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

摘要

本发明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。

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

[算式1]

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(L_B)，相对于双折射率(B)具有由以下算式(2)表示的关系。

[算式2]

L_B＝λ/B    ……(2)

在这里，λ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1中公开了POTDR(Polarization Optical TimeDomain 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 OpticalFrequency 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B OCDA(Brillouin Optical Correlation DomainAnalysis)。

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(L_B)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(L_P)由以下的算式(3)表示(参照图1)。

[算式3]

L_P＝L_B/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

专利文献2：T.Gogolla et al.，“Distributed Beat LengthMeasurement in Single-Mode Optical Fibers Using StimulatedBrillouin-Scattering and Frequency-Domain Analysis”，Journal ofLightwave Technol.Vol.18，No.3，pp.320-328(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，SecondEdition”，Chapter12，Cambridge University Press.

发明内容

发明人对上述现有技术进行研究，其结果发现下述问题。即，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)。

本发明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，本发明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。

本发明是通过发明人发现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。

本发明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。

在本发明中，通过应用BOCDA(Brillouin Optical CorrelationDomain 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，所以适用本发明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。在此情况下，可以更准确地观测测定对象区间内的布里渊增益的振动。

在光纤7内，周期性地存在泵浦光和探测光的相干较强的位置(相干峰位置)。在相干峰位置(位置a)处，泵浦光和探测光的频率同步振动，它们的频率差始终固定。因此，探测光获得光纤原有的布里渊增益(参照图2中的曲线图Fa)。另一方面，在相干较弱的位置(位置b)处，由于泵浦光和探测光之间的频率差不断变动(频率差摆动)，所以探测光几乎没有获得布里渊增益(参照图2中的曲线图Fb)。

如果利用该原理，则可以在测定对象的规定区间内，仅产生1个泵浦光和探测光之间的光程差非零的相干峰。通过对该区间获得布里渊增益的探测光进行观测，可以进行相干峰位置处的布里渊增益测定。另外，也可以通过变更对泵浦光和探测光进行调频的调制频率或相位差，而变更相干峰位置、即布里渊增益的测定位置。通过一边改变光纤的沿长度方向设定的测定位置一边进行布里渊增益测定，从而可以测定光纤的沿长度方向的布里渊增益的变化(布里渊增益振动的情况)。

在本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法中，与现有的测定技术相比，由于距离分辨率高，所以可以比现有的测定技术更精细地进行测定位置的设定。此外，如果将对泵浦光及探测光施加调频的调制频率设为f_m，调制振幅设为Δf，则BOCDA的距离分辨率Δz由以下的算式(4)表示。

[算式4]

$\mathrm{\Delta z}=\frac{V_g·\Delta v_B}{2\pi ·f_m·\mathrm{\Delta f}}......\left(4\right)$

在这里，V_g、Δv_B分别是光纤中的光的群速度、布里渊频谱的线宽。例如，当f_m＝20.1MHz、Δf＝2.74GHz、Δv_B＝25.5MHz时，距离分辨率Δz为1.5cm左右，从而本发明具有cm量级的距离分辨率。

布里渊增益依赖于泵浦光和探测光之间的频率差v，具有以下的算式(5)表示的频谱。

[算式5]

$g_B\left(v\right)=\frac{g_0}{1+{\{2(v-v_B)/v_B\}}^2}---\left(5\right)$

在这里，g₀、v_B、Δv_B分别为最大增益、布里渊频率偏移、布里渊频谱的线宽。

如果将泵浦光和探测光之间的频率差设定为v_B，则测定出的布里渊增益最大。因此，能容易地测定各个测定位置处的布里渊增益的变化。另外，在石英类光纤中，v_B为9～12GHz左右。由于参数中具有光纤中的音速，所以v_B根据对光纤施加的变形、温度的不同而变动。因此，通过在推想的v_B附近对频率差进行扫描，也可以测定最大的布里渊增益。

也可以控制泵浦光及探测光的至少其中一个的入射偏振状态，以使得在被测定对象即光纤中存在布里渊增益成为极大值的测定基准点。在此情况下，对泵浦光和探测光之间的相对偏振状态进行控制。或者，也可以控制泵浦光及探测光的至少其中一个的偏振状态，以使得存在布里渊增益振动的振幅最大的测定基准点。通过把上述测定基准点设定为测定位置，从而容易地把握光纤的沿长度方向的布里渊增益变动情况。

例如，通过控制偏振控制器，可以控制泵浦光及探测光的至少其中一个的入射偏振状态。

在这里，入射偏振状态是由与光纤的正交偏振模相对的入射角(通过图4中示出的偏振控制器8的偏光元件进行控制)、和正交偏振模成分之间的相位差(通过偏振控制器8的波长板进行控制)而决定的。另外，通过使用多个偏振状态(例如，分别具有0度、45度、90度的入射角差的直线偏振、或圆形偏振)作为泵浦光及探测光的入射偏振状态，进行测定·解析，求出光纤的沿长度方向的泵浦光及探测光的斯托克斯参数分布。

在本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法中，布里渊增益变动周期可以通过对布里渊增益变动进行傅里叶变换而算出。即，布里渊增益变动周期(L_P)可以根据布里渊增益变动进行计算，傅里叶变换通常利用高速傅里叶变换(FFT)在计算机上执行。此外，对于FFT，如非专利文献1中所公开的那样是公知的。参照图3简单说明FFT的步骤：(1)首先，如图3的区域(a)所示，针对被测定对象即光纤中包括测定位置的各个规定区间，提取N个连续的数据。(2)然后，通过对N个数据进行高速傅里叶变换，从而得到如图3的区域(b)所示的频谱波形。此外，图3的区域(b)仅示出图3的区域(a)所示的区间1的FFT的计算结果。(3)频谱波形成为峰值的频率(1/m)相当于该区间内的1/L_p。(4)然后，通过一边将提取数据的区间逐次略微移动一边重复上述的工序(1)～(3)，从而如图3的区域(c)所示，得到光纤的沿长度方向的各个测定位置处的布里渊增益变动周期L_P(或1/L_P)的分布。如上述所示可以根据该L_P求出偏振特性。此时的L_P与测定位置之间的对应存在多种方式，例如将N个数据的第N/2个测定位置与L_p进行对应即可。

作为对上述测定位置之外的各个测定位置的L_P的求取方法，可以列举例如把一个周期作为一个区间而测定各个L_P的方法、对测定位置的周围的规定区间内的L_P平均值进行测定的方法等。

在本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法中，布里渊增益变动周期的测定，也可以一边变更测定位置一边反复进行。即，基于沿光纤的长度方向每隔规定间隔设定的多个测定位置的布里渊增益变动，测定布里渊增益变动周期(包括基于布里渊增益变动进行计算的情况)。当该测定结果、即在预先设定的多个测定位置处测定的布里渊增益变动周期落在容许范围之外时(例如，在小于或等于布里渊增益摆动周期的平均长度的一半的情况下)，进行再测定(包括基于布里渊增益变动进行计算的情况)。该布里渊增益变动周期的再测定，是将多个测定位置的间隔变窄而进行的。这是为了更精细地确定布里渊增益没有落在容许范围内的位置。

另外，布里渊增益变动周期的再测定是在预先设定的多个测定位置中测定出的布里渊增益变动周期落在容许范围之外时，通过对入射至光纤中的探测光及泵浦光的入射偏振状态进行调整，以使得测定基准点存在于获得该落在容许范围之外的布里渊增益变动的部位上而进行的。这是由于，在此情况下，通过使布里渊增益成为极大值而使基准位置变得容易识别，可以准确地测定布里渊增益。此外，也可以把容易识别的点作为基准位置。另外，为了对入射至光纤中的探测光及泵浦光中的至少其中一个的入射偏振状态进行控制，以使得存在布里渊增益成为极大值的测定位置，只要例如利用偏振控制器对探测光及泵浦光中的至少其中一个的偏振状态进行控制即可。

作为本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法的有效利用方法之一，可以应用于光纤的制造工序。即，本发明所涉及的光纤拉丝方法是摆动拉丝法，即，在将一边对光纤母材的一端进行加热一边拉丝而成的光纤进行卷绕时，通过将与该光纤接触的摆动辊的旋转轴相对于基准轴周期性地倾斜，对该光纤施加扭转。该光纤拉丝方法具有试样提取工序、测定工序、参数调整工序、以及拉丝·卷绕工序。在试样提取工序中，将通过上述摆动拉丝而得到的光纤的一部分，截取作为被测定对象即光纤试样。在测定工序中，对于截取的光纤试样的沿长度方向的各个测定位置处的布里渊增益变动周期，使用上述测定方法(本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法)进行测定。在参数调整工序中，基于测定出的布里渊增益变动周期和摆动辊的摆动周期之间的相关关系，调整摆动辊的摆动周期。然后，在拉丝·卷绕工序中，一边以调整后的摆动周期使上述摆动辊的旋转轴相对于上述基准轴周期性地倾斜一边拉丝，将所获得的光纤利用卷取器进行卷绕。

此外，摆动周期的调整包括在该领域中通常进行的各种调整，例如光纤的摆动拉丝中的光纤的扭转速度、反转周期、在反转时进行反转的方法等。

另外，作为本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法的有效利用方法之一，可以应用于将已架设的光纤作为被测定对象的异常位置确定方法。即，本发明所涉及的异常位置确定方法具有测定工序、判定工序、再测定工序、以及异常位置的确定工序。在测定工序中，作为被测定对象，针对已架设的光纤的沿长度方向的测定区域即每隔规定间隔设定有多个测定位置的测定区域各自的布里渊增益变动周期，使用上述测定方法(本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法)进行测定。在判定工序中，首先，将在各个测定区域中测定出的布里渊增益变动周期与预先设定的第1容许范围进行比较。作为该比较结果，在测定出的布里渊增益变动周期超出第1容许范围的情况下，将测定出该布里渊增益变动周期的测定区域判定为异常区域。在再测定工序中，将判定为异常区域的测定区域作为再测定区域，重新设定间隔变窄的多个测定位置。然后，对再测定区域中的布里渊增益变动周期进行再测定。然后，在异常位置的确定工序中，将再测定的布里渊增益变动周期与预先设定的第2容许范围进行比较。在该比较结果中，在再测定的布里渊增益变动周期超出第2容许范围的情况下，将测定出布里渊增益变动周期的再测定区域确定为异常位置。例如，第1容许范围为再测定的基准，第2容许范围为异常的判定基准。由此，即使是已架设的光纤，也可以迅速且精细地确定异常区域。

另外，作为本发明所涉及的光纤的偏振特性测定方法的有效利用方法之一，可以应用于利用上述异常位置确定方法(本发明所涉及的光纤的异常位置确定方法)的光纤传送通路的构造和维护。即，本发明所涉及的光纤传送通路的构造方法具有异常位置去除工序、架设工序、以及确认工序。在异常位置去除工序中，将与利用上述确定方法确定为异常位置的区域相当的光纤的一部分去除。在架设工序中，在根据被去除的光纤的一部分而限定的区域中架设其他光纤。另外，在确认工序中，将包括新架设的其他光纤的整个光纤传送通路作为被测定对象，通过上述测定方法，再次进行对作为被测定对象的整个光纤传送通路中的异常位置的确定。在此情况下，即使对于已架设的光纤，也可以进行异常区域的去除，同时，通过在异常位置上替换新光纤，可以维持光纤传送通路整体的与偏振特性相关的品质。

此外，本发明所涉及的各个实施例，通过下述详细说明及附图，能够进一步充分理解。这些实施例仅是用于例示而示出的，不能认为本发明限定于此。

另外，根据下面的详细说明可以明确本发明的更多应用范围。详细说明及特定事例示出了本发明的最佳实施例，但其仅是用于例示而示出的，本发明范围中的各种变形及改进，本领域技术人员能够根据该详细说明轻易地得到。

发明的效果

如上所述根据本发明，利用BOCDA测定光纤的沿长度方向的布里渊增益分布。由此，可以进行较高距离分辨率的布里渊增益分布测定，可以进行短拍长(或摆动周期、耦合长度)或短区间内的光纤特性的变化观测。即，可以测定、计算光纤的沿长度方向的偏振特性分布。另外，在应用BOCDA的该测定方法中，通过控制泵浦光及探测光的相对偏振状态，可以更清楚地观测光纤的沿长度方向的布里渊增益的变动。即，可以更准确地测定光纤的沿长度方向的偏振特性分布。另外，作为该测定技术的应用技术，还可以进行光纤的拉丝(制造)工序、架设后的光纤的异常位置检测、异常位置的去除，可以实现很多技术效果。

附图说明

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。

图2是用于说明BOCDA的测定原理的图。

图3是用于说明基于布里渊增益变动计算增益变动周期(L_P)的原理的图。

图4是表示实施本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的装置的一个例子的图。

图5是表示利用图4所示的装置的布里渊增益测定结果的一个例子的曲线图。

图6是用于说明本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的第1实施例的流程图。

图7是用于说明本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的第2实施例的流程图。

图8是用于说明本发明所涉及的光纤的异常位置确定方法(应用本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的第3实施例)的流程图。

图9是用于说明本发明所涉及的光纤拉丝方法的流程图。

图10是表示摆动拉丝装置的构造、以及光纤试样的结构的斜视图。

图11是本发明所涉及的光纤传送通路的构造方法的流程图。

符号的说明

1…波形发生器，2…激光二极管(LD)，4…相位调制器，5、8、18…偏振控制器，7…光纤(被测定对象)，17…解析部，100…异常位置，118…摆动辊。

具体实施方式

下面，参照图1～图11详细说明本发明的各个实施例。另外，在附图的说明中，对相同部位、相同要素标注相同标号，省略重复说明。

首先，图4示出用于实施本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的测定装置的一个例子。图4示出的测定装置具有：光源；探测光出射系统，其用于向被测定对象即光纤7的一端射出探测光；泵浦光出射系统，其用于向被测定对象即光纤7的另一端射出泵浦光；以及测定系统。光源由激光二极管(LD)2和波形发生器1构成。通过波形发生器1将向LD 2施加的电流调制为正弦波状，而从LD 2输出调频后的连续光。来自光源的输出光通过3dB耦合器3进行分支。

探测光出射系统由3dB耦合器3、偏振控制器5、相位调制器4、光隔离器6和偏振控制器18构成。由3dB耦合器3分支出的一束分支光成分(来自LD 2的输出光的一部分)，在通过偏振控制器5后到达相位调制器4。在相位调制器4中，通过大约10GHz的微波对入射来的分支光成分进行相位调制，生成边带(side band)。偏振控制器5调整来自3dB耦合器3的分支光成分的偏振状态，以使得在相位调制器4中最高效地产生边带成分。低频侧的第一个边带成分在通过光隔离器6后，作为探测光向光纤7的一端入射。

另一方面，泵浦光出射系统具有3dB耦合器3、偏振控制器8、强度调制器9、光纤延迟器10(Fiber Delay)、EDFA(Erbium-DopedFiber Amplifier)11、光隔离器12、以及光循环器13。由3dB耦合器3分支出的另一束分支光成分(来自LD 2的输出光的一部分)用作泵浦光。该分支光成分在通过偏振控制器8后到达强度调制器9。在强度调制器9中周期性地进行光闸的开合，使通过该强度调制器9的分支光成分通过光纤延迟器10。光纤延迟器10是为了调整光程差而设置的光学元件，用于使光纤7内产生泵浦光和探测光之间的光程差非零的相干峰。通过光纤延迟器10的分支光成分由光纤放大器(EDFA)11放大后，经由光隔离器12和光循环器13而作为泵浦光向光纤7的另一端入射。

泵浦光和探测光的相对偏振状态是通过由偏振控制器8控制泵浦光的入射偏振状态而形成的。另外，将对光源进行调频的调制频率设定为，使得被测定光纤7的规定的测定位置与相干峰位置一致。此时，探测光主要在相干峰位置处通过泵浦光而得到布里渊增益。得到布里渊增益的探测光从光纤7的另一端(泵浦光的入射端)出射，通过光循环器13取出。

另外，在图4的测定装置中，测定系统具有光循环器13、滤光器14、光电二极管(PD)15、锁定放大器16、以及解析部17。此外，泵浦光出射系统的强度调制器9和锁定放大器(LIA)16通过从波形发生器19输出的脉冲信号取得同步。

取出的探测光通过滤光器14去除多余的成分后，通过PD 15变换为电气信号。在LIA16中，进行与强度调制器9同步的同步检测，测定探测光获得的布里渊增益。然后，将相干峰位置设定至下一个测定位置后，相同地测定布里渊增益。通过在各个测定位置反复进行上述布里渊增益测定，从而测定出被测定对象即光纤7的沿长度方向的布里渊增益分布。将由此获得的布里渊增益分布的测定结果发送至解析部17。

解析部17是其一部分或全部通过计算机或专用电路等硬件资源、计算机程序等软件资源而实现的单元，其构成为，可以基于从LIA 16输入的布里渊增益测定值及各个测定位置处的布里渊增益变动，如下述所示计算出偏振特性分布。

此外，泵浦光和探测光也可以使用不同的LD产生。另外，通过将一个LD的振荡频率调制为矩形波状，则可以使泵浦光及探测光交替产生。另外，偏振控制器8通过控制作为泵浦光入射的分支光成分的偏振状态，而控制光纤7中的泵浦光的偏振状态。但是，为了控制光纤7中的泵浦光和探测光的相对偏振状态，也可以通过另一个偏振控制器18控制探测光的偏波状态。在此情况下，优选该偏振控制器18设置在例如位于相位调制器4的后段的光隔离器6和光纤7之间(参照图4)。

图5示出使用图4的装置进行布里渊增益测定的结果的一个例子。该布里渊增益测定是在被测定对象即光纤7的一部分卷绕为半径15mm的圆形的状态下进行的。双折射主要是通过该弯曲导致的双折射，没有产生偏振耦合。

图5中的曲线图G510(四方形点的数据)和曲线图G520(三角形点的数据)分别为，以位置0m作为测定基准点，通过偏振控制器8控制泵浦光的入射偏振状态，使在该测定基准点处的布里渊增益分别为极大、极小时的结果。

在解析部17中，根据对测定出的布里渊增益变动进行傅里叶变换而得到的布里渊增益变动周期，计算拍长及双折射率。在图5的情况下，观测到布里渊增益变动周期L_P为32cm，求出拍长L_B为64cm(L_B＝2L_P)，双折射率B为2.4×10^-6(B＝λ/L_B)。

下面，参照图6～图11，对利用图4的测定装置的本发明所涉及的偏振特性测定方法以及其应用技术进行说明。

(偏振特性测定方法的第1实施例：图6)

首先，参照图6对下述偏振特性测定方法的一个例子进行说明，该例子为，利用BOCDA，使被测定对象即光纤7的沿长度方向设定的多个测定位置处产生BGS，基于产生BGS的各个测定位置处的布里渊增益变动，计算偏振特性。

首先，将被测定对象即光纤7的整个长度或光纤7上的一定区间设定为测定区间(区间控制步骤S1)。

然后，通过由波形发生器1控制对光源进行调频的调制频率，从而将相干峰位置即测定位置设定在测定区间内(位置控制步骤S2)。然后，对探测光在相干峰位置上获得的布里渊增益进行测定(布里渊增益测定步骤S3)。

如果针对在区间控制步骤S1中设定的测定区间内，对上述所示在位置控制步骤S2中设定的各个测定位置处的布里渊增益测定完成，则由解析部17进行解析步骤S5。另一方面，如果在位置控制步骤S2中设定的测定位置处的布里渊增益测定没有完成，则将下一测定位置设定为与相干峰位置一致，继续进行布里渊增益测定(测定完成确认步骤S4)。

在各个测定位置处获得的布里渊增益测定结果，由解析部17进行解析，计算出布里渊增益变动周期以及偏振特性(拍长、双折射率等)，同时进行各个测定位置处的偏振特性的优劣判定等(解析步骤S5)。然后，将通过解析步骤S5得到的各个测定位置处的布里渊增益变动周期、偏振特性、偏振特性的优劣判定结果输出，布里渊增益测定结束(输出步骤S6)。

(偏振特性测定方法的第2实施例：图7)

下面，参照图7说明偏振特性测定方法的第2实施例，在该情况下，控制入射至光纤7的探测光和泵浦光的入射偏振状态，使得被测定对象即光纤7中存在布里渊增益最大的测定基准点。

首先，将被测定对象即光纤7的整个长度或光纤7中的一定区间设定为测定区间(区间控制步骤S10)，同时，将所设定的测定区间内的规定的一个位置设定为测定基准点(测定位置)(测定基准点设定步骤S11)。然后，通过插入在泵浦光或探测光的至少其中一个的入射端上的偏振控制器(图4中的偏振控制器8，18)，使泵浦光或探测光的入射偏振状态变化，从而适当地控制测定基准点处的相对偏振状态(偏振状态设定步骤S12)。

在该偏振状态设定步骤S12中，例如控制偏振状态以使得在测定基准点处的布里渊增益成为极大值。或者控制偏振状态以使得在测定基准点附近的布里渊增益的振动的振幅最大。

此外，与上述的偏振状态设定步骤S12连续的步骤S13～步骤S17，由于进行与偏振特性测定方法的第1实施例(图6)中的步骤S2～步骤S6相同的动作，因此省略重复的说明。

(异常位置确定方法：图8)

下面，参照图8，对本发明所涉及的光纤的异常位置确定方法进行说明。此外，该异常位置确定方法使用本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的第3实施例。即，第3实施例所涉及的偏振特性测定方法，基于被测定的光纤7上沿长度方向设定的多个测定位置处的布里渊增益变动，测定布里渊增益变动周期(包括基于布里渊增益变动进行计算的情况)。在该第3实施例中，在得到的布里渊增益变动周期落在容许范围之外时，使测定位置的间隔变窄并对布里渊增益变动周期进行再测定。或者，在测定出的布里渊增益变动周期落在容许范围之外时，通过对入射至光纤7的探测光和泵浦光的入射偏振状态进行控制，使得在落在该容许范围之外的部位中存在布里渊增益为极大值的测定位置(测定基准点)，对布里渊增益变动周期进行再测定(包括基于布里渊增益变动进行计算的情况)。

首先，恰当地设定被测定的光纤7中的测定区间的区间长度以及采样间隔(测定位置之间的间隔)(区间控制步骤S20)。例如，将区间长度设定为100m，将采样间隔设定为1m。

上述区间控制步骤S20之后的步骤S21～步骤S26，由于进行与第2实施例(图7)中的步骤S11～步骤S16相同的动作，因此省略重复的说明。

在异常判断步骤S27中，对在解析步骤S26计算出的布里渊增益变动周期判断“是否恒定”或“是否存在异常”。在该异常判断步骤S27中，在判断为“不恒定”或“存在异常”的情况下，执行区间控制步骤S29。

此外，异常判断步骤S27中的判断如下述所示进行。例如，在被测定对象为标准的单模光纤的情况下，由于拍长为10m左右，所以布里渊增益变动周期为5m左右。在该布里渊增益变动周期相对于5m偏离大于或者等于规定值(第1容许范围：例如2.5m)时，判断为“不恒定或存在异常”。另一方面，在判断布里渊增益变动周期为“恒定”或“无异常”(偏离没有达到第1容许范围以上)的情况下，在输出步骤S28中，输出在解析步骤S26中解析出的偏振特性，测定结束。

在异常判断步骤S27中判断为“不恒定或存在异常”的情况下，在区间控制步骤S29中，使测定区间的区间长度以及采样间隔各自变窄而进行再设定。例如，将区间长度再设定为10m左右，将采样间隔再设定为10cm。

在测定基准点设定步骤S30中，在存在异常的测定区间内，对测定基准点进行再设定。然后在其后的偏振状态设定步骤S31中，通过控制泵浦光或探测光的至少其中一个的偏振状态，从而将偏振状态控制为，在由测定基准点设定步骤S30中再设定的测定基准点处布里渊增益成为极大值。或者，控制偏振状态以使得在测定基准点附近布里渊增益的振动的振幅最大。但是，该偏振状态设定步骤S31并不是必需的。

步骤S32～步骤S34由于进行与上述位置控制步骤S23～测定完成确认步骤S25相同的动作，因此省略重复的说明。

在检测步骤S35中，根据在增益测定步骤S33中测定出的布里渊增益测定值，计算增益振动周期，检测存在异常的位置。另外，在输出步骤S36中，基于检测步骤S35中的检测结果，输出异常位置的详细位置和异常位置中的偏振特性值，再测定结束。

(摆动拉丝：图9、图10)

下面，参照图9以及图10，说明作为本发明所涉及的光纤偏振特性测定方法的利用方法之一的摆动拉丝方法这一光纤制造技术(本发明所涉及的光纤拉丝方法)。在该拉丝方法中，通过摆动拉丝方法得到的光纤试样(从通过摆动拉丝法得到的光纤中切取的光纤7)为被测定对象，通过BOCDA，测定该光纤试样的沿长度方向的各个测定位置处的布里渊增益变动周期。然后，基于光纤试样的摆动周期和布里渊增益变动周期之间的相关关系，适当调整摆动拉丝方法中的摆动周期，使用如上述所示调整后的条件一边摆动一边拉丝而形成光纤。此外，本发明所涉及的光纤拉丝方法，也可以使用上述第1～第3实施例所涉及的偏振特性测定方法(图6～图8)的任意一个。

首先，根据公知的摆动拉丝方法制作规定长度的光纤试样。该光纤试样为被测定对象即光纤7，是从通过摆动拉丝得到的光纤中切取的一部分。在拉丝开始时，进行摆动条件的设定(S40)。在这里，作为摆动条件具有拉丝出的光纤的扭转量、扭转周期等。

此外，摆动拉丝是通过图10的区域(a)示出的摆动拉丝装置进行的。即，图10的区域(a)示出的摆动拉丝装置具有：拉丝炉110，其内部设置有加热器112；外径测定器114；冷却装置115；树脂涂敷装置116；硬化装置117；引导部123；摆动辊118及固定辊119，其用于对拉丝而得到的光纤进行扭转；卷绕装置122，其经由引导辊120、121卷绕光纤；摆动机构125，其用于控制摆动辊118；以及控制部124。

在摆动拉丝装置中，首先，在拉丝炉110内设置光纤母材111，利用该拉丝炉110内的加热器112对光纤母材111的下端进行加热。通过对由于被加热而软化的光纤母材111的下端(母材熔融部111a)进行拉丝，从而得到裸光纤113a。通过后述的摆动辊118对该裸光纤113a进行扭转。另外，裸光纤113a的外径由外径测定器114测定，被反馈有该测定结果的控制部124，进行控制以得到规定的外径。另外，裸光纤113a随后由冷却装置115冷却后，由树脂涂敷装置116在其表面涂敷树脂。该涂敷的树脂通过硬化装置117进行硬化，形成与裸光纤113a的表面紧密接触的树脂覆膜。

形成有树脂覆膜的光纤113b经由引导部123而由摆动辊118进行旋转，将母材熔融部111a扭转。对如此进行扭转(spin)后的裸光纤113a进行拉丝。树脂覆膜本身不进行扭转。另一方面，利用固定辊119防止光纤113b转动。因此，光纤113b进行转动是在摆动辊118和固定辊119之间。另外，光纤113b随后经由引导辊120、121而卷绕在卷绕装置122上。

摆动机构125根据来自控制部124的指示信号，使摆动辊118的旋转轴以相对于基准轴AX从-θ至+θ周期性地倾斜的方式进行运动。

使用上述这样的摆动拉丝装置，以设定的摆动条件进行拉丝(S41)，将得到的光纤的一部分例如50m左右的光纤7，如图10的区域(b)所示，选取作为光纤试样(被测定对象即光纤7)(S42)。

使用该光纤试样，例如顺序执行与第2实施例所涉及的偏振特性测定方法(图7)中的步骤S10～步骤S15相同的工序(S43～S48)，测定布里渊增益。在解析部17中，根据布里渊增益的振动模式对实际的光纤摆动模式进行解析(S49)。在输出该解析结果后(S50)，基于该输出结果进行摆动条件优劣的判断(S51)。

在通过解析部17进行的优劣判定中，如果得到优异的判断，则继续以当前的条件进行摆动拉丝(S52)。相反，如果得到较差的判断，则返回摆动条件设定步骤S40进行摆动条件的再设定。然后，再次顺序执行拉丝步骤S41之后的各步骤。

(光纤传送通路的构造方法：图11)

下面，参照图11说明本发明所涉及的光纤传送通路的构造方法。该光纤传送通路的构造方法是偏振特性测定方法的利用方法的一个例子，其应用如图8所示的光纤异常位置确定方法。

此外，在该光纤传送通路的构造方法中，通过将位于由图8所示的光纤异常位置确定方法所确定的异常位置处的光纤的一部分替换为其他光纤，而构造光纤传送通路。

具体地说，在该光纤传送通路的构造方法中，例如图11的区域(a)所示，将架设后的光纤作为被测定光纤，通过BOCDA，对被测定对象即光纤7的沿长度方向的各个测定区域处的布里渊增益变动周期进行测定。将测定出的布里渊增益变动周期与预先设定的第1容许范围(例如大于或等于2.5m)进行比较，在该测定出的布里渊增益变动周期超出第1容许范围的情况下，判定测定区域为异常区域。

然后，使在该异常区域内的测定位置的间隔变窄，对布里渊增益变动周期进行再测定。将通过该再测定而重新得到的布里渊增益变动周期与预先设定的第2容许范围(比如大于或等于1.5m)进行比较，在再测定出的布里渊增益变动周期超出该第2容许范围的情况下，确定再测定区域为异常位置100。

在本发明所涉及的光纤传送通路的构造方法中，在将如上述所示确定为异常位置100的区域的光纤去除后，在该去除区域中分配新光纤。然后，将包括代替被确定为异常区域的光纤而分配的新光纤在内的光纤传送通路作为被测定对象，通过上述异常位置确定方法，再次进行用于判定有无异常位置的布里渊增益测定。

此外，图11的区域(a)是用于说明作为架设后的光纤，针对地下埋设光缆110进行异常位置确定的图，光纤7在站点200a(也可以是连接箱或接续盒(closure))和站点200b之间埋设的管路内环状设置。该光纤7的两端位于站点200a，在该站点200a中从光纤7的两端相对地入射探测光和泵浦光，确定异常位置100。另外，图11的区域(b)是用于说明作为架设后的光纤，针对架设于空中的光缆300进行异常位置确定的图，光纤7在与站点200c连接的架设于空中的光缆300内环状设置。通过从如上述所示设置的光纤7的两端相对地入射探测光和泵浦光，确定架设于空中的光缆的异常位置。此外，图11的区域(c)也如区域(b)所示那样，是用于说明确定架设于空中的光缆的异常位置的图，但是与区域(b)所示的架设于空中的光缆的不同点在于，架设于空中的光缆300设置为环状。在任意一种情况下，都可以通过利用使光纤7中相对地传输泵浦光和探测光的BOCDA进行偏振特性测定，从而确定被测定对象的各个异常位置。

根据上述本发明的说明，可知本发明可以进行各种变形。不能认为这些变形脱离本发明的精神及范围，所有对于本领域的技术人员显而易见的改良，都包含在所附权利要求书的范围中。

工业实用性

本发明所涉及的测定方法，除了光纤产品本身的品质评价之外，还可以应用于光纤的制造技术、传送通路的维护管理等可以利用光传感技术的广泛的技术领域中。