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半導体レーザを光源に用いたコヒーレントOFDR法(FMCW法)において、数10m〜数kmの光ファイバの内部診断を目的としたシステムを構成した。光ファイバ長が数10mのときには、光ファイバ内からの反射光と参照光との干渉信号スペクトルを測定することにより内部診断を行う(干渉法)。一方、光ファイバ長が数kmの場合には、光ファイバ内部からの反射光と参照光とのビ-トスペクトルを測定することにより内部診断を行う(非干渉法)。得られた結果は以下のとおりである。
1.干渉法に対して、狭線幅の半導体レーザを光源に用いることにより、光ファイバのコネクタ接続点および後方レイリー散乱光が検出できることを示した。後方レイリー散乱光に対する測定距離として90mを得た。
2.非干渉法に対して、ビ-トスペクトルは光源のスペクトル線幅により決定され、スペクトル線幅が狭いほど空間分解能は向上することを示した。
3.光源である半導体レーザを外部共振器構造にすることによりスペクトル線幅を狭窄化し、非干渉法により5km遠方において空間分解能23mを、11km遠方において空間分解能60mを得た。
4.非干渉法を用いて、光ファイバの後方レイリー散乱光を検出することにより、光ファイバの内部損失の評価およびコネクタ接続された光ファイバの接続損失の評価が可能であることを示した。
5.光源の位相揺らぎを考慮した理論解析を行い、診断スペクトルが光源の発振スペクトル形状と診断対象の光ファイバの長さにより決まることを示した。
以上の結果より、コヒーレントOFDR法における長尺の光ファイバの診断法が確立した。このことは、本方法が実際の光ファイバ通信網の監視システムに有効であることを示している。
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