JPH04223229A - 光パワーメーター及びそれを用いた光カプラ製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光パワーメーター及び
その光パワーメーターを用いて構成される光カプラ製造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光パワーメーターでは通常図１に
示すように、入射した光のパワーに対応する電流信号を
生じるフォトダイオードなどの光検出素子１と、電流電
圧変換回路２と、増幅回路３と、信号処理回路４と、Ａ
／Ｄコンバータ５とにより構成される一つの系で、光パ
ワーの測定を行っており、制御回路６によって電流電圧
変換回路２あるいは及び増幅回路３を制御増幅率等を切
り換えることによりレンジ切換を行い、広い範囲の光パ
ワーを測定し、表示器７で表示するとともにそのデータ
を出力するようにしている。

【０００３】ここで、光検出素子１はフォトダイオード
などの入射した光パワーに比例した電流出力を生じるも
のである。電流電圧変換回路２はその出力電流を電圧に
変換するものであって、Ｉを入力電流、Ｅを出力電流と
したとき、Ｅ＝ｋＩの変換を行う。なお、ｋは変換係数
である。この変換係数ｋを変更することによりレンジの
切換が行われる。増幅回路３は電圧増幅を行うもので、
その増幅率を切り換えればレンジ切換ができる。信号処
理回路４は雑音等の変動要因を取り除くためなどの種々
の信号処理を行うものである。Ａ／Ｄコンバータ５によ
り、信号処理回路４の出力電圧がデジタル信号に変換さ
れる。制御回路６は通常、マイクロコンピュータで構成
され、Ａ／Ｄコンバータ５からの信号を読み取ってレン
ジが適当かどうかを判断し、適当でなければレンジ切換
信号を発してレンジを切り換え、適当であればその信号
から相当する光パワーを算出してそのデータを出力する
とともに、表示器７で表示する。

【０００４】Ａ／Ｄコンバータ５は、そのビット数に対
応した分解能を有しており、判別できる最小電圧の差が
、フルスケール電圧に対して決まっている。そのため、
ビット数の多い、高分解能のＡ／Ｄコンバータを用いれ
ば、小さい電圧から大きい電圧まで広い範囲を細かく測
定できると考えられるが、実際には、そのようなＡ／Ｄ
コンバータは高価であるばかりでなく、Ａ／Ｄコンバー
タの入力系のダイナミックレンジを広くし且つ安定させ
ることは難しく、ノイズ等に影響され易くなって、高い
精度が得られない。

【０００５】そのため、従来では上記のようにＡ／Ｄコ
ンバータ５の入力系での増幅率を切り換えることにより
、入射光パワーの広いダイナミックレンジにおいて精度
の高い測定を実現するよう構成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにＡ／Ｄコンバータの入力系での増幅率を切り換える
場合、その切換から出力電圧が安定するまで時間がかか
るので、入射光パワーが変動してそのような切換を行う
とき、測定データが得られるまで非常に長い時間が必要
であるという問題がある。とくに光パワーが変化すると
き、その変化に追従した測定ができないので、問題が大
きい。

【０００７】この発明は、上記に鑑み、入射光パワーが
大きく変動する場合でも測定時間がかからないように改
善した、広ダイナミックレンジの光パワーメーターを提
供することを目的とする。

【０００８】また、この発明は、この測定時間が短く且
つダイナミックレンジが広い光パワーメーターを使用す
ることにより光カプラを容易に製造できるよう改善した
、光カプラ製造装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明による光パワー
メーターでは、入射光パワーに対応する電気信号を生じ
る光電気変換手段と、該電気信号を増幅するそれぞれ増
幅率が異なる複数の増幅手段と、それら増幅手段の出力
をデジタル信号に変換する手段とが備えられており、デ
ジタル信号に変換する手段の入力側の増幅手段で増幅率
を変更することがないため、増幅手段が安定するまで待
つ必要がなくなり、入射光パワーが変化しても、それに
直ちに追従して測定することができる。

【００１０】さらに、この発明による光カプラ製造装置
では、あらかじめ並列させられて相互に側面が接触させ
られた複数本の光ファイバを加熱する手段と、該複数本
の光ファイバを長さ方向に延伸する手段と、該複数本の
光ファイバのうちの１本の光ファイバの一方の端面から
光を入射する光入射手段と、該複数本の光ファイバの各
光ファイバの他方の端面から出射する光のパワーを測定
する上記の光パワーメーターと、この光パワーメーター
の出力に応じて上記延伸手段を制御する手段とが備えら
れており、この光パワーメーターは上記のごとく広ダイ
ナミックレンジで即応性があるため、延伸具合いに応じ
た光パワー測定値をただちに延伸手段にフィードバック
して延伸具合いを定めることができ、容易に光カプラを
製造することができるようになる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図２はこの発明の一実施例
にかかる光パワーメーターを示すブロック図で、この図
に示すように、入射した光のパワーに対応する電流信号
を生じるフォトダイオードなどの光検出素子１と、電流
電圧変換回路２と、複数（この実施例では４個）の増幅
回路３１〜３４と、複数（この実施例では４個）の信号
処理回路４１〜４４と、複数（この実施例では４個）の
Ａ／Ｄコンバータ５１〜５４と、制御回路６と、表示器
７により構成されている。

【００１２】ここでは光ファイバからの入射光を測定す
るものとし、光検出素子１としてＦＣコネクタ付の受光
径３００μｍ、ＩｎＧａＡｓ３元系ＰＩＮフォトダイオ
ードを使用している。電流電圧変換回路２及び増幅回路
３１〜３４はオペアンプＩＣを使用して構成しており、
４つの増幅回路３１〜３４は増幅率をそれぞれ１倍、１
０倍、１００倍、１０００倍としている。制御回路６と
しては市販のパーソナルコンピュータを用い、Ａ／Ｄコ
ンバータ５１〜５４はパーソナルコンピュータ内蔵用の
１６ビットの分解能のものを使用している。表示器７は
ＣＲＴ表示装置を用いた。

【００１３】このように光検出素子１、電流電圧変換回
路２の後において、増幅回路３１〜３４、信号処理回路
４１〜４４、Ａ／Ｄコンバータ５１〜５４により４つの
並列的な系を設けているため、１倍の増幅率の増幅回路
３１を含む系で０ｄＢｍ〜−１０ｄＢｍ、１０倍の増幅
率の増幅回路３２を含む系で−１０ｄＢｍ〜−２０ｄＢ
ｍ、１００倍の増幅率の増幅回路３３を含む系で−２０
ｄＢｍ〜−３０ｄＢｍ、１０００倍の増幅率の増幅回路
３４を含む系で−３０ｄＢｍ〜−４０ｄＢｍをそれぞれ
並列的に受け持たせることができる。そのため、電流電
圧変換回路２や増幅回路３１〜３４において増幅率を切
り換えることがないので、切換後安定するまでの待ち時
間が不要となり、０ｄＢｍ〜−４０ｄＢｍの範囲であれ
ばどのように光パワーが変動したとしてもただちに制御
回路６よりその光パワーの測定データを出力することが
できるとともに、それを表示器７で表示することができ
る。

【００１４】図３は第２の実施例を示すブロック図であ
る。この図に示す実施例では、Ａ／Ｄコンバータ５は１
個とし、４つの信号処理回路４１〜４４の各出力を切換
回路８で切り換えるようにしている。この切換器８とし
てはマルチプレクサを用いた。制御回路６でＡ／Ｄコン
バータ５の出力を読み取り、制御回路６が適当であると
判断した一つの入力についてのＡ／Ｄコンバータ５の出
力を選択する。すなわち、切換回路８を順次切り換えて
４つの信号処理回路４１〜４４の出力をそれぞれ順にＡ
／Ｄコンバータ５に送り、各々デジタル信号を得る。こ
れにより、Ａ／Ｄコンバータ５の入力がオーバーフロー
していないもののうち、最も大きなデジタル値を選択す
ることができる。制御回路６は、この選択したデジタル
値に対応する系の重み付けを用いて、そのデジタル値を
光パワーに変換するための演算を行う。

【００１５】この場合、１回の変換時間、つまり切換回
路８の切換時間＋Ａ／Ｄコンバータ５の変換時間は２５
μｓｅｃ程度とすることができるため、０ｄＢｍ〜−４
０ｄＢｍのレンジの光パワーを、表示分解能０．０１ｄ
Ｂｍで１００回／秒の測定が可能となる。すなわち、切
換回路８の切換時間とＡ／Ｄコンバータ５の変換時間は
、電流電圧変換回路２や増幅回路３の増幅率の切換後の
安定時間に比べると、桁違いに速く、応答性の点でまっ
たく問題なく切換を行うことができる。

【００１６】図４は、これら図２または図３で示した光
パワーメーターを使用した光カプラの製造装置を示して
いる。この図において、２本の石英系ガラスの光ファイ
バ１１、１２があらかじめ並列させられ、相互に側面が
接触させられた上でクランパ１３、１４により把持され
、延伸機１５でそれらクランパ１３、１４の間が長さ方
向に延伸される。このクランパ１３、１４間において光
ファイバ１１、１２が側面よりバーナ１６によって加熱
される。すなわち、２本の光ファイバ１１、１２をその
側面において融着することによって融着延伸型光ファイ
バカプラを製造する。バーナ１６の位置はバーナ位置制
御装置１７により制御される。

【００１７】このような光カプラ製造装置において、光
の分岐比は延伸量に依存する。そこで、光源１８を用い
て一方の光ファイバ１１の一端から光を入射し、２本の
光ファイバ１１、１２の他端から出射する光のパワーを
監視しながら延伸量を制御することが必要となる。光フ
ァイバ１１、１２の他端からの出射光を、上記の図２ま
たは図３の光パワーメーター２１、２２で測定する。そ
して、その測定光パワーデータをコントローラ２３に送
って延伸機１５及びバーナ位置制御装置１７をコントロ
ールする。光パワーメーター２１、２２は上記の通り応
答性が速く、光パワーの変動に追従して測定することが
できるため、バーナ１６の位置を最適なものとすること
ができるとともに、徐々に延伸していったときの、その
時々刻々変化する分岐比を直ちに捉えて延伸量に反映さ
せることができる。こうして、所望の分岐比となったと
ころで、延伸機１５を停止させ、且つバーナ１６を後退
させることにより、所望の分岐比の光カプラを得ること
ができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光パワ
ーメーターによれば、応答性の良好な、光パワーのダイ
ナミックレンジの広い測定を行うことができる。そのた
め入射光パワーが広い範囲で大きく変動したとしても、
それに時間的に遅れることなくただちに追従して測定デ
ータを得ることができる。

【００１９】また、この発明の光カプラ製造装置によれ
ば、このように応答性の良好な、且つダイナミックレン
ジの広い光パワーメーターを用いているため、所望の特
性の光カプラを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例のブロック図。

【図２】この発明による光パワーメーターの第１の実施
例のブロック図。

【図３】この発明による光パワーメーターの第２の実施
例のブロック図。

【図４】この発明による光カプラ製造装置の実施例のブ
ロック図。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　　　光検出素子２　　
　　　　　　　　　　　　　　電流電圧変換回路３、３
１〜３４　　　　増幅回路 ４、４１〜４４　　　　信号処理回路 ５、５１〜５５　　　　Ａ／Ｄコンバータ６　　　　　
　　　　　　　　　　　制御回路７　　　　　　　　　
　　　　　　　表示器８　　　　　　　　　　　　　　
　　切換回路１１、１２　　　　　　　　光ファイバ１
３、１４　　　　　　　　クランパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入射光パワーに対応する電気信号を生
   じる光電気変換手段と、該電気信号を増幅するそれぞれ
   増幅率が異なる複数の増幅手段と、それら増幅手段の出
   力をデジタル信号に変換する手段とを備えることを特徴
   とする光パワーメーター。
2. 【請求項２】　　あらかじめ並列させられて相互に側面
   が接触させられた複数本の光ファイバを加熱する手段と
   、該複数本の光ファイバを長さ方向に延伸する手段と、
   該複数本の光ファイバのうちの１本の光ファイバの一方
   の端面から光を入射する光入射手段と、該複数本の光フ
   ァイバの各光ファイバの他方の端面から出射する光のパ
   ワーを測定する請求項１記載の光パワーメーターと、該
   光パワーメーターの出力に応じて上記延伸手段を制御す
   る手段とを備えることを特徴とする光カプラ製造装置。