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MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD

Patent code P200016586
Posted date Feb 14, 2020
Application number P2017-135745
Publication number P2019-020146A
Date of filing Jul 11, 2017
Date of publication of application Feb 7, 2019
Inventor
  • (In Japanese)笠 史郎
Applicant
  • (In Japanese)学校法人明治大学
Title MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a technique which allows for continuous measurement on a time axis of an optical electric field component in each position within an optical fiber.
SOLUTION: A measuring device comprises: a test light generator which generates test light; a reference light generator which generates reference light; and a beat signal detector which detects a beat signal between (i) at least one of back-scattered light and reflected light obtained by incidence on a measurement object of the test light generated by the test light generator and (ii) the reference light generated by the reference light generator. The test light generator generates the test light which has the frequency periodically varied from a first frequency to a second frequency, and the reference light generator generates the reference light which has the frequency periodically varied from a third frequency to a fourth frequency. A period of frequency variation of the test light may be substantially equal to that of the reference light, and a difference between an appearance time of a start point of a variation pattern of frequency variation of the reference light and that of the test light may meet a preliminarily determined condition.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

光ファイバ内の各箇所における光信号の状態を測定する技術として、OTDR(Optical Time Domain Reflectometry)及びOFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)が知られている(非特許文献1~3を参照)。また、光ファイバに発生又は印加された振動を測定する光ファイバ振動測定システムが知られている(特許文献1を参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2016-161512号公報
[非特許文献]
[非特許文献1] 笠史郎、八木幹雄、「Macrobending indicator for evaluation of fiber macrobending and slice loss」、OECC2010、2010年7月、論文番号7P-34
[非特許文献2] M.K.Barnoskiら、「Optical time domain reflectometer」、APPLIED OPTICS、1977年9月、Vol.16、No.9、2375~2379頁
[非特許文献3] W.Eickhoffら、「Optical frequency domain reflectometry in single-mode fiber」、Applied Physics Letters、1981年11月、Vol.39、No.9、693~695頁

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、測定装置及び測定方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
試験光を生成する試験光生成部と、
参照光を生成する参照光生成部と、
(i)前記試験光生成部が生成した前記試験光を測定対象に入射して得られる後方散乱光及び反射光の少なくとも一方と、(ii)前記参照光生成部が生成した前記参照光とのビート信号を検出するビート信号検出部と、
を備え、
前記試験光生成部は、その周波数が第1周波数から第2周波数まで周期的に変化する前記試験光を生成し、
前記参照光生成部は、その周波数が第3周波数から第4周波数まで周期的に変化する前記参照光を生成し、
前記試験光の周波数の変動周期と、前記参照光の周波数の変動周期とは略同一であり、
前記参照光の周波数変動の変動パターンの始点の出現時刻と、前記試験光の周波数変動の変動パターンの始点の出現時刻との差は、予め定められた条件を満足する、
測定装置。

【請求項2】
 
前記予め定められた条件は、
前記参照光の周波数変動の変動パターンの始点の出現時刻と、前記試験光の周波数変動の変動パターンの始点の出現時刻との差をΔtとし、
前記測定対象の入射端から、前記測定対象の内部の任意の位置又は領域までの距離をLとし、
前記測定対象の屈折率をnとし、
真空中における光速をcとした場合に、
Δtの絶対値が、2Ln/cと略同一であるという条件である、
請求項1に記載の測定装置。

【請求項3】
 
(i)前記第1周波数は前記第4周波数よりも大きい、又は、(ii)前記第3周波数は、前記第2周波数よりも大きい、
請求項1又は請求項2に記載の測定装置。

【請求項4】
 
コヒーレント光を発生させる光源と、
前記光源が発生させた前記コヒーレント光を、第1コヒーレント光及び第2コヒーレント光に分岐する光分岐部と、
をさらに備え、
前記試験光生成部は、前記第1コヒーレント光に光変調を施して前記試験光を生成し、
前記参照光生成部は、前記第2コヒーレント光に光変調を施して前記参照光を生成する、
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の測定装置。

【請求項5】
 
前記ビート信号検出部が検出したビート信号から、特定の周波数又は特定の周波数帯の成分を分離する周波数分離部をさらに備える、
請求項1から請求項4までの何れか一項に記載の測定装置。

【請求項6】
 
前記測定対象が光ファイバを含む、
請求項1から請求項5までの何れか一項に記載の測定装置。

【請求項7】
 
試験光を生成する試験光生成段階と、
参照光を生成する参照光生成段階と、
(i)前記試験光生成段階において生成された前記試験光を測定対象に入射して得られる後方散乱光及び反射光の少なくとも一方と、(ii)前記参照光生成段階において生成された前記参照光とのビート信号を検出するビート信号検出段階と、
を有し、
前記試験光生成段階は、その周波数が第1周波数から第2周波数まで周期的に変化する前記試験光を生成する段階を含み、
前記参照光生成段階は、その周波数が第3周波数から第4周波数まで周期的に変化する前記参照光を生成する段階を含み、
前記試験光の周波数の変動周期と、前記参照光の周波数の変動周期とは略同一であり、
前記参照光の周波数変動の変動パターンの始点の出現時刻と、前記試験光の周波数変動の変動パターンの始点の出現時刻との差は、予め定められた条件を満足する、
測定方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017135745thum.jpg
State of application right Published
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