JP6747998B2 - 光ファイバ電界分布非破壊測定装置及び光ファイバ電界分布非破壊測定方法 - Google Patents
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Description
光ファイバの一端の近端において所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射するプローブ光入射手段と、
前記光ファイバの他端の近端において任意の二次元の電界強度分布を持ち、前記プローブ光と所定の光周波数差を有するポンプ光を被測定光として前記光ファイバの他端に入射するポンプ光入射手段と、
前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布を取得する受光手段と、
前記受光手段に対し、前記プローブ光のみを前記光ファイバに伝搬させたときの参照電界強度分布を取得させ、前記光ファイバの長手方向の任意位置で前記プローブ光と前記ポンプ光を衝突させて非線形増幅した光の信号電界強度分布を取得させ、前記信号電界強度分布と前記参照電界強度分布とから前記任意位置における前記光ファイバの断面における二次元の利得強度分布を演算する演算手段と、
を備える。
光ファイバの一端の近端において所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射し、前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布である参照電界強度分布を取得する参照電界強度分布取得手順と、
前記光ファイバの一端の近端において前記所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射するとともに、前記光ファイバの他端の近端において任意の二次元の電界強度分布を持ち、前記プローブ光と所定の光周波数差を有するポンプ光を被測定光として前記光ファイバの他端に入射し、前記光ファイバの長手方向の任意位置で前記プローブ光と前記ポンプ光を衝突させて非線形増幅し、前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布である信号電界強度分布を取得する信号電界強度分布取得手順と、
前記信号電界強度分布取得手順で取得した信号電界強度分布と前記参照電界強度分布取得手順で取得した参照電界強度分布とから前記任意位置における前記光ファイバの断面における二次元の利得強度分布を演算する演算手順と、
を行う利得強度分布取得工程を有する。
光ファイバ50の一端の近端において所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を光ファイバ50の一端に入射するプローブ光入射手段10と、
光ファイバ50の他端の近端において任意の二次元の電界強度分布を持ち、前記プローブ光と所定の光周波数差を有するポンプ光を被測定光として光ファイバ50の他端に入射するポンプ光入射手段20と、
光ファイバ50の他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布を取得する受光手段30と、
受光手段30に対し、前記プローブ光のみを前記光ファイバに伝搬させたときの参照電界強度分布を取得させ、光ファイバ50の長手方向の任意位置で前記プローブ光と前記ポンプ光を衝突させて非線形増幅した光の信号電界強度分布を取得させ、前記信号電界強度分布と前記参照電界強度分布とから前記任意位置における光ファイバ50の断面における二次元の利得強度分布を演算する演算手段40と、
を備える。
(i)電界分布解析器44は、ポンプ光を入射しない場合のプローブ光の光ファイバ断面の座標ごとに二次元強度分布Ir(x,y)(参照電界強度分布)を取得する。
(ii)電界分布解析器44は、その後、ポンプ光とプローブ光を入射した場合の座標ごとの二次元強度分布G(x,y)(信号電界強度分布)を取得する。
(iii)電界分布解析器44は、信号電界強度分布から参照電界強度分布の座標ごとの増加量を算出することによって、ブリルアン利得を受けた利得強度分布を取得する。
光ファイバの一端の近端において所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射し、前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布である参照電界強度分布を取得する参照電界強度分布取得手順と、
前記光ファイバの一端の近端において前記所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射するとともに、前記光ファイバの他端の近端において任意の二次元の電界強度分布を持ち、前記プローブ光と所定の光周波数差を有するポンプ光を被測定光として前記光ファイバの他端に入射し、前記光ファイバの長手方向の任意位置で前記プローブ光と前記ポンプ光を衝突させて非線形増幅し、前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布である信号電界強度分布を取得する信号電界強度分布取得手順と、
前記信号電界強度分布取得手順で取得した信号電界強度分布と前記参照電界強度分布取得手順で取得した参照電界強度分布とから前記任意位置における前記光ファイバの断面における二次元の利得強度分布を演算する演算手順と、
を行う利得強度分布取得工程を有する。
本発明によれば、光ファイバ中の任意の位置における電界分布を非破壊で計測することが可能であり、これによりMFDなどの計測が可能である。また、複数のモードが伝搬するファイバにおいては、ファイバの任意の位置において電界分布を非破壊で計測可能なため、モードの伝搬特性の解析にも応用できる。これによりモード間の伝搬速度の違い(DMD)やモード間でのクロストーク(XT)などの解析が可能となる。
11:レーザ
12:分岐素子
13:周波数変換器
14:電界分布変換器
20:ポンプ光入射手段
23:パルス生成器
24:電界分布変換器
30:受光手段
31:イメージセンサ
32:サーキュレータ
40:演算手段
41:A/D変換器
42:データ抽出器
43:利得解析器
44:電界分布解析器
45:タイミング制御器
50:光ファイバ
301:光ファイバ電界分布非破壊測定装置
Claims (8)
- 光ファイバの一端の近端において所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射するプローブ光入射手段と、
前記光ファイバの他端の近端において任意の二次元の電界強度分布を持ち、前記プローブ光と所定の光周波数差を有するポンプ光を被測定光として前記光ファイバの他端に入射するポンプ光入射手段と、
前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布を取得する受光手段と、
前記受光手段に対し、前記プローブ光のみを前記光ファイバに伝搬させたときの参照電界強度分布を取得させ、前記光ファイバの長手方向の任意位置で前記プローブ光と前記ポンプ光を衝突させて非線形増幅した光の信号電界強度分布を取得させ、前記信号電界強度分布と前記参照電界強度分布とから前記任意位置における前記光ファイバの断面における二次元の利得強度分布を演算する演算手段と、
を備える光ファイバ電界分布非破壊測定装置。 - 前記演算手段は、
前記プローブ光入射手段に電界強度分布を変化させて前記プローブ光を入射させ、複数の前記利得強度分布を取得し、複数の前記利得強度分布を重ね合わせることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ電界分布非破壊測定装置。 - 前記演算手段は、
前記任意位置が変化するように前記プローブ光入射手段と前記ポンプ光入射手段を制御し、前記光ファイバの長手方向の前記利得強度分布を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ電界分布非破壊測定装置。 - 前記所定の光周波数差は、ブリルアン周波数シフトに相当することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光ファイバ電界分布非破壊測定装置。
- 前記所定の光周波数差は、ラマン周波数シフトに相当することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光ファイバ電界分布非破壊測定装置。
- 光ファイバの一端の近端において所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射し、前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布である参照電界強度分布を取得する参照電界強度分布取得手順と、
前記光ファイバの一端の近端において前記所望の二次元の電界強度分布を持つプローブ光を前記光ファイバの一端に入射するとともに、前記光ファイバの他端の近端において任意の二次元の電界強度分布を持ち、前記プローブ光と所定の光周波数差を有するポンプ光を被測定光として前記光ファイバの他端に入射し、前記光ファイバの長手方向の任意位置で前記プローブ光と前記ポンプ光を衝突させて非線形増幅し、前記光ファイバの他端から出射する光の近端における二次元の電界強度分布である信号電界強度分布を取得する信号電界強度分布取得手順と、
前記信号電界強度分布取得手順で取得した信号電界強度分布と前記参照電界強度分布取得手順で取得した参照電界強度分布とから前記任意位置における前記光ファイバの断面における二次元の利得強度分布を演算する演算手順と、
を行う利得強度分布取得工程を有する光ファイバ電界分布非破壊測定方法。 - 電界強度分布を変化させて前記プローブ光を入射して前記利得強度分布取得工程を複数回行い、前記利得強度分布取得工程ごとに取得した複数の前記利得強度分布を重ね合わせる合成工程をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の光ファイバ電界分布非破壊測定方法。
- 前記任意位置が変化するように前記プローブ光と前記ポンプ光を入射して前記利得強度分布取得工程を複数回行い、前記光ファイバの長手方向の前記利得強度分布を取得する長手方向解析工程をさらに有することを特徴とする請求項6又は7に記載の光ファイバ電界分布非破壊測定方法。
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