JP2015099066A - 光学特性の測定用機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定光DLを出射する光源3と、測定光DLが一端側から入射される光ファイバ7と、光ファイバ7の他端側に接続されるランチコネクタ9とを備える。光ファイバ7の定常モード励振による挿入損失Lαに対応する挿入損失Lβが得られる開口数NAβの測定光DLが光ファイバ7に入射される。
【選択図】図3
Description
SI型光ファイバを含め、マルチモード光ファイバそのものの挿入損失の試験方法について、JIS C 6823で規定されている。しかし、この損失試験方法は、特許文献1にも開示されるように、十分に長い光ファイバを使うことを前提としているが、流通している光ファイバではこの前提を満足することが容易ではない。
本発明者らの検討によると、ランチコネクタにおける挿入損失Lβが測定光(入射光)のNA(開口数)と比例関係にある。そこで、この特性を利用して、定常モード励振による挿入損失Lαと一致する挿入損失Lβが得られるNAを使えば、定常モード励振による光の分布状態を光ファイバに再現できるであろうことに本発明者らは着目した。
本実施形態に係る光ファイバ部品の光学特性の測定用機器1は、図1に示すように、光源モジュール2と、光源モジュール2に一端側が接続される光ファイバ7と、光ファイバ7の他端側が接続されるランチコネクタ9とから構成される。測定用機器1は、図1(c)に示すように、ランチコネクタ9に測定対象となる光コネクタ10を装着した状態で、光源モジュール2から光コネクタ10に向けて測定光DLを照射して、光コネクタ10を通過する測定光DLの強度P1を測定する。一方で、図1(b)に示すように、光コネクタ10を装着しない測定用機器1の単体の状態で、ランチコネクタ9から出射される測定光DLの強度P0を測定しておく。測定された強度P1と強度P0から、光コネクタ10の挿入損失の測定結果を得ることができる。測定光DLの強度P0,P1は、図1に示すように、光パワーメータ11により測定する。光パワーメータ11は、その測定原理として、熱変換型または光電変換型が一般的に用いられているが、いずれを用いてもかまわない。
光源3は、安定化光源としてのレーザーダイオード、発光ダイオードを用いることができるが、これに限定されず、ハロゲンランプ等を使用した白色光源を用いることもできる。光学系4は、具体的には、単数又は複数の光学レンズからなる。
この実験例の場合には、光ファイバのNA0.37に対して、1.2倍のNA(0.45)の光を測定用機器1により入射すればよい。挿入損失に対するばらつきを考慮して、光のNAを定めることができる。例えば、ばらつきに基づくマージンを±15%にすると、光ファイバのNAに対して、0.95〜1.5倍のNAの光を用いてコネクタ損失を測定すればよい。
[定常モード励振による挿入損失Lα測定]
はじめに、適用される光ファイバ7について、定常モード励振による挿入損失(Lα)を取得する。定常モード励振は、既知であればその値を用いればよいし、新たに挿入損失を取得するための試験を行ってもよい。なお、上述した光ファイバ7の他の仕様を取得しておく。
光ファイバ7には多く種類が存在し規格化されているので、測定用機器1に適用され得る光ファイバ7の種類に対応して、定常モード励振による挿入損失Lαを取得しておく。仮に、「光ファイバ X」、「光ファイバ Y」、「光ファイバ Z」…という規格の光ファイバ7を測定用機器1に適用するものとすれば、図4に示すように、測定用機器1に適用される光ファイバ7の種類(X,Y,Z…)ごとに定常モード励振による挿入損失Lαを取得する。
次に、光ファイバ7、ランチコネクタ9を含む測定用機器1を用いて挿入損失を測定する。この測定は、光ファイバ7の種類ごとに、光ファイバ7に入射する光のNAを変えて行なわれる。こうして、図4に示すように、光ファイバ7の種類ごとに、光のNAと挿入損失が対応する測定データ(Lβ)を得ることができる。
次に、挿入損失Lαを挿入損失の測定データLβに照合することで、測定用機器1において定常モード励振による光と同等の光分布の状態を再現できる入射光のNAを特定する。図4の例は、光ファイバ Xの0.43、光ファイバ Xが0.36、光ファイバ Yが0.58というNAを採用すると、測定用機器1において、対応する種類の光ファイバ7を用いたときに、定常モード励振による光と同等の光分布の状態を再現できることを示している。なお、定常モード励振による光と同等の光分布の状態を再現できるNAを、以下、再現NAと称する。
再現NAは、光ファイバ Xの場合に0.43に限らず、ばらつきを考慮して定めることができるのは、上述の通りである。
再現NAが得られたならば、測定用機器1の入射光を再現NAになるように調整する。例えば、図5に示すように、光ファイバ Xを光ファイバ7として用いる測定用機器1であれば、入射光のNAを0.43にし、同様に、光ファイバ Yを用いる測定用機器1の入射光のNAを0.36に、光ファイバ Xを用いる測定用機器1の入射光のNAを0.58にする。
NA = n・sinθ … (1)
以上の手順で作製された測定用機器1は、以下の要件を備える。
つまり、測定用機器1は、定常モード励振による光ファイバ7の挿入損失Lαに対応する挿入損失Lβが得られるNAの光が、光ファイバ7に入射されるように構成され、この構成により、測定用機器1は定常モード励振による光と同等の光分布の状態を再現することができる。したがって、本実施形態の測定用機器1によれば、長大な光ファイバを用いることなく、挿入損失の測定結果を再現性よく得ることができる。
測定対象は光コネクタに限るものでなく、光学的な特性の測定が必要な光ファイバに関する種々の部品、例えば、分岐器、合流器、分波合波器およびSI型の埋め込み導波路などを測定の対象にすることができる。これら光部品が用いられる分野も限定されず、産業分野、自動車分野、航空宇宙分野など、種々の分野に適用できる。
また、図2(b)に示すように、光ファイバ7の途中に励振器8を設けることができる。励振器8を用いることにより、光ファイバ7中の光の状態を所望の分布形状に整えることができるので、測定結果をより安定して得ることができる。また、励振器8の他に、測定に不要な光を除外するモードフィルタを光ファイバ7の途中に設けることもできる。
2 光源モジュール
3 光源
4 光学系
5 フェルール
6 プラグ
7 光ファイバ
8 励振器
9 ランチコネクタ
10 光コネクタ(測定対象)
11 光パワーメータ
Claims (3)
- 測定光を出射する光源と、
一端側と他端側を備え、前記測定光が前記一端側から入射される光ファイバと、
前記光ファイバの前記他端側に接続され、前記測定光を出射する出射端と、を備え、
前記光ファイバの定常モード励振による挿入損失Lαに対応する挿入損失Lβが得られる開口数NAβの前記測定光が前記光ファイバに入射される、
ことを特徴とする光学特性の測定用機器。 - 前記開口数NAβは、
前記挿入損失Lβが、前記挿入損失Lαと一致するか、又は、前記挿入損失Lαに所定のマージンを加えた範囲に含まれる、
請求項1に記載の光学特性の測定用機器。 - 前記光ファイバは、
前記開口数NAβの前記測定光が前記光ファイバに入射されると、
前記定常モード励振による光の分布状態と同等の光の分布状態が実現される、
請求項1に記載の光学特性の測定用機器。
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