JP2001516021A - 偏波モード分散の高いレベルを示す光ファイバの識別方法 - Google Patents
偏波モード分散の高いレベルを示す光ファイバの識別方法Info
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Abstract
(57)【要約】
偏波モード分散（ＰＭＤ）の高いレベルを示す光ファイバの識別方法を提供する。本方法は、光時間領域後方散乱（OTDR）測定から得られる差分図によってなされる。このような差分図の周期パターンは、ＰＭＤの高いレベルを有するファイバにおいて見出される。
Description
【０００１】
本発明は、光ファイバに関し、特に、偏波モード分散（ＰＭＤ）の高いレベル
を示す光ファイバの識別方法に関する。
を示す光ファイバの識別方法に関する。
【０００２】
近年、ＰＭＤは、ファイバ光通信システムの設計において重要な因子となって
いる。ネットワーク内を長い距離だけ伝搬した後に、１つのデジタル・パルスが
時間領域（time domain）内で拡幅されて、隣接パルスとの識別が出来なくなる 場合、ＰＭＤの影響がファイバシステムにおいて顕著となる。ＰＭＤによって拡
幅されるパルスは、データ伝送にエラーをもたらし、パルス送信速度若しくは接
続されるファイバ媒体における最大距離を大幅に制限し得るのである。
いる。ネットワーク内を長い距離だけ伝搬した後に、１つのデジタル・パルスが
時間領域（time domain）内で拡幅されて、隣接パルスとの識別が出来なくなる 場合、ＰＭＤの影響がファイバシステムにおいて顕著となる。ＰＭＤによって拡
幅されるパルスは、データ伝送にエラーをもたらし、パルス送信速度若しくは接
続されるファイバ媒体における最大距離を大幅に制限し得るのである。
【０００３】 故に、ファイバ製造の当業者においては、特に、高データ信号速度の長距離通
信システムを対象とした製品向けのファイバに低いＰＭＤを付与することに注目
しているのである。しかしながら、ＰＭＤを直接計測するには、高価な処理手段
を必要とする。故に、低いＰＭＤ光ファイバであっても、高いＰＭＤファイバに
おける測定と同様に、簡便且つ間接的に測定できれば、測定（品質管理）コスト
を減じて、引いては全体的な製造コストを減じて、当業界において大きな価値を
有するであろう。光時間領域後方散乱測定（OTDR）は、光ファイバの各種の特性
を計測するために用いられている。OTDRは、光導波路ファイバにレーザ光の短い
パルスを送信して、光源へ向けて後方散乱してくる光の微小な一部分を観測する
ことによって動作する。典型的なパルス幅は、0.5メートル（5ナノ秒）から、20
00メートル（20マイクロ秒）までの範囲である。
信システムを対象とした製品向けのファイバに低いＰＭＤを付与することに注目
しているのである。しかしながら、ＰＭＤを直接計測するには、高価な処理手段
を必要とする。故に、低いＰＭＤ光ファイバであっても、高いＰＭＤファイバに
おける測定と同様に、簡便且つ間接的に測定できれば、測定（品質管理）コスト
を減じて、引いては全体的な製造コストを減じて、当業界において大きな価値を
有するであろう。光時間領域後方散乱測定（OTDR）は、光ファイバの各種の特性
を計測するために用いられている。OTDRは、光導波路ファイバにレーザ光の短い
パルスを送信して、光源へ向けて後方散乱してくる光の微小な一部分を観測する
ことによって動作する。典型的なパルス幅は、0.5メートル（5ナノ秒）から、20
00メートル（20マイクロ秒）までの範囲である。
【０００４】 通常、かかる試験においては、ファイバは、「ピグテール」の如き、公知の比
較的短い長さのファイバ（例えば、１キロメータの長さのファイバ）によって、
OTDRに接続される。OTDRでは信頼できる情報を得ることの出来ないファイバの始
点の如きデッドゾーン（deadzone、非線形領域）を、このピグテールは、減じる
のである。更に、性能を向上させるためには、屈折率補償油がピグテールとファ
イバとの間の接続部に使用され得る。
較的短い長さのファイバ（例えば、１キロメータの長さのファイバ）によって、
OTDRに接続される。OTDRでは信頼できる情報を得ることの出来ないファイバの始
点の如きデッドゾーン（deadzone、非線形領域）を、このピグテールは、減じる
のである。更に、性能を向上させるためには、屈折率補償油がピグテールとファ
イバとの間の接続部に使用され得る。
【０００５】 典型的なOTDR図を図１に示す。dBで表される戻りパワーは、ｙ軸に沿ってプロ
ットされ、ファイバの距離は、ｘ軸に沿ってプロットされる。この図の多様な特
徴は、参照番号１から９によって識別される。ここで、番号１は、OTDRとピグテ
ールとの間の接合部で生じる反射を示す。番号２は、ピグテールから得られる軌
跡を示す。番号３は、当該試験におけるピグテールの終点位置、すなわちファイ
バの始点の位置を示す。番号４は、ピグテールとテストファイバとの間の接合に
よって生じる反射及びこれに関連するデッドゾーンを示す。番号５は、図の情報
が信頼できるデッドゾーン近傍端部（ファイバの始点）の後方の最初の位置を示
す。番号６は、ファイバの始点とファイバの物理的端部（ファイバの終点）との
間のファイバの軌跡を示す。番号７は、ファイバの終点を示す。番号８は、ファ
イバの端部で起こる反射を示す。番号９は、OTDR図の固有雑音レベルを示す。
ットされ、ファイバの距離は、ｘ軸に沿ってプロットされる。この図の多様な特
徴は、参照番号１から９によって識別される。ここで、番号１は、OTDRとピグテ
ールとの間の接合部で生じる反射を示す。番号２は、ピグテールから得られる軌
跡を示す。番号３は、当該試験におけるピグテールの終点位置、すなわちファイ
バの始点の位置を示す。番号４は、ピグテールとテストファイバとの間の接合に
よって生じる反射及びこれに関連するデッドゾーンを示す。番号５は、図の情報
が信頼できるデッドゾーン近傍端部（ファイバの始点）の後方の最初の位置を示
す。番号６は、ファイバの始点とファイバの物理的端部（ファイバの終点）との
間のファイバの軌跡を示す。番号７は、ファイバの終点を示す。番号８は、ファ
イバの端部で起こる反射を示す。番号９は、OTDR図の固有雑音レベルを示す。
【０００６】 OTDR図の周期パターンに関するいくつかの文献が刊行されている。例えば、19
95年1月24日のTIA 6.6.5定例会（Standards Meeting）において、ケーシ・シァ ア・オブ・フォトン・カイネティクス（Casey Shaar of Photon Kinetics）に「
凹凸を有するファイバ効果(Bumpty Fiber Effects)」と題するレポートが掲載さ
れている。このレポートでは、OTDR図のリプル状パターンを報告している。この
リプルは、偏波効果によって若しくはOTDR光源スペクトルによって生じると述べ
ている。
95年1月24日のTIA 6.6.5定例会（Standards Meeting）において、ケーシ・シァ ア・オブ・フォトン・カイネティクス（Casey Shaar of Photon Kinetics）に「
凹凸を有するファイバ効果(Bumpty Fiber Effects)」と題するレポートが掲載さ
れている。このレポートでは、OTDR図のリプル状パターンを報告している。この
リプルは、偏波効果によって若しくはOTDR光源スペクトルによって生じると述べ
ている。
【０００７】 このレポートのリプルは、本発明のものとは異なる。すなわち、それらは、本
発明の周期パターンよりも非常に短い周期（例えば、2から3キロメートルである
のに対して、200から300メートル）を有しており、波長（例えば、1310ナノメー
トルから1550ナノメートルまで）とともに大きく変化し、特に、ファイバの両端
部から観測したときに大きく変化するのである。さらに、この文献のリプルは、
生のOTDR図においてある「特徴」（周期間隔、大きさ、形）を有しているが、モ
ードフィールド直径（ＭＦＤ）の図において異なる特徴（リプルは、建設的にま
たは破壊的に加わり得る）を有している。対照的に、本発明における生のOTDR図
の周期は、ＭＦＤ図の位相と結合して、周期毎の振幅を増加させるが、周期間隔
及び形は不変である。
発明の周期パターンよりも非常に短い周期（例えば、2から3キロメートルである
のに対して、200から300メートル）を有しており、波長（例えば、1310ナノメー
トルから1550ナノメートルまで）とともに大きく変化し、特に、ファイバの両端
部から観測したときに大きく変化するのである。さらに、この文献のリプルは、
生のOTDR図においてある「特徴」（周期間隔、大きさ、形）を有しているが、モ
ードフィールド直径（ＭＦＤ）の図において異なる特徴（リプルは、建設的にま
たは破壊的に加わり得る）を有している。対照的に、本発明における生のOTDR図
の周期は、ＭＦＤ図の位相と結合して、周期毎の振幅を増加させるが、周期間隔
及び形は不変である。
【０００８】 ガーンハム（Garnham）氏の米国特許第5,518,516号では、プリフォームのレイ
ダウン工程の間に導入される螺旋形の隆起によって生じるとされるOTDR図のリプ
ルについて記載している。この特許では、この種のリプルを除去するためのプリ
フォームの製造方法を述べている。ブランクの全ての長さに亘って、おおむね延
在しているリプルについて、ガーンハム氏は述べているが、本発明の課題である
リプルは、ブランクの異なる部分で開始し且つ終了している。すなわち、ガーン
ハム氏の述べたタイプのリプルは、ＰＭＤの高いレベルに相関していないことが
判る。
ダウン工程の間に導入される螺旋形の隆起によって生じるとされるOTDR図のリプ
ルについて記載している。この特許では、この種のリプルを除去するためのプリ
フォームの製造方法を述べている。ブランクの全ての長さに亘って、おおむね延
在しているリプルについて、ガーンハム氏は述べているが、本発明の課題である
リプルは、ブランクの異なる部分で開始し且つ終了している。すなわち、ガーン
ハム氏の述べたタイプのリプルは、ＰＭＤの高いレベルに相関していないことが
判る。
【０００９】 本発明に関して、前述のフォトン・カイネティクス誌だけでなく、ガーンハム
特許も、OTDR図又はＭＦＤ図におけるリプルは、ＰＭＤの高いレベルを示すファ
イバの識別に使用し得ることの、いかなる示唆をも含まない点に注意することが
重要である。
特許も、OTDR図又はＭＦＤ図におけるリプルは、ＰＭＤの高いレベルを示すファ
イバの識別に使用し得ることの、いかなる示唆をも含まない点に注意することが
重要である。
【００１０】
上記を鑑みて、本発明の目的は、ＰＭＤの高いレベルを示す光ファイバを識別
するための改良された方法を提供することにある。更に詳細には、本発明の目的
は、この種のファイバを識別するための容易に使用することの出来る間接的な方
法を提供することである。
するための改良された方法を提供することにある。更に詳細には、本発明の目的
は、この種のファイバを識別するための容易に使用することの出来る間接的な方
法を提供することである。
【００１１】
上記及び他の目的を成し遂げるために、本発明は、光ファイバにおける偏波モ
ード分散の高いレベルを検出する方法を提供する。当該方法は、 a) OTDRを使用して光ファイバの第１の端部に光を照射するステップと、 b) ファイバからOTDRへ反射されて戻る光を検出して、ファイバの第１の端部
からファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、検出された反射光の振幅か
らなる第１群の値を生成するステップと、 c) OTDR（ステップ(a)において使用されるものと同じOTDR若しくは異なるOTD
R）を使用して光ファイバの第２の端部に光を照射するステップと、 d) ファイバからOTDRへ反射されて戻る光を検出して、ファイバの第２の端部
からファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、検出された反射光の振幅か
らなる第２群の値を生成するステップと、 e) 第１群の値及び第２群の値から、ファイバの長さ方向に沿ったファイバの
モードフィールド直径の変化を示す値である第３群の値を形成するステップと、 f) 第３群の値のファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、少なくとも
１つの所定の特徴を有するＰＭＤの高いレベルを示す周期パターンを検出するス
テップ、と、からなる。
ード分散の高いレベルを検出する方法を提供する。当該方法は、 a) OTDRを使用して光ファイバの第１の端部に光を照射するステップと、 b) ファイバからOTDRへ反射されて戻る光を検出して、ファイバの第１の端部
からファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、検出された反射光の振幅か
らなる第１群の値を生成するステップと、 c) OTDR（ステップ(a)において使用されるものと同じOTDR若しくは異なるOTD
R）を使用して光ファイバの第２の端部に光を照射するステップと、 d) ファイバからOTDRへ反射されて戻る光を検出して、ファイバの第２の端部
からファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、検出された反射光の振幅か
らなる第２群の値を生成するステップと、 e) 第１群の値及び第２群の値から、ファイバの長さ方向に沿ったファイバの
モードフィールド直径の変化を示す値である第３群の値を形成するステップと、 f) 第３群の値のファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、少なくとも
１つの所定の特徴を有するＰＭＤの高いレベルを示す周期パターンを検出するス
テップ、と、からなる。
【００１２】
本明細書に添付の図面は、本発明の好適な実施例を示すとともに、発明の詳細
な説明の記載とともに本発明の原理の説明を与える。言うまでもなく、図面及び
発明の詳細な説明の記載は、記述的なものであって、本発明に制限を与えるもの
ではないことを理解されるであろう。
な説明の記載とともに本発明の原理の説明を与える。言うまでもなく、図面及び
発明の詳細な説明の記載は、記述的なものであって、本発明に制限を与えるもの
ではないことを理解されるであろう。
【００１３】 以下の用語及び略手順は、本発明における好適な実施例に適合する。 (1) 後方散乱図：光導波路ファイバの一端部からOTDRによって計測した後方 散乱パワーの対数プロットである。これは、通常、一本のプロット線となる。前
述の第１群及び第２群の値は、後方散乱図としてプロットされ得る。 (2) 茶色の端部/緑色の端部：一方向性のOTDR測定が行われる特定の端部。緑
色の端部及び茶色の端部の用語は、上記及び特許請求の範囲においては、第１の
端部及び第２の端部に対応している。
述の第１群及び第２群の値は、後方散乱図としてプロットされ得る。 (2) 茶色の端部/緑色の端部：一方向性のOTDR測定が行われる特定の端部。緑
色の端部及び茶色の端部の用語は、上記及び特許請求の範囲においては、第１の
端部及び第２の端部に対応している。
【００１４】 (3) 双方向性反転：茶色の端部から計測したとき、図は、両方の位置で反転 して、緑の端部からの図と一列の値に反転される。位置の反転は、実際のファイ
バの始点及び終点の識別、ピグテール及び端部反射の除去及び茶色端部図とのオ
フセット値の加算を必要とする。端部の識別は、ピグテールスプライス及びファ
イバ端部での反射を用いて行い得る。OTDR図の較正は、反射タイプの不連続性を
有するファイバを使用して行うことができる。双方向性反転は、高いＰＭＤファ
イバを識別するために使用される第３群の値を得る際に実行される。
バの始点及び終点の識別、ピグテール及び端部反射の除去及び茶色端部図とのオ
フセット値の加算を必要とする。端部の識別は、ピグテールスプライス及びファ
イバ端部での反射を用いて行い得る。OTDR図の較正は、反射タイプの不連続性を
有するファイバを使用して行うことができる。双方向性反転は、高いＰＭＤファ
イバを識別するために使用される第３群の値を得る際に実行される。
【００１５】 (4) 差分図：茶色の端部図が双方向反転された後の茶色の端部及び緑色の端 部の図の間の差である。茶色の端部図が方向だけでなく、値も反転されるならば
、差分図は単に茶色の端部と緑色の端部図を加えることによって得ることができ
る。差分図は、第３群の値の好ましい形態を構成する。 (5)ＭＦＤ変化プロット：所望とする場合、差分図は、以下の方程式を使用し てＭＦＤ変化プロットに変換することができる。
、差分図は単に茶色の端部と緑色の端部図を加えることによって得ることができ
る。差分図は、第３群の値の好ましい形態を構成する。 (5)ＭＦＤ変化プロット：所望とする場合、差分図は、以下の方程式を使用し てＭＦＤ変化プロットに変換することができる。
【００１６】
【数１】 ここで、ｘはファイバに沿った距離、ＭＦＤ(0)はファイバの端部（x=0）でのモ
ードフィールド直径の計測値、y(x)は差分図である。ＭＦＤ変化プロットは、所
望の場合、第３群の値として使用することが出来る。 本発明によれば、これらの差分図において、周期パターンを示すＰＭＤの高い
レベルを有するファイバを見出した。図２及び３は、この効果を示す。ここで、
図２は、ＰＭＤの低いレベルを示す５つのファイバの差分図を示す。一方、図３
は、ＰＭＤの高いレベルを示す５つのファイバを示す。これらの図を比較すると
、明らかに、高いＰＭＤファイバにおいて、周期パターンを示すことがわかる。
ードフィールド直径の計測値、y(x)は差分図である。ＭＦＤ変化プロットは、所
望の場合、第３群の値として使用することが出来る。 本発明によれば、これらの差分図において、周期パターンを示すＰＭＤの高い
レベルを有するファイバを見出した。図２及び３は、この効果を示す。ここで、
図２は、ＰＭＤの低いレベルを示す５つのファイバの差分図を示す。一方、図３
は、ＰＭＤの高いレベルを示す５つのファイバを示す。これらの図を比較すると
、明らかに、高いＰＭＤファイバにおいて、周期パターンを示すことがわかる。
【００１７】 特に、周期パターンの間隔の決定の如き、周期パターンの間隔の定量化は、図
４に示される手順によって、好ましくは実行される。 図４Ａは、最初の生データ、詳細には、OTDR測定によって得られた差分図を示
す。この図の生データは、1,238の差分図値（0...last）からなり、ファイバの 長さ方向に沿って、0.0102キロメートル毎のデータポイント間の間隔（δ）を有
する。
４に示される手順によって、好ましくは実行される。 図４Ａは、最初の生データ、詳細には、OTDR測定によって得られた差分図を示
す。この図の生データは、1,238の差分図値（0...last）からなり、ファイバの 長さ方向に沿って、0.0102キロメートル毎のデータポイント間の間隔（δ）を有
する。
【００１８】 定量化法における第１のステップとして、生データは、例えば、ノイズを減じ
る9-タップボックスカーフィルタ（9-tap boxcar filter）を使用して、好まし くはスムージングされる。図４Ｂは、図４Ａにこのようなフィルタを加えた結果
を示す。 傾斜データは、このようにしてスムージングされたデータから得られる。決定
された傾斜値（"ym"値）に対する適当な"window"は、例えば、100のデータ・ポ イント、すなわち、δ＝0.0102キロメートルでは約1キロメートルである。 半サイクル計算は、1/2サイクルから次までの遷移点を識別する閾値を用いて 、図４Ｃの傾斜データを換算する。図４Ｄは、遷移点で第１のカットを得るため
に、図４Ｃのデータに以下の方程式を適用した結果を示す。ここで閾値（"thres
h"）は、0.02dB/kmに選択されている。
る9-タップボックスカーフィルタ（9-tap boxcar filter）を使用して、好まし くはスムージングされる。図４Ｂは、図４Ａにこのようなフィルタを加えた結果
を示す。 傾斜データは、このようにしてスムージングされたデータから得られる。決定
された傾斜値（"ym"値）に対する適当な"window"は、例えば、100のデータ・ポ イント、すなわち、δ＝0.0102キロメートルでは約1キロメートルである。 半サイクル計算は、1/2サイクルから次までの遷移点を識別する閾値を用いて 、図４Ｃの傾斜データを換算する。図４Ｄは、遷移点で第１のカットを得るため
に、図４Ｃのデータに以下の方程式を適用した結果を示す。ここで閾値（"thres
h"）は、0.02dB/kmに選択されている。
【００１９】
【数２】 ここで、「if（基準a,b）」は、基準が満たされていれば、値「a」を有し、満
たされなければ値「b」を有する。 遷移点の識別を完成させるために、以下の方程式が図４Ｄのデータに適用され
て、図４Ｅのデータを生成する。
たされなければ値「b」を有する。 遷移点の識別を完成させるために、以下の方程式が図４Ｄのデータに適用され
て、図４Ｅのデータを生成する。
【００２０】
【数３】 半サイクル計算は、以下の手順を用いて、図４Ｅのデータに容易に実行される
。ここで変数「level」は、半サイクルの番号に等しい。
。ここで変数「level」は、半サイクルの番号に等しい。
【００２１】
【数４】 図４Ｅのデータにおいて、この手順は、7回の半サイクル（level = 7)を計算 している。定量化における最終的なステップとして、差分図の周期変化の間隔（
period値）は、データポイントの番号（last値）、データポイントの間の間隔（
δ値）及び半サイクルの数（level値）を用いて、以下の如く計算される。
period値）は、データポイントの番号（last値）、データポイントの間の間隔（
δ値）及び半サイクルの数（level値）を用いて、以下の如く計算される。
【００２２】
【数５】 図４のデータにおいて、計算された周期は、3.605キロメートルであった。
【００２３】 図４を得るために用いられる特定の”window”及び”threshold”の値は、図 示のためだけに用いられるものである。より一般的には、図４に示される以外の
公知の技術である各種の定量化手段が、周期挙動に対して差分図（若しくは他の
ＭＦＤを表すデータ）を分析するために使用し得る。例えば、傾斜値（例えば|y
m|値）は、実験的に得られ、十分な変化が差分図にあるか確認するた閾値が差分
図に適用される（slope threshold）。また、ＭＦＤ値は実験的に得られ、そし て、最小のＭＦＤ差（すなわち、ファイバの最大ＭＦＤ値と最小ＭＦＤ値との差
）は、周期挙動解析のための前提条件として用いられ得る。
公知の技術である各種の定量化手段が、周期挙動に対して差分図（若しくは他の
ＭＦＤを表すデータ）を分析するために使用し得る。例えば、傾斜値（例えば|y
m|値）は、実験的に得られ、十分な変化が差分図にあるか確認するた閾値が差分
図に適用される（slope threshold）。また、ＭＦＤ値は実験的に得られ、そし て、最小のＭＦＤ差（すなわち、ファイバの最大ＭＦＤ値と最小ＭＦＤ値との差
）は、周期挙動解析のための前提条件として用いられ得る。
【００２４】 実行された周期パターンの定量化は、ＰＭＤの高いレベルを有するファイバを
識別して、品質管理工程を確定するために使用され得る。本目的のために使用さ
れ得るパラメータは、周期パターンの間隔、パターンの最大傾斜、パターンの最
小傾斜及びパターンの最大ピークとピークの差である。これらのパラメータの組
合せは、許容されない製品を識別する際に使用され得る。
識別して、品質管理工程を確定するために使用され得る。本目的のために使用さ
れ得るパラメータは、周期パターンの間隔、パターンの最大傾斜、パターンの最
小傾斜及びパターンの最大ピークとピークの差である。これらのパラメータの組
合せは、許容されない製品を識別する際に使用され得る。
【００２５】 例えば、以下の基準は、許容できるＰＭＤレベルを有するファイバ（例えば、
図２に示されるタイプの差分図を有するファイバ）から、許容できないＰＭＤレ
ベルのファイバ（例えば、図３に示されるタイプの差分図を有するファイバ）を
区別するのに適していると判る。0.02dB/kmの閾値を使用して、図４のステップ によって決定される周期が、1.5キロメートルから10キロメートルの範囲内であ るならば、このファイバは拒絶される。本基準を適用する際に、ファイバは、0.
025dB/kmより大きい|ym|値及び少なくとも0.04ミクロンのＭＦＤ差分値を有する
と最初に決定される。
図２に示されるタイプの差分図を有するファイバ）から、許容できないＰＭＤレ
ベルのファイバ（例えば、図３に示されるタイプの差分図を有するファイバ）を
区別するのに適していると判る。0.02dB/kmの閾値を使用して、図４のステップ によって決定される周期が、1.5キロメートルから10キロメートルの範囲内であ るならば、このファイバは拒絶される。本基準を適用する際に、ファイバは、0.
025dB/kmより大きい|ym|値及び少なくとも0.04ミクロンのＭＦＤ差分値を有する
と最初に決定される。
【００２６】 他の定量的な基準は、当業者であれば、本開示に基づいて、特定のファイバ毎
に決めることができる。一般に、この種の基準は、各種のファイバのＰＭＤ値を
計測して、さらにそれらのファイバの差分図の定量的な基準を計測して、ＰＭＤ
値を定量的な基準に関連させることによって決められる。 上記したように、データはファイバの比較的短い長さ、例えば約１キロメート
ルといったファイバから出力される。比較的小さい輸送スプール（shipping spo
ol）上へ巻かれた後に、この測定は行われる。この巻き取りは、より大きなバル
クスプール若しくは線引き装置から直接行われる。ある場合、周期間隔は、大き
いため、ファイバの短い長さでは明瞭にならない。このような場合、全てのガラ
ス・ブランクから線引きされるファイバにおいて、さらに長い長さを用いて引き
出されるデータからＭＦＤ図を作成して、このデータから周期を決定してもよい
。
に決めることができる。一般に、この種の基準は、各種のファイバのＰＭＤ値を
計測して、さらにそれらのファイバの差分図の定量的な基準を計測して、ＰＭＤ
値を定量的な基準に関連させることによって決められる。 上記したように、データはファイバの比較的短い長さ、例えば約１キロメート
ルといったファイバから出力される。比較的小さい輸送スプール（shipping spo
ol）上へ巻かれた後に、この測定は行われる。この巻き取りは、より大きなバル
クスプール若しくは線引き装置から直接行われる。ある場合、周期間隔は、大き
いため、ファイバの短い長さでは明瞭にならない。このような場合、全てのガラ
ス・ブランクから線引きされるファイバにおいて、さらに長い長さを用いて引き
出されるデータからＭＦＤ図を作成して、このデータから周期を決定してもよい
。
【００２７】 このような測定を行う１つの方法としては、OTDRを用いたシングルブランクか
ら個々にファイバの小さなリールを測定して、ファイバの個々のリールについて
ＭＦＤ図を生成することである。全てのブランクがこのような方法で計測された
あと、ファイバの各リールからのデータの追加の処理が、データを入力したオフ
ラインのコンピュータによって実行され、全ブランクについて１つのＭＦＤ図を
表す値の第４群の値を生成する。周期の決定は、この全ブランク地図及びブラン
ク領域、すなわちファイバのいくつかのリール分について行って、周期的な挙動
が識別されることを含む。
ら個々にファイバの小さなリールを測定して、ファイバの個々のリールについて
ＭＦＤ図を生成することである。全てのブランクがこのような方法で計測された
あと、ファイバの各リールからのデータの追加の処理が、データを入力したオフ
ラインのコンピュータによって実行され、全ブランクについて１つのＭＦＤ図を
表す値の第４群の値を生成する。周期の決定は、この全ブランク地図及びブラン
ク領域、すなわちファイバのいくつかのリール分について行って、周期的な挙動
が識別されることを含む。
【００２８】 周期パターンは、ＰＭＤ特性を必ずしも決定的に推測し得るものではないこと
に留意する必要がある。例えば、あるファイバは、周期的に見えるが、低いＰＭ
Ｄ値を有し得る。例えば、前述のガーンハム氏の特許に記載されているタイプの
リプルは、高いＰＭＤレベルでないが、周期パターンを有するファイバである。
作用については、いかなる特定の理論によっても拘束されるものではないが、こ
れは、製品のタイプ及び製造設備に依存すると考えられている（例えば、ある炉
のタイプは、他よりも周期図と高いＰＭＤとの間に良好な相互関係を有する）。
加えて、高いＰＭＤの全ての例における根本的な原因は、公知ではない。これら
の原因の幾つかは、差分図の均一性（ＭＦＤ図の一様性）に関連するものではな
い。故に、この種の図における周期パターンを捜すことによっては識別できない
。本開示は、当業者であれば、周期パターンがＰＭＤレベルを予測させる場合で
あっても、また、させない場合であっても識別させるのである。
に留意する必要がある。例えば、あるファイバは、周期的に見えるが、低いＰＭ
Ｄ値を有し得る。例えば、前述のガーンハム氏の特許に記載されているタイプの
リプルは、高いＰＭＤレベルでないが、周期パターンを有するファイバである。
作用については、いかなる特定の理論によっても拘束されるものではないが、こ
れは、製品のタイプ及び製造設備に依存すると考えられている（例えば、ある炉
のタイプは、他よりも周期図と高いＰＭＤとの間に良好な相互関係を有する）。
加えて、高いＰＭＤの全ての例における根本的な原因は、公知ではない。これら
の原因の幾つかは、差分図の均一性（ＭＦＤ図の一様性）に関連するものではな
い。故に、この種の図における周期パターンを捜すことによっては識別できない
。本開示は、当業者であれば、周期パターンがＰＭＤレベルを予測させる場合で
あっても、また、させない場合であっても識別させるのである。
【００２９】 ここで記載されている数値演算は、各種コンピュータ及びソフトウェアを使用
して実行され得る。例えば、これらの動作は、マサチューセッツ州ケンブリッジ
のマス・ソフト（MathSoft）社から市販されているマス・キャド（MATHCAD）及 びプログラム製造業者の詳細に従ってプログラムを実行することの可能なコンピ
ュータを使用して行うことができる。
して実行され得る。例えば、これらの動作は、マサチューセッツ州ケンブリッジ
のマス・ソフト（MathSoft）社から市販されているマス・キャド（MATHCAD）及 びプログラム製造業者の詳細に従ってプログラムを実行することの可能なコンピ
ュータを使用して行うことができる。
【００３０】 本発明の好適な及び他の実施例を前述したが、更なる実施例は当業者によって
、以下の請求項に記載の本発明の範囲から見出され得る。
、以下の請求項に記載の本発明の範囲から見出され得る。
【図１】 OTDRによって生じた後方散乱を示す図である。
【図２】 ＰＭＤの低いレベルを有するファイバの差分を示す図である。
【図３】 ＰＭＤの高いレベルを有するファイバの差分を示す図である。
【図４Ａ】 ＰＭＤの高いレベルを有するファイバの差分図における周期的
な性質を定量化するための手順を示す図である。
な性質を定量化するための手順を示す図である。
【図４Ｂ】 ＰＭＤの高いレベルを有するファイバの差分図における周期的
な性質を定量化するための手順を示す図である。
な性質を定量化するための手順を示す図である。
【図４Ｃ】 ＰＭＤの高いレベルを有するファイバの差分図における周期的
な性質を定量化するための手順を示す図である。
な性質を定量化するための手順を示す図である。
【図４Ｄ】 ＰＭＤの高いレベルを有するファイバの差分図における周期的
な性質を定量化するための手順を示す図である。ここで、実線はytj値、点線はy
mj値である。
な性質を定量化するための手順を示す図である。ここで、実線はytj値、点線はy
mj値である。
【図４Ｅ】 ＰＭＤの高いレベルを有するファイバの差分図における周期的
な性質を定量化するための手順を示す図である。ここで、実線はytj値、点線はp
revj値である。
な性質を定量化するための手順を示す図である。ここで、実線はytj値、点線はp
revj値である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月１８日（２０００．２．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＬ，ＡＭ，Ａ Ｔ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ， ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＷ
Claims (8)
- 【請求項１】 光ファイバの偏波モード分散の高いレベルを検出する方法で あって、 a) 光学的時間領域反射率計（OTDR）を使用して光ファイバの第１の端部に光
を照射するステップと、 b) ファイバからOTDRへ反射されて戻る光を検出して、ファイバの前記第１の
端部からファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、検出された反射光の振
幅からなる第１群の値を生成するステップと、 c) OTDRを使用して光ファイバの第２の端部に光を照射するステップと、 d) ファイバからOTDRへ反射されて戻る光を検出して、ファイバの前記第２の
端部からファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、検出された反射光の振
幅からなる第２群の値を生成するステップと、 e) 前記第１群の値及び前記第２群の値から、ファイバの長さ方向に沿ったフ
ァイバのモードフィールド直径の変化を示す値である第３群の値を形成するステ
ップと、 f) 前記第３群の値のファイバの長さ方向に沿った距離の関数として、少なく
とも１つの所定の特徴を有するＰＭＤの高いレベルを示す周期パターンを検出す
るステップと、 からなることを特徴とする光ファイバの偏波モード分散の高いレベルを検出す
る方法。 - 【請求項２】 前記ステップe）における前記第３群の値は、前記第１群の 値と前記第２群の値の間の差であることを特徴とする請求項１記載の方法。
- 【請求項３】 前記第３群の値は、前記第１群の値と前記第２群の値の間の
差から得られるモードフィールド直径の値によって構成されることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記ステップf）は、 i) 前記第３群の値をスムージングするステップと、 ii) スムージングした前記第３群の値を傾斜値に変換するステップと、 iii) 傾斜値の周期数を数えるステップと、 からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
- 【請求項５】 前記少なくとも１つの所定の特徴は、前記第３群の値の周期
間隔、前記第３群の値の最大の傾斜値、前記第３群の値の最小の傾斜値、前記第
３群の値の最大ピークとピークの差の値及び前述の値の２つ以上の組合せ値、か
らなる群から選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記少なくとも１つの所定の特徴は、前記第３群の値の周期
間隔であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 ステップ(a)から(e)は、単一のブランクから線引きされるフ
ァイバの少なくとも２以上の個々の長さにおいて実行されることを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項８】 ファイバの前記個々の長さにおける各前記第１群の値、前記
第２群の値及び前記第３群の値は、接続されて、ファイバの総長さに沿ったファ
イバのモードフィールド直径の変化を示す第４群の値を形成することを特徴とす
る請求項７記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5567797P | 1997-08-18 | 1997-08-18 | |
| US60/055,677 | 1997-08-18 | ||
| PCT/US1998/016920 WO1999009397A1 (en) | 1997-08-18 | 1998-08-14 | Methods for identifying optical fibers which exhibit elevated levels of polarization mode dispersion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001516021A true JP2001516021A (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=21999461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000510013A Pending JP2001516021A (ja) | 1997-08-18 | 1998-08-14 | 偏波モード分散の高いレベルを示す光ファイバの識別方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5966207A (ja) |
| EP (1) | EP1005637B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001516021A (ja) |
| KR (1) | KR20010023019A (ja) |
| CN (1) | CN1265193A (ja) |
| AT (1) | ATE241805T1 (ja) |
| AU (1) | AU730983B2 (ja) |
| BR (1) | BR9811174A (ja) |
| CA (1) | CA2297330A1 (ja) |
| DE (1) | DE69815112D1 (ja) |
| ID (1) | ID24204A (ja) |
| WO (1) | WO1999009397A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004010098A1 (ja) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Fujikura Ltd. | 光ファイバの偏波モード分散の測定方法及びその測定装置 |
| JP2006505791A (ja) * | 2002-11-05 | 2006-02-16 | コーニング インコーポレイテッド | 偏光光学時間領域反射率測定を用いたファイバｐｍｄの評価方法 |
| JP2022073128A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | アンリツ株式会社 | Ｏｔｄｒ測定装置およびｏｔｄｒの測定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164469B1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-16 | Corning Incorporated | Method of evaluating fiber PMD using composite POTDR trace |
| US7190442B1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-13 | Corning Incorporated | Method of evaluating fiber PMD using POTDR trace |
| US9829429B2 (en) | 2005-09-29 | 2017-11-28 | Exfo Inc | Determining a polarization-related characteristic of an optical link |
| US20100073667A1 (en) * | 2007-03-28 | 2010-03-25 | Normand Cyr | Method and Apparatus for Determining Differential Group Delay and Polarization Mode Dispersion |
| US9134197B2 (en) * | 2013-01-15 | 2015-09-15 | Exfo Inc. | Bi-directional multi-pulsewidth optical time-domain reflectometer |
| EP3758256B1 (en) * | 2019-06-07 | 2021-12-08 | EXFO Inc. | Duplicate otdr measurement detection |
| CN113834631B (zh) * | 2020-06-23 | 2023-03-03 | 华为技术有限公司 | 一种光纤测量方法、系统及装置 |
| US11650128B2 (en) | 2020-06-30 | 2023-05-16 | Exfo Inc. | Optical fiber recognition using backscattering pattern |
| US11879802B2 (en) | 2020-10-22 | 2024-01-23 | Exfo Inc. | Testing optical fiber link continuity using OTDR backscattering patterns |
| US11885707B2 (en) * | 2021-11-17 | 2024-01-30 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Fiber span characterization utilizing paired optical time domain reflectometers |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8519086D0 (en) * | 1985-07-29 | 1985-09-04 | Gen Electric Co Plc | Coaxial couplers |
| GB8519608D0 (en) * | 1985-08-05 | 1985-09-11 | Gen Electric Co Plc | Interferometers |
| US4838690A (en) * | 1988-04-12 | 1989-06-13 | Sumitomo Electric Fiber Optics Corporation | Simultaneous bi-directional optical time domain reflectometry method |
| JP2589345B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1997-03-12 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバの特性評価方法および装置 |
| US5479251A (en) * | 1993-12-30 | 1995-12-26 | Corning Incorporated | Methods for determining optical properties of optical waveguide fibers using an optical time domain reflectometer |
| GB2286199B (en) * | 1994-01-27 | 1997-06-11 | Pirelli General Plc | A method of forming an optical fibre preform |
| US5412745A (en) * | 1994-05-05 | 1995-05-02 | Corning Incorporated | Fiber optic coupler exhibiting low nonadiabatic loss |
-
1998
- 1998-08-13 US US09/133,752 patent/US5966207A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-14 AU AU89075/98A patent/AU730983B2/en not_active Ceased
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- 1998-08-14 EP EP98940900A patent/EP1005637B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-14 BR BR9811174-4A patent/BR9811174A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-08-14 AT AT98940900T patent/ATE241805T1/de not_active IP Right Cessation
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- 1998-08-14 CN CN98807485A patent/CN1265193A/zh active Pending
- 1998-08-14 DE DE69815112T patent/DE69815112D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-14 JP JP2000510013A patent/JP2001516021A/ja active Pending
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