CN114761778B 光纤特性测定装置以及光纤特性测定方法 （横河电机株式会社）

2022.06.01PCT/JP2020/04332720WO2021/111894JA2021.06.10US2017016801A1,2017.0JP2016148661A,2016.08.18射到光纤(FUT)而得到的布里渊散射光(LS)的光作为布里渊散射光的光谱的布里渊增益光谱的2强度取得部，根据从所述光检测部输出的检测信号，测定部，求得由所述强度取得部取得的所述基准频率中的所述基准频率是在所述光纤被放置在预先规定的基准环境下的状态下得到的作为所述布里渊增益光谱的基准布里渊增益光谱的所述基准环境是所述光纤的周围的温度为预先规定的温度，未对所所述基准频率是所述基准布里渊增益光谱的斜率变为所述基准频率是夹着所述基准布里渊增益光谱的峰值频率具备：存储部，存储将所述基准频率中的信号强度变换为所所述测定部使用存储于所述存储部的所述变换信息，根据由所述强度所述光检测部检测所述布里渊散射光和所述参考光的干第2分离元件，将所述布里渊散射光分离为偏振方向与所述第1参考光相同的第1散射所述强度取得部根据从所述第1检测器输出的检测信号而得到作为所述基准频率中的所述测定部根据由所述强度取得部得到的所述第1信号强度和所述第3具备：偏振切换器，将所述参考光的偏振方向交替地切换为互相所述强度取得部根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切换器被切换为所述第1方向时从所述光检测部输出的所述检测信号而得到作为所述基准频率中的信号强度的第1信号强度，并且根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切换器被切换为所述第2方向时从所述光检测部输出的所述检测信号而得到作为所述基准频率中的信号强度的第2信号所述测定部根据由所述强度取得部得到的所述第1信号强度和所述第通过强度取得部，根据从所述光检测部输出的检测信号，得到预先规通过测定部，求得由所述强度取得部取得的所述基准频率中的所述多个所述基准频率是在所述光纤被放置在预先规定的基准环境下的状态下得到的作为所述布里渊增益光谱的基准布里渊增益光谱的所述基准环境是所述光纤的周围的温度为预先规定的温度，未对所所述基准频率是所述基准布里渊增益光谱的斜率变为所述基准频率是夹着所述基准布里渊增益光谱的峰值频率通过存储部，存储将所述基准频率中的信号强度变换为所述布里渊通过所述测定部，使用存储于所述存储部的所述变换信息，根据由所4通过所述第1分离元件将所述参考光分离为偏振方向互相正交的第1参考光和第2参考通过所述第2分离元件，将所述布里渊散射光分离为偏振方向与所通过所述强度取得部，根据从所述第1检测器输出的检测信号而得到作为所述基准频通过所述测定部，根据由所述强度取得部得到的所述第1信号强度和所通过偏振切换器，将所述参考光的偏振方向交替地切换为互相正交的第通过所述强度取得部，根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切述第1方向时从所述光检测部输出的所述检测信号，得到作为所述基准频率中的信号强度通过所述强度取得部，根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切述第2方向时从所述光检测部输出的所述检测信号，得到作为所述基准频率中的信号强度通过所述测定部，根据由所述强度取得部得到的所述第1信号强度和所述第2信号强5[0003]这样的光纤特性测定装置之一有BOCDR(BrillouinOpticalCorrelation[0009]然而，通过上述的BOCDR方式的光纤特性测定装置求得的布里渊频移量表示入射6所述布里渊散射光的光谱的布里渊增益光谱的峰值频率，测定所述光纤的特性的测定部被放置在预先规定的基准环境下的状态下得到的基准布里渊增益光谱的信号强度变换为所述布里渊增益光谱的峰值频率的变换信息的存储部(18a)，所述测定考光分离为偏振方向互相正交的第1参考光(LR1)和第2参考光(LR2)的第1分离元件(22a)；将所述布里渊散射光分离为偏振方向与所述第1参考光相同的第1散射光(LS1)和偏振方向第1参考光的干涉光的第1检测器(23a)；以及检测所述第2散射光和所述第2参考光的干涉到作为所述基准频率中的信号强度的第2信号强度，所述测定部根据由所述强度取得部得述参考光的偏振方向通过所述偏振切换器被切换为所述第1方向时从所述光检测部输出的所述检测信号而得到作为所述基准频率中的信号强度的第1信号强度，并且根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切换器被切换为所述第2方向时从所述光检测部输出的所述检测信号而得到作为所述基准频率中的信号强度的第2信号强度，所述测定部根据由所述[0021]此外，本发明的一方式所涉及的光纤特性测定装置具备在所述第1光分支部和所7光纤被放置在预先规定的基准环境下的状态下得到的基准布里渊增益光谱的频带内的频测定部,使用所述存储部中存储的所述变换信息，根据由所述强度取得部取得的所述基准率调制后的连续光(L1)，通过第1光分支部(12)将所述连续光分支为泵浦光(LP)和参考光所述第2参考光相同的第2散射光，通过所述第1检测器检测所述第1散射光和所述第1参考强度取得部根据由所述第1检测器输出的检测信号而得到作为所述基准频率中的信号强度所述参考光的偏振方向交替地切换为互相正交的第1方向和第2方向，通过所述强度取得部，根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切换器被切换为所述第1方向时从所述光述强度取得部根据在所述参考光的偏振方向通过所述偏振切换器被切换为所述第2方向时从所述光检测部输出的所述检测信号，得到作为所述基准频率中的信号强度的第2信号强8述第1光分支部和所述第2光分支部之间使所述[0035]图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光纤特性测定装置的主要部分结构的[0036]图2是表示本发明的第1实施方式中的预先规定的基准频率中的信号强度和布里[0038]图4是表示本发明的第2实施方式所涉及的光纤特性测定装置的主要部分结构的[0040]图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的光纤特性测定装置的主要部分结构的[0041]图7是表示预先规定的多个基准频率中的信号强度和布里渊增益光谱的峰值频率9[0048]图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光纤特性测定装置的主要部分结构的纤特性测定装置1是基于使泵浦光LP入射到被测定光纤FUT得到的布里渊散射光LS来测定分支部14之间(包含光延迟部13)以及第2光分支部14和光检测部15之间用例如单模光纤光L1。光源11a具备例如分布反馈激光二极管(DFB-LD：DistributedFeed-BackLaserDiode)等半导体激光器元件，输出根据从调制部11b输出的调制信号m1而频率调制后的直[0052]第1光分支部12将从光源部11输出的连续光L1分支为预先规定的强度比(例如1比1)的泵浦光LP和参考光LR。光延迟部13使由第1光分支部12分支的泵浦光LP仅延迟规定时延迟时间。设置这样的光延迟部13是为了在被测定光纤FUT的外部配置即使进行调制频率[0054]光检测部15检测从第2光分支部14的第3端口输出的布里渊散射光LS(来自被测定[0056]偏振分离元件22a将经由了偏振旋转器21的参考光LR分离为偏振方向互相正交的1光分支部12输出的参考光LR(经由偏振旋转器21前的参考光LR)的偏振方向[0057]偏振分离元件22b将从第2光分支部14的第3端口输出的布里渊散射光LS分离为偏[0058]检测器23a通过使由偏振分离元件22a分离出的参考光LR1和由偏振分离元件22b分离出的散射光LS1进行干涉来进行光外差探测。例如，检测器23a具备将2个光电二极管(PD:PhotoDiode)串联连接形成的平衡光电二极管，通过2个光电二极管分别受光参考光LR1和散射光LS1的干涉光。从检测器23a输出作为表示参考光LR1和散射光LS1的频率差分[0059]检测器23b通过使由偏振分离元件22a分离出的参考光LR2和由偏振分离元件22b器23b输出作为表示参考光LR2和散射光LS2的频率差分的干涉信号(差拍信号)的检测信号方向的成分的检测信号S1和偏振方向为Y方向的成分的检测信号S2。这样做是为了抑制依赖于参考光LR和布里渊散射光LS的相对的偏振状态的布里渊增益析仪24b根据由光检测部15的检测器23b输出的检测信号S2得到基准频率f1中的信号强度进行对从光检测部15输出的检测信号S1、S2进行频率扫描来求得布里渊增益光谱的处理，为数字信号。A/D变换器25b将由强度取得部16的频谱分析仪24b得到的信号强度变换为数[0065]在此，上述的存储于存储部18a的变换系数是将基准频率f1中的信号强度变换为[0066]此外，测定部18通过根据求得的布里渊增益光谱的峰值频率来求得布里渊频移[0068]图2是表示本发明的第1实施方式中的预先规定的基准频率中的信号强度和布里[0069]布里渊增益光谱G0是被测定光纤FUT放置在预先规定的基准环境下的状态下得到基准环境不同的环境是指例如对被测定光纤FU[0071]前述的基准频率f1被规定为被测定光纤FUT放置在预先规定的基准环境下的状态[0072]在图2所示的例子中，在得到布里渊增益光谱G0が的情况下的基准频率f1中的信用存储部18a中存储的系数来将基准频率f1中的信号强度(√(IX2+IY2))变换为布里渊增益[0075]图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的光纤特性测定装置的动作例的流程图3所示的流程图表示在测定在被测定光纤FUT的长度方向上被设定的1个测定点的特性时部18被控制，从光源11a输出由调制频率fm进行频率调制后的直线偏振的连续光L1(步骤S11)。从光源11a输出的连续光L1入射到第1光分支部12并分支为泵浦光LP和参考光LR(步[0077]分支的泵浦光LP依次经由光延迟部13和第2光分支部14而入射到被测定光纤FUT该布里渊频移量根据施加于被测定光纤FUT的[0079]在被测定光纤FUT内产生的布里渊散射光LS在与泵浦光LP的传播方向相反的方向中传播并从被测定光纤FUT的一端射出。从光纤FUT的一端射出的布里渊散射光LS经由第2[0080]具体而言，入射到光检测部15的布里渊散射光LS通过偏振分离元件22b被分离为被分离为偏振方向为X方向的参考光LR1和偏振方向为Y方向的参考[0081]而后，检测器23a通过使由偏振分离元件22a分离的参考光LR1和由偏振分离元件由偏振分离元件22a分离的参考光LR2和由偏振分离元件22b分离的散射光LS2干涉来进行谱分析仪24b根据检测信号S2得到基准频率[0083]由强度取得部16取得的基准频率f1中的信号强度通过数字化仪17变换为数字信Y)并输入到测定部18。这样，测定部18使用从数字化仪118通过对由第1处理得到的平方和平方根乘以存储光谱的峰值频率来求得在被测定光纤FUT的长度方向上被设定的1个先规定的基准频率f1中的信号强度求得布里渊增益光谱的峰值频率，以测定被测定光纤[0090]图4为表示本发明的第2实施方式所涉及的光纤特性测定装置的主要部分结构的方式的光纤特性测定装置2为将图1所示的光纤特性测定装置1的光检测部15、强度取得部[0091]前述的第1实施方式的光纤特性测定装置1同时得到偏振方向为X方向的成分(散向为X方向的成分的检测信号和偏振方向为Y方向的成分测器23通过使从第2光分支部14的第3端口输出的布里渊散射光LS和从第1光分支部12输出参考光LR和布里渊散射光LS的频率差分的干涉信号(差拍信号)的[0093]强度取得部16A具备频谱分析仪24，根据由光检测部15输出的检测信号S3而得到预先规定的基准频率f1中的信号强度。另外，频谱分析仪24与图1所示的频谱分析仪24a、30将参考光LR的偏振方向交替地切换为互相正交的X[0096]图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的光纤特性测定装置的动作例的流程图与图3同样地，表示在测定在被测定光纤FUT的长度方向上被设定的1个测定点的特性时[0098]然后，测定部18A通过控制偏振切换器30来将参考光LR的偏振方向切换为X方向散射光LS的频率差分的干涉信号(差拍信号)的检测信[0099]从光检测部15A输出的检测信号S3被输入到强度取得部16A。强度取得部16A根据得部16A取得的基准频率f1中的信号强度通过数字化仪17A变换为数字信号(IX)输入到测[0100]然后，测定部18A通过控制偏振切换器30来将参考光LR的偏振方向切换为Y方向散射光LS的频率差分的干涉信号(差拍信号)的检测信[0101]从光检测部15A输出的检测信号被输入到强度取得部16A。强度取得部16A根据检部16A取得的基准频率f1中的信号强度通过数字化仪17A变换为数字信号(IY)并输入到测处理得到的平方和平方根乘以存储于存储部18A的变换系数，来求得布里渊增益光谱的峰[0103]当以上的处理结束时，测定部18A通过根据布里渊增益光谱的峰值频率求得布里峰值频率求得在被测定光纤FUT的长度方向上被设定的率扫描，而只根据预先规定的基准频率f1中的信号强度求得布里渊增益光谱的峰值频率，[0108]图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的光纤特性测定装置的主要部分结构的式的光纤特性测定装置3为将图4所示的光纤特性测定装置2的测定部18A替换为测定部[0109]前述的第2实施方式的光纤特性测定装置2交替地(以分时方式)得到偏振方向为X纤特性测定装置3分为偏振方向为X方向的成分和偏振方向为Y方向的成分，而是通过偏振[0110]测定部18B与测定部18A相比，求得布里渊增益光谱的峰值频率的处理有些许不[0111]偏振扰频器40被设置在第1光分支部12和光检测部15A之间，使由第1光分支部12[0113]本实施方式的光纤特性测定装置3的基本动作与第1实施方式的光纤特性测定装[0116]从光检测部15A输出的检测信号S3被输入到强度取得部16A。强度取得部16A根据基准频率f1中的信号强度通过数字化仪17A被变换为数字信号并输