特開 2024-131225 光パルス試験器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131225

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】光パルス試験器

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20240920BHJP

   H04B 10/071 20130101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

G01M11/00 R

H04B10/071

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023041352

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】596157780

【氏名又は名称】横河計測株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100169823

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 雄郎

(72)【発明者】

【氏名】小久保 宰

(72)【発明者】

【氏名】太田 克志

(72)【発明者】

【氏名】瀧川 明

【テーマコード（参考）】

2G086

5K102

【Ｆターム（参考）】

2G086CC03

5K102KA16

5K102KA42

5K102LA06

5K102LA15

5K102LA22

5K102MB09

5K102MC11

5K102MD03

5K102MH03

5K102MH15

5K102MH22

5K102PB01

5K102PH15

5K102PH31

5K102PH42

5K102PH49

5K102RD05

(57)【要約】

【課題】ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減する。
【解決手段】本開示に係る光パルス試験器１０は、光ファイバ１の状態を測定可能なＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）として機能する。光パルス試験器１０は、光ファイバ１に入射する光パルスを生成するレーザ素子１２１と、光ファイバ１からの反射光を検出する受光器１２３と、光パルス及び反射光の光強度を調整可能な光強度調整部１３と、光強度調整部１３を制御する制御部１６と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバの状態を測定可能なＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）として機能する光パルス試験器であって、
前記光ファイバに入射する光パルスを生成するレーザ素子と、
前記光ファイバからの反射光を検出する受光器と、
前記光パルス及び前記反射光の光強度を調整可能な光強度調整部と、
前記光強度調整部を制御する制御部と、
を備える、光パルス試験器。

【請求項2】

請求項１に記載の光パルス試験器において、
前記光強度調整部は、前記光パルス及び前記反射光の光強度を調整可能な可変光減衰器を備える、光パルス試験器。

【請求項3】

請求項２に記載の光パルス試験器において、
前記制御部は、前記受光器が検出した前記反射光のＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、前記可変光減衰器の減衰量を所定量だけ増やし、前記反射光を再度測定する、光パルス試験器。

【請求項4】

請求項３に記載の光パルス試験器において、
前記制御部は、前記可変光減衰器の減衰量を所定量だけ増やした場合、複数の異なる減衰量で測定した前記反射光の複数のＯＴＤＲ波形を合成して、合成ＯＴＤＲ波形を生成する、光パルス試験器。

【請求項5】

請求項４に記載の光パルス試験器において、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記合成ＯＴＤＲ波形を前記表示部に表示させる、光パルス試験器。

【請求項6】

請求項１に記載の光パルス試験器において、
前記光強度調整部は、前記光パルス及び前記反射光の光強度を調整可能な可変光増幅器を備える、光パルス試験器。

【請求項7】

請求項６に記載の光パルス試験器において、
前記制御部は、前記受光器が検出した前記反射光のＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、前記可変光増幅器の増幅量を所定量だけ減らし、前記反射光を再度測定する、光パルス試験器。

【請求項8】

請求項７に記載の光パルス試験器において、
前記制御部は、前記可変光増幅器の増幅量を所定量だけ減らした場合、複数の異なる増幅量で測定した前記反射光の複数のＯＴＤＲ波形を合成して、合成ＯＴＤＲ波形を生成する、光パルス試験器。

【請求項9】

請求項８に記載の光パルス試験器において、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記合成ＯＴＤＲ波形を前記表示部に表示させる、光パルス試験器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光パルス試験器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光ファイバの状態を測定可能な装置として、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）が知られている。例えば、特許文献１は、光ファイバの終端近傍における破断などを検出可能なＯＴＤＲ測定装置を開示している。

【0003】

ＯＴＤＲは、測定対象の光ファイバに光パルスを繰り返し入射し、光ファイバからの反射光の光強度と、光ファイバから反射光を受光する時間とに基づいて、光ファイバの破断及び損失などのような光ファイバの状態を測定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－２０２２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

測定対象の光ファイバに破断点がある場合、破断点において反射された反射光は、光ファイバのレイリー散乱光によって反射された反射光よりも光強度が大きい。光強度が所定のレベルより大きいと、反射光を検出する受光器の後段の増幅器に過大な光電流が供給され、増幅器の出力が飽和してしまう場合がある。

【0006】

増幅器の出力が飽和すると、増幅器の応答速度が低下し、ＯＴＤＲで測定したＯＴＤＲ波形が理想波形から劣化してしまう。なお、本明細書において、「ＯＴＤＲ波形」とは、ＯＴＤＲ測定をすることによって得られる、横軸が距離、縦軸が光強度の波形を意味することとする。「距離」は、光パルスを入射してから反射光が戻ってくるまでの時間に対応する。「光強度」は、反射光の光強度に対応する。

【0007】

図５に、従来のＯＴＤＲで測定したＯＴＤＲ波形の一例を示す。図５を参照すると、反射光の光強度が大きい部分において、実際に測定したＯＴＤＲ波形５０１は、増幅器の出力が飽和したことによって、理想のＯＴＤＲ波形５０２から劣化している。

【0008】

そこで、本開示は、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減することが可能な光パルス試験器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

幾つかの実施形態に係る光パルス試験器は、光ファイバの状態を測定可能なＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）として機能する光パルス試験器であって、前記光ファイバに入射する光パルスを生成するレーザ素子と、前記光ファイバからの反射光を検出する受光器と、前記光パルス及び前記反射光の光強度を調整可能な光強度調整部と、前記光強度調整部を制御する制御部と、を備える。このような光パルス試験器によれば、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減することが可能である。

【0010】

一実施形態に係る光パルス試験器において、前記光強度調整部は、前記光パルス及び前記反射光の光強度を調整可能な可変光減衰器を備えていてもよい。これにより、光パルス及び反射光の光強度を調整することができる。

【0011】

一実施形態に係る光パルス試験器において、前記制御部は、前記受光器が検出した前記反射光のＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、前記可変光減衰器の減衰量を所定量だけ増やし、前記反射光を再度測定してもよい。これにより、増幅器の出力が飽和しない状態で測定することができる。

【0012】

一実施形態に係る光パルス試験器において、前記制御部は、前記可変光減衰器の減衰量を所定量だけ増やした場合、複数の異なる減衰量で測定した前記反射光の複数のＯＴＤＲ波形を合成して、合成ＯＴＤＲ波形を生成してもよい。これにより、光強度が大きい部分については、大きい減衰量で測定したＯＴＤＲ波形のデータを採用し、光強度が小さい部分については、小さい減衰量で測定したＯＴＤＲ波形のデータを採用して合成したＯＴＤＲ波形を生成することができる。

【0013】

一実施形態に係る光パルス試験器において、表示部をさらに備え、前記制御部は、前記合成ＯＴＤＲ波形を前記表示部に表示させてもよい。これにより、ユーザは、合成ＯＴＤＲ波形を確認することができる。

【0014】

一実施形態に係る光パルス試験器において、前記光強度調整部は、前記光パルス及び前記反射光の光強度を調整可能な可変光増幅器を備えていてもよい。これにより、光パルス及び反射光の光強度を調整することができる。

【0015】

一実施形態に係る光パルス試験器において、前記制御部は、前記受光器が検出した前記反射光のＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、前記可変光増幅器の増幅量を所定量だけ減らし、前記反射光を再度測定してもよい。これにより、増幅器の出力が飽和しない状態で測定することができる。

【0016】

一実施形態に係る光パルス試験器において、前記制御部は、前記可変光増幅器の増幅量を所定量だけ減らした場合、複数の異なる増幅量で測定した前記反射光の複数のＯＴＤＲ波形を合成して、合成ＯＴＤＲ波形を生成してもよい。これにより、光強度が大きい部分については、小さい増幅量で測定したＯＴＤＲ波形のデータを採用し、光強度が小さい部分については、大きい増幅量で測定したＯＴＤＲ波形のデータを採用して合成したＯＴＤＲ波形を生成することができる。

【0017】

一実施形態に係る光パルス試験器において、表示部をさらに備え、前記制御部は、前記合成ＯＴＤＲ波形を前記表示部に表示させてもよい。これにより、ユーザは、合成ＯＴＤＲ波形を確認することができる。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減することが可能な光パルス試験器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一実施形態に係る光パルス試験器の概略構成を示す図である。

【図2A】減衰量が小さいときのＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。

【図2B】減衰量が大きいときのＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。

【図2C】合成ＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。

【図3】変形例に係る光パルス試験器の概略構成を示す図である。

【図4】比較例に係る光パルス試験器の概略構成を示す図である。

【図5】従来のＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、一実施形態に係る光パルス試験器１０の概略構成を示す図である。図１を参照して、一実施形態に係る光パルス試験器１０の構成及び機能について説明する。

【0021】

光パルス試験器１０は、光ファイバ１の状態を測定可能なＯＴＤＲとして機能する測定器である。光パルス試験器１０は、測定対象である光ファイバ１について、破断及び損失などのような光ファイバ１の状態を測定することができる。光パルス試験器１０は、例えば、光ファイバ１を敷設する際及び光ファイバ１を保守点検する際などに用いることができる。

【0022】

測定対象である光ファイバ１は、例えば、光信号によるデータ通信などを行う光通信システムにおいて用いられている光ファイバであってよい。

【0023】

光パルス試験器１０は、光ファイバ１に光パルスを入射し、光ファイバ１からの反射光の光強度を測定することによって、横軸を距離、縦軸を光強度とするＯＴＤＲ波形を生成することができる。横軸の「距離」は、光パルスを入射してから反射光が戻ってくるまでの時間に対応する。縦軸の「光強度」は、反射光の光強度に対応する。

【0024】

光ファイバ１の破断点において反射された反射光は、レイリー散乱などによって反射された反射光よりも光強度が大きい。光パルス試験器１０によってＯＴＤＲ波形を生成すると、どの距離において光強度が大きいかを把握することができる。これにより、光パルス試験器１０は、光ファイバ１の破断点を測定することができる。

【0025】

光パルス試験器１０は、レーザ駆動部１１と、光モジュール１２と、光強度調整部１３と、増幅器１４と、サンプリング部１５と、制御部１６と、表示部１７とを備える。

【0026】

レーザ駆動部１１は、光モジュール１２が備えるレーザ素子１２１を駆動する駆動部である。レーザ駆動部１１は、制御部１６からの指令に応じてレーザ素子１２１を駆動し、レーザ素子１２１に光パルスを生成させることができる。

【0027】

光モジュール１２は、レーザ素子１２１と、ハーフミラー１２２と、受光器１２３とを備える。光モジュール１２は、同一のケース内に、レーザ素子１２１、ハーフミラー１２２及び受光器１２３を収容していてよい。

【0028】

レーザ素子１２１は、所定の波長のレーザ光を生成する。レーザ素子１２１は、一定の光強度のレーザ光を生成できればよい。すなわち、レーザ素子１２１は、光強度を可変とすることを必要としない。レーザ素子１２１は、レーザ駆動部１１によって駆動されることによって、光ファイバ１に入射する光パルスを生成する。

【0029】

ハーフミラー１２２は、レーザ素子１２１から入射される光パルスを透過し、光強度調整部１３に供給する。ハーフミラー１２２は、光強度調整部１３から入射される反射光を反射し、受光器１２３に供給する。

【0030】

ここで、反射光は、測定対象である光ファイバ１が、光パルス試験器１０から入射された光パルスを反射した光である。反射光は、光ファイバ１の破断点において反射された光、光ファイバ１がレイリー散乱によって反射した光などを含む。

【0031】

受光器１２３は、ハーフミラー１２２から入射された反射光を検出し、反射光の光強度に応じた電流信号を、増幅器１４に供給する。受光器１２３は、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：Avalanche Photodiode）であってよい。

【0032】

光強度調整部１３は、光モジュール１２のハーフミラー１２２から入射される光パルスの光強度を調整可能である。光強度調整部１３は、光ファイバ１から入射される反射光の光強度を調整可能である。

【0033】

光強度調整部１３は、可変光減衰器１３１と、減衰器駆動部１３２とを備える。

【0034】

可変光減衰器１３１は、光モジュール１２のハーフミラー１２２から入射される光パルスの光強度を調整可能である。可変光減衰器１３１は、光ファイバ１から入射される反射光の光強度を調整可能である。可変光減衰器１３１は、減衰器駆動部１３２によって減衰量が設定される。

【0035】

減衰器駆動部１３２は、制御部１６からの指令に応じて、可変光減衰器１３１の減衰量を設定する。

【0036】

増幅器１４は、光モジュール１２の受光器１２３から供給された電流信号を電圧信号に変換し、変換した電圧信号を増幅する。増幅器１４は、電圧信号をサンプリング部１５に出力する。

【0037】

サンプリング部１５は、増幅器１４から供給された電圧信号を所定の時間間隔でサンプリングする。サンプリング部１５は、サンプリングした信号を制御部１６に出力する。

【0038】

制御部１６は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）若しくはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。制御部１６は、光パルス試験器１０の各部を制御しながら、光パルス試験器１０の動作に関わる処理を実行する。

【0039】

制御部１６は、光強度調整部１３を制御し、可変光減衰器１３１の減衰量を設定する。これにより、制御部１６は、光モジュール１２のハーフミラー１２２から入射される光パルスの光強度を調整することができる。また、制御部１６は、光ファイバ１から入射される反射光の光強度を調整することができる。

【0040】

制御部１６の動作の詳細については後述する。

【0041】

表示部１７は、情報を表示する１つ以上の出力用インタフェースを含む。表示部１７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electro Luminescent）ディスプレイなどを含んでいてよい。

【0042】

表示部１７は、制御部１６が生成したＯＴＤＲ波形を表示することができる。

【0043】

（光パルス試験器の動作）
続いて、光パルス試験器１０の動作について説明する。

【0044】

制御部１６は、レーザ駆動部１１を制御して、レーザ素子１２１に光パルスを生成させる。レーザ素子１２１が生成した光パルスは、ハーフミラー１２２及び可変光減衰器１３１を介して、光ファイバ１に入射される。

【0045】

この際、制御部１６は、減衰器駆動部１３２を制御して、可変光減衰器１３１の減衰量を所定の減衰量に設定している。これにより、可変光減衰器１３１は、制御部１６によって設定されている減衰量で光パルスの光強度を減衰させる。

【0046】

光ファイバ１に光パルスが入射されると、光ファイバ１の破断点において反射された反射光、光ファイバ１のレイリー散乱によって反射された反射光などが光パルス試験器１０に戻ってくる。

【0047】

光ファイバ１から光パルス試験器１０に入射された反射光は、可変光減衰器１３１及びハーフミラー１２２を介して、受光器１２３に検出される。この際、可変光減衰器１３１は、制御部１６によって設定されている減衰量で反射光の光強度を減衰させる。

【0048】

受光器１２３は、反射光の光強度に応じた電流信号を、増幅器１４に供給する。増幅器１４は、光モジュール１２の受光器１２３から供給された電流信号を電圧信号に変換し、変換した電圧信号を増幅する。サンプリング部１５は、増幅器１４から供給された電圧信号を所定の時間間隔でサンプリングする。サンプリング部１５は、サンプリングした信号を制御部１６に出力する。

【0049】

制御部１６は、サンプリング部１５から取得した電圧信号を信号処理して、ＯＴＤＲ波形を生成する。ＯＴＤＲ波形は、上述のように、横軸が「距離」、縦軸が「光強度」である波形である。横軸の「距離」は、光パルスを光ファイバ１に入射してから反射光が戻ってくるまでの時間に対応する。縦軸の「光強度」は、反射光の光強度に対応する。

【0050】

制御部１６は、受光器１２３が検出した反射光に基づいて生成したＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、可変光減衰器１３１の減衰量を所定量だけ増やし、反射光を再度測定する。

【0051】

閾値は、増幅器１４における信号処理において電圧信号の飽和が発生すると想定される光強度に基づいて設定された値であってよい。すなわち、ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、増幅器１４における信号処理において電圧信号の飽和が発生している可能性がある。

【0052】

所定量は、予め設定された量であってよい。所定量は、例えば、数ｄＢ～１０数ｄＢ程度であってよい。

【0053】

制御部１６は、生成したＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含まないようになるまで、可変光減衰器１３１の減衰量を所定量だけ増やして反射光を再度測定する処理を繰り返す。

【0054】

制御部１６は、可変光減衰器１３１の減衰量を所定量だけ増やして反射光を再度測定した場合、それぞれの減衰量で測定した反射光に基づいて生成した複数のＯＴＤＲ波形を合成して、合成ＯＴＤＲ波形を生成する。なお、本実施形態において、複数のＯＴＤＲ波形を合成して生成した波形について、「合成ＯＴＤＲ波形」という用語を使用する。

【0055】

図２Ａ～図２Ｃを参照して、合成ＯＴＤＲを生成する処理について説明する。図２Ａは、可変光減衰器１３１の減衰量が小さいときのＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。図２Ｂは、可変光減衰器１３１の減衰量が大きいときのＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。図２Ｃは、図２Ａに示すＯＴＤＲ波形と図２Ｂに示すＯＴＤＲ波形とを合成した合成ＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。

【0056】

図２Ａに示すＯＴＤＲ波形Ａを参照すると、光強度が大きい部分であるピーク２０１において、先端部が平坦になっている。これは、増幅器１４に入力される信号が大きく、増幅器１４の出力が飽和していることを示している。

【0057】

図２Ａに示すＯＴＤＲ波形ＡのようなＯＴＤＲ波形を生成した場合、制御部１６は、可変光減衰器１３１の減衰量を所定量だけ増やして反射光を再度測定する。減衰量が大きい状態において再度測定した反射光に基づいて生成したＯＴＤＲ波形が、図２Ｂに示すＯＴＤＲ波形Ｂである。

【0058】

図２Ｂに示すＯＴＤＲ波形Ｂを参照すると、光強度が大きい部分であるピーク２０３において、先端部に鋭いピークを有している。これは、増幅器１４に入力される信号が小さくなり、増幅器１４の出力が飽和しなくなったことを示している。

【0059】

また、図２Ａに示すＯＴＤＲ波形Ａのピーク２０１の幅ｗ１と、図２Ｂに示すＯＴＤＲ波形Ｂのピーク２０３の幅ｗ２を比較すると、幅ｗ１は幅ｗ２よりも広い。これは、増幅器１４の出力が飽和しているＯＴＤＲ波形Ａにおいては、増幅器１４の応答速度が低下し、ピーク２０１の幅ｗ１が広がったことを示している。

【0060】

このように、可変光減衰器１３１の減衰量を増やすことにより、制御部１６は、図２Ｂに示すように、光強度が大きい部分において、鋭いピークを有し幅の狭いピーク２０３を含むようなＯＴＤＲ波形Ｂを生成することができる。

【0061】

一方、図２Ａに示すＯＴＤＲ波形Ａの光強度が小さい部分である小信号部分２０２と、図２Ｂに示すＯＴＤＲ波形Ｂの光強度が小さい部分である小信号部分２０４とを比較すると、小信号部分２０２は高い信号対雑音比で測定できているのに対し、小信号部分２０４は信号対雑音比が小さくなっている。小信号部分２０２及び小信号部分２０４は、破断点において反射された反射光のような光強度が大きい反射光がなく、レイリー散乱などによる反射光のみがある部分である。

【0062】

すなわち、光強度が小さい部分においては、減衰量が小さい状態で測定した方が、高い信号対雑音比を実現できるため望ましい。

【0063】

制御部１６は、図２Ａに示す減衰量が小さい状態で生成したＯＴＤＲ波形Ａと、図２Ｂに示す減衰量が大きい状態で生成したＯＴＤＲ波形Ｂとを合成して、図２Ｃに示すようなＯＴＤＲ波形Ｃを生成する。ＯＴＤＲ波形Ｃは、合成ＯＴＤＲ波形である。

【0064】

図２Ｃに示すように、ＯＴＤＲ波形Ｃは、光強度が大きい部分についてはＯＴＤＲ波形Ｂの波形のデータを採用し、光強度が小さい部分についてはＯＴＤＲ波形Ａのデータを採用して合成した波形である。

【0065】

制御部６は、図２Ｃに示すような合成ＯＴＤＲ波形を生成すると、合成ＯＴＤＲ波形を表示部１７に表示させる。

【0066】

以上のような一実施形態に係る光パルス試験器１０によれば、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減することができる。より具体的には、光パルス試験器１０は、光パルス及び反射光の光強度を調整可能な光強度調整部１３と、光強度調整部１３を制御する制御部１６とを備えている。ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、制御部１６は、光強度調整部１３を制御して光パルス及び反射光の光強度を減衰させることができる。これにより、一実施形態に係る光パルス試験器１０は、光パルス及び反射光の光強度が大きいことによって増幅器１４の出力が飽和することを防ぐことができるため、光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減することができる。

【0067】

（変形例）
図３は、変形例に係る光パルス試験器１０ａの概略構成を示す図である。図３を参照して、変形例に係る光パルス試験器１０ａについて説明する。

【0068】

変形例に係る光パルス試験器１０ａは、レーザ駆動部１１と、光モジュール１２と、光強度調整部１８と、増幅器１４と、サンプリング部１５と、制御部１６と、表示部１７とを備える。

【0069】

変形例に係る光パルス試験器１０ａは、図１に示した光パルス試験器１０と比較すると、光強度調整部１３の代わりに光強度調整部１８を備えているという点で、図１に示した光パルス試験器１０と相違する。

【0070】

変形例に係る光パルス試験器１０ａについては、図１に示した光パルス試験器１０との相違点について主に説明し、図１に示した光パルス試験器１０と共通及び類似する点については、適宜説明を省略する。

【0071】

光強度調整部１８は、可変光増幅器１８１と、増幅器駆動部１８２とを備える。

【0072】

可変光増幅器１８１は、光モジュール１２のハーフミラー１２２から入射される光パルスの光強度を調整可能である。可変光増幅器１８１は、光ファイバ１から入射される反射光の光強度を調整可能である。可変光増幅器１８１は、増幅器駆動部１８２によって増幅量が設定される。

【0073】

このように、図１に示した光パルス試験器１０の可変光減衰器１３１が減衰量の設定により光強度を調整可能であるのに対し、比較例に係る光パルス試験器１０ａの可変光増幅器１８１は、増幅量の設定により光強度を調整可能である。

【0074】

可変光増幅器１８１は、例えば、ＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier）であってよい。

【0075】

増幅器駆動部１８２は、制御部１６からの指令に応じて、可変光増幅器１８１の増幅量を設定する。

【0076】

制御部１６は、受光器１２３が検出した反射光に基づいて生成したＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、可変光増幅器１８１の増幅量を所定量だけ減らし、反射光を再度測定する。

【0077】

制御部１６は、生成したＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含まないようになるまで、可変光増幅器１８１の増幅量を所定量だけ減らして反射光を再度測定する処理を繰り返す。

【0078】

制御部１６は、可変光増幅器１８１の増幅量を所定量だけ減らして反射光を再度測定した場合、それぞれの増幅量で測定した反射光に基づいて生成した複数のＯＴＤＲ波形を合成して、合成ＯＴＤＲ波形を生成する。

【0079】

制御部１６は、合成ＯＴＤＲ波形を生成すると、合成ＯＴＤＲ波形を表示部１７に表示させる。

【0080】

このように、変形例に係る光パルス試験器１０ａは、ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、制御部１６が、可変光増幅器１８１の増幅量を所定量だけ減らす。そのため、変形例に係る光パルス試験器１０ａは、図１に示した光パルス試験器１０と同様に、増幅器１４の出力が飽和することを防ぐことができるため、光強度の大きい反射光を受光してもＯＴＤＲ波形の劣化を低減することができる。

【0081】

また、変形例に係る光パルス試験器１０ａは、可変光増幅器１８１を備え、光モジュール１２のハーフミラー１２２から入射される光パルスを増幅することができる。したがって、ＯＴＤＲ波形のダイナミックレンジを向上させることができる。また、レーザ素子１２１が生成する光パルスは低パワーでよいため、レーザ素子１２１は、高パワーの光パルスを生成可能である必要はない。したがって、比較例に係る光パルス試験器１０ａは、レーザ素子１２１の選択肢を広げることができる。

【0082】

（比較例）
図４は、比較例に係る光パルス試験器２００の概略構成を示す図である。図４を参照して、比較例に係る光パルス試験器２００について説明する。

【0083】

比較例に係る光パルス試験器２００は、レーザ駆動部１１と、光モジュール１２と、増幅器１４と、サンプリング部１５と、制御部１６と、表示部１７とを備える。

【0084】

比較例に係る光パルス試験器２００は、光強度調整部１３を備えていないという点で、図１に示した光パルス試験器１０と相違する。

【0085】

比較例に係る光パルス試験器２００は、光強度調整部１３を備えていないため、受光器１２３が検出した反射光に基づいて生成したＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、増幅器１４の増幅度を小さく設定し、且つ、レーザ素子１２１が生成する光パルスの光強度を小さく設定して、ＯＴＤＲ波形を再度測定する。

【0086】

比較例に係る光パルス試験器２００には、以下に示す課題１～４のような課題がある。

【0087】

＜課題１＞
ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合に、増幅器１４の増幅度を小さく設定しても、受光器１２３から増幅器１４に過大な電流信号が供給されると、増幅器１４の出力は飽和して応答速度が低下してしまう。増幅器１４の出力が飽和すると、図５に示したＯＴＤＲ波形５０１のような波形となり、理想のＯＴＤＲ波形５０２から劣化する。したがって、比較例に係る光パルス試験器２００においては、波形再現性が劣化し、また、デッドゾーン性能も劣化する。

【0088】

＜課題２＞
ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合に、レーザ素子１２１が生成する光パルスの光強度を小さくすると、光パルスの中心波長がずれてしまう。

【0089】

＜課題３＞
比較例に係る光パルス試験器２００は、反射光の光強度に応じて増幅器１４の増幅度を調整するため、信号対雑音比が低下してしまう場合がある。

【0090】

＜課題４＞
ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合に、増幅器１４の増幅度と、レーザ素子１２１が生成する光パルスの光強度という２つのパラメータを調整するため、調整に時間がかかる。

【0091】

図１に示した光パルス試験器１０は、比較例に係る光パルス試験器２００の上述の課題１～４を解消することができる。

【0092】

課題１に対しては、図１に示した光パルス試験器１０は、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光がある場合、可変光減衰器１３１によって、光パルスの光強度及び反射光の光強度を減衰させることができる。したがって、増幅器１４に供給される電流信号の大きさを低減し、増幅器１４の出力が飽和することを防ぐことができるため、図１に示した光パルス試験器１０は、波形再現性を向上させることができる。

【0093】

課題２に対しては、図１に示した光パルス試験器１０は、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光を受光しても、レーザ素子１２１が生成する光パルスの光強度を小さくする必要がなく、レーザ素子１２１が生成する光パルスの光強度を一定に保つことができる。したがって、図１に示した光パルス試験器１０は、レーザ素子１２１が生成する光パルスの中心波長がずれることを防ぐことができる。

【0094】

課題３に対しては、図１に示した光パルス試験器１０は、反射光の光強度に関わらず、増幅器１４の増幅度を一定の増幅度に設定することができるため、信号対雑音比を所望のレベルに保つことができる。

【0095】

課題４に対しては、図１に示した光パルス試験器１０は、ＯＴＤＲ測定において光強度の大きい反射光がある場合、光強度調整部１３のみを調整すればよいため、調整に要する時間を低減することができる。

【0096】

本開示は、その理念又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含される。

【0097】

例えば、上述した各構成部の配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。

【0098】

例えば、上述した実施形態において、光モジュール１２が、レーザ素子１２１、ハーフミラー１２２及び受光器１２３を備える構成を説明したが、光モジュール１２は、さらに、光パルスをコリメート光にするためのレンズを備えていてもよい。

【0099】

例えば、上述した変形例に係る光パルス試験器１０ａの説明において、ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含む場合、制御部１６が、可変光増幅器１８１の増幅量を所定量だけ減らし、反射光を再度測定するとして説明した。しかしながら、変形例に係る光パルス試験器１０ａは、このように増幅量を所定量ずつ減らすのではなく、増幅量を所定量ずつ増やす動作を実行してもよい。この場合、制御部１６は、初期値としては可変光増幅器１８１の増幅量を小さい値に設定し、ＯＴＤＲ波形が閾値以上の光強度を含むようになるまで、増幅量を所定量ずつ増やして、反射光を再度測定する。

【符号の説明】

【0100】

１ 光ファイバ
１０、１０ａ 光パルス試験器
１１ レーザ駆動部
１２ 光モジュール
１３ 光強度調整部
１４ 増幅器
１５ サンプリング部
１６ 制御部
１７ 表示部
１８ 光強度調整部
１２１ レーザ素子
１２２ ハーフミラー
１２３ 受光器
１３１ 可変光減衰器
１３２ 減衰器駆動部
１８１ 可変光増幅器
１８２ 増幅器駆動部
２００ 光パルス試験器

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】