JP2000131139A - 光パワーの測定方法及び光パワーメータ - Google Patents
光パワーの測定方法及び光パワーメータInfo
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光ファイバ中を伝搬する光を外部へ放出するこ
となく光パワーを測定する方法及びこの方法を用いた光
パワーメータを提供する。 【解決手段】被測定用光ファイバと遷移金属元素を添加
した光ファイバを接続し、被測定用光ファイバ中を伝搬
してきた光を遷移金属添加光ファイバの有する光ー熱変
換作用により熱に変換させ、この時の温度をグレーティ
ング光ファイバや熱電対のような温度検出素子を用いて
検出し光パワーを測定する。
となく光パワーを測定する方法及びこの方法を用いた光
パワーメータを提供する。 【解決手段】被測定用光ファイバと遷移金属元素を添加
した光ファイバを接続し、被測定用光ファイバ中を伝搬
してきた光を遷移金属添加光ファイバの有する光ー熱変
換作用により熱に変換させ、この時の温度をグレーティ
ング光ファイバや熱電対のような温度検出素子を用いて
検出し光パワーを測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光パワーを測定す
る方法及びその方法を利用した光パワーメータに関す
る。
る方法及びその方法を利用した光パワーメータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光パワーを測定する技術の代表例として
は、例えば光ファイバの基本的な特性である伝送損失な
どを知るために光ファイバ中を伝搬する光パワーを測定
することが挙げられる。
は、例えば光ファイバの基本的な特性である伝送損失な
どを知るために光ファイバ中を伝搬する光パワーを測定
することが挙げられる。
【０００３】従来光ファイバ中を伝搬する光パワーの測
定は第４図に示すように光ファイバ１１を適当なアダプ
タ１２を用いて受光器１３に接続し、光ファイバ端面か
ら放出された光のパワーＰL を受光器で受け、熱的また
は光電的方法を用いて行われている。このうち熱的方法
では受光部で光を吸収し熱に変換し受光部の温度変化を
直接測定したり、光の吸収による体積や圧力の変化を間
接的に測定したりしている。中でも温度変化を直接測定
する方法は比較的精度が高いため現在広く用いられてい
る。また、光電的方法は光起電力効果、光導伝効果、光
電子放出等さまざまな現象が利用され、感度が高く応答
も早く、微弱光の検出には優れた方法である。
定は第４図に示すように光ファイバ１１を適当なアダプ
タ１２を用いて受光器１３に接続し、光ファイバ端面か
ら放出された光のパワーＰL を受光器で受け、熱的また
は光電的方法を用いて行われている。このうち熱的方法
では受光部で光を吸収し熱に変換し受光部の温度変化を
直接測定したり、光の吸収による体積や圧力の変化を間
接的に測定したりしている。中でも温度変化を直接測定
する方法は比較的精度が高いため現在広く用いられてい
る。また、光電的方法は光起電力効果、光導伝効果、光
電子放出等さまざまな現象が利用され、感度が高く応答
も早く、微弱光の検出には優れた方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の光パワーの測定は放出された光を受光器で受け測定し
ていた。
の光パワーの測定は放出された光を受光器で受け測定し
ていた。
【０００５】しかし受光器の受光面は面感度偏差と呼ば
れる特性を有しており、受光される位置により光パワー
の値が異なるという欠点を有している。さらに、光ファ
イバ端面の研磨状態や光源の励振条件、また光ファイバ
端面と受光面との間の多重反射などによっても測定値が
異なるという欠点も有している。さらには、レーザガイ
ドのように大出力の光パワーを伝搬させる場合には放出
された光エネルギーにより受光器が破損する虞もある。
れる特性を有しており、受光される位置により光パワー
の値が異なるという欠点を有している。さらに、光ファ
イバ端面の研磨状態や光源の励振条件、また光ファイバ
端面と受光面との間の多重反射などによっても測定値が
異なるという欠点も有している。さらには、レーザガイ
ドのように大出力の光パワーを伝搬させる場合には放出
された光エネルギーにより受光器が破損する虞もある。
【０００６】このような欠点は即ち光ファイバ中を伝搬
してきた光を光ファイバ端面から外部へ放出して測定す
ることに起因しているものである。従って、光ファイバ
中の光を外部へ放出することなく測定すれば上記の欠点
は解消される。
してきた光を光ファイバ端面から外部へ放出して測定す
ることに起因しているものである。従って、光ファイバ
中の光を外部へ放出することなく測定すれば上記の欠点
は解消される。
【０００７】以上の点に鑑み、本発明は光ファイバ中を
伝搬してきた光を外部へ放出することなく光パワーを測
定できる測定方法及びその測定方法を用いた光パワーメ
ータを提供することを目的とする。
伝搬してきた光を外部へ放出することなく光パワーを測
定できる測定方法及びその測定方法を用いた光パワーメ
ータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する手
段として、本発明の第１は、光ファイバ中を伝搬する光
パワーを光ー熱変換作用による温度変化を利用して測定
することを特徴とする光パワーの測定方法を提供するも
のであり、また本発明の第２は信号伝送用光ファイバに
接続される光ー熱変換作用を有する素子とこの素子の温
度を検出する温度検出素子とからなることを特徴とする
光パワーメータを提供するものである。さらには光ー熱
変換作用を有する素子として遷移金属元素を添加した光
ファイバを用いるのが好ましく、温度検出素子としては
グレーティング光ファイバや熱電対を用いるのが好まし
い。
段として、本発明の第１は、光ファイバ中を伝搬する光
パワーを光ー熱変換作用による温度変化を利用して測定
することを特徴とする光パワーの測定方法を提供するも
のであり、また本発明の第２は信号伝送用光ファイバに
接続される光ー熱変換作用を有する素子とこの素子の温
度を検出する温度検出素子とからなることを特徴とする
光パワーメータを提供するものである。さらには光ー熱
変換作用を有する素子として遷移金属元素を添加した光
ファイバを用いるのが好ましく、温度検出素子としては
グレーティング光ファイバや熱電対を用いるのが好まし
い。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【００１０】図１は片端から入射された被測定用の光フ
ァイバ１中を伝搬した入力光がもう一方の端にコネクタ
２を介して接続された光ー熱変換作用を有する素子、具
体的には遷移金属が添加された光ファイバ３に到達する
と、遷移金属が添加された光ファイバは光を吸収すると
熱に変換する作用を有するため、光パワーの大きさに応
じた温度を温度検出素子４、例えばグレーティング光フ
ァイバあるいは熱電対を用いて測定する形態を表したも
のである。
ァイバ１中を伝搬した入力光がもう一方の端にコネクタ
２を介して接続された光ー熱変換作用を有する素子、具
体的には遷移金属が添加された光ファイバ３に到達する
と、遷移金属が添加された光ファイバは光を吸収すると
熱に変換する作用を有するため、光パワーの大きさに応
じた温度を温度検出素子４、例えばグレーティング光フ
ァイバあるいは熱電対を用いて測定する形態を表したも
のである。
【００１１】ここで、被測定ファイバと光ー熱変換作用
を有する光ファイバとはコネクタを介して接続されてい
るが、融着接続等従来周知の接続法により接続してもも
ちろん良い。
を有する光ファイバとはコネクタを介して接続されてい
るが、融着接続等従来周知の接続法により接続してもも
ちろん良い。
【００１２】また、前記光ー熱変換作用を有する光ファ
イバに添加されている遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＭｎおよびＶ等から選ばれた
一種または二種以上の組み合わせから成るものである。
イバに添加されている遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＭｎおよびＶ等から選ばれた
一種または二種以上の組み合わせから成るものである。
【００１３】図２は温度検出素子としてグレーティング
光ファイバを用いた場合の光パワーメータの実施の一形
態を表したものである。なおここで各図中の本発明に関
する同一部分に対しては同一番号を付すこととする。
光ファイバを用いた場合の光パワーメータの実施の一形
態を表したものである。なおここで各図中の本発明に関
する同一部分に対しては同一番号を付すこととする。
【００１４】被測定用の光ファイバ１とコネクタ２を介
して接続された遷移金属が添加された光ファイバ３に隣
接して先端にグレーティング（ブラッグ格子）が書き込
まれたグレーティング光ファイバ４１が配置されてい
る。グレーティング光ファイバはある特定の波長の光を
反射する性質を有するが、この波長は温度によって変化
するため、光ファイバ３に生じた熱のためグレーティン
グ光ファイバ４１の反射波長が変化する。
して接続された遷移金属が添加された光ファイバ３に隣
接して先端にグレーティング（ブラッグ格子）が書き込
まれたグレーティング光ファイバ４１が配置されてい
る。グレーティング光ファイバはある特定の波長の光を
反射する性質を有するが、この波長は温度によって変化
するため、光ファイバ３に生じた熱のためグレーティン
グ光ファイバ４１の反射波長が変化する。
【００１５】従って、図のようにグレーティング光ファ
イバ４１に光カプラや光サーキュレータ等の光結合素子
６を介して光源７とスペクトラムアナライザ８を接続
し、光源７から出た光をグレーティング光ファイバ４１
に入射させ、光ファイバ１を伝搬してきた光パワーを光
ファイバ３にて熱に変換しその時の温度による反射波長
を再びグレーティング光ファイバ４１中に戻してスペク
トラムアナライザ８にて解析すれば光パワーを測定する
ことができる。
イバ４１に光カプラや光サーキュレータ等の光結合素子
６を介して光源７とスペクトラムアナライザ８を接続
し、光源７から出た光をグレーティング光ファイバ４１
に入射させ、光ファイバ１を伝搬してきた光パワーを光
ファイバ３にて熱に変換しその時の温度による反射波長
を再びグレーティング光ファイバ４１中に戻してスペク
トラムアナライザ８にて解析すれば光パワーを測定する
ことができる。
【００１６】図３は温度検出素子として熱電対を用いた
場合の光パワーメータの実施の一形態を表したものであ
る。
場合の光パワーメータの実施の一形態を表したものであ
る。
【００１７】被測定用の光ファイバ１とコネクタ２を介
して接続された遷移金属が添加された光ファイバ３に熱
電対４２が接触して配置されている。光ファイバ１中に
入射された光は光ファイバ３において熱に変換され、熱
電対４２にて生じた熱起電力により電圧変換され電圧計
５に表示される。このようにして光ファイバ中を伝搬す
る光パワーに応じた電圧が表示され、光パワーを測定す
ることができる。
して接続された遷移金属が添加された光ファイバ３に熱
電対４２が接触して配置されている。光ファイバ１中に
入射された光は光ファイバ３において熱に変換され、熱
電対４２にて生じた熱起電力により電圧変換され電圧計
５に表示される。このようにして光ファイバ中を伝搬す
る光パワーに応じた電圧が表示され、光パワーを測定す
ることができる。
【００１８】ここで用いられる熱電対は周知の例えば白
金ー白金ロジウム熱電対、アルメルークロメル熱電対、
銅ーコンスタンタン熱電対、鉄ーコンスタンタン熱電対
等があるが、比較的低温度における精度が良い銅ーコン
スタンタン熱電対、鉄ーコンスタンタン熱電対等が好ま
しい。
金ー白金ロジウム熱電対、アルメルークロメル熱電対、
銅ーコンスタンタン熱電対、鉄ーコンスタンタン熱電対
等があるが、比較的低温度における精度が良い銅ーコン
スタンタン熱電対、鉄ーコンスタンタン熱電対等が好ま
しい。
【００１９】このようにして、本発明によれば、光ァイ
バ中を伝搬してきた光を光ファイバの端面から外部へ放
出することなく光パワーを測定することができる。
バ中を伝搬してきた光を光ファイバの端面から外部へ放
出することなく光パワーを測定することができる。
【００２０】
【実施例】［実施例１］被測定用のシングルモード光フ
ァイバに波長１．５５μｍの光を入射し、コネクタを介
して接続したＣｏを添加した光ファイバにて伝搬してき
た光を吸収させて熱に変換させた。
ァイバに波長１．５５μｍの光を入射し、コネクタを介
して接続したＣｏを添加した光ファイバにて伝搬してき
た光を吸収させて熱に変換させた。
【００２１】その時の温度をＣｏ添加光ファイバに隣接
配置したグレーティング光ファイバに波長１．５５μｍ
の光を入射してグレーティング部分で反射してきた光を
スペクトラムアナライザで読みとった。このようにして
測定した５回の被測定光ファイバの伝送損失の平均は
０．２１１ｄＢ／ｋｍ、ばらつきは±０．００２ｄＢ／
ｋｍであった。
配置したグレーティング光ファイバに波長１．５５μｍ
の光を入射してグレーティング部分で反射してきた光を
スペクトラムアナライザで読みとった。このようにして
測定した５回の被測定光ファイバの伝送損失の平均は
０．２１１ｄＢ／ｋｍ、ばらつきは±０．００２ｄＢ／
ｋｍであった。
【００２２】［実施例２］実施例１と同じ被測定用のシ
ングルモード光ファイバに波長１．５５μｍの光を入射
し、コネクタを介して接続したＣｏを添加した光ファイ
バにて伝搬してきた光を吸収させて熱に変換させた。こ
の熱により生じた温度を銅―コンスタンタン熱電対によ
り測定し、電圧計に表示させた。この値から被測定光フ
ァイバの伝送損失を換算した。５回の測定値の平均は
０．２１０ｄＢ／ｋｍ、ばらつきは±０．００３ｄＢ／
ｋｍであった。
ングルモード光ファイバに波長１．５５μｍの光を入射
し、コネクタを介して接続したＣｏを添加した光ファイ
バにて伝搬してきた光を吸収させて熱に変換させた。こ
の熱により生じた温度を銅―コンスタンタン熱電対によ
り測定し、電圧計に表示させた。この値から被測定光フ
ァイバの伝送損失を換算した。５回の測定値の平均は
０．２１０ｄＢ／ｋｍ、ばらつきは±０．００３ｄＢ／
ｋｍであった。
【００２３】［比較例１］実施例１、２と同じ光ファイ
バについて従来用いられてきた方法により伝送損失を測
定したところ５回の平均は０．２２１ｄＢ／ｋｍ、ばら
つきは±０．０１１ｄＢ／ｋｍであった。
バについて従来用いられてきた方法により伝送損失を測
定したところ５回の平均は０．２２１ｄＢ／ｋｍ、ばら
つきは±０．０１１ｄＢ／ｋｍであった。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ファイバを伝搬する光パワーを外部へ放出することなく
測定できるので、従来技術に比較して高精度の測定が可
能となる。また、レーザガイドのような大出力の光ファ
イバを測定する場合は光エネルギーのために光パワーメ
ータの受光器が破損するという心配がない。
ファイバを伝搬する光パワーを外部へ放出することなく
測定できるので、従来技術に比較して高精度の測定が可
能となる。また、レーザガイドのような大出力の光ファ
イバを測定する場合は光エネルギーのために光パワーメ
ータの受光器が破損するという心配がない。
【図１】本発明の光パワーの測定方法を示す図。
【図２】本発明の実施の一形態を示す図。
【図３】本発明の他の実施の一形態を示す図。
【図４】従来の方法による光パワーの測定方法を示す
図。
図。
１・・・ 被測定用光ファイバ ２・・・ コネクタ ３・・・ 遷移金属添加光ファイバ ４・・・ 温度検出素子 ４１・・・ グレーティング光ファイバ ４２・・・ 熱電対 ５・・・ 電圧計 ６・・・ 光結合素子 ７・・・ グレーティング光ファイバ用光源 ８・・・ スペクトラムアナライザ
Claims (8)
- 【請求項１】光ファイバ中を伝搬する光パワーを光ー熱
変換作用による温度変化を利用して測定することを特徴
とする光パワーの測定方法。 - 【請求項２】光ー熱変換作用は遷移金属元素を添加した
光ファイバにより行うことを特徴とする請求項１記載の
光パワーの測定方法。 - 【請求項３】温度変化の検出はグレーティング光ファイ
バにより行うことを特徴とする請求項１または２記載の
光パワーの測定方法。 - 【請求項４】温度変化の検出は熱電対により行うことを
特徴とする請求項１または２記載の光パワーの測定方
法。 - 【請求項５】信号伝送用光ファイバに接続される光ー熱
変換作用を有する素子とこの素子の温度を検出する温度
検出素子とからなることを特徴とする光パワーメータ。 - 【請求項６】前記光ー熱変換作用を有する素子は遷移金
属元素を添加した光ファイバであることを特徴とする請
求項５記載の光パワーメータ。 - 【請求項７】前記温度検出素子はグレーティング光ファ
イバであることを特徴とする請求項５または請求項６記
載の光パワーメータ。 - 【請求項８】前記温度検出素子は熱電対であることを特
徴とする請求項５または請求項６記載の光パワーメー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300224A JP2000131139A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 光パワーの測定方法及び光パワーメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300224A JP2000131139A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 光パワーの測定方法及び光パワーメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131139A true JP2000131139A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17882221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10300224A Pending JP2000131139A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 光パワーの測定方法及び光パワーメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000131139A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016002947A1 (ja) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバレーザ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5489681A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-16 | Ritsuo Hasumi | Light power monitor element |
| JPH0314436U (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-14 | ||
| JPH109974A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 温度分布測定方法および温度分布測定システム |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP10300224A patent/JP2000131139A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5489681A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-16 | Ritsuo Hasumi | Light power monitor element |
| JPH0314436U (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-14 | ||
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|---|---|---|---|---|
| WO2016002947A1 (ja) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバレーザ装置 |
| JPWO2016002947A1 (ja) * | 2014-07-04 | 2017-04-27 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバレーザ装置 |
| US10530117B2 (en) | 2014-07-04 | 2020-01-07 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber laser device |
| US10862262B2 (en) | 2014-07-04 | 2020-12-08 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber laser device |
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