JP2003083843A

JP2003083843A - 消光比測定装置

Info

Publication number: JP2003083843A
Application number: JP2001272829A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Asami; 圭助浅見
Original assignee: Ando Electric Co Ltd
Current assignee: Ando Electric Co Ltd
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定物の偏波依存性を考慮して、被測定物の
最適な消光比になる位置正確な測定が容易に実行できる
消光比測定装置を提供する。【解決手段】外部光源２から光ファイバ部を含む被測定
物４を介した光を、回転機構を有する偏光素子1-2を介
して受光部1-1に与えて、当該被測定物の消光比を測定
する消光比測定装置において、前記偏光素子の回転に応
じて、前記光ファイバ部に応力を印加する応力印加手段
３を備える消光比測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ＰＭＦあるいはＰＭＦを用い
た被測定物（光デバイス）の偏波保存状態を確認または
調整する消光比測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の消光比測定装置としては、図６
(a)及び(b)に示すものがあった。図６(a)において、消
光比測定部11は、受光素子11-1、第３の偏光素子11-2及
びレンズ11-3で構成され、外部光源12からの出力光を被
測定物（光デバイス）14を介して受光して、第の３偏光
素子11-2を回転させることにより、最大値と最小値の差
を消光比として求めていた。

【０００３】また、図６(b)の、消光比測定部11には、
受光素子11-1、第３の偏光素子11-2及びレンズ11-3で構
成される点は、(a)のものと同様であるが、更に、光源1
1-8及び第１の偏光素子11-4、１/４波長板11-5、第２の
偏光素子11-6、レンズ11-7を内臓している。

【０００４】この構成において、光源11-8からの出力光
から、第１の偏光素子11-4で直線偏光に切出して、１/
４波長板11-5で再度円偏光にした後、第２の偏光素子11
-6及びレンズ11-7を介して、被測定物（光デバイス）14
に与える。そして、被測定物からの出力光をレンズ11-3
を介して受光して、第の３偏光素子11-2を回転させるこ
とにより、最大値と最小値の差を消光比として求めてい
た。

【０００５】図６(b)の受光素子11-1における測定例
を、図５を用いて説明する。図５は、横軸を第２の偏光
素子11-6の回転角（θdeg）、縦軸を消光比（第３の偏
光子11-2の回転時及び応力印加時の最大/最小比）（ｄ
B）で表してしる。なお、この場合の応力印加は、被測
定物の前又は後の光ファイバに振動を与える等人為的に
与えられ、測定結果として、図５の消光比の最大値を出
力する形式であった。

【０００６】したがって、従来の消光比測定装置の測定
結果としては、▼印で示す値が出力されることにな
る。しかし、この点における消光比の値は最大ではある
が、応力を印加したときの変動が大きく、最適の位置と
は言い難い。この図５における場合では、▼印で示す
位置が、最大値ではないが、応力を印加した場合にもそ
の変動が少ないので、最適な位置といえる。これは光源
の線幅が狭いほど生じやすい。しかし、従来の消光比測
定装置では、応力印加手段を有しないため、こうした最
適位置の検出ミスを生じる危険性があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の消
光比測定装置では、消光比の最大値を求める構成である
ため、ファイバへの応力による消光比の変動を考慮して
おらず、被測定物の最適な消光比になる位置の測定にお
いて、誤測定が行われることがあった。

【０００８】本発明の課題（目的）は、被測定物の光フ
ァイバ部への応力印加等によるＰＭＦの複屈折性変化を
考慮して、被測定物の最適な消光比になる位置正確な測
定が容易に実行できる消光比測定装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、外部光源から光ファイバ部を含む被測定物を介した
光を、回転機構を有する偏光素子を介して受光部に与え
て、当該被測定物の消光比を測定する消光比測定装置に
おいて、前記偏光素子の回転に応じて、前記光ファイバ
部に応力を印加する応力印加手段を備える。（請求項
１）

【００１０】また、内蔵する光源からの光を直線偏光と
して切出す第１の偏光素子と、切出された直線偏光を円
偏光に変換する１/４波長板と、円偏光を再び任意の直
線偏光に切り出す回転機構を有する第２の偏光素子と、
その直線偏光を光ファイバ部を含む被測定物を介して受
光した光を、回転機構を有する第３の偏光素子を介して
受光部に与えて、当該被測定物の消光比を測定する消光
比測定装置において、前記第２の偏光素子及び第３の偏
光素子の回転に応じて、前記光ファイバ部に応力を印加
する応力印加手段を備える。（請求項２）

【００１１】また、前記第１の偏光素子に代えて、アイ
ソレータを使用することが可能である。（請求項３）また、前記１/４波長板及び前記第２の偏光素子に代え
て、１/２波長板を使用することが可能である。（請求
項４）

【００１２】また、前記第２の偏光素子及び第３の偏光
素子の回転に応じて、前記光ファイバ部に応力を印加し
て測定した測定結果を表示部にグラフ表示する手段を含
む。（請求項５）また、前記表示部におけるグラフ表示は、被測定物への
光の入射偏波角度に対する消光比の最大値/最小値が表
示され、その前記最大値/最小値の変動幅が少なく、且
つ、出力ｄB値の大きい位置が選択表示される。（請求
項６）

【００１３】また、前記光ファイバ部に応力を印加する
応力印加手段では、光ファイバに対して、引っ張り又は
曲げ応力が印加される。（請求項７）

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１〜４を用いて本発明の
実施の形態について説明を行う。図１は、本発明の消光
比測定装置の第１の実施の形態を示す図である。図１に
おいて、消光比測定部１は、受光素子1-1、図示しない
回転機構を有する第３の偏光素子1-2及びレンズ1-3で構
成され、更に、応力印加手段３が被測定物４の前又は後
の光ファイバに応力を印加するように構成されている。

【００１５】この、構成により、外部光源2からの出力
光を被測定物（光デバイス）4を介して受光して、第の
３偏光素子1-2を図示しない回転機構により回転させ、
所定回転角毎に、応力印加手段３により、被測定物４に
付属する光ファイバに引っ張り又は曲げ応力を印加し
て、受光素子1-1により、その都度の最大値及び最小値
を求めて、その結果を表示部（図示せず）にグラフ表示
する。

【００１６】図２は、本発明の消光比測定装置の第２の
実施の形態を示す図である。図２において、消光比測定
部1には、受光素子1-1、図示しない回転機構を有する第
３の偏光素子1-2及びレンズ1-3で構成される点は、図１
に記載のものと同様であるが、更に、光源1-8及び第１
の偏光素子1-4、１/４波長板1-5、レンズ1-7及び図示し
ない回転機構を有する第２の偏光素子1-6を内臓してい
る。

【００１７】この構成において、光源1-8からの出力光
から、第１の偏光素子11-4で直線偏光に切出して、１/
４波長板11-5で再度円偏光にした後、第２の偏光素子11
-6及びレンズ11-7を介して、被測定物（光デバイス）14
に与える。そして、被測定物からの出力光をレンズ11-3
を介して受光して、第の３偏光素子11-2を回転させる所
定角毎に、応力印加手段３により、被測定物４に付属す
る光ファイバに引っ張り又は曲げ応力を印加して、受光
素子1-1により、その都度の最大値及び最小値を求め
て、その結果を表示部（図示せず）にグラフ表示する。

【００１８】図３は、本発明の消光比測定装置の第３の
実施の形態を示す図である。図３において、消光比測定
部1には、受光素子1-1、図示しない回転機構を有する第
３の偏光素子1-2及びレンズ1-3で構成される点は、図１
に記載のものと同様であるが、更に、光源1-8及び第１
の偏光素子1-4、回転機構を有する1/2波長板1-9及びレ
ンズ1-7を内臓している。即ち、１/４波長板1-5及び第
２の偏光素子1-6を、１/2波長板1-9に置き換えている点
で、図２のものと相違している。

【００１９】この構成において、光源1-8からの出力光
から、第１の偏光素子11-4で直線偏光に切出して、１/
４波長板11-5で再度円偏光にした後、第２の偏光素子11
-6及びレンズ11-7を介して、被測定物（光デバイス）14
に与える。そして、被測定物からの出力光をレンズ11-3
を介して受光して、第の３偏光素子11-2を回転させる所
定角毎に、応力印加手段３により、被測定物４に付属す
る光ファイバに引っ張り又は曲げ応力を印加して、受光
素子1-1により、その都度の最大値及び最小値を求め
て、その結果を表示部（図示せず）にグラフ表示する。

【００２０】この表示部の表示状態は、図５のグラフ波
形となる。図５におけるsin波の如き波形は、線幅が広
い光源の場合である。この場合も、横軸を第２の偏光素
子11-6の回転角（θdeg）、縦軸を消光比（第３の偏光
子11-2の回転時及び応力印加時の最大/最小比）（ｄB）
で表してしる。なお、この場合の応力印加は、被測定物
の前又は後の光ファイバに対して、応力印加手段によ
り、引っ張り又は曲げ応力が、前記第２の偏光素子及び
第３の偏光素子の回転に応じて、周期的に与えられて、
光ファイバの複屈折性に変化を与える。

【００２１】その結果は、表示部にグラフ表示されるの
で、▼印で示す位置が、最大値ではないが、応力を印
加した場合にもその変動が少ない最適な位置と判断され
る。したがって、従来の消光比測定装置の場合によう
に、▼印で示す値を誤って認識することはなくなる。

【００２２】前記表示部にけるグラフ表示は、被測定物
への光の入射偏波角度に対する消光比の最大値/最小値
が表示され、その前記最大値/最小値の変動幅が少な
く、且つ、出力ｄB値の大きい位置が選択表示される。
そして、表示部の形態としては、図４（ｂ）に示す如
く、表示部に図５の如きグラフ表示を行うと共に、その
位置における消光比の値をｄB表示することができる。
なお、図４(a)の如く、グラフ表示は省略して、最適位
置における消光比の値をｄB表示のみを表示することも
可能である。

【００２３】図７はＰＭＦとしてＰＡＮＤＡファイバを
例とした光軸合わせ時の偏波方向と応力付与部の関係を
示すイメージ図である。図７において、PＡＮＤＡファ
イバの光軸が合っている状態をIに示す。また、光軸が
僅かに合っていない状態と、光軸が合っていない状態を
それぞれII及びIIIに示す。本発明の消光比測定装置
は、最適の消光比を生じる結合位置を探索して、図７の
Iの状態の結合位置を見つけることに利用される。

【００２４】また、上述の光ファイバの光軸が合ってい
る状態（I）、光軸が僅かに合っていない状態（II）及
び光軸が合っていない状態（III）を、ポアンカレ球に
よるイメージで示すと図８の如くなる。図８において、
光軸が合っている状態(I）では、赤道上の１点に表示で
きる。また、光軸が僅かに合っていない状態（II）及び
光軸が合っていない状態（III）では、図示の如く、よ
り大きい円周として表示される。

【００２５】また、被測定ファイバに応力を印加した際
の、複屈折性の変動に伴う偏光状態の変化を偏波角/楕
円率でみたイメージは、図９の如く表現できる。図９
(a)は、光軸が合っている状態（I）であって、Ｘ軸方向
に振動する直線偏光に偏波保持される。また、図９(b)
は、光軸が合っていない状態（II）又は（III）を示
し、Ａ又はＣの如く瞬間的には、消光比の高い直線偏光
になることもあるが、Ｂ又はＤの如く応力の印加によっ
て変動して安定しない。

【００２６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、外部光源か
ら光ファイバ部を含む被測定物を介した光を、回転機構
を有する偏光素子を介して受光部に与えて、当該被測定
物の消光比を測定する消光比測定装置において、前記偏
光素子の回転に応じて、前記光ファイバ部に応力を印加
する応力印加手段を備えることにより、ファイバフォー
ムに依存しない消光比が安定した、真の最適ポイントを
求めることができる。

【００２７】また、請求項２に記載の発明では、内蔵す
る光源からの光を直線偏光として切出す第１の偏光素子
と、切出された直線偏光を円偏光に変換する１/４波長
板と、円偏光を再び任意の直線偏光に切り出す回転機構
を有する第２の偏光素子と、その直線偏光を光ファイバ
部を含む被測定物を介して受光した光を、回転機構を有
する第３の偏光素子を介して受光部に与えて、当該被測
定物の消光比を測定する消光比測定装置において、前記
第２の偏光素子及び第３の偏光素子の回転に応じて、前
記光ファイバ部に応力を印加する応力印加手段を備える
ことによって、第２の偏光素子を回転させて偏光状態を
変化させた場合の消光比の最適ポイントを求めることが
できる。

【００２８】また、請求項３及び４に記載の発明では、
前記第１の偏光素子に代えて、アイソレータを使用する
ことが可能であり、また、前記１/４波長板及び前記第
２の偏光素子に代えて、１/２波長板を使用しても構わ
ない。このことによりコスト的に有利になる。

【００２９】また、請求項５に記載の発明では、前記第
２の偏光素子及び第３の偏光素子の回転に応じて、前記
光ファイバ部に応力を印加して測定した測定結果を表示
部にグラフ表示する手段を含むことにより、図５の如く
表示部に表示されるので、最適位置を容易に見つけるこ
とができる。また、請求項６に記載の発明では、前記表
示部におけるグラフ表示は、被測定物への光の入射偏波
角度に対する消光比の最大値/最小値が表示され、その
前記最大値/最小値の変動幅が少なく、且つ、出力ｄB値
の大きい位置が選択表示される。

【００３０】また、請求項７に記載の発明では、前記光
ファイバ部に応力を印加する応力印加手段では、光ファ
イバに対して、引っ張り又は曲げ応力が印加されるの
で、規則的な応力を容易に加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消光比測定装置の第１の実施の形態の
構成を示す図である。

【図２】本発明の消光比測定装置の第２の実施の形態の
構成を示す図である。

【図３】本発明の消光比測定装置の第３の実施の形態の
構成を示す図である。

【図４】本発明の消光比測定装置の外観イメージを示す
図である。

【図５】第２の偏光素子の回転角に応じた消光比の変化
をグラフ表示した１例の図である。

【図６】従来の消光比測定装置の構成を示す図である。

【図７】応力印加時のPNDAファイバの偏光状態の変化を
光軸合わせ時のイメージを示す図である。

【図８】応力印加時の被測定ファイバの偏光状態の変化
をポアンカレ球によって表現したイメージを示す図であ
る。

【図９】応力印加時の被測定ファイバの偏光状態の変化
を偏波角/楕円率で表現したイメージを示す図である。

【符号の説明】

1 消光比測定部 1-1 受光素子 1-2 第３の偏光素子 1-3 レンズ 1-4 第１の偏光素子 1-5 1/4波長板 1-6 第２の偏光素子 1-7 レンズ 1-8 光源 1-9 1/2波長板 2 外部光源 3 応力印加手段 4 被測定物 5 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 26/00 Ｇ０２Ｂ 26/00 Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB08 BB15 CC20 EE05 GG04 GG10 JJ11 JJ17 JJ19 JJ20 KK01 PP04 2G086 DD05 EE12 2H041 AA22 AB30 AC01 AZ00 AZ05 2H049 BA02 BA07 BB03 BB05 BB61 BC23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部光源から光ファイバ部を含む被測定
物を介した光を、回転機構を有する偏光素子を介して受
光部に与えて、当該被測定物の消光比を測定する消光比
測定装置において、前記偏光素子の回転に応じて、前記光ファイバ部に応力
を印加する応力印加手段を備えることを特徴とする消光
比測定装置。
【請求項２】内蔵する光源からの光を直線偏光として
切出す第１の偏光素子と、切出された直線偏光を円偏光
に変換する１/４波長板と、円偏光を再び任意の直線偏
光に切り出す回転機構を有する第２の偏光素子と、その
直線偏光を光ファイバ部を含む被測定物を介して受光し
た光を、回転機構を有する第３の偏光素子を介して受光
部に与えて、当該被測定物の消光比を測定する消光比測
定装置において、前記第２の偏光素子及び第３の偏光素子の回転に応じ
て、前記光ファイバ部に応力を印加する応力印加手段を
備えることを特徴とする消光比測定装置。
【請求項３】前記第１の偏光素子に代えて、アイソレ
ータを使用したことを特徴とする請求項２に記載の消光
比測定装置。
【請求項４】前記１/４波長板及び前記第２の偏光素
子に代えて、１/２波長板を使用したことを特徴とする
請求項２又は３に記載の消光比測定装置。
【請求項５】前記第２の偏光素子及び第３の偏光素子
の回転に応じて、前記光ファイバ部に応力を印加して測
定した測定結果を表示部にグラフ表示することを特徴と
する請求項２〜４のいずれか１項に記載の消光比測定装
置。
【請求項６】前記表示部におけるグラフ表示は、被測
定物への光の入射偏波角度に対する消光比の最大値/最
小値が表示され、その前記最大値/最小値の変動幅が少
なく、且つ、出力ｄB値の大きい位置が最適位置として
選択表示されることを特徴とする請求項５に記載の消光
比測定装置。
【請求項７】前記光ファイバ部に応力を印加する応力
印加手段では、光ファイバに対して、引っ張り又は曲げ
応力が印加されることを特徴とする請求項１〜６のいず
れか1項に記載の消光比測定装置。