JP2746488B2 - Optical waveguide loss measurement method - Google Patents

Optical waveguide loss measurement method

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JP2746488B2
JP2746488B2 JP22448991A JP22448991A JP2746488B2 JP 2746488 B2 JP2746488 B2 JP 2746488B2 JP 22448991 A JP22448991 A JP 22448991A JP 22448991 A JP22448991 A JP 22448991A JP 2746488 B2 JP2746488 B2 JP 2746488B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光導波路を伝搬する光
の単位長さ当たりの伝搬損失(導波損失)、構造不完全
による散乱、あるいは、導波構造の長さ方向への変化に
よる散乱等を、高い空間分解能でかつ高感度で(つま
り、非常に微弱な散乱光まで)非破壊で測定する方法、
あるいは、散乱光の原因である構造不完全等の位置を特
定する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to propagation loss per unit length of light propagating in an optical waveguide (guide loss), scattering due to imperfect structure, or change in the length direction of a waveguide structure. Non-destructive measurement of scattering etc. with high spatial resolution and high sensitivity (that is, very weak scattered light)
Alternatively, the present invention relates to a method for specifying a position of a structural imperfection or the like that causes scattered light.

【0002】[0002]

【従来の技術】単一モード光導波路の単位長さ当たりの
導波損失を測定する方法には、大別して破壊測定法と非
破壊測定法がある。前者の破壊測定法には、一般に、カ
ットバック法(Cut back method)と呼
ばれる方法が広く用いられている。この方法は、光導波
路の長さがL1 の時に、光導波路に入射させた光電力P
i と出射した光電力Po の比をとって、 α1 =10・log10(Po /Pi ) [dB] ・・・(1) をその光導波路の挿入損失として求める。次に、光導波
路を少しだけ短くして長さをL2 にしてから、同様に入
射光電力と出射光電力の比をとってα2 を求める。する
と、この光導波路の単位長さ当たりの導波損失は、例え
ば長さの単位がcmである場合には、 α=(α1 −α2 )/(L1 −L2 ) [dB/cm] ・・・(2) と求められる。導波路長が2通りだけでは誤差が大きく
なるので、一般には、導波路長をだんだん短くして3通
り以上にして、横軸に導波路長をとってその値をxとお
き、縦軸に式(1)で求められる挿入損失をとってその
値をyとおいてグラフにすると、もし挿入損失の測定誤
差が非常に小さければ、測定点は一直線上に並んで、 y=αx+C ・・・(3) と表される。したがって、そのグラフの傾きαが単位長
さあたりの導波損失を、y軸との切片が入射端における
光の結合損失を表わすことになる。しかしながら、一般
には、式(1)で挿入損失を求める際に測定誤差が生じ
る。それは、ある導波路長で挿入損失を測定してから、
試料を測定系から取り出して導波路長を短くし、再度同
じ測定を繰り返す際に、入射端での状態(入射ビームの
位置や角度)を前回の測定と正確に同じにしないと、入
射端での結合損失が測定毎にばらついて誤差となるから
である。そこで、もし各長さでの挿入損失の測定誤差を
あまり小さくできないときには、測定点が一直線上に並
ばないので、最小自乗法で式(3)に相当する直線を求
める。さらに正確に測定したい場合は、導波路長の各長
さで測定を複数回行うと、最も入射状態の良い条件で測
定した式(1)の挿入損失がほぼ最適な入射条件の場合
と考えられるので、それぞれの導波路長で挿入損失を繰
り返し測定して、その最小値をグラフにすると、ほぼ式
(3)の形を満たす直線を得ることができる。いずれに
しても、この測定法は、精度良く測定するには、かなり
の熟練を必要とし、測定に要する時間が長く、しかも、
破壊法であるので、測定後には被測定試料は粉々に短く
なってしまって、導波路デバイスとしては使用できなく
なる。
2. Description of the Related Art Methods for measuring the waveguide loss per unit length of a single mode optical waveguide are roughly classified into a destructive measuring method and a non-destructive measuring method. For the former destructive measurement method, generally, a method called a cut back method (Cut back method) is widely used. According to this method, when the length of the optical waveguide is L 1 , the optical power P incident on the optical waveguide is
Taking the ratio of i to the emitted optical power P o , α 1 = 10 · log 10 (P o / P i ) [dB] (1) is determined as the insertion loss of the optical waveguide. Next, after shortening the optical waveguide a little and setting the length to L 2 , similarly, α 2 is obtained by taking the ratio of the incident light power and the outgoing light power. Then, the waveguide loss per unit length of the optical waveguide is, for example, when the unit of length is cm, α = (α 1 −α 2 ) / (L 1 −L 2 ) [dB / cm] ] (2) is required. Since the error increases when only two waveguide lengths are used, generally, the waveguide length is gradually shortened to three or more types, the waveguide length is plotted on the horizontal axis, the value is set as x, and the vertical axis is set on the vertical axis. Taking the insertion loss obtained by equation (1) and setting the value to y, a graph is obtained. If the measurement error of the insertion loss is very small, the measurement points are arranged in a straight line, and y = αx + C. 3) is expressed. Therefore, the slope α of the graph indicates the waveguide loss per unit length, and the intercept with the y-axis indicates the light coupling loss at the incident end. However, in general, a measurement error occurs when the insertion loss is calculated by Expression (1). It measures insertion loss at a certain waveguide length, and then
When the sample is taken out of the measurement system, the waveguide length is shortened, and the same measurement is repeated again, the condition at the incident end (position and angle of the incident beam) must be exactly the same as the previous measurement. This is because the coupling loss varies from measurement to measurement, resulting in an error. Therefore, if the measurement error of the insertion loss at each length cannot be made very small, the measurement points are not aligned, so a straight line corresponding to the equation (3) is obtained by the least square method. For more accurate measurement, if the measurement is performed a plurality of times at each of the waveguide lengths, it is considered that the insertion loss of the equation (1) measured under the condition with the best incident state is almost the optimal incident condition. Therefore, if the insertion loss is repeatedly measured at each waveguide length and the minimum value is graphed, it is possible to obtain a straight line substantially satisfying the expression (3). In any case, this measurement method requires considerable skill to accurately measure, a long time required for the measurement, and
Because of the destructive method, the sample to be measured is shattered after the measurement and cannot be used as a waveguide device.

【0003】一方、非破壊測定法には、古くから用いら
れている方法に、プリズムカップラ法やテレビカメラ観
測法がある。前者のプリズムカップラ法は、光導波路へ
の光の入射と光導波路からの出射を、図4に模式図を示
すように、光導波路の表面に圧着した2個のプリズムで
行い、プリズム間の間隔を変化させて、それぞれの場合
に入射光と出射光の比を式(1)で求めて、プリズム間
隔の関数としてグラフに描いて、式(3)の関係から導
波損失を求める方法である。この方法は非破壊測定法で
あるが、プリズムを用いて光導波路との光の入出射を行
うため、光導波路のコア表面が露出していなければなら
ない(つまり、コアの上部にクラッド層があってはなら
ない)と言う構造上の制約がある。また、後者のテレビ
カメラ観測法は、光導波路の構造不完全等によって導波
光が散乱されて外へ漏れてくる光を、テレビカメラで観
測する方法である。散乱が光導波路の伝搬軸方向に一様
に起こる場合には、伝搬光が散乱によって損失を受けて
徐々に弱くなれば、それに比例して外へ漏れてくる光も
伝搬軸方向に徐々に弱くなるので、それをテレビモニタ
ーの画面上で観察すれば、導波損失を式(3)の原理で
測定できる。しかしながら、テレビカメラの受光感度は
それほど高くはないので、散乱が弱い場合(つまり、導
波損失が小さい場合)にはあまり有効ではなく、また、
導波路全体をテレビモニターで一度に観測するので、空
間分解能が余り高くないという問題がある。
On the other hand, nondestructive measurement methods include a prism coupler method and a television camera observation method, which have been used for a long time. In the former prism coupler method, light enters and exits the optical waveguide by two prisms pressed on the surface of the optical waveguide as shown in the schematic diagram of FIG. Is changed, and in each case, the ratio between the incident light and the outgoing light is obtained by Expression (1), and is plotted as a function of the prism interval, and the waveguide loss is obtained from the relationship of Expression (3). . Although this method is a non-destructive measurement method, the core surface of the optical waveguide must be exposed because light enters and exits the optical waveguide using a prism (that is, a cladding layer is provided above the core). Must be done). The latter method of observing a television camera is a method of observing, with a television camera, light that is scattered due to imperfect structure of an optical waveguide and leaks out. If the scattering occurs uniformly in the direction of the propagation axis of the optical waveguide, if the propagating light is gradually lost due to the loss due to the scattering, the light leaking to the outside is also gradually weakened in the direction of the propagation axis. Therefore, if it is observed on the screen of the television monitor, the waveguide loss can be measured according to the principle of equation (3). However, since the light receiving sensitivity of the TV camera is not so high, it is not very effective when the scattering is weak (that is, when the waveguide loss is small), and
Since the entire waveguide is observed at once with a television monitor, there is a problem that the spatial resolution is not so high.

【0004】また、最近提案されている非破壊測定法
に、インコヒーレントOTDR(Optical Ti
me Domain Reflectmetry)法が
ある(IEEE/OSA J.Lightwave T
echnology,Vol.9,No.5,pp.6
23−628(May 1991))。この方法は、図
5に模式図を示すように、インコヒーレント光源(高輝
度発光ダイオード)SLDからの光を光ファイバ型方向
性結合器DCで2つに分離し、一方の光を光導波路Sに
入射させる。すると、光導波路Sに入射した光は導波路
S内の微小な不完全性によって伝搬しながら少しずつ反
射するので、元の光ファイバへ各点から少しづつ光が戻
ってくる。一方、光ファイバ型方向性結合器DCから分
かれたもう一方の光は、レンズで平行光にした後に鏡M
を使ってまた元の光ファイバへ戻す。すると、この光フ
ァイバへ戻ってきた光は、もう一方の導波路Sから戻っ
てきた光と方向性結合器DCでまた一緒になって、光源
SLDとは別の端面から出射する。その際に、鏡Mから
戻った光と光導波路Sから戻った光は、方向性結合器D
Cから測った光路長(屈折率と実距離との積)が、鏡M
までの往復と同じになる導波路S内の点から戻った光と
のみ干渉する。これは、光源SLDとして意図的にコヒ
ーレンス長が10μm〜数10μm程度しかないインコ
ヒーレント光源を用いているためで、したがって、光導
波路Sの伝搬軸方向の各点からは連続的に少しずつ光が
戻ってくるが、その中で特定の点からの戻り光のみを取
り出すことができる。図5では、測定精度を高めるため
に、一方の光には変調器PMで位相変調を加えて、干渉
信号をヘテロダイン検出している。また、導波路S内の
別の点からの戻り光を検出するには、鏡Mを移動させれ
ばよい。導波路S内のある点からの戻り光はその点にお
ける伝搬光の強度に比例するので、鏡Mの位置の関数と
して戻り光強度をグラフにすれば図6のように緩い傾き
の直線になり、その直線の傾きから導波損失が求められ
る。
In addition, a recently proposed non-destructive measurement method includes an incoherent OTDR (optical Ti
me Domain Reflectometry) method (IEEE / OSA J. Lightwave T).
technology, Vol. 9, No. 5, pp. 6
23-628 (May 1991)). In this method, as shown in a schematic diagram in FIG. 5, light from an incoherent light source (high-intensity light emitting diode) SLD is split into two by an optical fiber directional coupler DC, and one light is split into an optical waveguide S. Incident on Then, the light incident on the optical waveguide S is reflected little by little while propagating due to minute imperfections in the waveguide S, so that the light gradually returns from each point to the original optical fiber. On the other hand, the other light split from the optical fiber type directional coupler DC is converted into a parallel
Use to return to the original optical fiber. Then, the light returning to the optical fiber is combined with the light returning from the other waveguide S again by the directional coupler DC, and is emitted from an end face different from the light source SLD. At that time, the light returned from the mirror M and the light returned from the optical waveguide S are directional couplers D
The optical path length (the product of the refractive index and the actual distance) measured from C is the mirror M
And interferes only with light returning from a point in the waveguide S which is the same as the round trip to. This is because an incoherent light source having a coherence length of only about 10 μm to several tens of μm is intentionally used as the light source SLD. Therefore, light is continuously and gradually emitted from each point in the propagation axis direction of the optical waveguide S. It returns, but only the return light from a specific point can be extracted. In FIG. 5, in order to increase the measurement accuracy, one light is subjected to phase modulation by a modulator PM to heterodyne-detect an interference signal. In order to detect return light from another point in the waveguide S, the mirror M may be moved. Since the return light from a certain point in the waveguide S is proportional to the intensity of the propagating light at that point, if the return light intensity is graphed as a function of the position of the mirror M, a straight line having a gentle slope is obtained as shown in FIG. , The waveguide loss is determined from the slope of the straight line.

【0005】この方法の特徴は、導波損失を非破壊で測
定できることであり、さらに、導波路内に強い散乱点が
存在する場合にもその位置を高い空間分解能で測定でき
ることである。しかも、ヘテロダイン検波を行うので、
微弱な後方散乱光(光導波路からの戻り光)を検出でき
ることである。しかしながら、光源がインコヒーレント
光源であるので、導波路内を伝搬する光の強度はせいぜ
い数10〜100μW程度である。後方散乱光は導波路
内伝搬光の強度に比例するので、導波路内を伝搬する光
の強度が弱い分だけより高感度な光検出法が必要にな
る。そこで、光源にコヒーレント光源(レーザ)を用い
てヘテロダイン検出を行えば、導波路内伝搬光が強く、
かつ、弱い光まで検出できるので、インコヒーレントO
TDR法よりもダイナミックレンジを大きくできる訳で
あるが、インコヒーレントOTDR法では、原理的に光
源にコヒーレント光源を用いることができない。
The feature of this method is that the waveguide loss can be measured nondestructively, and furthermore, even if a strong scattering point exists in the waveguide, the position can be measured with high spatial resolution. Moreover, since heterodyne detection is performed,
The ability to detect weak backscattered light (return light from the optical waveguide). However, since the light source is an incoherent light source, the intensity of light propagating in the waveguide is at most about several tens to 100 μW. Since the backscattered light is proportional to the intensity of the light propagating in the waveguide, a light detection method with higher sensitivity is required because the intensity of the light propagating in the waveguide is weak. Therefore, if heterodyne detection is performed using a coherent light source (laser) as the light source, the propagation light in the waveguide is strong,
In addition, since even weak light can be detected, incoherent O
Although the dynamic range can be larger than that of the TDR method, the incoherent OTDR method cannot use a coherent light source as a light source in principle.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記のイ
ンコヒーレントOTDR法の欠点であるダイナミックレ
ンジを全く異なる原理を用いて2桁以上改善する新しい
光導波路の導波損失非破壊測定法を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to reduce the dynamic range, which is a drawback of the incoherent OTDR method, by two digits using a completely different principle. It is an object of the present invention to provide a new and improved optical waveguide non-destructive measurement method for an optical waveguide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の光導波路の損失
測定法は、コヒーレント光源を用い、該光源からの光を
2つの光路に分け、一方の光を被測定光導波路の側面の
任意の位置に照射して、照射光が該光導波路の構造不完
全等によって散乱されて該光導波路の導波領域に結合し
て微弱な伝搬光となるようにし、他方の光と前記微弱な
伝搬光とを前記光導波路の中又は外で合波させて、か
つ、前記2つに分けられた光の何れか一方の周波数を合
波させる前にシフトさせて、前記合波された光のビート
成分の強度を検出することにより、前記導波領域に結合
した光の強さを測定することを特徴とする方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION An optical waveguide loss measuring method according to the present invention uses a coherent light source, divides light from the light source into two optical paths, and divides one of the light into an arbitrary light beam on the side of the optical waveguide to be measured. Irradiating the light to the position, the irradiating light is scattered due to the imperfect structure of the optical waveguide or the like, and is coupled to the waveguide region of the optical waveguide so as to be weakly propagated light; Are combined in or outside the optical waveguide, and the frequency of one of the two divided lights is shifted before being combined, so that the beat component of the combined light is Detecting the intensity of light coupled to the waveguide region by detecting the intensity of the light.

【0008】この場合、前記微弱な伝搬光との合波は、
前記他方の光を該光導波路の入射端から導波させて、該
光導波路の入射端から導波させた光と行う場合と、前記
微弱な伝搬光が該光導波路から出射した後に行う場合と
がある。
In this case, the multiplexing with the weak propagation light is
The other light is guided from the incident end of the optical waveguide, and the light is guided from the incident end of the optical waveguide, and the light is transmitted after the weakly propagated light is emitted from the optical waveguide. There is.

【0009】また、前記一方の光を光ファイバを介して
被測定光導波路の側面に照射するようにし、該光ファイ
バとしてその出射端に集光手段を設けたものを用いる
と、測定の空間分解能が向上する。さらに、前記光源か
らの光を光ファイバを介し、かつ、光ファイバ型分岐回
路で光路を2つに分け、一方の分岐光ファイバからの出
射光を被測定光導波路の側面に照射するようにし、該光
ファイバとしてその出射端に集光手段を設けたものを用
い、かつ、他方の分岐光ファイバからの出射光を該光導
波路の入射端から入射させて該光導波路内で前記微弱な
伝搬光と合波させれば、全光路を光ファイバ化でき、光
学系の光軸合わせの手間等が省けるようになる。
In addition, when the one light is irradiated to the side surface of the optical waveguide to be measured through an optical fiber, and a light collecting means is provided at an emission end of the optical fiber, the spatial resolution of the measurement can be improved. Is improved. Further, the light from the light source is passed through an optical fiber, and the optical path is divided into two by an optical fiber type branch circuit, so that light emitted from one of the branched optical fibers is irradiated to the side surface of the optical waveguide to be measured, As the optical fiber, one provided with a condensing means at the output end thereof is used, and the output light from the other branch optical fiber is made to enter from the input end of the optical waveguide, and the weak propagation light is transmitted through the optical waveguide. If the optical path is multiplexed, the entire optical path can be made into an optical fiber, and the trouble of adjusting the optical axis of the optical system can be saved.

【0010】さらに、被測定光導波路の側面の照射位置
を光導波路の導波路パターンに沿ってトレースして、そ
の場所の関数として前記導波領域に結合した光の強さを
測定することにより、伝搬損失、構造不完全位置、導波
構造の長さ方向への変化等を測定することができる。
Further, the irradiation position on the side surface of the optical waveguide to be measured is traced along the waveguide pattern of the optical waveguide, and the intensity of light coupled to the waveguide region is measured as a function of the position. It is possible to measure propagation loss, incomplete structure position, change in the length direction of the waveguide structure, and the like.

【0011】また、少なくとも2つの直交偏波モードを
導波可能な被測定光導波路に対して、前記一方の光によ
って2つの直交偏波モードの両方を励起し、該光導波路
から出射後にその2つの直交偏波モードの一方を偏波面
変換してから2つの直交偏波モードを干渉させ、かつ、
被測定光導波路の側面の照射位置を光導波路の導波路パ
ターンに沿ってトレースして、その場所の関数として前
記導波領域に結合した両直交偏波モードの干渉強度を用
いて位相差を測定することで、2つの直交偏波モードの
伝播定数差を測定することで、2つの直交偏波モードの
伝播定数差を測定することができる。
In addition, for the optical waveguide to be measured capable of guiding at least two orthogonal polarization modes, both of the two orthogonal polarization modes are excited by the one light, and after the two light beams exit from the optical waveguide, the two are excited. One of the two orthogonal polarization modes is subjected to polarization plane conversion and then interferes with the two orthogonal polarization modes, and
The irradiation position on the side surface of the optical waveguide to be measured is traced along the waveguide pattern of the optical waveguide, and the phase difference is measured using the interference intensity of the two orthogonal polarization modes coupled to the waveguide region as a function of the position. By doing so, by measuring the propagation constant difference between the two orthogonal polarization modes, it is possible to measure the propagation constant difference between the two orthogonal polarization modes.

【0012】本発明のもう1つの光導波路の損失測定法
は、コヒーレント光源を用い、該光源からの光を2つの
光路に分け、一方の光を被測定光導波路の入射端から導
波させ、導波光が該光導波路の構造不完全等によって散
乱されて該光導波路の側面の任意の位置から外部に散乱
された散乱光を取り出し、他方の光と前記散乱光とを合
波させて、かつ、前記2つに分けられた光の何れか一方
の周波数を合波させる前にシフトさせて、前記合波され
た光のビート成分の強度を検出することにより、前記導
波領域において散乱された光の強さを測定することを特
徴とする方法である。
Another method for measuring the loss of an optical waveguide according to the present invention uses a coherent light source, divides light from the light source into two optical paths, and guides one of the light from the incident end of the optical waveguide to be measured. The guided light is scattered due to imperfections in the structure of the optical waveguide, the scattered light scattered to the outside is extracted from an arbitrary position on the side surface of the optical waveguide, and the other light and the scattered light are combined, and By shifting the frequency of any one of the two divided lights before combining them, and detecting the intensity of the beat component of the combined light, the light is scattered in the waveguide region. This is a method characterized by measuring the intensity of light.

【0013】この場合も、前記光導波路からの前記散乱
光を取り出す手段として、入射端に集光手段を設けた光
ファイバを用いて前記散乱光を取り出すようにすると、
測定の空間分解能が向上する。また、前記光源からの光
を光ファイバを介し、かつ、光ファイバ型分岐回路で光
路を2つに分け、一方の分岐光ファイバからの出射光を
被測定光導波路の入射端に入射させ、他方の分岐光ファ
イバからの出射光と前記光導波路からの前記散乱光を合
波させるようにすると、全光路を光ファイバ化すること
ができる。
[0013] Also in this case, when the scattered light is taken out by using an optical fiber provided with a condensing means at an incident end as means for taking out the scattered light from the optical waveguide,
The spatial resolution of the measurement is improved. Further, the light from the light source passes through an optical fiber, and the optical path is divided into two by an optical fiber type branch circuit, and the light emitted from one of the branched optical fibers is made incident on the incident end of the optical waveguide to be measured. When the light emitted from the branch optical fiber and the scattered light from the optical waveguide are combined, the entire optical path can be formed into an optical fiber.

【0014】さらに、被測定光導波路からの前記散乱光
を取り出す位置を光導波路の導波路パターンに沿ってト
レースして、その場所の関数として前記導波領域からの
散乱光の強さを測定することにより、伝搬損失、構造不
完全位置、導波構造の長さ方向への変化等を測定するこ
とができる。
Further, a position at which the scattered light from the measured optical waveguide is extracted is traced along the waveguide pattern of the optical waveguide, and the intensity of the scattered light from the waveguide region is measured as a function of the position. This makes it possible to measure the propagation loss, the incomplete structure position, the change in the length direction of the waveguide structure, and the like.

【0015】[0015]

【作用】本発明によると、コヒーレント光源を用いるた
めに、強い光を被測定光導波路に照射することができ、
かつ、ヘテロダイン検出をするために弱い光まで検出で
きるのでダイナミックレンジを大きくとれる。その結
果、光導波路の構造不完全が非常に小さい場合(つま
り、散乱が非常に微弱な場合)にも、その散乱を検出で
きる。また、側面からの照射光は集光させるので、空間
分解能が高く、かつ、非破壊で測定できる
According to the present invention, since the coherent light source is used, it is possible to irradiate the measured optical waveguide with strong light,
In addition, since weak light can be detected for heterodyne detection, the dynamic range can be increased. As a result, even when the structural imperfection of the optical waveguide is very small (that is, when the scattering is very weak), the scattering can be detected. In addition, since the irradiation light from the side is collected, the spatial resolution is high and non-destructive measurement is possible.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の光導波路の損失測定法は、散乱光ヘ
テロダイン検出法(Heterodyne Scatt
ering Detection method。略し
てHSD法)と名付けられるもので、コヒーレントなレ
ーザを光源として、光源からの光を2つの光路に分け、
一方を被測定光導波路の側面から照射して、その照射さ
れた光が導波路の構造不完全によって散乱されて導波路
の導波領域(コア)に結合して微弱な伝搬光となり、も
う一方の光を導波路入射端から導波させておいて、この
光と上記微弱な伝搬光とを合波させてヘテロダイン的に
検出する方法である。ヘテロダイン的な検出を行うため
に、一方の光路の光には変調を加えて周波数シフトを加
えておく。また、空間分解能を高めるために、導波路側
面に照射する光ビームを数μmに集光させる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical waveguide loss measuring method according to the present invention is based on a scattered light heterodyne detection method (heterodyne scatter).
erring Detection method. (HSD method for short), using a coherent laser as a light source, splitting the light from the light source into two optical paths,
One is irradiated from the side of the optical waveguide to be measured, and the irradiated light is scattered due to the imperfect structure of the waveguide and is coupled to the waveguide region (core) of the waveguide to become weakly propagated light. Is guided from the waveguide entrance end, and this light and the above-mentioned weakly propagated light are multiplexed to detect heterodyne. In order to perform heterodyne detection, light in one optical path is modulated and frequency-shifted. Further, in order to enhance the spatial resolution, the light beam irradiated on the side surface of the waveguide is focused to several μm.

【0017】この構成によって、コヒーレント光源を用
いるために強い光を導波路に照射することができ、か
つ、ヘテロダイン検出をするために弱い光まで検出でき
るのでダイナミックレンジを大きくとれる。その結果、
導波路の構造不完全が非常に小さい場合(つまり、散乱
が非常に微弱な場合)にも、その散乱を検出できる。ま
た、側面からの照射光は集光させるので、空間分解能が
高く、かつ、非破壊で測定できるという特長がある。こ
れらの特長を、従来の測定法と比較して次の表に示す。
According to this configuration, a strong light can be applied to the waveguide because a coherent light source is used, and even a weak light can be detected for heterodyne detection, so that a large dynamic range can be obtained. as a result,
Even when the structural imperfection of the waveguide is very small (that is, when the scattering is very weak), the scattering can be detected. In addition, since the irradiation light from the side surface is condensed, there is a feature that the spatial resolution is high and the measurement can be performed nondestructively. These characteristics are shown in the following table in comparison with the conventional measurement method.

【0018】 [0018]

【0019】上の表から、本発明のHSD法のみが、全
ての要求項目を満たしていることが分かる。さらに、こ
の表には書いてないが、本方法では、光導波路のパター
ン上を(つまり、導波路の側面から)照射ビームがトレ
ースするので、導波路パターンが分岐や合流を含む場合
にも、それぞれの光路を個別に測定できる。ところが、
インコヒーレントOTDR法やOCDR(Optica
l Coherence Domain Reflec
tmetry)法では、後方散乱光を検出するために、
戻ってきた光が分岐のどちらの光路から戻ってきた光か
は判別できない。
From the above table, it can be seen that only the HSD method of the present invention satisfies all the required items. Further, although not shown in this table, the method traces the irradiation beam on the pattern of the optical waveguide (that is, from the side of the waveguide), so that even when the waveguide pattern includes branching or merging, Each optical path can be measured individually. However,
Incoherent OTDR method and OCDR (Optica
l Coherence Domain Reflect
In the tmetry) method, in order to detect backscattered light,
It cannot be determined from which optical path the returned light returns from.

【0020】なお、本発明の方法は、単一モード光導波
路及び導波路型光素子の、導波損失(単位長さ当たり
の損失)、接続点や散乱点等の構造不完全を持つ点
(光散乱の原因になる不完全が存在する場所)、及び、
その構造不完全による散乱の強さ、TEモードとT
Mモードの伝搬定数差、等を非破壊で高精度に測定する
装置に適用することができる。
It should be noted that the method of the present invention can be applied to a single-mode optical waveguide and a waveguide-type optical element that have structural imperfections such as a waveguide loss (loss per unit length), a connection point, and a scattering point. Where there are imperfections that cause light scattering), and
The scattering intensity due to its structural imperfections, TE mode and T
The present invention can be applied to a device for non-destructively and highly accurately measuring a difference in propagation constant of the M mode.

【0021】以下、図面を参照にして、本発明の光導波
路の損失測定法の実施例について説明する。図1に、本
発明に基づく散乱光ヘテロダイン検出法(HSD法)を
実施するための測定系の構成の1実施例を示す。コヒー
レントなレーザ1を光源として光源1からの光をハーフ
ミラー2により2つの光路に分け、一方のレーザ光をレ
ンズ3により偏波面保存光ファイバ4の入射端に入射さ
せ、その出射端から出る光により被測定光導波路Sの側
面(実際には、基板の上面)を照射する。すると、ほと
んどの光導波路には多少の構造不完全(導波路のコアと
クラッドの境界が完全な平坦面ではなくて凹凸がある場
合、あるいは、コアやクラッド内で屈折率が均一でなく
ミクロな散乱体がある場合、等)が存在するので、側面
から照射された光もその構造不完全によって様々な方向
へ散乱される。その散乱光の中で、たまたま導波路コア
の伝搬光の伝搬角(導波光がコア内を伝搬する際のコア
とクラッドの境界面から測った角)に等しい方向に散乱
された光は、導波路コア内を伝搬光として伝わるように
なる。これを散乱光の導波路コアへの結合と呼ぶ。この
導波路コアに結合した光は非常に微弱であり、通常の光
検出器で検出するには限界がある。そこで、この微弱な
光を高感度に検出するために、ハーフミラー2により分
岐させたもう一方のレーザ光をレンズ5により導波路S
のコアの入射端に集光して導波路S内を導波させてお
き、その導波光と上記導波路コアへ結合された光とを合
波させてヘテロダイン的に検出する。
Hereinafter, an embodiment of a method for measuring a loss in an optical waveguide according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a configuration of a measurement system for performing a scattered light heterodyne detection method (HSD method) according to the present invention. Using the coherent laser 1 as a light source, the light from the light source 1 is split into two optical paths by a half mirror 2, one of the laser beams is made incident on an incident end of a polarization-maintaining optical fiber 4 by a lens 3, and the light emitted from the emission end Irradiates the side surface (actually, the upper surface of the substrate) of the optical waveguide S to be measured. Then, most of the optical waveguides have some structure imperfections (when the boundary between the core and the clad of the waveguide is not a perfectly flat surface but has irregularities, or the refractive index is not uniform in the core or the clad and the microscopic When there is a scatterer, etc.), the light irradiated from the side is also scattered in various directions due to its structural imperfection. The light scattered in the direction equal to the propagation angle of the light propagating through the waveguide core (the angle measured from the interface between the core and the clad when the guided light propagates through the core) in the scattered light is incident on the waveguide. The light propagates through the waveguide core as propagating light. This is called coupling of the scattered light to the waveguide core. The light coupled to the waveguide core is very weak, and there is a limit to detection with a normal photodetector. Therefore, in order to detect this weak light with high sensitivity, the other laser light branched by the half mirror 2 is transmitted to the waveguide S by the lens 5.
The light is condensed at the incident end of the core and guided in the waveguide S, and the guided light and the light coupled to the waveguide core are multiplexed and detected in a heterodyne manner.

【0022】ヘテロダイン検波を行うには、光導波路S
側面へ照射した光ビームが光導波路Sに結合した際の光
の偏光方向と、導波路S入射端へ入射させる光の偏光方
向とが同じになるように合わせる必要がある。通常は、
TEモードかTMモードのどちらかに合わせる。また、
光源1から分岐させた2本の光路の内の一方に、位相変
調を加えて周波数をシフトさせる必要がある。図1の場
合は、位相変調を加えるために、導波路側面に照射する
方の光路に偏波面保存光ファイバ4を用いて、その光フ
ァイバ4の途中に電歪素子(ビエゾ素子)を接着して光
路長を電圧によって変化させる位相変調器8を構成し、
発振器9からの変調信号を位相変調器8に印加して位相
変調を加えている。ここで用いる変調電圧波形は、図示
のように鋸歯状波である。この鋸歯状波電圧の最大値
(振幅)に対応する光ファイバ4内の光路長の伸びが波
長の丁度整数倍(つまり、位相変化が2πの整数倍)に
なるように設定することにより、光ファイバ4内の伝搬
光に周波数シフトを加える。ただし、周波数シフトを加
える方法はこの方法に限ったものではなく、外にも種々
可能である。さて、周波数シフトを受け導波路コアへ結
合された光と、導波路Sの入射端から入射された周波数
シフトを受けていない光とは導波路S内で合波され、そ
の出射端から直流成分にのったビート成分として出射す
る。このビート成分は導波路コアへ結合された光の振幅
に比例するので、出射光を例えばPINフォトダイオー
ド10により光電変換し、その検出信号をロックインア
ンプ11に加え、発振器9からのシフト周波数に等しい
周波数の参照信号と積をとることにより、出力信号の直
流成分を取り除き、ビート成分の強度が出力信号として
得られる。なお、出力信号の直流成分を取り除くのに、
上記のロックインアンプに代えて、ビート成分のみを通
過させるバンドパスフィルタを用いてもよい。
To perform the heterodyne detection, the optical waveguide S
It is necessary to match the polarization direction of the light when the light beam irradiated to the side surface is coupled to the optical waveguide S with the polarization direction of the light incident on the waveguide S entrance end. Normally,
Adjust to either TE mode or TM mode. Also,
It is necessary to shift the frequency by applying phase modulation to one of the two optical paths branched from the light source 1. In the case of FIG. 1, a polarization-maintaining optical fiber 4 is used in the optical path for irradiating the side surface of the waveguide to apply phase modulation, and an electrostrictive element (ie, a piezo element) is bonded in the optical fiber 4. To form a phase modulator 8 that changes the optical path length by a voltage,
The modulation signal from the oscillator 9 is applied to the phase modulator 8 to perform phase modulation. The modulation voltage waveform used here is a sawtooth wave as shown. By setting the extension of the optical path length in the optical fiber 4 corresponding to the maximum value (amplitude) of the sawtooth wave voltage to be just an integral multiple of the wavelength (that is, the phase change is an integral multiple of 2π), A frequency shift is applied to the light propagating in the fiber 4. However, the method of adding the frequency shift is not limited to this method, and various other methods are available. Now, the light that has undergone the frequency shift and has been coupled to the waveguide core and the light that has not undergone the frequency shift that has been incident from the input end of the waveguide S are multiplexed in the waveguide S, and a DC component has been output from the output end. The light is emitted as a beat component. Since this beat component is proportional to the amplitude of the light coupled to the waveguide core, the outgoing light is photoelectrically converted by, for example, a PIN photodiode 10 and the detection signal is added to a lock-in amplifier 11. By taking the product with the reference signal having the same frequency, the DC component of the output signal is removed, and the intensity of the beat component is obtained as the output signal. To remove the DC component of the output signal,
Instead of the lock-in amplifier, a band-pass filter that passes only the beat component may be used.

【0023】ところで、測定の空間分解能を高めるため
に、導波路S側面に照射する光ビームを数μmに集光さ
せる。図1の場合は、偏波面保存光ファイバ4の先端1
2を球面加工してレンズとして用いている。
Incidentally, in order to enhance the spatial resolution of the measurement, the light beam irradiated on the side surface of the waveguide S is focused to several μm. In the case of FIG. 1, the tip 1 of the polarization-maintaining optical fiber 4
2 is spherically processed and used as a lens.

【0024】以上の構成の測定系を用いて測定した結果
の1例を図2に示す。図2の場合の被測定試料は、スト
ライプ横閉じ込め型ARROW−Bであり(なお、スト
ライプ横閉じ込め構造については、特願昭63−531
13号を、ARROW−Bについては、特願昭63−5
3114号を参照)、コア厚4μm、ストライプ幅5μ
mである。この導波路の散乱中心の分布は一様ではな
く、多少不均一に揺らいでいるが、この導波路の単位長
さあたりの導波損失を、図2の測定点を最小自乗法によ
って直線に当てはめてみると、3.7dB/cmと見積
もられる。
FIG. 2 shows an example of the result of measurement using the measurement system having the above-described configuration. The sample to be measured in the case of FIG. 2 is a stripe horizontal confinement type ARROW-B (the stripe horizontal confinement structure is described in Japanese Patent Application No. 63-531.
No. 13 for ARROW-B and Japanese Patent Application No. 63-5
3114), core thickness 4 μm, stripe width 5 μm
m. The distribution of the scattering centers of this waveguide is not uniform, but fluctuates somewhat non-uniformly. The waveguide loss per unit length of this waveguide is fitted to a straight line by the least square method using the measurement points in FIG. Then, it is estimated to be 3.7 dB / cm.

【0025】なお、図1の測定系は1例であって、原理
は同じだかその変形はいくつか考えられる。例えば図1
における光導波路Sまでの光学系を全て空間ビーム光を
用いて(すなわち、レンズ、空間ビーム光用変調器やハ
ーフミラー等を用いて)構成することも、あるいは、全
て光ファイバ(光ファイバ型分岐回路、光ファイバ型方
向性結合器や光ファイバ型位相変調器)を用いて構成す
ることも可能である。また、周波数シフトを加える光路
を導波路の入射端から入射させる光路にすることもでき
る。
The measurement system shown in FIG. 1 is an example, and the principle is the same, but some modifications are conceivable. For example, FIG.
The optical system up to the optical waveguide S can be configured entirely using spatial beam light (that is, using a lens, a modulator for spatial beam light, a half mirror, or the like), or can be configured entirely using an optical fiber (optical fiber type branch). Circuit, an optical fiber type directional coupler or an optical fiber type phase modulator). Also, the optical path to which the frequency shift is applied may be an optical path that enters from the incident end of the waveguide.

【0026】ところで、以上においては、被測定光導波
路Sの側面から照射することにより導波路コアへ結合し
た微弱な光とヘテロダイン検波するためのもう一方の光
として、光源1からの光を分岐して導波路Sの入射端か
ら入射して導波させておいた光を用いたが、この代わり
に、レーザ1からの光を例えば光ファイバ型分岐回路で
導波路側面照射光から分岐し、その光を用いて、導波路
S出射端から取り出された導波路コア結合微弱光と例え
ば光ファイバ型合流回路で合波して、光電変換すること
により、ヘテロダイン検波するようにすることもでき
る。
In the above, the light from the light source 1 is branched as the other light for heterodyne detection with the weak light coupled to the waveguide core by irradiating from the side surface of the optical waveguide S to be measured. In this case, the light incident from the input end of the waveguide S and guided was used. Instead, the light from the laser 1 was branched from the waveguide side irradiation light by, for example, an optical fiber type branch circuit. Heterodyne detection can also be performed by combining light with the waveguide core-coupled weak light extracted from the emission end of the waveguide S using a light, for example, in an optical fiber type combining circuit, and performing photoelectric conversion.

【0027】また、図1の配置において、上記の場合と
は逆に、光源1からの一方の光を導波路Sの入射端に入
射させると、導波路S内を導波してその構造不完全等に
よりその側面から一部の光が外部へ散乱されるので、そ
の散乱光を光ファイバ4の先端12でピックアップし、
その微弱光とハーフミラー2により分岐させたもう一方
のレーザ光とをヘテロダイン的に検出することにより、
光導波路の損失測定を行うようにすることもできる。
In the arrangement shown in FIG. 1, when one light from the light source 1 is made incident on the incident end of the waveguide S, contrary to the above case, the light is guided in the waveguide S and the structure becomes inconsistent. Since part of the light is scattered to the outside from the side due to completeness or the like, the scattered light is picked up by the tip 12 of the optical fiber 4,
By detecting the weak light and the other laser light branched by the half mirror 2 in a heterodyne manner,
The loss measurement of the optical waveguide may be performed.

【0028】さらには、本発明の方法を発展させて、側
面から照射する光ビームの偏光方向を軸方向に対して斜
めにしてTEモード(又は、TE偏光とも呼ぶ。)とT
Mモードの両方を励起させ、そして、光導波路Sの出射
端では何らかの検出法でTE偏光とTM偏光の位相差を
検出する。そして、側面からの照射ビームの位置を導波
路パターンに沿ってトレースすると、側面から照射され
た光ビームが導波路コアに結合してから出射端に達する
までの伝搬距離に依存した位相差の変化が分かる。この
変化は、伝搬距離によって周期的に変化するので、その
周期Lを求めれば、TEモードとTMモードの伝搬定数
差Δβは、 Δβ=2π/L ・・・(4) によって求められる。光導波路の出射端での2つの偏光
の位相差を求める方法はいろいろ考えられるが、例えば
図3に示すような簡単な装置によって、位相差そのもの
は測定できないが、位相差の伝搬距離依存性(つまり、
上記周期L)を求めることができる。すなわち、光導波
路S出射端から出る光を偏波面保存光ファイバ13に入
射させ、その中を伝搬するTEモードとTMモードをフ
ァイバ型偏光分離器14により分離し、その中、例えば
TMモードをモード変換部15でTEモードに変換した
後、合流回路16において元々のTEモードと合波し、
その合波後の光を光検出器18で光電変換し、ビート成
分を通過させるフィルタ19を通すことにより、光導波
路Sの入射端から側面照射位置までの距離zに依存して
変化する信号の周期Lを求めることができる。なお、上
記モード変換部15は、例えば図示するように、偏波面
保存光ファイバを途中で切断し、その両端の固有偏波軸
を相互に90°回転させて融着接続することにより構成
することができる。
Further, by developing the method of the present invention, the polarization direction of the light beam irradiated from the side surface is inclined with respect to the axial direction, and the TE mode (or also referred to as TE polarization) and T.
Both the M-modes are excited, and the phase difference between the TE-polarized light and the TM-polarized light is detected at the output end of the optical waveguide S by some detection method. When the position of the irradiation beam from the side is traced along the waveguide pattern, the phase difference changes depending on the propagation distance from the time when the light beam irradiated from the side is coupled to the waveguide core to reach the emission end. I understand. Since this change periodically changes depending on the propagation distance, if the period L is obtained, the difference Δβ in the propagation constant between the TE mode and the TM mode can be obtained by Δβ = 2π / L (4). There are various methods for obtaining the phase difference between two polarized lights at the emission end of the optical waveguide. For example, the phase difference itself cannot be measured by a simple device as shown in FIG. That is,
The period L) can be obtained. That is, the light emitted from the exit end of the optical waveguide S is made incident on the polarization-maintaining optical fiber 13, and the TE mode and the TM mode propagating therein are separated by the fiber-type polarization splitter 14. After conversion into the TE mode by the conversion unit 15, the signal is multiplexed with the original TE mode in the merging circuit 16,
The multiplexed light is photoelectrically converted by a photodetector 18 and passed through a filter 19 that allows a beat component to pass therethrough, so that a signal that changes depending on the distance z from the incident end of the optical waveguide S to the side surface irradiation position is obtained. The period L can be obtained. The mode conversion unit 15 may be configured, for example, by cutting a polarization-maintaining optical fiber in the middle and rotating and splicing the intrinsic polarization axes at both ends by 90 ° with respect to each other as shown in the figure. Can be.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
の損失測定法によると、以下のような特長が得られる。
As described above, according to the optical waveguide loss measuring method of the present invention, the following advantages can be obtained.

【0030】光源にコヒーレント光源であるレーザを
用いるので、高出力な光をプローブ光として用いること
ができる。したがって、仮に同じ受光感度の光検出器を
用いるならば、出力が小さなインコヒーレント光しか使
えない干渉型OTDR法に比べて、より小さな散乱体
(散乱係数がより小さいということ)まで検出可能にな
る。
Since a laser which is a coherent light source is used as a light source, high-output light can be used as probe light. Therefore, if a photodetector having the same light-receiving sensitivity is used, a smaller scatterer (having a smaller scattering coefficient) can be detected as compared with the interferometric OTDR method that can use only incoherent light with a small output. .

【0031】ヘテロダイン検波を行うので、高感度な
光検出が可能である。
Since heterodyne detection is performed, highly sensitive light detection is possible.

【0032】導波路側面に照射する光ビームを集束さ
せているので、数μmの高い空間分解能を実現すること
ができる。これは、干渉型OTDR法の10μm〜数1
0μmよりも多少よく、OCDR法の数mmよりは2桁
以上よい。また、TVカメラ観察法よりも格段によい。
Since the light beam irradiated on the side surface of the waveguide is focused, a high spatial resolution of several μm can be realized. This is from 10 μm to several 1 of the interference type OTDR method.
It is slightly better than 0 μm and two or more digits better than several mm in the OCDR method. It is also much better than the TV camera observation method.

【0033】光源からの光を2つに分けた他方を光導
波路の入射端に入射させる場合は、光導波路内での散乱
を用いて2つの光を合波させるので、合波器が必要な
い。通常は、ヘテロダイン検波に際しては、2つのビー
ムを合波するために合波器が必要であり、特に空間ビー
ムの合波には高精度な光軸調整が必要であるが、本発明
の方法では、合波器もまた合波のための光軸調整も不要
である。
When the light from the light source is divided into two and the other light is made incident on the incident end of the optical waveguide, the two lights are multiplexed using the scattering in the optical waveguide, so that a multiplexer is not required. . Usually, in heterodyne detection, a multiplexer is required to combine two beams, and in particular, multiplexing of spatial beams requires high-precision optical axis adjustment. Also, the multiplexer does not need to adjust the optical axis for multiplexing.

【0034】光導波路のパターン上を側面照射ビーム
がトレースするので、複雑な光回路のそれぞれの光路を
独立に測定できる。これは、干渉型OTDR法やOCD
R法のように反射戻り光を検出する方法では原理的に無
理だか、本発明の方法では可能である。
Since the side irradiation beam traces on the pattern of the optical waveguide, each optical path of a complicated optical circuit can be measured independently. This is based on the interference type OTDR method and OCD
It is impossible in principle with a method of detecting reflected return light such as the R method, or it is possible with the method of the present invention.

【0035】非破壊で測定ができる。Measurement can be made nondestructively.

【0036】光導波路の上面に上部クラッドが付いて
いても測定できる。これは、プリズムカップラ法ではコ
アが露出している必要があるので、不可能であるが、干
渉型OTDR法等では可能である。
Measurement can be performed even when an upper clad is provided on the upper surface of the optical waveguide. This is not possible with the prism coupler method since the core must be exposed, but it is possible with the interference type OTDR method or the like.

【0037】なお、これらをまとめると、前記した表の
ようになる。
These are summarized in the above table.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく光導波路の損失測定法を実施す
るための測定系の構成の1実施例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a configuration of a measuring system for implementing a method for measuring a loss of an optical waveguide according to the present invention.

【図2】図1の構成の測定系を用いて測定した結果の1
例を示す図である。
FIG. 2 shows a result 1 measured using the measurement system having the configuration of FIG.
It is a figure showing an example.

【図3】本発明に基づいて2つのモード間の位相差の伝
搬距離依存性を求めるための装置の構成と作用を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration and operation of a device for determining the propagation distance dependence of the phase difference between two modes based on the present invention.

【図4】従来のプリズムカップラ法を説明するための模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a conventional prism coupler method.

【図5】従来のインコヒーレントOTDR法を説明する
ための模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a conventional incoherent OTDR method.

【図6】図5の方法による測定結果の1例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained by the method of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S…被測定光導波路 1…レーザ 2…ハーフミラー 3、5、7…レンズ 4…偏波面保存光ファイバ 8…位相変調器 9…発振器 10…PINフォトダイオード 11…ロックインアンプ 12…偏波面保存光ファイバ先端 13…偏波面保存光ファイバ 14…ファイバ型偏光分離器 15…モード変換部 16…合流回路 18…光検出器 19…フィルタ S: Optical waveguide to be measured 1: Laser 2: Half mirror 3, 5, 7, Lens 4: Polarization-maintaining optical fiber 8: Phase modulator 9: Oscillator 10: PIN photodiode 11: Lock-in amplifier 12: Polarization-maintaining Optical fiber tip 13 ... Polarization-maintaining optical fiber 14 ... Fiber-type polarization separator 15 ... Mode converter 16 ... Merging circuit 18 ... Photodetector 19 ... Filter

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 コヒーレント光源を用い、該光源からの
光を2つの光路に分け、一方の光を被測定光導波路の側
面の任意の位置に照射して、照射光が該光導波路の構造
不完全等によって散乱されて該光導波路の導波領域に結
合して微弱な伝搬光となるようにし、他方の光と前記微
弱な伝搬光とを前記光導波路の中又は外で合波させて、
かつ、前記2つに分けられた光の何れか一方の周波数を
合波させる前にシフトさせて、前記合波された光のビー
ト成分の強度を検出することにより、前記導波領域に結
合した光の強さを測定することを特徴とする光導波路の
損失測定法。
1. A light source for a coherent light source, the light from the light source is divided into two light paths, and one light is irradiated to an arbitrary position on a side surface of the optical waveguide to be measured. Scattered by perfect or the like and coupled to the waveguide region of the optical waveguide to become weakly propagated light, the other light and the weakly propagated light are multiplexed inside or outside the optical waveguide ,
In addition, the frequency of one of the two divided lights is shifted before being combined, and the intensity of the beat component of the combined light is detected, whereby the light is coupled to the waveguide region. A method for measuring the loss of an optical waveguide, comprising measuring the intensity of light.
【請求項2】 前記他方の光を該光導波路の入射端から
導波させて、該光導波路の入射端から導波させた光と前
記微弱な伝搬光とを合波させることを特徴とする請求項
1記載の光導波路の損失測定法。
2. The method according to claim 1, wherein the other light is guided from an incident end of the optical waveguide, and the light guided from the incident end of the optical waveguide is combined with the weakly propagated light. The method for measuring a loss of an optical waveguide according to claim 1.
【請求項3】 前記微弱な伝搬光が該光導波路から出射
した後に、前記他方の光と前記微弱な伝搬光とを合波さ
せることを特徴とする請求項1記載の光導波路の損失測
定法。
3. The optical waveguide loss measuring method according to claim 1, wherein the other light and the weakly propagated light are multiplexed after the weakly propagated light exits from the optical waveguide. .
【請求項4】 前記一方の光を光ファイバを介して被測
定光導波路の側面に照射するようにし、該光ファイバと
してその出射端に集光手段を設けたものを用いることを
特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の光導波路
の損失測定法。
4. The optical fiber according to claim 1, wherein said one light is irradiated to a side surface of an optical waveguide to be measured via an optical fiber, and said optical fiber is provided with a condensing means at an emission end thereof. Item 4. The optical waveguide loss measuring method according to any one of Items 1 to 3.
【請求項5】 前記光源からの光を光ファイバを介し、
かつ、光ファイバ型分岐回路で光路を2つに分け、一方
の分岐光ファイバからの出射光を被測定光導波路の側面
に照射するようにし、該光ファイバとしてその出射端に
集光手段を設けたものを用いることを特徴とする請求項
1から3の何れか1項記載の光導波路の損失測定法。
5. The light from the light source through an optical fiber,
Further, the optical path is divided into two by an optical fiber type branch circuit, and the light emitted from one of the branched optical fibers is irradiated on the side surface of the optical waveguide to be measured, and a light collecting means is provided at the emission end as the optical fiber. The method for measuring a loss of an optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical waveguide is used.
【請求項6】 被測定光導波路の側面の照射位置を光導
波路の導波路パターンに沿ってトレースして、その場所
の関数として前記導波領域に結合した光の強さを測定す
ることを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の
光導波路の損失測定法。
6. A method of tracing an irradiation position on a side surface of an optical waveguide to be measured along a waveguide pattern of the optical waveguide, and measuring an intensity of light coupled to the waveguide region as a function of the position. The method for measuring a loss of an optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項7】 少なくとも2つの直交偏波モードを導波
可能な被測定光導波路に対して、前記一方の光によって
2つの直交偏波モードの両方を励起し、該光導波路から
出射後にその2つの直交偏波モードの一方を偏波面変換
してから2つの直交偏波モードを干渉させ、かつ、被測
定光導波路の側面の照射位置を光導波路の導波路パター
ンに沿ってトレースして、その場所の関数として前記導
波領域に結合した両直交偏波モードの干渉強度を用いて
位相差を測定することで、2つの直交偏波モードの伝播
定数差を測定することを特徴とする請求項1から3の何
れか1項記載の光導波路の損失測定法。
7. An optical waveguide to be measured capable of guiding at least two orthogonal polarization modes, both of the two orthogonal polarization modes are excited by the one light, and after being emitted from the optical waveguide, the two are excited. One of the two orthogonal polarization modes is subjected to polarization plane conversion and then interferes with the two orthogonal polarization modes, and the irradiation position on the side surface of the measured optical waveguide is traced along the waveguide pattern of the optical waveguide. Measuring the difference in propagation constant between the two orthogonal polarization modes by measuring the phase difference using the interference intensity of the two orthogonal polarization modes coupled to the waveguide region as a function of location. 4. The method for measuring a loss of an optical waveguide according to any one of 1 to 3.
【請求項8】 コヒーレント光源を用い、該光源からの
光を2つの光路に分け、一方の光を被測定光導波路の入
射端から導波させ、導波光が該光導波路の構造不完全等
によって散乱されて該光導波路の側面の任意の位置から
外部に散乱された散乱光を取り出し、他方の光と前記散
乱光とを合波させて、かつ、前記2つに分けられた光の
何れか一方の周波数を合波させる前にシフトさせて、前
記合波された光のビート成分の強度を検出することによ
り、前記導波領域において散乱された光の強さを測定す
ることを特徴とする光導波路の損失測定法。
8. Using a coherent light source, splitting light from the light source into two optical paths, guiding one light from the incident end of the optical waveguide to be measured, and the guided light is transmitted due to imperfect structure of the optical waveguide. The scattered light scattered and scattered outside is taken out from an arbitrary position on the side surface of the optical waveguide, the other light and the scattered light are combined, and any one of the two divided lights is used. By shifting one of the frequencies before multiplexing, and detecting the intensity of the beat component of the multiplexed light, the intensity of light scattered in the waveguide region is measured. Optical waveguide loss measurement method.
【請求項9】 前記光導波路からの前記散乱光を取り出
す手段として、入射端に集光手段を設けた光ファイバを
用いて前記散乱光を取り出すことを特徴とする請求項8
記載の光導波路の損失測定法。
9. The scattered light is extracted by using an optical fiber provided with a condensing means at an incident end as means for extracting the scattered light from the optical waveguide.
A method for measuring a loss of an optical waveguide as described in the above.
【請求項10】 前記光源からの光を光ファイバを介
し、かつ、光ファイバ型分岐回路で光路を2つに分け、
一方の分岐光ファイバからの出射光を被測定光導波路の
入射端に入射させ、他方の分岐光ファイバからの出射光
と前記光導波路からの前記散乱光を合波させることを特
徴とする請求項8又は9記載の光導波路の損失測定法。
10. The optical path of the light from the light source is divided into two paths via an optical fiber and an optical fiber type branch circuit.
The light emitted from one branch optical fiber is made incident on the incident end of the optical waveguide to be measured, and the light emitted from the other branch optical fiber and the scattered light from the optical waveguide are multiplexed. 10. The method for measuring a loss of an optical waveguide according to 8 or 9.
【請求項11】 被測定光導波路からの前記散乱光を取
り出す位置を光導波路の導波路パターンに沿ってトレー
スして、その場所の関数として前記導波領域からの散乱
光の強さを測定することを特徴とする請求項8から10
の何れか1項記載の光導波路の損失測定法。
11. A position where the scattered light from the measured optical waveguide is extracted is traced along a waveguide pattern of the optical waveguide, and the intensity of the scattered light from the waveguide region is measured as a function of the position. 11. The method according to claim 8, wherein:
The method for measuring a loss of an optical waveguide according to any one of claims 1 to 7.
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