JP5770517B2 - 光ファイバのカットオフ波長測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ通信に用いられる石英系光ファイバ、とりわけシングルモードファイバについて、その伝搬モードが単一となるための最小波長、すなわちカットオフ波長を測定する方法に関するものである。

従来のシングルモードファイバのカットオフ波長、特に実効カットオフ波長の測定方法としては、例えば非特許文献１に示されているように、曲げ法と、マルチモード励振法が知られている。

曲げ法は、シングルモードファイバに曲げを加えていない状態と、曲げを加えた状態とで測定した損失特性が異なることを利用してカットオフ波長を算出するものであり、その曲げ法により条長２ｍの素線で測定するファイバカットオフ波長測定における測定系の概略を図１１に示す。図１１の（Ａ）は被測定ファイバに実効的に曲げを加えていない場合の状況を、また（Ｂ）は被測定ファイバに実効的に曲げを加えた場合の状況を示す。図１１において、符号１０は光源部であって、例えば白色光源とその白色光源からの白色光を分光する分光器からなるものであり、この光源部１０からの光を被測定ファイバ１２に導く。被測定ファイバ１２としては、曲げを加えた場合と加えていない場合において同じシングルモードファイバを用い、曲げを加えていない場合の測定（図１１（Ａ））では、実効的に曲げを与えていない状態で、また曲げを加えた場合の測定（図１１（Ｂ））では小さい曲げＢ１（例えば６０ｍｍφの曲げ）を与えた状態で、透過光を受光部１４により受光して、それぞれの状態での透過光パワーの波長依存性を測定し、曲げがある場合とない場合との透過光パワーの比に基づいてカットオフ波長を算出するものである。したがってこの曲げ法は、シングルモードファイバにおける基底モードと高次モードとの曲げ損失の差を利用したもの、と言うことができる。なお図１１の（Ａ）、(Ｂ)においては、被測定ファイバ１２に２８０ｍｍφの曲げＢ２を入れているが、これは規格によるものであり、この２８０ｍｍφの曲げは、実質的に曲げ損失を与えない曲げである。
なお本明細書において「規格」とは、ＩＥＣ ６０７９３−１−４４ 「Measurement methods and test procedures - Cut-off wavelength」、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０．１ 「Definitions and test methods for linear, deterministic attributes of single-mode fibre and cable」、ＪＩＳ Ｃ ６８２５ 「光ファイバ構造パラメータ試験方法―光学的特性」などの、カットオフ波長測定に関する規格を意味している。

一方マルチモード励振法は、基準となるマルチモードファイバ（リファレンス用ファイバ）、例えば１〜２ｍという短尺のマルチモードファイバの透過光パワーと、被測定ファイバをマルチモード励振したときの透過光パワーとの比に基づいてカットオフ波長を測定するものであり、そのマルチモード励振法によるカットオフ波長の測定系の概略を図１２に示す。図１２の（Ａ）はリファレンス用ファイバの測定の状況を示しており、リファレンス用ファイバ１６としては短尺のマルチモードファイバを用い、そのリファレンス用ファイバ１６自体の透過光パワーを測定する。一方図１２の（Ｂ）は被測定ファイバの測定の状況を示し、リファレンス測定で用いたものと同じマルチモードファイバからなるリファレンス用ファイバ１６の出射端に、被測定ファイバ１２を接続し、リファレンス用ファイバ１６および被測定ファイバ１２を透過した光を受光部１４で受光して透過光パワーを測定し、その比の波長依存性に基づいて、被測定ファイバ１２のカットオフ波長を算出する。このマルチモード励振法は、被測定ファイバ１２の透過光パワーが、マルチモードからシングルモードに変化する波長域で大きく変化することを利用したものである。なおこのマルチモード励振法における被測定ファイバの測定（図１２の（Ｂ））では、被測定ファイバ１２に８０ｍφの曲げの各１周（Ｂ３およびＢ４）を被測定ファイバの両端に入れているが、これらは、サンプル条長２２ｍを用いてケーブルカットオフ波長を測定する場合に、規格では、サンプル両端にそれぞれ８０ｍｍφの曲げ1周と２８０ｍｍφの曲げを複数周入れることが定められているからである。なお被測定ファイバ１２の条長として２ｍの素線を用いたファイバカットオフ測定の場合には、前述の曲げ法と同様にこれらの曲げ部分Ｂ３、Ｂ４は入れない。規格として定められているカットオフ波長には、条長２２ｍのファイバケーブルを用いて測定するケーブルカットオフ波長、条長２２ｍのファイバ素線を用いて測定するケーブルカットオフ波長、条長２ｍのファイバ素線を用いて測定するファイバカットオフ波長、条長２ｍのジャンパケーブルを用いて測定するジャンパケーブルカットオフ波長があるが、いずれのカットオフ波長の測定も、被測定ファイバの測定方法は異なるものの、リファレンス用ファイバの測定方法は、曲げ法またはマルチモード励振法のいずれかによるものである。

ところで、近年は、ＨＡＦ（Ｈｏｌｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）やトレンチ型光ファイバなど、低曲げ損失光ファイバが盛んに開発されているが、この種の低曲げ損失光ファイバは、コアへの光の閉じ込め効果が高くなるように設計されている。このような低曲げ損失光ファイバでは、高次モードの閉じ込め効果も大きくなるため、曲げ法で適用されている程度の曲げでは高次モードが除去され難く、そのため曲げ法では正確なカットオフ波長の算出を行なうことが困難となる。そこで従来この種の低曲げ損失光ファイバのカットオフ波長測定には、マルチモード励振法を適用するのが一般的であった。

このマルチモード励振法によるカットオフ波長測定法について、図１３を参照しながら、より詳細に説明する。
先ず前述のように被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、リファレンス用ファイバとして用いるマルチモードファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）とを測定し、それらの比Ａ（λ）を、対数比として、
Ａ（λ）＝１０×ｌｏｇ_１０｛Ｐ_sig（λ）／Ｐ_ref（λ）｝
により求める。このＡ（λ）の波長特性スペクトルを、図１３の太い実線１８で示す。

ここで、被測定ファイバは、長波長側から短波長側に向かって、シングルモード伝搬領域（基底モードのみを伝搬する波長領域）からマルチモード伝搬領域（基底モードのみならず高次モードをも伝搬する波長領域）に変化する波長付近で、その透過光パワーＰ_sig（λ）が急激に増大するため、その透過光パワーＰ_sig（λ）とリファレンス用ファイバとして用いたマルチモードファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）との比Ａ（λ）の波長特性も、図１３に示しているように、長波長側から短波長側に向かって、被測定ファイバがシングルモード伝搬領域２０からマルチモード伝搬領域２２に変化する波長付近で急激に大きくなる。そこで、被測定ファイバにおけるシングルモード伝搬領域に相当する長波長側のスペクトルをＪＩＳ等の規格に従って直線近似した直線を基準線（図１３の細い実線２４）とし、これを０．１ｄＢだけ平行にシフトさせた直線(図１３の２点鎖線２６)と、透過光パワーの比Ａ（λ）のスペクトルとの交点２８に相当する波長がカットオフ波長λと定義されている。

しかしながらこのようなマルチモード励振法によるカットオフ波長測定では、次のような問題があった。すなわち、リファレンス用ファイバとしてマルチモードファイバを用いてマルチモード伝搬を行なっているため、その損失特性の波長依存性によって、透過光パワーＰ_ref（λ）にはマルチモード伝搬波長領域全域にわたって変動（うねり状、リップル状、あるいはハンプ状の変動）が生じる。なお被測定ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）については、そのカットオフ波長より長波長側の領域（すなわち基底モードのみを伝搬するシングルモード伝搬領域）２０では、シングルモード伝搬が行なわれるため、うねりなどの大きな変動は実質的に生じない。そしてこれらの透過光パワーの比Ａ（λ）にも、前述のリファレンス用ファイバの損失特性の波長依存性に生じるうねりによって、図１３中に示しているように、被測定ファイバのシングルモード伝搬領域２０での波長特性に、うねり、リップル、あるいはハンプ（瘤）などと称される変動（以下これらを代表して“うねり”と称することとする）が生じる。そのため、透過光パワーの比Ａ（λ）の長波長側を直線近似して基準線２４を定めるにあたって、不正確さが生じることを避け得ず、その基準線２４を０．１ｄＢだけシフトさせた直線２６と透過光パワーの比Ａ（λ）の短波長側との交点２８から求められるカットオフ波長λも、必ずしも正確なものとは言えないのである。すなわち、基準線２４を定めるにあたっての直線近似の手法、計算方式によっては、同一の透過光パワー比測定データから異なるカットオフ波長の値が導き出されてしまうこと、すなわち算出カットオフ波長にばらつきが生じてしまうことを避け得なかったのである。ここで、基準線２４を定める直線近似の手法は、規格により方針が示されてはいるが、うねり等について厳密な処理方法は決められていない。

以上のようなマルチモード励振法の問題を解決するためのカットオフ波長測定方法として、非特許文献２においては、シングルモードファイバ参照法と称する方法が提案されている。
このシングルモードファイバ参照法では、リファレンス用ファイバとして、マルチモード励振法にて用いるマルチモードファイバに代えて、被測定ファイバよりもカットオフ波長が短いシングルモードファイバを用意する。そして、被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、リファレンス用ファイバとして用いるシングルモードファイバ（ただし被測定ファイバよりもカットオフ波長が短いもの）に６０ｍｍφの小さい曲げを加えた状態の透過光パワーＰ_ref（λ）とを測定し、それらの透過光パワーの比Ａ（λ）を前記同様に求め、その透過光パワーの比Ａ（λ）のスペクトルの長波長側の部分を直線近似して基準線を求め、さらにその基準線を０．１ｄＢだけシフトさせた直線と透過光パワーの比Ａ（λ）の短波長側との交点を、カットオフ波長と定めることとしている。
このシングルモードファイバ参照法においては、リファレンス用ファイバとして、被測定ファイバよりもカットオフ波長が短いシングルモードファイバに６０ｍｍφの小さい曲げを加えて用いているため、マルチモード励振法の場合とは異なり、少なくとも被測定ファイバのカットオフ波長付近よりも長波長側（シングルモード伝搬領域）では、透過光パワーの比Ａ（λ）に大きなうねりが生じず、そのため基準線も一義的に定めることが容易となり、その結果、カットオフ波長も一義的に決定することが容易となって、算出カットオフ波長にばらつきが生じることを回避できる。

しかるに非特許文献２において提案されているシングルモードファイバ参照法では、次のような問題があった。
シングルモードファイバ参照法において正確な測定を行なうためには、リファレンス用ファイバのシングルモードファイバとして、被測定ファイバよりもカットオフ波長が十分に短いものを用いる必要がある。すなわち、被測定ファイバよりもカットオフ波長がわずかに短いだけのシングルモードファイバをリファレンス用ファイバに用いた場合、被測定ファイバとリファレンス用ファイバの透過光パワーの波長特性の間に、カットオフ波長算出のために十分な程度の透過光パワーの比Ａ（λ）が得られず、そのため正確な算出が困難となることがある。しかるに非特許文献２の提案では、その点についての配慮がなされておらず、そのため正確な測定を行ない得ないことが危惧される。
さらに、新たに被測定ファイバのカットオフ波長を測定しようとする場合に、その被測定ファイバのカットオフ波長が、手元に所持しているカットオフ波長既知のすべてのシングルモードファイバのカットオフ波長よりも短いことがあり、この場合はリファレンス用ファイバを手元のシングルモードファイバから選び出すことができないことになる。したがって、実際の測定現場においては、シングルモードファイバ参照法において適切なリファレンス用ファイバを用意することは、必ずしも容易とは言えなかったのが実情である。

「光測定器ガイド 全面改訂版」（株）オプトロニクス社、平成１６年６月２４日発行 ２００９年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会 通信講演論文集２、第１９０頁「低曲げ損失光ファイバのカットオフ波長測定方法」

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、非特許文献２の提案のシングルモードファイバ参照法をベースとし、その問題点を解決したカットオフ波長測定方法を提供することを課題としている。

本発明者等は、測定によって求められるシングルモードファイバのカットオフ波長が、測定の際のファイバの条長によって変化すること、すなわちファイバの条長が長くなるほど、カットオフ波長が短くなることに着目した。この点について次に図１を参照して説明する。図１は、通信用として使用される一般的なシングルモードファイバを被測定ファイバとし、マルチモード励振法によって、被測定ファイバとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）を測定したときの、Ａ（λ）の波長依存性を模式的に示すグラフであり、図１中の実線１８Ａは、短尺のシングルモードファイバを被測定ファイバとしたときの透過光パワーから算出した比Ａ（λ）の波長特性を、図１中の破線１８Ｂは、長尺のシングルモードファイバを対象としたときの透過光パワーから算出した比Ａ（λ）の波長特性を、それぞれ示す。ここで、長波長側から短波長側に向かってＡ（λ）が急峻に立ち上がる部分がカットオフ波長λ−Ａ、λ−Ｂに相当するが、ファイバの条長が長くなるにしたがって、カットオフ波長が短くなることが分かる。

したがってこのような観点から、シングルモードファイバからなるリファレンス用ファイバを用いてシングルモードファイバ参照法によりカットオフ波長を測定する際には、条長が被測定ファイバより十分に長いシングルモードファイバをリファレンス用ファイバに選び出すことにより、リファレンス用ファイバとしてカットオフ波長が被測定ファイバより確実に短いものを選定し得ると考えられる。被測定ファイバのカットオフ波長は、その測定以前の段階で、被測定ファイバの測定により得られる屈折率分布や被測定ファイバの紡糸前母材の測定により得られる屈折率分布を用いた計算により、ファイバの条長とカットオフ波長の関係がある程度は予想できる。そこで、測定を実施するファイバ条長における予想値を被測定ファイバの予想カットオフ波長とし、その被測定ファイバの予想カットオフ波長においてリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するようにリファレンス用ファイバの条長を選定すれば、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの透過光パワーの比Ａ（λ）の変化に基づいて、被測定ファイバのカットオフ波長の算出が可能となると考えられる。但し、リファレンス用ファイバを選定するにあたって、そのカットオフ波長のみを考慮し、ファイバ条長が被測定ファイバと同一で、被測定ファイバと異なるファイバからカットオフ波長が短いファイバを選定した場合には、カットオフ波長が短波長側にばらつきが生じた場合、被測定ファイバの予想カットオフ波長付近で、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）に急峻な変化が得られず、正確なカットオフ波長の算出ができなくなる。これに対し、ファイバ条長とカットオフ波長の関係を考慮して、同一の素線から、ファイバ条長を調整したリファレンス用ファイバと被測定ファイバとを準備することにより、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）を明確に得ることができ、その結果正確なカットオフ波長の測定が可能となる。また、上記計算により得られるファイバ条長とカットオフ波長の関係を考慮し、被測定ファイバと同種で異なる素線をリファレンス用ファイバとして準備することも可能となる。
さらにこれらの場合、ファイバの条長調整によってリファレンス用ファイバとして適切なものを得ることができることから、リファレンス用ファイバの選択の自由度が大きくなって、実際の測定現場でも有利となることを見出し、本発明をなすに至った。

具体的には、本発明の基本的な態様（第１の態様）によるカットオフ波長測定方法は、
リファレンス用ファイバとしてシングルモードファイバを用い、リファレンス用ファイバの透過光パワーの波長特性と、被測定ファイバの透過光パワーの波長特性とをそれぞれ測定し、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの比の波長依存性に基づいて被測定ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長測定方法において、
前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、被測定ファイバの条長より長く、かつ被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整することを特徴とするものである。

このようなカットオフ波長測定方法においては、リファレンス用ファイバとしてシングルモードファイバを用いているため、マルチモード励振法の場合のような、透過パワーの比の波長特性の長波長側のうねりによって、カットオフ波長算出のための基準線決定に不正確さが生じて算出カットオフ波長にばらつきが生じてしまうことが回避される。また、リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を上述のように調整することによって、被測定ファイバの予想カットオフ波長付近で、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの間に明確な違いを得て、それらの透過光パワーの比Ａ（λ）に急峻な変化を得ることにより、正確なカットオフ波長の測定が可能となる。さらに、条長の調整によってリファレンス用ファイバのカットオフ波長を被測定ファイバの予想カットオフ波長より短くしているため、リファレンス用ファイバとしては、規格による２ｍカットオフ波長もしくは２２ｍカットオフ波長が被測定ファイバよりも短いものを選び出す必要がなく、規格による２ｍカットオフ波長もしくは２２ｍカットオフ波長が、被測定ファイバと同等のもの、あるいは長いもの、短いものでも、リファレンス用ファイバとして適宜使用可能であり、そのため、リファレンス用ファイバの選択の自由度が、カットオフ波長のみを考慮して選定していた従来方法より格段に高くなり、実際の測定現場でも、手元にある適宜のファイバをリファレンス用ファイバに使用して、容易にカットオフ波長の測定を行なうことが可能となった。

また本発明の第２の態様によるカットオフ波長測定方法は、前記第１の態様のカットオフ波長測定方法において、
前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも少なくとも１０ｎｍ短くなるように調整することを特徴とするものである。

このような第２の態様のカットオフ波長測定方法によれば、リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、ファイバの屈折率分布から事前に算出されるカットオフ波長と条長の関係を考慮して、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも少なくとも１０ｎｍ短くなるように調整することによって、被測定ファイバの予想カットオフ波長付近で、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの間に、より明確な違いを得て、より正確なカットオフ波長の算出が可能となる。但し、リファレンス用ファイバのカットオフ波長と被測定ファイバのカットオフ波長の違いは、実際に測定される被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比の波長依存性をグラフ化したときに確認できる急峻な傾斜の傾きにより、７０ｎｍ以上の幅を持つこともある。この違いはファイバの屈折率分布により生じるため、被測定ファイバの屈折率分布よりカットオフ波長と条長の関係を求めることにより推定が可能となる。

また本発明の第３の態様によるカットオフ波長測定方法は、前記第１もしくは第２の態様のカットオフ波長測定方法において、
前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、その対数値（常用対数）と被測定ファイバの条長の対数値（常用対数）との差が０．５以上となるように調整することを特徴とするものである。

このような第３の態様のカットオフ波長測定方法によれば、ファレンス用ファイバの条長を、その対数値と被測定ファイバの条長の対数値との差が０．５以上となるように調整することにより、測定しようとする通信用として一般的なシングルモードファイバや低曲げ損失ファイバについて、予想カットオフ波長と実際のカットオフ波長との間に大きな誤差があった場合でも、リファレンス用ファイバの透過光パワー測定時の条長を、被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整するという条件を確実に満たすことが可能となり、かつリファレンス用ファイバの条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも少なくとも１０ｎｍ短くなるように調整するという条件をも、確実に満たすことが可能となり、その結果、カットオフ波長作成の正確さをより一層向上させることができる。但し、リファレンス用ファイバと被測定ファイバの各測定時の条長の違いは、実際に測定される被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比の波長依存性をグラフ化したときに確認できる急峻な傾斜の傾きにより、ファイバ条長の対数値の差で１．３以上となることもある。この違いはファイバの屈折率分布により生じるため、被測定ファイバの屈折率分布よりカットオフ波長と条長の関係を求めることにより推定が可能となる。

また本発明の第４の態様によるカットオフ波長測定方法は、前記第１〜第３の態様のうちのいずれかの態様のカットオフ波長測定方法において、
前記リファレンス用ファイバとして、被測定ファイバと同一の母材より紡糸された素線からなるものを使用することを特徴とするものである。

このような第４の態様のカットオフ波長測定方法によれば、測定しようとするファイバと同一の母材より紡糸された素線から、条長だけ変えてリファレンス用ファイバを切り出せばよいため、リファレンス用ファイバの選定の手間を省くことができるとともに、実際の測定現場でも極めて簡単にリファレンス用ファイバを用意することが可能となる。

また本発明の第５の態様によるカットオフ波長測定方法は、前記第１〜第３の態様のうちのいずれかの態様のカットオフ波長測定方法において、
前記リファレンス用ファイバとして、被測定ファイバとは異なる素線からなるものを使用することを特徴とするものである。

このような第５の態様のカットオフ波長測定方法においては、実際の測定現場において、被測定ファイバと同一の母材から紡糸された素線からなるものが手元に存在しない場合でも、リファレンス用ファイバを用意することができる。さらに、異なる素線を続けて測定する場合には、マルチモード励振法等の従来方法と同様に一度のリファレンス用ファイバの測定により、繰り返し測定を実施することが可能である。

また本発明の第６の態様によるカットオフ波長測定方法は、前記第１〜第５の態様のうちのいずれかの態様のカットオフ波長測定方法において、
被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの比の波長依存性に基づいて被測定ファイバのカットオフ波長を算出するにあたり、
被測定ファイバの透過光パワーをＰ_sig（λ）、リファレンス用ファイバの透過光パワーをＰ_ref（λ）とし、次式
Ａ（λ）＝１０×ｌｏｇ_１０｛Ｐ_sig（λ）／Ｐ_ref（λ）｝
で求められる透過光パワーとの比Ａ（λ）のスペクトル上における、被測定ファイバの規定モードのみを伝搬する波長領域のスペクトルを直線近似してなる基準線を、０．１ｄＢだけ平行にシフトしてなる直線と、前記透過光パワーとの比Ａ（λ）のスペクトルとの交点の波長を、被測定ファイバのカットオフ波長とすることを特徴とするものである。

このような第６の態様のカットオフ波長測定方法によれば、実際的にシングルモードファイバのカットオフ波長を算出することができる。

本発明のカットオフ波長測定方法によれば、カットオフ波長算出のための基準線決定に不正確さが生じて算出カットオフ波長にばらつきが生じてしまうような事態を回避できるばかりでなく、リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を適切に調整することによって、被測定ファイバのカットオフ波長付近で、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの間に明確な違いを得て、それらの透過光パワーの比Ａ（λ）に急峻な変化を得ることにより、正確なカットオフ波長の算出が可能となる。さらに、条長の調整によってリファレンス用ファイバのカットオフ波長を被測定ファイバの予想カットオフ波長より短くしているため、リファレンス用ファイバとしては、規格によるファイバカットオフ波長もしくはケーブルカットオフ波長が、被測定ファイバよりも短いものを選び出す必要がなく、規格によるファイバカットオフ波長もしくはケーブルカットオフ波長が被測定ファイバと同等のもの、あるいは長いもの、短いものでも、リファレンス用ファイバとして適宜使用可能となり、しかもリファレンス用ファイバとして被測定ファイバと異なる素材、異なるファイバ構成のものをも使用可能となり、その結果、リファレンス用ファイバの選択の自由度が従来よりも格段に高くなり、実際の測定現場でも、手元にある適宜のファイバをリファレンス用ファイバに使用して、簡単かつ容易にカットオフ波長の測定を行なうことが可能となった。

本発明測定方法の前提として、シングルモードファイバのカットオフ波長の条長依存性を模式的に示すグラフである。 本発明測定方法によってケーブルカットオフ波長を測定する際の測定系の構成を示す略解図である。 本発明測定方法において、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を、模式的に示すグラフである。 実験例１においてマルチモード励振法によりシングルモードファイバのカットオフ波長の条長依存性を測定した結果を示すグラフである。 実験例１による図４の結果のうち、条長が２ｍの例について抜粋して示すグラフである。 実験例２において、本発明法により被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を測定した結果を示すグラフである。 実験例３において、本発明法およびマルチモード励振法により被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を測定した結果調べた結果を示すグラフである。 実験例４において、本発明法およびマルチモード励振法により被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を測定した結果調べた結果を示すグラフである。 実験例３（図７）における本発明法での透過光パワーの比Ａ（λ）とマルチモード励振法での透過光パワーの比Ａ（λ）との差分Δ１、および実験例４（図８）における本発明法での透過光パワーの比Ａ（λ）とマルチモード励振法での透過光パワーの比Ａ（λ）との差分Δ２についての波長特性を示すグラフである。 実験例５において、本発明法により被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を測定した結果調べた結果を示すグラフである。 従来の曲げ法によってカットオフ波長を測定する際の測定系の構成を示す略解図で、その（Ａ）は被測定ファイバに実効的に曲げを加えていない場合の測定状況を、その（Ｂ）は被測定ファイバに実効的に曲げを加えた場合の測定状況を示す。 従来のマルチモード励振法によってカットオフ波長を測定する際の測定系の構成を示す略解図で、その（Ａ）はリファレンス測定の際の状況を、その（Ｂ）は被測定ファイバ測定の際の状況を示す。 従来のマルチモード励振法によってカットオフ波長を測定した場合の被定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図２〜図１０を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明のカットオフ波長測定方法を実施するにあたって、リファレンス用ファイバおよび被測定ファイバの各透過光パワーを測定するための測定系の構成を示すもので、リファレンス用ファイバ３２の透過光パワーＰ_ref（λ）を測定する状況と、被測定ファイバ１２の透過光パワーＰ_sig（λ）を測定する状況とを、同じ図中に示している。図２において、白色光源および分光器などからなる光源部１０からの光は、マルチモードファイバからなる励振用ファイバ３４を経てリファレンス用ファイバ３２もしくは被測定ファイバ１２に導かれ、これらを透過した光は、受光器１４によって受光され、それぞれの透過光パワーが測定される。

ここで、光源部１０および受光部１４は、要は光ファイバの損失波長依存性、したがって透過光パワーの波長依存性を測定可能であれば、特に限定されるものではなく、従来のカットオフ波長測定方法で使用されているものと同様であればよい。また図示の例では、リファレンス用ファイバ３２、被測定ファイバ１２のいずれも、８０ｍｍφの曲げ部分Ｂ３、Ｂ４を付与しているが、これは、次に改めて述べるように、被測定ファイバ１２のケーブルカットオフ波長測定の場合、マルチモード励振法など従来の一般的なカットオフ波長測定方法を用いて、８０ｍｍφの曲げを被測定ファイバの両端に1周ずつ入れることが規格にて定められているからであり、被測定ファイバ１２のファイバカットオフ測定の場合には、これらの曲げ部分Ｂ３、Ｂ４は入れないことが規格で定められている。なお図示の例における８０ｍｍφの曲げは、被測定ファイバ１２、リファレンス用ファイバ３２の両者に入れているが、リファレンス用ファイバ３２については８０ｍｍφの曲げを必ずしも入れる必要はない。さらに、図示の例では、光源部１０とリファレンス用ファイバ３２もしくは被測定ファイバ１２との間に励振用ファイバ３４としてのマルチモードファイバを接続しているが、励振のための構成としては、マルチモードファイバに限らず、例えば集光レンズなど、シングルモードファイバ励振のための公知の構成を任意に適用可能である。

カットオフ波長測定対象の被測定ファイバ１２は、石英系のシングルモードファイバであり、予め定めた条長とされている。ここで、マルチモード励振法など、従来の一般的なカットオフ波長測定方法では、規格によって、ファイバカットオフ波長測定の場合はサンプル条長が２ｍ、ケーブルカットオフ波長測定の場合はサンプル条長が２２ｍと定められており、そこで本発明によるカットオフ波長の場合も、被測定ファイバ１２の条長は、２ｍもしくは２２ｍとすることが望ましい。

一方、リファレンス用ファイバ３２としては、本発明のカットオフ波長測定方法では、基本的には、被測定ファイバ１２と同一の母材から紡糸した素線からなるもの（同一素材で、屈折率分布等のファイバ構成が同一のもの、すなわち同種のもの）のシングルモードファイバを用いても、あるいは被測定ファイバ１２とは異なる素線からなるもの、すなわち被測定ファイバ１２とはファイバ素材もしくはファイバ構成が異なるシングルモードファイバを用いてもよいが、被測定ファイバ１２と異なる素線からなるシングルモードファイバを用いる場合については後に改めて説明することとし、ここでは、説明の煩雑さを避けるため、被測定ファイバ１２と同一の母材から紡糸した素線からなるシングルモードファイバを用いることとして説明を進める。

リファレンス用ファイバ３２としては、その条長が、被測定ファイバ１２の条長よりも十分に長いものを用意する。ここで、十分に長いとは、基本的には、単に被測定ファイバ１２の条長よりも絶対的に長いだけではなく、被測定ファイバ１２のカットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバ３２が基底モードのみを伝搬するような長さを意味している。すなわち、既に述べたように、シングルモードファイバにおいては、その条長が長くなればカットオフ波長が短くなるが、リファレンス用ファイバ３２の条長を、被測定ファイバ１２のカットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバ３２が基底モードのみを伝搬するような長さに調整することによって、被測定ファイバ１２のカットオフ波長付近で、被測定ファイバ１２の透過光パワーとリファレンス用ファイバ３２の透過光パワーとの間に明確な違いを得ることが可能となる。
そこで本発明では、リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、単純に被測定ファイバの条長より長くするのではなく、予め被測定ファイバ１２のカットオフ波長を予想しておき（その予想されるカットオフ波長を本明細書では「予想カットオフ波長」と称している）、ファイバ条長とカットオフ波長との関係に基づいて、被測定ファイバの予想カットオフ波長においてリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整することとしている。

ここで、被測定ファイバ１２の予想カットオフ波長とは、そのファイバの素材の材質やファイバ構成などによって経験的あるいは計算によって予想されるカットオフ波長を意味するが、実際の光ファイバの製造にあたっては、製造条件の変動や、径、膜厚の変動などによって、実際のカットオフ波長にある程度のばらつきが生じることは避け得ない。そこで、実際に予想カットオフ波長を定めるに当たっては、ファイバ条長とカットオフ波長との関係を事前に屈折率分布等より推測しておくことが望ましい。

さらにリファレンス用ファイバ３２の条長については、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバ１２の予想カットオフ波長よりも少なくとも１０ｎｍ短くなるように調整することが望ましい。すなわち、本発明者等の実験によれば、被測定ファイバとしてのシングルモードファイバのカットオフ波長と、リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバのカットオフ波長とが、１０ｎｍ以上離れていれば、それらのカットオフ波長付近においてその２本のシングルモードファイバの透過光パワーに明確な違いが生じ、そのためそれらの比の波長特性としても、急峻な立ち上がりが明確に現れ、被測定ファイバのカットオフ波長を、より確実かつ容易に求めることが可能となる。

ここで、具体的なリファレンス用ファイバ３２の条長は、その対数値（常用対数）と、被測定ファイバ１２の条長の対数値（常用対数）との差が少なくとも０．５となるように定めることが望ましい。このようにリファレンス用ファイバ３２の条長の対数値と被測定ファイバ１２の条長の対数値との差が０．５以上であれば、測定しようとする通信用として一般的なシングルモードファイバや低曲げ損失ファイバについて、予想カットオフ波長と実際のカットオフ波長との間に大きな誤差があった場合でも、リファレンス用ファイバの透過光パワー測定時の条長を、被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整するという条件を確実に満たすことが可能となり、かつリファレンス用ファイバの条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも１０ｎｍ以上短くなるように調整するという条件をも、確実に満たすことが可能となる。

以上のようにリファレンス用ファイバ３２の条長を調整して、被測定ファイバ１２のカットオフ波長を測定する実際の手順について説明する。

先ず第１段階としては、ファイバ条長とカットオフ波長との関係を考慮し、被測定ファイバ１２の予想カットオフ波長を決定する。これは、既に述べたように、ファイバ素材やファイバ構成、製造方法などに応じて推定すればよく、また製造条件などのばらつきを考慮して定めることが望ましい。
次に第２段階として、リファレンス用ファイバ３２の条長を、被測定ファイバ１２の条長より長く、かつ被測定ファイバ１２の予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバ３２が基底モードのみを伝搬するような長さに調整する。ここで、「条長を調整する」とは、実作業上は、上述のような条長条件を満たす長さのシングルモードファイバを選び出す、あるいは手持ちのシングルモードファイバから上述のような条長条件を満たす長さのものを切り出す、などの作業を意味する。
さらに第３段階として、図２に示したような測定系により、リファレンス用ファイバ３２および被測定ファイバ１２の透過光パワーＰ_ref（λ）、Ｐ_sig（λ）をそれぞれ測定する。

その後、第４段階として、リファレンス用ファイバ３２および被測定ファイバ１２の透過光パワーＰ_ref（λ）、Ｐ_sig（λ）の比Ａ（λ）を、前記式にしたがって計算する。この透過光パワーの比Ａ（λ）について、図３に、波長を横軸にとって模式的に示す。図３において、太い実線４０がＡ（λ）の波長特性を示す。ここで、透過光パワーの比Ａ（λ）の値は、被測定ファイバ１２のカットオフ波長とリファレンス用ファイバ３２のカットオフ波長との間の波長領域付近において、長波長側から短波長側に向け急峻に増大し、さらに短波長側に向け急峻に減少し、図３中に符号４８で示すようなピークが現れる。
さらに第５段階として、図３に示した透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性に基づいて、被測定ファイバのカットオフ波長λを求める。これは、既に述べたマルチモード励振法およびシングルモードファイバ参照法と同様に、被測定ファイバ１２のシングルモード伝搬領域、すなわち基底モードのみを伝搬する領域のスペクトルを直線近似した直線を基準線４２（図３の細い実線）とし、その基準線４２を平行に０．１ｄＢだけシフトさせた直線４４（図３の１点鎖線）と、過光パワーの比Ａ（λ）のスペクトル線との交点４６に相当する波長をもって、被測定ファイバ１２のカットオフ波長λと決定すればよい。

なお以上のところにおいて、一般にカットオフ波長の測定では、被測定ファイバ測定において、被測定ファイバが十分に励振されていることが求められる。そこで図２に示した測定系では、光源部１０と被測定ファイバ１２との間に励振用ファイバ３４としてマルチモードファイバを接続しているが、十分に励振可能であれば、励振のための構成はマルチモードファイバ接続に限定されないことは、既に述べた通りである。
ここで、従来の曲げ法、マルチモード励振法においては、被測定ファイバが十分に励振されていることの指標として、透過光パワーの比被測定ファイバ透過光パワーの比Ａ（λ）のスペクトル上のピークが２ｄＢ以上であることが要求されており、本発明の場合も、図３におけるピーク４８が、２ｄＢ以上であることが望まれる。但し、本発明法の場合、被測定ファイバのカットオフ波長とリファレンス用ファイバのカットオフ波長が近い場合には、十分に励振されていても、透過光パワーの比Ａ（λ）のスペクトルに十分な高さのピーク（２ｄＢ以上のピーク）が現れないこともある。このような場合は、励振状態について、確認実験を行なうことが望ましい。すなわち、従来の通常のマルチモード励振法により、被測定サンプルと本発明法におけるリファレンス用ファイバ（長尺ファイバ）のそれぞれについて透過光パワーを測定し、マルチモード励振法による透過光パワーの比Ａ（λ）に２ｄＢ以上のピークが現出していれば、たとえ本発明法で２ｄＢ以上のピークが現れていなくても、十分に励振されているとみなすことができる。

なお本発明法によって被測定ファイバのカットオフ波長を測定する際にリファレンス用ファイバとして用いるファイバは、シングルモードファイバであれば、被測定ファイバと同一の母材から紡糸した素線からなるものに限られない。すなわち、リファレンス用ファイバとして、被測定ファイバとは異なる素線（材質やファイバ構成が異なるもの）からなるシングルモードファイバを用いてもよい。その場合、そのリファレンス用ファイバの規格長さ（２ｍもしくは２２ｍ）でのカットオフ波長が、被測定ファイバと同等であるファイバに限らず、規格長さでのカットオフ波長が、被測定ファイバのカットオフ波長より長いファイバ、あるいは短いファイバをも、リファレンス用ファイバとして使用可能である。例えば、規格長さでのカットオフ波長が被測定ファイバの予想カットオフ波長より長いファイバであっても、その条長を被測定ファイバよりも十分に長く調整して、既に述べたような条長条件を満足させれば、本発明法によって被測定ファイバのカットオフ波長を測定することができるのである。

さらに、本発明法は、曲げ法とは異なり、低曲げ損失光ファイバに適用可能であるが、低曲げ損失光ファイバに限らず、通信用として使用される一般的なシングルモードファイバにも適用し得ることはもちろんである。

次に、本発明の前提として行なった実験例、および本発明の効果を検証するために行なった実験例について、図４〜図１０を参照して説明する。なお以下の各実験例の記載が本発明の技術的範囲を限定するものでないことはもちろんである。

［実験例１］
測定によって求められるシングルモードファイバのカットオフ波長が、測定の際のファイバの条長によって変化すること、すなわちファイバの条長が長くなるほど、カットオフ波長が短くなることについての実証実験を行なった結果を図４に示す。この実験では、通信用として使用される一般的なシングルモードファイバを被測定ファイバとし、マルチモード励振法によって、種々の異なる条長（２ｍ〜２００ｍ）のシングルモードファイバ素線からなる被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、一定長さのリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）とを測定し、それらの比Ａ（λ）を測定したときの、Ａ（λ）の波長特性のファイバ条長依存性を図４に示した。この図４において、長波長側から短波長側に向かって１２５０ｎｍ付近〜１１５０ｎｍ付近でＡ（λ）が急峻に立ち上がる部分がカットオフ波長に相当するが、ファイバの条長が長くなるにしたがって、カットオフ波長が短くなることが分かる。この結果から、被測定ファイバよりも十分に長いシングルモードファイバを、被測定ファイバよりもカットオフ波長が短いリファレンス用ファイバとして使用し得ることが明らかである。またここで、図４から、被測定ファイバ条長２ｍのデータのみを抜粋して、図５に示す。これは従来のマルチモード励振法によって測定した結果の一部であるが、この図５から、マルチモード励振法によって測定した場合には、透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性における長波長側の直線近似すべき部分にうねりが生じていることが明らかである。したがってこの場合は、直線近似する領域の取り方やその手法、計算によって、基準線が異なってしまい、カットオフ波長の算出結果にもばらつきが生じてしまうと考えられる。なおこの実験例１において被測定ファイバとして用いたシングルモードファイバとは、具体的には、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２．Ｄ準拠のシングルモードファイバである。

［実験例２］
実験例１で用いたものと同じ母材から紡糸した素線からなるシングルモードファイバの条長２ｍの被測定ファイバについて、リファレンス用ファイバとして被測定ファイバと同じ母材から紡糸した素線からなる条長２００ｍのファイバを用い、本発明法に従って被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、リファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）とを測定し、それらの比Ａ（λ）を測定した。このときの透過光パワーのＡ（λ）の波長特性を図６に示す。この場合、図６から明らかなように、透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性における長波長側の直線近似すべき部分（被測定ファイバのシングルモード伝搬領域）に、図５に示したマルチモード励振法の場合のようなうねりが生じておらず、そのため直線近似の誤差が生じにくく、基準線を確実かつ容易に決定し得ることが明らかである。なおこの実験例２において、被測定ファイバの予想カットオフ波長としては、１２５０ｎｍ程度を想定した。ここで、条長２ｍの被測定ファイバと同一母材から紡糸した素線からなる条長２００ｍのリファレンス用ファイバでは、そのカットオフ波長は１２００ｎｍ程度と見積もられ、したがってリファレンス用ファイバの透過光パワー測定時の条長を、被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整するという前述の条件を満たし、しかもリファレンス用ファイバの条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも１０ｎｍ以上短くなるように調整するという条件をも満たしていることが明らかである。なおまた、この実験例２によって最終的に算出された被測定ファイバのカットオフ波長は、１２４２．７ｎｍであった。

［実験例３］
低曲げ損失ファイバからなるシングルモードファイバの条長２２ｍの被測定ファイバについて、リファレンス用ファイバとして被測定ファイバと同じ母材から紡糸した素線からなる条長２００ｍのファイバを用い、本発明法に従って、被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、リファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）とを測定し、それらの比Ａ（λ）を測定した。このときの透過光パワーのＡ（λ）の波長特性を図７中の実線で示す。なおこの実験例３において、被測定ファイバの予想カットオフ波長としては、１２５０ｎｍ程度を想定したが、条長２２ｍの被測定ファイバと同一素材からなる条長２００ｍのリファレンス用ファイバでは、そのカットオフ波長は１２００ｎｍ程度と見積もられ、したがってリファレンス用ファイバの透過光パワー測定時の条長を、被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整するという条件を満たし、しかもリファレンス用ファイバの条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも１０ｎｍ以上短くなるように調整するという条件をも満たしていることが明らかである。なおこの実験例３において使用した被測定ファイバは、具体的には、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５７．Ａ．２準拠のシングルモードファイバからなるものである
また比較のため、上記と同じ低曲げ損失ファイバからなる条長２２ｍの被測定ファイバについて、リファレンス用ファイバとしてマルチモードファイバを使用し、従来のマルチモード励振法に従って、被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、リファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）とを測定し、それらの比Ａ（λ）を測定した。このときの透過光パワーのＡ（λ）の波長特性を、カットオフ波長決定のための基準線が０ベースとなるように変換して、図７中に破線で示す。
図７から明らかなように、従来のマルチモード励振法による場合（破線）には、長波長側にうねりが生じているのに対し、本発明法による場合（実線）にはうねりが実質的に生じていない。ただし、この実験例３で算出されたカットオフ波長は、本発明法では１２４９．１ｎｍ、従来のマルチモード励振法では１２４９．０ｎｍであって、それらの間に大きな差は認められなかった。これは、従来のマルチモード励振法における基準線決定のための直線近似が、たまたま適切であったためと解される。

［実験例４］
実験例３で用いたものと同種の低曲げ損失ファイバから、条長２２ｍの被測定ファイバを切り出し、リファレンス用ファイバとしては実験例３の本発明法で使用したものと同じものを用い、本発明法に従って、被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）を測定し、またリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）のデータとしては、実験例３の本発明法によるデータをそのまま使用し、それらの比Ａ（λ）を算出した。このときの透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性を図８の実線で示す。なおこの実験例４においても、実験例３の本発明法と同様に、被測定ファイバの予想カットオフ波長は、１２３０ｎｍ程度に想定した。
また比較のため、上記と同じ低曲げ損失ファイバからなる条長２２ｍの被測定ファイバについて、リファレンス用ファイバとしてマルチモードファイバを使用し、従来のマルチモード励振法に従って、被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）を測定し、またリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）のデータとしては、実験例３のマルチモード励振法によるデータをそのまま使用し、それらの比Ａ（λ）を算出した。このときの透過光パワーのＡ（λ）の波長特性のグラフを、カットオフ波長決定のための基準線が０ベースとなるように変換して、図８の破線で示す。
この実験例４で算出されたカットオフ波長は、本発明法では１２３８．７ｎｍであったのに対し、従来のマルチモード励振法では１２２９．７ｎｍであって、実験例３の場合とは異なり、それらの間にかなりの差が生じてしまった。

ここで、実験例３（図７）における本発明法での透過光パワーの比Ａ（λ）と、従来のマルチモード励振法での透過光パワーとの比Ａ（λ）の差分Δ１を、図９に実線で示す。また実験例４（図８）における本発明法での透過光パワーの比Ａ（λ）と、マルチモード励振法での透過光パワーとの比Ａ（λ）の差分Δ２を、図９に破線で示す。図９から分かるように、実験例３と実験例４とでは、本発明法での透過光パワーの比とマルチモード励振法での透過光パワーの比との差分Δ１、Δ２に、大きな違いが生じている。実験例３および実験例４では、本発明法におけるリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）のデータとして同一のデータを使用し、かつ従来のマルチモード励振法による測定におけるリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）のデータとしても同一のものを使用しており、したがって前述のような差分Δ１と差分Δ２との違いは、マルチモード励振法における基準線決定時に生じた誤差によると考えられる。すなわち、実験例３と実験例４とでは、マルチモード励振法におけるリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）のデータおよび本発明法におけるリファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）のデータ自体は共通であるが、マルチモード励振法では、透過光パワーの比Ａ（λ）の波長特性のうち、被測定ファイバの基底モード領域（基準線決定に関与する領域）に大きなうねりが存在するため、直線近似による基準線決定にばらつきが生じてしまい、その結果、算出カットオフ波長にもばらつきが生じてしまったことが分かる。これに対し、本発明法では、リファレンス用ファイバとしてシングルモードファイバを用いているため、そのようなうねりの発生が回避され、基準線決定にも誤差が少なくなり、より正確なカットオフ波長測定が可能となるのである。

［実験例５］
実験例３において用いた低曲げ損失ファイバと同種の素線からなるシングルモードファイバの条長２２ｍの被測定ファイバについて、リファレンス用ファイバのシングルモードファイバとして被測定ファイバとは異なる素線、すなわち通信用として一般的に使用されるシングルモードファイバ、具体的にはＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２．Ｄ準拠のシングルモードファイバからなる条長１００ｍのファイバを用い、本発明法に従って、被測定ファイバの透過光パワーＰ_sig（λ）と、リファレンス用ファイバの透過光パワーＰ_ref（λ）を測定し、それらの比Ａ（λ）を測定した。このときの透過光パワーのＡ（λ）の波長特性を図１０に示す。なおこの実験例５において、被測定ファイバの予想カットオフ波長としては、１２５０ｎｍ程度を想定したが、条長２２ｍの被測定ファイバと異なる屈折率分布の条長１００ｍのリファレンス用ファイバでは、そのカットオフ波長は１２００ｎｍ程度と見積もられ、したがってリファレンス用ファイバの透過光パワー測定時の条長を、被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整するという条件を満たし、しかもリファレンス用ファイバの条長は、その対数値（常用対数）と、被測定ファイバの条長の対数値（常用対数）との差が少なくとも０．５となるように調整するという条件をも満たしていることが明らかである。この実験例５で算出されたカットオフ波長は、１２４８．９ｎｍであった。

１０ 光源部
１２ 被測定ファイバ
１４ 受光部
３２ リファレンス用ファイバ
４２ 基準線
４４ 直線

Claims (7)

1. リファレンス用ファイバとしてシングルモードファイバを用い、リファレンス用ファイバの透過光パワーの波長特性と、被測定ファイバの透過光パワーの波長特性とをそれぞれ測定し、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの比の波長依存性に基づいて被測定ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長測定方法において、
   前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時に、前記リファレンス用ファイバに入れる曲げが、φ≧２８０ｍｍの曲げのみであり、
   前記被測定ファイバの透過光パワーの測定時に、前記被測定ファイバに入れる曲げが、（１）φ≧２８０ｍｍの曲げのみであるか、又は、（２）φ≧２８０ｍｍの曲げと、前記被測定ファイバの両端に１周ずつ入れる８０ｍｍφの曲げとからなるものであり、
   前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも少なくとも１０ｎｍ短くなるように、被測定ファイバの条長より長く、かつ被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整することを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。
2. リファレンス用ファイバとしてシングルモードファイバを用い、リファレンス用ファイバの透過光パワーの波長特性と、被測定ファイバの透過光パワーの波長特性とをそれぞれ測定し、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの比の波長依存性に基づいて被測定ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長測定方法において、
   前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時に、前記リファレンス用ファイバに入れる曲げが、φ≧２８０ｍｍの曲げのみであり、
   前記被測定ファイバの透過光パワーの測定時に、前記被測定ファイバに入れる曲げが、（１）φ≧２８０ｍｍの曲げのみであるか、又は、（２）φ≧２８０ｍｍの曲げと、前記被測定ファイバの両端に１周ずつ入れる８０ｍｍφの曲げとからなるものであり、
   前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、その対数値（常用対数）と被測定ファイバの条長の対数値（常用対数）との差が０．５以上となるように、被測定ファイバの条長より長く、かつ被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整することを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。
3. リファレンス用ファイバとしてシングルモードファイバを用い、リファレンス用ファイバの透過光パワーの波長特性と、被測定ファイバの透過光パワーの波長特性とをそれぞれ測定し、被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの比の波長依存性に基づいて被測定ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長測定方法において、
   前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時に、前記リファレンス用ファイバに入れる曲げが、φ≧２８０ｍｍの曲げのみであり、
   前記被測定ファイバの透過光パワーの測定時に、前記被測定ファイバに入れる曲げが、（１）φ≧２８０ｍｍの曲げのみであるか、又は、（２）φ≧２８０ｍｍの曲げと、前記被測定ファイバの両端に１周ずつ入れる８０ｍｍφの曲げとからなるものであり、
   前記リファレンス用ファイバとしてのシングルモードファイバの透過光パワー測定時の条長を、その条長でのリファレンス用ファイバのカットオフ波長が、被測定ファイバの予想カットオフ波長よりも少なくとも１０ｎｍ短くなるように、かつ、その対数値（常用対数）と被測定ファイバの条長の対数値（常用対数）との差が０．５以上となるように、被測定ファイバの条長より長く、かつ被測定ファイバの予想カットオフ波長においてそのリファレンス用ファイバが基底モードのみを伝搬するような長さに調整することを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。
4. 請求項１〜請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法において；
   前記リファレンス用ファイバとして、被測定ファイバと同一の母材から紡糸された素線からなるものを使用することを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。
5. 請求項１〜請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法において；
   前記リファレンス用ファイバとして、被測定ファイバとは異なる素線からなるものを使用することを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。
6. 請求項１〜請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法において；
   被測定ファイバの透過光パワーとリファレンス用ファイバの透過光パワーとの比の波長依存性に基づいて被測定ファイバのカットオフ波長を算出するにあたり、
   被測定ファイバの透過光パワーをＰ_sig（λ）、リファレンス用ファイバの透過光パワーをＰ_ref（λ）とし、次式
   Ａ（λ）＝１０×ｌｏｇ_１０｛Ｐ_sig（λ）／Ｐ_ref（λ）｝
   で求められる透過光パワーとの比Ａ（λ）のスペクトル上における、被測定ファイバの規定モードのみを伝搬する波長領域のスペクトルを直線近似してなる基準線を、０．１ｄＢだけ平行にシフトしてなる直線と、前記透過光パワーとの比Ａ（λ）のスペクトルとの交点の波長を、被測定ファイバのカットオフ波長とすることを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。
7. 請求項１〜請求項６のうちのいずれかの請求項に記載の石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法において；
   前記リファレンス用ファイバの条長の対数値（常用対数）と被測定ファイバの条長の対数値（常用対数）との差が１．３以上であることを特徴とする、石英系光ファイバのカットオフ波長測定方法。

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