CN105723199A - 光学特性的测定用设备 - Google Patents
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Abstract
提供无需使用非常长的光纤而能够再现性良好地得到插入损耗的测定结果的光纤部件的测定设备。具备：出射测定光（DL）的光源（3）；测定光（DL）从一端侧入射的光纤（7）；以及与光纤（7）的另一端侧连接的装接连接器（9）。向光纤（7）入射能得到与光纤（7）的稳态模激励造成的插入损耗（Lα）对应的插入损耗（Lβ）的数值孔径（NAβ）的测定光（DL）。
Description
技术领域
本发明涉及适合测定以光连接器为代表的光纤部件的光学特性的设备。
背景技术
光纤分为通过多种模式的多模光纤（Multimodeopticalfiber）和仅通过单一模式的单模光纤（Singlemodeopticalfiber）。多模光纤分为芯内的折射率分布均匀的阶梯折射率（SI）型光纤和芯内的折射率分布缓慢变化的梯度折射率（GI）型光纤。
SI型光纤在产业领域、汽车领域得到广泛使用。
包括SI型光纤在内，关于多模光纤其本身的插入损耗的实验方法，由JISC6823规定。然而，该损耗实验方法也如专利文献1公开那样，以使用充分长的光纤为前提，但是流通的光纤中满足该前提并不是容易的。
另一方面，关于构成包含光纤的光传输路所需要的光纤部件例如光连接器，也与光纤同样需要测定包括插入损耗在内的光学特性。关于SI型光纤所使用的光连接器的插入损耗，规定在JISC5961。然而，即便遵照JISC5961而进行测定，每次测定的结果也有不同，在测定结果中得不到再现性是常发生的。通常，测定是使测定光入射到与光连接器连接的光纤而进行的，但是每次测定时因各种因素而光纤内的光分布的状态未必会相同，这就是原因。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－46973号公报。
发明内容
发明要解决的课题
为了使光纤内的光分布状态稳定，在测定时适用稳态模激励即可，这样就能得到测定结果的再现性。然而，为了实现该再现性，依然需要充分长的光纤。作为一个例子，如果为塑料包层多模光纤，则需要2km以上的长度。然而，市售的光纤长也就数百m左右，因此事实上进行稳态模激励下的测定是有困难的。
本发明基于这样的技术课题而构思，目的在于提供不用非常长的光纤而能再现性良好地得到插入损耗的测定结果的光学特性的测定用设备。
用于解决课题的方案
在有关目的下，本发明的光学特性的测定用设备，其特征在于具备：光源，出射测定光；光纤，具备一端侧和另一端侧，测定光从一端侧入射；以及出射端，与光纤的另一端侧连接，对光纤入射能得到与光纤的稳态模激励造成的插入损耗Lα对应的插入损耗Lβ的数值孔径NAβ的测定光。
依据本发明人的研究，装接连接器（launchconnector）中的插入损耗Lβ与测定光（入射光）的NA（数值孔径）处于比例关系。于是，本发明人着眼于以下情形，即，如果利用该特性而使用能得到与稳态模激励造成的插入损耗Lα一致的插入损耗Lβ的NA，就有可能在光纤再现稳态模激励造成的光的分布状态。
在本发明的测定用设备中，数值孔径NAβ使得插入损耗Lβ与插入损耗Lα一致，这对在光纤再现稳态模激励造成的光的分布状态而言最优选的。然而，考虑偏差，例如设置±15％的余量，在该范围内设定数值孔径NAβ也可。
以上的本发明的测定用设备，在供测定时，若数值孔径NAβ的测定光入射光纤，则能够在光纤再现能够测定到与稳态模激励造成的光的分布状态同等的插入损耗Lβ的光的分布状态。
发明效果
依据本发明的测定设备，无需使用非常长的光纤而能够在光纤再现能够测定到与稳态模激励造成的光的分布状态同等的插入损耗Lβ的光的分布状态，因此能够再现性良好地得到光学特性、插入损耗的测定结果。
附图说明
图1示出本实施方式中的测定用设备，（a）示出其概略结构，（b）、（c）示出插入损耗的测定步骤的概要。
图2示出本实施方式中的测定用设备的变形例。
图3是示出入射光的NA和装接连接器中的插入损耗Lβ处于比例关系的实验结果。
图4是示出各个光纤的稳态模激励造成的插入损耗、入射光的NA和装接连接器中的插入损耗的关系的例子的表。
图5是将图4的例子显示在测定用设备的结构上的图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式，详细说明本发明。
本实施方式所涉及的光纤部件的光学特性的测定用设备1，如图1所示，由光源模块2、一端侧与光源模块2连接的光纤7、及连接光纤7的另一端侧的装接连接器9构成。测定用设备1如图1（c）所示，在对装接连接器9安装成为测定对象的光连接器10的状态下，从光源模块2向光连接器10照射测定光DL，测定通过光连接器10的测定光DL的强度P1。另一方面，如图1（b）所示，在未安装光连接器10的测定用设备1的单体状态下，先测定从装接连接器9出射的测定光DL的强度P0。由测定的强度P1和强度P0能够得到光连接器10的插入损耗的测定结果。测定光DL的强度P0、P1如图1所示，利用光功率计11来测定。作为光功率计11的测定原理，一般使用热转换型或光电转换型，但是无论使用哪种都可。
光源模块2由光源3、有效率地引导从光源3出射的测定光DL的光学系统4、和固定光纤7的一端侧的例如套箍（ferrule）5构成。
光源3能够使用作为稳定光源的激光二极管、发光二极管，但是不局限于此，也能采用使用了卤素灯等的白色光源。光学系统4具体而言由一个或多个光学透镜组成。
利用测定用设备1的从装接连接器9出射的测定光DL来实际测定插入损耗Lβ。光纤7使用长度1m、芯径/包层直径＝200μm/230μm、数值孔径（NA：NumericalAperture）＝037的硬聚合物包层光纤。另外，从光源3向光纤7入射使NA在0.05～0.60的范围变动的光。作为该入射光，能够采用高斯光束。另一方面，利用相同规格且长度为2km的光纤作出稳态激励模式，并测定了该光纤7的插入损耗Lα。将该结果示于表1，进而在图3中示出以直线近似来解析表1的结果后的结果。
[表1]
如表1及图3所示，可知相对于入射光的NA，插入损耗Lβ很好地附于直线上。另外，对插入损耗Lβ的结果和稳态模激励造成的插入损耗Lα（＝1.04）进行对比，则通过将入射光的NA设为0.45左右，能够使插入损耗Lβ一致或近似于稳态模激励造成的插入损耗Lα。即，通过调整入射光的NA，能够再现与稳态模激励造成的光同等的光分布的状态。
在该实验例的情况下，相对于光纤的NA0.37，用测定用设备1入射1.2倍的NA（0.45）的光即可。能够考虑对于插入损耗的偏差而设定光的NA。例如，若设基于偏差的余量为±15％，则相对于光纤的NA，利用0.95～1.5倍的NA的光来测定连接器损耗即可。
基于以上结果，说明制作测定用设备1的步骤。
[稳态模激励造成的插入损耗Lα测定]
首先，关于适用的光纤7，取得稳态模激励造成的插入损耗（Lα）。稳态模激励如果已知就使用该值即可，也可以重新进行用于取得插入损耗的实验。此外，先取得上述光纤7的其他规格。
光纤7存在很多种类并且已被标准化，因此对应于能够适用于测定用设备1的光纤7的种类，先取得稳态模激励造成的插入损耗Lα。假设，对测定用设备1适用称为“光纤X”、“光纤Y”、“光纤Z”的标准的光纤7，则如图4所示，按每个适用于测定用设备1的光纤7的种类（X、Y、Z）取得稳态模激励造成的插入损耗Lα。
[测定用设备1中的插入损耗Lβ测定]
接着，利用包含光纤7、装接连接器9的测定用设备1来测定插入损耗。该测定按每个光纤7的种类改变对光纤7入射的光的NA而进行。这样，如图4所示，能够按每个光纤7的种类，得到光的NA和插入损耗对应的测定数据（Lβ）。
[入射光的确定]
接着，通过将插入损耗Lα与插入损耗的测定数据Lβ对照，确定能够在测定用设备1中再现与稳态模激励造成的光同等的光分布的状态的入射光的NA。图4的例子示出当采用光纤X为0.43、光纤Y为0.35、光纤Z为0.58的NA时，在测定用设备1中，采用对应种类的光纤7时，能够再现与稳态模激励造成的光同等的光分布的状态。此外，下面将能够再现与稳态模激励造成的光同等的光分布的状态的NA称为再现NA。
再现NA在光纤X的情况下不限于0.43，如上述那样能够考虑偏差而进行设定。
[测定用设备1的制作]
如果得到再现NA，就以成为再现NA的方式调整测定用设备1的入射光。例如，如图5所示，如果为将光纤X用作为光纤7的测定用设备1，则使入射光的NA为0.43，同样地，使采用光纤Y的测定用设备1的入射光的NA为0.36、采用光纤X的测定用设备1的入射光的NA为0.58。
NA是将相对于从物体（在本实施方式中光源3）向物镜（在本实施方式中光学系统4）入射的光线的光轴的最大角度设为θ、物体与物镜之间的介质的折射率为n（空气，n＝1），由以下的式（1）提供。因此，在调整入射光的NA时，基于该式（1），进行光源3及光学系统4的调整即可。
NA＝n·sinθ（1）
[测定用设备1的结构]
按以上的步骤制作的测定用设备1具备以下的要件。
即，测定用设备1构成为向光纤7入射能得到与稳态模激励造成的光纤7的插入损耗Lα对应的插入损耗Lβ的NA的光，通过该结构，测定用设备1能够再现与稳态模激励造成的光同等的光分布的状态。因而，依据本实施方式的测定用设备1，无需使用非常长的光纤而能够再现性良好地得到插入损耗的测定结果。
以上，基于实施方式说明了本发明，但是只要不脱离本发明的主旨，就可以对上述实施方式中列举的构成进行取舍选择，或者适当变更为其他结构。
测定对象并不限于光连接器，能够将与需要测定光学特性的光纤相关的各种部件，例如，分路器、合束器、分波合波器及SI型的埋入波导等作为测定的对象。这些光部件所应用的领域也无限定，能够适用于产业领域、汽车领域、航空宇宙领域等各种领域。
另外，在上述方式中以插入损耗为光学特性的测定对象，但是本发明并不限于此。本发明特征在于使用较短的长度的光纤也能再现与稳态模激励造成的光同等的光分布的状态，利用该特征能够测定光学特性，例如，能够测定反射衰减量等。
另外，例如如图2（a）所示，取代图1的固定式套箍5，能够使用对光源模块2可装卸的插塞6。在该插塞6另一端连接装接连接器9。由此，对于光源模块2，能够连接不同光纤7而进行测定。
另外，如图2（b）所示，能够在光纤7的中途设置激励器8。通过利用激励器8，能够将光纤7中的光的状态整理到期望的分布形状，因此能够得到更加稳定的测定结果。另外，除了激励器8以外，也能在光纤7的中途设置除去测定所不需要的光的波模滤光器。
标号说明
1测定用设备；2光源模块；3光源；4光学系统；5套箍；6插塞；7光纤；8激励器；9装接连接器；10光连接器（测定对象）；11光功率计。
Claims (3)
1.一种光学特性的测定用设备，其特征在于，具备：
光源，出射测定光；
光纤，具备一端侧和另一端侧，所述测定光从所述一端侧入射；以及
出射端，与所述光纤的所述另一端侧连接，出射所述测定光，
对所述光纤入射能得到与所述光纤的稳态模激励造成的插入损耗Lα对应的插入损耗Lβ的数值孔径NAβ的所述测定光。
2.如权利要求1所述的光学特性的测定用设备，其中，
所述数值孔径NAβ包括在使所述插入损耗Lβ与所述插入损耗Lα一致、或者对所述插入损耗Lα加上既定余量的范围。
3.如权利要求1所述的光学特性的测定用设备，其中，
所述光纤在所述数值孔径NAβ的所述测定光入射到所述光纤时，
实现与所述稳态模激励造成的光的分布状态同等的光的分布状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160629 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |