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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6393431
(24)【登録日】2018年8月31日
(45)【発行日】2018年9月19日
(54)【発明の名称】波長可変レーザを用いる光線路検査器
(51)【国際特許分類】
H04B 10/071 20130101AFI20180910BHJP
G01M 11/00 20060101ALI20180910BHJP
【ＦＩ】
H04B10/071
G01M11/00 R
【請求項の数】9
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-552770(P2017-552770)
(86)(22)【出願日】2015年12月22日
(65)【公表番号】特表2018-509109(P2018-509109A)
(43)【公表日】2018年3月29日
(86)【国際出願番号】KR2015014061
(87)【国際公開番号】WO2016105066
(87)【国際公開日】20160630
【審査請求日】2017年6月23日
(31)【優先権主張番号】10-2014-0188002
(32)【優先日】2014年12月24日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】517223668
【氏名又は名称】ソリッド インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ナ，キウン
【審査官】
前田 典之
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０８−１５２３７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１３９２５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−２０３４１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｂ １０／０７１
Ｇ０１Ｍ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも光線路の切断位置を測定するための光線路検査器であって、
複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）第１光信号を生成する第１波長可変レーザソースと、
前記第１光信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２光信号を生成する第２波長可変レーザソースと、
前記光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と前記第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する干渉計と、を備え、
前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定することを特徴とする光線路検査器。
複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）第１光信号を生成する第１波長可変レーザソースと、
前記第１光信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２光信号を生成する第２波長可変レーザソースと、
前記光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と前記第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する干渉計と、を備え、
前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定することを特徴とする光線路検査器。
【請求項2】
少なくとも光線路の切断位置を測定するための光線路検査器であって、
複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）第１光信号を生成するように第１波長制御信号によって制御される第１波長可変レーザソースと、
前記第１波長制御信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２波長制御信号によって制御されて第２光信号を生成する第２波長可変レーザソースと、
前記光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と前記第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する干渉計と、を備え、
前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定することを特徴とする光線路検査器。
複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）第１光信号を生成するように第１波長制御信号によって制御される第１波長可変レーザソースと、
前記第１波長制御信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２波長制御信号によって制御されて第２光信号を生成する第２波長可変レーザソースと、
前記光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と前記第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する干渉計と、を備え、
前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定することを特徴とする光線路検査器。
【請求項3】
前記第１波長制御信号を前記遅延時間だけ遅延させて前記第２波長制御信号を出力する遅延手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光線路検査器。
【請求項4】
前記測定された出力が最大になる遅延時間を用いて前記切断位置を計算することを特徴とする請求項１または２に記載の光線路検査器。
【請求項5】
二つ以上の互いに異なる前記波長繰り返し周期において、前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定し、前記二つ以上の互いに異なる波長繰り返し周期のすべてにおいて、前記測定された出力が最大になる遅延時間を用いて前記切断位置を計算することを特徴とする請求項１または２に記載の光線路検査器。
【請求項6】
前記第１光信号及び前記第２光信号の光パワーは一定または連続的であることを特徴とする請求項１または２に記載の光線路検査器。
【請求項7】
前記干渉計は、前記反射光信号と前記第２光信号との間の偏光を合わせるための偏光制御器を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光線路検査器。
【請求項8】
前記干渉計から出力される光信号を電気信号に変換する光信号受信器をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光線路検査器。
【請求項9】
少なくとも光線路の切断位置を測定するための光線路検査器であって、
複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）光信号を生成する波長可変レーザソースを二つ備え、
前記二つの波長可変レーザソースのうち一つの波長可変レーザソースから生成される第１光信号は前記光線路に出射され、
前記二つの波長可変レーザソースのうち他の一つの波長可変レーザソースから生成された第２光信号は、可変される遅延時間が付与されたものであり、
前記第１光信号が前記光線路に出射された後で戻ってくるラウンドトリップ時間が前記第２光信号の前記遅延時間と同一または整数倍である時の干渉効果を用いて前記切断位置を測定し、前記遅延時間を可変させつつ干渉信号の出力を測定することを特徴とする光線路検査器。
複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）光信号を生成する波長可変レーザソースを二つ備え、
前記二つの波長可変レーザソースのうち一つの波長可変レーザソースから生成される第１光信号は前記光線路に出射され、
前記二つの波長可変レーザソースのうち他の一つの波長可変レーザソースから生成された第２光信号は、可変される遅延時間が付与されたものであり、
前記第１光信号が前記光線路に出射された後で戻ってくるラウンドトリップ時間が前記第２光信号の前記遅延時間と同一または整数倍である時の干渉効果を用いて前記切断位置を測定し、前記遅延時間を可変させつつ干渉信号の出力を測定することを特徴とする光線路検査器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＯＴＤＲ（ＯＰＴＩＣＡＬ ＴＩＭＥ ＤＯＭＡＩＮ ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ）のような光線路検査器に係り、さらに詳細には、波長可変レーザを用いる光線路検査器に関する。
【背景技術】
【0002】
通信量の増加に応じて、銅線基盤の通信線路が光ファイバ基盤の光線路に置き換えられている実情である。光線路は電話局と電話局とを接続する区間でのみ設けられていたが、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）などのマルチメディアサービスの増加のためＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）のように、今は家庭や家庭の各部屋にまで光線路が設けられている実情である。したがって、サービス供給者としては、非常に多い光線路の管理及び障害地点の把握が通信ネットワーク管理において非常に重要なことになっている。
【0003】
光線路を管理するための装置の一つとして光線路検査器が使われ、代表的なものがＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）である。ＯＴＤＲは、図１のように、レーザ１でパワーが強くて幅の狭い光パルス２を発生させて検査しようとする光線路３に入射させることで検査を始める。光線路３のどこかで微細に切断している微細切断面４があれば、光パルス２はここから進行方向と逆に反射パルスを作り、この反射パルスを再び受信して一般的に図２のような形態で結果を表示する。ＯＴＤＲの動作原理は公知の技術に該当するため具体的な説明は略する。
【0004】
（参考文献：韓国公開特許公報２００４−２３３０５号、韓国公開特許公報１９９７−２８６４８号）ところが、光パルスを用いる古典的なＯＴＤＲは、大まかに光線路の品質を管理するに当っては有用な道具であったが、次のような短所を持っている。
【0005】
先ず、動的作動範囲を広げ難いということである。動的作動範囲はＯＴＤＲが測定できる距離を意味するが、この範囲を広げるためには光パルスのサイズを大きくせねばならない。しかし、光パルスのサイズをしきい値以上に大きくすれば、光線路と光パルスとの相互作用による非線形効果が強く起き、光パルスの形態が歪むようになって測定エラーを引き起こす。
【0006】
このエラーを回避するために現在は光パルスのサイズを大きくすることはできず、その代りに光パルスの長さ（幅）を増やしている。このようにすれば、動的作動範囲は広がる。しかし、光パルスの長さ（幅）が増えるにつれて図３のようにＯＴＤＲの分解能が落ちるという他の問題点を引き起こす。分解能は、光パルスの長さが短いほど当然よくなる。分解能は、イベントデッドゾーン及び減衰デッドゾーンなどのパラメータで現れるが、これら全てのものが互いに結び付いていて、一つの特性を改善させれば他の特性は劣るようになっている。
【0007】
また動的作動範囲を広げるための他の方法として光増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒｂｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を使ってもよいが、既存のＯＴＤＲ方式は経時的に光パワーの変化が激しい光パルスを使うため、光パルスの増幅にＥＤＦＡを使うことは適してない。
【0008】
このように従来の技術によれば、動的作動範囲及び分解能をさらに改善するのに限界があるため、これを解決できる技術が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の課題は、前記のような従来技術を改善するために案出されたものとして、動的作動範囲及び分解能を改善できる光線路検査器を提供することである。
【0010】
また本発明の課題は、測定光信号が光線路で起こす非線形効果を最小化してＥＤＦＡ（Ｅｒｂｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）のような光増幅器を使うことができる光線路検査器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様による光線路検査器は、少なくとも光線路の切断位置を測定するための光線路検査器であって、複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）第１光信号を生成する第１波長可変レーザソースと、前記第１光信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２光信号を生成する第２波長可変レーザソースと、前記光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と前記第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する干渉計と、を備えることを特徴とする。
【0012】
本発明の一態様による光線路検査器は、少なくとも光線路の切断位置を測定するための光線路検査器であって、複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）第１光信号を生成するように第１波長制御信号によって制御される第１波長可変レーザソースと、前記第１波長制御信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２波長制御信号によって制御されて第２光信号を生成する第２波長可変レーザソースと、前記光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と前記第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する干渉計と、を備えることを特徴とする。
【0013】
前記光線路検査器において、前記第１波長制御信号を前記遅延時間だけ遅延させて前記第２波長制御信号を出力する遅延手段をさらに備えることを特徴とする。
【0014】
前記光線路検査器において、前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定することを特徴とする。
【0015】
前記光線路検査器において、前記測定された出力が最大になる遅延時間を用いて前記切断位置を計算することを特徴とする。
【0016】
前記光線路検査器において、二つ以上の互いに異なる前記波長繰り返し周期において、前記遅延時間を可変させつつ前記干渉信号の出力を測定し、前記二つ以上の互いに異なる波長繰り返し周期のすべてにおいて、前記測定された出力が最大になる遅延時間を用いて前記切断位置を計算することを特徴とする。
【0017】
前記光線路検査器において、前記第１光信号及び前記第２光信号の光パワーは一定または連続的であることを特徴とする。
【0018】
前記光線路検査器において、前記干渉計は、前記反射光信号と前記第２光信号との間の偏光を合わせるための偏光制御器を備えることを特徴とする。
【0019】
前記光線路検査器において、前記干渉計から出力される光信号を電気信号に変換する光信号受信器をさらに備えることを特徴とする。
【0020】
本発明の一態様による光線路検査器は、少なくとも光線路の切断位置を測定するための光線路検査器であって、複数の波長が交互に周期的に示される（ここで、一つの波長が繰り返して示される周期を「波長繰り返し周期」という）光信号を生成する波長可変レーザソースを二つ備え、前記二つの波長可変レーザソースのうち一つの波長可変レーザソースから生成される第１光信号は前記光線路に出射され、前記二つの波長可変レーザソースのうち他の一つの波長可変レーザソースから生成された第２光信号は、可変される遅延時間が付与されたものであり、前記第１光信号が前記光線路に出射された後で戻ってくるラウンドトリップ時間が前記第２光信号の前記遅延時間と同一または整数倍である時の干渉効果を用いて前記切断位置を測定する。
【発明の効果】
【0021】
本発明の一態様によれば、光パルスとは異なって使われる光信号の光パワーが一定または連続的であるため、光パワーが大きくなっても光信号と光線路との間の非線形効果が発生しないか、または低減し、さらには測定のための光信号の光パワーが大きくなっても良いため、光線路検査器において分解能を犠牲にしなくても動的作動範囲を大きく向上させられる。
【0022】
本発明の一態様によれば、分解能及び動的作動範囲の優れた光線路検査器を提供でき、さらに長距離光線路において切断位置などを精密に測定できるようになる。
【0023】
また、本発明の一態様によれば、測定光信号が光線路で引き起こす非線形効果を最小化できるため、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）のような光増幅器を使えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】一般的なＯＴＤＲの測定原理を説明するための図である。
【図2】一般的なＯＴＤＲの測定結果を示す信号波形図である。
【図3】光パルス幅と分解能との関係を説明するための図である。
【図4】本発明の一実施形態による光線路検査器の構成を示すブロック図である。
【図5】ポリマー波長可変レーザの構造を示す図である。
【図6A】波長制御信号とそれによって波長可変レーザソースから出力される光信号との関係を示す図である。
【図6B】光信号受信器の出力が最大であるときの二つの波長制御信号の関係を示す図である。
【図6C】光信号受信器の出力が最低であるときの二つの波長制御信号の関係を示す図である。
【図7A】遅延時間による光信号受信器の出力を示すグラフであって、測定しようとする光線路の長さがゼロであり、光線路検査器で全ての内部光線路の長さもゼロであると仮定する時のグラフである。
【図7B】遅延時間による光信号受信器の出力を示すグラフであって、光線路の経路において長さに差がある時のグラフである。
【図8A】光信号受信器の出力で最大点が明確に区別されないことを説明するための図である。
【図8B】互いに異なる複数の周期を持つ波長制御信号を用いる状況を説明するための図である。
【図9A】周期の互いに異なる複数の波長制御信号とそれによる波長可変レーザソースの出力とを示す図である。
【図9B】周期の互いに異なる複数の波長制御信号とそれによる波長可変レーザソースの出力とを示す図である。
【図9C】周期の互いに異なる複数の波長制御信号とそれによる波長可変レーザソースの出力とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
前述した目的、特徴及び長所は、添付した図面に係る以下の詳細な説明を通じて明らかになり、それによって当業者が本発明の技術的思想を容易に行える。また、本発明を説明するに当って、本発明に関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。以下、添付した図面を参照して本発明による望ましい一実施形態を詳細に説明する。
【0026】
図４は、本発明の一実施形態による光線路検査器１００の構成を示すブロック図である。
【0027】
本発明の一実施形態による光線路検査器１００は、少なくとも光線路の切断位置を測定するためのものであり、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１、第２波長可変レーザソースＴＯＳ２、遅延手段ＤＬ、第１方向性カプラＤＣ１、光信号受信器ＰＤ、アナログデジタル変換器ＡＤＣ、信号処理及び制御器ＣＯＮＴ及び干渉計ＩＦＭを備える。
【0028】
第１波長可変レーザソースＴＯＳ１及び第２波長可変レーザソースＴＯＳ２は、信号処理及び制御器ＣＯＮＴから波長制御信号を受け、それに似合う波長の光を出力するブロックである。
【0029】
第１波長可変レーザソースＴＯＳ１及び第２波長可変レーザソースＴＯＳ２は、例えば、ポリマー波長可変レーザを備える。
【0030】
図５は、本発明の一実施形態による波長可変レーザソースに使われるポリマー波長可変レーザ１０の構造を示す図面である。
【0031】
ポリマー波長可変レーザ１０は可変波長の光信号を出力するものであって、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）光信号を出力する一面が無反射コーティングされたレーザダイオード１１と、レーザダイオード１１との外部共振を通じてＣＷレーザの波長を制御するためのポリマーブラッグ格子導波路１４と、ポリマーブラッグ格子導波路１４に熱を加えることでブラッグ格子の温度を変化させて制御するための熱電極１２と、を備える。
【0032】
ポリマーブラッグ格子導波路１４は、ポリマー材料で導波路を作り、かつその導波路上にブラッグ格子を生成したものである。ブラッグ格子導波路は、入射される多様な波長の光信号のうち格子間隔によって定められる光波長λ１の光信号のみを反射させて残りの波長は通過させる受動光素子である。
【0033】
したがって、一面が無反射コーティングされたレーザダイオード１１の光出力のうち光波場λ１の光信号は、ポリマーブラッグ格子導波路１４で反射してレーザダイオード１１に回帰する。よって、レーザダイオード１１とポリマーブラッグ格子導波路１４とは外部共振器として作用し、結果的にレーザダイオード１１は光波場λ１の光信号を出力する。
【0034】
一方、ポリマーは、熱光学効果を持って熱によって屈折率の変化する特徴を持つ。よって、ポリマーブラッグ格子導波路１４は、熱電極１２によって加えられる熱によって反射する光波場を他の光波場λ２にチューニングでき、これによってレーザダイオード１１とポリマーブラッグ格子導波路１４との間の共振波長がチューニングされる。結果的に、レーザダイオード１１は光波場λ２の光信号を出力する。
【0035】
例えば、ポリマー波長可変レーザ１０を備える第１波長可変レーザソースＴＯＳ１及び第２波長可変レーザソースＴＯＳ２は、波長制御信号ｗｃ１及びｗｃ２によって対応する波長の光を出力する。
【0036】
図６Ａは、波長制御信号とそれによって波長可変レーザソースから出力される光信号との関係を示す図面である。
【0037】
特徴的に本発明での第１波長可変レーザソースＴＯＳ１及び第２波長可変レーザソースＴＯＳ２は、複数の波長が交互に周期的に示される光信号を生成し、光信号の光パワーは一定または少なくとも連続的である。波長可変レーザソースの出力光信号は波長が繰り返して示される波長繰り返し周期を持ち、したがって、波長可変レーザソースを制御するための電気的信号である波長制御信号も周期Ｔｐを持つ。
【0038】
図４に戻って、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１は第１波長制御信号ｗｃ１によって制御され、第１波長制御信号ｗｃ１は、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１が複数の波長が交互に周期的に示される光信号を生成するように第１波長可変レーザソースＴＯＳ１を制御する。
【0039】
また第２波長可変レーザソースＴＯＳ２は、第１波長制御信号ｗｃ１と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２波長制御信号ｗｃ２によって制御され、第２波長制御信号ｗｃ２は、第２波長可変レーザソースＴＯＳ２が複数の波長が交互に周期的に示される光信号を生成するように第２波長可変レーザソースＴＯＳ２を制御する。
【0040】
第１波長可変レーザソースＴＯＳ１は、複数の波長が交互に周期的に示される第１光信号を生成し、第２波長可変レーザソースＴＯＳ２は、第１光信号と同じでありながら調節される遅延時間を持つ第２光信号を生成する。
【0041】
遅延手段ＤＬは第１波長制御信号ｗｃ１を遅延時間だけ遅延させて第２波長制御信号ｗｃ２を出力し、信号処理及び制御器ＣＯＮＴは制御信号ｄによって遅延手段ＤＬの遅延時間を制御する。
【0042】
第１方向性カプラＤＣ１は、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１から出力される光信号を測定対象となる光線路ＤＵＴに出射させ、光線路ＤＵＴの光線路切断面から戻る光の一部を干渉計ＩＦＭの偏光制御器ＰＣ側に伝達する役割を行う。
【0043】
干渉計ＩＦＭは、光線路ＤＵＴに出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と、前記第２光信号とを入力されて、反射光信号と第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する。
【0044】
干渉計ＩＦＭは、二つの入力ポート及び一つの出力ポートを持ち、二つの入力ポートのうち一つは第１方向性カプラＤＣ１から反射光信号を入力され、残りの一つの入力ポートは第２波長可変レーザソースＴＯＳ２から第２光信号を入力される。
【0045】
一般的に二つの光信号はその偏光が互いに合わない。偏光が互いに合わなければ干渉が起きないため、二つのポートのうち一つに偏光制御器ＰＣを設けることが干渉計の一般的な構造である。
【0046】
干渉計ＩＦＭは、第２方向性カプラＤＣ２及び偏光制御器ＰＣを備え、偏光制御器ＰＣは、反射光信号と第２光信号との間の偏光を合わせるためのものであり、第２方向性カプラＤＣ２は、偏光制御器ＰＣからの光信号及び第２光信号を光信号受信器ＰＤに送信する。
【0047】
光信号受信器ＰＤは、干渉計ＩＦＭから出力される光信号を入力されて電気信号に変換する役割を行い、アナログデジタル変換器ＡＤＣは、アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。
【0048】
信号処理及び制御器ＣＯＮＴは光線路検査器１００全体の動作を管理し、特に波長可変レーザソース及び遅延手段を制御するための制御信号を提供し、アナログデジタル変換器ＡＤＣからデジタル電気信号を入力されて信号処理を行い、どの地点で光線路が切断したかを計算するなどの機能を行う。
【0049】
以下、本発明の光線路検査器の動作について図面を参照してまとめて説明する。
【0050】
信号処理及び制御器ＣＯＮＴは、第１波長制御信号ｗｃ１を第１波長可変レーザソースＴＯＣ１に加える。第１波長可変レーザソースＴＯＣ１は、図６Ａのように制御信号によって出力波長が交互に変化する光信号を出力し、これは測定しようとする光線路ＤＵＴに入射される。
【0051】
そして、光線路ＤＵＴの切断面では光反射が起き、第１波長可変レーザソースＴＯＣ１が送信した光信号の一部が反射して、再び元の位置へと逆に進行する。進行する光信号の一部は第１方向性カプラＤＣ１によって干渉計ＩＦＭに入力される。
【0052】
干渉計ＩＦＭは、二つの入力ポート及び一つの出力ポートを持ち、二つの入力ポートのうち一つは第１方向性カプラＤＣ１からの光信号を受け、残りの一つは第２波長可変レーザソースＴＯＳ２からの光信号を受け、偏光制御器ＰＣによって二つの光信号の間で偏光を制御して合わせる。
【0053】
干渉計ＩＦＭの出力は光信号受信器ＰＤに入力され、光信号受信器ＰＤの出力電気信号はアナログデジタル変換器ＡＤＣを通じて信号処理及び制御器ＣＯＮＴに入力され、これは光線路切断面の位置を調べる時に用いられる。
【0054】
以下、本発明の一実施形態による光線路検査器を用いる測定原理を仮定して段階的に説明する。
【0055】
まず、仮定して測定しようとする光線路ＤＵＴの長さがゼロであると仮定し、光線路検査器１００の全ての内部光線路の長さもゼロであると仮定する。
【0056】
このような仮定状態で、まず、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１に加えられる第１波長制御信号ｗｃ１と第２波長可変レーザソースＴＯＳ２に加えられる第２波長制御信号ｗｃ２との間の遅延時間Ｔｄをゼロとする場合を調べる。例えば、二つの波長制御信号の形態は図６Ｂのようになる。
【0057】
この場合、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１の信号と第２波長可変レーザソースＴＯＳ２の信号との間には遅延時間がなく、結局干渉計ＩＦＭに到逹する二つの光信号の間に干渉効果が最大に起き、光信号受信器ＰＤの出力は最大になる（この値をＰＤ＿ｍａｘという）。
【0058】
そして、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１に加えられる第１波長制御信号ｗｃ１と第２波長可変レーザソースＴＯＳ２に加えられる第２波長制御信号ｗｃ２との間に遅延時間Ｔｄを与えて図６Ｃのようにした場合を調べる。
【0059】
この場合には、第１波長可変レーザソースＴＯＳ１の信号と第２波長可変レーザソースＴＯＳ２の信号との間には周波数差が最も大きいため、光信号受信器ＰＤの出力は最小になる（この値をＰＤ＿ｍｉｎという）。
【0060】
図７Ａ及び図７Ｂは、遅延時間Ｔｄによる光信号受信器ＰＤの出力を示すグラフであって、図７Ａは、測定しようとする光線路ＤＵＴの長さがゼロであり、光線路検査器１００で全ての内部光線路の長さもゼロであると仮定するときのグラフである。
【0061】
図７Ａに示したように、遅延時間Ｔｄを可変させつつ光信号受信器ＰＤの出力をグラフで描けば、波長制御信号の周期であるＴｐを一周期とする繰り返しパターンが示される（グラフで横軸は、遅延時間Ｔｄである）。
【0062】
尚、測定対象光線路ＤＵＴの長さがある場合には光信号受信器ＰＤの出力がどのように変わるかを調べる（実際の測定対象光線路ＤＵＴの長さはゼロではなくＬ（ｍ）になる）。このとき、光長さがＬ（ｍ）である光線路の終端まで行ってから反射して戻ってくるラウンドトリップ時間を２Ｔｒとする。
【0063】
先ず、遅延時間Ｔｄが０である状態で遅延時間Ｔｄを次第に増加させながら光信号受信器ＰＤの出力を描けば、図７Ｂのようになる。そして、グラフで出力が最大になる地点の遅延時間Ｔｄは前記の２Ｔｒになる。なぜならば、測定対象光線路ＤＵＴを通じるラウンドトリップ時間２Ｔｒと第２波長可変レーザソースＴＯＳ２に注入される信号の遅延時間Ｔｄとの値が同一であるときに干渉計の信号が最大になるからである。
【0064】
このようにして、光線路検査器１００はラウンドトリップ時間２Ｔｒの値を調べることができ、このようにして分かった値から光線路の切断面がＬだけ離れたところにあるということが計算できる。
【0065】
本発明の一実施形態による光線路検査器１００は、遅延時間Ｔｄを可変させつつ干渉信号の出力を測定し、ここで干渉計ＩＦＭは、光線路に出射された第１光信号が戻ってきた反射光信号と遅延時間が付与された第２光信号との間に干渉を引き起こして干渉信号を出力する時に用いられる。そして測定された出力が最大になる遅延時間を用いて光線路の切断位置を計算する。
【0066】
二つの波長可変レーザソースのうち一つである第１波長可変レーザソースＴＯＳ１から生成される第１光信号は光線路に出射され、二つの波長可変レーザソースのうち他の一つである第２波長可変レーザソースＴＯＳ２から生成された第２光信号は、可変される遅延時間Ｔｄが付与されたものである。
【0067】
本発明の一実施形態によれば、第１光信号が光線路に出射された後で戻ってくるラウンドトリップ時間２Ｔｒが第２光信号の遅延時間Ｔｄと同一または整数倍である時の干渉効果を用いて切断位置を測定する。
【0068】
一方、波長制御信号の周期Ｔｐを大きくすれば、光線路切断面の位置を調べることはできるが、正確な位置は分かり難い。その理由は、図８Ａに示したようにＰＤ＿ｍａｘの最大点が明確に区別されないからである。
【0069】
このような短所を解決するために、本発明の他の実施形態では周期の互いに異なる複数の波長制御信号を使って測定する。
【0070】
図９Ａないし図９Ｃは、周期の互いに異なる複数の波長制御信号とそれによる波長可変レーザソースの出力とを示すものであり、図９Ａは、波長制御信号の周期ＴｐがＴ１である場合であり、図９Ｂは、波長制御信号の周期ＴｐがＴ２である場合であり、図９Ｃは、波長制御信号の周期ＴｐがＴ３である場合である（Ｔ１≠Ｔ２≠Ｔ３）。
【0071】
図９Ａないし図９Ｃに示したように、光線路検査器１００が波長制御信号の周期Ｔｐを異ならせつつ干渉信号の出力を順次に測定して光信号受信器ＰＤの出力をグラフで重ねて示せば、図８Ｂのようになる。
【0072】
本発明の他の実施形態によれば、周期の異なる波長制御信号を使って得た干渉結果を重ねることで光線路の正確な位置情報を得る。
【0073】
波長制御信号の周期Ｔｐは、波長可変レーザソースから出力される光信号でいずれか一つの波長が繰り返して示される周期と同じくなる（以下「波長繰り返し周期」という）。
【0074】
本発明の他の実施形態によれば、二つ以上の互いに異なる波長繰り返し周期において、遅延時間Ｔｄを可変させつつ干渉信号の出力を測定し、前記二つ以上の互いに異なる波長繰り返し周期のすべてにおいて、測定された出力が最大になる遅延時間を用いて切断位置を計算する。
【0075】
以下、本発明の構成による効果について調べる。
【0076】
従来の光線路検査器によれば、光パワーが急に変化する光パルスを用いて光線路の切断位置を調べる方式を使うことで、光パルスのサイズをある限度以上大きくできず、ある限度以上大きくすれば、光線路と光パルスとの間に非線形効果が生じて測定エラーが生じるという問題点があり、光パルスの幅を大きくすれば分解能が落ちるという問題点がある。
【0077】
これに対し、本発明の一態様によれば、使われる光信号は光パワーが一定または連続的であるため、光パワーが大きくなっても光信号と光線路との間の非線形効果が発生しないか、または低減する。
【0078】
したがって、本発明の一態様によれば、測定のための光信号の光パワーが大きくなってもよいため、光線路検査器において分解能を犠牲にしなくても動的作動範囲を大きく向上させられる。
【0079】
本発明の一態様によれば、分解能及び動的作動範囲の優れた光線路検査器を提供でき、さらに長距離光線路において切断位置などを精密に測定できる。
【0080】
また、本発明の一態様によれば、測定光信号が光線路で引き起こす非線形効果を最小化できるため、ＥＤＦＡのような光増幅器を使うことができる。