JP3457548B2 - 偏波無依存リフレクトメトリー及び偏波無依存リフレクトメータ - Google Patents
偏波無依存リフレクトメトリー及び偏波無依存リフレクトメータInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路や光モジ
ュール等の被測定光回路における反射率（分布）を低コ
ヒーレンス光を用いて測定するリフレクトメトリー（反
射率測定方法）及びリフレクトメータ（反射率測定装
置）に関するものである。
ュール等の被測定光回路における反射率（分布）を低コ
ヒーレンス光を用いて測定するリフレクトメトリー（反
射率測定方法）及びリフレクトメータ（反射率測定装
置）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の低コヒーレンスリフレクト
メータの一例、ここでは光ファイバ型マイケルソン干渉
計をベースにした低コヒーレンスリフレクトメータを示
すものである。図中、１は偏光度が０．１、スペクトル
幅が５０ｎｍ、中心波長が１．５３μｍの低コヒーレン
ス光を出射する発光ダイオードからなる光源、２は２個
の入射ポート２−１，２−２と２個の出射ポート２−
３，２−４とを有する光ファイバカプラ、３は光ファイ
バピッグテール３ａを備えた被測定光モジュール、４は
偏波コントローラ、５は光ファイバコイルからなる光フ
ァイバ遅延線、６は反射鏡、７は一軸ステージ、８は光
検出器、９は信号処理系、１０，１１，１２は光コネク
タ、１３，１４はコリメート用レンズである。
メータの一例、ここでは光ファイバ型マイケルソン干渉
計をベースにした低コヒーレンスリフレクトメータを示
すものである。図中、１は偏光度が０．１、スペクトル
幅が５０ｎｍ、中心波長が１．５３μｍの低コヒーレン
ス光を出射する発光ダイオードからなる光源、２は２個
の入射ポート２−１，２−２と２個の出射ポート２−
３，２−４とを有する光ファイバカプラ、３は光ファイ
バピッグテール３ａを備えた被測定光モジュール、４は
偏波コントローラ、５は光ファイバコイルからなる光フ
ァイバ遅延線、６は反射鏡、７は一軸ステージ、８は光
検出器、９は信号処理系、１０，１１，１２は光コネク
タ、１３，１４はコリメート用レンズである。
【０００３】前記構成において、光源１からの出射光
は、光ファイバカプラ２にその一方の入射ポート２−１
より入射され、出射ポート２−３及び２−４に分岐され
る。出射ポート２−３に分岐された光は測定光として、
光コネクタ１０により接続された光ファイバピッグテー
ル３ａを介して被測定光モジュール３に入射される。前
記測定光が被測定光モジュール３の伝搬距離に応じた各
地点で反射されて発生する反射光は、前記光ファイバピ
ッグテール３ａを逆方向に伝搬して出射ポート２−３に
入射される。
は、光ファイバカプラ２にその一方の入射ポート２−１
より入射され、出射ポート２−３及び２−４に分岐され
る。出射ポート２−３に分岐された光は測定光として、
光コネクタ１０により接続された光ファイバピッグテー
ル３ａを介して被測定光モジュール３に入射される。前
記測定光が被測定光モジュール３の伝搬距離に応じた各
地点で反射されて発生する反射光は、前記光ファイバピ
ッグテール３ａを逆方向に伝搬して出射ポート２−３に
入射される。
【０００４】一方、光ファイバカプラ２の出射ポート２
−４に分岐された光は、偏波コントローラ４、光ファイ
バ遅延線５を経てコリメート用レンズ１３により平行ビ
ームにされ、反射鏡６で反射され、前記経路を逆方向に
伝搬して光ファイバカプラ２の出射ポート２−４に入射
され、局発光として使用される。
−４に分岐された光は、偏波コントローラ４、光ファイ
バ遅延線５を経てコリメート用レンズ１３により平行ビ
ームにされ、反射鏡６で反射され、前記経路を逆方向に
伝搬して光ファイバカプラ２の出射ポート２−４に入射
され、局発光として使用される。
【０００５】ここで、光ファイバ遅延線５は、被測定光
モジュール３に接続された光ファイバピッグテール３ａ
の長さに応じて、この光ファイバ型マイケルソン干渉計
の両アームの長さのバランスを取るためのものであり、
両端の光コネクタ１１，１２により適宜交換される。
モジュール３に接続された光ファイバピッグテール３ａ
の長さに応じて、この光ファイバ型マイケルソン干渉計
の両アームの長さのバランスを取るためのものであり、
両端の光コネクタ１１，１２により適宜交換される。
【０００６】被測定光モジュール３からの反射光と反射
鏡６で反射された局発光は光ファイバカプラ２で合波さ
れ、その入射ポート２−２から出射され、コリメート用
レンズ１４により平行ビームにされて光検出器８で受光
される。光検出器８で受光され、光電変換された反射光
と局発光とのビート信号は信号処理系９で処理され、そ
の強度から被測定光モジュール３の反射率が測定され
る。
鏡６で反射された局発光は光ファイバカプラ２で合波さ
れ、その入射ポート２−２から出射され、コリメート用
レンズ１４により平行ビームにされて光検出器８で受光
される。光検出器８で受光され、光電変換された反射光
と局発光とのビート信号は信号処理系９で処理され、そ
の強度から被測定光モジュール３の反射率が測定され
る。
【０００７】この装置では、光ファイバカプラ２がその
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、その入射ポート２−２がコリメート用レンズ１４を
介して光検出器８に接続されて光合波部を構成し、光フ
ァイバカプラ２の出射ポート２−３が測定用光学系を構
成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−４、光ファ
イバ遅延線５、コリメート用レンズ１３、反射鏡６（一
軸ステージ７を含む。）が可変遅延光学系を構成し、こ
れらによって干渉計が構成される。
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、その入射ポート２−２がコリメート用レンズ１４を
介して光検出器８に接続されて光合波部を構成し、光フ
ァイバカプラ２の出射ポート２−３が測定用光学系を構
成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−４、光ファ
イバ遅延線５、コリメート用レンズ１３、反射鏡６（一
軸ステージ７を含む。）が可変遅延光学系を構成し、こ
れらによって干渉計が構成される。
【０００８】光源１からの出射光のコヒーレンス長は約
４０μｍであるので、反射鏡６の特定の位置に対して、
反射光が局発光と干渉できるためには、反射光の光路長
が局発光の光路長とコヒーレンス長以内で一致する必要
がある。このため、反射鏡６を一軸ステージ７で光ビー
ムの方向に移動させると、各反射鏡の位置と一対一に対
応する被測定光モジュール３の地点における反射光の干
渉ビート信号のみを得ることができ、このビート信号の
強度を測定し、適切な定数を掛けることによりその反射
光の光パワーを求めることができる。このリフレクトメ
トリーの空間分解能は、κを定数、ｃを光速度、ｎを測
定光導波路の群屈折率、δνを光源出射光のスペクトル
の半値全幅としてκｃ／ｎδνで与えられる。なお、光
源１からの出射光のスペクトルがガウス型である場合に
は、κ＝０．３１である。
４０μｍであるので、反射鏡６の特定の位置に対して、
反射光が局発光と干渉できるためには、反射光の光路長
が局発光の光路長とコヒーレンス長以内で一致する必要
がある。このため、反射鏡６を一軸ステージ７で光ビー
ムの方向に移動させると、各反射鏡の位置と一対一に対
応する被測定光モジュール３の地点における反射光の干
渉ビート信号のみを得ることができ、このビート信号の
強度を測定し、適切な定数を掛けることによりその反射
光の光パワーを求めることができる。このリフレクトメ
トリーの空間分解能は、κを定数、ｃを光速度、ｎを測
定光導波路の群屈折率、δνを光源出射光のスペクトル
の半値全幅としてκｃ／ｎδνで与えられる。なお、光
源１からの出射光のスペクトルがガウス型である場合に
は、κ＝０．３１である。
【０００９】低コヒーレンスリフレクトメータは光干渉
を利用して反射光の光パワーを測定するので、偏波コン
トローラ４を用いて局発光と反射光との偏光状態を一致
させる必要がある。多くの場合、被測定光モジュール３
には図示の如く光ファイバピッグテール３ａが接続され
ている。この被測定光モジュール３を干渉計の一方のア
ームに接続すれば、バランスを取るために光ファイバ遅
延線５を干渉計の他のアームに接続する必要がある。
を利用して反射光の光パワーを測定するので、偏波コン
トローラ４を用いて局発光と反射光との偏光状態を一致
させる必要がある。多くの場合、被測定光モジュール３
には図示の如く光ファイバピッグテール３ａが接続され
ている。この被測定光モジュール３を干渉計の一方のア
ームに接続すれば、バランスを取るために光ファイバ遅
延線５を干渉計の他のアームに接続する必要がある。
【００１０】これらの光ファイバ内を伝搬する光の偏光
状態はファイバへの曲げやストレス状態によって変化す
る。また、被測定光モジュールの導波路自体が複屈折性
を有する場合、導波路の各地点で反射した光の偏光状態
は地点毎に異なる。従って、異なる被測定光モジュール
や光ファイバ遅延線を用いたり、複屈折性の光導波路を
測定する場合には、両者の偏光状態を偏波コントローラ
を用いて調整する必要があるが、この調整を取り除くこ
とは、測定の手間を省き、全自動反射測定を実現するた
めに不可欠である。
状態はファイバへの曲げやストレス状態によって変化す
る。また、被測定光モジュールの導波路自体が複屈折性
を有する場合、導波路の各地点で反射した光の偏光状態
は地点毎に異なる。従って、異なる被測定光モジュール
や光ファイバ遅延線を用いたり、複屈折性の光導波路を
測定する場合には、両者の偏光状態を偏波コントローラ
を用いて調整する必要があるが、この調整を取り除くこ
とは、測定の手間を省き、全自動反射測定を実現するた
めに不可欠である。
【００１１】図２は従来の低コヒーレンスリフレクトメ
ータの他の例、ここでは反射光の偏光状態に依存するこ
となくその反射率（即ち、反射光の光パワー）を測定で
きる偏波無依存型の低コヒーレンスリフレクトメータを
示すものである。図中、１５は偏光子、１６は偏光ビー
ムスプリッタ、１７は光検出器、１８は信号処理系であ
る。なお、図１と同一構成部分は同一符号をもって表し
ている。
ータの他の例、ここでは反射光の偏光状態に依存するこ
となくその反射率（即ち、反射光の光パワー）を測定で
きる偏波無依存型の低コヒーレンスリフレクトメータを
示すものである。図中、１５は偏光子、１６は偏光ビー
ムスプリッタ、１７は光検出器、１８は信号処理系であ
る。なお、図１と同一構成部分は同一符号をもって表し
ている。
【００１２】この従来例では、偏光ビームスプリッタ１
６により局発光及び反射光をΡ波とＳ波に分離してそれ
ぞれの偏光状態で反射光及び局発光を干渉させ、光検出
器８及び１７と信号処理系１８でそれぞれのビート信号
の干渉強度を検出し、それぞれの強度の加算を行うとい
う偏波ダイバーシティ技術が採用されている。
６により局発光及び反射光をΡ波とＳ波に分離してそれ
ぞれの偏光状態で反射光及び局発光を干渉させ、光検出
器８及び１７と信号処理系１８でそれぞれのビート信号
の干渉強度を検出し、それぞれの強度の加算を行うとい
う偏波ダイバーシティ技術が採用されている。
【００１３】偏光ビームスプリッタ１６で分離される反
射光及び局発光のＰ波とＳ波の電場成分をそれぞれ（Ｅ
rp，Ｅrs）及び（ＥLp，ＥLs）とする。ここで、添え字
のｒ及びＬはそれぞれ反射光及び局発光を示す。
射光及び局発光のＰ波とＳ波の電場成分をそれぞれ（Ｅ
rp，Ｅrs）及び（ＥLp，ＥLs）とする。ここで、添え字
のｒ及びＬはそれぞれ反射光及び局発光を示す。
【００１４】反射光及び局発光の電場成分がそれぞれの
偏波（Ｐ波またはＳ波）でコヒーレント状態かつ同位相
であることを考慮すると、干渉ビート成分の振幅はＥrp
ＥLp *及びＥrsＥLs *となり、ビート信号のそれぞれの強
度は Ｉp＝１／２・｜ＥrpＥLp *｜2 ＝１／２・｜Ｅrp｜2｜ＥLp｜2 （１．１） Ｉs＝１／２・｜ＥrsＥLs *｜2 ＝１／２・｜Ｅrs｜2｜ＥLs｜2 （１．２） で表される。
偏波（Ｐ波またはＳ波）でコヒーレント状態かつ同位相
であることを考慮すると、干渉ビート成分の振幅はＥrp
ＥLp *及びＥrsＥLs *となり、ビート信号のそれぞれの強
度は Ｉp＝１／２・｜ＥrpＥLp *｜2 ＝１／２・｜Ｅrp｜2｜ＥLp｜2 （１．１） Ｉs＝１／２・｜ＥrsＥLs *｜2 ＝１／２・｜Ｅrs｜2｜ＥLs｜2 （１．２） で表される。
【００１５】（１．１）と（１．２）式より、両強度の
和は Ｉ＝Ｉp＋Ｉs ＝１／２・（｜Ｅrp｜2｜ＥLp｜2＋｜Ｅrs｜2｜ＥLs｜2） （２） となる。
和は Ｉ＝Ｉp＋Ｉs ＝１／２・（｜Ｅrp｜2｜ＥLp｜2＋｜Ｅrs｜2｜ＥLs｜2） （２） となる。
【００１６】局発光のＰ波とＳ波の強度はそれぞれ｜Ｅ
Lp｜2と｜ＥLs｜2であり、これらが等しい場合 ｜ＥLp｜2＝｜ＥLs｜2 （３） に限り、 Ｉ＝１／２・（｜Ｅrp｜2＋｜Ｅrs｜2）｜ＥLp｜2 （４） 即ち、総和Ｉは反射光の強度である｜Ｅrp｜2＋｜Ｅrs
｜2に比例することになり、反射光の光パワーをその偏
光状態に依存せずに測定できることになる。
Lp｜2と｜ＥLs｜2であり、これらが等しい場合 ｜ＥLp｜2＝｜ＥLs｜2 （３） に限り、 Ｉ＝１／２・（｜Ｅrp｜2＋｜Ｅrs｜2）｜ＥLp｜2 （４） 即ち、総和Ｉは反射光の強度である｜Ｅrp｜2＋｜Ｅrs
｜2に比例することになり、反射光の光パワーをその偏
光状態に依存せずに測定できることになる。
【００１７】光源１からの出射光はほぼ無偏光であるの
で、局発光を偏光させるために局発光を偏光子１５に通
過させている。光源１からの出射光が無偏光であるた
め、光ファイバ遅延線５の内部でいかなる偏波回転を受
けたとしても、ファイバ内に偏波依存損失が無い限り、
この光ファイバ遅延線５を通過した光の互いに直行する
成分は等しい。このため、光ファイバ遅延線５の状態に
関係なく、コリメートされた光のパワーの半分は常に偏
光子１５を通過することができる。偏光子１５を通過し
た光は全反射鏡６で反射され、偏光子１５を通過して再
び光ファイバ遅延線５と出射ポート２−４を逆方向に伝
搬する。偏光ビームスプリッタ１６で分離される直前の
局発光は一般に楕円偏光化しているので、（３）式の条
件を満たすように偏波コントローラ４を調整する必要が
ある。
で、局発光を偏光させるために局発光を偏光子１５に通
過させている。光源１からの出射光が無偏光であるた
め、光ファイバ遅延線５の内部でいかなる偏波回転を受
けたとしても、ファイバ内に偏波依存損失が無い限り、
この光ファイバ遅延線５を通過した光の互いに直行する
成分は等しい。このため、光ファイバ遅延線５の状態に
関係なく、コリメートされた光のパワーの半分は常に偏
光子１５を通過することができる。偏光子１５を通過し
た光は全反射鏡６で反射され、偏光子１５を通過して再
び光ファイバ遅延線５と出射ポート２−４を逆方向に伝
搬する。偏光ビームスプリッタ１６で分離される直前の
局発光は一般に楕円偏光化しているので、（３）式の条
件を満たすように偏波コントローラ４を調整する必要が
ある。
【００１８】このような構成になっているので、被測定
光モジュール３に接続された光ファイバピッグテール３
ａの長さに応じて干渉計のバランスを取るために局発光
側に光ファイバ遅延線５を設置し、局発光の偏光状態を
偏波コントローラ４で調整すれば、被測定光モジュール
３からの反射光の光パワー分布、即ち反射率分布を偏光
状態に依存することなく測定することができる。
光モジュール３に接続された光ファイバピッグテール３
ａの長さに応じて干渉計のバランスを取るために局発光
側に光ファイバ遅延線５を設置し、局発光の偏光状態を
偏波コントローラ４で調整すれば、被測定光モジュール
３からの反射光の光パワー分布、即ち反射率分布を偏光
状態に依存することなく測定することができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射測
定を自動化する観点からすれば、図２の装置も以下の欠
点を有する。
定を自動化する観点からすれば、図２の装置も以下の欠
点を有する。
【００２０】即ち、局発光側に接続する光ファイバ遅延
線５を交換する毎に局発光の偏光状態を偏波コントロー
ラ４で調整することが必要になる。異なる光ファイバ遅
延線５では局発光の偏光状態は異なるので、この調整を
自動化するためには、１／２波長板と１／４波長板を自
動的に任意の角度だけ回転できる機構をこの偏波コント
ローラに設け、両波長板の各回転角に対して偏光ビーム
スプリッタの分配比をモニターする系を設置する必要が
ある。
線５を交換する毎に局発光の偏光状態を偏波コントロー
ラ４で調整することが必要になる。異なる光ファイバ遅
延線５では局発光の偏光状態は異なるので、この調整を
自動化するためには、１／２波長板と１／４波長板を自
動的に任意の角度だけ回転できる機構をこの偏波コント
ローラに設け、両波長板の各回転角に対して偏光ビーム
スプリッタの分配比をモニターする系を設置する必要が
ある。
【００２１】また、図４以降で説明する本発明の実施の
形態では、高感度化のためには低コヒーレンス光に含ま
れる強度雑音を差動回路を用いて低減しているが、図２
に示した偏光ビームスプリッタで分離する装置ではこの
差動回路を組み込むことができない。
形態では、高感度化のためには低コヒーレンス光に含ま
れる強度雑音を差動回路を用いて低減しているが、図２
に示した偏光ビームスプリッタで分離する装置ではこの
差動回路を組み込むことができない。
【００２２】以上の背景から、光ファイバ遅延線を交換
しても偏光状態を任意に調整するための機能が不要で、
偏波調整から解放され、高感度化のための差動回路を組
み込むことが可能な低コヒーレンスリフレクトメータの
開発が強く望まれていた。
しても偏光状態を任意に調整するための機能が不要で、
偏波調整から解放され、高感度化のための差動回路を組
み込むことが可能な低コヒーレンスリフレクトメータの
開発が強く望まれていた。
【００２３】本発明の目的は、局発光側に設置する光フ
ァイバ遅延線の偏光状態を調整することなく被測定光回
路の反射率（分布）を測定できる、Ｐｏｌａｒｉｚａｔ
ｉｏｎ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｆｒｅｅの機能を実現
し、偏波調整を一切必要としない偏波無依存リフレクト
メトリー及び偏波無依存リフレクトメータを提供するこ
とにある。
ァイバ遅延線の偏光状態を調整することなく被測定光回
路の反射率（分布）を測定できる、Ｐｏｌａｒｉｚａｔ
ｉｏｎ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｆｒｅｅの機能を実現
し、偏波調整を一切必要としない偏波無依存リフレクト
メトリー及び偏波無依存リフレクトメータを提供するこ
とにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明では、ほぼ無偏光状態の低コヒーレンス
光を出射する光源を用い、この光源からの出射光を二分
し、一方を測定光として被測定光回路に入射し、他方を
局発光として任意に変更可能な群遅延量を与えた後、前
記測定光が被測定光回路の伝搬距離に応じた各地点で反
射されて発生する反射光と光合波部で合波させて干渉さ
せる際、局発光が光合波部へ至る経路または反射光が光
合波部へ至る経路のいずれか一方に、偏光子と、伝搬光
の偏光状態を０゜及び９０゜に任意に回転させる偏波回
転装置とを設置し、それぞれの偏波回転角での干渉ビー
ト信号の強度の和をとることで、被測定光回路や光ファ
イバ遅延線の状態に関わり無く被測定光回路からの反射
光パワーを測定可能とすることを特徴とする。
るため、本発明では、ほぼ無偏光状態の低コヒーレンス
光を出射する光源を用い、この光源からの出射光を二分
し、一方を測定光として被測定光回路に入射し、他方を
局発光として任意に変更可能な群遅延量を与えた後、前
記測定光が被測定光回路の伝搬距離に応じた各地点で反
射されて発生する反射光と光合波部で合波させて干渉さ
せる際、局発光が光合波部へ至る経路または反射光が光
合波部へ至る経路のいずれか一方に、偏光子と、伝搬光
の偏光状態を０゜及び９０゜に任意に回転させる偏波回
転装置とを設置し、それぞれの偏波回転角での干渉ビー
ト信号の強度の和をとることで、被測定光回路や光ファ
イバ遅延線の状態に関わり無く被測定光回路からの反射
光パワーを測定可能とすることを特徴とする。
【００２５】本発明でも偏光状態を０゜及び９０゜に回
転する機構が必要であるが、光ファイバ遅延線や被測定
光回路がどんなものであれ、常に０゜及び９０゜の２つ
の状態だけを実現するための確定した電気的または機械
的な制御が必要なだけであり、出力が最大となったり、
２つの成分が等しくなるような最適状態を偏波コントロ
ーラを微調しながら探す必要は無い。例えば、図５で説
明する本発明の偏波回転装置で使用したファラデー回転
素子には、常に２つの確定した電流をコイルに流し、各
電流値に対して測定された干渉ビート信号の強度Ｉ0と
Ｉ90を加算するだけで良い。
転する機構が必要であるが、光ファイバ遅延線や被測定
光回路がどんなものであれ、常に０゜及び９０゜の２つ
の状態だけを実現するための確定した電気的または機械
的な制御が必要なだけであり、出力が最大となったり、
２つの成分が等しくなるような最適状態を偏波コントロ
ーラを微調しながら探す必要は無い。例えば、図５で説
明する本発明の偏波回転装置で使用したファラデー回転
素子には、常に２つの確定した電流をコイルに流し、各
電流値に対して測定された干渉ビート信号の強度Ｉ0と
Ｉ90を加算するだけで良い。
【００２６】以下、本発明で偏波無依存の測定ができる
原理を説明する。
原理を説明する。
【００２７】図３は本発明の原理を説明するためのリフ
レクトメータの要部を示すものである。図中、２１は２
個の入射ポート２１−１，２１−２と２個の出射ポート
２１−３，２１−４とを有する光合波用の光ファイバカ
プラ、２２は偏光子、２３は偏波回転装置である。
レクトメータの要部を示すものである。図中、２１は２
個の入射ポート２１−１，２１−２と２個の出射ポート
２１−３，２１−４とを有する光合波用の光ファイバカ
プラ、２２は偏光子、２３は偏波回転装置である。
【００２８】ここで、光ファイバカプラ２１の入射ポー
ト２１−１には図示しない被測定光回路を含む測定用光
学系からの反射光が伝搬し、入射ポート２１−２には図
示しない可変遅延光学系からの局発光が伝搬しているも
のとする。
ト２１−１には図示しない被測定光回路を含む測定用光
学系からの反射光が伝搬し、入射ポート２１−２には図
示しない可変遅延光学系からの局発光が伝搬しているも
のとする。
【００２９】この際、偏光子２２が固定されているの
で、偏波回転角がθ＝０゜である場合に局発光が偏波回
転装置２３を出射した直後の偏波方向は紙面に平行な方
向であると仮定できるので、この偏波を矢印で表し、こ
の方向の単位ベクトルをｘとする。すると、回転角がθ
＝９０゜の時の局発光の偏波は紙面に垂直方向となるの
で、これを黒丸印で表し、この方向の単位ベクトルをｙ
とする。
で、偏波回転角がθ＝０゜である場合に局発光が偏波回
転装置２３を出射した直後の偏波方向は紙面に平行な方
向であると仮定できるので、この偏波を矢印で表し、こ
の方向の単位ベクトルをｘとする。すると、回転角がθ
＝９０゜の時の局発光の偏波は紙面に垂直方向となるの
で、これを黒丸印で表し、この方向の単位ベクトルをｙ
とする。
【００３０】偏波回転装置２３を通過した局発光は入射
ポート２１−２を伝搬するので、入射ポート２１−１か
らの反射光と合波する時の偏光状態は、一般には楕円偏
光となる。θ＝０゜とθ＝９０゜に対応する局発光の光
ファイバカプラ２１での電場ベクトルは、２×２のユニ
タリー行列Ｕを用いてＥ 0＝ＥL・Ｕ・ｘ及びＥ 90＝Ｅ L
・Ｕ・ｙと表せる。ここで、ＥLは局発光の電場振幅で
あり、θ＝０゜とθ＝９０゜で光の受ける損失は同じで
あるとする。
ポート２１−２を伝搬するので、入射ポート２１−１か
らの反射光と合波する時の偏光状態は、一般には楕円偏
光となる。θ＝０゜とθ＝９０゜に対応する局発光の光
ファイバカプラ２１での電場ベクトルは、２×２のユニ
タリー行列Ｕを用いてＥ 0＝ＥL・Ｕ・ｘ及びＥ 90＝Ｅ L
・Ｕ・ｙと表せる。ここで、ＥLは局発光の電場振幅で
あり、θ＝０゜とθ＝９０゜で光の受ける損失は同じで
あるとする。
【００３１】反射光の光ファイバカプラ２１における電
場ベクトルをＥ rとすれば、それぞれの回転角に対して
検波されるビート信号の強度は Ｉ0＝１／４・｜（Ｅ r，Ｅ 0 *）｜2 ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥrb *Ｕax *Ｕbx （５．１） Ｉ90＝１／４・｜（Ｅ r，Ｅ 90 *）｜2 ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥrb *Ｕay *Ｕby （５．２） となる。ここで、（，）はベクトルの内積、Ｅra（ａ＝
ｘ，ｙ）は反射光の電場ベクトルＥ rのａ（＝ｘ，ｙ）
成分、Ｕab（ａ，ｂ＝ｘ，ｙ）はユニタリー行列Ｕの
（ａ，ｂ）成分を表す。（５．１）と（５．２）式の和
Σはａ，ｂ＝ｘ，ｙの全ての組み合わせに対して行われ
るものとする。
場ベクトルをＥ rとすれば、それぞれの回転角に対して
検波されるビート信号の強度は Ｉ0＝１／４・｜（Ｅ r，Ｅ 0 *）｜2 ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥrb *Ｕax *Ｕbx （５．１） Ｉ90＝１／４・｜（Ｅ r，Ｅ 90 *）｜2 ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥrb *Ｕay *Ｕby （５．２） となる。ここで、（，）はベクトルの内積、Ｅra（ａ＝
ｘ，ｙ）は反射光の電場ベクトルＥ rのａ（＝ｘ，ｙ）
成分、Ｕab（ａ，ｂ＝ｘ，ｙ）はユニタリー行列Ｕの
（ａ，ｂ）成分を表す。（５．１）と（５．２）式の和
Σはａ，ｂ＝ｘ，ｙの全ての組み合わせに対して行われ
るものとする。
【００３２】（５．１）と（５．２）式より、Ｉ0とＩ
90の和は Ｉ＝Ｉ0＋Ｉ90 ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥrb *（Ｕax *Ｕbx＋Ｕay *Ｕby） （６） で表される。
90の和は Ｉ＝Ｉ0＋Ｉ90 ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥrb *（Ｕax *Ｕbx＋Ｕay *Ｕby） （６） で表される。
【００３３】Ｕがユニタリー行列であるから、定数δと
εを用いて Ｕxx＝δ， Ｕxy＝−ε*， Ｕyx＝ε， Ｕyy＝δ*， ｜δ｜2＋｜ε｜2＝１ （７） と表される。（７）式を用いれば、（６）式内のＵax *
Ｕbx＋Ｕay *Ｕbyは（ａ，ｂ）を添え字とした２×２の
単位マトリクスであることを証明できる。
εを用いて Ｕxx＝δ， Ｕxy＝−ε*， Ｕyx＝ε， Ｕyy＝δ*， ｜δ｜2＋｜ε｜2＝１ （７） と表される。（７）式を用いれば、（６）式内のＵax *
Ｕbx＋Ｕay *Ｕbyは（ａ，ｂ）を添え字とした２×２の
単位マトリクスであることを証明できる。
【００３４】このため（６）式は
Ｉ＝１／４・｜ＥL｜2ΣＥraＥra *
＝１／４・｜ＥL｜2｜Ｅ r｜2 （８）
となり、総和Ｉは反射光の強度である｜Ｅ r｜2に比例す
ることになり、反射光や局発光の偏光状態に関係なくθ
＝０゜とθ＝９０゜の二つの偏光切り替えを行うだけで
反射光の光パワー、即ち反射率を測定することが可能と
なる。
ることになり、反射光や局発光の偏光状態に関係なくθ
＝０゜とθ＝９０゜の二つの偏光切り替えを行うだけで
反射光の光パワー、即ち反射率を測定することが可能と
なる。
【００３５】以上述べた理論は偏光子２２が偏波回転装
置２３の手前に配置されている場合であるが、偏光子２
２が偏波回転装置２３の直後に設置されても、また、偏
光子２２だけ入射ポート２１−１に設置されても（８）
式を得ることができる。このため、偏光子及び偏波回転
装置はそれぞれ、可変遅延光学系から光合波部へ至る経
路または測定用光学系から光合波部へ至る経路（但し、
光が往復する部分では偏光子及び偏波回転装置による偏
波制御を２回受けることになるため、除くものとす
る。）のいずれか一方に設置されていれば良いことにな
る。
置２３の手前に配置されている場合であるが、偏光子２
２が偏波回転装置２３の直後に設置されても、また、偏
光子２２だけ入射ポート２１−１に設置されても（８）
式を得ることができる。このため、偏光子及び偏波回転
装置はそれぞれ、可変遅延光学系から光合波部へ至る経
路または測定用光学系から光合波部へ至る経路（但し、
光が往復する部分では偏光子及び偏波回転装置による偏
波制御を２回受けることになるため、除くものとす
る。）のいずれか一方に設置されていれば良いことにな
る。
【００３６】光ファイバ内を伝搬する光の偏光状態がユ
ニタリー行列を用いて表されることに関しては、例え
ば、Ａ．Ｄ．Ｋｅｒｓｅｙ，Ｍ．Ｊ．Ｍａｒｒｏｎｅ，
ａｎｄＭ．Ａ．Ｄａｖｉｓ，“Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏ
ｎ−ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃ
Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅ
ｒ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．２７，
ｐｐ．５１８−５２０（１９９１）、に報告されてい
る。
ニタリー行列を用いて表されることに関しては、例え
ば、Ａ．Ｄ．Ｋｅｒｓｅｙ，Ｍ．Ｊ．Ｍａｒｒｏｎｅ，
ａｎｄＭ．Ａ．Ｄａｖｉｓ，“Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏ
ｎ−ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃ
Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅ
ｒ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．２７，
ｐｐ．５１８−５２０（１９９１）、に報告されてい
る。
【００３７】
【発明の実施の形態】図４は本発明の偏波無依存リフレ
クトメータの第１の実施の形態を示すもので、図中、図
１乃至図３と同一構成部分は同一符号をもって表す。即
ち、１は光源、２は光ファイバカプラ、３は被測定光モ
ジュール、５は光ファイバ遅延線、７は一軸ステージ、
１０，１１，１２は光コネクタ、２１は光ファイバカプ
ラ、２４は光アイソレータ、２５はリフレクタ、２６，
２７は光検出器、２８は差動回路、２９は信号処理系、
３０，３１はコリメート用レンズ、１００は偏光子及び
偏波回転装置を一体的に含む偏波回転用光モジュールで
ある。
クトメータの第１の実施の形態を示すもので、図中、図
１乃至図３と同一構成部分は同一符号をもって表す。即
ち、１は光源、２は光ファイバカプラ、３は被測定光モ
ジュール、５は光ファイバ遅延線、７は一軸ステージ、
１０，１１，１２は光コネクタ、２１は光ファイバカプ
ラ、２４は光アイソレータ、２５はリフレクタ、２６，
２７は光検出器、２８は差動回路、２９は信号処理系、
３０，３１はコリメート用レンズ、１００は偏光子及び
偏波回転装置を一体的に含む偏波回転用光モジュールで
ある。
【００３８】本構成では、光ファイバカプラ２の入射ポ
ート２−２と光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−
１が接続され、偏波回転用光モジュール１００が光ファ
イバカプラ２１の入射ポート２１−２と接続されている
（接続点を×印で示す。）。また、光ファイバカプラ２
の出射ポート２−４は光アイソレータ２４、コリメート
用レンズ３０、リフレクタ２５、コリメート用レンズ３
１、光ファイバ遅延線５を介して偏波回転用光モジュー
ル１００に接続されている。
ート２−２と光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−
１が接続され、偏波回転用光モジュール１００が光ファ
イバカプラ２１の入射ポート２１−２と接続されている
（接続点を×印で示す。）。また、光ファイバカプラ２
の出射ポート２−４は光アイソレータ２４、コリメート
用レンズ３０、リフレクタ２５、コリメート用レンズ３
１、光ファイバ遅延線５を介して偏波回転用光モジュー
ル１００に接続されている。
【００３９】前記構成において、光源１からの出射光
は、光ファイバカプラ２にその一方の入射ポート２−１
より入射され、出射ポート２−３及び２−４に分岐され
る。出射ポート２−３に分岐された光は測定光として、
光コネクタ１０により接続された光ファイバピッグテー
ル３ａを介して被測定光モジュール３に入射される。前
記測定光が被測定光モジュール３の伝搬距離に応じた各
地点で反射されて発生する反射光は、前記光ファイバピ
ッグテール３ａを逆方向に伝搬して出射ポート２−３に
入射され、光ファイバカプラ２の入射ポート２−２から
出射される。
は、光ファイバカプラ２にその一方の入射ポート２−１
より入射され、出射ポート２−３及び２−４に分岐され
る。出射ポート２−３に分岐された光は測定光として、
光コネクタ１０により接続された光ファイバピッグテー
ル３ａを介して被測定光モジュール３に入射される。前
記測定光が被測定光モジュール３の伝搬距離に応じた各
地点で反射されて発生する反射光は、前記光ファイバピ
ッグテール３ａを逆方向に伝搬して出射ポート２−３に
入射され、光ファイバカプラ２の入射ポート２−２から
出射される。
【００４０】一方、光ファイバカプラ２の出射ポート２
−４に分岐された光は、光アイソレータ２４を伝搬し、
コリメート用レンズ３０により平行ビームにされ、リフ
レクタ２５で反射され、その伝搬方向を１８０゜転換さ
せられた後にコリメート用レンズ３１により集光され、
光ファイバ遅延線５、偏波回転用光モジュール１００を
伝搬して光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に
入射され、局発光として使用される。
−４に分岐された光は、光アイソレータ２４を伝搬し、
コリメート用レンズ３０により平行ビームにされ、リフ
レクタ２５で反射され、その伝搬方向を１８０゜転換さ
せられた後にコリメート用レンズ３１により集光され、
光ファイバ遅延線５、偏波回転用光モジュール１００を
伝搬して光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に
入射され、局発光として使用される。
【００４１】この局発光は偏波回転用光モジュール１０
０内において、その偏光子により直線偏光に変換され、
偏波回転装置によりθ＝０゜またはθ＝９０゜の偏波回
転を受ける。
０内において、その偏光子により直線偏光に変換され、
偏波回転装置によりθ＝０゜またはθ＝９０゜の偏波回
転を受ける。
【００４２】被測定光モジュール３からの反射光とリフ
レクタ２５で１８０゜方向転換させられた局発光は光フ
ァイバカプラ２１で合波され、その出射ポート２１−３
及び２１−４に分配され、それぞれ光検出器２６及び２
７で受光される。光検出器２６及び２７で受光され、光
電変換された反射光と局発光との２つのビート信号は差
動回路２８により差が取られ、光の強度雑音が相殺され
て感度が向上された後、信号処理系２９に出力される。
レクタ２５で１８０゜方向転換させられた局発光は光フ
ァイバカプラ２１で合波され、その出射ポート２１−３
及び２１−４に分配され、それぞれ光検出器２６及び２
７で受光される。光検出器２６及び２７で受光され、光
電変換された反射光と局発光との２つのビート信号は差
動回路２８により差が取られ、光の強度雑音が相殺され
て感度が向上された後、信号処理系２９に出力される。
【００４３】リフレクタ２５を一軸ステージ７でビーム
方向に移動させることにより、局発光の群遅延量が変化
するが、このリフレクタ２５の各位置に対してθ＝０゜
及びθ＝９０゜の偏波回転に対するビート信号Ｉ0及び
Ｉ90の強度を信号処理系２９で測定し、それらの和であ
るＩ0＋Ｉ90を計算することにより、反射光や局発光の
偏光状態に依存することなく、被測定光モジュール３の
各地点に応じた反射光の光パワーを測定することがで
き、反射率分布を測定できる。
方向に移動させることにより、局発光の群遅延量が変化
するが、このリフレクタ２５の各位置に対してθ＝０゜
及びθ＝９０゜の偏波回転に対するビート信号Ｉ0及び
Ｉ90の強度を信号処理系２９で測定し、それらの和であ
るＩ0＋Ｉ90を計算することにより、反射光や局発光の
偏光状態に依存することなく、被測定光モジュール３の
各地点に応じた反射光の光パワーを測定することがで
き、反射率分布を測定できる。
【００４４】この装置では、光ファイバカプラ２がその
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、光ファイバカプラ２１がその出射ポート２１−３及
び２１−４が光検出器２６及び２７に接続されて光合波
部を構成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３、
入射ポート２−２、光ファイバカプラ２１の入射ポート
２１−１が測定用光学系を構成し、光ファイバカプラ２
の出射ポート２−４、光アイソレータ２４、コリメート
用レンズ３０、リフレクタ２５（一軸ステージ７を含
む。）、コリメート用レンズ３１、光ファイバ遅延線
５、光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２が可変
遅延光学系を構成し、これらによって干渉計が構成され
る。
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、光ファイバカプラ２１がその出射ポート２１−３及
び２１−４が光検出器２６及び２７に接続されて光合波
部を構成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３、
入射ポート２−２、光ファイバカプラ２１の入射ポート
２１−１が測定用光学系を構成し、光ファイバカプラ２
の出射ポート２−４、光アイソレータ２４、コリメート
用レンズ３０、リフレクタ２５（一軸ステージ７を含
む。）、コリメート用レンズ３１、光ファイバ遅延線
５、光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２が可変
遅延光学系を構成し、これらによって干渉計が構成され
る。
【００４５】本実施の形態では、分岐比の偏波依存損失
が０．１ｄＢ以下である光ファイバカプラ２及び２１を
用いて干渉計を構築しているので、光源１からの出射光
がこの干渉計内を伝搬してもその偏光度は変わらず０．
１であった。
が０．１ｄＢ以下である光ファイバカプラ２及び２１を
用いて干渉計を構築しているので、光源１からの出射光
がこの干渉計内を伝搬してもその偏光度は変わらず０．
１であった。
【００４６】また、本実施の形態では、偏波回転用光モ
ジュール１００を光ファイバカプラ２１の入射ポート２
１−２と光ファイバ遅延線５との間に設置したが、光フ
ァイバカプラ２の出射ポート２−４と光アイソレータ２
４との間、光アイソレータ２４とコリメート用レンズ３
０との間、コリメート用レンズ３１と光ファイバ遅延線
５との間等の可変遅延光学系から光合波部へ至る経路の
いずれの部位（但し、光が往復する部位（この例では存
在しない）を除く。）に設置しても同様な結果が得ら
れ、また、光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−１
と光ファイバカプラ２の入射ポート２−２との間等の測
定用光学系から光合波部へ至る経路のいずれの部位（但
し、光が往復する部位（この例では光ファイバカプラ２
の出射ポート２−３と被測定光モジュール３との間）を
除く。）に設置しても同様な結果が得られる。
ジュール１００を光ファイバカプラ２１の入射ポート２
１−２と光ファイバ遅延線５との間に設置したが、光フ
ァイバカプラ２の出射ポート２−４と光アイソレータ２
４との間、光アイソレータ２４とコリメート用レンズ３
０との間、コリメート用レンズ３１と光ファイバ遅延線
５との間等の可変遅延光学系から光合波部へ至る経路の
いずれの部位（但し、光が往復する部位（この例では存
在しない）を除く。）に設置しても同様な結果が得ら
れ、また、光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−１
と光ファイバカプラ２の入射ポート２−２との間等の測
定用光学系から光合波部へ至る経路のいずれの部位（但
し、光が往復する部位（この例では光ファイバカプラ２
の出射ポート２−３と被測定光モジュール３との間）を
除く。）に設置しても同様な結果が得られる。
【００４７】図５は図４に示した偏波回転用光モジュー
ル１００の第１の具体例を示すもので、図中、１０１，
１０２は光ファイバピッグテール、１１１，１１２はコ
リメート用レンズ、１１３は偏光子、１１４はファラデ
ー回転素子、１１５はコイル、１１６はコイル１１５へ
の電流を制御するコントローラである。
ル１００の第１の具体例を示すもので、図中、１０１，
１０２は光ファイバピッグテール、１１１，１１２はコ
リメート用レンズ、１１３は偏光子、１１４はファラデ
ー回転素子、１１５はコイル、１１６はコイル１１５へ
の電流を制御するコントローラである。
【００４８】光ファイバピッグテール１０１からの出射
光はコリメート用レンズ１１１で平行ビームに変換され
る。この平行ビームの偏光度は０．１でほぼ無偏光であ
るので、光パワーの半分が偏光子１１３を通過でき、通
過できる光パワーは光ファイバ遅延線や他の部分の光フ
ァイバの状態に依存しない。直線偏光となった平行ビー
ムはファラデー回転子１１４を伝搬した後、コリメート
用レンズ１１２により集光されて光ファイバピッグテー
ル１０２に入射する。
光はコリメート用レンズ１１１で平行ビームに変換され
る。この平行ビームの偏光度は０．１でほぼ無偏光であ
るので、光パワーの半分が偏光子１１３を通過でき、通
過できる光パワーは光ファイバ遅延線や他の部分の光フ
ァイバの状態に依存しない。直線偏光となった平行ビー
ムはファラデー回転子１１４を伝搬した後、コリメート
用レンズ１１２により集光されて光ファイバピッグテー
ル１０２に入射する。
【００４９】ここで、ファラデー回転素子１１４を取り
巻くコイル１１５に電流を流さないと、直線偏光は偏光
子１１３を通過した直線偏光のままで光ファイバピッグ
テール１０２に入射する。コイル１１５にコントローラ
１１６から電流を流すと、ファラデー回転素子１１４の
長手方向に磁界が加わり、伝搬する光の直線偏波方向が
回転する。３５ｍＡの電流をコイルに流すと直線偏光を
９０゜回転することができるとすれば、コイル１１５へ
の注入電流を０または３５ｍＡに設定することにより、
光ファイバピッグテール１０２に入射する直線偏光の方
向をθ＝０゜またはθ＝９０゜にすることができる。
巻くコイル１１５に電流を流さないと、直線偏光は偏光
子１１３を通過した直線偏光のままで光ファイバピッグ
テール１０２に入射する。コイル１１５にコントローラ
１１６から電流を流すと、ファラデー回転素子１１４の
長手方向に磁界が加わり、伝搬する光の直線偏波方向が
回転する。３５ｍＡの電流をコイルに流すと直線偏光を
９０゜回転することができるとすれば、コイル１１５へ
の注入電流を０または３５ｍＡに設定することにより、
光ファイバピッグテール１０２に入射する直線偏光の方
向をθ＝０゜またはθ＝９０゜にすることができる。
【００５０】図４に示した本発明の第１の実施の形態に
おいて、反射光と局発光との相対的な偏光状態が変化し
た時の測定（ビート）信号の変化を求めるため、偏波回
転用光モジュール１００と光ファイバ遅延線５との間に
１／２波長板及び１／４波長板から構成される偏波コン
トローラを設置し、これらの波長板の回転角を１０゜刻
みで変化させて被測定光モジュール内の一点からのフレ
ネル反射信号の変化を測定した。図６にその結果を示
す。
おいて、反射光と局発光との相対的な偏光状態が変化し
た時の測定（ビート）信号の変化を求めるため、偏波回
転用光モジュール１００と光ファイバ遅延線５との間に
１／２波長板及び１／４波長板から構成される偏波コン
トローラを設置し、これらの波長板の回転角を１０゜刻
みで変化させて被測定光モジュール内の一点からのフレ
ネル反射信号の変化を測定した。図６にその結果を示
す。
【００５１】図６では１／４波長板の各回転角に対して
１／２波長板の回転によってフレネル反射信号が変化す
る範囲をプロットしている。図中の（ｉ）及び（ｉｉ）
はそれぞれ光源１の波長を１．３μｍ及び１．５３μｍ
とした場合の結果を示している。
１／２波長板の回転によってフレネル反射信号が変化す
る範囲をプロットしている。図中の（ｉ）及び（ｉｉ）
はそれぞれ光源１の波長を１．３μｍ及び１．５３μｍ
とした場合の結果を示している。
【００５２】図６から明らかな通り、波長板を回転させ
ても、フレネル反射信号の変化は両波長において±０．
５ｄＢ以内に押さえられていることがわかる。様々な種
類の被測定光モジュールの測定に対応して光ファイバ遅
延線が交換され、反射光と局発光との相対的な偏光状態
が変化しても、反射点における反射光パワーを±０．５
ｄＢ以下の誤差で測定することができる。
ても、フレネル反射信号の変化は両波長において±０．
５ｄＢ以内に押さえられていることがわかる。様々な種
類の被測定光モジュールの測定に対応して光ファイバ遅
延線が交換され、反射光と局発光との相対的な偏光状態
が変化しても、反射点における反射光パワーを±０．５
ｄＢ以下の誤差で測定することができる。
【００５３】図５において、偏波コントローラを用いて
光ファイバピッグテール１０１からの出射光の偏光状態
を変化させた時に偏光子１１３を通過できる光の最大パ
ワーをＰmax、最小パワーをＰminとすれば、この光の偏
光度はその定義によりＰ＝（Ｐmax−Ｐmin）／（Ｐmax
＋Ｐmin）と表せる。偏波依存損失を無視できる様々な
種類の光ファイバを遅延線５として設置するということ
は、この偏波コントローラの波長板を様々な角度に設定
にすることに等しい。従って、偏光子１１３、ファラデ
ー回転素子１１４を伝搬して光ファイバピッグテール１
０２に入射する光パワーは、設置する光ファイバ遅延線
に応じてＰminからＰmaxまで変化すると考えられる。
光ファイバピッグテール１０１からの出射光の偏光状態
を変化させた時に偏光子１１３を通過できる光の最大パ
ワーをＰmax、最小パワーをＰminとすれば、この光の偏
光度はその定義によりＰ＝（Ｐmax−Ｐmin）／（Ｐmax
＋Ｐmin）と表せる。偏波依存損失を無視できる様々な
種類の光ファイバを遅延線５として設置するということ
は、この偏波コントローラの波長板を様々な角度に設定
にすることに等しい。従って、偏光子１１３、ファラデ
ー回転素子１１４を伝搬して光ファイバピッグテール１
０２に入射する光パワーは、設置する光ファイバ遅延線
に応じてＰminからＰmaxまで変化すると考えられる。
【００５４】一方、被測定光モジュールからの反射光の
偏光度は保持されていてＰであり、偏光した局発光と干
渉できる反射光の光パワーはαＰminからαＰmaxまで変
化する。ここで、αは定数である。
偏光度は保持されていてＰであり、偏光した局発光と干
渉できる反射光の光パワーはαＰminからαＰmaxまで変
化する。ここで、αは定数である。
【００５５】（８）式から明らかなように、低コヒーレ
ンスリフレクトメータで得られる出力は、局発光の光パ
ワー（∝｜ＥL｜2）と反射光の光パワー（∝｜Ｅr｜2）
との積に比例する。従って、偏光度がＰである時に本発
明によって反射光を測定して得られる信号は、設置する
光ファイバ遅延線５や被測定光モジュール３のピッグテ
ールに応じてαβＰmin 2からαβＰmax 2まで変化する。
ここで、βは定数である。
ンスリフレクトメータで得られる出力は、局発光の光パ
ワー（∝｜ＥL｜2）と反射光の光パワー（∝｜Ｅr｜2）
との積に比例する。従って、偏光度がＰである時に本発
明によって反射光を測定して得られる信号は、設置する
光ファイバ遅延線５や被測定光モジュール３のピッグテ
ールに応じてαβＰmin 2からαβＰmax 2まで変化する。
ここで、βは定数である。
【００５６】変動する信号の平均値はαβ（Ｐmin 2＋Ｐ
max 2）／２であり、測定信号の平均値からの最大変位は
αβ（Ｐmax 2−Ｐmin 2）／２である。このため、測定信
号は平均値に対して±（Ｐmax 2−Ｐmin 2）／（Ｐmin 2＋
Ｐmax 2）の割合だけ変動する可能性がある。これを偏光
度Ｐを用いて表せば、変動率は±２Ｐ／（１＋Ｐ2）と
なる。±０．５、即ち５０％の信号変動までを許容する
とすれば、要求される偏光度は方程式２Ｐ／（１＋
Ｐ2）＝０．５を解いて、Ｐ＝２−３1/2＝０．２７≒
０．３であることがわかる。即ち、偏光度が０．３以下
の光を用いれば、偏光状態が変化しても信号の変動を５
０％以下に抑えることができる。
max 2）／２であり、測定信号の平均値からの最大変位は
αβ（Ｐmax 2−Ｐmin 2）／２である。このため、測定信
号は平均値に対して±（Ｐmax 2−Ｐmin 2）／（Ｐmin 2＋
Ｐmax 2）の割合だけ変動する可能性がある。これを偏光
度Ｐを用いて表せば、変動率は±２Ｐ／（１＋Ｐ2）と
なる。±０．５、即ち５０％の信号変動までを許容する
とすれば、要求される偏光度は方程式２Ｐ／（１＋
Ｐ2）＝０．５を解いて、Ｐ＝２−３1/2＝０．２７≒
０．３であることがわかる。即ち、偏光度が０．３以下
の光を用いれば、偏光状態が変化しても信号の変動を５
０％以下に抑えることができる。
【００５７】図７乃至図９は複屈折性を有する偏波保持
光ファイバであるパンダファイバ（被測定光モジュー
ル）からの後方レーリイ散乱信号の長手方向の変化を、
第１の実施の形態を用いて測定した結果を示す。ここ
で、図７はθ＝０゜に対する成分Ｉ0を、図８はθ＝９
０゜に対する成分Ｉ90を、図９はＩ0＋Ｉ90をそれぞれ
示す。
光ファイバであるパンダファイバ（被測定光モジュー
ル）からの後方レーリイ散乱信号の長手方向の変化を、
第１の実施の形態を用いて測定した結果を示す。ここ
で、図７はθ＝０゜に対する成分Ｉ0を、図８はθ＝９
０゜に対する成分Ｉ90を、図９はＩ0＋Ｉ90をそれぞれ
示す。
【００５８】被測定パンダファイバは複屈折性を有する
ので、このファイバ内を伝搬する光の偏光状態は長手方
向に周期的に変化する。このため、図７と図８に示すよ
うに、Ｉ0とＩ90はいずれもパンダファイバの複屈折率
Ｂと波長λを用いてλ／Ｂで定義されるビート長と呼ば
れる空間周期の半分の周期で長手方向に変動してしま
う。即ち、本実施の形態でＩ0またはＩ90だけを使った
だけでは正確に反射信号を測定することはできない。し
かしながら、図９に示すようにＩ0＋Ｉ90を計算するこ
とにより、反射信号の長手方向の変動は±１ｄＢ以内に
押さえることができる。即ち、反射光が長手方向に変動
しても、反射率を正確に測定することが本実施の形態で
可能となった。
ので、このファイバ内を伝搬する光の偏光状態は長手方
向に周期的に変化する。このため、図７と図８に示すよ
うに、Ｉ0とＩ90はいずれもパンダファイバの複屈折率
Ｂと波長λを用いてλ／Ｂで定義されるビート長と呼ば
れる空間周期の半分の周期で長手方向に変動してしま
う。即ち、本実施の形態でＩ0またはＩ90だけを使った
だけでは正確に反射信号を測定することはできない。し
かしながら、図９に示すようにＩ0＋Ｉ90を計算するこ
とにより、反射信号の長手方向の変動は±１ｄＢ以内に
押さえることができる。即ち、反射光が長手方向に変動
しても、反射率を正確に測定することが本実施の形態で
可能となった。
【００５９】図５に示した偏波回転用光モジュールにお
いて偏光子１１３を取り除き、前述した偏波コントロー
ラにおいて１／２波長板を０゜から９０゜まで１０゜間
隔で、１／４波長板を０゜から９０゜まで１０゜間隔で
それぞれ変化させた時のフレネル反射信号Ｉ0＋Ｉ90の
変化を測定した結果を図１０に示す。波長は１．５５μ
ｍである。図１０から明らかな通り、偏光子１１３が存
在しないと、信号は６ｄＢ以上も大きく変化してしま
う。偏光子を設置することが反射光や局発光の偏波状態
に依存することなく反射光パワーを正確に測定する上で
不可欠であることがわかる。
いて偏光子１１３を取り除き、前述した偏波コントロー
ラにおいて１／２波長板を０゜から９０゜まで１０゜間
隔で、１／４波長板を０゜から９０゜まで１０゜間隔で
それぞれ変化させた時のフレネル反射信号Ｉ0＋Ｉ90の
変化を測定した結果を図１０に示す。波長は１．５５μ
ｍである。図１０から明らかな通り、偏光子１１３が存
在しないと、信号は６ｄＢ以上も大きく変化してしま
う。偏光子を設置することが反射光や局発光の偏波状態
に依存することなく反射光パワーを正確に測定する上で
不可欠であることがわかる。
【００６０】図１１は偏波回転用光モジュールの第２の
具体例を示すもので、偏光子１１３がファラデー回転子
１１４の直後に設置されている点が図５の例の場合と異
なる。
具体例を示すもので、偏光子１１３がファラデー回転子
１１４の直後に設置されている点が図５の例の場合と異
なる。
【００６１】偏光子１１３は光を伝搬する偏波面の方向
が固定されているので、その方向を便宜上ｘ方向である
とする。θ＝０゜の状態において、光ファイバ１０１か
らの出射光で偏光子１１３を通過できるのはｘ方向に電
場成分を有する光である。一方、θ＝９０゜の状態では
偏光子を通過できるのは、９０゜回転してｘ方向に電場
成分を有する光である。従って、θ＝０゜とθ＝９０゜
の設定では偏光状態が９０゜、即ち互いに直交する光が
偏光子１１３を通過して反射光とそれぞれ干渉すること
になる。本発明の原理は、偏光状態が９０゜異なる２つ
の偏光状態を発生し、それぞれの状態での干渉ビート信
号の強度を測定した後にそれらの和を取ることである。
このため、図１１に示した構成でも反射光の光パワーを
その反射光や局発光の偏光状態とは無関係に測定するこ
とが可能である。
が固定されているので、その方向を便宜上ｘ方向である
とする。θ＝０゜の状態において、光ファイバ１０１か
らの出射光で偏光子１１３を通過できるのはｘ方向に電
場成分を有する光である。一方、θ＝９０゜の状態では
偏光子を通過できるのは、９０゜回転してｘ方向に電場
成分を有する光である。従って、θ＝０゜とθ＝９０゜
の設定では偏光状態が９０゜、即ち互いに直交する光が
偏光子１１３を通過して反射光とそれぞれ干渉すること
になる。本発明の原理は、偏光状態が９０゜異なる２つ
の偏光状態を発生し、それぞれの状態での干渉ビート信
号の強度を測定した後にそれらの和を取ることである。
このため、図１１に示した構成でも反射光の光パワーを
その反射光や局発光の偏光状態とは無関係に測定するこ
とが可能である。
【００６２】図１２は偏波回転用光モジュールの第３の
具体例を示すもので、図中、１２１は１／２波長板、１
２２は１／２波長板１２１を光ビームに垂直な面内で回
転せしめるための回転ホルダー、１２３はそのコントロ
ーラである。
具体例を示すもので、図中、１２１は１／２波長板、１
２２は１／２波長板１２１を光ビームに垂直な面内で回
転せしめるための回転ホルダー、１２３はそのコントロ
ーラである。
【００６３】１／２波長板１２１の一方の主軸の方向
を、偏光子１１３が直線偏光を通過させる方向に一致さ
せることで、直線偏光の偏光方向が変化しない条件、即
ちθ＝０゜を実現することができる。一方、１／２波長
板１２１の主軸の方向を、偏光子１１３が直線偏光を通
過させる方向に対して４５゜の方向に設定することで、
偏光子１１３を通過した直線偏光は９０゜の偏光回転を
受けることになり、θ＝９０゜を実現できる。
を、偏光子１１３が直線偏光を通過させる方向に一致さ
せることで、直線偏光の偏光方向が変化しない条件、即
ちθ＝０゜を実現することができる。一方、１／２波長
板１２１の主軸の方向を、偏光子１１３が直線偏光を通
過させる方向に対して４５゜の方向に設定することで、
偏光子１１３を通過した直線偏光は９０゜の偏光回転を
受けることになり、θ＝９０゜を実現できる。
【００６４】本例を用いて図６の場合と同じ測定を行っ
た結果、反射光に対する測定信号の変化を±０．５ｄＢ
以内に抑えることが確認できた。また、偏光子１１３の
設置場所は、１／２波長板１２１とコリメート用レンズ
１１２との間でも良い。
た結果、反射光に対する測定信号の変化を±０．５ｄＢ
以内に抑えることが確認できた。また、偏光子１１３の
設置場所は、１／２波長板１２１とコリメート用レンズ
１１２との間でも良い。
【００６５】直線偏光を９０゜回転させる他の方法とし
て、液晶に電圧を印加する方法がある。図１３は偏波回
転用光モジュールの第４の具体例を示すもので、図中、
１３１は薄い液晶層とこれを挟むフューズドシリカ性の
オプティカルフラットからなる液晶素子、１３２は液晶
素子１３１に電圧を加えるための電源である。
て、液晶に電圧を印加する方法がある。図１３は偏波回
転用光モジュールの第４の具体例を示すもので、図中、
１３１は薄い液晶層とこれを挟むフューズドシリカ性の
オプティカルフラットからなる液晶素子、１３２は液晶
素子１３１に電圧を加えるための電源である。
【００６６】液晶の分子は一軸性で、図１２中の１／２
波長板のような複屈折性を有する。この液晶素子１３１
への印加電圧を０Ｖまたは所定の電圧、例えば２０Ｖに
設定することにより、液晶の主軸間の位相差を０゜また
は１８０゜に設定することができる。従って、図１２に
示した１／２波長板を用いた場合と同様に、液晶素子１
３１への電圧を調整することにより、θ＝０゜（印加電
圧０Ｖの時）及びθ＝９０゜（印加電圧２０Ｖの時）の
偏光回転を実現できる。図１２では１／２波長板を機械
的に回転させてθ＝９０゜を実現したが、本例では機械
的な回転ではなく電気的な操作でθ＝９０゜を実現でき
る点に特徴がある。なお、偏光子１１３はコリメート用
レンズ１１２と液晶素子１３１との間に設置しても良
い。
波長板のような複屈折性を有する。この液晶素子１３１
への印加電圧を０Ｖまたは所定の電圧、例えば２０Ｖに
設定することにより、液晶の主軸間の位相差を０゜また
は１８０゜に設定することができる。従って、図１２に
示した１／２波長板を用いた場合と同様に、液晶素子１
３１への電圧を調整することにより、θ＝０゜（印加電
圧０Ｖの時）及びθ＝９０゜（印加電圧２０Ｖの時）の
偏光回転を実現できる。図１２では１／２波長板を機械
的に回転させてθ＝９０゜を実現したが、本例では機械
的な回転ではなく電気的な操作でθ＝９０゜を実現でき
る点に特徴がある。なお、偏光子１１３はコリメート用
レンズ１１２と液晶素子１３１との間に設置しても良
い。
【００６７】以上説明した偏波回転用光モジュールでは
偏光子と偏波回転装置とが同一モジュール内に収納され
ていた。しかしながら、「課題を解決するための手段」
で説明したように、偏光子と偏波回転装置とは、可変遅
延光学系から光合波部へ至る経路または測定用光学系か
ら光合波部へ至る経路のうち、互いに異なる経路に設置
されていても良い。
偏光子と偏波回転装置とが同一モジュール内に収納され
ていた。しかしながら、「課題を解決するための手段」
で説明したように、偏光子と偏波回転装置とは、可変遅
延光学系から光合波部へ至る経路または測定用光学系か
ら光合波部へ至る経路のうち、互いに異なる経路に設置
されていても良い。
【００６８】図１４及び図１５はそれぞれ、ファラデー
回転素子による偏波回転装置のみ及び偏光子のみを含む
光モジュールの構成を示す図である。即ち、図１４は図
５または図１１に示した例から偏光子１１３を除いたも
のである。また、図１５において、１１３は偏光子、１
４１，１４２は光ファイバピッグテール、１４３，１４
４はコリメート用レンズであり、光ファイバピッグテー
ル１４１からの出射光はコリメート用レンズ１４３で平
行ビームとされ、偏光子１１３を伝搬した後にコリメー
ト用レンズ１４４により集光され、光ファイバピッグテ
ール１４２に入射する如くなっている。
回転素子による偏波回転装置のみ及び偏光子のみを含む
光モジュールの構成を示す図である。即ち、図１４は図
５または図１１に示した例から偏光子１１３を除いたも
のである。また、図１５において、１１３は偏光子、１
４１，１４２は光ファイバピッグテール、１４３，１４
４はコリメート用レンズであり、光ファイバピッグテー
ル１４１からの出射光はコリメート用レンズ１４３で平
行ビームとされ、偏光子１１３を伝搬した後にコリメー
ト用レンズ１４４により集光され、光ファイバピッグテ
ール１４２に入射する如くなっている。
【００６９】これらのモジュールをそれぞれ、図４に示
した第１の実施の形態における可変遅延光学系から光合
波部へ至る経路または測定用光学系から光合波部へ至る
経路のいずれか一方に設置しても、偏波に依存すること
なく反射光のパワーを測定することができる。同様に、
図１２中の１／２波長板による偏波回転装置または図１
３中の液晶素子による偏波回転装置のみを含み、偏光子
を含まない光モジュールを作製し、これをいずれか一方
の経路に設置することもできる。
した第１の実施の形態における可変遅延光学系から光合
波部へ至る経路または測定用光学系から光合波部へ至る
経路のいずれか一方に設置しても、偏波に依存すること
なく反射光のパワーを測定することができる。同様に、
図１２中の１／２波長板による偏波回転装置または図１
３中の液晶素子による偏波回転装置のみを含み、偏光子
を含まない光モジュールを作製し、これをいずれか一方
の経路に設置することもできる。
【００７０】図１６は本発明の偏波無依存リフレクトメ
ータの第２の実施の形態を示すもので、ここでは第１の
実施例において群遅延量を変更する手段（可変遅延回
路）として図１または図２に示したような入射ポートと
出射ポートとが共通のもの（光遅延ファイバ５、コリメ
ート用レンズ１３、反射鏡６及び一軸ステージ７からな
る。）を適用可能とするために第３の光ファイバカプラ
を導入したことを特徴とする。
ータの第２の実施の形態を示すもので、ここでは第１の
実施例において群遅延量を変更する手段（可変遅延回
路）として図１または図２に示したような入射ポートと
出射ポートとが共通のもの（光遅延ファイバ５、コリメ
ート用レンズ１３、反射鏡６及び一軸ステージ７からな
る。）を適用可能とするために第３の光ファイバカプラ
を導入したことを特徴とする。
【００７１】即ち、図中、４１は２個の入射ポート４１
−１，４１−２と２個の出射ポート４１−３，４１−４
とを有する光ファイバカプラであり、その入射ポート４
１−１は光アイソレータ２４を介して光ファイバカプラ
２の出射ポート２−４に接続され、また、その入射ポー
ト４１−２は偏波回転用光モジュール１００を介して光
ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に接続され、
さらにその出射ポート４１−４は前述した入射ポートと
出射ポートが共通の可変遅延回路、ここでは光ファイバ
遅延線５、コリメート用レンズ１３、反射鏡６及び一軸
ステージ７に接続されている。
−１，４１−２と２個の出射ポート４１−３，４１−４
とを有する光ファイバカプラであり、その入射ポート４
１−１は光アイソレータ２４を介して光ファイバカプラ
２の出射ポート２−４に接続され、また、その入射ポー
ト４１−２は偏波回転用光モジュール１００を介して光
ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に接続され、
さらにその出射ポート４１−４は前述した入射ポートと
出射ポートが共通の可変遅延回路、ここでは光ファイバ
遅延線５、コリメート用レンズ１３、反射鏡６及び一軸
ステージ７に接続されている。
【００７２】前記構成において、光源１からの出射光は
光ファイバカプラ２で二分され、その出射ポート２−４
に分岐された光は光アイソレータ２４を伝搬した後、光
ファイバカプラ４１にその入射ポート４１−１から入射
され、さらに出射ポート４１−３及び４１−４に分岐さ
れる。ここで、出射ポート４１−３に分岐された光はそ
のまま出射してしまい、以後使用されることはない。
光ファイバカプラ２で二分され、その出射ポート２−４
に分岐された光は光アイソレータ２４を伝搬した後、光
ファイバカプラ４１にその入射ポート４１−１から入射
され、さらに出射ポート４１−３及び４１−４に分岐さ
れる。ここで、出射ポート４１−３に分岐された光はそ
のまま出射してしまい、以後使用されることはない。
【００７３】出射ポート４１−４に分岐された光は光フ
ァイバ遅延線５を伝搬し、コリメート用レンズ１３によ
り平行ビームにされ、反射鏡６で反射される。反射され
た光は前記経路を逆方向に伝搬して光ファイバカプラ４
１の出射ポート４１−４に入射され、入射ポート４１−
１及び４１−２に分岐される。ここで、入射ポート４１
−２に分岐された光は偏波回転用光モジュール１００を
伝搬して光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に
入射され、局発光として使用されるが、入射ポート４１
−１に分岐された光は光アイソレータ２４でブロックさ
れる。
ァイバ遅延線５を伝搬し、コリメート用レンズ１３によ
り平行ビームにされ、反射鏡６で反射される。反射され
た光は前記経路を逆方向に伝搬して光ファイバカプラ４
１の出射ポート４１−４に入射され、入射ポート４１−
１及び４１−２に分岐される。ここで、入射ポート４１
−２に分岐された光は偏波回転用光モジュール１００を
伝搬して光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に
入射され、局発光として使用されるが、入射ポート４１
−１に分岐された光は光アイソレータ２４でブロックさ
れる。
【００７４】この装置では、光ファイバカプラ２がその
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、光ファイバカプラ２１がその出射ポート２１−３及
び２１−４が光検出器２６及び２７に接続されて光合波
部を構成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３、
入射ポート２−２、光ファイバカプラ２１の入射ポート
２１−１が測定用光学系を構成し、光ファイバカプラ２
の出射ポート２−４、光アイソレータ２４、光ファイバ
カプラ４１の入射ポート４１−１，４１−２、出射ポー
ト４１−４、光ファイバ遅延線５、コリメート用レンズ
１３、反射鏡６（一軸ステージ７を含む。）、光ファイ
バカプラ２１の入射ポート２１−２が可変遅延光学系を
構成し、これらによって干渉計が構成される。
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、光ファイバカプラ２１がその出射ポート２１−３及
び２１−４が光検出器２６及び２７に接続されて光合波
部を構成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３、
入射ポート２−２、光ファイバカプラ２１の入射ポート
２１−１が測定用光学系を構成し、光ファイバカプラ２
の出射ポート２−４、光アイソレータ２４、光ファイバ
カプラ４１の入射ポート４１−１，４１−２、出射ポー
ト４１−４、光ファイバ遅延線５、コリメート用レンズ
１３、反射鏡６（一軸ステージ７を含む。）、光ファイ
バカプラ２１の入射ポート２１−２が可変遅延光学系を
構成し、これらによって干渉計が構成される。
【００７５】なお、偏波回転用光モジュール１００とし
ては、図５、図１１乃至１４のいずれに示した構成のも
のでも良い。また、偏波回転用光モジュール１００の設
置部位についても、可変遅延光学系から光合波部へ至る
経路または測定用光学系から光合波部へ至る経路のいず
れの部位（但し、光が往復する部位（この例では光ファ
イバカプラ４１の出射ポート４１−４と光ファイバ遅延
線５との間、光ファイバ遅延線５とコリメート用レンズ
１３との間、コリメート用レンズ１３と反射鏡６との
間、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３と被測定光
モジュール３との間）を除く。）に設置しても機能は変
わらない。
ては、図５、図１１乃至１４のいずれに示した構成のも
のでも良い。また、偏波回転用光モジュール１００の設
置部位についても、可変遅延光学系から光合波部へ至る
経路または測定用光学系から光合波部へ至る経路のいず
れの部位（但し、光が往復する部位（この例では光ファ
イバカプラ４１の出射ポート４１−４と光ファイバ遅延
線５との間、光ファイバ遅延線５とコリメート用レンズ
１３との間、コリメート用レンズ１３と反射鏡６との
間、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３と被測定光
モジュール３との間）を除く。）に設置しても機能は変
わらない。
【００７６】図４に示した第１の実施の形態では、入射
ポートと出射ポートとが異なる可変遅延回路（コリメー
ト用レンズ３０，３１、リフレクタ２５、一軸ステージ
７及び光ファイバ遅延線５からなる。）を備えた可変遅
延光学系を必要とするのに対して、本実施の形態では入
射ポートと出射ポートが共通の可変遅延回路を備えた可
変遅延光学系を用いることができる。
ポートと出射ポートとが異なる可変遅延回路（コリメー
ト用レンズ３０，３１、リフレクタ２５、一軸ステージ
７及び光ファイバ遅延線５からなる。）を備えた可変遅
延光学系を必要とするのに対して、本実施の形態では入
射ポートと出射ポートが共通の可変遅延回路を備えた可
変遅延光学系を用いることができる。
【００７７】このため、図１７に示すように、反射鏡６
の代わりに入出射ポートが共通で多重反射を利用した反
射装置を用いることで、測定距離レンジを１０倍に拡大
できる利点がある。
の代わりに入出射ポートが共通で多重反射を利用した反
射装置を用いることで、測定距離レンジを１０倍に拡大
できる利点がある。
【００７８】図１７において、４２は反射プリズム、４
３，４４はどんな入射角の入射光であってもビーム方向
を１８０度回転させて該入射光と平行に反射させ得るレ
トロリフレクタ、４５は反射鏡である。
３，４４はどんな入射角の入射光であってもビーム方向
を１８０度回転させて該入射光と平行に反射させ得るレ
トロリフレクタ、４５は反射鏡である。
【００７９】コリメート用レンズ１３により平行とされ
たビームはプリズム４２で反射されてレトロリフレクタ
４３に入射する。入射した光はｒ１，ｒ２地点で反射さ
れた後にレトロリフレクタ４４に入射し、ｒ３，ｒ４地
点で反射されて再びレトロリフレクタ４３に入射する。
以下、ｒ５，ｒ６，……ｒ１８の順に両レトロリフレク
タで反射され、レトロリフレクタ４４の中心近辺に設置
された反射鏡４５で１８０度の方向転換を受け、その
後、両レトロリフレクタのｒ１８，ｒ１７，……ｒ３，
ｒ２，ｒ１の地点で順次反射され、プリズム４２を介し
て取り出され、コリメート用レンズ１３により集光さ
れ、再び光ファイバ遅延線５に伝搬される。
たビームはプリズム４２で反射されてレトロリフレクタ
４３に入射する。入射した光はｒ１，ｒ２地点で反射さ
れた後にレトロリフレクタ４４に入射し、ｒ３，ｒ４地
点で反射されて再びレトロリフレクタ４３に入射する。
以下、ｒ５，ｒ６，……ｒ１８の順に両レトロリフレク
タで反射され、レトロリフレクタ４４の中心近辺に設置
された反射鏡４５で１８０度の方向転換を受け、その
後、両レトロリフレクタのｒ１８，ｒ１７，……ｒ３，
ｒ２，ｒ１の地点で順次反射され、プリズム４２を介し
て取り出され、コリメート用レンズ１３により集光さ
れ、再び光ファイバ遅延線５に伝搬される。
【００８０】レトロリフレクタ４３は一軸ステージ７に
よりビーム方向に移動する。この移動するレトロリフレ
クタ４３によりビームは１０回方向転換される。一方、
反射鏡６を用いた図１６の例では１回の方向転換を受け
るだけである。従って、図１７に示した可変遅延回路を
図１６に示した本発明の第２の実施の形態で用いること
により、距離レンジを１０倍拡大することが可能とな
る。
よりビーム方向に移動する。この移動するレトロリフレ
クタ４３によりビームは１０回方向転換される。一方、
反射鏡６を用いた図１６の例では１回の方向転換を受け
るだけである。従って、図１７に示した可変遅延回路を
図１６に示した本発明の第２の実施の形態で用いること
により、距離レンジを１０倍拡大することが可能とな
る。
【００８１】なお、図１７に示された反射装置は、例え
ば、Ｋ．Ｔａｋａｄａ，Ｈ．Ｙａｍａｄａ，Ｙ．Ｈｉｂ
ｉｎｏ，ａｎｄ Ｓ．Ｍｉｔａｃｈｉ，“Ｒａｎｇｅ
ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｌｏｗ
ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ ａ
ｃｈｉｅｖｅｄ ｕｓｉｎｇ ａ ｐａｉｒ ｏｆｒｅ
ｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌ
ｅｔｔ．，ｖｏｌ．３１，ｐｐ．１５６５−１５６６
（１９９５）、に報告されている。
ば、Ｋ．Ｔａｋａｄａ，Ｈ．Ｙａｍａｄａ，Ｙ．Ｈｉｂ
ｉｎｏ，ａｎｄ Ｓ．Ｍｉｔａｃｈｉ，“Ｒａｎｇｅ
ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｌｏｗ
ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ ａ
ｃｈｉｅｖｅｄ ｕｓｉｎｇ ａ ｐａｉｒ ｏｆｒｅ
ｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌ
ｅｔｔ．，ｖｏｌ．３１，ｐｐ．１５６５−１５６６
（１９９５）、に報告されている。
【００８２】図１６に示した本発明の第２の実施の形態
では、光ファイバカプラ４１の出射ポート４１−３が未
使用であった。この出射ポートを利用して測定距離レン
ジを２倍に拡大した構成が図１８に示す本発明の第３の
実施の形態である。
では、光ファイバカプラ４１の出射ポート４１−３が未
使用であった。この出射ポートを利用して測定距離レン
ジを２倍に拡大した構成が図１８に示す本発明の第３の
実施の形態である。
【００８３】即ち、図中、５１は長さＬ＝１ｍの光ファ
イバ遅延線、５２は２×１光スイッチであり、この光ス
イッチ５２を用いて出射ポート４１−４と前述した可変
遅延回路（５、６、７、１３）を接続した場合、Ｌ＝１
ｍまでの被測定光モジュールの反射分布が測定できる。
光ファイバ遅延線５１の長さがＬ＝１ｍであるので、光
スイッチ５２で出射ポート４１−３と可変遅延回路を接
続することにより、Ｌから２Ｌまでの地点の反射分布が
測定可能となる。また、図１７に示した可変遅延回路
（５、７、１３、４２〜４５）も本実施の形態で使用で
きるが、この場合には光ファイバ遅延線５１の長さＬを
１０ｍにする必要がある。
イバ遅延線、５２は２×１光スイッチであり、この光ス
イッチ５２を用いて出射ポート４１−４と前述した可変
遅延回路（５、６、７、１３）を接続した場合、Ｌ＝１
ｍまでの被測定光モジュールの反射分布が測定できる。
光ファイバ遅延線５１の長さがＬ＝１ｍであるので、光
スイッチ５２で出射ポート４１−３と可変遅延回路を接
続することにより、Ｌから２Ｌまでの地点の反射分布が
測定可能となる。また、図１７に示した可変遅延回路
（５、７、１３、４２〜４５）も本実施の形態で使用で
きるが、この場合には光ファイバ遅延線５１の長さＬを
１０ｍにする必要がある。
【００８４】図１９は本発明の偏波無依存リフレクトメ
ータの第４の実施の形態を示すもので、ここでは第３の
実施の形態において光アイソレータを不要とするために
第４の光ファイバカプラを設けたことを特徴とする。
ータの第４の実施の形態を示すもので、ここでは第３の
実施の形態において光アイソレータを不要とするために
第４の光ファイバカプラを設けたことを特徴とする。
【００８５】即ち、図中、６１は２個の入射ポート６１
−１，６１−２と２個の出射ポート６１−３，６１−４
とを有する光ファイバカプラであり、その入射ポート６
１−１は光ファイバカプラ２の出射ポート２−３に接続
され、また、その入射ポート６１−２は光ファイバカプ
ラ２１の入射ポート２１−１に接続され、さらにその出
射ポート６１−３は被測定光モジュール３に接続されて
いる。
−１，６１−２と２個の出射ポート６１−３，６１−４
とを有する光ファイバカプラであり、その入射ポート６
１−１は光ファイバカプラ２の出射ポート２−３に接続
され、また、その入射ポート６１−２は光ファイバカプ
ラ２１の入射ポート２１−１に接続され、さらにその出
射ポート６１−３は被測定光モジュール３に接続されて
いる。
【００８６】前記構成において、光源１からの出射光は
光ファイバカプラ２で二分され、その一方の出射ポート
２−３に分岐された光は、光ファイバカプラ６１にその
入射ポート６１−１から入射され、さらに出射ポート６
１−３及び６１−４に分岐される。ここで、出射ポート
６１−４に分岐された光はそのまま出射してしまい、以
後使用されることはない。
光ファイバカプラ２で二分され、その一方の出射ポート
２−３に分岐された光は、光ファイバカプラ６１にその
入射ポート６１−１から入射され、さらに出射ポート６
１−３及び６１−４に分岐される。ここで、出射ポート
６１−４に分岐された光はそのまま出射してしまい、以
後使用されることはない。
【００８７】出射ポート６１−３に分岐された光は測定
光として、被測定光モジュール３に入射され、この測定
光が被測定光モジュール３の伝搬距離に応じた各地点で
反射されて発生する反射光は逆方向に伝搬して出射ポー
ト６１−３に入射され、光ファイバカプラ６１の入射ポ
ート６１−２に出射される。
光として、被測定光モジュール３に入射され、この測定
光が被測定光モジュール３の伝搬距離に応じた各地点で
反射されて発生する反射光は逆方向に伝搬して出射ポー
ト６１−３に入射され、光ファイバカプラ６１の入射ポ
ート６１−２に出射される。
【００８８】一方、光ファイバカプラ２の他方の出射ポ
ート２−４に分岐された光は、光ファイバカプラ４１に
その入射ポート４１−１から入射され、さらに出射ポー
ト４１−３及び４１−４に分岐される。
ート２−４に分岐された光は、光ファイバカプラ４１に
その入射ポート４１−１から入射され、さらに出射ポー
ト４１−３及び４１−４に分岐される。
【００８９】出射ポート４１−３は光ファイバ遅延線５
１を介して、また、出射ポート４１−４はそのまま、２
×１の光スイッチ５２により後段の可変遅延回路（５、
６、７、１３）に接続されており、出射ポート４１−３
または４１−４に分岐された光は光ファイバ遅延線５１
を介してまたはそのまま可変遅延回路に入射される。こ
こで、所定の遅延を受けた光は前記経路を逆方向に伝搬
して光ファイバカプラ４１に戻り、その入射ポート４１
−１及び４１−２に分岐され、入射ポート４１−２に分
岐された光が偏波回転用光モジュール１００を伝搬して
光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に入射さ
れ、局発光として使用される。
１を介して、また、出射ポート４１−４はそのまま、２
×１の光スイッチ５２により後段の可変遅延回路（５、
６、７、１３）に接続されており、出射ポート４１−３
または４１−４に分岐された光は光ファイバ遅延線５１
を介してまたはそのまま可変遅延回路に入射される。こ
こで、所定の遅延を受けた光は前記経路を逆方向に伝搬
して光ファイバカプラ４１に戻り、その入射ポート４１
−１及び４１−２に分岐され、入射ポート４１−２に分
岐された光が偏波回転用光モジュール１００を伝搬して
光ファイバカプラ２１の入射ポート２１−２に入射さ
れ、局発光として使用される。
【００９０】この局発光は光ファイバカプラ６１の入射
ポート６１−２より光ファイバカプラ２１の入射ポート
２１−１に入射された反射光と合波され、その出射ポー
ト２１−３及び２１−４に分配され、それぞれ光検出器
２６及び２７で受光される。以後の動作は第１乃至第３
の実施の形態の場合と同様である。
ポート６１−２より光ファイバカプラ２１の入射ポート
２１−１に入射された反射光と合波され、その出射ポー
ト２１−３及び２１−４に分配され、それぞれ光検出器
２６及び２７で受光される。以後の動作は第１乃至第３
の実施の形態の場合と同様である。
【００９１】この装置では、光ファイバカプラ２がその
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、光ファイバカプラ２１がその出射ポート２１−３及
び２１−４が光検出器２６及び２７に接続されて光合波
部を構成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３、
光ファイバカプラ６１の入射ポート６１−１，６１−
２、出射ポート６１−３、光ファイバカプラ２１の入射
ポート２１−１が測定用光学系を構成し、光ファイバカ
プラ２の出射ポート２−４、光ファイバカプラ４１の入
射ポート４１−１，４１−２、出射ポート４１−３，４
１−４、光ファイバ遅延線５１、光スイッチ５２、光フ
ァイバ遅延線５、コリメート用レンズ１３、反射鏡６
（一軸ステージ７を含む。）、光ファイバカプラ２１の
入射ポート２１−２が可変遅延光学系を構成し、これら
によって干渉計が構成される。
入射ポート２−１が光源１に接続されて光分岐部を構成
し、光ファイバカプラ２１がその出射ポート２１−３及
び２１−４が光検出器２６及び２７に接続されて光合波
部を構成し、光ファイバカプラ２の出射ポート２−３、
光ファイバカプラ６１の入射ポート６１−１，６１−
２、出射ポート６１−３、光ファイバカプラ２１の入射
ポート２１−１が測定用光学系を構成し、光ファイバカ
プラ２の出射ポート２−４、光ファイバカプラ４１の入
射ポート４１−１，４１−２、出射ポート４１−３，４
１−４、光ファイバ遅延線５１、光スイッチ５２、光フ
ァイバ遅延線５、コリメート用レンズ１３、反射鏡６
（一軸ステージ７を含む。）、光ファイバカプラ２１の
入射ポート２１−２が可変遅延光学系を構成し、これら
によって干渉計が構成される。
【００９２】なお、偏波回転用光モジュール１００とし
ては、図５、図１１乃至１４のいずれに示した構成のも
のでも良い。また、偏波回転用光モジュール１００の設
置部位についても、可変遅延光学系から光合波部へ至る
経路または測定用光学系から光合波部へ至る経路のいず
れの部位（但し、光が往復する部位（この例では光ファ
イバカプラ４１の出射ポート４１−３と光ファイバ遅延
線５１との間、光ファイバ遅延線５１と光スイッチ５２
との間、光ファイバカプラ４１の出射ポート４１−４と
光スイッチ５２との間、光スイッチ５２と光ファイバ遅
延線５との間、光ファイバ遅延線５とコリメート用レン
ズ１３との間、コリメート用レンズ１３と反射鏡６との
間、光ファイバカプラ６１の出射ポート６１−３と被測
定光モジュール３との間）を除く。）に設置しても機能
は変わらない。
ては、図５、図１１乃至１４のいずれに示した構成のも
のでも良い。また、偏波回転用光モジュール１００の設
置部位についても、可変遅延光学系から光合波部へ至る
経路または測定用光学系から光合波部へ至る経路のいず
れの部位（但し、光が往復する部位（この例では光ファ
イバカプラ４１の出射ポート４１−３と光ファイバ遅延
線５１との間、光ファイバ遅延線５１と光スイッチ５２
との間、光ファイバカプラ４１の出射ポート４１−４と
光スイッチ５２との間、光スイッチ５２と光ファイバ遅
延線５との間、光ファイバ遅延線５とコリメート用レン
ズ１３との間、コリメート用レンズ１３と反射鏡６との
間、光ファイバカプラ６１の出射ポート６１−３と被測
定光モジュール３との間）を除く。）に設置しても機能
は変わらない。
【００９３】図１８に示した本発明の第３の実施の形態
では、可変遅延回路側からの戻り光が光ファイバカプラ
４１の入射ポート４１−１を逆に伝搬し、被測定光モジ
ュール３側からの反射光に影響を与えてしまうので、こ
れをブロックするために光アイソレータ２４が不可欠で
あった。
では、可変遅延回路側からの戻り光が光ファイバカプラ
４１の入射ポート４１−１を逆に伝搬し、被測定光モジ
ュール３側からの反射光に影響を与えてしまうので、こ
れをブロックするために光アイソレータ２４が不可欠で
あった。
【００９４】一方、図１９に示した第４の実施の形態で
は、可変遅延回路側からの戻り光の一部は光ファイバカ
プラ４１の入射ポート４１−１を逆方向に伝搬し、光フ
ァイバカプラ２の出射ポート２−４に入射されるが、こ
の光は光ファイバカプラ２の入射ポート２−１及び２−
２側に伝搬し、被測定光モジュール３の方向に伝搬する
ことはない。このため、本実施の形態によれば、光アイ
ソレータが不要となる。
は、可変遅延回路側からの戻り光の一部は光ファイバカ
プラ４１の入射ポート４１−１を逆方向に伝搬し、光フ
ァイバカプラ２の出射ポート２−４に入射されるが、こ
の光は光ファイバカプラ２の入射ポート２−１及び２−
２側に伝搬し、被測定光モジュール３の方向に伝搬する
ことはない。このため、本実施の形態によれば、光アイ
ソレータが不要となる。
【００９５】なお、光ファイバ遅延線５１と２×１光ス
イッチ５２を設置した理由は、図１８に示した第３の実
施の形態と同じく、測定レンジを２倍に拡大するためで
あり、省略しても良い。
イッチ５２を設置した理由は、図１８に示した第３の実
施の形態と同じく、測定レンジを２倍に拡大するためで
あり、省略しても良い。
【００９６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、局
発光側に設置する光ファイバ遅延線の偏光状態を調整す
ることなく被測定光回路の反射率（分布）を測定できる
ので、光導波路や光モジュールの全自動反射率測定を可
能にでき、光モジュール製造メーカにおける高性能な光
モジュールの開発に寄与できる。
発光側に設置する光ファイバ遅延線の偏光状態を調整す
ることなく被測定光回路の反射率（分布）を測定できる
ので、光導波路や光モジュールの全自動反射率測定を可
能にでき、光モジュール製造メーカにおける高性能な光
モジュールの開発に寄与できる。
【図１】従来の低コヒーレンスリフレクトメータの一例
を示す図
を示す図
【図２】従来の低コヒーレンスリフレクトメータの他の
例を示す図
例を示す図
【図３】本発明の原理を説明するためのリフレクトメー
タの要部を示す図
タの要部を示す図
【図４】本発明の偏波無依存リフレクトメータの第１の
実施の形態を示す図
実施の形態を示す図
【図５】図４中の偏波回転用光モジュールの第１の具体
例を示す図
例を示す図
【図６】局発光の偏光状態を変化させた時のフレネル反
射信号の変化の測定結果を示す図
射信号の変化の測定結果を示す図
【図７】パンダファイバからの後方レーリイ散乱信号の
Ｉ0成分の長手方向の変化の測定結果を示す図
Ｉ0成分の長手方向の変化の測定結果を示す図
【図８】パンダファイバからの後方レーリイ散乱信号の
Ｉ90成分の長手方向の変化の測定結果を示す図
Ｉ90成分の長手方向の変化の測定結果を示す図
【図９】パンダファイバからの後方レーリイ散乱信号の
Ｉ0＋Ｉ90成分の長手方向の変化の測定結果を示す図
Ｉ0＋Ｉ90成分の長手方向の変化の測定結果を示す図
【図１０】偏光子を取り除いて局発光の偏光状態を変化
させた時のフレネル反射信号の変化の測定結果を示す図
させた時のフレネル反射信号の変化の測定結果を示す図
【図１１】偏波回転用光モジュールの第２の具体例を示
す図
す図
【図１２】偏波回転用光モジュールの第３の具体例を示
す図
す図
【図１３】偏波回転用光モジュールの第４の具体例を示
す図
す図
【図１４】偏波回転装置モジュールの構成図
【図１５】偏光子モジュールの構成図
【図１６】本発明の偏波無依存リフレクトメータの第２
の実施の形態を示す図
の実施の形態を示す図
【図１７】多重反射型可変遅延回路の構成図
【図１８】本発明の偏波無依存リフレクトメータの第３
の実施の形態を示す図
の実施の形態を示す図
【図１９】本発明の偏波無依存リフレクトメータの第４
の実施の形態を示す図
の実施の形態を示す図
１：発光ダイオード、２，２１，４１，６１：光ファイ
バカプラ、３：被測定光モジュール、３ａ：被測定光モ
ジュール３の光ファイバピッグテール、５，５１：光フ
ァイバ遅延線、６，４５：反射鏡、７：一軸ステージ、
１０，１１，１２：光コネクタ、１３，３０，３１：コ
リメート用レンズ、２２，１１３：偏光子、２３：偏波
回転装置、２４：光アイソレータ、２５：リフレクタ、
２６，２７：光検出器、２８：差動回路、２９：信号処
理系、４２：プリズム、４３，４４：レトロリフレク
タ、５２：２×１光スイッチ、１００：偏波回転用光モ
ジュール、１１３：偏光子、１１４：ファラデー回転素
子、１２１：１／２波長板、１３１：液晶素子。
バカプラ、３：被測定光モジュール、３ａ：被測定光モ
ジュール３の光ファイバピッグテール、５，５１：光フ
ァイバ遅延線、６，４５：反射鏡、７：一軸ステージ、
１０，１１，１２：光コネクタ、１３，３０，３１：コ
リメート用レンズ、２２，１１３：偏光子、２３：偏波
回転装置、２４：光アイソレータ、２５：リフレクタ、
２６，２７：光検出器、２８：差動回路、２９：信号処
理系、４２：プリズム、４３，４４：レトロリフレク
タ、５２：２×１光スイッチ、１００：偏波回転用光モ
ジュール、１１３：偏光子、１１４：ファラデー回転素
子、１２１：１／２波長板、１３１：液晶素子。
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フロントページの続き
(72)発明者 森 徹
東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤
電気株式会社内
(72)発明者 堀口 正治
東京都渋谷区桜丘町20番１号 エヌティ
ティエレクトロニクス株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−265834（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/01
G01N 21/17 - 21/61
G01M 11/00 - 11/08
ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (10)
- 【請求項１】 偏光度が０．３以下の低コヒーレンス光
を二分し、そのうちの一方を測定光として被測定光回路
に入射し、他方を局発光として任意に変更可能な群遅延
量を与えた後、前記測定光が被測定光回路の伝搬距離に
応じた各地点で反射されて発生する反射光と合波させて
干渉させ、該干渉光の強度を検出し、これより前記被測
定光回路の伝搬距離に応じた各地点の反射率を前記群遅
延量の関数として測定するリフレクトメトリーにおい
て、 局 発光または反射光のいずれか一方を直線偏光状態とす
るとともに、所定の群遅延量において前記直線偏光状態
とした局発光または反射光の偏光状態をθ＝０゜及びθ
＝９０゜回転させた時の干渉光の強度Ｉ0及びＩ90をそ
れぞれ測定し、Ｉ0＋Ｉ90を求めて前記所定の群遅延量
に対応する被測定光回路の伝搬距離に応じた地点の反射
率を測定することを特徴とする偏波無依存リフレクトメ
トリー。 - 【請求項２】 偏光度が０．３以下の低コヒーレンス光
を発生する光源と、該光源からの低コヒーレンス光を二
分する光分岐部、分岐された一方を測定光として被測定
光回路に入射し、該測定光が被測定光回路の伝搬距離に
応じた各地点で反射されて発生する反射光を取り出す測
定用光学系、分岐された他方を局発光として任意に変更
可能な群遅延量を与える可変遅延光学系、該可変遅延光
学系からの局発光と測定用光学系からの反射光とを合波
して干渉させる光合波部からなる干渉計と、該干渉計か
ら出力される干渉光の強度を検出する検出系とを備え、
該検出した干渉光の強度より、前記被測定光回路の伝搬
距離に応じた各地点の反射率を前記群遅延量の関数とし
て測定するリフレクトメータにおいて、 可 変遅延光学系から光合波部へ至る経路または測定用光
学系から光合波部へ至る経路（但し、光が往復する部位
を除く。）のいずれか一方に偏光子及び伝搬光の偏光状
態を０゜及び９０゜に任意に回転させる偏波回転装置を
設置し、 可変遅延光学系により所定の群遅延量を付与した状態に
おいて偏波回転装置により偏光状態をそれぞれ０゜及び
９０゜に回転させた時の干渉光の強度を検出系により検
出し、これらを加算することによって、前記所定の群遅
延量に対応する被測定光回路の伝搬距離に応じた地点の
反射率を測定する信号処理系を備えたことを特徴とする
偏波無依存リフレクトメータ。 - 【請求項３】 ２個の入射ポートと２個の出射ポートと
を有する第一及び第二の光カプラを用い、第一の光カプ
ラをその一方の入射ポートを光源に接続して光分岐部と
するとともに、第二の光カプラをその少なくとも一方の
出射ポートを検出系に接続して光合波部とし、 第一の光カプラの一方の出射ポートを被測定光回路に接
続し、その他方の入射ポートを第二の光カプラの一方の
入射ポートに接続して測定用光学系とし、 第一の光カプラの他方の出射ポートを、入射ポートと出
射ポートが異なる可変遅延回路を介して第二の光カプラ
の他方の入射ポートに接続して可変遅延光学系としたこ
とを特徴とする請求項２記載の偏波無依存リフレクトメ
ータ。 - 【請求項４】 ２個の入射ポートと２個の出射ポートと
を有する第一、第二及び第三の光カプラを用い、第一の
光カプラをその一方の入射ポートを光源に接続して光分
岐部とするとともに、第二の光カプラをその少なくとも
一方の出射ポートを検出系に接続して光合波部とし、 第一の光カプラの一方の出射ポートを被測定光回路に接
続し、その他方の入射ポートを第二の光カプラの一方の
入射ポートに接続して測定用光学系とし、 第一の光カプラの他方の出射ポートを光アイソレータを
介して第三の光カプラの一方の入射ポートに接続し、第
三の光カプラの一方の出射ポートを入射ポートと出射ポ
ートが共通の可変遅延回路に接続し、その他方の入射ポ
ートを第二の光カプラの他方の入射ポートに接続して可
変遅延光学系としたことを特徴とする請求項２記載の偏
波無依存リフレクトメータ。 - 【請求項５】 ２個の入射ポートと２個の出射ポートと
を有する第一、第二、第三及び第四の光カプラを用い、
第一の光カプラをその一方の入射ポートを光源に接続し
て光分岐部とするとともに、第二の光カプラをその少な
くとも一方の出射ポートを検出系に接続して光合波部と
し、 第一の光カプラの一方の出射ポートを第四の光カプラの
一方の入射ポートに接続し、第四の光カプラの一方の出
射ポートを被測定光回路に接続し、その他方の入射ポー
トを第二の光カプラの一方の入射ポートに接続して測定
用光学系とし、 第一の光カプラの他方の出射ポートを第三の光カプラの
一方の入射ポートに接続し、第三の光カプラの一方の出
射ポートを入射ポートと出射ポートが共通の可変遅延回
路に接続し、その他方の入射ポートを第二の光カプラの
他方の入射ポートに接続して可変遅延光学系としたこと
を特徴とする請求項２記載の偏波無依存リフレクトメー
タ。 - 【請求項６】 ２×１光スイッチを用い、第三の光カプ
ラの一方の出射ポートをそのまま、他方の出射ポートを
光遅延線を介して２×１光スイッチの２端子にそれぞれ
接続し、その１端子を入射ポートと出射ポートが共通の
可変遅延回路に接続したことを特徴とする請求項４また
は５記載の偏波無依存リフレクトメータ。 - 【請求項７】 ファラデー回転素子と、該ファラデー回
転素子にそのビームの伝搬方向に磁界を印加せしめるコ
イル部と、該コイル部への電流を制御する電流制御部と
からなる偏波回転装置を用いたことを特徴とする請求項
２乃至６いずれか記載の偏波無依存リフレクトメータ。 - 【請求項８】 １／２波長板と、該１／２波長板を光軸
に直交する面内で回転せしめる回転機構とからなる偏波
回転装置を用いたことを特徴とする請求項２乃至６いず
れか記載の偏波無依存リフレクトメータ。 - 【請求項９】 ２つの主軸間の光路長差を０または１／
２波長のいずれかに設定できる液晶素子と、該液晶素子
への電圧を調整する電源とからなる偏波回転装置を用い
たことを特徴とする請求項２乃至６いずれか記載の偏波
無依存リフレクトメータ。 - 【請求項１０】 請求項７乃至９いずれか記載の偏波無
依存リフレクトメータにおける偏波回転装置と、そのビ
ームの伝搬経路内に設置された偏光子とを備えた偏波回
転光用モジュールを用いたことを特徴とする偏波無依存
リフレクトメータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27108798A JP3457548B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 偏波無依存リフレクトメトリー及び偏波無依存リフレクトメータ |
| US09/404,810 US6476919B1 (en) | 1998-09-25 | 1999-09-24 | Polarization-independent reflectometry and polarization-independent reflectometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27108798A JP3457548B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 偏波無依存リフレクトメトリー及び偏波無依存リフレクトメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097856A JP2000097856A (ja) | 2000-04-07 |
| JP3457548B2 true JP3457548B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=17495192
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