JPH0354772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単一モード光フアイバの構造を高精度
に測定する方法に関する。

通常、単一モード光フアイバの構造パラメータ
として測定される量は外径、コア径、コアの非円
率、外径とコアの偏心量である。中でも単一モー
ド光フアイバの接続損失を支配する量として特に
重要なものは外径および外径とコアの偏心量であ
る。しかしながら、単一モード光フアイバはその
使用波長において基底モードのみ伝搬する状態に
なつていることから、真に重要なものは外径とコ
アの偏心量ではなく、外径と基底モードの偏心量
（外径中心と基底モード中心とのズレ）である。
コアが真円から変形している場合、一般にはコア
の中心と基底モードの中心一致しない。そこで、
外径と基底モードの偏心量を測定することが必要
となるが、従来技術で該測定を行うことは極めて
困難であつた。

すなわち、従来、光フアイバの構造測定法とし
て広く用いられている方法は、数十mm程度の短い
光フアイバ試料に白色光を入射させ、その出射端
面を顕微鏡で観測する方法が採用されているが、
この場合出射端面上で観測されるのはコアの形状
であり、基底モードの中心を検出することは不可
能である。一方、基底モードの寸法を測定する方
法として、第１図に示すごとく、被測定単一モー
ド光フアイバ１にその使用波長の光を光源２より
入射させ、その出射端面での光強度分布をレンズ
系３を介しTVカメラ４と画像処理装置５とを用
いて測定する方法が知られている。そこでさら
に、第２図に示すごとく、端面照明用光源６およ
びハーフミラー７よりなる出射端面を照明するた
めの光学系を付加し、被測定光フアイバの外径と
外径の中心をも測定できるようにすれば、基底モ
ードの偏心量を測定できるものと考えられる。し
かしながら、通常単一モード光フアイバの使用波
長は1.3μmまたは1.55μm等波長の大きい近赤外光
であり、このためTVカメラ４には波長の大きい
近赤外光用の撮像管を使用せざるを得ないが、
かゝる波長の大きい近赤外光用撮像管は可視光用
或は波長の小さい近赤外光用撮像管と比べて著し
く感度が悪くしかも分解能が悪いという欠点があ
る。また、出射端面照明用の光源６は、レンズ系
の色収差を考慮すると使用波長とほゞ同じ波長の
近赤外光としなければならない。このため撮像管
に合わせて充分な光量を得るために半導体レーザ
等レーザ光を使用することが考えられるが、レー
ザ光源は干渉性が良いためスペツクル雑音を発生
するという問題がある。このように、外径と基底
モードの偏心量を従来技術で測定することは極め
て困難であつた。

本発明は上記従来の欠点を解消し、単一モード
光フアイバの外径および外径と基底モードの偏心
量を簡単かつ精度よく測定する方法を提供するこ
とを目的としたものであつて、このため本発明に
よる単一モード光フアイバの構造測定法は測定さ
れるべき単一モード光フアイバの一端から該単一
モード光フアイバの使用波長より短い波長の光を
入射させ、該単一モード光フアイバに曲げを加え
て実質的に基底モードのみ伝搬する状態となし、
該単一モード光フアイバの出射端面上で基底モー
ドの中心位置を検出するとともに、該出射端面を
前記入射光とほゞ同じ波長の光源を用いて照明
し、該出射端の外径と中心とを検出することによ
り該単一モード光フアイバの外径および外径と基
底モードの偏心量とを測定することを特徴とす
る。本発明においては、単一モード光フアイバの
使用波長より短い波長の光を用いて基底モードの
中心位置を検出できるようにしたから、基底モー
ド中心位置検出用の入射光として波長の小さい近
赤外光或は可視光を利用することができ、このた
め感度および分解能が良好な波長の小さい近赤外
光用或は可視光用撮像管を用いて精度良い測定を
行うことができる。また、出射端面照明用の光源
として上記入射光とほゞ同じ波長の発光波長を有
するLED等レーザ光以外の光源を利用できるの
で、スペツクル雑音の問題を生ずることもない。

以下、本発明の好適な実施例を添附図を参照し
つゝ説明する。

第３図は本発明方法を実施するための装置構成
例を示す。同図おいて第１，２図と同一参照番号
は同一構成手段を示す。本実施例では、被測定光
フアイバ１として使用波長1.3μm、長さ約2mの
単一モード光フアイバを用い、該被測定光フアイ
バ１を発振波長0.85μmの半導体レーザ８で励振
する。被測定光フアイバ１は伸直状態で0.85μm
の波長の光に対してはシングルモード光フアイバ
とはならないが、図示のように被測定光フアイバ
１の中間部分を丸棒９に巻き付けるなどして適当
な曲げを加えることにより、基底モードのみ伝搬
し得る状態を実現することができる。そこで被測
定光フアイバ１の出射端面を波長の小さい近赤外
光用の撮像管を用いたTVカメラ１０で観測し、
画像処理装置５によりその光強度分布を求めるこ
とにより基底モードの中心位置を検出することが
できる。次に、上記入射光とほゞ同じ波長の
0.85μm帯で発光するLED１１を端面照明用の光
源として用い、上記TVカメラ１０および画像処
理装置５により被測定光フアイバ１の端面像を観
測することにより被測定光フアイバの外径および
その中心位置を検出する。以上の測定から、被測
定光フアイバの外径および外径と基底モードの偏
心量を求めることができる。

上記の測定においては、基底モード中心位置の
検出用入射光として波長の小さい近赤外光を用
い、観測手段として感度および分解能が良好な波
長の小さい近赤外光用の撮像管を用いているので
精度良い測定を行うことができる。また、出射端
面照明用の光源として上記入射光とほゞ同じ波長
のLED光源を利用できるのでスペツクル雑音の
問題を生ずることもない。さらに、測定装置は基
底モードの寸法測定系に端面照明用の光学系とフ
アイバ曲げ手段を加えることにより得られるので
構成が簡単である。

なお、上記実施例では特に入射光として波長の
小さい近赤外光を用い、観測手段として同じく波
長の小さい近赤外光用の撮像管を用いているが、
本発明では入射光として可視光および観測手段と
して可視光用撮像管を用いることもできる。

以上のように、本発明によれば単一モード光フ
アイバの外径および外径と基底モードの偏心量を
簡単でかつ精度良く測定できる方法が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は単一モード光フアイバの基底モードの
寸法を測定する従来の測定系を示す図、第２図は
単一モード光フアイバの外径および外径と基底モ
ードの偏心量を測定するための第１図を改変した
測定系を示す図、第３図は本発明方法に使用され
る測定系の一例を示す図である。 １……被測定光フアイバ、５……画像処理装
置、７……ハーフミラー、８……半導体レーザ、
９……丸棒、１０……近赤外光用TVカメラ、１
１……LED。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定されるべき単一モード光フアイバの一端
   から該単一モード光フアイバの使用波長より短い
   波長の光を入射させ、該単一モード光フアイバに
   曲げを加えて実質的に基底モードのみ伝搬する状
   態となし、該単一モード光フアイバの出射端面上
   で基底モードの中心位置を検出するとともに、該
   出射端面を前記入射光とほゞ同じ波長の光源を用
   いて照明し、該出射端の外径と中心とを検出する
   ことにより該単一モード光フアイバの外径および
   外径と基底モードの偏心量とを測定することを特
   徴とする単一モード光フアイバの構造測定法。 ２ 前記入射光の光源として半導体レーザを用い
   る特許請求の範囲第１の方法。 ３ 前記出射端照明用の光源としてLEDを用い
   る特許請求の範囲第１項又は第２項の方法。 ４ 前記基底モードの中心位置、出射端の外径お
   よび中心位置の検出手段として可視光用或は波長
   の小さい近赤外光用のTVカメラを用いる特許請
   求の範囲第１項又は第２項の方法。