JPH0786445B2 - 光導波路端面反射率測定装置 - Google Patents
光導波路端面反射率測定装置Info
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- JPH0786445B2 JPH0786445B2 JP1112969A JP11296989A JPH0786445B2 JP H0786445 B2 JPH0786445 B2 JP H0786445B2 JP 1112969 A JP1112969 A JP 1112969A JP 11296989 A JP11296989 A JP 11296989A JP H0786445 B2 JPH0786445 B2 JP H0786445B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光導波路端面への反射防止被膜の形成に利用す
る。特に、反射防止被膜が形成された端面の反射率の測
定に関する。
る。特に、反射防止被膜が形成された端面の反射率の測
定に関する。
本発明は、端面からの反射光に参照光を干渉させ、この
干渉パターンを逆フーリエ変換することにより、光導波
路端面反射率の波長依存性を高精度に測定するものであ
る。
干渉パターンを逆フーリエ変換することにより、光導波
路端面反射率の波長依存性を高精度に測定するものであ
る。
光導波路端面での反射による半導体レーザその他の素子
への反射光の入射を防止するため、従来から反射防止被
膜が用いられている。特に半導体レーザへの反射率は、
10-6以下に抑える必要がある。
への反射光の入射を防止するため、従来から反射防止被
膜が用いられている。特に半導体レーザへの反射率は、
10-6以下に抑える必要がある。
第５図は従来例光導波路端面反射率測定装置の構成を示
す。
す。
光源１としては例えば発振波長が1.3μｍの半導体レー
ザを用い、この光源１の出射光を集光レンズ２を介して
3dBファイバカプラ３に入射する。
ザを用い、この光源１の出射光を集光レンズ２を介して
3dBファイバカプラ３に入射する。
3dBファイバカプラ３は光源１からの入射光を二つに分
配し、その一方を端面Ａから外部へ出射し、他方を端面
Ｂから被測定光導波路４に入射する。端面Ａは斜めにカ
ットされており、ここでの反射率は10-7以下に抑えられ
ている。端面Ｂと被測定光導波路４の入射端Ｃとの間
は、反射防止のために屈折率補償液５に浸されている。
配し、その一方を端面Ａから外部へ出射し、他方を端面
Ｂから被測定光導波路４に入射する。端面Ａは斜めにカ
ットされており、ここでの反射率は10-7以下に抑えられ
ている。端面Ｂと被測定光導波路４の入射端Ｃとの間
は、反射防止のために屈折率補償液５に浸されている。
被測定光導波路４出射端Ｄで反射した光は、端面Ｂから
再び3dBファイバカプラ３に入射し、端面Ｅから出射さ
れる。光パワーメータ50は、この端面Ｅからの出射光の
パワーを測定する。これにより、出射端Ｄの反射率を測
定できる。
再び3dBファイバカプラ３に入射し、端面Ｅから出射さ
れる。光パワーメータ50は、この端面Ｅからの出射光の
パワーを測定する。これにより、出射端Ｄの反射率を測
定できる。
被測定光導波路４が屈折率1.46のガラス導波路であり、
その出射端Ｄが滑らかにカットされている場合には、こ
の出射端Ｄにおける端面反射率は４％である。出射端Ｄ
に反射防止のための多層膜を蒸着した場合には、反射率
が４％より小さくなる。
その出射端Ｄが滑らかにカットされている場合には、こ
の出射端Ｄにおける端面反射率は４％である。出射端Ｄ
に反射防止のための多層膜を蒸着した場合には、反射率
が４％より小さくなる。
しかし、通常は3dBファイバカプラの屈折率と被測定光
導波路の屈折率とが異なるため、これらの間の端面およ
び入射端における反射を屈折率補償液で抑えることは困
難である。また、被測定光導波路がシリカガラス導波路
であってその屈折率が3dBファイバカプラの屈折率に非
常に近い場合でも、端面の状態や研磨により屈折率変化
が生じ、現実には被測定光導波路の入射端で10-3程度の
反射が生じる。このため、被測定光導波路の出射端にお
ける反射率の測定は10-3程度が限界となり、これ以下の
反射率を測定することは困難であった。すなわち、ダイ
ナミックレンジが30dBしかなかった。
導波路の屈折率とが異なるため、これらの間の端面およ
び入射端における反射を屈折率補償液で抑えることは困
難である。また、被測定光導波路がシリカガラス導波路
であってその屈折率が3dBファイバカプラの屈折率に非
常に近い場合でも、端面の状態や研磨により屈折率変化
が生じ、現実には被測定光導波路の入射端で10-3程度の
反射が生じる。このため、被測定光導波路の出射端にお
ける反射率の測定は10-3程度が限界となり、これ以下の
反射率を測定することは困難であった。すなわち、ダイ
ナミックレンジが30dBしかなかった。
また、多層反射防止被膜の反射率は急激な波長依存性を
もつため、反射率が最小となる波長を求めることが必要
となる。しかし、レーザ光を利用した場合には、測定可
能な反射率が特定の波長に対する値に限られてしまう。
反射率の波長依存性を測定するために光源に白色光を用
いることも考えられる。しかし、白色光を分光した場合
には、その光パワーが非常に弱くなり、この光を用いて
10-3程度の反射率を測定することは困難であった。
もつため、反射率が最小となる波長を求めることが必要
となる。しかし、レーザ光を利用した場合には、測定可
能な反射率が特定の波長に対する値に限られてしまう。
反射率の波長依存性を測定するために光源に白色光を用
いることも考えられる。しかし、白色光を分光した場合
には、その光パワーが非常に弱くなり、この光を用いて
10-3程度の反射率を測定することは困難であった。
本発明は、以上の課題を解決し、測定系の他の地点にお
ける反射の影響を受けることなく被測定光導波路の端面
反射率を測定できる光導波路端面反射率測定装置を提供
することを目的とする。
ける反射の影響を受けることなく被測定光導波路の端面
反射率を測定できる光導波路端面反射率測定装置を提供
することを目的とする。
本発明の光導波路端面反射列測定装置は、光源と、この
光源の出射光を被測定光導波路に入射する手段と、この
被測定光導波路の端面で反射されて入射端に現れる反射
光を測定する手段とを備えた光導波路端面反射率測定装
置において、光源の出射光から参照光を分岐する手段
と、この参照光と上記反射光とを互いの光路長をほぼ一
致させて合致する手段と、この参照光が反射光と干渉す
る範囲内でこの参照光と反射光との相対的な光路長を変
化させる手段とを備え、測定する手段は、相対的な光路
長の変化により生じる干渉パターン（インターフェログ
ラム）を検出する手段と、検出された干渉パターンを逆
フーリエ変換することにより端面での反射率スペクトル
を求める手段とを含むことを特徴とする。
光源の出射光を被測定光導波路に入射する手段と、この
被測定光導波路の端面で反射されて入射端に現れる反射
光を測定する手段とを備えた光導波路端面反射率測定装
置において、光源の出射光から参照光を分岐する手段
と、この参照光と上記反射光とを互いの光路長をほぼ一
致させて合致する手段と、この参照光が反射光と干渉す
る範囲内でこの参照光と反射光との相対的な光路長を変
化させる手段とを備え、測定する手段は、相対的な光路
長の変化により生じる干渉パターン（インターフェログ
ラム）を検出する手段と、検出された干渉パターンを逆
フーリエ変換することにより端面での反射率スペクトル
を求める手段とを含むことを特徴とする。
ここで、逆フーリエ変換の対象となる干渉パターン、す
なわちインターフェログラムとは、光源の出射光を二分
してその一方に光学的遅延を与え、これらの二つの光を
合波したときに干渉強度内に生じるフリンジをいう。
なわちインターフェログラムとは、光源の出射光を二分
してその一方に光学的遅延を与え、これらの二つの光を
合波したときに干渉強度内に生じるフリンジをいう。
光源としては、スペクトル幅が広いもの、例えば発光ダ
イオードを用いる。
イオードを用いる。
参照光と反射光との相対的な光路長差を測定するモニタ
手段をさらに備えることが望ましい。このようなモニタ
手段としては、発光スペクトルが上記光源の発光スペク
トルとは十分に離れかつ発光スペクトル幅が十分に狭い
参照光源と、この参照光源の出射光を上記光源の出射光
に合波する手段と、参照光または反射光に周波数ｆの位
相変調を印加する位相変調手段と、上記合波する手段に
より得られた合波光を受光し、その受光出力に含まれる
周波数ｆ成分と周波数2f成分との位相関係を測定する手
段とを含むことが望ましい。
手段をさらに備えることが望ましい。このようなモニタ
手段としては、発光スペクトルが上記光源の発光スペク
トルとは十分に離れかつ発光スペクトル幅が十分に狭い
参照光源と、この参照光源の出射光を上記光源の出射光
に合波する手段と、参照光または反射光に周波数ｆの位
相変調を印加する位相変調手段と、上記合波する手段に
より得られた合波光を受光し、その受光出力に含まれる
周波数ｆ成分と周波数2f成分との位相関係を測定する手
段とを含むことが望ましい。
このとき、位相変調により干渉パターンに周波数成分が
含まれることになる。これを除去するため、参照光と反
射光との合波光を受光して得られる干渉信号を位相検波
する手段を含むことが望ましい。
含まれることになる。これを除去するため、参照光と反
射光との合波光を受光して得られる干渉信号を位相検波
する手段を含むことが望ましい。
分岐する手段および合波する手段は共通のファイバカプ
ラを含み、光路長を変化させる手段は、前記ファイバカ
プラーの一方の出射端からの出射光を再びそのファイバ
カプラに入射させる全反射鏡と、この全反射鏡をビーム
方向に移動させる移動手段とを含むことが望ましい。
ラを含み、光路長を変化させる手段は、前記ファイバカ
プラーの一方の出射端からの出射光を再びそのファイバ
カプラに入射させる全反射鏡と、この全反射鏡をビーム
方向に移動させる移動手段とを含むことが望ましい。
位相変調手段としては、ファイバカプラの一方のアーム
を円筒型電歪振動子に巻きつけた構造の位相変調器、ま
たは全反射鏡を微小振動させる構造の位相変調器を用い
ることができる。
を円筒型電歪振動子に巻きつけた構造の位相変調器、ま
たは全反射鏡を微小振動させる構造の位相変調器を用い
ることができる。
光源から出射される光の可干渉距離は、一般に被測定光
導波路の長さより短い。したがって、干渉パターンを測
定することにより短い範囲の反射率を測定でき、他の部
分による影響を防止することができる。
導波路の長さより短い。したがって、干渉パターンを測
定することにより短い範囲の反射率を測定でき、他の部
分による影響を防止することができる。
また、スペクトル幅の広い光源を使用し、干渉パターン
を逆フーリエ変換することにより、反射率の波長依存性
を求めることができる。
を逆フーリエ変換することにより、反射率の波長依存性
を求めることができる。
第１図は本発明第一実施例光導波路端面反射率測定装置
の構成を示す。
の構成を示す。
この装置は光源１を備え、この光源１の出射光を被測定
光導波路４に入射する手段として集光レンズ２、3dBフ
ァイバカプラ３および屈折率補償液５を備え、この被測
定光導波路４の端面で反射されて入射端に現れる反射光
を測定する手段としてコリメートレンズ８、光検出器
９、波形メモリ10および演算装置11を備える。
光導波路４に入射する手段として集光レンズ２、3dBフ
ァイバカプラ３および屈折率補償液５を備え、この被測
定光導波路４の端面で反射されて入射端に現れる反射光
を測定する手段としてコリメートレンズ８、光検出器
９、波形メモリ10および演算装置11を備える。
ここで本実施例の特徴とするところは、光源１の出射光
から参照光を分岐する手段およびこの参照光を上記反射
光に合波する手段として3dBファイバカプラ３を用い、
参照光が上記反射光と干渉する範囲内でこの参照光と上
記反射光との相対的な光路長を変化させる手段としてコ
リメートレンズ６および全反射鏡７を備え、演算装置11
が相対的な光路長の変化により生じるインターフェログ
ラムを逆フーリエ変換する手段を含むことにある。
から参照光を分岐する手段およびこの参照光を上記反射
光に合波する手段として3dBファイバカプラ３を用い、
参照光が上記反射光と干渉する範囲内でこの参照光と上
記反射光との相対的な光路長を変化させる手段としてコ
リメートレンズ６および全反射鏡７を備え、演算装置11
が相対的な光路長の変化により生じるインターフェログ
ラムを逆フーリエ変換する手段を含むことにある。
光源１はスペクトル幅Δλ＝600Å、中心波長λ１＝1.3
μｍの端面発光ダイオードであり、その出射光は、集光
レンズ２により3dBファイバカプラ３内に入射する。
μｍの端面発光ダイオードであり、その出射光は、集光
レンズ２により3dBファイバカプラ３内に入射する。
3dBファイバカプラ３はこの入射光を二分し、その一方
を端面Ａから出射する。端面Ａから出射された光は、コ
リメートレンズ６により平行ビームとなり、全反射鏡７
で反射されて再び3dBファイバカプラ３に入射する。こ
の光が参照光となる。
を端面Ａから出射する。端面Ａから出射された光は、コ
リメートレンズ６により平行ビームとなり、全反射鏡７
で反射されて再び3dBファイバカプラ３に入射する。こ
の光が参照光となる。
3dBファイバカプラ３により二分された他方の光は、端
面Ｂから被測定光導波路４に入射する。このとき、被測
定光導波路４の出射端Ｄで反射が生じ、その反射光が再
び3dBファイバカプラ３に入射する。端面Ｂと被測定光
導波路４の入射端Ｃとの間は干渉補償液５に浸されてい
るが、この部分でも反射が生じ、その反射光もまた端面
Ｂから3dBファイバカプラ３に入射する。
面Ｂから被測定光導波路４に入射する。このとき、被測
定光導波路４の出射端Ｄで反射が生じ、その反射光が再
び3dBファイバカプラ３に入射する。端面Ｂと被測定光
導波路４の入射端Ｃとの間は干渉補償液５に浸されてい
るが、この部分でも反射が生じ、その反射光もまた端面
Ｂから3dBファイバカプラ３に入射する。
3dBファイバカプラ３はさらに、端面Ａから入射した参
照光と端面Ｂから入射した反射光とを合波し、端面Ｅか
ら出射する。
照光と端面Ｂから入射した反射光とを合波し、端面Ｅか
ら出射する。
端面Ｅからの出射光は、コリメートレンズ８により平行
ビームとなり、光検出器９に入射する。光検出器９の出
力は波形メモリ10に蓄えられ、演算装置11により演算処
理される。
ビームとなり、光検出器９に入射する。光検出器９の出
力は波形メモリ10に蓄えられ、演算装置11により演算処
理される。
光源１からの出射光の可干渉距離は、 λ1 2/δλ＝（1.3×10-4）2/（600×10-8）〔cm〕 ＝28〔μｍ〕 である。すなわち、光源１からの出射光を二つに分岐し
再び合波する場合には、両分岐光の光路長差が28μｍ以
下のときのみ干渉縞（フリンジ）が生じる。これに対し
て被測定光導波路４の長さｌを1cmとすると、3dBファイ
バカプラ３の端面Ｂおよび被測定光導波路４の入射端Ｃ
で生じる反射光と、被測定光導波路４の出射端Ｄで生じ
る反射光との光路長差は、屈折率ｎを1.5として、 2nl＝３〔cm〕 となる。このため、全反射鏡７をビーム方向に端面Ａか
ら遠ざかるように移動させると、端面Ｂおよび入射端Ｃ
における反射光と、出射端Ｄにおける反射光とが、それ
ぞれ独立に順次参照光と干渉する。
再び合波する場合には、両分岐光の光路長差が28μｍ以
下のときのみ干渉縞（フリンジ）が生じる。これに対し
て被測定光導波路４の長さｌを1cmとすると、3dBファイ
バカプラ３の端面Ｂおよび被測定光導波路４の入射端Ｃ
で生じる反射光と、被測定光導波路４の出射端Ｄで生じ
る反射光との光路長差は、屈折率ｎを1.5として、 2nl＝３〔cm〕 となる。このため、全反射鏡７をビーム方向に端面Ａか
ら遠ざかるように移動させると、端面Ｂおよび入射端Ｃ
における反射光と、出射端Ｄにおける反射光とが、それ
ぞれ独立に順次参照光と干渉する。
そこで、全反射鏡７の位置を調節して参照光の光路長と
出射端Ｄによる反射光の光路長とをほぼ一致させ、その
後に全反射鏡７を可干渉距離の数倍程度に掃引してイン
ターフェログラムを波形メモリ10に記憶する。これによ
り、参照光と出射端Ｄによる反射光とのインターフェロ
グラムを他の点と区別して抽出することができる。演算
装置11はこのインターフェログラムの逆フーリエ変換を
演算し、反射率スペクトルを求める。
出射端Ｄによる反射光の光路長とをほぼ一致させ、その
後に全反射鏡７を可干渉距離の数倍程度に掃引してイン
ターフェログラムを波形メモリ10に記憶する。これによ
り、参照光と出射端Ｄによる反射光とのインターフェロ
グラムを他の点と区別して抽出することができる。演算
装置11はこのインターフェログラムの逆フーリエ変換を
演算し、反射率スペクトルを求める。
演算装置11による処理について説明する。
光周波数νにおける出射端Ｄの反射率をＲ（ν）、光源
１からの出射光スペクトルをＧ（ν）、参照光と出射端
Ｄによる反射光との遅延時間差をτとすると、インター
フェログラムは、 となる。ここで、ｊ＝−１、φ（ν）は位相スペクト
ル、c.c.は共役複素数である。
１からの出射光スペクトルをＧ（ν）、参照光と出射端
Ｄによる反射光との遅延時間差をτとすると、インター
フェログラムは、 となる。ここで、ｊ＝−１、φ（ν）は位相スペクト
ル、c.c.は共役複素数である。
（１）式中にＲ（ν）が含まれるのは、インターフェロ
グラムが参照光と反射光との電場振幅の相関として表さ
れるからである。（１）式から、Ｉ（τ）の逆フーリエ
変換Ｈ（ν）とすると、 となる。光源１の出射光スペクトルＧ（ν）はあらかじ
め求めることができ、また、反射率の波長依存性が明ら
かな場合には、3dBファイバカプラ３の端面Ｂからの反
射光のフーリエ変換により求めることができる。したが
って、反射率スペクトルＲ（ν）は、 により求められる。
グラムが参照光と反射光との電場振幅の相関として表さ
れるからである。（１）式から、Ｉ（τ）の逆フーリエ
変換Ｈ（ν）とすると、 となる。光源１の出射光スペクトルＧ（ν）はあらかじ
め求めることができ、また、反射率の波長依存性が明ら
かな場合には、3dBファイバカプラ３の端面Ｂからの反
射光のフーリエ変換により求めることができる。したが
って、反射率スペクトルＲ（ν）は、 により求められる。
第２図は本発明第二実施例光導波路端面反射率測定装置
の構成を示す。
の構成を示す。
3dBファイバカプラ３の出射側の二つのファイバテール
内を伝搬する光の位相差ψは、温度変動や各種の外乱に
より、ランダムにかつ急速に変化する。このため、全反
射鏡７を一定速度で移動させて定時間間隔でインターフ
ェログラムを測定しても、測定毎に光路長差がランダム
に変化する。このため、干渉パターンをそのまま逆フー
リエ変換すると、反射率スペクトルに歪みが生じること
がある。
内を伝搬する光の位相差ψは、温度変動や各種の外乱に
より、ランダムにかつ急速に変化する。このため、全反
射鏡７を一定速度で移動させて定時間間隔でインターフ
ェログラムを測定しても、測定毎に光路長差がランダム
に変化する。このため、干渉パターンをそのまま逆フー
リエ変換すると、反射率スペクトルに歪みが生じること
がある。
そこで本実施例では、参照光と反射光との相対的な光路
長差を測定するモニタ手段を備える。このモニタ手段
は、発光スペクトルが光源１の発光スペクトルとは十分
に離れかつ発光スペクトル幅が十分に狭い参照光源とし
てHe−Neレーザ12を備え、このHe−Neレーザ12の出射光
を光源１の出射光に合波する手段としてダイクロイック
ミラー13を備え、参照光または反射光に周波数ｆの位相
変調を印加する位相変調手段として交流発振器25、電圧
増幅器26およびPZT位相変調器27を備え、3dBファイバカ
プラ３により得られた合波光を受光しその受光出力に含
まれる周波数ｆ成分と周波数2f成分との位相関係を測定
する手段としてダイクロイックミラー14、光検出器21お
よびロックインアンプ20、23を備える。
長差を測定するモニタ手段を備える。このモニタ手段
は、発光スペクトルが光源１の発光スペクトルとは十分
に離れかつ発光スペクトル幅が十分に狭い参照光源とし
てHe−Neレーザ12を備え、このHe−Neレーザ12の出射光
を光源１の出射光に合波する手段としてダイクロイック
ミラー13を備え、参照光または反射光に周波数ｆの位相
変調を印加する位相変調手段として交流発振器25、電圧
増幅器26およびPZT位相変調器27を備え、3dBファイバカ
プラ３により得られた合波光を受光しその受光出力に含
まれる周波数ｆ成分と周波数2f成分との位相関係を測定
する手段としてダイクロイックミラー14、光検出器21お
よびロックインアンプ20、23を備える。
このとき、位相変調により干渉パターンに周波数成分が
含まれることになる。これを除去するため、参照光と反
射光との合波光を受光して得られる干渉信号を位相検波
する手段としてロックインアンプ20を備える。
含まれることになる。これを除去するため、参照光と反
射光との合波光を受光して得られる干渉信号を位相検波
する手段としてロックインアンプ20を備える。
また、モニタ手段の出力により測定タイミングを調整す
るため、トリガ回路24を備える。
るため、トリガ回路24を備える。
PZT位相変調器27は、3dBファイバカプラ３の一方のアー
ムを円筒型電歪振動子に巻きつけた構造をもつ。
ムを円筒型電歪振動子に巻きつけた構造をもつ。
交流発振器25は周期ｆ＝10kHzの交流を発生する。電圧
増幅機26は、この交流信号をピーク間電圧50ボルトに増
幅し、PZT位相変調器27の電歪振動子を径方向に伸縮さ
せる。これにより、このアームを伝搬する光に位相変調
が施される。
増幅機26は、この交流信号をピーク間電圧50ボルトに増
幅し、PZT位相変調器27の電歪振動子を径方向に伸縮さ
せる。これにより、このアームを伝搬する光に位相変調
が施される。
He−Neレーザ12の出射光は、ダイクロイックミラー13に
より光源１からの出射光に合波される。3dBファイバカ
プラ３で二分された一方の光は全反射鏡７で反射され、
他方は被測定光導波路４の出射端Ｄで反射される。
より光源１からの出射光に合波される。3dBファイバカ
プラ３で二分された一方の光は全反射鏡７で反射され、
他方は被測定光導波路４の出射端Ｄで反射される。
出射端Ｄに反射被膜が設けられていても、その被膜が1.
3μｍ用の場合には、He−Neレーザ12の発振波長である
0.6328μｍの波長に対する反射率は十分に大きな値とな
るのが一般的である。また、この波長に対する反射率が
小さい場合でも、屈折率補償液５を使用せずに、3dBフ
ァイバカプラ３の端面Ｂまたは被測定光導波路４の入射
端Ｃにおける反射光を利用することができる。
3μｍ用の場合には、He−Neレーザ12の発振波長である
0.6328μｍの波長に対する反射率は十分に大きな値とな
るのが一般的である。また、この波長に対する反射率が
小さい場合でも、屈折率補償液５を使用せずに、3dBフ
ァイバカプラ３の端面Ｂまたは被測定光導波路４の入射
端Ｃにおける反射光を利用することができる。
全反射鏡７の反射光と出射端Ｄの反射光とは3dBファイ
バカプラ３により合波され、この合波光のうち波長0.63
28μｍの成分がダイクロイックミラー14により分離さ
れ、光検出器21に入射する。
バカプラ３により合波され、この合波光のうち波長0.63
28μｍの成分がダイクロイックミラー14により分離さ
れ、光検出器21に入射する。
PZT位相変調器27による波長0.6328μｍの光の変調度を
φ０とすると、光検出器21の出力に含まれる交流成分Ｊ
（ｔ）は、 Ｊ（ｔ）＝I0cos（φ0cos2πft＋ψ） ……（４） となる。ここで、ψは二つの反射光の間の位相差であ
り、これらの反射光の光路長差ｚにより、 ψ＝２πz/λ２（λ２＝0.6328μｍ） で与えられる。
φ０とすると、光検出器21の出力に含まれる交流成分Ｊ
（ｔ）は、 Ｊ（ｔ）＝I0cos（φ0cos2πft＋ψ） ……（４） となる。ここで、ψは二つの反射光の間の位相差であ
り、これらの反射光の光路長差ｚにより、 ψ＝２πz/λ２（λ２＝0.6328μｍ） で与えられる。
（４）式をベッセル関数で展開すると、交流成分Ｊ
（ｔ）中の周波数ｆ、2f成分はそれぞれ、 となる。そこで、ｆ成分と2f成分とをそれぞれロックイ
ンアンプ22、23で検波し、適当な電圧増幅および反転を
行うことにより、 S1＝S0sinψ、S2＝S0cosψ なる出力が得られる。ただしS0は定数である。このた
め、ロータリーエンコーダと同様にして、光路長差ｚが
λ/4だけ一方向に変化（増加または減少）する毎に、ト
リガ回路からトリガパルスを発生される。波形メモリ10
は、このトリガパルスに同期してインターフェログラム
をサンプリングする。
（ｔ）中の周波数ｆ、2f成分はそれぞれ、 となる。そこで、ｆ成分と2f成分とをそれぞれロックイ
ンアンプ22、23で検波し、適当な電圧増幅および反転を
行うことにより、 S1＝S0sinψ、S2＝S0cosψ なる出力が得られる。ただしS0は定数である。このた
め、ロータリーエンコーダと同様にして、光路長差ｚが
λ/4だけ一方向に変化（増加または減少）する毎に、ト
リガ回路からトリガパルスを発生される。波形メモリ10
は、このトリガパルスに同期してインターフェログラム
をサンプリングする。
これにより、温度変動や外乱による光路長差の変動に依
存しない一定間隔λ/4のサンプリングが可能となる。
存しない一定間隔λ/4のサンプリングが可能となる。
また、PZT位相変調器27による位相変調のため、全反射
鏡７の移動とともに得られるインターフェログラムは、 となる。すなわち、インターフェログラム自体が周波数
ｆで位相変調されてしまう。そこで、ロックインアンプ
20により受光素子９の出力の周波数ｆで位相検波し、
（１）式のインターフェログラムを復元する。
鏡７の移動とともに得られるインターフェログラムは、 となる。すなわち、インターフェログラム自体が周波数
ｆで位相変調されてしまう。そこで、ロックインアンプ
20により受光素子９の出力の周波数ｆで位相検波し、
（１）式のインターフェログラムを復元する。
演算装置11は、第一実施例と同様に、波形メモリ10に記
憶されたインタフェログラムに逆フーリエ変換を施し、
反射率スペクトルを計算する。
憶されたインタフェログラムに逆フーリエ変換を施し、
反射率スペクトルを計算する。
第３図はインターフェログラムの測定例を示す。この測
定では、被測定光導波路４として導波路長1cm、屈折率
ｎ＝1.5のものを用いた。
定では、被測定光導波路４として導波路長1cm、屈折率
ｎ＝1.5のものを用いた。
ｚ＝０におけるインターフェログラムは、3dBファイバ
カプラ３の端面Ｂで生じる反射光と、被測定光導波路４
の入射端Ｃで生じる反射光とによるものである。端面Ｂ
と入射端Ｃとは１μｍ以下に接近しているため、一つの
インターフェログラムとして測定される。
カプラ３の端面Ｂで生じる反射光と、被測定光導波路４
の入射端Ｃで生じる反射光とによるものである。端面Ｂ
と入射端Ｃとは１μｍ以下に接近しているため、一つの
インターフェログラムとして測定される。
ｚ＝3cmにおけるインターフェログラムは、被測定光導
波路４の出射端Ｄからの反射光によるものである。この
インターフェログラムを逆フーリエ変換して得られた反
射率スペクトルを第４図に示す。この例では、波長1.3
μｍで反射率が最小値10-3となることが測定された。
波路４の出射端Ｄからの反射光によるものである。この
インターフェログラムを逆フーリエ変換して得られた反
射率スペクトルを第４図に示す。この例では、波長1.3
μｍで反射率が最小値10-3となることが測定された。
本実施例では、参照光と位相変調された反射光とを合波
してホモダイン検波するため、最小検出反射率が10-8、
すなわち−80dBのダイナミックレンジが得られ、従来の
装置と比較して５桁以上の検出感度が得られた。
してホモダイン検波するため、最小検出反射率が10-8、
すなわち−80dBのダイナミックレンジが得られ、従来の
装置と比較して５桁以上の検出感度が得られた。
以上説明したように、本発明の光導波路端面反射率測定
装置は、光導波路端面反射率の波長依存性を80dB程度の
ダイナミックレンジで測定できる。したがって、光導波
路の反射防止膜の最適化に利用して特に効果がある。
装置は、光導波路端面反射率の波長依存性を80dB程度の
ダイナミックレンジで測定できる。したがって、光導波
路の反射防止膜の最適化に利用して特に効果がある。
第１図は本発明第一実施例光導波路端面反射率測定装置
の構成を示す図。 第２図は本発明第二実施例光導波路端面反射率測定装置
の構成を示す図。 第３図はインターフェログラムの測定例を示す図。 第４図はこのインターフェログラムから得られる反射率
スペクトルを示す図。 第５図は従来例光導波路端面反射率測定装置の構成を示
す図。 １……光源、２……集光レンズ、３……3dBファイバカ
プラ、４……被測定光導波路、５……屈折率補償液、
６、８……コリメートレンズ、７……全反射鏡、９、21
……光検出器、10……波形メモリ、11……演算装置、12
……He−Neレーザ、13、14……ダイクロイックミラー、
20、22、23……ロックインアンプ、24……トリガ回路、
25……交流発振器、26……電圧増幅器、27……PZT位相
変調器、50……光パワーメータ。
の構成を示す図。 第２図は本発明第二実施例光導波路端面反射率測定装置
の構成を示す図。 第３図はインターフェログラムの測定例を示す図。 第４図はこのインターフェログラムから得られる反射率
スペクトルを示す図。 第５図は従来例光導波路端面反射率測定装置の構成を示
す図。 １……光源、２……集光レンズ、３……3dBファイバカ
プラ、４……被測定光導波路、５……屈折率補償液、
６、８……コリメートレンズ、７……全反射鏡、９、21
……光検出器、10……波形メモリ、11……演算装置、12
……He−Neレーザ、13、14……ダイクロイックミラー、
20、22、23……ロックインアンプ、24……トリガ回路、
25……交流発振器、26……電圧増幅器、27……PZT位相
変調器、50……光パワーメータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 壽一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−196829（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光源と、この光源の出射光を被測定光導波
路に入射する手段と、この被測定光導波路の端面で反射
されて入射端に現れる反射光を測定する手段とを備えた
光導波路端面反射率測定装置において、 上記光源の出射光から参照光を分岐する手段と、 この参照光と上記反射光とを互いの光路長をほぼ一致さ
せて合波する手段と、 この参照光が上記反射光と干渉する範囲内でこの参照光
と上記反射光との相対的な光路長を変化させる手段と を備え、 上記測定する手段は、上記相対的な光路長の変化により
生じる干渉パターンを検出する手段と、検出された干渉
パターンを逆フーリエ変換することにより上記端面での
反射率スペクトルを求める手段とを含む ことを特徴とする光導波路端面反射率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112969A JPH0786445B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 光導波路端面反射率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112969A JPH0786445B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 光導波路端面反射率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291940A JPH02291940A (ja) | 1990-12-03 |
| JPH0786445B2 true JPH0786445B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=14600084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1112969A Expired - Lifetime JPH0786445B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 光導波路端面反射率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786445B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102419313B (zh) * | 2011-08-12 | 2014-07-02 | 华南师范大学 | 基于迈克尔逊干涉仪的光纤折射率传感器及其测量方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH071220B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1995-01-11 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路障害点探索方法および装置 |
-
1989
- 1989-05-02 JP JP1112969A patent/JPH0786445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02291940A (ja) | 1990-12-03 |
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