(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの波長分散分布特性を測定する波長分散分布測定器におけるOTDRの出力信号のフィルタ処理方式であって、
予め設定される測定条件パラメータと、波長分散値設定手段から順次設定される波長分散値に応じて理想信号波形を生成する理想信号生成手段と、
前記理想信号波形と入力波形信号との相関結果を出力する相関処理手段と、
前記相関結果と閾値とを比較する相関結果判定手段と、を含み、
前記波長分散値は、設定可能な範囲の内で、所定の設定間隔で順次設定して、前記理想信号波形を求める処理を繰り返し実行して、
前記相関結果判定手段から得られる下限波長分散値及び上限波長分散値とに応じて前記OTDRの出力信号である入力信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理方式。
【請求項２】
前記相関結果判定手段は、相関結果が閾値を超えている範囲の波長分散値を、下限波長分散値及び上限波長分散値とし出力することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ処理方式。
【請求項３】
前記測定条件パラメータには、少なくとも前記波長分散分布測定器に入力される第１及び第２の光信号波長と、測定レンジが含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ処理方式。
【請求項４】
光ファイバの波長分散分布特性を測定する波長分散分布測定
器におけるOTDRの出力信号のフィルタ処理方式であって、
予め設定される測定条件パラメータと、信号周波数設定手段から順次設定される設定信号周波数値に応じて理想信号波形を生成する理想信号生成手段と、
前記理想信号波形と入力波形信号との相関結果を出力する相関処理手段と、
前記相関結果と閾値とを比較する相関結果判定手段と、
を含み、
前記設定信号周波数値は、設定可能な範囲の内で、所定の設定間隔で順次設定して、前記理想信号波形を求める処理を繰り返し実行して、
前記相関結果判定手段から得られる下限周波数値及び上限周波数値とに応じて前記OTDRの出力信号である入力信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理方式。
【請求項５】
前記相関結果判定手段は、相関結果が閾値を超えている範囲の設定信号周波数値を、下限周波数値及び上限周波数値とし出力することを特徴とする請求項４に記載のフィルタ処理方式。
【請求項６】
前記測定条件パラメータには、少なくとも前記波長分散分布測定器に入力される第１及び第２の光信号波長と、測定レンジが含まれることを特徴とする請求項４又は５に記載のフィルタ処理方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、超高速光通信分野に使用される光ファイバの特性の内の波長分散分布特性の測定において、強度変動している入力信号にフィルタ処理を施すことに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、超高速光通信分野では、高い通信品質を実現、維持するために、光ファイバ線路の通信品質管理及び補償技術について様々な研究が進められている。
それに伴い、光ファイバの特性評価に対する市場からの要求も今まで以上に高くなり、その中でも波長分散特性は、伝送速度、波長帯域による伝送制限を見極める重要な項目として注目されている。
【０００３】
そして、この種の光ファイバの波長分散分布の測定の例としては、図６に示す特開平10-83006号公報に記載のものが知られている。
図６の従来の光ファイバの波長分散分布測定装置の構成を示す図を使用して光ファイバの波長分散分布の測定の原理について説明する。
【０００４】
図６において、１は波長λ1のコヒーレント光を発生する光源１（LS1）（Laser  Source  １）、２は波長λ2のコヒーレント光を発生する光源２（LS2）（Laser  Source  ２）であり、２つの光はカプラー（Coupler）３で合成される。
カプラー３で合成された光はAO  Switch４で、図示しないクロック信号に同期してパルス状に整形され、光ファイバアンプ（EDFA）５（Erbium  Doped  Fiber  Amplifier）で増幅される。
【０００５】
光ファイバアンプ５で増幅された光は、方向性結合器６（Optical  Circulater）により、測定対象である光ファイバ７に出射される。
また、方向性結合器６は、光ファイバ７に入射した光によって発生した全後方散乱光を分岐する。
終端器８は、光ファイバ７の遠端におけるフレネル反射を抑制している。
なお、光バンドパスフィルタ(Optical  Band  Pass  Filter)９は、光ファイバ７に入射した光によって発生した全後方散乱光の内、入射した２波長の相互作用によって発生する四光波混合光の片方の波長成分を切出す作用を行っている。
【０００６】
OTDR10（Optical  Time  Domain  Reflectmeter）では、光バンドパスフィルタ９により、全後方散乱光の内、入射した２波長の相互作用によって発生する四光波混合光の片方の波長成分のみを通過した特定波長光に基づいて、強度変動を示すデータを算出する。
OTDR10で算出された特定波長光の強度変動データはPC（Personal  Computer）11内のRAMに蓄積され各種演算に使用される。
【０００７】
図６の従来の波長分散分布特性の測定の手順を図７を用いて詳細に説明する。
図７の如く、被測定光ファイバ７を測定装置に接続した状態で、被測定光ファイバの分散分布特性の測定を開始するに際して、
・先ず、波長の異なる２つの光源１，２、OTDR、EDFA等の測定条件の設定を行う。（ステップS11）
・ステップS11の測定条件の設定の後、OTDRにより被測定光ファイバの特定波長光の強度変動データの測定を実行する。（ステップS12）
・ステップS12で測定した測定データをパーソナル・コンピュータに与える。（ステップS13）
・パーソナル・コンピュータでOTDRからの測定データを処理することにより波長分散値等の算出処理を実行する。（ステップS14）
・ステップS14の処理により得られた、波長分散値及び総分散値の数値並びに波形を図示しない表示部に表示する。（ステップS15）
【０００８】
前記図６に示す従来の波長分散分布特性の測定においては、波長分散分布を測定するために、前記OTDR10の出力をパーソナル・コンピュータ（PC）に入力する際の入力信号を図示しないフィルタに通過させていたが、従来はこのフィルタの周波数通過帯域は固定か、若しくは外部から任意の値を設定していた。
以下図２を用いて従来の波長分散分布測定器のフィルタ処理部の構成について説明する。
図２に示す波長分散分布測定器の従来のフィルタ処理部は、入力信号S1と、下限波長分散値S24Aと、上限波長分散値S24Bと、測定条件パラメータS25と、周波数変換部21と、下限周波数値S21Aと、上限周波数値S21Bと、フィルタ係数生成部22と、フィルタ係数S22と、フィルタ処理部23とフィルタ処理後信号S23で示されている。
【０００９】
前記周波数変換部21は、固定若しくは外部から任意の値を設定された下限波長分散値S24Aと上限波長分散値S24Bと測定条件パラメータS25とから信号周波数を求めて、下限周波数値S21Aと上限周波数値S21Bを出力する。
【００１０】
前記フィルタ係数生成部22は、入力された通過帯域の下限周波数値S21Aと上限周波数値S21Bからフィルタ係数S22を生成して出力する。
前記フィルタ処理部23は、フィルタ係数生成部22で指定されたフィルタ係数S22を用いて、入力された入力信号S1にフィルタ処理を施して、フィルタ処理後信号S23として出力する。
この時、フィルタの種類はフィルタ係数生成部22に依存している。
【００１１】
次の図２に示す従来の方式の処理の流れを図３のフローチャートを用いて説明する。
先ず、下限波長分散値S24A、上限波長分散値S24B及び測定条件パラメータS25を入力して、測定を開始する。
次に、周波数変換部21にて、下限波長分散値S24A、上限波長分散値S24B及び測定条件パラメータS25から下限周波数値S21A及び上限周波数値S21Bを算出する。
続いて、フィルタ係数生成部22にて、周波数変換部21で算出された下限周波数値S21A及び上限周波数値S21Bをもとにフィルタ係数S22を生成する。
さらに、フィルタ処理部23にて、フィルタ係数生成部22で生成されたフィルタ係数S22を用いて、入力信号S1にフィルタ処理を施して、フィルタ処理後信号S23を出力する。
その後、フィルタ処理後信号S23に対して、波長分散分布演算処理を施すことによって波長分散分布測定結果を得る。
【００１２】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、図２に記載のものでは、フィルタの周波数通過帯域を周波数変換部21に設定される固定若しくは外部から任意の値に設定する構成であるので、強度変動している入力信号S1に対して最適なフィルタを常に生成することが困難であった。
本発明の課題
(目的)は、フィルタの周波数通過帯域を自動的に設定できることを可能として、入力信号に対して最適なフィルタを常に生成するフィルタ処理方式を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、光ファイバの波長分散分布特性を測定する波長分散分布測定器におけるOTDRの出力信号のフィルタ処理方式であって、予め設定される測定条件パラメータと、波長分散値設定手段から順次設定される波長分散値に応じて理想信号波形を生成する理想信号生成手段と、前記理想信号波形と入力波形信号との相関結果を出力する相関処理手段と、前記相関結果と閾値とを比較する相関結果判定手段と、を含み、前記波長分散値は、設定可能な範囲の内で、所定の設定間隔で順次設定して、前記理想信号波形を求める処理を繰り返し実行して、前記相関結果判定手段から得られる下限波長分散値及び上限波長分散値とに応じて前記OTDRの出力信号である入力信号に対してフィルタ処理を行う。（請求項１）
【００１４】
また、前記相関結果判定手段は、相関結果が閾値を超えている範囲の波長分散値を、下限波長分散値及び上限波長分散値とする。（請求項２）
また、前記測定条件パラメータには、少なくとも前記波長分散分布測定器に入力される第１及び第２の光信号波長と、測定レンジが含まれる。（請求項３）
【００１５】
また、光ファイバの波長分散分布特性を測定する波長分散分布測定器におけるOTDRの出力信号のフィルタ処理方式であって、予め設定される測定条件パラメータと、信号周波数設定手段から順次設定される設定信号周波数値に応じて理想信号波形を生成する理想信号生成手段と、前記理想信号波形と入力波形信号との相関結果を出力する相関処理手段と、前記相関結果と閾値とを比較する相関結果判定手段と、を含み、前記設定信号周波数値は、設定可能な範囲の内で、所定の設定間隔で順次設定して、前記理想信号波形を求める処理を繰り返し実行して、前記相関結果判定手段から得られる下限周波数値及び上限周波数値とに応じて前記OTDRの出力信号である入力信号に対してフィルタ処理を行う。（請求項４）
【００１６】
また、前記相関結果判定手段は、相関結果が閾値を超えている範囲の設定信号周波数値を、下限周波数値及び上限周波数値とし出力する。（請求項５）
また、前記測定条件パラメータには、少なくとも前記波長分散分布測定器に入力される第１及び第２の光信号波長と、測定レンジが含まれる。（請求項６）
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る波長分散分布測定器のフィルタ処理部の構成を示す図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る波長分散分布測定器のフィルタ処理部は、入力信号S1と、検出部10と、下限波長分散値S14Aと、上限波長分散値S14Bと、周波数変換部21と、下限周波数値S21Aと、上限周波数値S21Bと、測定条件パラメータS25と、フィルタ係数生成部22と、フィルタ係数S22と、フィルタ処理部23と、フィルタ処理後信号S23とで示されている。
【００１８】
更に、本発明で追加された検出部10は、波長分散値設定部11と、波長分散値S11と、理想信号生成部12と、理想信号S12と、相関処理部13と、相関結果S13と、相関結果判定部14とで構成されている。
【００１９】
図１において、前記波長分散値設定部11は、理想信号を生成する時の波長分散値S11を設定して出力する。
また、前記理想信号生成部12は、測定条件パラメータS25と波長分散値S11を入力して、既知の理想信号生成式に則って、入力信号の特性に合った理想信号S12を生成して出力する。
【００２０】
また、前記相関処理部13は、理想信号S12と入力信号S1との時間軸上の相関をシュバルツの不等式等の相関演算式により算出して、相関結果S13を出力する。
また、前記相関結果判定部14は、相関結果S13が図５に示すように閾値を超えた時の波長分散値S11から下限波長分散値S14Aと上限波長分散値S14Bを出力する。
【００２１】
また、前記周波数変換部21は、理想信号S12と入力信号S1との時間軸上の相関をとることによって決定された、下限波長分散値S14Aと上限波長分散値S14Bと測定条件パラメータS25とから信号周波数を求めて、下限周波数値S21Aと上限周波数値S21Bを出力する。
【００２２】
また、前記フィルタ係数生成部22は、入力された通過帯域の下限周波数値S21Aと、上限周波数値S21Bからフィルタ係数S22を求めて出力する。
また、前記フィルタ処理部23は、前記フィルタ係数生成部22で指定されたフィルタ係数S22を用いて、入力された入力信号S1にフィルタ処理を施し、フィルタ処理後信号S23を出力する。
この時、フィルタの種類はフィルタ係数生成部22に依存している。
【００２３】
また、前記波長分散値設定部11を信号周波数設定部11に、波長分散値S11を設定信号周波数S11に置き換えることで、周波数変換部21は、波長分散値から信号周波数を求める必要がなくなり、設定信号周波数S11を直接周波数通過帯域の上限値若しくは下限値として決定できる。
【００２４】
次に、図１に示す本発明の方式の処理の流れを図４を用いて説明する。
先ず、測定条件パラメータS25を入力して測定を開始する。
次に、波長分散値設定部11にて、波長分散値S11を設定し出力する。
波長分散値S11は、設定可能な範囲及び設定間隔、例えば、設定範囲は100〜300ps／nm／km、設定間隔は１ps／nm／kmというように、あらかじめ決められており、設定範囲内の一番小さな値、上記の例では100ps／nm／kmが最初の波長分散値S11として設定される。
波長分散値S11が設定されたら、理想信号生成部12にて、波長分散値S11に対応した理想信号S12の波形を生成する。
続いて、相関処理部13では、生成された理想信号S12と入力信号S1との相関をとり、相関結果S13を算出する。
相関結果S13は、例えば、シュバルツの不等式を相関式として採用した場合では、０〜１の値が算出される。
算出された相関結果S13は、相関結果判定部14にて閾（しきい））値と比較される。
相関結果S13が閾値を超えていなかった場合、何もせず波長分散値設定部11の処理に戻る。
相関結果S13が閾値を超えていた場合、その時に設定されている波長分散値S11を、下限波長分散値S14A及び上限波長分散値S14Bとし、波長分散値設定部11の処理に戻る。
【００２５】
ここで、波長分散値設定部11の処理に戻されたので、前回設定した波長分散値S11に対して、設定間隔分インクリメントした値、例えば、101ps／nm／kmを、新たな波長分散値S11として設定し、以降、波長分散値S11の設定範囲内の一番大きな値まで、理想信号生成部12及び相関結果判定部14における一連の処理を順次繰り返す。
【００２６】
また、最初の相関結果処理部14での処理において、相関結果S13が閾値を超えず、２回目以降の相関結果処理部14での処理で相関結果S13が閾値を超えた場合、その時に設定されている波長分散値S11を、下限波長分散値S14A及び上限波長分散値S14Bとし、波長分散値設定部11における処理に戻る。
【００２７】
一方、下限波長分散値S14Aが設定された後に、再度、相関結果S13が閾値を超えた場合、その時に設定されている波長分散値S11を、新たに上限波長分散値S14Bとし、波長分散値設定部11の処理に戻る。
即ち、最初に閾値を越えた時の設定波長分散値が下限波長分散値S14Aであり、閾値を越えなくなる直前の設定波長分散値が上限波長分散値S14Bとなる。
【００２８】
波長分散値S11の設定範囲内の一番大きな値、例えば、300ps／nm／kmまで一連の処理を繰り返し、下限波長分散値S14A及び上限波長分散値S14Bが算出できたら、周波数変換部21以降の処理▲１▼を行う。
周波数変換部21以降の処理▲１▼は、従来の方式における図３と同様であるため、説明は省略する。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１〜３に記載の発明は、光ファイバの波長分散分布特性を測定する波長分散分布測定器におけるOTDRの出力信号のフィルタ処理方式であって、予め設定される測定条件パラメータと、波長分散値設定手段から順次設定される波長分散値に応じて理想信号波形を生成する理想信号生成手段と、前記理想信号波形と入力波形信号との相関結果を出力する相関処理手段と、前記相関結果と閾値とを比較する相関結果判定手段と、を含み、前記波長分散値は、設定可能な範囲の内で、所定の設定間隔で順次設定して、前記理想信号波形を求める処理を繰り返し実行して、前記相関結果判定手段から得られる下限波長分散値及び上限波長分散値とに応じて前記OTDRの出力信号である入力信号に対してフィルタ処理を行う構成であるので、OTDRの出力信号に対するフィルタの周波数通過帯域が自動的に最適値に設定でき、入力信号に対して最適なフィルタを常に生成することができる。
【００３０】
請求項４〜６に記載の発明では、光ファイバの波長分散分布特性を測定する波長分散分布測定器におけるOTDRの出力信号のフィルタ処理方式であって、予め設定される測定条件パラメータと、信号周波数設定手段から順次設定される設定信号周波数値に応じて理想信号波形を生成する理想信号生成手段と、前記理想信号波形と入力波形信号との相関結果を出力する相関処理手段と、前記相関結果と閾値とを比較する相関結果判定手段と、を含み、前記設定信号周波数値は、設定可能な範囲の内で、所定の設定間隔で順次設定して、前記理想信号波形を求める処理を繰り返し実行して、前記相関結果判定手段から得られる下限周波数値及び上限周波数値とに応じて前記OTDRの出力信号である入力信号に対してフィルタ処理を行う構成であるので、波長分散値から信号周波数を求める必要がなくなると共に、OTDRの出力信号に対するフィルタの周波数通過帯域が自動的に最適値に設定でき、入力信号に対して最適なフィルタを常に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波長分散分布測定器のフィルタ処理部の構成を示す図である。
【図２】従来の波長分散分布測定器のフィルタ処理部の構成を示す図である。
【図３】従来の方式のフローチャートである。
【図４】本発明の方式のフローチャートである。
【図５】相関結果と下限波長分散値及び上限波長分散値の設定関係を示す図である。
【図６】従来の光ファイバの波長分散分布測定装置の構成を示す図である。
【図７】図６の従来の波長分散分布特性の測定の手順を示す図である。
【符号の説明】
S1      入力信号
S11     波長分散値
S12     理想信号
S13     相関結果
S14A    下限波長分散値
S14B    上限波長分散値
S21A    下限周波数値
S21B    上限周波数値
S22    フィルタ係数
S23    フィルタ処理後信号
S25    測定条件パラメータ
10      検出部
11      波長分散値設定部
12      理想信号生成部
13      相関処理部
14      相関結果判定部
21      周波数変換部
22      フィルタ係数生成部
23      フィルタ処理部
【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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