JP2019105530A - モード遅延時間差分布試験方法および試験装置 - Google Patents
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被試験光ファイバを基本モードと第一高次モードで伝搬可能な波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの一端に入射する第1入射手順と、
前記第1入射手順で前記被試験光ファイバの一端に入射した前記試験光パルスの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離する第1モード分波手順と、
前記第1モード分波手順で分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換し、前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第1強度分布を取得する第1光強度取得手順と、
前記生成手順で生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの他端に入射する第2入射手順と、
前記第2入射手順で前記被試験光ファイバの他端に入射した前記試験光パルスの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離する第2モード分波手順と、
前記第2モード分波手順で分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換し、前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第2強度分布を取得する第2光強度取得手順と、
前記第1光強度取得手順で取得した第1強度分布と前記第2光強度取得手順で取得した第2強度分布とから前記被試験光ファイバの任意位置における前記戻り光のモード成分それぞれの対数変換した強度の相加平均を算出し、基本モードの対数変換した強度の相加平均と第一高次モードの対数変換した強度の相加平均との差に基づいて基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径を取得するMFD算出手順と、
前記MFD算出手順で取得した基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径からモード遅延時間差を算出するDMD算出手順と、
を行う。
被試験光ファイバを基本モードと第一高次モードで伝搬可能な波長の試験光パルスを生成する生成部と、
前記生成部が生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバに入射し、かつ前記試験光パルスからの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離するモード合分波部と、
前記モード合分波部が分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換する受光部と、
前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの一端に入射したときの前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第1強度分布、及び前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの他端に入射したときの前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第2強度分布を取得し、前記第1強度分布と前記第2強度分布とから前記被試験光ファイバの任意位置における前記戻り光のモード成分それぞれの対数変換した強度の相加平均を算出し、基本モードの対数変換した強度の相加平均と第一高次モードの対数変換した強度の相加平均との差に基づいて基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径を取得するMFD算出部と、
前記MFD算出部が取得した基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径からモード遅延時間差を取得するDMD算出部と、
を備える。
被試験光ファイバを基本モードと第一高次モードで伝搬可能な波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの一端に入射する第1入射手順と、
前記第1入射手順で前記被試験光ファイバの一端に入射した前記試験光パルスの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離する第1モード分波手順と、
前記第1モード分波手順で分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換し、前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第1強度分布を取得する第1光強度取得手順と、
前記生成手順で生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの他端に入射する第2入射手順と、
前記第2入射手順で前記被試験光ファイバの他端に入射した前記試験光パルスの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離する第2モード分波手順と、
前記第2モード分波手順で分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換し、前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第2強度分布を取得する第2光強度取得手順と、
前記第1光強度取得手順で取得した第1強度分布と前記第2光強度取得手順で取得した第2強度分布とから前記被試験光ファイバの任意位置における前記戻り光のモード成分それぞれの対数変換した強度の相加平均を算出し、基本モードの対数変換した強度の相加平均と第一高次モードの対数変換した強度の相加平均との差に基づいて基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径を取得するMFD算出手順と、
前記MFD算出手順で取得した基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径からモード遅延時間差を算出するDMD算出手順と、
を行う。
次に、ステップS2にて、測定波形から各モードのモードフィールド径を算出する。ステップS2は、前記MFD算出手順である。モードフィールド径を算出する詳細は後述する。
最後に、ステップS3にて、ステップS2で算出したモードフィールド径分布を解析することにより、モード遅延時間差分布を取得する。ステップS3は、前記DMD算出手順である。モード遅延時間差分布を算出する詳細も後述する。
被試験光ファイバ10を基本モードと第一高次モードで伝搬可能な波長の試験光パルスを生成する生成部Aと、
生成部Aが生成した前記試験光パルスを任意のモードで被試験光ファイバ10に入射し、かつ前記試験光パルスからの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離するモード合分波部Bと、
モード合分波部Bが分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換する受光部Cと、
前記試験光パルスを任意のモードで被試験光ファイバ10の一端に入射したときの被試験光ファイバ10の一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第1強度分布、及び前記試験光パルスを任意のモードで被試験光ファイバ10の他端に入射したときの被試験光ファイバ10の一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第2強度分布を取得し、前記第1強度分布と前記第2強度分布とから被試験光ファイバ10の任意位置における前記戻り光のモード成分それぞれの対数変換した強度の相加平均を算出し、基本モードの対数変換した強度の相加平均と第一高次モードの対数変換した強度の相加平均との差に基づいて基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径を取得するMFD算出部20と、
MFD算出部20が取得した基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径からモード遅延時間差を取得するDMD算出部21と、
を備える。
さらに、MFD算出部20は、例えば、非特許文献3に記載される手法でLP01モードのMFDを取得する。そして、MFD算出部20は、非特許文献2に記載されるように、一端および他端から測定された戻り光のLP01成分に対する対数変換した強度分布の相加平均値と、一端および他端から測定された戻り光のLP11成分に対する対数変換した強度分布の相加平均値とから、LP01モードとLP11モードのMFD比率を算出する。その後、MFD算出部20は、このMFD比率を用いて、取得したLP01モードのMFDからLP11モードのMFDを計算する。
DMD算出部21は、LP01とLP11のモードのMFDからDMDを算出する演算処理を行う。
本明細書では、被試験光ファイバにおける長手方向の揺らぎに起因するLP01モードおよびLP11モード間の結合が無視できるほど小さいと仮定する。モード間結合が大きい場合、モード多重による通信は不安定となるため、通常2モード光ファイバのモード結合は極めて小さい。したがって、実用的に使われる2モード光ファイバに対しては、この仮定は妥当であるといえる。
S1’(z)及びS2’(z)は、被試験光ファイバの他端から測定した後方散乱光のLP01モード及びLP11モードの強度であるS1’(L−z)及びS2’(L−z)を被試験光ファイバの一端から情報に変換したものである。
以下、LP01とLP11のモードのMFDからDMDを算出する演算処理について説明する。
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、演算処理部Dは、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
11:光源
12:パルス発生器
13:光強度変調器
14:光サーキュレータ
15:モード合分波器
16、17:光受信器
18:A/D変換器
19:信号処理部
20:MFD算出部
21:DMD算出部
101:光パルス試験装置
102:光スイッチ
Claims (3)
- 被試験光ファイバを基本モードと第一高次モードで伝搬可能な波長の試験光パルスを生成する生成手順と、
前記生成手順で生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの一端に入射する第1入射手順と、
前記第1入射手順で前記被試験光ファイバの一端に入射した前記試験光パルスの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離する第1モード分波手順と、
前記第1モード分波手順で分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換し、前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第1強度分布を取得する第1光強度取得手順と、
前記生成手順で生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの他端に入射する第2入射手順と、
前記第2入射手順で前記被試験光ファイバの他端に入射した前記試験光パルスの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離する第2モード分波手順と、
前記第2モード分波手順で分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換し、前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第2強度分布を取得する第2光強度取得手順と、
前記第1光強度取得手順で取得した第1強度分布と前記第2光強度取得手順で取得した第2強度分布とから前記被試験光ファイバの任意位置における前記戻り光のモード成分それぞれの対数変換した強度の相加平均を算出し、基本モードの対数変換した強度の相加平均と第一高次モードの対数変換した強度の相加平均との差に基づいて基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径を取得するMFD算出手順と、
前記MFD算出手順で取得した基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径からモード遅延時間差を算出するDMD算出手順と、
を行うモード遅延時間差分布試験方法。 - 前記DMD算出手順では、モード遅延時間差Δτを次式を用いて算出することを特徴とする請求項1に記載のモード遅延時間差分布試験方法。
- 被試験光ファイバを基本モードと第一高次モードで伝搬可能な波長の試験光パルスを生成する生成部と、
前記生成部が生成した前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバに入射し、かつ前記試験光パルスからの戻り光を基本モード及び第一高次モードに分離するモード合分波部と、
前記モード合分波部が分離した前記戻り光のモード成分それぞれを光電変換する受光部と、
前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの一端に入射したときの前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第1強度分布、及び前記試験光パルスを任意のモードで前記被試験光ファイバの他端に入射したときの前記被試験光ファイバの一端からの距離に対する前記戻り光のモード成分それぞれの第2強度分布を取得し、前記第1強度分布と前記第2強度分布とから前記被試験光ファイバの任意位置における前記戻り光のモード成分それぞれの対数変換した強度の相加平均を算出し、基本モードの対数変換した強度の相加平均と第一高次モードの対数変換した強度の相加平均との差に基づいて基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径を取得するMFD算出部と、
前記MFD算出部が取得した基本モードのモードフィールド径と第一高次モードのモードフィールド径からモード遅延時間差を取得するDMD算出部と、
を備えるモード遅延時間差分布試験装置。
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WO2021082377A1 (zh) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 南京航空航天大学 | 一种基于相推法的光器件时延测量方法及装置 |
JP2021135179A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバのモード群遅延特性評価方法および評価装置 |
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2017
- 2017-12-12 JP JP2017238140A patent/JP6769944B2/ja active Active
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CN110727053B (zh) * | 2019-10-31 | 2020-07-14 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种基于磨抛工艺的高精度光纤连接结构的制备方法 |
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