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JP2769185B2 - Backscattered light measurement device - Google Patents

Backscattered light measurement device

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Publication number
JP2769185B2
JP2769185B2 JP7193289A JP7193289A JP2769185B2 JP 2769185 B2 JP2769185 B2 JP 2769185B2 JP 7193289 A JP7193289 A JP 7193289A JP 7193289 A JP7193289 A JP 7193289A JP 2769185 B2 JP2769185 B2 JP 2769185B2
Authority
JP
Japan
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light
pulse
optical
optical fiber
measured
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP7193289A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH02251729A (en
Inventor
武 伊藤
利彦 杉江
保孝 市橋
宣 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JP2769185B2 publication Critical patent/JP2769185B2/en
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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光ファイバ中の特定光周波数領域にブリル
アン(Brillouin)光増幅状態を発生させて微弱な後方
レイリー(Rayleigh)散乱光を検出するための後方散乱
光測定装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention detects a weak backward Rayleigh scattered light by generating a Brillouin light amplification state in a specific optical frequency region in an optical fiber. And a backscattered light measuring device.

(従来の技術) 単一モード光ファイバ伝送路の光損失分布や光ファイ
バ中の破断点を検出する方法として、光源による光を被
測定光ファイバに入射させ、この光ファイバ中で発生す
る後方レイリー散乱光を検出する方法がある(例えば、
M.K.Barnoski,etc.,“optical timedomain reflectom
eter",Appl.Opt.,vol.16(1977)pp.2395〜2379参
照)。この方法では、破断点位置の決定精度は、光源か
ら出射される光パルス幅に依存する。そのため、光パル
ス幅を狭くすると、光パルスの尖頭値が一定の条件で
は、受光可能な後方散乱光強度は光パルス幅に比例して
低くなり、受光レベルの減少を招き、S/Nを劣化させ、
良好な信号検出が困難となる。
(Prior Art) As a method for detecting a light loss distribution in a single-mode optical fiber transmission line or a break point in an optical fiber, light from a light source is incident on an optical fiber to be measured, and a rear Rayleigh generated in the optical fiber is generated. There are methods to detect scattered light (for example,
MKBarnoski, etc., “optical timedomain reflectom
eter ", Appl. Opt., vol. 16 (1977) pp. 2395-2379). In this method, the accuracy of determining the break point position depends on the light pulse width emitted from the light source. When the width is reduced, under the condition that the peak value of the light pulse is constant, the intensity of the backscattered light that can be received decreases in proportion to the light pulse width, and the light receiving level decreases, deteriorating the S / N,
Good signal detection becomes difficult.

そこで、従来、被測定光ファイバをブリルアン光増幅
が可能な状態にすることにより、光損失のみで決定され
ていた後方レイリー散乱光成分に増幅成分を持たせて受
光レベルを改善し、高分解能で測定を行なう方法が提案
されていた。
Therefore, by setting the optical fiber to be measured to a state in which Brillouin light amplification is possible, the backward Rayleigh scattered light component, which was determined only by the optical loss, has an amplification component to improve the light reception level and achieve high resolution. A method for performing the measurement has been proposed.

第2図、この方法を適用した後方散乱光測定装置の第
1の従来例を示す構成図である。第2図において、1は
第1のレーザ光源で、後方レイリー散乱光発生用のプロ
ーブ光(パルス光)Prを出射する。2は第2のレーザ光
源で、被測定光ファイバFB中でブリルアン光増幅状態に
するための励起光(CW光)Pmを出射する。3は光周波数
調整装置で、第1及び第2のレーザ光源1,2による各出
射光の光周波数差が、被測定光ファイバFB中で発生する
ブリルアン光の光周波数シフト量と一致するように調整
する。4,5は光アイソレータ、6は合波器で、光アイソ
レータ4及び5を通過した第1及び第2のレーザ光源1,
2によるプローブ光Prと励起光Pmとを合波する。7は光
カップラ等による光結合器で、合波器6による合波光を
被測定光ファイバFBに入射させるとともに、被測定光フ
ァイバFB中でブリルアン光増幅された後方レイリー散乱
光を光検出器8に入射させる。9は信号処理装置で、光
検出器8にて受光して検出した後方レイリー散乱光に対
応する電気信号を入力し、これに基づいて後方レイリー
散乱光の強度を算出処理する。
FIG. 2 is a block diagram showing a first conventional example of a backscattered light measuring device to which this method is applied. In Figure 2, 1 is a first laser light source, backward Rayleigh scattering light probe light for generating (pulsed light) emitting a P r. 2 is a second laser light source emits excitation light (CW light) P m for the Brillouin light amplification status in the measured optical fiber FB. Numeral 3 is an optical frequency adjusting device such that the optical frequency difference of each emitted light from the first and second laser light sources 1 and 2 coincides with the optical frequency shift amount of Brillouin light generated in the optical fiber FB to be measured. adjust. Reference numerals 4 and 5 denote optical isolators, 6 denotes a multiplexer, and the first and second laser light sources 1 and 2 that have passed through the optical isolators 4 and 5
2 multiplexes the probe light P r and the pumping light P m by. Numeral 7 denotes an optical coupler formed by an optical coupler or the like. The multiplexed light from the multiplexer 6 is made incident on the optical fiber FB to be measured, and the backward Rayleigh scattered light Brillouin-amplified in the optical fiber FB to be measured is detected by a photodetector Incident on Reference numeral 9 denotes a signal processing device which inputs an electric signal corresponding to the backward Rayleigh scattered light received and detected by the photodetector 8, and calculates the intensity of the backward Rayleigh scattered light based on the input signal.

このような構成において、光周波数調整装置3により
互いの光周波数差がブリルアン光の光周波数シフト量と
一致するように調整された、第1及び第2のレーザ光源
1及び2によるプローブ光Pr及び励起光Pmは、光アイソ
レータ4及び5を介して合波器6に入射し、合波され
る。この合波光は、光結合器7を通過して、被測定光フ
ァイバFBに入射される。これに伴ない、被測定光ファイ
バFBは、励起光Pmの作用を受けて、ブリルアン光増幅状
態となる。これにより、被測定光ファイバFB中で発生し
た後方レイリー散乱光は増幅されて、被測定光ファイバ
FBの合波光入射端から出射しする。この後方レイリー散
乱光は、光結合器7を介して光検出器8で受光されて電
気信号に変換され、信号処理装置9によって後方レイリ
ー散乱光の強度が算出される。このようにして、第2図
の装置では、S/Nの向上を図り、良好な信号検出を行な
っていた。
In such a configuration, each other of the optical frequency difference by the optical frequency adjusting device 3 is adjusted to match the optical frequency shift of the Brillouin light, the probe light P r of the first and second by the laser light source 1 and 2 and the excitation light P m through the optical isolator 4 and 5 is incident to the multiplexer 6, are combined. The multiplexed light passes through the optical coupler 7 and enters the optical fiber FB to be measured. In conjunction with this, the measured optical fiber FB is subjected to the action of the pumping light P m, the Brillouin light amplification status. As a result, the backward Rayleigh scattered light generated in the measured optical fiber FB is amplified, and the measured optical fiber FB is amplified.
The light exits from the multiplexed light incident end of the FB. The rear Rayleigh scattered light is received by the photodetector 8 via the optical coupler 7 and converted into an electric signal, and the signal processing device 9 calculates the intensity of the rear Rayleigh scattered light. In this way, in the apparatus shown in FIG. 2, the S / N was improved and good signal detection was performed.

また、第3図は、後方散乱光測定装置の第2の従来例
を示す構成図である。本第2の従来例では、第1のレー
ザ光源によるプローブ光Prを、被測定光ファイバFBの一
端面から入射させて、ブリルアンシフトした周波数をも
つ後方レイリー散乱光を生じさせ、一方、光周波数調整
装置3により、この光周波数と一致させた第2のレーザ
光源2によるポンプ光Pmを、被測定光ファイバFBの他端
面から入射させて後方レイリー散乱光をブリルアン光増
幅させ、後方レイリー散乱光の検出を行なうようにして
いた。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second conventional example of the backscattered light measuring device. In the second conventional example, the probe light Pr from the first laser light source is made incident from one end face of the optical fiber FB to be measured to generate backward Rayleigh scattered light having a Brillouin-shifted frequency. the frequency adjusting unit 3, the optical frequency and the pump light P m by the second laser light source 2 is matched, by Brillouin light amplification backward Rayleigh scattering light is made incident from the other end face of the optical fiber to be measured FB, backward Rayleigh The scattered light was detected.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前者の装置では、後方レイリー散乱光
発生用及びブリルアン光増幅用の2個のレーザ光源1,2
を必要とし、かつ、これらレーザ光源1,2によるプロー
ブ光Prと励起光Pmとを合波する合波器6が必要不可欠と
なっている。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the former device, two laser light sources 1 and 2 for generating backward Rayleigh scattered light and for amplifying Brillouin light are used.
It requires, and multiplexer 6 for multiplexing the probe light P r and the pumping light P m by these laser sources 1 and 2 are indispensable.

そのため、レーザ発振周波数を設定するには、各々の
発振光をモニタするなどして光周波数を調整する複雑な
装置が必要となり、また、合波器6による過剰損失や反
射光を生じ、高分解能の破断点検出並びに高精度の光損
失測定を行なえないという問題点があった。さらに、レ
ーザ光源1,2への戻り光を抑制するために、光アイソレ
ータが各レーザ光源毎に必要となり、部品点数の増加を
招くという欠点があった。
Therefore, in order to set the laser oscillation frequency, a complicated device for adjusting the optical frequency by monitoring each oscillation light is required, and excessive loss and reflected light due to the multiplexer 6 are generated, and high resolution is required. However, there has been a problem that the break point cannot be detected and the optical loss measurement cannot be performed with high accuracy. Further, an optical isolator is required for each laser light source in order to suppress the return light to the laser light sources 1 and 2, and there is a disadvantage that the number of components is increased.

また、後者の装置では、プローブ光Prと励起光Pmとを
被測定光ファイバFBの両端面に対向するように入射させ
るため、例えば、管路や海底に布設した光ファイバケー
ブルの特性を評価するには、遠く離れた(例えば、100k
m)両端から同時に測定を行なわなければならないとい
う欠点がある。また、被測定光ファイバFBの途中が破断
されている場合には、原理的にブリルアン光増幅を行な
うことは不可能であり、適用可能な測定が制限されてし
まうという欠点があった。
In the latter device, since the probe light Pr and the excitation light Pm are made to be incident on both end faces of the optical fiber FB to be measured, for example, the characteristics of an optical fiber cable laid on a pipeline or on the seabed are required. To evaluate, you need to be far away (for example, 100k
m) The disadvantage is that measurements must be taken simultaneously from both ends. Further, when the optical fiber FB to be measured is broken in the middle, it is impossible to perform Brillouin optical amplification in principle, and there is a disadvantage that applicable measurement is limited.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、一つの光源による光パルスにより後方レイ
リー散乱光の発生と光ファイバのブリルアン光増幅状態
を誘起でき、検出した後方レイリー散乱光のS/N劣化を
きたすことなく、高分解能の破断点検出並びに高精度の
光損失測定を行なうことのできる後方散乱光測定装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances,
The purpose is to generate backward Rayleigh scattered light and induce the Brillouin light amplification state of the optical fiber by the light pulse from one light source, and high-resolution break inspection without causing S / N deterioration of the detected backward Rayleigh scattered light. It is an object of the present invention to provide a backscattered light measuring device capable of performing high-precision light loss measurement.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、請求項(1)では、被測定
光ファイバ中に後方レイリー散乱光を発生させるための
光パルスと前記被測定光ファイバ中にブリルアン光増幅
状態を誘起させるための励起光パルスとを発生する光源
と、前記光源により発生する光パルスと励起光パルスと
の光周波数差が、前記被測定光ファイバ中で発生するブ
リルアン光の光周波数シフト量と一致するように調整す
る光パルス調整手段と、前記被測定光ファイバ中で発生
し、該被測定光ファイバから出射した後方レイリー散乱
光を前記光源による出射光パルスの入射方向とは異なる
方向に分離させる光分離手段と、前記光分離手段により
分離された後方レイリー散乱光の強度を検出する検出手
段と、前記検出手段による検出信号に基づいて後方レイ
リー散乱光の強度を算出する信号処理手段とを備えた。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in claim (1), an optical pulse for generating backward Rayleigh scattered light in an optical fiber to be measured and a Brillouin light in the optical fiber to be measured are described. A light source that generates an excitation light pulse for inducing an amplification state, and an optical frequency difference between the light pulse and the excitation light pulse generated by the light source is an optical frequency shift of the Brillouin light generated in the measured optical fiber. Light pulse adjusting means for adjusting the amount of light emitted from the optical fiber to be measured, and the backward Rayleigh scattered light generated in the optical fiber to be measured and emitted from the optical fiber to be measured, in a direction different from the incident direction of the emitted light pulse by the light source. Light separating means, a detecting means for detecting the intensity of the rear Rayleigh scattered light separated by the light separating means, and a detecting signal based on the detection signal by the detecting means. Signal processing means for calculating the intensity of the backward Rayleigh scattered light.

また、請求項(2)では、前記光源からの出射光パル
スを増幅して前記被測定光ファイバに入射させる光増幅
手段を備えた。
Further, in claim (2), there is provided an optical amplifying means for amplifying a light pulse emitted from the light source and causing the amplified light pulse to enter the measured optical fiber.

また、請求項(3)では、前記光分離手段と前記検出
手段との間に後方レイリー散乱光を増幅する光増幅手段
を配置した。
In claim (3), an optical amplifier for amplifying the rear Rayleigh scattered light is arranged between the optical separator and the detector.

(作 用) 請求項(1)によれば、光源により発生する光パルス
と励起光パルスが、光パルス調整手段により、互いの光
周波数差が、被測定光ファイバ中で発生するブリルアン
光の光周波数シフト量と一致するように調整されて出射
される。これら光源から出射された光パルス及び励起光
パルスは、被測定光ファイバの一端面に入射される。こ
れに伴ない、光パルスが被測定光ファイバ中を伝搬し、
後方レイリー散乱光が発生する。
(Operation) According to claim (1), the light pulse generated by the light source and the excitation light pulse are changed by the light pulse adjusting means so that the optical frequency difference between the light pulse and the excitation light pulse is changed by the light of the Brillouin light generated in the optical fiber to be measured. The light is adjusted and output so as to match the frequency shift amount. The light pulse and the excitation light pulse emitted from these light sources are incident on one end face of the optical fiber to be measured. Along with this, the optical pulse propagates through the optical fiber to be measured,
Back Rayleigh scattered light is generated.

これとほぼ同時に、被測定光ファイバは、励起光パル
スによりブリルアン光増幅状態に誘起される。これによ
り、被測定光ファイバ中で発生した後方レイリー散乱光
は、被測定光ファイバ中でブリルアン光増幅作用を受け
て、被測定光ファイバの一端面から出射する。
At substantially the same time, the measured optical fiber is induced into a Brillouin light amplification state by the excitation light pulse. Thereby, the backward Rayleigh scattered light generated in the measured optical fiber is subjected to Brillouin light amplification in the measured optical fiber, and is emitted from one end surface of the measured optical fiber.

被測定光ファイバから出射した後方レイリー散乱光
は、光分離手段によって光源による各出射光パルスの入
射方向とは異なる方向に分離されて、検出手段に入射さ
れる。これにより、検出手段において、後方レイリー散
乱光の強度が検出され、この検出信号が、信号処理手段
に入力される。信号処理手段は入力した検出信号に基づ
いて、後方レイリー散乱光の強度を算出する。
The rear Rayleigh scattered light emitted from the optical fiber to be measured is separated by the light separating means in a direction different from the incident direction of each emitted light pulse by the light source, and is incident on the detecting means. Thereby, the intensity of the backward Rayleigh scattered light is detected by the detection means, and the detection signal is input to the signal processing means. The signal processing means calculates the intensity of the backward Rayleigh scattered light based on the input detection signal.

また、請求項(2)によれば、光パルス調整手段によ
って調整され、光源から出射された光パルス及び励起光
パルスは光増幅手段で増幅作用を受けた後、被測定光フ
ァイバに入射される。
Further, according to claim (2), the light pulse and the excitation light pulse adjusted by the light pulse adjusting means and emitted from the light source are amplified by the light amplifying means and then incident on the optical fiber to be measured. .

また、請求項(3)によれば、被測定光ファイバ中で
発生し、ブリルアン光増幅作用を受け、上記したよう
に、被測定光ファイバに出射され、光分離手段で分離さ
れた後方レイリー散乱光は、光増幅手段により増幅作用
を受けた後、検出手段に入射される。
According to claim (3), the backward Rayleigh scattering generated in the optical fiber to be measured, subjected to the Brillouin light amplifying action, emitted to the optical fiber to be measured and separated by the light separating means as described above. After the light is amplified by the light amplifying means, it is incident on the detecting means.

(実施例) 第1図は、本発明に係る後方散乱光測定装置の第1の
実施例を示す構成図であって、従来例を示す第2図と同
一構成部分は同一符号をもって表す。即ち、FBは被測定
光ファイバ、1aはレーザ光源で、例えば、単一モードで
発振する狭スペクトル線幅な半導体レーザ(例えば、DF
B−LD)からなり、後記する光パルス調整装置3aにより
調整される注入電流に基づいた、被測定光ファイバFB中
の後方レイリー散乱光を発生させるための光パルスPR
被測定光ファイバFB中にブリルアン光増幅状態を誘起さ
せるための励起光パルスPMとを発生する。3aは光パルス
調整装置で、レーザ光源1aにより発生する光パルスPR
励起光パルスPMとの光周波数差が、被測定光ファイバFB
中で発生するブリルアン光の光周波数シフト量と一致す
るようにレーザ光源1aに印加されるパルスの電流値を調
整して、レーザ光源1aにより発生するパルスパターン、
パルスの光周波数、パルスの繰り返し条件等を調整す
る。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the backscattered light measuring device according to the present invention, and the same components as those of FIG. 2 showing the conventional example are denoted by the same reference numerals. That is, FB is an optical fiber to be measured, 1a is a laser light source, for example, a semiconductor laser (for example, DF
B-LD) made were based on injection current is adjusted by the later-described optical pulse adjuster 3a, the light pulse P R and the measured optical fiber FB for generating the backward Rayleigh scattered light in the measurement optical fiber FB generating an excitation light pulse P M for inducing Brillouin light amplification status in. 3a is an optical pulse adjuster, the optical frequency difference between the optical pulse P R and the excitation light pulse P M generated by the laser light source 1a is measured optical fiber FB
Adjust the current value of the pulse applied to the laser light source 1a to match the optical frequency shift amount of the Brillouin light generated in the pulse pattern generated by the laser light source 1a,
Adjust the pulse light frequency, pulse repetition conditions, etc.

4は光アイソレータ、7は光結合器(光分離手段)
で、レーザ光源1aによる光パルス(PR+PM)を被測定光
ファイバFBに入射させるとともに、被測定光ファイバFB
中でブリルアン光増幅された後方レイリー散乱光を分離
する。8は光検出器で、光結合器7で分離された後方レ
イリー散乱光を受光してその強度に相当する電気信号で
ある検出信号DTに変換する。9は信号処理装置で、光検
出器8による検出信号DTに基づいて、後方レイリー散乱
光の強度を算出する。なお、光パルス調整装置3aは、信
号処理装置9と同期して作動する。
4 is an optical isolator, 7 is an optical coupler (optical separation means)
Then, the optical pulse (P R + P M ) from the laser light source 1a is made incident on the optical fiber FB to be measured, and the optical fiber FB
In which the backward Rayleigh scattered light amplified by Brillouin light is separated. Reference numeral 8 denotes a photodetector, which receives the backward Rayleigh scattered light separated by the optical coupler 7 and converts the scattered light into a detection signal DT which is an electric signal corresponding to the intensity thereof. Reference numeral 9 denotes a signal processing device that calculates the intensity of backward Rayleigh scattered light based on the detection signal DT from the photodetector 8. The light pulse adjusting device 3a operates in synchronization with the signal processing device 9.

次に、上記構成による動作を、第4図及び第5図の光
パルスパターン図に基づいて、順を追って説明する。
Next, the operation of the above configuration will be described step by step based on the light pulse pattern diagrams of FIGS.

まず、光パルス調整装置3aにより、レーザ光源1aにて
光パルスPR及び励起光パルスPMの各光パルス毎に固有の
光周波数を有する光パルスパターンを発生するように、
変調が行なわれる。例えば、第4図に示すように、光パ
ルスPRと励起光パルスPMに対する光パルス幅をW1,W2、
光周波数をν1として発生され、出射される。
First, the optical pulse adjustment device 3a, so as to emit light pulse pattern having a specific optical frequency for every optical pulse of the optical pulse P R and the excitation light pulse P M by the laser light source 1a,
Modulation is performed. For example, as shown in FIG. 4, the optical pulse width optical pulse P R to the excitation light pulse P M W1, W2,
It is generated and emitted with optical frequencies ν 1 and ν 2 .

このように設定された光パルスPR及び励起光パルスPM
は、光アイソレータ4、光結合器7を介して、被測定光
ファイバFBに入射される。これに伴ない、光パルスPR
被測定光ファイバFB中を伝搬し、後方レイリー散乱光を
発生する。発生した後方レイリー散乱光は、後記するブ
リルアン光増幅作用を受けて被測定光ファイバFBから出
射し、光結合器7により、光パルスPR及び励起光パルス
PMの入射方向とは異なる方向に分離され、光検出器8に
出射される。
The light pulse P R and the excitation light pulse P M thus set
Is incident on the measured optical fiber FB via the optical isolator 4 and the optical coupler 7. In conjunction with this, the light pulse P R is propagated through the optical fiber to be measured FB, it generates backward Rayleigh scattering light. Backward Rayleigh scattering light generated is emitted from the optical fiber to be measured FB undergoing Brillouin light amplification effect which will be described later, by the optical coupler 7, the light pulse P R and the excitation light pulses
Is separated in a direction different from the incident direction of the P M, it is emitted to the photodetector 8.

この時、検出される後方レイリー散乱光の電力P
BSは、次式のように、 と表される。但し、P1は光パルスPRの尖頭値、Vqは被測
定光ファイバFB中の光の群速度、αはレイリー散乱係
数、Sは全レイリー散乱量のうち後方へ散乱される光量
の割合、αは被測定光ファイバFBの損失、Zは被測定光
ファイバFBの入射端から後方レイリー散乱が発生する位
置までの距離をそれぞれ示している。
At this time, the power P of the backward Rayleigh scattered light detected
BS is: It is expressed as However, P1 is the peak value of the light pulse P R, Vq is the group velocity of light in the measured optical fiber FB, alpha R is Rayleigh scattering coefficient, S is the proportion of the amount of light that is scattered backward of the total Rayleigh scattering amount , Α indicate the loss of the measured optical fiber FB, and Z indicates the distance from the incident end of the measured optical fiber FB to the position where the rear Rayleigh scattering occurs.

一方、単一縦モードで発振し、しかも発振スペクトル
線幅が狭いレーザ光が入射する場合、数mWの入射励起光
電力で容易に後方ブリルアン増幅光を発生する。その場
合ブリルアン光増幅による利得Gは、次式 G=exp(gZePpump/Aeff) …(2) で表される。但し、gはブリルアン利得係数、Zeは導波
モードに対する実効的な長さで、次式 Ze=(1−exp−α2))/α …(3) で表される。また、後方ブリルアン散乱は、励起光周波
数に対して低周波数側に周波数シフトした領域で発生す
る。このブリルアンシフト量をνとすると、波長λ=
0.8,1.3,1.65μmの各波長に対してν=21,13,11GHz
である。
On the other hand, when laser light that oscillates in a single longitudinal mode and has a narrow oscillation spectrum line width is incident, backward Brillouin amplified light is easily generated with incident excitation light power of several mW. In that case the gain G by the Brillouin light amplification is expressed by the following equation G = exp (gZ e P pump / A eff) ... (2). Here, g is the Brillouin gain coefficient, Ze is the effective length for the guided mode, and is expressed by the following equation: Ze = (1−exp−α2) / α (3) Further, backward Brillouin scattering occurs in a region where the frequency is shifted to a lower frequency side with respect to the excitation light frequency. When the Brillouin shift amount is ν B, wavelength λ =
Ν B = 21,13,11GHz for each wavelength of 0.8,1.3,1.65μm
It is.

これから、励起光パルスPMによるブリルアン光増幅利
得Gは、一般に、W1,W2をそれぞれ光パルスPRを励起光
パルスPMの幅として、次式に示すように、 と表される。但し、P2は励起光パルスPMの尖頭値を示し
ている。
Now, Brillouin light amplification gain G by the excitation light pulse P M is generally, W1, W2 and the width of the light pulse P R each excitation light pulse P M, as shown in the following equation, It is expressed as However, P2 represents the peak value of the excitation light pulse P M.

ここで、光パルスPRと励起光パルスPMの光周波数ν
及びνをν−ν=νとなるよう設定すると、光
パルスPRの後方レイリー散乱光が、励起光パルスPRによ
り被測定光ファイバFB中でブリルアン光増幅されること
になる。このブリルアン光増幅された後方レイリー散乱
光パルスPBS,Brは、一般に、次式 で表される。
Here, the optical frequency of the light pulse P R and the excitation light pulse P M [nu 1
Setting and [nu 2 the ν 21 = ν B become as, backward Rayleigh scattering light of the light pulse P R is, will be Brillouin light amplification in the measured optical fiber FB by the excitation light pulse P R . The Brillouin-amplified backward Rayleigh scattered light pulse P BS, Br is generally expressed by the following equation: It is represented by

例えば、ブリルアンシフト量νは波長λ=1.55μm
に対して約11GHzであるので、光パルスPRの光周波数を
励起光パルスPMのそれより11GHz低周波側に設定する。
ブリルアン利得増幅Δνは、通常、約100MHz(N.Shib
ata,et al.Opt.Lett.vol.13,p.595,1988)であるので、
ブリルアン光増幅を行うためには、光周波数=100MHz以
内の精度で設定する必要がある。
For example, the Brillouin shift amount ν B has a wavelength λ = 1.55 μm.
Since about 11GHz respect, setting the optical frequency of the light pulse P R in the 11GHz lower frequency than that of the excitation light pulse P M.
Brillouin gain amplification Δν B is usually about 100 MHz (N. Shib
ata, et al. Opt. Lett. vol. 13, p. 595, 1988)
In order to perform Brillouin optical amplification, it is necessary to set the optical frequency with an accuracy within 100 MHz.

レーザ光源1aとして、上記したように単一モードで発
振する狭スペクトル線幅な半導体レーザ(例えばDFB−L
Dなど)を用いると、レーザのFM変調特性からレーザに
印加するパルスの電流差を約11mAとすることにより、容
易に光パルス毎に光周波数11GHzシフトした光パルスを
発生させることができる。
As the laser light source 1a, a semiconductor laser having a narrow spectral line width oscillating in a single mode as described above (for example, DFB-L
D), it is possible to easily generate an optical pulse shifted by an optical frequency of 11 GHz for each optical pulse by setting the current difference between the pulses applied to the laser to about 11 mA from the FM modulation characteristics of the laser.

このように、被測定光ファイバFB中で発生し、ブリル
アン光増幅作用を受けた後方レイリー散乱光は、光検出
器8で受光されて、その強度に応じた電気信号である検
出信号DTに変換される。この検出信号DTは信号処理装置
9に入力され、ここで後方レイリー散乱光の強度が算出
される。
As described above, the rear Rayleigh scattered light generated in the measured optical fiber FB and subjected to the Brillouin light amplification action is received by the photodetector 8 and converted into a detection signal DT which is an electric signal corresponding to the intensity. Is done. The detection signal DT is input to the signal processing device 9, where the intensity of the backward Rayleigh scattered light is calculated.

次に、破断点位置の検出について説明する。被測定光
ファイバFBの長さをLとすると、光パルスPRの後方レイ
リー散乱光が、長さLから入射端に戻るまでの時間から
励起光パルスPMの幅W2は、次式で示すように、 W2≧znL/C …(6) と表すことができる。但し、nは光ファイバの屈折率、
Cは光速を示している。例えば、300kmの被測定光ファ
イバFBに対しては、W2≧3×10-3(S)、500kmの被測
定光ファイバFBに対しては、W1≧5×10-3(S)とな
る。通常、後方レイリー散乱光発生用光パルスPRとし
て、光パルス幅はW1=4μs程度である。従って、レー
ザ光源1aから出射される光パルスPR及び励起光パルスPM
は、W1=4μs,W2=3ms,(L=300km),W1=4μs,W2=
5ms,(L=500km)の固定パターンの繰り返しとなる。
この時、繰り返し周波数はそれぞれ、約300Hz,200Hzに
相当する。このように、光周波数ν及びνの両光パ
ルスに対しパルス間隔を設定することで、ブリルアン光
増幅された光パルスPRの後方レイリー散乱光の波形によ
り破断点の位置を測定することができる。
Next, detection of a break point position will be described. When the length of the measured optical fiber FB and L, the light pulse P backward Rayleigh scattered light R is, the width W2 of the excitation light pulse P M from the time to return to the entrance end of the length L is shown by the following formula Thus, W2 ≧ znL / C (6) can be expressed. Where n is the refractive index of the optical fiber,
C indicates the speed of light. For example, for a measured optical fiber FB of 300 km, W2 ≧ 3 × 10 −3 (S), and for a measured optical fiber FB of 500 km, W1 ≧ 5 × 10 −3 (S). Usually, the light pulse P R backward Rayleigh scattering light occurs, the optical pulse width is approximately W1 = 4 .mu.s. Therefore, the light pulse P R and the excitation light pulse P M emitted from the laser light source 1a
Is W1 = 4 μs, W2 = 3 ms, (L = 300 km), W1 = 4 μs, W2 =
A fixed pattern of 5 ms (L = 500 km) is repeated.
At this time, the repetition frequencies correspond to about 300 Hz and 200 Hz, respectively. Thus, by both optical pulse of the optical frequency [nu 1 and [nu 2 to set the pulse interval, to measure the position of the break by the waveform of backward Rayleigh scattering light of the light pulse P R which is Brillouin light amplification Can be.

この時、光パルスPRの後方レイリー散乱光は、励起光
パルスPMが被測定光ファイバFBに入射した時点から、光
パルスPRの遠端の後方レイリー散乱光が入射端に戻るま
で、常時、ブリルアン光増幅されることになるので、ブ
リルアン光増幅された後方レイリー散乱光パワーP
BS,Brは次式のように表すことができる。
At this time, backward Rayleigh scattering light of the light pulse P R from the time when the excitation light pulse P M is incident on the measured optical fiber FB, to the far end of the backward Rayleigh scattering light of the optical pulse P R returns to end the incident, Since the Brillouin light is always amplified, the Brillouin-amplified rear Rayleigh scattered light power P
BS, Br can be represented by the following equation.

これはCW光で被測定光ファイバFBをブリルアン光増幅
状態に励起した場合とほぼ同等であることを意味し、ブ
リルアン光増幅用に光パルス(PM)を用いたことによる
劣化は生じないことを意味している。
This means that the measured optical fiber FB is excited to the Brillouin light amplification state with CW light, and that there is no deterioration due to the use of the optical pulse (P M ) for the Brillouin light amplification. Means

次に、光損失値αの測定について説明する。第1図の
構成において、励起光パルスPMの一部の光周波数をシフ
トしたパルスパターンを用いると、周波数シフトした部
分では、光パルスPRの後方レイリー散乱光はブリルアン
光増幅を受けない。そこで、第5図に示すように励起光
パルスPMを光周波数ν2の小パルスPM2,PM3に分割
したパルスパターンを例えば交互に発生させると、ブリ
ルアン光増幅された後方レイリー散乱光パワーPBS,Br
は次式 で表される。ここで、光周波数νの励起光パルスPM2
の全パルス幅をW2′,光周波数νの励起光パルスPM3
の全パルス幅をW3とし、W2=W2′+W3なる関係があると
する。式(8)から後方レイリー散乱光パワーPBS,Br
の波形は、単純に指数関数的減衰を示さないことが分か
る。
Next, measurement of the optical loss value α will be described. In the configuration of Figure 1, the use of part of the pulse pattern obtained by shifting the optical frequency of the pumping light pulse P M, the portion of frequency shift backward Rayleigh scattering light of the light pulse P R is not subjected to the Brillouin light amplification. Therefore, optical frequency [nu 2 the excitation light pulse P M as shown in FIG. 5, when generating a pulse pattern obtained by dividing into small pulse P M2, P M3 of [nu 3 example alternately backward Rayleigh which is Brillouin light amplification Scattered light power P BS, Br
Is It is represented by Here, the excitation light pulse P M2 of the optical frequency ν 2
Is the total pulse width of W2 'and the excitation light pulse P M3 of the optical frequency ν 3
Is W3, and it is assumed that there is a relationship of W2 = W2 '+ W3. From equation (8), the backward Rayleigh scattered light power P BS, Br
It can be seen that the waveform of does not simply show exponential decay.

とすると、式(8)の指数関数の引数φは、 となる。二つの異なるX1,X2に対して、引数φの前記距
離Zに対する極値条件を満足する被測定光ファイバFBの
長手方向の位置をそれぞれZ1、及びZ2とすると、光損失
αは、次に示すように、 と表される。
Then, the argument φ of the exponential function of Expression (8) is Becomes For two different X1 and X2, assuming that the longitudinal positions of the measured optical fiber FB satisfying the extreme value condition for the distance Z of the argument φ are Z1 and Z2, respectively, the optical loss α is as follows. like, It is expressed as

従って、(10)式より得られた後方レイリー散乱光波
形から極値を与える位置Z1及びZ2を求めることにより、
励起光パルスPMの一部の光周波数をシフトさせた割合X
1,X2を用いて、光損失値αを評価することができる。こ
の時、光パルスPRの後方レイリー散乱光が増幅されない
ようにするため、励起光パルスPM3の光周波数νは励
起光パルスPM2の光周波数P2により±100MHz以上シフト
させる必要がある。また、光パルス幅W3の部分で光出力
を零としたパターンを用いることも有効である。このよ
うに本構成では、励起光パルスPMを、さらに小パルスP
M2とPM3とに分解したパルスパターンを用いることで光
損失を測定することができる。
Therefore, by obtaining the positions Z1 and Z2 that give the extreme values from the backward Rayleigh scattered light waveform obtained from the equation (10),
Ratio X obtained by shifting a portion of the optical frequency of the pumping light pulse P M
The light loss value α can be evaluated using 1, X2. At this time, since the backward Rayleigh scattering light of the optical pulse P R from being amplified, the optical frequency [nu 3 of the excitation light pulse P M3 must be shifted or ± 100 MHz by the optical frequency P2 of the pumping light pulse P M2. It is also effective to use a pattern in which the light output is zero in the portion of the light pulse width W3. Thus, in this configuration, the excitation light pulse P M, further small pulse P
The optical loss can be measured by using a pulse pattern decomposed into M2 and PM3 .

また、この評価方法の他に得られた波形を式(7)を
用いて最小二乗近似し、光損失値αを算出することもで
きる。
In addition to this evaluation method, it is also possible to calculate the optical loss value α by performing a least-squares approximation of the obtained waveform using Expression (7).

さらに、光パルス調整装置3aによりレーザ光源から光
周波数ν1(ν−ν=ν)のM系列等の相関
処理に適した符号を有する光パルスパターンを発生させ
ることにより、光ファイバ中でブリルアン光増幅された
後方レイリー散乱光のパルスパターンと、レーザ光源1a
へ印加したパルスパターンの一部を参照符号として信号
処理装置9においてビット遅延させ、各距離における相
関値を測定することにより、後方散乱量を求めることが
できる。この後方レイリー散乱光の分布から破断点の位
置や光ファイバの損失値を測定することができる。
Further, by generating an optical pulse pattern having a code suitable for correlation processing such as an M-sequence of the optical frequency ν 1 , ν 22 −ν 1 = ν B ) from the laser light source by the optical pulse adjusting device 3a, Pulse pattern of Brillouin-amplified backward Rayleigh scattered light in optical fiber and laser light source 1a
The backscattering amount can be obtained by delaying a bit of the pulse pattern applied to the reference signal as a reference code in the signal processing device 9 and measuring the correlation value at each distance. From the distribution of the backward Rayleigh scattered light, the position of the break point and the loss value of the optical fiber can be measured.

次に、光ファイバを縦続に多段接続した場合の光ファ
イバの特性測定について説明する。光ファイバでは、光
ファイバの構造、コアの材料等によりブリルアンシフト
値ν及びブリルアン利得値Δνの形状や分布が異な
る。さらに、同一の構成パラメータのファイバであって
も製造条件により、これらの値は異なる(N.shibata et
al.OPTICS LETTER,pp.595〜597,1988.参照)。特に、S
iO2とコア材とした石英系光ファイバでは、ブリルアン
利得は1本であるが、GeO2−SiO2をコア材とした分散シ
フトファイバでは、コア中を導波する複数の音響波モー
ドとHE11モードとの相互作用により複数の利得ピークが
発生する(例えば約3本)。
Next, measurement of the characteristics of the optical fiber when the optical fibers are cascaded in multiple stages will be described. In optical fibers, the structure of an optical fiber, a material or the like of the core shape and the distribution of the Brillouin shift value [nu B and Brillouin gain values .DELTA..nu B differ. Furthermore, these values differ depending on the manufacturing conditions even for fibers having the same configuration parameters (N.shibata et al.
al. OPTICS LETTER, pp. 595-597, 1988.). In particular, S
In a silica-based optical fiber using iO 2 and a core material, a Brillouin gain is one, but in a dispersion-shifted fiber using GeO 2 —SiO 2 as a core material, a plurality of acoustic wave modes guided in the core and HE11 are used. A plurality of gain peaks occur due to the interaction with the mode (for example, about three).

そこで、これらの光ファイバを、長尺接続した伝送路
においては、第1図の構成における光パルスPR及び励起
光パルスPMの設定周波数を変化させ、光周波数差
(ν)を調整することで、所望の光ファイバのみをブ
リルアン光増幅状態とし、そこでの後方レイリー散乱光
を検出することで、光ファイバの種類、構造を決定でき
るだけでなく、所望の光ファイバにおける破断点、損失
値を測定することが可能となる大きな利点がある。
Accordingly, these optical fibers, the transmission line which connects the elongated changes the set frequency of the light pulse P R and the excitation light pulse P M in the configuration of FIG. 1, to adjust the optical frequency difference ([nu B) By setting only the desired optical fiber to the Brillouin light amplification state and detecting the rear Rayleigh scattered light there, not only the type and structure of the optical fiber can be determined, but also the breaking point and loss value in the desired optical fiber can be determined. There is a great advantage that it can be measured.

第6図は、本発明に係る後方散乱光測定装置により得
られる後方レイリー散乱光波形の光ファイバ入射端から
の距離に対する関係を示す特性図であり、一例として、
波長1.55μm、光損失α=0.18dB/km、光パルス幅W1=
4μs,W2=3msの場合における後方レイリー散乱光波形
を、パラメータXに対して計算した値を示している。こ
こで、X=1は励起光パルス入力PM=10mWに相当するブ
リルアン光増幅された後方レイリー散乱光波形であり、
以下、それぞれ光周波数νの光パルス幅W2′のW2に対
する割合を変化させた時に対応した波形である。X=0
はブリルアン光増幅によらない後方レイリー散乱光波形
である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a back Rayleigh scattered light waveform obtained by the back scattered light measuring device according to the present invention and a distance from an optical fiber incidence end, and as an example,
Wavelength 1.55μm, optical loss α = 0.18dB / km, optical pulse width W1 =
A value obtained by calculating the backward Rayleigh scattered light waveform with respect to the parameter X when 4 μs and W2 = 3 ms is shown. Here, X = 1 is a Brillouin-amplified backward Rayleigh scattered light waveform corresponding to the excitation light pulse input P M = 10 mW,
Hereinafter, a waveform corresponding to when each changing the ratio W 2 of the optical frequency [nu 2 of the optical pulse width W2 '. X = 0
Is a backward Rayleigh scattered light waveform not due to Brillouin light amplification.

本発明では、ブリルアン光増幅効果を利用しているの
で、第6図から分かるように、距離Zに対して単純な指
数関数的な減衰を示さない。例えば、X=0.8及び0.6に
対する後方レイリー散乱光波形における極大値に対して
距離の差は、Z1−Z2=7.08kmである。この値を式(10)
に代入することにより、光ファイバの光損失値αをα=
0.18dB/kmと評価することができる。
In the present invention, since the Brillouin light amplification effect is used, as can be seen from FIG. 6, a simple exponential decay with respect to the distance Z is not exhibited. For example, the distance difference for the local maximum in the backward Rayleigh scattered light waveform for X = 0.8 and 0.6 is Z1-Z2 = 0.08km. This value is calculated by equation (10)
To the optical loss value α of the optical fiber.
It can be evaluated as 0.18dB / km.

第7図は、本発明に係る後方散乱光測定装置の第2の
実施例を示す構成図である。本第2の実施例と前記第1
の実施例の異なる点は、光アイソレータ4と光結合器7
間並びに光結合器7と光検出器8間に半導体レーザある
いは光ファイバからなる光増幅器10及び11をそれぞれ配
置したことにある。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the backscattered light measuring device according to the present invention. The second embodiment and the first embodiment
The different point of the embodiment is that the optical isolator 4 and the optical coupler 7
The optical amplifiers 10 and 11 made of a semiconductor laser or an optical fiber are arranged between the optical coupler 7 and the photodetector 8, respectively.

本第2の実施例では、このような構成にすることによ
り、前記第1の実施例の効果に加えて、レーザ光源1aか
らの出射光パルスPR,PMあるいは後方レイリー散乱光、
またはそれらを同時に光増幅器10,11により増幅するこ
とにより、光検出器8に入射する後方レイリー散乱光を
増幅し、さらに長尺の光ファイバ伝送路における高分解
能の破断点検出並びに高精度の光損失測定を行うことが
できる効果がある。
In the second embodiment, by adopting such a configuration, in addition to the effects of the first embodiment, light emitted from the laser light source 1a pulse P R, P M or backward Rayleigh scattering light,
Alternatively, by amplifying them by the optical amplifiers 10 and 11 at the same time, the backward Rayleigh scattered light incident on the photodetector 8 is amplified, and furthermore, high-resolution break point detection and high-precision light in a long optical fiber transmission line are performed. There is an effect that loss measurement can be performed.

(発明の効果) 以上説明したように、請求項(1)によれば、被測定
光ファイバ中に後方レイリー散乱光を発生させるための
光パルスと前記被測定光ファイバ中にブリルアン光増幅
状態を誘起させるための励起光パルスとを発生する光源
と、前記光源により発生する光パルスと励起光パルスと
の光周波数差が、前記被測定光ファイバ中で発生するブ
リルアン光の光周波数シフト量と一致するように調整す
る光パルス調整手段と、前記被測定光ファイバ中で発生
し、該被測定光ファイバから出射した後方レイリー散乱
光を前記光源による出射光パルスの入射方向とは異なる
方向に分離させる光分離手段と、前記光分離手段により
分離された後方レイリー散乱光の強度を検出する検出手
段と、前記検出手段による検出信号に基づいて後方レイ
リー散乱光の強度を算出する信号処理手段とを備えたの
で、S/N劣化をきたすことなく後方レイリー散乱光を高
分解能、かつ、高感度で検出できる。
(Effect of the Invention) As described above, according to claim (1), an optical pulse for generating backward Rayleigh scattered light in an optical fiber to be measured and a Brillouin light amplification state in the optical fiber to be measured are described. A light source that generates an excitation light pulse for inducing, and an optical frequency difference between the light pulse generated by the light source and the excitation light pulse coincides with an optical frequency shift amount of the Brillouin light generated in the measured optical fiber. An optical pulse adjusting means for adjusting so that the rear Rayleigh scattered light generated in the measured optical fiber and emitted from the measured optical fiber is separated in a direction different from the incident direction of the emitted light pulse by the light source. Light separating means, detecting means for detecting the intensity of the rear Rayleigh scattered light separated by the light separating means, and a rear Rayleigh based on a detection signal from the detecting means. Since the signal processing means for calculating the intensity of the scattered light is provided, the rear Rayleigh scattered light can be detected with high resolution and high sensitivity without causing S / N deterioration.

かつ、光パルス調整手段によって光源により発生する
光パルス及び励起光パルスの各パルスパターンを所望の
パターンに調整することにより、光ファイバ伝送路の光
損失分布の測定、破断点や接続点の位置検出、さらに
は、光ファイバの種類や構造を求め、破断点の高精度位
置検出を可能とすることができる利点がある。
In addition, by adjusting each pulse pattern of the light pulse generated by the light source and the excitation light pulse to a desired pattern by the light pulse adjusting means, measurement of the light loss distribution of the optical fiber transmission line, and detection of the position of a break point or a connection point. Further, there is an advantage that the type and structure of the optical fiber can be obtained, and the position of the break point can be detected with high accuracy.

また、請求項(2)によれば、光源からの出射光パル
スを光増幅手段で増幅した後に、被測定光ファイバに入
射させることができるので、上記請求項(1)の効果に
加えて、長距離光ファイバ伝送路における高分解能の破
断点検出並びに高精度の光損失測定を行なうことができ
る。
Further, according to claim (2), after the output light pulse from the light source is amplified by the optical amplifier, it can be made to enter the optical fiber to be measured, so that in addition to the effect of claim (1), High-resolution break point detection and high-precision optical loss measurement in a long-distance optical fiber transmission line can be performed.

さらに、請求項(3)によれば、後方レイリー散乱光
を光増幅手段で増幅した後に、検出手段で検出すること
ができるので、上記請求項(1)または請求項(2)の
効果に加えて、より高分解能の破断点検出並びに高精度
の光損失測定を行なうことができる。
Further, according to claim (3), after the rear Rayleigh scattered light is amplified by the optical amplifier, it can be detected by the detector, so that the effect of claim (1) or (2) can be obtained. Accordingly, it is possible to perform higher-resolution break point detection and higher-precision light loss measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る後方散乱光測定装置の一実施例を
示す構成図、第2図は後方散乱光測定装置の第1の従来
例を示す構成図、第3図は後方散乱光測定装置の第2の
従来例を示す構成図、第4図及び第5図は本発明に係る
光パルスパターン図、第6図は本発明に係る後方散乱光
測定装置により得られる後方レイリー散乱光波形の光フ
ァイバ入射端からの距離に対する関係を示す特性図、第
7図は本発明に係る後方散乱光測定装置の第2の実施例
を示す構成図である。 図中、1a……レーザ光源、3a……光パルス調整装置、4
……光アイソレータ、7……光結合器(光分離手段)、
8……光検出器(検出手段)、9……信号処理装置、1
0,11……光増幅器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a backscattered light measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a first conventional example of the backscattered light measuring device, and FIG. FIG. 4 and FIG. 5 are light pulse pattern diagrams according to the present invention, and FIG. 6 is a backward Rayleigh scattered light waveform obtained by the back scattered light measuring device according to the present invention. FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship with respect to the distance from the optical fiber entrance end, and FIG. 7 is a configuration diagram showing a second embodiment of the backscattered light measuring device according to the present invention. In the figure, 1a: laser light source, 3a: light pulse adjusting device, 4
…… Optical isolator, 7 …… Optical coupler (light separating means)
8 photodetector (detection means) 9 signal processing device 1
0,11 …… Optical amplifier.

フロントページの続き (72)発明者 柴田 宣 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01M 11/00 G01M 11/02Continuation of the front page (72) Inventor Nobu Shibata 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01M 11/00 G01M 11 / 02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定光ファイバ中に後方レイリー散乱光
を発生させるための光パルスと前記被測定光ファイバ中
にブリルアン光増幅状態を誘起させるための励起光パル
スとを発生する光源と、 前記光源により発生する光パルスと励起光パルスとの光
周波数差が、前記被測定光ファイバ中で発生するブリル
アン光の光周波数シフト量と一致するように調整する光
パルス調整手段と、 前記被測定光ファイバ中で発生し、該被測定光ファイバ
から出射した後方レイリー散乱光を前記光源による出射
光パルスの入射方向とは異なる方向に分離させる光分離
手段と、 前記光分離手段により分離された後方レイリー散乱光の
強度を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出信号に基づいて後方レイリー散
乱光の強度を算出する信号処理手段とを備えた ことを特徴とする後方散乱光測定装置。
A light source for generating an optical pulse for generating backward Rayleigh scattered light in an optical fiber to be measured and an excitation light pulse for inducing a Brillouin light amplification state in the optical fiber to be measured; An optical pulse adjusting means for adjusting an optical frequency difference between an optical pulse generated by a light source and an excitation light pulse so as to coincide with an optical frequency shift amount of Brillouin light generated in the optical fiber to be measured; and Light separating means for separating the rear Rayleigh scattered light generated in the fiber and emitted from the optical fiber to be measured in a direction different from the incident direction of the emitted light pulse from the light source; and a rear Rayleigh separated by the light separating means. Detecting means for detecting the intensity of the scattered light; and signal processing means for calculating the intensity of the rear Rayleigh scattered light based on a detection signal from the detecting means. A backscattered light measuring device, characterized in that:
【請求項2】前記光源からの出射光パルスを増幅して前
記被測定光ファイバに入射させる光増幅手段を備えた請
求項(1)記載の後方散乱光測定装置。
2. The backscattered light measuring device according to claim 1, further comprising an optical amplifier for amplifying an emitted light pulse from the light source and causing the amplified light pulse to enter the measured optical fiber.
【請求項3】前記光分離手段と前記検出手段との間に後
方レイリー散乱光を増幅する光増幅手段を配置した請求
項(1)または請求項(2)記載の後方散乱光測定装
置。
3. The backscattered light measuring device according to claim 1, wherein a light amplifying means for amplifying the backward Rayleigh scattered light is arranged between the light separating means and the detecting means.
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