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光ファイバセンサ概論(6)

基礎編<その1>(10)

基礎編<その2>(10)

基礎編<その3>(10)

基礎編<その4>(3)

設計編<その1>(10)

設計編<その2>(3)

施工保守編<その1>(10)

施工保守編<その2>(10)

施工保守編<その3>(4)

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基礎編<その3>

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18_OTDRの計測の仕方

事務局
伝送路(電気ケーブル)を評価する手法として、古く(1930年代)からパルスを伝送路に送り反射が戻ってくるまでの時間を計測してケーブルを評価するTDR方式を利用していました。

その手法を光ファイバの特性評価に応用したものがOTDRです。通常の OTDR は入射光と同じ周波数を持つレーリー散乱光の光強度を光ファイバ位置に対して表示します。

レーリー散乱光の光強度は光ファイバの各部分の損失に依存するため、光ファイバの損失分布を計測することができます。このOTDRは、昨今の情報化社会の著しい進捗により、光ファイバの布設や保守には無くてはならない測定器として使われています。

図1
図1 OTDRの計測波長のスペクトラム

図2のOTDRブロック図により測定原理を説明します。

パルス発生器により光源をパルス駆動させて発光させます。このパルス光は光カプラを通り被測定光ファイバに入射されます。光ファイバ内部ではレーリー散乱が発生し後方散乱光としてOTDRに戻ります。

また破断点などで発生するフレネル反射光も同様にOTDRに戻ります。

光ファイバ中の光速度は一定なのでパルス光が被測定光ファイバに入射してから戻ってくるまでの時間でどの位置で散乱光や反射光が発生したかが分かります。測定距離精度を向上したり、演算により接続点を検出したりする機能や、用途別に各種の発光波長に対応している製品もあります。

図2
図2 OTDRの計測ブロック図

図3
図3 OTDR計測のイメージ図


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