JP2024068384A - Optical fiber evaluation device and optical fiber evaluation method - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチコアファイバの各コアの個別の損失測定を可能とし、マルチコアファイバに含まれる不良コアの特定や不良部分の位置の特定等を行うことができる、光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法を提供する。【解決手段】光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法は、プローブ光が複数のコアを有するマルチコアファイバの全てのコアを通過するように、ファイババンドルを用いて、マルチコアファイバの一端側において、プローブ光を第1コアに導入し、第1コアとは異なる第2コアからの出力光を第1コア及び第2コアとは異なる第3コアに導入する。反射体を用いて、マルチコアファイバの他端側において、第4コアからの出力光を第4コアとは異なる第5コアに導入する。そして、プローブ光が入出力端より入出力用シングルモードファイバに導入された際に入出力端から出力される信号光に基づいて、分岐部及びマルチコアファイバの光学特性を解析する。【選択図】図1[Problem] To provide an optical fiber evaluation device and an optical fiber evaluation method that enable individual loss measurement of each core of a multicore fiber and enable identification of defective cores and identification of the positions of defective parts in the multicore fiber. [Solution] The optical fiber evaluation device and the optical fiber evaluation method use a fiber bundle to introduce probe light into a first core at one end of the multicore fiber, and introduce output light from a second core different from the first core into a third core different from the first and second cores, so that the probe light passes through all cores of the multicore fiber having a plurality of cores. A reflector is used to introduce output light from a fourth core into a fifth core different from the fourth core at the other end of the multicore fiber. Then, the optical characteristics of the branching section and the multicore fiber are analyzed based on signal light output from the input/output end when the probe light is introduced from the input/output end into an input/output single mode fiber. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber evaluation device and an optical fiber evaluation method.
特許文献1に開示される技術は、複数のコアと一つの共有クラッドとを有し、複数のコアのうち一つが中心コアとしてクラッドの中心に配置される結合型マルチコアファイバに係る光学特性の評価を行う。結合型マルチコアファイバの一端に、結合型マルチコアファイバと同一形状且つ同一寸法のクラッドの中心に1つのコアを有する1コアダミーファイバの一端を対向させて外径基準で調心することで結合型マルチコアファイバと1コアダミーファイバとを接続する。1コアダミーファイバと接続された結合型マルチコアファイバに対して光源からの光を入力すると共に、1コアダミーファイバ及び結合型マルチコアファイバを通過した光を測定する。
The technology disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示される技術によれば、マルチコアファイバの各コアの個別の損失測定ができないため、マルチコアファイバに含まれる不良コアの特定や不良部分の位置の特定等を行うことができないという問題がある。
However, the technology disclosed in
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、マルチコアファイバの各コアの個別の損失測定を可能とし、マルチコアファイバに含まれる不良コアの特定や不良部分の位置の特定等を行うことができる、光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the problems inherent in the conventional technology. The object of the present invention is to provide an optical fiber evaluation device and an optical fiber evaluation method that enable individual loss measurement of each core of a multicore fiber and can identify defective cores and the positions of defective parts contained in the multicore fiber.
本発明の態様に係る光ファイバ評価装置は、複数のシングルモードファイバを有するファイババンドルと、複数のコアを有するマルチコアファイバの一端側に設置され、コアごとに、シングルモードファイバのうちの1本を接続する分岐部と、マルチコアファイバの他端側に設置される反射体と、シングルモードファイバのうち入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続される光源および測定器と、備える。光源から出力されるプローブ光が、マルチコアファイバの全てのコアを通過するように、ファイババンドルが、マルチコアファイバの一端側において、プローブ光を第1コアに導入し、第1コアとは異なる第2コアからの出力光を、第1コア及び第2コアとは異なる第3コアに導入する。反射体が、マルチコアファイバの他端側において、第4コアからの出力光を、第4コアとは異なる第5コアに導入する。測定器は、プローブ光が入出力端より入出力用シングルモードファイバに導入された際に入出力端から出力される信号光に基づいて、分岐部及びマルチコアファイバの光学特性を解析する。 The optical fiber evaluation device according to the present invention includes a fiber bundle having a plurality of single mode fibers, a branching section installed on one end side of a multicore fiber having a plurality of cores and connecting one of the single mode fibers for each core, a reflector installed on the other end side of the multicore fiber, and a light source and a measuring instrument connected to the input/output end of the input/output single mode fiber among the single mode fibers. At one end side of the multicore fiber, the fiber bundle introduces the probe light into a first core, and introduces the output light from a second core different from the first core into a third core different from the first and second cores so that the probe light output from the light source passes through all the cores of the multicore fiber. At the other end side of the multicore fiber, the reflector introduces the output light from a fourth core into a fifth core different from the fourth core. The measuring instrument analyzes the optical characteristics of the branching section and the multicore fiber based on the signal light output from the input/output end when the probe light is introduced from the input/output end into the input/output single mode fiber.
本発明の態様に係る光ファイバ評価方法は、複数のシングルモードファイバを有するファイババンドルと、複数のコアを有するマルチコアファイバの一端側に設置され、コアごとに、シングルモードファイバのうちの1本を接続する分岐部と、マルチコアファイバの他端側に設置される反射体と、シングルモードファイバのうち入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続される光源および測定器と、を備える光ファイバ評価装置による光ファイバ評価方法である。光源から出力されるプローブ光が、マルチコアファイバの全てのコアを通過するように、ファイババンドルを用いて、マルチコアファイバの一端側において、プローブ光を第1コアに導入し、第1コアとは異なる第2コアからの出力光を、第1コア及び第2コアとは異なる第3コアに導入する。反射体を用いて、マルチコアファイバの他端側において、第4コアからの出力光を、第4コアとは異なる第5コアに導入する。測定器を用いて、プローブ光が入出力端より入出力用シングルモードファイバに導入された際に入出力端から出力される信号光に基づいて、分岐部及びマルチコアファイバの光学特性を解析する。 The optical fiber evaluation method according to the present invention is an optical fiber evaluation method using an optical fiber evaluation device that includes a fiber bundle having a plurality of single mode fibers, a branching section that is installed on one end side of a multicore fiber having a plurality of cores and connects one of the single mode fibers for each core, a reflector that is installed on the other end side of the multicore fiber, and a light source and a measuring instrument that are connected to the input/output end of the input/output single mode fiber among the single mode fibers. Using the fiber bundle, the probe light is introduced into the first core at one end side of the multicore fiber so that the probe light output from the light source passes through all the cores of the multicore fiber, and the output light from the second core different from the first core is introduced into the third core different from the first and second cores. Using the reflector, the output light from the fourth core is introduced into the fifth core different from the fourth core at the other end side of the multicore fiber. Using the measuring instrument, the optical characteristics of the branching section and the multicore fiber are analyzed based on the signal light output from the input/output end when the probe light is introduced from the input/output end into the input/output single mode fiber.
本発明によれば、マルチコアファイバの各コアの個別の損失測定を可能とし、マルチコアファイバに含まれる不良コアの特定や不良部分の位置の特定等を行うことができる、光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法を提供することができる。 The present invention provides an optical fiber evaluation device and an optical fiber evaluation method that enable individual loss measurement of each core of a multicore fiber and can identify defective cores and the location of defective parts contained in the multicore fiber.
以下、図面を用いて本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 The optical fiber evaluation device and the optical fiber evaluation method according to this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for the convenience of explanation and may differ from the actual ratios. In addition, in the following description of the drawings, the same or similar parts are given the same or similar reference numerals.
[光ファイバ評価装置の構成例]
図1は、本実施形態に係る光ファイバ評価装置の構成を示す概略図である。光ファイバ評価装置1は、複数のコアを有するマルチコアファイバMF及び分岐部20の評価を行うための装置である。ここで、マルチコアファイバMFは、1本のクラッドの中に複数のコアを配置した光ファイバである。以下では、マルチコアファイバMFは4本のコアCR1、CR2、CR3、CR4を有するものとして説明するが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、マルチコアファイバMFは、2本以上の任意の本数のコアを有するものであってもよい。
[Example of configuration of optical fiber evaluation device]
1 is a schematic diagram showing the configuration of an optical fiber evaluation device according to the present embodiment. The optical
図1に示すように、光ファイバ評価装置1は、ファイババンドル10と、分岐部20と、反射体30と、光源41と、光検出器43と、を備える。
As shown in FIG. 1, the optical
ファイババンドル10は、複数のシングルモードファイバを有する。特に、ファイババンドル10は、マルチコアファイバMFが有するコアの本数及び配列に対応したシングルモードファイバを有する。各シングルモードファイバは、1本のクラッドの中に1本のコアを配置した光ファイバである。本実施形態では、ファイババンドル10は、シングルモードファイバSF1、SF2、SF3、SF4を有するものとして説明するが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、ファイババンドル10は、2本以上の任意の本数のシングルモードファイバを有するものであってもよい。その他、ファイババンドル10は、シングルモードファイバを含むものだけに限定されず、マルチコアファイバMFに結合できるものであれば形態は問わない。
The
分岐部20は、マルチコアファイバMFの一端側に設置され、マルチコアファイバMFに含まれるコアごとに、ファイババンドル10が有するシングルモードファイバのうちの1本を接続する。例えば、分岐部20は、マルチコアファイバMFのコアCR1、CR2、CR3、CR4に対して、それぞれシングルモードファイバSF1、SF2、SF3、SF4を接続する。分岐部20の構成の詳細については後述する。
The
反射体30は、マルチコアファイバMFの他端側(分岐部20が設置されていない側)に設置される。反射体30は、マルチコアファイバMFのコアのうち、一のコアからの出力光を反射して、他のコアに導入する働きを有する。反射体30の構成の詳細については後述する。
The
光源41および光検出器43は、ファイババンドル10が有するシングルモードファイバのうち、入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続される。本実施形態では、シングルモードファイバSF1が入出力用シングルモードファイバであるとし、光源41および光検出器43は、シングルモードファイバSF1に接続されるものとして説明する。
The
なお、光源41および光検出器43は、サーキュレータ45を介して入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続するものであってもよい。例えば、サーキュレータ45は、非可逆的な1方向型の3ポート付きデバイスであってもよい。
The
この場合、サーキュレータ45は、光源41から出力されたプローブ光を、入出力端を介して入出力用シングルモードファイバに導入する。そして、サーキュレータ45は、入出力用シングルモードファイバの入出力端から出力された信号光を、光検出器43に導入する。サーキュレータ45は、光源41から出力されたプローブ光が光検出器43に進むのを抑止し、さらに、入出力用シングルモードファイバの入出力端から出力された信号光が光源41に進むのを抑止する。
In this case, the
なお、光源41から出力されたプローブ光は、入出力用シングルモードファイバに導入された後、分岐部20及び反射体30を介してマルチコアファイバMFの各コアに導入される。そして、分岐部20、反射体30、シングルモードファイバSF1~SF4の長手方向の各点、コアCR1~CR4の長手方向の各点で散乱又は反射された光は、信号光として光検出器43に導入されることになる。
The probe light output from the
したがって、信号光は、分岐部20、シングルモードファイバSF1~SF4、コアCR1~CR4に関する情報を含んでいる。したがって、信号光を解析することにより、分岐部20、シングルモードファイバSF1~SF4、コアCR1~CR4の、個別の損失分布の情報を取得することができる。
The signal light therefore contains information about the
例えば、光ファイバによる散乱にはレイリー散乱が含まれる。レイリー散乱は、光がその光の波長に比べて十分小さい微粒子との相互作用により光の進行方向が変化する現象である。光が光ファイバ内を伝送する際には、光ファイバに含まれるランダムな密度のゆらぎ(ガラスの密度揺らぎ、添加物の密度揺らぎなど)が屈折率のゆらぎとなってレイリー散乱が起こる。レイリー散乱の結果、光ファイバの損失が生じる。レイリー散乱による損失は、短波長側では波長の4乗に反比例する。 For example, scattering by optical fibers includes Rayleigh scattering. Rayleigh scattering is a phenomenon in which the direction of light changes due to interaction with small particles that are sufficiently small compared to the wavelength of the light. When light is transmitted through an optical fiber, random density fluctuations contained in the optical fiber (density fluctuations of glass, density fluctuations of additives, etc.) cause fluctuations in the refractive index, resulting in Rayleigh scattering. As a result of Rayleigh scattering, losses occur in optical fibers. Losses due to Rayleigh scattering are inversely proportional to the fourth power of the wavelength on the short wavelength side.
例えば、光源41は、一般的な狭線幅のファイバレーザなどである。この場合、光源41は、プローブ光として単一波長の光を出力する。光源41が出力するプローブ光は、所定の周期で連続する複数のパルス光で構成されるものであってもよい。
For example, the
光検出器43は、プローブ光が入出力用シングルモードファイバに導入された際に、入出力用シングルモードファイバの入出力端から出力される信号光に基づいて、分岐部20およびマルチコアファイバMFの光学特性を解析する。例えば、光検出器43は、光パルス試験器(OTDR:Optical Time Domain Reflectometer)である。光検出器43は、信号光の強度を時間又は光ファイバの長さの関数として測定及び積分を行ってプロットを行う。光検出器43によって得られる測定データの詳細については後述する。
The
ここで、ファイババンドル10、分岐部20、反射体30、マルチコアファイバMFによって形成される光路について説明する。光源41から出力されるプローブ光が、マルチコアファイバMFの全てのコアCR1~CR4を通過するように、ファイババンドル10及び反射体30は次のように構成される。
Here, we will explain the optical path formed by the
ファイババンドル10は、マルチコアファイバMFの一端側において、プローブ光をマルチコアファイバMFのうちの第1コアに導入し、第1コアとは異なる第2コアからの出力光を、第1コア及び第2コアとは異なる第3コアに導入する。
At one end of the multi-core fiber MF, the
例えば、ファイババンドル10は、入出力用シングルモードファイバであるシングルモードファイバSF1を介して、光源41からのプローブ光を、第1コアであるコアCR1に導入する。ファイババンドル10のシングルモードファイバSF2及びシングルモードファイバSF3は、分岐部20が接続されていない側で互いに接続される。そして、ファイババンドル10は、シングルモードファイバSF3及びシングルモードファイバSF2を介して、第2コアであるコアCR3からの出力光を、第3コアであるコアCR2に導入する。なお、シングルモードファイバSF2及びシングルモードファイバSF3は、融着などにより直接に接続されるものであってもよいし、コネクタ、その他、ループバック50によって接続されるものであってもよい。
For example, the
その他、ファイババンドル10は、コアCR4からの出力光を、終端用シングルモードファイバであるシングルモードファイバSF4を介して終端器60に導入するものであってもよい。終端器60は、シングルモードファイバSF4の一端と接続される。終端器60は、シングルモードファイバSF4を介して終端器60に導入された光を減衰させ、終端器60からシングルモードファイバSF4に戻る光を抑制する。その結果、信号光に含まれるノイズを低減することができる。
In addition, the
反射体30は、マルチコアファイバMFの他端側において、第4コアからの出力光を、第4コアとは異なる第5コアに導入する。
The
例えば、反射体30は、第4コアであるコアCR1からの出力光を、第5コアであるコアCR3に導入する。また、反射体30は、第4コアであるコアCR2からの出力光を、第5コアであるコアCR4に導入する。
For example, the
以上の構成により、光源41から出力されるプローブ光は、コアCR1、CR3、CR2、CR4の順に通過することとなる。より詳細には、プローブ光は、シングルモードファイバSF1、分岐部20、コアCR1、反射体30、コアCR2、分岐部20の順に通過する。その後、プローブ光は、シングルモードファイバSF2、ループバック50、シングルモードファイバSF3、分岐部20の順に通過する。その後、プローブ光は、コアCR3、反射体30、コアCR4、シングルモードファイバSF4、終端器60の順に通過する。
With the above configuration, the probe light output from the
[分岐部の構成例]
次に、分岐部20の構成の詳細について、図2を用いて説明する。図2は、分岐部の構成を示す概略図である。分岐部20は、レンズアレイARと、プリズムPRと、単レンズLSと、を備える。ここで、レンズアレイARは、マルチコアファイバMFが有するコアCR1~CR4の数のレンズからなる。プリズムPRは、シングルモードファイバSF1~SF4の中心コアの光が通過する領域に設けられる。単レンズLSは、レンズアレイAR及びプリズムPRを介して、シングルモードファイバSF1~SF4の中心コアに対して、マルチコアファイバMFのコアCR1~CR4を、それぞれ光学的に結合する。
[Example of branch configuration]
Next, the details of the configuration of the branching
マルチコアファイバMFのコアの数、マルチコアファイバMFのクラッドの径、マルチコアファイバMF内でのコアの配置に応じて、レンズアレイAR、プリズムPR、単レンズLSの構成を変更する。これにより、シングルモードファイバの中心コアに対して、マルチコアファイバMFのコアを、光学的に結合することができる。 The configurations of the lens array AR, prism PR, and single lens LS are changed depending on the number of cores in the multicore fiber MF, the diameter of the cladding of the multicore fiber MF, and the arrangement of the cores within the multicore fiber MF. This makes it possible to optically couple the core of the multicore fiber MF to the central core of the single mode fiber.
例えば、図2では、マルチコアファイバ保持治具21を介してマルチコアファイバMFをマルチコアファイバ側コネクタ23に挿入することで、マルチコアファイバMFがマルチコアファイバ側コネクタ23に固定される様子が示されている。なお、図2において、ファイババンドル10及びマルチコアファイバMFは、フェルール等に挿入された状態にある。また、ファイババンドル保持治具27を介してファイババンドル10をファイババンドル側コネクタ25に挿入することで、ファイババンドル10がファイババンドル側コネクタ25に固定される様子が示されている。ここで、ファイババンドル側コネクタ25は、レンズアレイARと、プリズムPRと、単レンズLSを備えている。そして、ファイババンドル側コネクタ25をマルチコアファイバ側コネクタ23に取り付けることにより、シングルモードファイバSF1~SF4の中心コアに対して、マルチコアファイバMFのコアCR1~CR4を、それぞれ光学的に結合する。
For example, FIG. 2 shows how the multicore fiber MF is fixed to the multicore
その他、分岐部20は空間結合型に限らず、既知の各方式のFIFO(fan-in/fan-out)デバイスであってもよい。マルチコアファイバ側コネクタ23のマルチコアファイバ保持治具21は、例えばMTフェルール形状やLCフェルール形状、3D導波路形状であってもよい。
The branching
上述の例では、レンズアレイAR、プリズムPR、単レンズLSが既に取り付けられたファイババンドル側コネクタ25を変更することで、レンズアレイAR、プリズムPR、単レンズLSを変更することができる。そのため、シングルモードファイバSF1~SF4の中心コアに対して、マルチコアファイバMFのコアCR1~CR4を、それぞれ光学的に結合する際に、コアの位置合わせなどの調整作業が不要となる。
In the above example, the lens array AR, prism PR, and single lens LS can be changed by changing the fiber
[反射体の構成例]
次に、反射体30の構成の詳細について、図3、図4A、図4Bを用いて説明する。図3は、反射体によるコア同士の光結合の様子を示す概略図である。図4Aは、反射体の第1の構成例を示す図である。図4Bは、反射体の第2の構成例を示す図である。反射体30は、レンズ31及びミラー33を備え、レンズ31及びミラー33によって、第4コアからの出力光を第5コアに導入する。
[Example of reflector configuration]
Next, the details of the configuration of the
図3では、第4コアであるコアCR1から出力された光がレンズ31を通過した後にミラー33によって反射され、再び、レンズ31を通過して、第5コアであるコアCR3に導入される。また、第4コアであるコアCR2から出力された光がレンズ31を通過した後にミラー33によって反射され、再び、レンズ31を通過して、第5コアであるコアCR4に導入される。
In FIG. 3, light output from core CR1, the fourth core, passes through
マルチコアファイバMFのコアの数、マルチコアファイバMFのクラッドの径、マルチコアファイバMF内でのコアの配置に応じて、レンズ31及びミラー33の構成を変更する。これにより、マルチコアファイバMFのコアのうち、一のコアからの出力光を反射して、他のコアに導入することができる。そのため、コアの位置合わせなどの調整作業が不要となる。
The configuration of the
例えば、図4Aでは、割スリーブ35及びフェルールFRを介してマルチコアファイバMFを筐体37に挿入することで、マルチコアファイバMFが、レンズ31及びミラー33を備える筐体37に固定される様子が示されている。ここで、マルチコアファイバMFに応じて、取り付ける筐体37の構成を変更する。
For example, FIG. 4A shows how the multi-core fiber MF is fixed to the
例えば、図4Bでは、割スリーブ35及びフェルールFRを介してマルチコアファイバMFをマルチコアファイバ側コネクタ39に挿入することで、マルチコアファイバMFがマルチコアファイバ側コネクタ39に固定される様子が示されている。そして、レンズ31及びミラー33を備える筐体37をマルチコアファイバ側コネクタ39に取り付ける。その他、割スリーブ35に、ファイバスタブFSを設置しておいてもよい。筐体37をマルチコアファイバ側コネクタ39に取り付けた際に、マルチコアファイバMFの端面にファイバスタブFSのコア部MFAの端面が当接し、マルチコアファイバMFのコアとコア部MFAが光学的に結合する構成としてもよい。
For example, FIG. 4B shows how the multicore fiber MF is fixed to the multicore
図4A、図4Bのような反射体30の構成により、反射体30をマルチコアファイバMFに着脱する際の、取り付け位置の再現性が向上する。その結果、より確実に、マルチコアファイバMFのコアのうち、一のコアからの出力光を反射して、他のコアに導入することができる。
The configuration of the
[測定データの例]
図5は、測定器による測定データの例を示す図である。光検出器43に導入される信号光は、分岐部20、反射体30、シングルモードファイバSF1~SF4、コアCR1~CR4を経由する。そのため、プローブ光が散乱又は反射されて信号光が生じた位置(以下、「散乱位置」と記載)から光検出器43までの光学的な距離が大きくなるほど、信号光の光強度は小さくなることになる。図5は、散乱位置までの距離を横軸とし、当該散乱位置で生じた信号光の光強度を縦軸とするグラフである。
[Example of measurement data]
Fig. 5 is a diagram showing an example of measurement data by the measuring device. The signal light introduced into the
領域R1は、ファイババンドル10のシングルモードファイバSF1にある散乱位置から信号光の光強度を示す。領域R2は、コアCR1、反射体30、コアCR2にある散乱位置から信号光の光強度を示す。領域R3は、シングルモードファイバSF2、ループバック50、シングルモードファイバSF3にある散乱位置から信号光の光強度を示す。領域R4は、コアCR3、反射体30、コアCR4にある散乱位置から信号光の光強度を示す。領域R5は、シングルモードファイバSF4にある散乱位置から信号光の光強度を示す。
Area R1 shows the optical intensity of the signal light from the scattering positions in the single mode fiber SF1 of the
ファイババンドル10が有するシングルモードファイバSF1~SF4のそれぞれの光学長さをL1、マルチコアファイバMFが有するコアCR1~CR4のそれぞれの光学長さをL2としている。
The optical length of each of the single mode fibers SF1 to SF4 in the
領域R1~R5の間の境界において光強度の急減する箇所DF1が示されている。箇所DF1は、分岐部20において損失が生じていることに対応する。また、領域R2、R4内において、光強度の急減する箇所DF2が示されている。箇所DF2は、反射体30において損失が生じていることに対応する。
Point DF1 where the light intensity suddenly drops is shown at the boundary between regions R1 to R5. Point DF1 corresponds to the occurrence of loss in the branching
また、領域R1~R5のそれぞれにおいて、距離が増大するほど光強度が低下する様子が示されている。これは、シングルモードファイバSF1~SF4、コアCR1~CR4において、信号光の通過する距離の増大に伴ってトータルの損失が増大することに対応している。 It is also shown that in each of the regions R1 to R5, the light intensity decreases as the distance increases. This corresponds to the total loss increasing as the distance traveled by the signal light increases in the single mode fibers SF1 to SF4 and the cores CR1 to CR4.
したがって、本実施形態によれば、分岐部20における光軸調整や、分岐部20の脱着などを行わずに、マルチコアファイバMFのコアごとの光学特性の測定を一括で行うことができる。その結果、測定時間は、マルチコアファイバMFのコア数分の1に短縮される。さらには、マルチコアファイバMFの双方向の測定を行う場合であっても、マルチコアファイバMFの一端と他端の間で、分岐部20、反射体30の入れ替えを行うことで実現することができる。
Therefore, according to this embodiment, the optical characteristics of each core of the multicore fiber MF can be measured all at once without adjusting the optical axis at the branching
また、本実施形態によれば、マルチコアファイバMFのコアごとの光学特性の測定と併せて、分岐部20の光学特性の測定も一括で行うことができる。
In addition, according to this embodiment, the optical characteristics of the branching
[増幅器の構成例]
図6は、増幅器の構成を示す概略図である。マルチコアファイバMFが長い場合や、マルチコアファイバMFが多数のコアを有する場合には、信号光が通過する距離が大きくなってしまう。そのため、光検出器43によって検出する必要のある信号光が微弱となってしまう。光検出器43におけるダイナミックレンジを確保するため、光ファイバ評価装置1は、光源41から出力されたプローブ光を増幅する増幅器70を更に備えるものであってもよい。
[Example of amplifier configuration]
6 is a schematic diagram showing the configuration of an amplifier. When the multi-core fiber MF is long or has many cores, the distance that the signal light travels becomes large. Therefore, the signal light that needs to be detected by the
光源41は、増幅器70を介して入出力用シングルモードファイバの入出力端に接続され、増幅器70は、増幅後のプローブ光を入出力端より入出力用シングルモードファイバに導入する。例えば、増幅器70は、合波器73と、希土類ドープ光ファイバRDFと、アイソレータ75を備えるものであってもよい。ここで、合波器73は、光源41から出力されたプローブ光に対して、励起用光源71から出力された励起光を合波する。希土類ドープ光ファイバRDFは、入射された光の増幅を行うため、希土類を含んでいる。アイソレータ75は、希土類ドープ光ファイバRDFにおいて増幅された後のプローブ光を取り出す。
The
[実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法は、複数のシングルモードファイバを有するファイババンドルと、複数のコアを有するマルチコアファイバの一端側に設置され、コアごとに、シングルモードファイバのうちの1本を接続する分岐部と、マルチコアファイバの他端側に設置される反射体と、シングルモードファイバのうち入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続される光源および測定器と、を備える光ファイバ評価装置、及び、光ファイバ評価装置による光ファイバ評価方法である。
[Effects of the embodiment]
As described above in detail, the optical fiber evaluation device and optical fiber evaluation method according to the present embodiment are an optical fiber evaluation device including a fiber bundle having a plurality of single mode fibers, a branching section installed on one end side of a multicore fiber having a plurality of cores and connecting one of the single mode fibers for each core, a reflector installed on the other end side of the multicore fiber, and a light source and a measuring instrument connected to input/output ends of an input/output single mode fiber among the single mode fibers, and an optical fiber evaluation method using the optical fiber evaluation device.
光源から出力されるプローブ光が、マルチコアファイバの全てのコアを通過するように、ファイババンドルが、マルチコアファイバの一端側において、プローブ光を第1コアに導入し、第1コアとは異なる第2コアからの出力光を、第1コア及び第2コアとは異なる第3コアに導入する。また、反射体が、マルチコアファイバの他端側において、第4コアからの出力光を、第4コアとは異なる第5コアに導入する。そして、測定器は、プローブ光が入出力端より入出力用シングルモードファイバに導入された際に入出力端から出力される信号光に基づいて、分岐部及びマルチコアファイバの光学特性を解析する。 At one end of the multicore fiber, a fiber bundle introduces the probe light into a first core, and introduces output light from a second core different from the first core into a third core different from the first and second cores, so that the probe light output from the light source passes through all of the cores of the multicore fiber. Furthermore, at the other end of the multicore fiber, a reflector introduces output light from a fourth core into a fifth core different from the fourth core. Then, the measuring instrument analyzes the optical characteristics of the branching section and the multicore fiber based on the signal light output from the input/output end when the probe light is introduced from the input/output end into the input/output single mode fiber.
これにより、マルチコアファイバの各コアの個別の損失測定を可能とし、マルチコアファイバに含まれる不良コアの特定や不良部分の位置の特定等を行うことができる。特に、光軸調整や部品の脱着などを行わずに、マルチコアファイバのコアごとの光学特性の測定を一括で行うことができる。その結果、測定時間は、マルチコアファイバのコア数分の1に短縮される。さらに、マルチコアファイバのコアごとの光学特性の測定と併せて、分岐部の光学特性の測定も一括で行うことができる。 This enables individual loss measurement of each core of the multicore fiber, and enables identification of defective cores in the multicore fiber and identification of the location of defective parts. In particular, the optical characteristics of each core of the multicore fiber can be measured all at once without adjusting the optical axis or removing and attaching parts. As a result, the measurement time is reduced to a fraction of the number of cores in the multicore fiber. Furthermore, in addition to measuring the optical characteristics of each core of the multicore fiber, the optical characteristics of the branching section can also be measured all at once.
また、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法において、分岐部は、マルチコアファイバが有するコアの数のレンズからなるレンズアレイと、シングルモードファイバの中心コアの光が通過する領域に設けたプリズムと、レンズアレイ及びプリズムを介して、シングルモードファイバの中心コアとマルチコアファイバのコアを光学的に結合する単レンズと、有するものであってもよい。これにより、分岐部をマルチコアファイバに着脱する際の、取り付け位置の再現性が向上する。シングルモードファイバの中心コアに対してマルチコアファイバのコアを光学的に結合する際に、コアの位置合わせなどの調整作業が不要となる。 In the optical fiber evaluation device and optical fiber evaluation method according to this embodiment, the branching section may have a lens array consisting of lenses equal to the number of cores in the multicore fiber, a prism provided in an area through which light from the central core of the single mode fiber passes, and a single lens that optically couples the central core of the single mode fiber and the core of the multicore fiber via the lens array and the prism. This improves the reproducibility of the attachment position when attaching and detaching the branching section to the multicore fiber. When optically coupling the core of the multicore fiber to the central core of the single mode fiber, adjustment work such as core alignment is not required.
さらに、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法において、反射体は、ミラー及びレンズを備え、ミラー及びレンズによって、第4コアからの出力光を第5コアに導入するものであってもよい。これにより、反射体をマルチコアファイバに着脱する際の、取り付け位置の再現性が向上する。その結果、より確実に、マルチコアファイバのコアのうち、一のコアからの出力光を反射して、他のコアに導入することができる。そして、マルチコアファイバのコア同士を1本の光路として接続することができる。 Furthermore, in the optical fiber evaluation device and optical fiber evaluation method according to this embodiment, the reflector may include a mirror and a lens, and the mirror and lens may guide the output light from the fourth core to the fifth core. This improves the reproducibility of the attachment position when attaching and detaching the reflector to the multicore fiber. As a result, it is possible to more reliably reflect the output light from one of the cores of the multicore fiber and guide it to the other cores. Then, the cores of the multicore fiber can be connected as a single optical path.
また、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法において、シングルモードファイバのうち、分岐部を介して第2コアに接続される一のシングルモードファイバと、分岐部を介して第3コアに接続される他のシングルモードファイバが接続されるものであってもよい。これにより、マルチコアファイバのコア同士を1本の光路として接続することができる。 In the optical fiber evaluation device and the optical fiber evaluation method according to this embodiment, one single mode fiber connected to the second core via a branching section and another single mode fiber connected to the third core via a branching section may be connected. This allows the cores of the multicore fiber to be connected as one optical path.
さらに、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法において、シングルモードファイバのうち終端用シングルモードファイバの一端と接続される終端器を更に備え、終端器は、終端用シングルモードファイバを介して終端器に導入された光を減衰させ、終端器から終端用シングルモードファイバに戻る光を抑制するものであってもよい。シングルモードファイバの終端からマルチコアファイバのコア内に戻る光が抑制される結果、信号光に含まれるノイズを低減することができる。 Furthermore, the optical fiber evaluation device and the optical fiber evaluation method according to this embodiment may further include a terminator connected to one end of the terminating single mode fiber among the single mode fibers, and the terminator may attenuate the light introduced into the terminator through the terminating single mode fiber and suppress the light returning from the terminator to the terminating single mode fiber. As a result of suppressing the light returning from the end of the single mode fiber into the core of the multicore fiber, the noise contained in the signal light can be reduced.
また、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法において、光源から出力されたプローブ光を増幅する増幅器を更に備え、光源は、増幅器を介して入出力端に接続され、増幅器は、増幅後のプローブ光を入出力端より入出力用シングルモードファイバに導入するものであってもよい。これにより、測定器によって検出する必要のある信号光が微弱となってしまう場合であっても、測定器におけるダイナミックレンジを確保することができる。例えば、マルチコアファイバMFが長い場合や、マルチコアファイバMFが多数のコアを有する場合には、信号光が通過する距離が大きくなってしまい、信号光が微弱となってしまう。このような場合であっても、精度よく信号光を取得できるようになる。 The optical fiber evaluation device and the optical fiber evaluation method according to this embodiment may further include an amplifier that amplifies the probe light output from the light source, the light source being connected to the input/output terminal via the amplifier, and the amplifier may introduce the amplified probe light from the input/output terminal into the input/output single mode fiber. This ensures the dynamic range of the measuring instrument even when the signal light that needs to be detected by the measuring instrument becomes weak. For example, when the multicore fiber MF is long or has many cores, the distance that the signal light travels becomes large, and the signal light becomes weak. Even in such a case, the signal light can be obtained with high accuracy.
さらに、本実施形態に係る光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法において、測定器は光パルス試験器であってもよい。これにより、分岐部及びマルチコアファイバの光学特性を精度よく解析することができる。 Furthermore, in the optical fiber evaluation device and optical fiber evaluation method according to this embodiment, the measuring instrument may be an optical pulse tester. This allows the optical characteristics of the branching section and the multi-core fiber to be analyzed with high accuracy.
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。 Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present embodiment.
1 光ファイバ評価装置
10 ファイババンドル
20 分岐部
30 反射体
31 レンズ
33 ミラー
41 光源
43 光検出器
45 サーキュレータ
50 ループバック
60 終端器
70 増幅器
AR レンズアレイ
CR1~CR4 コア
LS 単レンズ
MF マルチコアファイバ
PR プリズム
SF1~SF4 シングルモードファイバ
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
複数のコアを有するマルチコアファイバの一端側に設置され、前記コアごとに、前記シングルモードファイバのうちの1本を接続する分岐部と、
前記マルチコアファイバの他端側に設置される反射体と、
前記シングルモードファイバのうち入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続される光源および測定器と、
を備える光ファイバ評価装置であって、
前記光源から出力されるプローブ光が、前記マルチコアファイバの全ての前記コアを通過するように、
前記ファイババンドルが、前記マルチコアファイバの一端側において、
前記プローブ光を第1コアに導入し、
前記第1コアとは異なる第2コアからの出力光を、前記第1コア及び前記第2コアとは異なる第3コアに導入し、
前記反射体が、前記マルチコアファイバの他端側において、
第4コアからの出力光を、前記第4コアとは異なる第5コアに導入し、
前記測定器は、前記プローブ光が前記入出力端より前記入出力用シングルモードファイバに導入された際に前記入出力端から出力される信号光に基づいて、前記分岐部及び前記マルチコアファイバの光学特性を解析する、光ファイバ評価装置。 a fiber bundle having a plurality of single mode fibers;
a branching section that is provided on one end side of a multicore fiber having a plurality of cores and connects one of the single mode fibers to each of the cores;
A reflector provided on the other end side of the multi-core fiber;
a light source and a measuring instrument connected to an input/output end of an input/output single mode fiber among the single mode fibers;
An optical fiber evaluation device comprising:
so that the probe light output from the light source passes through all the cores of the multi-core fiber,
The fiber bundle is provided at one end side of the multicore fiber.
Introducing the probe light into a first core;
Output light from a second core different from the first core is guided into a third core different from the first core and the second core;
The reflector is provided at the other end side of the multi-core fiber.
The output light from the fourth core is guided to a fifth core different from the fourth core;
the measuring instrument analyzes the optical characteristics of the branching section and the multi-core fiber based on signal light output from the input/output end when the probe light is introduced from the input/output end into the input/output single mode fiber.
前記マルチコアファイバが有する前記コアの数のレンズからなるレンズアレイと、
前記シングルモードファイバの中心コアの光が通過する領域に設けたプリズムと、
前記レンズアレイ及び前記プリズムを介して、前記シングルモードファイバの前記中心コアと前記マルチコアファイバの前記コアを光学的に結合する単レンズと、
有する、請求項1に記載の光ファイバ評価装置。 The branch portion is
a lens array including lenses whose number is equal to the number of cores of the multicore fiber;
a prism provided in a region through which light of a central core of the single mode fiber passes;
a single lens that optically couples the central core of the single mode fiber and the cores of the multicore fiber via the lens array and the prism;
The optical fiber evaluation device according to claim 1 ,
前記ミラー及び前記レンズによって、前記第4コアからの出力光を前記第5コアに導入する、請求項1に記載の光ファイバ評価装置。 The reflector includes a mirror and a lens.
2. The optical fiber evaluation device according to claim 1, wherein the output light from the fourth core is guided to the fifth core by the mirror and the lens.
前記分岐部を介して前記第2コアに接続される一のシングルモードファイバと、
前記分岐部を介して前記第3コアに接続される他のシングルモードファイバが
接続される、請求項1に記載の光ファイバ評価装置。 Among the single mode fibers,
a single mode fiber connected to the second core via the branch portion;
The optical fiber evaluation device according to claim 1 , wherein another single mode fiber is connected to the third core via the branch portion.
前記終端器は、前記終端用シングルモードファイバを介して前記終端器に導入された光を減衰させ、前記終端器から前記終端用シングルモードファイバに戻る光を抑制する、請求項1に記載の光ファイバ評価装置。 a terminator connected to one end of a terminating single mode fiber among the single mode fibers,
2. The optical fiber evaluation device according to claim 1, wherein the terminator attenuates light introduced into the terminator through the terminating single mode fiber and suppresses light returning from the terminator to the terminating single mode fiber.
前記光源は、前記増幅器を介して前記入出力端に接続され、
前記増幅器は、増幅後の前記プローブ光を前記入出力端より前記入出力用シングルモードファイバに導入する、請求項1に記載の光ファイバ評価装置。 an amplifier that amplifies the probe light output from the light source;
the light source is connected to the input/output terminal via the amplifier;
2. The optical fiber evaluation device according to claim 1, wherein the amplifier introduces the amplified probe light from the input/output end into the input/output single mode fiber.
複数のコアを有するマルチコアファイバの一端側に設置され、前記コアごとに、前記シングルモードファイバのうちの1本を接続する分岐部と、
前記マルチコアファイバの他端側に設置される反射体と、
前記シングルモードファイバのうち入出力用シングルモードファイバの入出力端と接続される光源および測定器と、
を備える光ファイバ評価装置による光ファイバ評価方法であって、
前記光源から出力されるプローブ光が、前記マルチコアファイバの全ての前記コアを通過するように、
前記ファイババンドルを用いて、前記マルチコアファイバの一端側において、
前記プローブ光を第1コアに導入し、
前記第1コアとは異なる第2コアからの出力光を、前記第1コア及び前記第2コアとは異なる第3コアに導入し、
前記反射体を用いて、前記マルチコアファイバの他端側において、
第4コアからの出力光を、前記第4コアとは異なる第5コアに導入し、
前記測定器を用いて、前記プローブ光が前記入出力端より前記入出力用シングルモードファイバに導入された際に前記入出力端から出力される信号光に基づいて、前記分岐部及び前記マルチコアファイバの光学特性を解析する、光ファイバ評価方法。 a fiber bundle having a plurality of single mode fibers;
a branching section that is provided on one end side of a multicore fiber having a plurality of cores and connects one of the single mode fibers to each of the cores;
A reflector provided on the other end side of the multi-core fiber;
a light source and a measuring instrument connected to an input/output end of an input/output single mode fiber among the single mode fibers;
An optical fiber evaluation method using an optical fiber evaluation device comprising:
so that the probe light output from the light source passes through all the cores of the multi-core fiber,
Using the fiber bundle, at one end side of the multi-core fiber,
Introducing the probe light into a first core;
Output light from a second core different from the first core is guided into a third core different from the first core and the second core;
Using the reflector, at the other end side of the multi-core fiber,
The output light from the fourth core is guided to a fifth core different from the fourth core;
using the measuring instrument, to analyze optical characteristics of the branching section and the multi-core fiber based on signal light output from the input/output end when the probe light is introduced from the input/output end into the input/output single mode fiber.
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