光纤的偏振特性测定方法、拉丝方法、异常位置确定方法及光纤传送通路的构造方法技术

本发明专利技术涉及一种测定方法等，其具有用于精细地测定光纤的ＰＭＤ等光学特性的构造。该测定方法是利用ＢＯＣＤＡ对被测定对象即光纤的沿长度方向的偏振特性分布进行测定的技术，通过在光纤内相对地传输探测光和泵浦光，而在多个测定位置处各自产生ＢＧＳ。然后，基于各个测定位置处的布里渊增益变动计算偏振特性分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光纤的偏振特性测定方法、使用该方法的光纤 拉丝方法、异常位置确定方法、光纤传送通路的构造方法。
技术介绍
目前，作为限制光纤通信系统的高速化、长距离化的主要原因，已知光纤内的偏振模色散(PMD: Polarization Mode Dispersion)。其中，PMD是由光纤的双折射(Birefingence)，导致在该光纤 内传输的两个正交偏振模之间产生群延时差的现象。另外，双折射是 由光纤的纤芯非圆或作用于光纤上的外部压力等非各向同性的应力， 使光纤中传输的两个正交偏振模成分之间的简并化解除，而使各模的 折射率产生差异的现象。表示双折射的大小的参数、即双折射率(B) 由以下算式(1)表示。 B=|nx-ny| ...... (1)在这里，nx、 ny是各正交偏振模的等价折射率。 光纤在某区间内具有相同的双折射的情况下，传输光则一边周期性地改变偏振状态一边传输。该周期称为拍长(Lb)，相对于双折射率(B)具有由以下算式(2)表示的关系。 LB = X/B ...... (2)在这里，X是光的波长。由于上述光纤中的纤芯非圆、或向光纤施加的应力在长度方向 上不同，所以逐渐需要在光纤的长度方向上测定双折射率和拍长等偏 振特性分布的技术。响应于上述要求，作为测定光纤的沿长度方向的偏振特性分布的技术，在专利文献l中公开了 POTDR (Polarization Optical Time Domain Refrectometer)。但是，POTDR的距离分辨率通常是m量级 的，不适于测定短拍长或短区间内的光纤特性的变化。另外，在专利文献2中公开了利用布里渊散射的拍长测定技术。 该专利文献2中公开的技术，采用BOFDA (Brillouin Optical Frequency Domain Analysis)作为布里渊增益的测定方式，其距离分 辨率是1.22m及5.5m。但是，即使通过该BOFDA，也难以以更小的 距离分辨率来测定布里渊增益的振动、即与PMD相关的拍长等光纤 特性。另一方面，在专利文献3中，作为利用布里渊散射的布里渊增 益测定方法，公开了 BOCDA (Brillouin Optical Correlation Domain Analysis)。布里渊散射是指在光纤中传输光(泵浦光)时，由泵浦光使光 纤中产生声波，通过该泵浦光和声波的相互作用，使泵浦光的一部分 向后方散射的现象。这时，散射光的频率向低频侧移动。在传输有与 泵浦光相对地传输的光(探测光)的情况下，在光纤内产生的散射光 成为对探测光进行放大的增益。在石英类光纤中，泵浦光和探测光之 间的频率差为大约10GHz时该增益为最大，将此时探测光得到的增 益称为布里渊增益。布里渊增益也随着泵浦光和探测光的相对偏振状态的不同而变 化。例如，在光纤内的某位置，泵浦光和探测光的偏振一致时布里渊 增益为最大，在偏振正交时布里渊增益为0。光纤在某区间内具有相同的双折射率的情况下，泵浦光和探测 光以拍长(LB)作为一个周期， 一边周期性地改变偏振状态一边彼 此逆向地传输。因此，布里渊增益也沿光纤的长度方向周期性地变动， 其变动周期(Lp)由以下的算式(3)表示(参照图1)。LP = LB/2 ...... (3)此外，图1是用于说明利用布里渊散射进行拍长测定的原理的图。在该图1中，区域(a)表示被测定对象即光纤7的测定位置P1 P4。区域(b)表示区域(a)所示的光纤7的各个测定位置P1 P4 处的泵浦光的偏振状态。区域(c)表示区域(a)所示的光纤7的各 个测定位置P1 P4处的探测光的偏振状态。另外，区域(d)表示 光纤7的沿长度方向的布里渊增益及其周期(布里渊增益周期)。 专利文献1:美国专利第6724469号专禾U文献 2 : T.Gogolla et al.， "Distributed Beat Length Measurement in Single-Mode Optical Fibers Using Stimulated Brillouin—Scattering and Frequency-Domain Analysis", Journal of Lightwave Technol. Vol. 18， No.3， pp.320陽328(March 2000)专利文献3:日本专利第3667132号非专利文献 1: Press, et al" "Numercal Recipes in C， Second Edition", Chapter12， Cambridge University Press.
技术实现思路
专利技术人对上述现有技术进行研究，其结果发现下述问题。艮P， 由于现有的POTDR或BOFDA的距离分辨率较差，所以无法精细地 测定短拍长和双折射这样与PMD相关的光纤特性(偏振特性)。本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种 测定方法，其具有用于精细地测定与PMD相关的光纤特性分布的构 造。并且，本专利技术的目的在于作为基于上述与PMD相关的光纤特性 测定方法的应用技术，提供一种光纤拉丝方法、光纤异常位置确定方 法以及光纤传送通路的构造方法。本专利技术是通过专利技术人发现BOCDA对于测定与PMD相关的光纤 特性非常有用而完成的。即，通过利用BOCDA，能够以较高的距离 分辨率(cm量级)测定光纤的沿长度方向的布里渊增益分布。另外， 根据BOCDA可以基于光纤的各个测定位置或各个区间的布里渊增 益的长度方向变动周期，来测定拍长及双折射率的分布。本专利技术所涉及的光纤的偏振特性测定方法，是利用BOCDA对 被测定对象即光纤的沿长度方向的偏振特性分布进行测定的测定方7法，其具有光入射工序、布里渊增益频谱(BGS)的测定工序、以及 偏振特性分布的计算工序。在光入射工序中，从被测定对象即光纤的 一端入射探测光，同时，从光纤的另一端入射泵浦光(泵浦光及探测 光向光纤相对地入射)。在测定工序中，测定光纤的沿长度方向的各个测定位置处的BGS，作为通过由光纤内传输泵浦光而产生的布里渊散射导致探测光获得的增益。在计算工序中，基于各个测定位置处 的布里渊增益变动，计算光纤的沿长度方向的偏振特性分布。在本专利技术中，通过应用BOCDA (Brillouin Optical Correlation Domain Analysis)，可以以小于或等于10cm这样较高距离分辨率进 行光纤内的布里渊增益测定，基于得到的测定值，可以测定或计算与 PMD相关的光纤特性。作为与PMD相关的其它光纤特性，具有光纤内的偏振耦合的耦 合长度及进行摆动拉丝的光纤的摆动周期等。上述光纤特性也可以根 据光纤的沿长度方向的布里渊增益的变化而测定。特别地，由于对降 低PMD有效的摆动周期比拍长短，所以适用本专利技术这样的距离分辨 率高的测定技术(BOCDA)。图2示出BOCDA的测定原理。在BOCDA中，将以规定的调 制频率进行调频的连续光(泵浦光)、和中心频率比泵浦光低且以规 定的调制频率进行调频的连续光(探测光)从光纤7的两端相对地入 射。此时，泵浦光及探测光在光纤7内彼此相对地传输。此时，也可 以通过偏振控制器对泵浦光及探测光的至少其中一个的入射偏振状 态进行控制。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤的偏振特性测定方法，其利用ＢＯＣＤＡ对被测定对象即光纤的沿长度方向的偏振特性分布进行测定，　其特征在于，　使探测光从上述光纤的一端入射，同时使泵浦光从上述光纤的另一端入射，　测定上述光纤的沿长度方向的各个测定位置处 的布里渊增益频谱，作为通过在上述光纤内传输上述泵浦光而产生的布里渊散射导致上述探测光获得的增益，然后，　基于上述各个测定位置处的布里渊增益变动，计算上述光纤的沿长度方向的偏振特性分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本义典，屉冈英资，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]