專利名稱：纖維測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測定光纖特性的纖維測定裝置。
背景技術(shù)：
用于測定光纖(以下稱為纖維)的特性的裝置之一有OTDR (Optical Time DomainReflectometer,光時域反射計)。在OTDR中，從激光光源向纖維輸入光脈沖(激光)。然后檢測來自纖維的后向散射光(瑞利散射光)和菲涅爾反射光。由此來顯示和測定纖維的損失分布狀態(tài)。
圖9表示作為以往OTDR的一個例子的纖維測定裝置101。在該圖中，纖維測定裝置101對纖維102的損失分布狀態(tài)進行測定。纖維測定裝置101包括驅(qū)動電路103、激光二極管104、光耦合器105、光電探測器106、信號放大電路107、控制處理電路108和顯示裝置109。驅(qū)動電路103向激光二極管104提供驅(qū)動電力。激光二極管104利用驅(qū)動電力使激光發(fā)光。光耦合器105是使激光分路的部件。光耦合器105把從激光二極管104發(fā)出的激光導(dǎo)向纖維102。在纖維102中產(chǎn)生后向散射光和菲涅爾反射光。這些光被光耦合器105反射，入射到光電探測器106。光電探測器106檢測激光，通過光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電流，并將該電流轉(zhuǎn)換成電壓信號。該電壓信號被信號放大電路107放大?？刂铺幚黼娐?08對該放大了的電壓信號實施規(guī)定的信號處理。處理后的信號被顯示在顯示裝置109上。此外，控制處理電路108通過控制驅(qū)動電路103,控制激光的發(fā)光。圖10表示在纖維102上的熔接點、連接點(連接器)和產(chǎn)生彎曲損失的情況下，在顯示裝置109上顯示的后向散射光強度(後方散亂光 > >)。此外，纖維102的前端是開放端。如該圖所示，輸入纖維102中的激光的后向散射光強度在纖維的熔接點、連接點(連接器)和存在彎曲損失的部位發(fā)生大的變化。后向散射光強度在開放端發(fā)生更大的變化。圖10所示的圖表示纖維102的損失分布狀態(tài)。通過把它在顯示裝置109上顯示，可以了解纖維102的特性。作為測定纖維特性的方式還有光子計數(shù)方式。在光子計數(shù)方式中，計數(shù)與從纖維返回的激光的光強度成比例的光子數(shù)。根據(jù)其出現(xiàn)概率求出纖維特性。日本專利公開公報特開2006 - 184038號公開了把該光子計數(shù)方式和OTDR組合的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在OTDR方式中，可以測定位于距測定裝置遠的位置(100km左右)的纖維(遠距離纖維)的特性，也可以測定位于靠近測定裝置的位置(500m左右)的纖維(近距離纖維)的特性。在測定遠距離纖維的特性的情況下，激光的輸出增大。因此會產(chǎn)生受激布里淵散射等非線性光學(xué)現(xiàn)象。因此測定的分辨率下降。此外，在為了測定遠距離纖維的特性而對激光采用高輸出的情況下，設(shè)置衰減電路或限制電路等水平調(diào)節(jié)電路。在存在所述電路與其他電路不匹配的情況下，產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象。該振鈴現(xiàn)象使測定的分辨率進一步降低。此外，為了避免振鈴現(xiàn)象也可以考慮設(shè)置平滑電路?？墒牵撈交娐窌箿y定的分辨率(測定的信號的分辨率)降低。此外在測定遠距離纖維的特性的情況下，纖維測定裝置提高信號的放大率。信號的放大率(增益)和信號的頻率帶寬的乘積是一定的(GB乘積一定)。因此，如果提高信號的放大率，則會使能夠測定的頻率帶寬變窄。因此測定的分辨率降低。如上所述，OTDR是可以測定遠距離纖維的裝置，但是用它測定的分辨率低?！?br> 另一方面，日本專利公開公報特開2006 - 184038號公開了光子計數(shù)方式的裝置。在該方式中，為了進行高分辨率的測定，使用了微弱輸出的脈沖光。因此，可以測定的纖維的位置為距光源近的位置。即，光子計數(shù)方式是以高分辨率測定近距離纖維的方式。在日本專利公開公報特開2006 — 184038號記載的技術(shù)中，把OTDR方式和光子計數(shù)方式組合。即，在該技術(shù)中，可以切換使用OTDR模式和光子計數(shù)模式?？墒?，在該技術(shù)中，不能以高分辨率測定遠距離纖維。本發(fā)明的一個目的是以高分辨率測定遠距離纖維的特性。本發(fā)明提供一種纖維測定裝置，其包括光檢測部，檢測向纖維輸出的激光從纖維返回的返回光；帶寬限制電路，從與所述返回光對應(yīng)的信號抽出第一微分目標(biāo)信號，該第一微分目標(biāo)信號是具有與所述激光的頻率對應(yīng)的成分的信號；以及波形均衡電路，該波形均衡電路包括微分加法電路，該微分加法電路對由所述帶寬限制電路抽出的第一微分目標(biāo)信號進行微分而生成第一微分化信號，并對所述第一微分目標(biāo)信號和所述第一微分化信號進行相加。所述纖維測定裝置包括帶寬限制電路和波形均衡電路。由此能夠以高分辨率測定纖維的特性。此外，在該纖維測定裝置中可以使用高輸出的激光。因此可以測定遠距離纖維的反射特性。此外該纖維測定裝置無須具有復(fù)雜的處理電路。因此利用由簡單的電路進行的簡單的處理，可以實時測定纖維的特性。此外，優(yōu)選的是，所述波形均衡電路還包括微分減法電路，所述微分減法電路對第二微分目標(biāo)信號進行微分而生成第二微分化信號，并從所述第二微分目標(biāo)信號減去所述第二微分化信號，所述第二微分目標(biāo)信號是通過把所述第一微分目標(biāo)信號和所述第一微分化信號相加得到的信號。所述的微分加法電路可以檢測波形的上升邊。另一方面，微分減法電路可以檢測波形的下降邊。因此，通過使用微分減法電路可以進一步提高測定的分辨率。此外，優(yōu)選的是，所述纖維測定裝置包括窄帶測定電路，包括所述帶寬限制電路和所述波形均衡電路；寬帶測定電路，把用于根據(jù)來自所述纖維的返回光的損失來測定所述纖維的特性而使用的所述返回光放大；以及開關(guān)，切換使用所述窄帶測定電路和所述寬帶測定電路中的任意一個。在所述情況下，控制開關(guān)，使得在以高分辨率測定遠距離纖維的特性時，選擇窄帶測定電路；另一方面，在測定與寬頻率帶寬相關(guān)的纖維特性時，使用寬帶測定電路。由此可以用一臺纖維測定裝置應(yīng)對以高分辨率測定遠距離纖維特性和測定與寬頻率帶寬相關(guān)的纖維特性。此外，優(yōu)選的是，所述纖維測定裝置還包括偏置電路，該偏置電路對所述第一微分目標(biāo)信號進行偏置。按照所述的偏置電路，可以識別信號的峰值。因此可以使用任意顯示裝置顯示所述的峰值。如上所述，纖維測定裝置包括帶寬限制電路和波形均衡電路。由此可以分離并識別相互干擾的信號。因此能夠以高分辨率測定纖維的特性。還可以使用高輸出的激光。因此也可以測定遠距離纖維的特性。此外，該纖維測定裝置利用由簡單的硬件(模擬電路)進行的簡單的處理，可以實時測定纖維的特性。本發(fā)明的纖維測定裝置包括光檢測部，檢測向纖維輸出的激光從纖維返回的返回光；帶寬限制電路，從與所述返回光對應(yīng)的信號抽出第一微分目標(biāo)信號，該第一微分目標(biāo)信號是具有與所述激光的頻率對應(yīng)的成分的信號；以及波形均衡電路，該波形均衡電路包括微分加法電路，該微分加法電路對由所述帶寬限制電路抽出的第一微分目標(biāo)信號進行微分而生成第一微分化信號，并對所述第一微分目標(biāo)信號和所述第一微分化信號進行相加。按照所述的纖維測定裝置，能夠以高分辨率測定遠距離纖維的特性。


圖I是表示實施方式的纖維測定裝置結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示窄帶測定電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖3A是表示偏置電路的一個例子的圖，圖3B是表示波形的一個例子的圖。圖4是表示波形均衡電路和波形的一個例子的圖。圖5是表示寬帶測定電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖6A 圖6D是表示PON區(qū)間測定的一個例子的圖。圖7A 圖7C是表示ONU測定的一個例子的圖。圖8是表示帶寬被限制前后的增益和頻率的關(guān)系的圖。圖9是表示以往的纖維測定裝置結(jié)構(gòu)的框圖。圖10是用于說明測定纖維特性的圖。
具體實施例方式在下面的詳細說明中，出于說明的目的，為了提供對所公開的實施方式的徹底的理解，提出了許多具體的細節(jié)。然而，顯然可以在沒有這些具體細節(jié)的前提下實施一個或更多的實施方式。在其它的情況下，為了簡化制圖，示意性地示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置。下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I表示纖維測定裝置I。纖維測定裝置I是光脈沖試驗儀，測定作為光纖的纖維2的特性。纖維測定裝置I包括驅(qū)動電路3、激光二極管4、光耦合器5、光電探測器6、窄帶測定電路7、寬帶測定電路8、控制處理電路9和顯示裝置10。在寬帶測定電路8的前后設(shè)置有開關(guān)SI和開關(guān)S2。在窄帶測定電路7的前后設(shè)置有開關(guān)S3和開關(guān)S4。這些開關(guān)SI 開關(guān)S4也可以由多路開關(guān)等實現(xiàn)。
驅(qū)動電路3是向激光二極管4提供驅(qū)動電力的電路。激光二極管4發(fā)出具有規(guī)定脈沖寬度的激光。該激光二極管4利用從驅(qū)動電路3提供的驅(qū)動電力動作。光耦合器5是把光分路的部件。從激光二極管4發(fā)出的激光通過光耦合器5導(dǎo)向纖維2。輸入到該纖維2中的一部分激光被纖維2反射，成為返回光。該返回光是被纖維2全反射的光、后向散射光(瑞利散射光)或菲涅爾反射光等。該返回光通過光耦合器5導(dǎo)向光電探測器6，由光電探測器6進行檢測。光電探測器6通過對返回光進行光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生電流。該電流通過使用開關(guān)SI或開關(guān)S3的控制，輸入窄帶測定電路7或?qū)拵y定電路8。窄帶測定電路7以高分辨率測定遠距離纖維(位于距纖維測定裝置I遠的位置的纖維)的反射特性。圖2表示窄帶測定電路7。窄帶測定電路7包括轉(zhuǎn)換放大電路11、帶寬限制電路12、偏置電路13、放大電路14和波形均衡電路15。此外，在波形均衡電路15上連接有AD轉(zhuǎn)換部16。
轉(zhuǎn)換放大電路11把由光電探測器6產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號。帶寬限制電路12從電壓信號中抽出具有與激光頻率(與脈沖寬度對應(yīng)的頻率)對應(yīng)的成分的信號。即，帶寬限制電路12是帶通濾波器。在本實施方式中，帶寬限制電路12由電容器實現(xiàn)。偏置電路13是產(chǎn)生直流偏置的電路。圖3A表示偏置電路13的一個例子。該偏置電路13是二極管鉗位電路。偏置電路13包括可變電壓源21、二極管22、電阻23和電容器24。可變電壓源21可以改變提供的電壓E。該電壓E作為偏置電壓可以與電壓信號重疊。如圖2所示，電壓信號的通頻帶受到帶寬限制電路12的限制。通過偏置電路13把偏置電壓重疊在通過帶寬限制電路12的電壓信號上。然后把電壓信號輸入到放大電路14。放大電路14把電壓信號放大，向波形均衡電路15輸出。圖4是表示作為波形均衡電路15的一個例子的脈沖流電路(〃 > 7 7卜U —務(wù)>夂'回路)的圖。如該圖所示，波形均衡電路15包括第一微分電路31、加法電路32、第二微分電路33和減法電路34。第一微分電路31和加法電路32構(gòu)成微分加法電路。第二微分電路33和減法電路34構(gòu)成微分減法電路。第一微分電路31通過按照時間對電壓信號(第一微分目標(biāo)信號)進行微分，由此生成第一微分化信號。加法電路32將第一微分目標(biāo)信號(即微分前的電壓信號)與第一微分化信號(即通過微分得到的信號)相加。將通過把第一微分目標(biāo)信號和第一微分化信號相加得到的電壓信號作為第二微分目標(biāo)信號。第二微分電路33按照時間對從加法電路32輸出的第二微分目標(biāo)信號進行微分，由此生成第二微分化信號。減法電路34從第二微分目標(biāo)信號(由第二微分電路33進行微分前的電壓信號)減去第二微分化信號(由第二微分電路33進行微分得到的信號)。第一微分電路31和第二微分電路33例如是包含電容器和電阻的電路。如圖2所示，從波形均衡電路15 (減法電路34)輸出的模擬信號被輸入到AD轉(zhuǎn)換部16，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該數(shù)字信號被輸入到圖I所示的控制處理電路9。寬帶測定電路8是測定與寬頻率帶寬相關(guān)的纖維特性的電路。寬帶測定電路8檢測瑞利散射光和/或菲涅爾反射光。由此測定彎曲損失的變化。圖5表示寬帶測定電路8的結(jié)構(gòu)。寬帶測定電路8包括轉(zhuǎn)換放大電路17和放大電路18，與AD轉(zhuǎn)換部19連接。轉(zhuǎn)換放大電路17具有與前述的轉(zhuǎn)換放大電路11相同的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換放大電路17把來自光電探測器6的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號。放大電路18把該電壓信號放大，向AD轉(zhuǎn)換部19輸出。AD轉(zhuǎn)換部19把模擬的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，向控制處理電路9輸出。圖I所示的控制處理電路9對從窄帶測定電路7或?qū)拵y定電路8輸出的電壓信號進行信號處理?？刂铺幚黼娐?把信號處理的結(jié)果顯示在顯示裝置10上。顯示裝置10例如是圖像顯示裝置等?？刂铺幚黼娐?也對驅(qū)動電路3進行控制。驅(qū)動電路3根據(jù)控制處理電路9的指令，向激光二極管4提供驅(qū)動電力。由此激光二極管4發(fā)出激光。纖維測定裝置I具有所述的結(jié)構(gòu)。下面對纖維測定裝置I的動作進行說明。在此對PON區(qū)間測定和ONU測定這兩種測定進行說明。在PON (Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)中，在光用戶線路終端局裝置(OLT :0ptical Line Terminal,光線路終端)和設(shè)置在用戶家中或機構(gòu)中的光用戶線路終端裝置(ONU =Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)之間，設(shè)置有纖維和分路裝置。 PON區(qū)間是在OLT和分路裝置之間的區(qū)間。如圖6A所示，纖維測定裝置I通過纖維2與OLT (辦公建筑0LT) 40連接。來自0LT40的纖維通過分路裝置42 — I分成2根。各個纖維此后分別通過分路裝置42 — 2和分路裝置42 — 3分成16根。由此，I根纖維被分成32根。32根的纖維與0NU41 — I 0NU41 — 32 連接。PON區(qū)間測定由圖I所示的寬帶測定電路8實施。因此，使開關(guān)SI和開關(guān)S2導(dǎo)通，另一方面，使開關(guān)S3和開關(guān)S4斷開。由此，寬帶測定電路8有效，另一方面，窄帶測定電路7無效。在測定中，驅(qū)動電路3向激光二極管4提供驅(qū)動電力，由此產(chǎn)生激光。該激光通過光稱合器5導(dǎo)入光纖2, —直通到圖6A所不的0LT40。此后，激光被導(dǎo)入從0LT40至分路裝置42 — I的纖維，通過分路裝置42 — I分成2根后，通過分路裝置42 - 2和分路裝置42 - 3分成32根。在纖維中產(chǎn)生瑞利散射光和菲涅爾反射光。所述的瑞利散射光和菲涅爾反射光通過0LT40和纖維2向纖維測定裝置I輸入。在纖維測定裝置I中，所述的瑞利散射光和菲涅爾反射光通過光耦合器5，由光電探測器6進行檢測。與該檢測對應(yīng)的電流被輸入到寬帶測定電路8。該電流被轉(zhuǎn)換放大電路17轉(zhuǎn)換成電壓信號。該電壓信號被放大電路18放大。放大后的模擬電壓信號由AD轉(zhuǎn)換部19轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該數(shù)字信號由控制處理電路9處理。由此檢測纖維2的特性。圖6B表示在從0LT40延伸到0NU41 — I 0NU41 — 32的纖維在任何地方都沒有產(chǎn)生故障的情況(正常的情況)下的測定結(jié)果。在與分路裝置42 - I 分路裝置42 — 3對應(yīng)的位置測定來自纖維的反射光。圖6C表示在0LT40和分路裝置42 — I之間的纖維產(chǎn)生故障(圖6A中的A部位)的情況下的測定結(jié)果。在該情況下，在產(chǎn)生故障的部位，損失變大。因此在該部位不能測定瑞利散射光。由此可以檢測出在所述部位產(chǎn)生了故障。圖6D表示在分路裝置42 — I和分路裝置42 — 2之間的纖維產(chǎn)生故障(圖6A中的B部位)的情況下的測定結(jié)果。在該情況下，在產(chǎn)生故障的部位出現(xiàn)損失。因此在該部位不能測定到瑞利散射光。由此，可以檢測出在該部位產(chǎn)生了故障。從0LT40到分路裝置42 —
2、42 — 3之間為與寬頻率帶寬對應(yīng)的區(qū)間。在測定位于該區(qū)間的纖維特性的情況下，纖維測定裝置I的測定模式為PON區(qū)間測定模式。在該模式中使用寬帶測定電路8。由此，可以測定(檢測)配置在與寬頻率帶寬對應(yīng)的區(qū)間的纖維的故障。在以高分辨率的方式測定配置在從分路裝置42 — 2和分路裝置42 — 3到0NU41 - I 0NU41 — 32的遠方的區(qū)間(0NU區(qū)間)的纖維特性的情況下，把纖維測定裝置I的測定模式切換到ONU測定模式。通過斷開纖維測定裝置I的開關(guān)S I和開關(guān)S2并導(dǎo)通開關(guān)S3和開關(guān)S4來實現(xiàn)從PON區(qū)間測定模式向ONU測定模式的切換。由此，寬帶測定電路8斷開，另一方面，窄帶測定電路7導(dǎo)通。從分路裝置42 — 2和分路裝置42 — 3到0NU41 — I 0NU41 — 32的區(qū)間位于遠離0LT40的位置。另一方面，從分路裝置42 — 2和分路裝置42 — 3到0NU41 — I 0NU41 - 32的距離短。從0LT40到各0NU41 — I 0NU41 — 32的距離的差異非常小。為了測定與0NU41 - I 0NU41 — 32連接的纖維的特性，把全反射裝置安裝在0NU41 — I 0NU41 一 32中。由此，從纖維測定裝置I輸出并分成32根的激光由全反射裝置進行全反射。被全反射后的激光(返回光)輸入纖維測定裝置I。此時，由于從0LT40到各0NU41 — I 0NU441 — 32的距尚的差非常小，所以返回光(反射波)相互干涉。以往的OTDR(即寬帶測定電路8)可以測定配置在與寬頻率帶寬對應(yīng)的區(qū)間的纖維特性。但是不能以高分辨率進行測定。所以，在纖維測定裝置I中，在ONU測定模式下進行測定，亦即使用窄帶測定電路7進行測定。圖 7A 表示圖 6A 所示的 0NU41 — I 0NU41 — 32 中的 0NU41 — I 0NU41 — 7。在0NU41 - I 0NU41 — 7中安裝有全反射裝置。因此通過纖維傳遞給它們的激光被全反射裝置全反射。被全反射后的激光在分路裝置42 - I 分路裝置42 - 3集中后，向纖維測定裝置I輸入。此時，被各ONU全反射的光相互干涉。在纖維測定裝置I中，通過光電探測器6檢測通過光耦合器5輸入的被全反射后的激光(返回光)。生成與各激光對應(yīng)的電流信號，輸入到窄帶測定電路7。通過轉(zhuǎn)換放大電路11把該電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。此后，通過帶寬限制電路12限制該電壓信號的頻率帶寬。帶寬限制電路12使與從激光二極管4發(fā)出的激光的脈沖寬度對應(yīng)的頻率帶寬的光通過。因此，返回光的頻率成分被限定為屬于該頻率帶寬。其他頻率成分被切斷。圖8的虛線表示返回光的頻率和增益的關(guān)系。實線表示通過帶寬限制電路12后的光(通過光)的頻率和增益的關(guān)系。如該圖的虛線所示，返回光具有從直流到低頻的頻率成分。另一方面，如實線所示，帶寬限制電路12從返回光中抽出高頻(激光的頻率帶寬)成分。從直流到低頻的頻率成分中包含噪聲成分。該噪聲成分包括在通過纖維傳遞期間在激光和返回光中產(chǎn)生的噪聲；以及在電路中產(chǎn)生的噪聲。所以帶寬限制電路12抽出與激光的頻率帶寬對應(yīng)的高頻成分。由此可以去除噪聲成分。由此可以實現(xiàn)提高S/N比。所以可以提聞/[目號的識別水平(動態(tài)范圍)。通過偏置電路13把偏置電壓重疊在帶寬受到限制的返回光的電壓信號上。如圖3B所示，返回光的電壓信號的大小有規(guī)定的峰值。通過重疊偏置電壓，可以固定電壓信號的峰值。由此可以避免電壓信號飽和。因此在顯示裝置10上可以顯示電壓信號的峰值。在重疊有偏置電壓的電壓信號被放大電路14放大后，輸入到波形均衡電路15中。波形均衡電路15的第一微分電路31對電壓信號(或其波形)進行微分。然后加法電路32把通過微分得到的信號(第一微分化信號)和微分前的電壓信號(第一微分目標(biāo)信號)相加。微分加法電路包括所述的第一微分電路31和加法電路32，對電壓信號中的波形的上升邊進行修正。由此可以提高波形的上升特性。由此，能夠以高分辨率檢測反射峰的上升部分。把通過所述的微分和加法計算得到的電壓信號輸入到第二微分電路33。第二微分電路33對輸入的電壓信號進行微分。然后減法電路34從微分前的電壓信號(第二微分目標(biāo)信號)減去通過微分得到的信號(第二微分化信號)。包括所述的第二微分電路33和減法電路34的微分減法電路，對波形的下降邊進行修正。由此，提高了波形的下降特性。由此，能夠以高分辨率檢測反射峰的下降部分。因此，如圖4所示，即使返回光因相互干涉使反射峰變成一堆的情況(反射I和反射2相互干涉而導(dǎo)致不能識別的情況)下，也可以分離并識別反射峰。即，帶寬限制電路12限制帶寬，由此可以去除噪聲成分。通過波形均衡電路15進行微分加法和微分減法，由此可以把因干涉而成為一堆的峰分離成兩個峰。 圖7B所示的波形是在纖維正常的情況下被0NU41 — I 0NU41 — 7全反射的光的波形。如該圖所示，通過帶寬限制電路12和波形均衡電路15，可以把被各0NU41 - I 0NU41 — 7全反射的光的峰分離。這樣可以明確地分離反射峰。因此可以測定各0NU41 —I 0NU41 - 7的反射特性。圖7C的波形表示到0NU41 — 4的纖維產(chǎn)生了故障(圖7A中的C部位)的情況下的波形。在該情況下，激光沒有到達0NU41 — 4。因此從0NU41 — 4不產(chǎn)生全反射光。因此在纖維測定裝置I中不能檢測到來自0NU41 - 4的反射峰。由此測定出到0NU41 — 4的纖維產(chǎn)生了故障。在ONU測定模式下，通過利用帶寬限制電路12和波形均衡電路15分離反射峰。由此能夠以高分辨率測定纖維的反射特性。由此，即使在由距0LT40的距離的差非常小的0NU41 - I 0NU41 — 32全反射的光相互干涉的情況下，也可以分離各光的反射峰。因此，能夠以高分辨率測定纖維的特性。此外，窄帶測定電路7的各部件是模擬電路。因此可以無需像光子計數(shù)方式那樣使用微弱的脈沖光，而可以使用高輸出的激光就能夠進行測定。由此，可以測定配置在遠離0LT40的位置的纖維(遠距離纖維)的特性。即，在ONU測定模式下，能夠以高分辨率測定遠距離纖維的特性。此外，帶寬限制電路12和波形均衡電路15由簡單的模擬電路構(gòu)成。即，為了構(gòu)成帶寬限制電路12和波形均衡電路15，無需準(zhǔn)備復(fù)雜的處理電路。因此纖維測定裝置I可以通過簡單的電路實現(xiàn)。而且在纖維測定裝置I中無需像在光子計數(shù)方式中所使用的那樣的計測光子數(shù)的處理。因此，纖維測定裝置I可以實時且高速地在顯示裝置10上顯示波形。如上所述，在用纖維測定裝置I如PON區(qū)間測定那樣對與寬頻率帶寬相關(guān)的纖維特性進行測定的情況下，進行開關(guān)的切換，使得使用寬帶測定電路8。另一方面，在像ONU測定那樣以高分辨率測定遠距離纖維的反射特性的情況下，進行開關(guān)的切換，使得使用窄帶測定電路7。由此，用一臺纖維測定裝置I就可以應(yīng)對雙方的測定。此外，在本實施方式中，波形均衡電路15包括微分加法電路(第一微分電路31和加法電路32)、微分減法電路(第二微分電路33和減法電路34)?？墒遣幌抻诖?，波形均衡電路15也可以不包括微分減法電路。微分加法電路能夠以高分辨率檢測波形的上升。因此，波形均衡電路15有時可以分離并識別兩個返回光的反射峰。在該情況下，波形均衡電路15即使沒有微分減法電路，也可以進行高分辨率的測定。但是使用微分加法電路和微分減法電路雙方可以更清晰地識別反射峰。因此能夠以更高的分辨率進行測定。此外,第一微分電路31和第二微分電路33也可以對電壓信號在時間軸方向上進行微分。此外，寬帶測定電路8也可以是測定纖維的寬范圍區(qū)間特性的電路，與以往的OTDR相同，也可以測定瑞利散射光、反射和彎曲損失的變化。此外，本發(fā)明的纖維測定裝置也可以是下面的第一纖維測定裝置 第四纖維測定裝置。第一纖維測定裝置包括光檢測部，檢測向纖維輸出的激光的返回光；帶寬限制電路，抽出所述光檢測部檢測到的所述返回光的信號中所述激光的頻率成分；波形均衡電路，包括微分加法電路，該微分加法電路對通過所述帶寬限制電路而使帶寬受到限制的信號波形進行微分，把微分后的信號加在微分前的信號上。在該纖維測定裝置中設(shè)置有帶寬限制電路和波形均衡電路。由此能夠以高分辨率測定纖維的特性。此外可以使用高輸出的激光。因此可以對遠距離纖維的反射進行測定。此外，該纖維測定裝置沒有使用復(fù)雜的處理電路。因此可以通過簡單的處理和簡單的電路 進行實時測定。此外，第二纖維測定裝置是在第一纖維測定裝置中，所述波形均衡電路包括微分減法電路，該微分減法電路對通過所述微分加法電路得到的信號波形進行微分，從微分前的信號減去微分后的信號。通過微分加法電路可以檢測波形的上升邊。此外，通過使用微分減法電路檢測波形的下降邊，可以使測定精度成為更高的分辨率。此外，第三纖維測定裝置是在第一纖維測定裝置或第二纖維測定裝置中，包括窄帶測定電路，該窄帶測定電路包括所述帶寬限制電路和所述波形均衡電路；寬帶測定電路，把來自所述纖維的返回光放大，根據(jù)返回光的損失測定所述纖維的特性；以及開關(guān)，對所述窄帶測定電路和所述寬帶測定電路進行切換。在所述結(jié)構(gòu)中，控制開關(guān)，使得在以高分辨率對遠距離纖維進行測定時，選擇窄帶測定電路，另一方面，在測定與寬頻率帶寬相關(guān)的纖維特性時，使用寬帶測定電路。由此，可以利用一臺裝置應(yīng)對以高分辨率測定遠距離纖維的特性和測定與寬頻率帶寬相關(guān)的纖維特性。此外，第四纖維測定裝置是在第三纖維測定裝置中，還包括偏置電路，該偏置電路對所述信號進行偏置，用于可以顯示所述信號的峰值。通過使用偏置電路，能夠以也可以識別信號的峰值的方式進行顯示。出于示例和說明的目的已經(jīng)給出了所述詳細的說明。根據(jù)上面的教導(dǎo)，許多變形和改變都是可能的。所述的詳細說明并非沒有遺漏或者旨在限制在這里說明的主題。盡管已經(jīng)通過文字以特有的結(jié)構(gòu)特征和/或方法過程對所述主題進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，權(quán)利要求書中所限定的主題不是必須限于所述的具體特征或者具體過程。更確切地說，將所述的具體特征和具體過程作為實施權(quán)利要求書的示例進行了說明。
權(quán)利要求
1.一種纖維測定裝置，其特征在于包括 光檢測部，檢測向纖維輸出的激光從纖維返回的返回光； 帶寬限制電路，從與所述返回光對應(yīng)的信號抽出第一微分目標(biāo)信號，該第一微分目標(biāo)信號是具有與所述激光的頻率對應(yīng)的成分的信號；以及 波形均衡電路，該波形均衡電路包括微分加法電路，該微分加法電路對由所述帶寬限制電路抽出的第一微分目標(biāo)信號進行微分而生成第一微分化信號，并對所述第一微分目標(biāo)信號和所述第一微分化信號進行相加。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維測定裝置，其特征在于，所述波形均衡電路還包括微分減法電路， 所述微分減法電路對第二微分目標(biāo)信號進行微分而生成第二微分化信號，并從所述第二微分目標(biāo)信號減去所述第二微分化信號，所述第二微分目標(biāo)信號是通過把所述第一微分目標(biāo)信號和所述第一微分化信號相加得到的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維測定裝置，其特征在于，該纖維測定裝置包括 窄帶測定電路，包括所述帶寬限制電路和所述波形均衡電路； 寬帶測定電路，把用于根據(jù)來自所述纖維的返回光的損失來測定所述纖維的特性而使用的所述返回光放大；以及 開關(guān)，切換使用所述窄帶測定電路和所述寬帶測定電路中的任意一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維測定裝置，其特征在于，該纖維測定裝置包括 窄帶測定電路，包括所述帶寬限制電路和所述波形均衡電路； 寬帶測定電路，把用于根據(jù)來自所述纖維的返回光的損失來測定所述纖維的特性而使用的所述返回光放大；以及 開關(guān)，切換使用所述窄帶測定電路和所述寬帶測定電路中的任意一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的纖維測定裝置，其特征在于，該纖維測定裝置還包括偏置電路，該偏置電路對所述第一微分目標(biāo)信號進行偏置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種纖維測定裝置，其包括光檢測部，檢測向纖維輸出的激光從纖維返回的返回光；帶寬限制電路，從與所述返回光對應(yīng)的信號抽出第一微分目標(biāo)信號，該第一微分目標(biāo)信號是具有與所述激光的頻率對應(yīng)的成分的信號；以及波形均衡電路，該波形均衡電路包括微分加法電路，該微分加法電路對由所述帶寬限制電路抽出的第一微分目標(biāo)信號進行微分而生成第一微分化信號，并對所述第一微分目標(biāo)信號和所述第一微分化信號進行相加。
文檔編號G01M11/02GK102889977SQ20121017898
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者駒牧盛年 申請人:橫河電機株式會社