[发明专利]光纤特性测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤特性测定装置，其向光纤出射由相干光生成的脉冲光，将对来自上述光纤的后向布里渊散射光和上述相干光进行合波而得到的光信号变换为电信号，基于该电信号求出上述光纤的特性。

本申请基于在2006年12月13日申请的日本国专利申请第2006-336200号而要求优先权，在这里引用其内容。

背景技术

已知一种通过测定向光纤中入射脉冲光而产生的布里渊散射光的中心频率，测定光纤在所设定的环境中的变形或温度分布的方法。在该测定方法中，由于将进设置的光纤自身作为检测变形或温度的介质利用，所以与配置多个点型传感器的方法相比，能够以简单的结构测定变形及温度分布。

在这种测定方法中，具有所谓的BOTDR(Brillouin Optical TimeDomain Reflectometry)方式和BOTDA(Brillouin Optical TimeDomain Analysis)方式。

BOTDR方式的测定方法，是通过测定被速度依赖于变形或温度而变化的声波反射的自然布里渊散射光(后向布里渊散射光)的频移量的方法，该方法通过从光纤的一端入射脉冲光，检测出从光纤的相同端出射的后向布里渊散射光。该方法在专利第2575794号公报及专利第3481494号公报中公开。

另一方面，BOTDA方式的测定方法，是从光纤的一端入射大于或等于规定阈值的光强度的光脉冲(泵浦光)，从光纤的另一端入射探测光，通过由泵浦光产生的诱导布里渊散射现象而测定探测光的变化成分的方法。该方法在专利第2589345号公报中公开。

但是，在BOTDR方式的测定方法及BOTDA方式的测定方法中，已知通过使入射至光纤中的脉冲光的脉宽变小而提高空间分辨率，但由于在脉宽小于或等于规定值的情况下，无法高精度地测定布里渊散射光的中心频率，所以其空间分辨率为2～3m左右。

为了在上述利用了布里渊散射光的测定方法中提高空间分辨率，提出了一种考虑声波瞬变现象的分布式光纤传感器系统。该提案由李哲贤、津田勉、岸田欣增、电子信息通信学会计数研究报告OFT2005-16、P.1-6《使用PPP-BOTDA测定技术实现10cm分辨率的布里渊分布测量》中公开。该分布式光纤传感器系统，着眼于由于引起布里渊散射的声波为机械振动，所以存在无法瞬间开始振动的瞬变现象。具体地说，通过将泵浦光分为第1泵浦光和第2泵浦光，在使第1泵浦光传递至光纤后，使用于产生测定用的布里渊散射光的第2泵浦光传递，从而防止在测定用的布里渊散射光中产生瞬变现象，能够实现10cm左右的高空间分辨率。

另外，提出一种能够利用与时域测量完全不同的原理，实现cm级的高空间分辨率的装置。该提案在专利第3667132号公报中公开。该装置着眼于，使用频率变换器变换探测光的中心频率，以使得泵浦光和探测光的中心频率的频率差处于布里渊频移附近，在此基础上，通过调制光源的振荡频率，在两种光的相位同步的位置上，选择性地进行从泵浦光向探测光的功率移动。然后，通过由光检测器检测从光纤出射的探测光的功率，测定两种光的相位同步的位置上的布里渊频谱。根据上述装置，能够实现1cm左右的高空间分辨率。这种方法称为BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis)方式。

发明内容

但是，非专利文献1及专利文献4都是通过从光纤的两端入射测定光的方式而实现的，没有提出能够在BOTDR方式的测定方法中实现高空间分辨率的方案。

在BOTDA方式或BOCDA方式的测定方法中，必须从光纤的两端入射测定光(泵浦光及探测光)，由于装置结构复杂化，装置成本变高，所以期望能够在BOTDR方式的测定方法中实现高空间分辨率的方法。

本发明就是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于，在使用布里渊散射现象的测定方法中，通过信号光仅从光纤的一侧端部入射而实现高空间分辨率。