの妥当性を検証できるため、より正確な測定結果と検出結果を得ることができる。また、妥当性が検証された合成波形とイベント等を所定のレポート形式で出力、印刷する機能を付加してもよい。これにより、例えば、光ファイバの敷設、支障移転、保守等の作業報告書を容易に作成することができるようになる。
【符号の説明】
【００４４】
１００…光パルス試験器、１１０…測定処理部、１１１…発光部、１１２…光カプラ、１１２…測定処理部、１１３…受光部、１１４…信号処理部、１１５…コネクタ、１２０…制御部、１２１…測定制御部、１２２…波形合成部、１２３…イベント検出部、１２４…表示制御部、１３０…操作受付部、１４０…表示部、１５０…記憶部、２００…光ファイバ
【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】
0006324274.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006324274.tif 000008
【図８】
0006324274.tif 000009
【図９】
0006324274.tif 000010
【図１０】
0006324274.tif 000011
【図１１】
0006324274.tif 000012
【図１２】
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