JP2002195914A - 偏波保存光ファイバ−の検査方法及びコネクタ−付き偏波保存光ファイバ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、コネクタ−における結合の不具合を
検査することができる偏波保存光ファイバ−の検査方法
を提供することを目的としている。 【解決手段】偏波保存光ファイバ−の検査方法は、両端
にコネクタ−１ａ、１ｂを備えたコネクタ−付き偏波保
存光ファイバ−１の一方のコネクタ−１ａに偏光方位角
を任意に可変できる偏光方位角可変手段２ａを設けて一
方のコネクタ−１ａの複屈折体の偏光特性を補償して、
コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−１の他方のコネク
タ−１ｂの第１の消光比を測定し、コネクタ−付き偏波
保存光ファイバ−１の他方のコネクタ−１ｂに偏光方位
角を任意に可変できる偏光方位角可変手段２ｂを設けて
他方のコネクタ−１ｂの複屈折体の偏光特性を補償し
て、コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−１の一方のコ
ネクタ−１ｂの第２の消光比を測定し、前記第１の消光
比と前記第２の消光比を比較するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏波保存光ファイバ
−の検査方法及びコネクタ−付き偏波保存光ファイバ−
に係り、特に、コネクタ−における結合の不具合の検査
方法及びコネクタ−における結合の不具合を補償するこ
とができるコネクタ−付き偏波保存光ファイバ−に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、単一の直線偏光波をそのモ−
ドを変更することなく伝搬できる光ファイバ−、所謂
「偏波保存光ファイバー」の素線は、消光比が４５ｄＢ
以上あるといわれており、この素線にフェルールやコネ
クターなどの端末をつけた場合、該端末に機械的応力が
生じるため、偏波保存光ファイバーの消光比は２０ｄＢ
〜４０ｄＢに低下する。従来、偏波保存光ファイバーの
端末付け生産ラインにおいては、消光比を測定し、測定
された消光比の結果から、生産した製品の良否の判定及
び消光比の低下やバラツキの原因を解明している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏波保
存光ファイバーの消光比の測定は、入射側と出射側の両
端末の影響をうけた消光比を計測しているため、消光比
を低下させる原因が入射端なのか、出射端なのか、ある
いは両端の相乗効果なのかを判断することができないと
いう問題点があった。そのため、生産ライン最後の検査
工程で規格外になった偏波保存光ファイバーは、消光比
の修正や再加工による調整を行うことができないため、
生産歩留まり向上を阻害している要因となっていた。本
発明は、前記した問題点を除去するようにした偏波保存
光ファイバ−の検査方法及び波長板による消光比を改善
したコネクタ−付き偏波保存光ファイバ−を提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ための請求項１記載の偏波保存光ファイバ−の検査方法
は、両端にコネクタ−を備えたコネクタ−付き偏波保存
光ファイバ−の一方のコネクタ−に偏光方位角を任意に
可変できる偏光方位角可変手段を設けて前記一方のコネ
クタ−の複屈折体の偏光特性を補償して、前記コネクタ
−付き偏波保存光ファイバ−の他方のコネクタ−の第１
の消光比を測定し、前記コネクタ−付き偏波保存光ファ
イバ−の他方のコネクタ−に偏光方位角を任意に可変で
きる偏光方位角可変手段を設けて前記他方のコネクタ−
の複屈折体の偏光特性を補償して、前記コネクタ−付き
偏波保存光ファイバ−の一方のコネクタ−の第２の消光
比を測定し、前記第１の消光比と前記第２の消光比を比
較するものである。

【０００５】また、請求項２記載のコネクタ−付き偏波
保存光ファイバ−は、コネクタ−を備えたコネクタ−付
き偏波保存光ファイバ−の端部に消光比が大きくなるよ
うに偏光方位角を調整した波長板が設けられている。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１乃至図２において、１は偏波保存光ファイ
バ−で、偏波保存光ファイバ−１は、両端にコネクタ−
１ａ、１ｂを備えている。２ａ、２ｂは、説明を後述す
るが、偏波保存光ファイバ−１を検査する際、使用する
偏光方位角を任意に可変できる偏光方位角可変手段で、
より具体的には、例えば、１／４波長板（又は１／２波
長板）である。偏光方位角可変手段２ａは、偏波保存光
ファイバ−１のコネクタ−１ａの側に、偏光方位角可変
手段２ｂは、偏波保存光ファイバ−１のコネクタ−１ｂ
の側に、それぞれ設けられている。

【０００７】偏波保存光ファイバ−１の先端にコネクタ
ー１ａ、１ｂ付けによる端末加工を施した場合、端末加
工部の近傍では、偏波保存光ファイバ−１が端末加工の
機械的応力を受けて、任意の位相差と任意の位相軸方向
の複屈折が生じる。なお、端末が加工された偏波保存光
ファイバ−１の消光比は、偏波保存光ファイバ−１の素
線の消光比（偏波クロストーク）よりも、その端末加工
部による消光比（偏波クロストーク）の影響の方が支配
的である。

【０００８】端末加工が施された偏波保存光ファイバ−
１の消光比は、端末による機械的応力を考えない偏波保
存光ファイバ−１の場合と異なる。即ち、偏波保存光フ
ァイバ−１に入射された直線偏光は、コネクター１ａ
（端末加工部）の複屈折で楕円偏光に変換される。楕円
偏光は偏波保存光ファイバ−１の応力付与軸（テンショ
ン）と応力付与軸（コンプレッション）に分離され、各
々、独立した直線偏光で偏波保存光ファイバ−１内を伝
搬する。

【０００９】偏波保存光ファイバ−１のコネクター１ｂ
（反対端末部）に到達するときには、２つの軸の直線偏
光は被測定偏波保存光ファイバ−１の偏波軸位相差によ
りコヒーレンシが失われているため、偏光合成されず、
直線偏光の主成分と非偏光成分が合わさった状態にな
る。さらに出射側のコネクター１ｂ（端末加工部）の複
屈折により、直線偏光は楕円偏光に変換される。偏波保
存光ファイバ−１のコネクター１ｂ（端末部）から出射
される光は、出射側の要因による楕円偏光成分と、入射
側の要因による非偏光成分との合成された状態になる。
このため、偏波保存光ファイバ−１の消光比を計測する
場合、楕円偏光成分と非偏光成分を分離して観測する、
つまり、偏波保存光ファイバ−１に入射端（コネクター
１ａ）の機械的応力によって生じた入射光の直線偏光以
外の成分（偏光クロストーク成分）は非偏光成分とし
て、また、出射端（コネクター１ｂ）の機械的応力によ
って生じた偏光クロストーク成分は楕円偏光成分として
観察されることで、入射側のコネクター１ａ（端末加
工）の消光比と、出射側のコネクター１ｂ（端末側）の
消光比を分離して測定することができる。

【００１０】また、偏波保存光ファイバ−１の端末加工
による複屈折を偏光方位角可変手段２ａ（又は、偏光方
位角可変手段２ｂ）により位相補償することで、端末の
片端または、両端の偏光特性を相殺し、補償した反対側
の端末または、偏波保存光ファイバ−１の素線自体の消
光比を測定することができる。このとき、端末の位相補
償は、１／４波長板に代表される位相差体の位相差と位
相軸方位角度を調整する方法、ファイバーまたは偏波保
存ファイバーに機械的応力を加えて、その加え方を調整
する方法がある。

【００１１】入射側のコネクター１ａ（入射側の端末加
工部）の位相補償は、偏光方位角可変手段２ａにより偏
光方位角が偏波保存光ファイバ−１の応力付与軸に一致
した直線偏光となるように調整される。これは、消光比
測定装置で出射光の消光比の最小になるように調整する
ことで達成される。出射側に複屈折体があっても、入射
側による非偏光成分は出射側による楕円偏光成分で変化
されることが無く、楕円偏光成分に非偏光成分が加算さ
れるだけなので、入射側の位相補償の調整は達成され
る。偏波保存光ファイバ−１の応力付与軸を伝搬する光
は、直線偏光と偏波保存光ファイバ−１の偏波クロスト
ーク成分、および、入射側の位相補償の残差が含まれて
いる。出射側のコネクター１ｂ（出射側の端末加工部）
に偏波保存光ファイバ−１を伝搬した直線偏光が入射す
ると、端末加工部の複屈折によって、楕円偏光に変換さ
れる。さらに、出射側の位相補償は、偏光方位角可変手
段２ｂにより出射された楕円偏光を直線偏光に戻すよう
に調整する。この場合も、消光比測定装置で出射光の消
光比が最小になるように調整することで達成される。

【００１２】出射端で位相補償されて出謝した光は、偏
波保存光ファイバ−１の偏波クロストーク成分と、入射
側の位相補償残差、出射側の位相補償残差に対する直線
偏光の比を持った消光比として現れる。入射側の位相補
償残差と出射側の位相補償残差を十分小さくすること
で、両端末の複屈折の影響を取り除いた偏波保存光ファ
イバ−１の偏波クロストーク成分を、消光比測定装置
（図示せず）で測定することができる。即ち、偏波保存
光ファイバ−１の消光比（偏波クロストーク）を測定す
る方法は、直線偏光の光を偏波保存光ファイバ−１に入
射させ、偏波保存光ファイバ−１から出射した光の偏光
状態を測定する。このとき偏光方位角可変手段２ａによ
り入射光の直線偏光の偏光方位角を変化させて行くと、
偏波保存光ファイバ−１から出射した光の偏光状態は変
化し、消光比が最大（最も直線偏光に近づく偏光状態）
になる角度が見つかる。このときの最大消光比を偏波保
存光ファイバ−１の偏波クロストーク（消光比）とし
て、偏波保存光ファイバ−１の性能評価に使用する。こ
のように、両端にコネクタ−を備えたコネクタ−付き偏
波保存光ファイバ−１の一方のコネクタ−１ａに偏光方
位角を任意に可変できる偏光方位角可変手段２ａを設け
て一方のコネクタ−１ａの複屈折体の偏光特性を補償し
て、第１の消光比を測定して、コネクタ−付き偏波保存
光ファイバ−１の他方のコネクタ−１ｂの性能を検査す
る。次に、一方のコネクタ−１ａに設けた偏光方位角可
変手段２ａを取り除き、コネクタ−付き偏波保存光ファ
イバ−１の他方のコネクタ−１ｂに偏光方位角を任意に
可変できる偏光方位角可変手段２ｂを設けて他方のコネ
クタ−１ｂの複屈折体の偏光特性を補償して、第２の消
光比を測定して、コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−
１の一方のコネクタ−１ａの性能を検査し、第１の消光
比と第２の消光比を比較し、消光比を低下させる原因が
コネクタ−１ａ（入射端）なのか、コネクタ−１ｂ（出
射端）かを識別することができる。

【００１３】また、測定された偏波保存光ファイバ−１
を位相補償された状態を保持［保持は、例えば、図３乃
至図５に示すように、偏波保存光ファイバ−１の端部に
消光比が大きくなるように偏光方位角を調整した波長板
２ａ、２ｂを接着剤（光学用接着剤）で接着して固定す
る。10は、光ファイバ−素線である。］し、直線偏光の
伝搬と高い消光比が必要とされる用途に使用される（フ
ァイバージャイロ、ファイバーアンプ、高速ＯＥ変調デ
バイス、ｅｔｃ．）。つまり、偏波保存光ファイバ−１
の入射側のコネクター１ａにあっては、コネクター１ａ
の複屈折体の偏光特性を波長板２ａの回動位置の調整に
より直線偏光に、偏波保存光ファイバ−１の出射側のコ
ネクター１ｂにあっては、コネクター１ｂの複屈折体の
偏光特性を波長板２ｂの回動位置の調整により直線偏光
に、それぞれ補償しようとするものである。

【００１４】なお、上述したように、偏波保存光ファイ
バ−１端末の片側の消光比を測定したい場合は、測定す
る端末と反対側の端末を位相補償することで達成する。
しかし、この場合、注意しなければならないのは、偏波
保存光ファイバ−１の入射と出射を入れ替えると、測定
された端末の消光比は同一端でも異なった結果が現れる
ことである。これは、偏波保存光ファイバ−１から出射
する時は常に、出射側のコネクター１ｂ（出射側の端末
加工部）に入射する直線偏光の偏光方位と、端末加工部
の複屈折軸の関係は決まっているが、この端末が入射側
になると、入射する直線偏光の偏光方位は、端末加工部
の複屈折によって生じる楕円偏光の長軸が、偏波保存光
ファイバ−１の応力付与軸に一致するように調整され
る。複屈折は同じであっても、入射する直線偏光の偏光
方位角の差によって楕円率に差が生じ、結果として消光
比が異なって現われる。

【００１５】（コヒーレンシの高い光源を使った消光比
測定方法）いままで、光源にコヒーレンシの低い光源
（被測定偏波保存光ファイバ−１の偏波軸位相差よりも
光源のコヒーレント長が短くなる光源）を用いた場合の
現象を説明してきたが、光通信に使用される光源はコヒ
ーレント長が被測定偏波保存光ファイバ−１の偏波軸位
相差より長い場合が多い。コヒーレンシの高い光源を使
った場合、入射された直線偏光が偏波保存光ファイバ−
１の２つの応力付与軸に分離され、各々、独立して直線
偏光で偏波保存光ファイバ−１内を伝搬して、偏波保存
光ファイバ−１から出射されるときに、２つの軸の直線
偏光はコヒーレンシが失われておらず、偏光合成された
楕円偏光として出射する。さらに、この偏光状態は偏波
保存光ファイバ−１の応力付与軸の偏波軸位相差よって
決まる。しかし、偏波保存光ファイバ−１の応力付与軸
の偏波軸の偏波軸位相差は、偏波保存光ファイバ−１の
温度変化や曲げ、引っ張りによって簡単に変化してしま
い、再現性を得ることは困難である。実際の測定では、
入射された直線偏光と応力付与軸とが一致していない状
態で、出射側のコネクター１ｂ（出射側の端末加工部）
の位相差を補償し、消光比の最大値（３８ｄＢ）を示す
ことがある。この最大値は、偏波保存光ファイバ−１に
触れるだけで変化し、２０ｄＢを切ることも珍しくな
い。

【００１６】偏波保存光ファイバ−１の性能に求められ
ているものは、応力付与軸を伝搬する直線偏光に対して
直交する偏光成分が最小になる状態である。言い換える
と外乱要因である変動する偏波保存光ファイバ−１の消
光比の変動幅が最小になる状態での最高の消光比を必要
としている。コヒーレンシの高い光源と同じ波長のコヒ
ーレントの低い光源を用意する。偏波保存光ファイバ−
１の出射側のコネクター１ｂ（出射側の端末加工部）を
偏光方位角可変手段２ｂにより位相補償して消光比測定
装置（図示せず）に接続する。コヒーレントの低い光を
偏波保存光ファイバ−１に入射させ、出射側のコネクタ
ー１ｂ（出射側の端末加工部）を偏光方位角可変手段２
ｂにより位相補償し、消光比を測定する。出射側の位相
補償状態はそのまま保持し、光源をコヒーレンシの高い
光源に入れ替える。光源の偏光方位角を変化させ、消光
比が最大になるように調整する。ただし、極稀に偏波保
存光ファイバ−１の偏波軸位相差が１８０度の整数倍に
なる場合は、偏光方位角を変化させても、消光比の変化
が生じない。この場合は、偏波保存光ファイバ−１を動
かして偏波軸位相差が１８０度の整数倍からずらすこと
で解決できる。

【００１７】次に、偏光方位角を変化によって消光比の
最大値が得られた偏波保存光ファイバ−１を動かすか、
温度を変化させて、消光比の変動を観察する。この状態
で最も小さな消光比の値が、光源から入射側のコネクタ
ー１ａ（入射側の端末加工部）を含んだ偏波保存光ファ
イバ−１の性能評価値となる。さらに、上記の測定方法
で得られた、入射側の偏光状態の調整状態を利用して、
ＬＤ光源やモジュールに偏波保存光ファイバ−１を取り
付ける製造工程の偏波軸合わせ調整にも使用することが
できる（ファイバーアンプ用のＬＤモジュールｅｔ
ｃ．）。

【発明の効果】請求項１記載の偏波保存光ファイバ−の
検査方法によれば、両端にコネクタ−を備えたコネクタ
−付き偏波保存光ファイバ−の一方のコネクタ−に偏光
方位角を任意に可変できる偏光方位角可変手段を設けて
前記一方のコネクタ−の複屈折体の偏光特性を補償し
て、前記コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−の他方の
コネクタ−の第１の消光比を測定し、前記コネクタ−付
き偏波保存光ファイバ−の他方のコネクタ−に偏光方位
角を任意に可変できる偏光方位角可変手段を設けて前記
他方のコネクタ−の複屈折体の偏光特性を補償して、前
記コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−の一方のコネク
タ−の第２の消光比を測定し、前記第１の消光比と前記
第２の消光比を比較することにより、コネクタ−におけ
る結合の不具合を検査することができる。

【００１８】また、請求項２記載のコネクタ−付き偏波
保存光ファイバ−によれば、従来破棄していた不良のコ
ネクタ−付き偏波保存光ファイバ−を消光比が大きくな
るように偏光方位角を調整した波長板により補償するこ
とにより使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例の偏波保存光ファイ
バ−の検査方法の対象となる偏波保存光ファイバ−の概
略的図である。

【図２】図２は、図１の偏波保存光ファイバ−検査する
方法を示す概略的図である。

【図３】図３は、波長板により位相補償したコネクタ−
付き偏波保存光ファイバ−の概略的図である。

【図４】図４は、図３の一方のコネクタ−の一部を拡大
して示す一部拡大断面図である。

【図５】図５は、図３の他方のコネクタ−の一部を拡大
して示す一部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ コネクタ−付き偏波保存光ファイバ− １ａ コネクタ− １ｂ コネクタ− ２ａ 偏光方位角可変手段 ２ｂ 偏光方位角可変手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端にコネクタ−を備えたコネクタ−付き
   偏波保存光ファイバ−の一方のコネクタ−に偏光方位角
   を任意に可変できる偏光方位角可変手段を設けて前記一
   方のコネクタ−の複屈折体の偏光特性を補償して、前記
   コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−の他方のコネクタ
   −の第１の消光比を測定し、 前記コネクタ−付き偏波保存光ファイバ−の他方のコネ
   クタ−に偏光方位角を任意に可変できる偏光方位角可変
   手段を設けて前記他方のコネクタ−の複屈折体の偏光特
   性を補償して、前記コネクタ−付き偏波保存光ファイバ
   −の一方のコネクタ−の第２の消光比を測定し、 前記第１の消光比と前記第２の消光比を比較することを
   特徴とする偏波保存光ファイバ−の検査方法。
2. 【請求項２】コネクタ−を備えたコネクタ−付き偏波保
   存光ファイバ−の端部に消光比が大きくなるように偏光
   方位角を調整した波長板が設けられていることを特徴と
   するコネクタ−付き偏波保存光ファイバ−。