(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数のコヒーレント光と、この第１の周波数のコヒーレント光を、測定対象である光ファイバに入射させたとき、この光ファイバから出射される戻り光の周波数とほぼ等しい第２の周波数のコヒーレント光とを供給するコヒーレント光供給手段と、
このコヒーレント光供給手段が供給する第１の周波数のコヒーレント光をパルス光に変換し、変換したパルス光を出射する光パルス発生手段と、
この光パルス発生手段が出射した光パルスを、測定対象である光ファイバに入射させたとき、この光ファイバから出射される戻り光と、前記コヒーレント光供給手段が供給する第２の周波数のコヒーレント光とを合波し、合波した合成光を出射する合波手段と、
この合波手段が出射した合成光を電気信号に変換し、変換した電気信号を出力する光電変換手段と、
この光電変換手段が出力した電気信号に基づいて、測定対象である光ファイバに入射された第１の周波数のパルス光と光ファイバから出射された戻り光との周波数差をシフト量として算出し、算出したシフト量から前記光ファイバの特性を求める処理手段とを有することを特徴とする光ファイバ特性測定装置。
【請求項２】
前記コヒーレント光供給手段は、
２種類以上の駆動電流を出力可能な駆動手段と、
この駆動手段が出力する駆動電流に応じて、発するコヒーレント光の周波数を変化させることが可能な光源と
を有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性測定装置。
【請求項３】
前記光源は、分布帰還型レーザダイオードである
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ特性測定装置。
【請求項４】
前記光ファイバから出射される戻り光は、ブリルアン散乱光であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象である光ファイバにパルス光を入射させ、この光ファイバから出射される戻り光に基づいて、この光ファイバの特性を測定する光ファイバ特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の光ファイバ特性測定装置の一例の構成を示すブロック図である。光源１が発する一定の周波数ν０の光は、第１の光方向性結合器４の入射ポート４ｉに入射される。この第１の光方向性結合器４は、１つの入射ポート４ｉと、２つの出射ポート４ｔ１、４ｔ２とを有し、入射ポート４ｉに入射された光を２方向に分岐し、２つの出射ポート４ｔ１、４ｔ２から出射する。
【０００３】
第１の光方向性結合器４の出射ポート４ｔ１から出射された光は、光パルス発生回路５に入射される。光パルス発生回路５は、具体的には、電気／光スイッチであって、スイッチのオン、オフによって入射された光からパルス光を切り出し、切り出したパルス光を出射する。
【０００４】
光パルス発生回路５が出射したパルス光は、光増幅器６に入射される。光増幅器６は、入射されたパルス光を所定のレベルまで増幅し、増幅したパルス光を出射する。光増幅器６が出射したパルス光は、光スイッチ７の入射ポート７ｉに入射される。光スイッチ７は、入射ポート７ｉ、出射／入射ポート７ｔｉ、出射ポート７ｔの３つのポートを有し、入射ポート７ｉに入射されたパルス光を、出射／入射ポート７ｔｉから出射すると共に、この出射／入射ポート７ｔｉに入射される戻り光を、出射ポート７ｔから出射する。
【０００５】
光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉは、光コネクタ８を介して、測定対象である光ファイバ９の１つの端９ａに接続される。従って、光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉから出射されたパルス光は、光コネクタ８を介して光ファイバ９の端９ａに入射され、光ファイバ９の端９ａから出射される戻り光は、再度、光コネクタ８を介して光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉに入射され、さらに光スイッチ７の出射ポート７ｔから出射される。
【０００６】
光スイッチ７の出射ポート７ｔから出射された戻り光は、第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ１に入射される。第２の光方向性結合器１０は、２つの入射ポート１０ｉ１、１０ｉ２と、２つの出射ポート１０ｔ１、１０ｔ２とを有する。第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ２には、第１の光方向性結合器４の出射ポート４ｔ２から出射された光（以下、この光を参照光と呼ぶ）が入射される。そして、この第２の光方向性結合器１０は、入射ポート１０ｉ１から入射された戻り光と、入射ポート１０ｉ２から入射された参照光とを合波し、合波した合成光を２方向に分岐し、２つの出射ポート１０ｔ１、１０ｔ２から出射する。
【０００７】
第２の光方向性結合器１０の２つの出射ポート１０ｔ１、１０ｔ２から出射された合成光は、どちらもバランス受光ＰＤ１１によって受光される。バランス受光ＰＤ１１は、受光した合成光を電気信号（ビート信号）に変換し、変換した電気信号（ビート信号）を出力する。バランス受光ＰＤ１１が出力したビート信号は、増幅器１２に入力される。増幅器１２は、入力されたビート信号を所定のレベルまで増幅し、増幅したビート信号をミキサ１３へ送る。
【０００８】
ミキサ１３は、増幅器１２から送られたビート信号と、信号発生回路１４が発生するＲＦ信号とを混合し、混合信号を出力する。制御回路１５は、信号発生回路１４を制御し、この信号発生回路１４が発生するＲＦ信号の周波数νｒを決定する。ＲＦ信号の周波数νｒは、ブリルアン散乱によるシフト量νＢ＝１０．８ＧＨｚに近い値に設定される。
【０００９】
ローパスフィルタ１６は、ミキサ１３が出力した混合信号を入力し、入力した混合信号に含まれている高周波成分を除去し、低周波成分のみを通過させ、低周波成分である差信号を出力する。増幅器１７は、ローパスフィルタ１６が出力した差信号を所定のレベルまで増幅し、増幅した差信号を出力する。信号処理部１８は、増幅器１７が出力した差信号を入力し、入力した差信号に各種の信号処理を施し、光ファイバ９の特性を求める。
【００１０】
次に、この光ファイバ特性測定装置の動作を説明する。光源１が発した周波数ν０の光は、光方向性結合器４を介して光パルス発生回路５に送られる。すると、この光パルス発生回路５は、送られた光から、周波数がν０のパルス光を切り出す。
【００１１】
光パルス発生回路５が出射したパルス光は、光増幅器６、光スイッチ７および光コネクタ８を介して、光ファイバ９の端９ａに入射される。入射されたパルス光が光ファイバ９内を伝達されると、光ファイバ９内の各地点で、ブリルアン散乱、レーリー散乱、反射等が起こり、各地点から端９ａに、ブリルアン散乱光、レーリー散乱光、反射光等を含む戻り光が戻ってくる。戻ってきた戻り光は、この端９ａから出射される。
【００１２】
光ファイバ９の端９ａから出射された、ブリルアン散乱光を含む戻り光は、再度、光コネクタ８を介して光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉに入射され、さらに出射ポート７ｔから出射される。光スイッチ７の出射ポート７ｔから出射された、ブリルアン散乱光を含む戻り光は、第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ１に入射される。一方、第２の光方向性結合器１０のもう１つの入射ポート１０ｉ２には、第１の光方向性結合器４の出射ポート４ｔ２から出射された、周波数がν０の参照光が入射される。
【００１３】
第２の光方向性結合器１０は、周波数がν０±νＢのブリルアン散乱光と、周波数がν０の参照光とを合波する。すると、これらの光の周波数は、ごく接近しているので干渉を起こし、うなりを生ずる。うなりの周波数は、ブリルアン散乱光の周波数ν０±νＢと、参照光の周波数ν０との差、すなわちνＢとなる。
【００１４】
周波数がνＢのうなりが生じた合成光が、バランス受光ＰＤ１１によって受光されると、このバランス受光ＰＤ１１は、周波数がνＢのうなりを有するビート信号を出力する。バランス受光ＰＤ１１が出力した、周波数がνＢのうなりを有するビート信号は、増幅器１２を介してミキサ１３に入力される。ミキサ１３には、周波数がνＢのうなりを有するビート信号と共に、信号発生回路１４が発生する、周波数がνｒのＲＦ信号が入力され、これらの信号が混合される。ここで、信号発生回路１４が発生するＲＦ信号の周波数νｒは、あらかじめ、周波数νＢのごく近くに設定しておく。すると、ビート信号と、ＲＦ信号とが干渉を起こし、うなりを生ずる。うなりの周波数は、ビート信号の周波数νＢと、ＲＦ信号の周波数νｒとの差、すなわちνＢ−νｒとなる。信号発生回路１４が発生するＲＦ信号の周波数νｒは、ビート信号が有する、うなりの周波数νＢのごく近くに設定される。
【００１５】
周波数がνＢ−νｒのうなりが生じた混合信号が、ローパスフィルタ１６に入力されると、このローパスフィルタ１６は、混合信号に含まれている高周波信号（周波数がνＢまたはνｒの信号）をカットし、低周波信号である、うなりの周波数νＢ−νｒのみを有する差信号を出力する。信号処理部１８は、この差信号の周波数を測定する。そして、測定した差信号の周波数νＢ−νｒからビート信号の周波数νＢを算出し、さらにブリルアン散乱によるシフト量νＢを算出する。そして、算出したシフト量νＢから、光ファイバ９内の所定の地点における歪み量を求める。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の光ファイバ特性測定装置におけるバランス受光ＰＤ１１、増幅器１２、ミキサ１３、信号発生回路１４には、ブリルアン散乱によるシフト量νＢ＝１０．８ＧＨｚに相当する高い周波数に応答可能な周波数特性をもつ部品を用いる必要があるので、これらの回路等のコストが高くなるという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、上記の回路等のコストを下げることができる光ファイバ特性測定装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、第１の周波数のコヒーレント光と、この第１の周波数のコヒーレント光を、測定対象である光ファイバに入射させたとき、この光ファイバから出射される戻り光の周波数とほぼ等しい第２の周波数のコヒーレント光とを供給するコヒーレント光供給手段と、このコヒーレント光供給手段が供給する第１の周波数のコヒーレント光をパルス光に変換し、変換したパルス光を出射する光パルス発生手段と、この光パルス発生手段が出射した光パルスを、測定対象である光ファイバに入射させたとき、この光ファイバから出射される戻り光と、前記コヒーレント光供給手段が供給する第２の周波数のコヒーレント光とを合波し、合波した合成光を出射する合波手段と、この合波手段が出射した合成光を電気信号に変換し、変換した電気信号を出力する光電変換手段と、この光電変換手段が出力した電気信号に基づいて、測定対象である光ファイバに入射されたコヒーレント光が有する第１の周波数から、この光ファイバから出射された戻り光の周波数へのシフト量を算出し、算出したシフト量から前記光ファイバの特性を求める処理手段とを有することを特徴とする光ファイバ特性測定装置である。
【００１９】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記コヒーレント光供給手段は、２種類以上の駆動電流を出力可能な駆動手段と、この駆動手段が出力する駆動電流に応じて、発するコヒーレント光の周波数を変化させることが可能な光源とを有することを特徴とする光ファイバ特性測定装置である。
第３の発明は、上記第２の発明において、前記光源は、分布帰還型レーザダイオードであることを特徴とする光ファイバ特性測定装置である。
第４の発明は、上記第２の発明において、前記光ファイバから出射される戻り光は、ブリルアン散乱光であることを特徴とする光ファイバ特性測定装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態における光ファイバ特性測定装置の構成を示すブロック図である。光源１は、具体的にはＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型レーザダイオード）であり、波長λ０が１．５５μｍ帯（すなわち周波数ν０が１９３．５５ＴＨｚ帯）の狭線幅のコヒーレント光を発する。ただし、この光源１が発する光の波長（または周波数）は、この光源１に供給される駆動電流に応じて、わずかに変化する。
【００２１】
駆動回路２は、光源１に、２種類の駆動電流を供給することが可能である。すなわち、この駆動回路２は、光源１に、駆動電流ｉ０を供給することが可能であり、また、駆動電流ｉ１を供給することも可能である。これらの駆動電流値は、例えば、ｉ０＝７０ｍＡ、ｉ１＝８０ｍＡである。制御回路３は、駆動回路２を制御し、駆動回路２が光源１に供給する駆動電流を決定する。すなわち、この制御回路３は、駆動回路２が光源１に供給する駆動電流をｉ０とすることが可能であり、また、ｉ１とすることも可能である。
【００２２】
これにより、光源１は、２種類の波長λ０、λ１（または２種類の周波数ν０、ν１）の光を発することが可能になる。すなわち、光源１は、駆動電流ｉ０が供給された場合に、周波数ν０の光を発し、駆動電流ｉ１が供給された場合に、周波数ν１の光を発する。光源１が発する２種類の光の周波数の差ν１−ν０が、後述するブリルアン散乱による周波数のシフト量νＢに近い値になるように、駆動電流ｉ０およびｉ１が決められる。例えば、νＢ＝１０．８ＧＨｚのとき、ν１−ν０＝１２．０ＧＨｚになるように、駆動電流ｉ０およびｉ１が決められる。
【００２３】
光源１が発する光は、第１の光方向性結合器４の入射ポート４ｉに入射される。この第１の光方向性結合器４は、１つの入射ポート４ｉと、２つの出射ポート４ｔ１、４ｔ２とを有し、入射ポート４ｉに入射された光を２方向に分岐し、２つの出射ポート４ｔ１、４ｔ２から出射する。
【００２４】
第１の光方向性結合器４の出射ポート４ｔ１から出射された光は、光パルス発生回路５に入射される。光パルス発生回路５は、具体的には、電気／光スイッチであって、スイッチのオン、オフによって入射された光からパルス光を切り出し、切り出したパルス光を出射する。
【００２５】
光パルス発生回路５が出射したパルス光は、光増幅器６に入射される。光増幅器６は、具体的には、Ｅｒ（エルビウム）ドープファイバを用いた光ファイバ増幅器であって、入射されたパルス光を所定のレベルまで増幅し、増幅したパルス光を出射する。
【００２６】
光増幅器６が出射したパルス光は、光スイッチ７の入射ポート７ｉに入射される。光スイッチ７は、具体的には、光サーキュレータであって、入射ポート７ｉ、出射／入射ポート７ｔｉ、出射ポート７ｔの３つのポートを有し、入射ポート７ｉに入射されたパルス光を、出射／入射ポート７ｔｉから出射すると共に、この出射／入射ポート７ｔｉに入射される戻り光を、出射ポート７ｔから出射する。
【００２７】
光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉは、光コネクタ８を介して、測定対象である光ファイバ９の１つの端９ａに接続される。従って、光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉから出射されたパルス光は、光コネクタ８を介して光ファイバ９の端９ａに入射され、光ファイバ９の端９ａから出射される戻り光は、再度、光コネクタ８を介して光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉに入射され、さらに光スイッチ７の出射ポート７ｔから出射される。
【００２８】
光スイッチ７の出射ポート７ｔから出射された戻り光は、第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ１に入射される。第２の光方向性結合器１０は、２つの入射ポート１０ｉ１、１０ｉ２と、２つの出射ポート１０ｔ１、１０ｔ２とを有する。第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ２には、第１の光方向性結合器４の出射ポート４ｔ２から出射された光（以下、この光を参照光と呼ぶ）が入射される。そして、この第２の光方向性結合器１０は、入射ポート１０ｉ１から入射された戻り光と、入射ポート１０ｉ２から入射された参照光とを合波し、合波した合成光を２方向に分岐し、２つの出射ポート１０ｔ１、１０ｔ２から出射する。
【００２９】
第２の光方向性結合器１０の２つの出射ポート１０ｔ１、１０ｔ２から出射された合成光は、どちらもバランス受光ＰＤ（バランス受光フォトダイオード）１１によって受光される。バランス受光ＰＤ１１は、受光した合成光を電気信号（ビート信号）に変換し、変換した電気信号（ビート信号）を出力する。また、このバランス受光ＰＤ１１は、バランス受光の過程でノイズを除去する。バランス受光ＰＤ１１が出力したビート信号は、増幅器１２に入力される。増幅器１２は、入力されたビート信号を所定のレベルまで増幅し、増幅したビート信号をミキサ１３へ送る。
【００３０】
ミキサ１３は、増幅器１２から送られたビート信号と、信号発生回路１４が発生するＲＦ信号（無線周波数信号）とを混合し、混合信号を出力する。制御回路１５は、信号発生回路１４を制御し、この信号発生回路１４が発生するＲＦ信号の周波数ｆｒを決定する。ＲＦ信号の周波数ｆｒは、戻り光中の、どの周波数の光を検出するかに応じて決定される。ブリルアン散乱光を検出する場合には、約１．２ＧＨｚに設定され、レイリー散乱光を検出する場合には、約１００ｋＨｚに設定される。
【００３１】
ローパスフィルタ１６は、ミキサ１３が出力した混合信号を入力し、入力した混合信号に含まれている高周波成分を除去し、低周波成分のみを通過させ、低周波成分である差信号を出力する。増幅器１７は、ローパスフィルタ１６が出力した差信号を所定のレベルまで増幅し、増幅した差信号を出力する。信号処理部１８は、増幅器１７が出力した差信号を入力し、入力した差信号に各種の信号処理を施し、光ファイバ９の特性を求める。詳細には、信号処理部１８は、まず差信号の周波数を測定し、次に差信号の周波数からビート信号の周波数を算出し、さらにビート信号の周波数から、光ファイバ９に入射されたパルス光の周波数と戻り光の周波数との差すなわちシフト量を算出する。そして、算出したシフト量から、光ファイバ９の特性を求める。
【００３２】
次に、本実施形態の動作を説明する。図２は、本実施形態における光ファイバ特性測定装置の各部の波形を示す図である。この図における横軸は時間である。図２（ａ）は、駆動回路２が光源１に供給する駆動電流の波形を示す図である。この駆動電流の波形は、電流値がｉ０の直流電流期間と、電流値がｉ１のパルス電流期間とが交互に繰り返される波形であり、電流値がｉ１の直流電流期間の継続時間は、２０μｓ〜２ｍｓである。この直流電流期間の継続時間は、測定対象である光ファイバ９の長さに応じて決められる。例えば、光ファイバ９の長さが１０ｋｍであれば、この時間は２００μｓとされ、長さが１ｋｍであれば、２０μｓとされる。
【００３３】
駆動回路２が光源１に、図２（ａ）に示した駆動電流を供給すると、光源１は、図２（ｂ）に示す周波数の光を発する。すなわち、光源１は、駆動電流波形に応じて、周波数がν０の光と、周波数がν１の光とを交互に発する。
【００３４】
光源１が発した光は、光方向性結合器４を介して光パルス発生回路５に送られる。すると、この光パルス発生回路５は、図２（ｃ）に示す波形のパルス光を出射する。すなわち、この光パルス発生回路５は、送られた光から、周波数がν１のパルス光を切り出す。このとき、このパルス光の発光期間は数ｎｓ〜数μｓとされる。
【００３５】
光パルス発生回路５が出射したパルス光は、光増幅器６、光スイッチ７および光コネクタ８を介して、光ファイバ９の端９ａに入射される。入射されたパルス光が光ファイバ９内を伝達されると、光ファイバ９内の各地点で、ブリルアン散乱、レーリー散乱、反射等が起こり、各地点から端９ａに、ブリルアン散乱光、レーリー散乱光、反射光等を含む戻り光が戻ってくる。戻ってきた戻り光は、この端９ａから出射される。
【００３６】
図２（ｄ）は、この端９ａから出射される戻り光の波形を示す図である。ブリルアン散乱等は、光ファイバ９内の各地点で起こる。端９ａに近い地点から戻ってくる戻り光は、端９ａまでの伝達に時間がかからないので、早い時刻に端９ａから出射される。これに対し、端９ａから遠い地点から戻ってくる戻り光は、端９ａまでの伝達に時間がかかるので、遅い時刻に端９ａから出射される。なお、光ファイバ９の端９ａから入射されたパルス光が、光ファイバ９内の各地点まで伝達されるのにかかる時間についても同様である。すなわち、端９ａにパルス光が入射されてから、戻り光が戻ってくるまでの時間は、端９ａからブリルアン散乱等が起こった地点までの距離に対応している。従って、所定の時刻ｔ１に、端９ａから出射される戻り光を検出すれば、この時刻ｔ１に対応する距離の地点における光ファイバ９の特性を検出することができる。具体的には、戻り光に含まれるブリルアン散乱光の周波数を検出すれば、光ファイバ９内の所定の地点における歪み量を検出することができる。
【００３７】
図３は、光ファイバ９の端９ａから入射されるパルス光の周波数と、所定の時刻ｔ１に端９ａから出射される戻り光に含まれるブリルアン散乱光の周波数との関係を示す図である。この図における横軸は光の周波数、縦軸は光の強度である。ブリルアン散乱光の周波数は、入射されたパルス光の周波数ν１から、周波数が下がる方向と上がる方向とにシフトしているが、このシフト量νＢは、光ファイバ９内の所定の地点における歪み量によって変化する。従って、このシフト量νＢを検出すれば、光ファイバ９内の所定の地点における歪み量を検出することができる。
【００３８】
光ファイバ９の端９ａから出射された、ブリルアン散乱光を含む戻り光は、再度、光コネクタ８を介して光スイッチ７の出射／入射ポート７ｔｉに入射され、さらに出射ポート７ｔから出射される。光スイッチ７の出射ポート７ｔから出射された、ブリルアン散乱光を含む戻り光は、第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ１に入射される。一方、第２の光方向性結合器１０のもう１つの入射ポート１０ｉ２には、第１の光方向性結合器４の出射ポート４ｔ２から出射された参照光が入射される。
【００３９】
図４は、この参照光の周波数と、ブリルアン散乱光の周波数ν１±νＢとの関係を示す図である。この図における横軸は光の周波数、縦軸は光の強度である。第２の光方向性結合器１０の入射ポート１０ｉ１に、ブリルアン散乱光を含む戻り光が入射される期間には、参照光の周波数はν０になっている。従って、第２の光方向性結合器１０は、周波数がν１±νＢのブリルアン散乱光と、周波数がν０の参照光とを合波する。すると、これらの光の周波数は、ごく接近しているので干渉を起こし、うなりを生ずる。うなりの周波数は、ブリルアン散乱光の周波数ν１±νＢと、参照光の周波数ν０との差、すなわちν１±νＢ−ν０となる。
【００４０】
周波数がν１±νＢ−ν０のうなりが生じた合成光が、バランス受光ＰＤ１１によって受光されると、このバランス受光ＰＤ１１は、周波数が低い方のうなり、すなわち周波数がν１−νＢ−ν０のうなりを有するビート信号を出力する。周波数が高い方のうなり、すなわち周波数がν１＋νＢ−ν０のうなりは、バランス受光ＰＤ１１の周波数特性によってカットされる。
【００４１】
ここで、周波数の差ν１−ν０は、あらかじめ、ブリルアン散乱によるシフト量νＢに近い値に設定されていたので、ビート信号が有する、うなりの周波数ν１−νＢ−ν０は、低い周波数になる。例えば、νＢ＝１０．８ＧＨｚのとき、ν１−ν０＝１２．０ＧＨｚとすれば、うなりの周波数はν１−νＢ−ν０＝１２．０ＧＨｚ−１０．８ＧＨｚ＝１．２ＧＨｚとなる。従って、このビート信号を出力可能であればよいバランス受光ＰＤ１１や、このビート信号が入力される増幅器１２およびミキサ１３には、この程度の周波数に応答可能な周波数特性をもつ部品を用いればよく、バランス受光ＰＤ１１、増幅器１２、ミキサ１３のコストを下げることができる。
【００４２】
バランス受光ＰＤ１１が出力した、周波数がν１−νＢ−ν０のうなりを有するビート信号は、増幅器１２を介してミキサ１３に入力される。ミキサ１３には、周波数がν１−νＢ−ν０のうなりを有するビート信号と共に、信号発生回路１４が発生する、周波数がｆｒのＲＦ信号が入力され、これらの信号が混合される。ここで、信号発生回路１４が発生するＲＦ信号の周波数ｆｒは、あらかじめ、周波数ν１−νＢ−ν０のごく近くに設定しておく。すると、ビート信号と、ＲＦ信号とが干渉を起こし、うなりを生ずる。うなりの周波数は、ビート信号の周波数ν１−νＢ−ν０と、ＲＦ信号の周波数ｆｒとの差、すなわちν１−νＢ−ν０−ｆｒとなる。
【００４３】
信号発生回路１４が発生するＲＦ信号の周波数ｆｒは、ビート信号が有する、うなりの周波数ν１−νＢ−ν０のごく近くに設定され、この周波数ν１−νＢ−ν０は、低い周波数になるので、ＲＦ信号の周波数ｆｒもまた、低い周波数でよい。従って、信号発生回路１４にも、低い周波数に応答可能な周波数特性をもつ部品を用いればよく、この信号発生回路１４のコストも下げることができる。
【００４４】
周波数がν１−νＢ−ν０−ｆｒのうなりが生じた混合信号が、ローパスフィルタ１６に入力されると、このローパスフィルタ１６は、混合信号に含まれている高周波信号（周波数がν１−νＢ−ν０またはｆｒの信号）をカットし、低周波信号である、うなりの周波数ν１−νＢ−ν０−ｆｒのみを有する差信号を出力する。これは、言い換えれば、ビート信号が有する高い周波数ν１−νＢ−ν０が、周波数ｆｒだけ下げられ、低周波の差信号とされた、と言うこともできる。
【００４５】
信号処理部１８は、この差信号の周波数を測定するが、上述したように、この差信号の周波数は低い値に下げられているので、測定が容易である。そして、測定した差信号の周波数ν１−νＢ−ν０−ｆｒからビート信号の周波数ν１−νＢ−ν０を算出し、さらにブリルアン散乱によるシフト量νＢを算出する。そして、算出したシフト量νＢから、光ファイバ９内の所定の地点における歪み量を求める。
【００４６】
なお、上記実施形態は、戻り光中のブリルアン散乱光を検出する例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えばレーリー散乱光を検出することも可能である。レーリー散乱においては、周波数のシフトはない（νＢ＝０）ので、例えば、ν１−ν０＝１．２ＧＨｚとすれば、ビート信号が有するうなりの周波数もν１−νＢ−ν０＝１．２ＧＨｚ−０＝１．２ＧＨｚとなる。従って、この場合にも、ビート信号が入力される増幅器１２やミキサ１３には、この程度の周波数に応答可能な部品を用いればよく、増幅器１２やミキサ１３のコストを下げることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、光電変換手段（実施形態におけるバランス受光ＰＤ１１）および処理手段（実施形態におけるバランス受光ＰＤ１１、増幅器１２、ミキサ１３、信号発生回路１４）に、低い周波数に応答可能な周波数特性をもつ部品を用いればよいので、光電変換手段および処理手段のコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における光ファイバ特性測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】  本発明の一実施形態における光ファイバ特性測定装置の各部の波形を示す図。
【図３】  光ファイバ９の端９ａから入射されるパルス光の周波数と、所定の時刻ｔ１に端９ａから出射される戻り光に含まれるブリルアン散乱光の周波数との関係を示す図。
【図４】  参照光の周波数ν０と、ブリルアン散乱光の周波数ν１±νＢとの関係を示す図。
【図５】  従来の光ファイバ特性測定装置の一例の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１  光源（コヒーレント光供給手段）
２  駆動回路（コヒーレント光供給手段）
３  制御回路                    ４  第１の光方向性結合器
４ｉ  入射ポート                ４ｔ１、４ｔ２  出射ポート
５  光パルス発生回路（光パルス発生手段）
６  光増幅器                    ７  光スイッチ
７ｉ  入射ポート                ７ｔｉ  出射／入射ポート
７ｔ  出射ポート                ８  光コネクタ
９  光ファイバ                  ９ａ  端
１０  第２の光方向性結合器（合波手段）
１０ｉ１、１０ｉ２  入射ポート
１０ｔ１、１０ｔ２  出射ポート
１１  バランス受光ＰＤ（光電変換手段）
１２  増幅器（処理手段）        １３  ミキサ（処理手段）
１４  信号発生回路（処理手段）
１５  制御回路                  １６  ローパスフィルタ（処理手段）
１７  増幅器（処理手段）        １８  信号処理部（処理手段）
【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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