JP2008020390A - 光ファイバデバイスの光学特性検査方法、光学特性検査装置、および光学特性検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの終端処理が不要で、損失測定と反射減衰量測定を容易に切り替えて行える、光ファイバデバイスの光学特性検査方法を提供する。
【解決手段】レーザ光源３と、レーザ光源と受光器を内蔵した反射測定用モジュール４とが、光学スイッチ５に接続された構成の検査ユニット１を、光ファイバデバイス６の入射側光ファイバ６ａに接続する。出射側光ファイバ６ｂを、端面を斜めにカットしてアダプタを介して受光器２に接続する。損失測定時には、レーザ光源３からの検査光を入射側光ファイバ６ａ、光ファイバデバイス６、出射側光ファイバ６ｂを介して受光器２に入射させる。反射減衰量測定時には、光学スイッチ５を切り替え、反射測定用モジュール４内のレーザ光源からの検査光を入射側光ファイバ６ａから光ファイバデバイス６に入射させ、その反射光を反射測定用モジュール４内の受光器に入射させる。
【選択図】図１

Description

本発明は光ファイバデバイスの光学特性検査方法、光学特性検査装置、および光学特性検査システムに関する。

従来、光ファイバを含む光ファイバデバイスにおいては、光ファイバ同士の光軸調整工程、機能部品と光ファイバおよび／または他の機能部品との光軸調整工程、または光ファイバデバイスを収容するケーシングの組み立て工程等の後に、その光ファイバデバイスの光学特性を検査してその性能を確認する必要がある。特に、光が光ファイバデバイスを通過する際の損失の測定と、光が光ファイバデバイスに入射する際の反射減衰量の測定は、光ファイバデバイスを製造する上で一般的かつ不可欠である光学特性検査である。

このように、光ファイバデバイスは、その性能を確認するために光学特性検査を行うこと、特に、光が光ファイバデバイスを通過する際の損失を測定することと、光が光ファイバデバイスに入射する際の反射減衰量を測定することが不可欠である。

具体的には、損失測定用の検査装置は、図３に概略的に示すように、特性検査すべき光ファイバデバイス１１の入射側光ファイバ１１ａに、検査光の光源であるレーザ光源１２を接続し、出射側光ファイバ１１ｂに受光器（パワーメータ）１３を接続する。そして、レーザ光源１２による光ファイバデバイス１１への入射光量Ｐ１［ｄＢｍ］を求めるとともに、光ファイバデバイス１１を透過して受光器１３によって受光された出射光量Ｐ２［ｄＢｍ］を測定し、差分Ｐ１−Ｐ２［ｄＢ］を求める。この差分Ｐ１−Ｐ２［ｄＢ］が、光が光ファイバデバイス１１を通過する際の損失である。

一方、反射減衰量測定用の検査装置は、図４に概略的に示すように、特性検査すべき光ファイバデバイス１１の入射側光ファイバ１１ａに、反射減衰量測定用の光源であるレーザ光源と受光器（パワーメータ）とを内蔵した反射測定用モジュール１４を接続する。そして、反射測定用モジュール１４による光ファイバデバイス１１への入射光量Ｐ１［ｄＢｍ］を求めるとともに、光ファイバデバイス１１によって反射されて反射測定用モジュール１４によって受光された反射光量Ｐ３［ｄＢｍ］を測定し、差分Ｐ１−Ｐ３［ｄＢ］を求める。この差分Ｐ１−Ｐ３［ｄＢ］が反射減衰量である。

なお、図３，４に示す検査装置は、単芯の光ファイバデバイス１１を検査対象とした一般的な測定系を有している。光ファイバデバイス１１をこの検査装置に接続する際には、光ファイバデバイス１１がコネクタを有する構成（例えば特許文献１参照）であれば、コネクタをレーザ光源１２、受光器１３、および反射測定用モジュール１４などの各部材に直接接続することができる。一方、光ファイバデバイス１１がコネクタを有していない構成であれば、光ファイバデバイス１１の光ファイバ１１ａ，１１ｂの各端部に一時的にフェルールをそれぞれ取り付けて各部材に接続したり（例えば特許文献２参照）、ベアファイバ用アダプタを介して各部材に接続したり、あるいは、光ファイバ１１ａ，１１ｂの端部を各部材の接続部に直接融着させることによって接続することが考えられる。
特開平７−２９４７８０号公報 特開平７−１６８０６１号公報

図４に示すように、単芯の光ファイバデバイス１１を反射減衰量の測定系である検査装置に接続する場合、入射側光ファイバ１１ａに反射測定用モジュール１４を接続するが、出射側光ファイバ１１ｂは何にも接続されない。特に、反射測定用モジュール１４として最も一般的で価格が安い、光ファイバデバイス１１からの全反射光を受光する測定系を用いる場合、何にも接続されていない出射側光ファイバ１１ｂの端部は、出射側光ファイバ１１ｂの端面からの反射を防ぐように終端処理される必要がある。終端処理としては、屈折率が出射側光ファイバ１１ｂとほぼ同じマッチングオイルに、この出射側光ファイバ１１ｂの端面を浸す方法や、出射側光ファイバ１１ｂを小径のロッドに巻き付ける方法が一般的である。これらの終端処理は、反射減衰量の測定のために不可欠なものである。

光ファイバデバイス１１の光学特性検査において、測定工程の簡略化を図るとともに、１台の検査装置によって複数の検査を容易に切り替えて即座に行えるようにすることが望まれている。しかしながら、前記したように、反射減衰量の測定時には出射側光ファイバ１１ｂの終端処理を行う必要があるので、損失の測定と反射減衰量の測定を容易に切り替えて即座に行うことは困難である。

そこで本発明の目的は、光ファイバの終端処理が不要であり、損失の測定と反射減衰量の測定を容易に切り替えて即座に行うことができる、光ファイバデバイスの光学特性検査方法、光学特性検査装置、および光学特性検査システムを提供することにある。

本発明の光ファイバデバイスの光学特性検査方法は、検査光の光源と反射光受光用の受光器とを含む検査ユニットに、検査対象である光ファイバデバイスの入射側光ファイバを接続するステップと、透過光受光用の受光器に、端面が斜めにカットされている光ファイバデバイスの出射側光ファイバを接続するステップとを含み、検査ユニットから入射側光ファイバを介して光ファイバデバイスに入射した検査光の、光ファイバデバイスおよび出射側光ファイバを透過した透過光を、透過光受光用の受光器によって受光するステップと、検査ユニットから入射側光ファイバを介して光ファイバデバイスに入射した検査光の、光ファイバデバイスによる反射光を入射側光ファイバを介して反射光受光用の受光器によって受光するステップとを選択的に実施することを特徴とする。

この方法によると、光ファイバを接続し直すことなく透過光の受光と反射光の受光を行える。また、反射光受光時に、出射側光ファイバの端面に終端処理を施す必要がない。従って、透過光の受光と反射光の受光とでそれぞれ別の検査装置を用い、反射光の受光時には出射側光ファイバの端面に終端処理を施す場合に比べると、作業効率が非常に向上する。

検査ユニットは、光源および反射光受光用の受光器を含む反射測定用モジュールと、もう１つの光源とが光学スイッチに接続されている構成であり、透過光受光用の受光器によって透過光を受光するステップと、反射光受光用の受光器によって反射光を受光するステップの選択は、光学スイッチの切り替えによって行ってもよい。これによると、前記した透過光の受光と反射光の受光の切り替えが、光学スイッチのスイッチング動作のみで容易に行える。

透過光受光用の受光器が透過光を受光するステップによって、光ファイバデバイスによる損失を測定し、反射光受光用の受光器が反射光を受光するステップによって、光ファイバデバイスによる反射減衰量を測定してもよい。これにより、光ファイバデバイスの重要な光学特性が容易に検査できる。

光ファイバデバイスの出射側光ファイバの端面を、その長手方向に垂直な面に対して８度以上の角度で切断することが好ましい。

本発明の光ファイバデバイスの光学特性検査装置は、検査光の光源および反射光受光用の受光器を含む検査ユニットと、透過光受光用の受光器とを含み、検査ユニットは、検査対象である光ファイバデバイスの入射側光ファイバを接続可能であり、透過光受光用の受光器は、光ファイバデバイスの、端面が斜めにカットされている出射側光ファイバを接続可能であることを特徴とする。

検査ユニットは、光源および反射光受光用の受光器を含む反射測定用モジュールと、もう１つの光源とが光学スイッチに接続されている構成であってもよい。

透過光受光用の受光器は、透過光を受光して、光ファイバデバイスによる損失を測定するものであり、反射光受光用の受光器は、反射光を受光して、光ファイバデバイスによる反射減衰量を測定するものであってもよい。

透過光受光用の受光器は、光ファイバデバイスの出射側光ファイバの、長手方向に垂直な面に対して８度以上の角度で切断された端面を接続するためのアダプタを備えているのが好ましい。

本発明の光ファイバデバイスの光学特性検査システムは、前記したいずれかの構成の光ファイバデバイスの光学特性検査装置と、入射側光ファイバと端面が斜めにカットされている出射側光ファイバとを有する光ファイバデバイスとを含む。

本発明によると、１つの検査装置に光ファイバデバイスを取り付けた状態で、接続を変更することなく、光ファイバデバイスを透過する透過光の受光と、光ファイバデバイスにより反射される反射光の受光とが行えるため、検査のために必要な工程が簡略化でき、作業効率が向上する。また、光ファイバデバイスの出射側光ファイバの端面を斜めにカットすると、この端面による反射光が光ファイバ内を伝播することが防げる。従って、この端面に終端処理を施す必要がなく、作業効率が向上するとともに、反射光を受光した後に透過光の受光に即座に切り替えることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明の光ファイバデバイスの光学特性検査装置を図１に示している。本実施形態の検査装置は、検査ユニット１と受光器（パワーメータ）２とからなる。検査ユニット１は、損失測定用の光源であるレーザ光源３と、反射減衰量測定用の光源であるレーザ光源ともう１つの受光器（パワーメータ）とを内蔵した反射測定用モジュール４とが、光学スイッチ５に接続された構成である。

光学特性の検査を行う際には、検査対象である単芯の光ファイバデバイス６の入射側光ファイバ６ａを、検査ユニット１の光学スイッチ５に接続するとともに、出射側光ファイバ６ｂを受光器２に接続する。このとき、出射側光ファイバ６ｂの端面を斜めにカットした上で受光器２に接続する。具体的には、一般に使用されているクリーバ（図示せず）を用いて、光ファイバ６ｂの端面を、図２に示すように８度の角度で斜めに切断し、図示しないアダプタを介して受光器２に接続している。なお、アダプタは、従来から公知のベアファイバ用アダプタを使用できるので、説明を省略する。

前記したように光ファイバデバイス６を検査装置にセットして光学特性の検査を行う際には、まず、手動、または外部機器からの制御によって、損失測定と反射減衰量測定の選択を行う。損失測定を行う場合には、光学スイッチ５によってレーザ光源３が入射側光ファイバ６ａの端面と接続される。そして、レーザ光源３から検査光を照射すると、この検査光が入射側光ファイバ６ａを通って、光ファイバデバイス６に入る。さらに、この光ファイバデバイス６を通過した後に、出射側光ファイバ６ｂを介して受光器２に入射する。このとき、レーザ光源３による光ファイバデバイス６への入射光量Ｐ１［ｄＢｍ］と、受光器２によって受光された出射光量Ｐ２［ｄＢｍ］を求め、その差分である損失Ｐ１−Ｐ２［ｄＢ］を求める。このようにして損失の測定が行える。

一方、反射減衰量の測定を行う場合には、光学スイッチ５によって反射測定用モジュール４が入射側光ファイバ６ａの端面と接続される。そして、反射測定用モジュール４内のレーザ光源から検査光を照射すると、この検査光が入射側光ファイバ６ａを通って、光ファイバデバイス６に入る。そして、この光ファイバデバイス６によって反射された反射光が、入射側光ファイバ６ｂを介して反射測定用モジュール４内の受光器に入射する。このとき、反射測定用モジュール４内のレーザ光源による光ファイバデバイス６への入射光量Ｐ１［ｄＢｍ］と、反射測定用モジュール４内の受光器によって受光された反射光量Ｐ３［ｄＢｍ］を求め、その差分である反射減衰量Ｐ１−Ｐ３［ｄＢ］を求める。このようにして反射減衰量の測定が行える。

反射減衰量の測定において、出射側光ファイバ６ｂの端面における反射光が反射光量Ｐ３に含まれると、光ファイバデバイス６自体の反射減衰量が正確に測定できない。そのため、従来は、出射側光ファイバ６ｂの端面に終端処理を施して、出射側光ファイバ６ｂの端面による反射を防止していた。しかしその場合、終端処理が面倒で作業性が悪くなることに加えて、終端処理を施した出射側光ファイバ６ｂをそのまま受光器２に接続して損失測定を行うことは困難である。すなわち、反射減衰量を測定するために出射側光ファイバ６ｂの端面に終端処理を施した後に、損失測定に切り替えることは容易ではなかった。

これに対して本実施形態では、出射側光ファイバ６ｂの端面を斜めに（８度の角度で）カットすることによって、終端処理を行わなくても、端面における反射を防ぐことができる。仮に、出射側光ファイバ６ｂの端面による反射光が出射側光ファイバ６ｂのコア内に入ったとしても、端面が斜めにカットされているために反射光は全反射条件を満たすことができず、出射側光ファイバ６ｂ内を伝播することはできない。すなわち、出射側光ファイバ６ｂの端面に終端処理を施した場合と同様の状態になる。従って、反射減衰量の測定が精度良く行える。なお、光ファイバの全反射臨界角度は一般に８度であることが知られているので、本実施形態のように、出射側光ファイバ６ｂの端面を８度以上の角度でカットすることによって、反射光が出射側光ファイバ６ｂに再入射しても、反射光は全反射条件を満たさず、出射側光ファイバ６ｂ内を伝播せずにすぐに減衰することが判る。

さらに本実施形態によると、出射側光ファイバ６ｂの端面の反射を考慮する必要がないため、この光ファイバデバイス６および出射側光ファイバ６ｂと受光器２の相対位置精度が、さほど厳密でなくても構わない。その結果、作業効率がより向上する。

そして、本実施形態では、光学スイッチ５を切り替えるだけで、容易かつ即座に、反射減衰量の測定から損失の測定に移行することができる。出射側光ファイバ６ｂの端面は終端処理されておらず、図示しないアダプタを介して受光器２に接続されているので、損失測定の妨げにならない。もちろん、出射側光ファイバ６ｂの端面が斜めにカットされていても、受光器２への光の伝達には支障がないため、損失測定に悪影響はない。

このように、本実施形態によると、光ファイバデバイス６の出力側光ファイバ６ｂの端面が斜めにカットされているため、損失の測定に必要な透過光を受光器２によって受光することができ、かつ光ファイバ６ｂの端面における反射を防ぐことができる。従って、反射減衰量の測定と損失測定とを、光ファイバのつなぎ替えを行う必要がなく、光スイッチ３の切り替えのみで即座に容易に切り替えて実施することができる。これによって、従来のように損失の測定と反射減衰量の測定とを別々の装置を用いて行う場合（図３，４参照）に比べて、工数が約４０％削減できる。

また、出射側光ファイバ６ａの端面を斜めにカットすることにより、出射側光ファイバ６ｂからの光の出射角度が大きくなるため、出射側光ファイバ６ｂと受光器２との間の距離にも依存するが、受光径の大きな検出器にて、透過光を過剰な損失無しに測定することができる。例えば、光ファイバ６ｂから受光器２までの距離がおおよそ８ｍｍである場合に、受光径１０ｍｍの受光器２を用いて効率よく測定を行うことができる。

本実施形態では、受光器２にアダプタ（図示せず）が設けられているため、コネクタが付属していない光ファイバデバイス６を検査対象として用いることができる。

本発明は、単芯の光ファイバ６ａ，６ｂを有する構成に限られず、単芯の光ファイバを多数並べた構成のテープ状ファイバを有する構成にも、各ファイバの端面がそれぞれ斜めになるようにカットすることにより容易に適用できる。

本発明の一実施形態の光学特性検査装置を示す概略図である。 図１に示す光学特性検査装置の検査対象となる光ファイバデバイスの光ファイバの端面を示す拡大図である。 従来の光学特性検査装置を示す概略図である。 従来の光学特性検査装置の他の例を示す概略図である。

符号の説明

１ 検査ユニット
２ 受光器
３ レーザ光源
４ 反射測定用モジュール
５ 光学スイッチ
６ 光ファイバデバイス
６ａ 入射側光ファイバ
６ｂ 出射側光ファイバ
Ｐ１−Ｐ２ 損失
Ｐ１−Ｐ３ 反射減衰量

Claims (9)

1. 検査光の光源と反射光受光用の受光器とを含む検査ユニットに、検査対象である光ファイバデバイスの入射側光ファイバを接続するステップと、透過光受光用の受光器に、端面が斜めにカットされている前記光ファイバデバイスの出射側光ファイバを接続するステップとを含み、
   前記検査ユニットから前記入射側光ファイバを介して前記光ファイバデバイスに入射した検査光の、前記光ファイバデバイスおよび前記出射側光ファイバを透過した透過光を、前記透過光受光用の受光器によって受光するステップと、前記検査ユニットから前記入射側光ファイバを介して前記光ファイバデバイスに入射した検査光の、前記光ファイバデバイスによる反射光を前記入射側光ファイバを介して前記反射光受光用の受光器によって受光するステップとを選択的に実施する、光ファイバデバイスの光学特性検査方法。
2. 前記検査ユニットは、前記光源および前記反射光受光用の受光器を含む反射測定用モジュールと、もう１つの光源とが光学スイッチに接続されている構成であり、
   前記透過光受光用の受光器によって前記透過光を受光するステップと、前記反射光受光用の受光器によって前記反射光を受光するステップの選択は、前記光学スイッチの切り替えによって行う、請求項１に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査方法。
3. 前記透過光受光用の受光器が前記透過光を受光するステップによって、前記光ファイバデバイスによる損失を測定し、
   前記反射光受光用の受光器が前記反射光を受光するステップによって、前記光ファイバデバイスによる反射減衰量を測定する、請求項１または２に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査方法。
4. 前記光ファイバデバイスの前記出射側光ファイバの端面を、その長手方向に垂直な面に対して８度以上の角度で切断する、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査方法。
5. 検査光の光源および反射光受光用の受光器を含む検査ユニットと、透過光受光用の受光器とを含む、光ファイバデバイスの光学特性検査装置であって、
   前記検査ユニットは、検査対象である光ファイバデバイスの入射側光ファイバを接続可能であり、前記透過光受光用の受光器は、前記光ファイバデバイスの、端面が斜めにカットされている出射側光ファイバを接続可能である、光ファイバデバイスの光学特性検査装置。
6. 前記検査ユニットは、前記光源および前記反射光受光用の受光器を含む反射測定用モジュールと、もう１つの光源とが光学スイッチに接続されている構成である、請求項５に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査装置。
7. 前記透過光受光用の受光器は、前記透過光を受光して、前記光ファイバデバイスによる損失を測定するものであり、
   前記反射光受光用の受光器は、前記反射光を受光して、前記光ファイバデバイスによる反射減衰量を測定するものである、請求項５または６に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査装置。
8. 前記透過光受光用の受光器は、前記光ファイバデバイスの前記出射側光ファイバの、長手方向に垂直な面に対して８度以上の角度で切断された端面を接続するためのアダプタを備えている、請求項５から７のいずれか１項に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査装置。
9. 請求項５から８のいずれか１項に記載の光ファイバデバイスの光学特性検査装置と、
   前記入射側光ファイバと、端面が斜めにカットされている前記出射側光ファイバとを有する前記光ファイバデバイスとを含む、光ファイバデバイスの光学特性検査システム。

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