JPH0439902B2

JPH0439902B2 -

Info

Publication number: JPH0439902B2
Application number: JP59226554A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Oohashi; Kenichi Kitayama; Yoshuki Aomi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1992-07-01
Also published as: JPS61104238A

Description

[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕本発明は、通信用単一モード光フアイバの基本
パラメタの一つであるモードフイールド径の測定
に関する。〔従来の技術〕被測定単一モード光フアイバの一端から単一モ
ード光フアイバの遮断波長λより長い波長のレー
ザ光を用いた測定光を入射し、他端面に現れるパ
ターンをビジコンカメラに据えて、そのパターン
を観測する方法が知られている。この方法はモー
ドフイールド径を観測するにはきわめて簡便な方
法であるが、一般にビジコンカメラの受光面の特
性が定量的に明確にされていないので、この方法
によつてモードフイールド径の値を正確に測定す
ることはできない。すなわち、被測定光フアイバの一端から適当な
光パワーを励起し、他端面に現れるパターンを観
測し、その輝度の高い部分をモードフイールドで
あるとしてその径を測定すると、この被測定光フ
アイバに入射する光パワーの強度にしたがつて、
その輝度の高い部分の径が異なることになる。こ
れを実験してみると、光パワーを相対的に１対20
に変化させたとき、一つの被測定光フアイバのモ
ードフイールド径の測定結果は、一つのビジコン
カメラを用いても、9.3〜10.2μｍに変化すること
がわかつた。さらに、ビジコンカメラはその受光面の各画素
について、特性が均一であるとの保証がなく、ま
たその特性は経時的にあるいは温度により変化す
るものと考らられる。したがつて、単純にビジコ
ンカメラを用いてこのモードフイールド径の測定
を行つても、常に均一な測定を行うことができる
ことにはならない。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明は、この方法が簡便である利点を生かし
て、モードフイールド径を正確にかつ常に均一に
測定する方法を提供することを目的とする。〔問題点を解決するための手段〕本発明は、ビジコンカメラの受光面の各位置の
感度分布をあらかじめ測定して計算機のメモリに
記憶しておき、上記ビジコンカメラによる測定値
を走査により読取り、上記計算機に与えて、上記
メモリに記憶した感度分布により積分範囲および
量子化誤差その他の補正を行つてモードフイール
ド径を演算することを特徴とする。〔作用〕一般にビジコンカメラの受光面には10³×10³程
度の画素（番地）があるが、この各画素につい
て、あらかじめその程度特性を測定しておき、こ
れを計算機のメモリに格納する。ビジコンカメラ
でモードフイールド径を測定するときには、この
設定値を走査にしたがつてこの計算機に取り込
み、あらかじめ格納された各番地の感度特性にし
たがつて設定値に補正を行つて正確な値を演算す
る。さらに、モードフイールド径を演算するとき
には、その積分範囲を光パワーレベルにしたがつ
て最適に設定することにより、常に均一な測定を
行うことができる。〔実施例〕第１図は本発明を実施する装置のブロツク構成
図である。光源１はレーザダイオード装置であ
り、その出力光は光減衰器２を介して、Ｖ溝の接
続具３から被測定光フアイバ４の一端に入射され
る。この被測定光フアイバ４の他端面にはレンズ
５が配置され、この端面像がビジコンカメラ６の
受光面に結像するように調節される。ビジコンカ
メラ６はカメラ制御装置８により走査制御され
る。このカメラ制御装置８には計算機９および画
像モニタ１０が接続される。ここで、ビジコンカメラ６の受光面の画素（番
地）は1024×1024個であり、この各画素について
その感度分布をあらかじめ設定し、その設定結果
を計算機９のメモリに格納しておく。この装置で
被測定光フアイバ４の端面像を撮像したときに、
その受光面の走査データは計算機９に入力され、
あらかじめメモリに格納されている値にしたがつ
て補正されて、モードフイールド径が演算され
る。その結果は印字表示され、また計算機の
CRT画面に表示され、あるいはメモリに記録さ
れる。ビジコンカメラの感度特性の測定方法およびそ
のデータの処理方法の一例について説明する。ここではモードフイールド径W₀を 2W₀＝２［2∫^R ₀ｐ（ｒ）r³dr／∫^R ₀ｐ
（ｒ）rdr］^1/2……(1) と定義する。ここでｒは光フアイバの中心から判
径方向への距離、Ｐ（ｒ）は距離ｒにおけるパワ
ー、Ｒは積分範囲の上限値である。この測定で、
誤差要因となるものには大別して次の二つのもの
がある。 (1) パワー分布の決定誤差 (2) (1)式の積分範囲の決定誤差このうち、(1)のパワー分布の決定において問題
となるのはビジコンカメラの受光感度特性が非線
形な特性を有していること、および受光面の場所
による感度の違いがあることである。この特性は
(2)の積分範囲の決定の際に考慮する必要がある。
次にビジコンカメラの特性について述べる。ビジコンカメラの感度特性の測定系を第２図に
示す。この測定系で光スイツチ１２を切換えなが
ら光パワーメータ１３で入射光量を測定する。入
射光量を変化させて、ビジコンカメラの光電変換
係数（γ係数）を測定した。レーザ光源の波長λ
は単一モード光フアイバの遮断波長λより長い
1.3μｍを用いる。測定結果を第３図に示す。光入
力があるときのカメラの受光面上の座標（Ｘ、
Ｙ）点での電気出力Vm（Ｘ、Ｙ）と、光入力が
ないときのカメラの電気出力Vb（Ｘ、Ｙ）の差を
Ｖ（Ｘ、Ｙ）とすると、この図より入力光量Ｐ
（Ｘ、Ｙ）と電気出力Ｖ（Ｘ、Ｙ）の関係は次式で
表現できる。Ｐ（Ｘ、Ｙ）＝Ｋ（Ｘ、Ｙ）Ｖ（Ｘ、Ｙ）^1/〓 ……(2) ここでＫ（Ｘ、Ｙ）は面感度補正係数であり、
γは光電気変換係数（γ係数）である。この第３
図より係数γを求めると、0.7であることがわか
る。次に、ビジコンカメラの受光面の場所によるγ
値の測定結果を第１表に示す。ビジコンカメラの
受光素子は10μｍ×10μｍの大きさである。ここ
で受光面の位置は第２図に示すようにＸアドレス
（０〜1023）とＹアドレス（０〜1023）の交点で
表示している。 [Industrial Application Field] The present invention relates to the measurement of the mode field diameter, which is one of the basic parameters of a single mode optical fiber for communication. [Prior art] Measurement light using a laser beam with a wavelength longer than the cutoff wavelength λ of the single mode optical fiber is input from one end of the single mode optical fiber to be measured, and the pattern appearing on the other end is measured by placing a vidicon camera. , there are known methods to observe that pattern. This method is an extremely simple method for observing the mode field diameter, but since the characteristics of the light-receiving surface of a vidicon camera are generally not quantitatively clarified, this method can be used to accurately measure the mode field diameter. cannot be measured. In other words, if you excite an appropriate optical power from one end of the optical fiber to be measured, observe the pattern that appears on the other end, and measure the diameter of the high-brightness part as the mode field, According to the intensity of the optical power,
The diameters of the portions with high brightness are different. When we experimented with this, we found that the relative optical power was 1:20
It was found that the mode field diameter of one optical fiber to be measured changes from 9.3 to 10.2 μm even when one vidicon camera is used. Furthermore, there is no guarantee that the characteristics of each pixel on the light-receiving surface of a vidicon camera are uniform, and the characteristics may change over time or due to temperature. Therefore, simply measuring the mode field diameter using a vidicon camera does not always result in uniform measurements. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a method for accurately and always uniformly measuring the mode field diameter by taking advantage of the simplicity of this method. [Means for solving the problem] The present invention measures the sensitivity distribution of each position on the light receiving surface of the vidicon camera in advance and stores it in the memory of a computer, reads the measured values by the vidicon camera by scanning, The present invention is characterized in that the calculator is provided with the sensitivity distribution stored in the memory to calculate the mode field diameter by correcting the integral range, quantization error, etc. [Operation] Generally, the light-receiving surface of a vidicon camera has about 10 ³ × 10 ³ pixels (addresses), and the characteristics of each pixel are measured in advance and stored in the computer's memory. When measuring the mode field diameter with a vidicon camera, this set value is imported into this calculator according to scanning, and the set value is corrected according to the sensitivity characteristics of each address stored in advance to calculate an accurate value. do. Furthermore, when calculating the mode field diameter, by optimally setting the integral range according to the optical power level, uniform measurements can always be performed. [Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for carrying out the present invention. The light source 1 is a laser diode device, and its output light is inputted via an optical attenuator 2 from a V-groove connector 3 to one end of an optical fiber 4 to be measured. A lens 5 is disposed on the other end face of the optical fiber 4 to be measured, and is adjusted so that an image of this end face is focused on the light receiving surface of the vidicon camera 6. The vidicon camera 6 is scan-controlled by a camera control device 8. A computer 9 and an image monitor 10 are connected to this camera control device 8 . Here, the number of pixels (addresses) on the light receiving surface of the vidicon camera 6 is 1024×1024, and the sensitivity distribution for each pixel is set in advance, and the setting result is stored in the memory of the computer 9. When an end face image of the optical fiber 4 to be measured is captured using this device,
The scanning data of the light receiving surface is input to the computer 9,
The mode field diameter is calculated by correcting the value stored in the memory in advance. The results are printed out and displayed on the calculator.
Displayed on a CRT screen or recorded in memory. An example of a method for measuring the sensitivity characteristics of a vidicon camera and a method for processing the data will be described. Here, the mode field diameter W ₀ is 2W ₀ = 2 [2∫ ^R ₀ p(r) r ³ dr/∫ ^R ₀ p
(r)rdr] ^1/2 ...(1) is defined. Here, r is the distance from the center of the optical fiber in the diameter direction, P(r) is the power at distance r, and R is the upper limit of the integration range. In this measurement,
There are two main types of error factors: (1) Error in determining the power distribution (2) Error in determining the integration range in equation (1) Among these, the problem in determining the power distribution in (1) is that the light receiving sensitivity characteristic of the vidicon camera is nonlinear. and that there are differences in sensitivity depending on the location of the light-receiving surface. This characteristic is
This must be taken into consideration when determining the integral range in (2).
Next, we will discuss the characteristics of the vidicon camera. Figure 2 shows a measurement system for the sensitivity characteristics of a vidicon camera. In this measurement system, the amount of incident light is measured with the optical power meter 13 while switching the optical switch 12. The photoelectric conversion coefficient (γ coefficient) of the vidicon camera was measured by changing the amount of incident light. Laser light source wavelength λ
is longer than the cutoff wavelength λ of a single mode optical fiber
Use 1.3 μm. The measurement results are shown in Figure 3. Coordinates (X,
If the difference between the electrical output Vm (X, Y) at point Y) and the electrical output Vb (X, Y) of the camera when there is no optical input is V(X, Y), then from this figure, the input light amount P
The relationship between (X, Y) and the electrical output V(X, Y) can be expressed by the following equation. P (X, Y) = K (X, Y) V (X, Y) ^1/ 〓 ...(2) Here, K (X, Y) is the surface sensitivity correction coefficient,
γ is a photoelectric conversion coefficient (γ coefficient). This third
When the coefficient γ is determined from the figure, it is found to be 0.7. Next, γ depends on the location of the light-receiving surface of the vidicon camera.
The measurement results are shown in Table 1. The photodetector of the vidicon camera has a size of 10 μm x 10 μm. Here, the position of the light receiving surface is indicated by the intersection of the X address (0-1023) and the Y address (0-1023) as shown in FIG.

【表】この表より、γ値が位置によつて異なつている
ことがわかる。数台のビジコンカメラの位置によ
るγ値のばらつきは約0.03であつた。このように
ビジコンカメラのγ係数は１ではなく、またその
位置によつて異なる。したがつて光強度分布を正
確に求めるには、ビジコンカメラのγ係数の測定
が必要である。第２図の測定系で、スポツトの中心の光量を一
定に保ち、ビジコンカメラの受光部分に入射され
るスポツトの位置を移動させて、一定方向の線感
度分布を測定した。このときの測定例を第４図に
示す。白丸は線感度分布の測定値であり、黒丸は
線感度補正値である。また破線は線感度補正値を
２次関数で近似したものである。この図から、こ
のカメラでは中心部分の感度が小さいことがわか
る。また、異なるカメラでＸ方向のアドレスを変
化させて線感度分布を測定し、そのときの線感度
補正分布を第５図に示す。この図のａからｉは、
Ｘアドレスが472から552まで10アドレスずつ増加
したときの線感度補正分布である。この図より、
Ｘアドレスが少し異なつただけで、線感度分布が
異なつていることがわかる。したがつて、スポツ
トサイズの測定で必要となる一方向の線感度分布
の測定が必要である。次に積分範囲について説明すると、(1)式よりス
ポツトサイズは積分範囲によつて変化することが
わかる。第６図にコア径10μｍ、比屈折率差0.3％
のフアイバのモードフイールド径と積分範囲の関
係を示す。積分範囲を大きくするとモードフイー
ルド径は大きくなり、3a（3W₀）でほぼ(1)式の積
分は収束することがわかる。次に積分範囲を変化
させたときのモードフイールド径の測定結果を第
７図に示す。測定に用いたフアイバＡおよびＢの
実効カツトオフ波長と比屈折率差は、それぞれ
1.2μｍ、0.31％および1.17μｍ、0.30％であり、第
８図にその屈折率分布を示す。第７図より、積分
範囲を大きくするとモードフイールド径は大きく
なり、収束する傾向が見られる。この傾向は第６
図に示す計算結果と一致している。第８図の屈折
率分布を用いて計算したフアイバＡおよびＢのモ
ードフイールド径の理論値は、それぞれ4.80μｍ
と5.05μｍである。積分範囲を3W₀とすると第７
図より実測値は理論値に比べて0.15μｍ〜0.2μｍ
大きいことがわかる。次にカメラ感度補正（γ補正）について説明す
る。前記γ係数を変化させたときの測定値との関
係を第９図に示す。ここでは、コア径10μｍ、比
屈折率差0.3％の単一モードフアイバを考え、γ
＝0.7のとき正しい値となるモデルを仮定した。
この図より、係数γの値が±0.1の変化に対して
測定結果は±0.5μｍ変化することがわかる。した
がつて、測定誤差を0.1μｍ以内とするためには、
係数γの測定精度を0.05以内に押さえる必要があ
る。受光された光強度のAD変換は８ビツトで行わ
れている。つまり、測定されるNFPは、０から
255のレベルに量子化されていることになる。第
１０図に量子化レベルとモードフイールド径との
関係を示す。ここで量子化レベルの値は、スポツ
トの中心の値を表すもので、その中心値で示して
いる。計算に用いた光フアイバのパラメーワはコ
ア径10μｍ、比屈折率差0.3％である。この図よ
り、積分範囲の増加とともにモードフイールド径
は大きくなりやがて収束することがわかる。ま
た、量子化レベルを大きくすると収束するモード
フイールド径の値も大きくなることがわかる。ま
た、そのときの積分範囲は、量子化レベルの増大
にしたがつて大きくなる。量子化レベルに対する
スポツトサイズの収束値および量子化による誤差
の関係を第１１図に示す。この図より量子化レベ
ルを1000にしても誤差は約１％であることがわか
る。したがつて、現状において量子化誤差を５％
以内に押さえるためには、量子化レベルを200以
上にする必要があることがわかる。上記で検討した測定誤差とモードフイールド径
の関係から最適測定条件を決定した一例を第２表
に示す。基線のレベル決定に関しては、第６図、
第７図からわかるように積分範囲を3W₀（3a）以
上に決めると積分が収束するので、基線のレベル
を3W₀〜4W₀のレベルの平均値で与える。この場
合に、測定誤差は最小に押さえられると考えられ
る。積分範囲の決定は次のようにした。すなわち
測定されるデータはAD変換されるため、量子化
誤差が生じる。そこで、量子化誤差を５％以内に
するためには、第１１図より量子化レベルを200
以上にする必要がある。さらに、第１０図より積
分範囲を1.7W₀と決定した。[Table] From this table, it can be seen that the γ value differs depending on the position. The variation in γ value depending on the position of several vidicon cameras was about 0.03. In this way, the γ coefficient of the vidicon camera is not 1, and differs depending on its position. Therefore, in order to accurately determine the light intensity distribution, it is necessary to measure the γ coefficient of the vidicon camera. Using the measurement system shown in FIG. 2, the line sensitivity distribution in a certain direction was measured by keeping the amount of light at the center of the spot constant and moving the position of the spot incident on the light receiving part of the vidicon camera. An example of measurement at this time is shown in FIG. The white circles are the measured values of the linear sensitivity distribution, and the black circles are the linear sensitivity correction values. Moreover, the broken line is a linear sensitivity correction value approximated by a quadratic function. This figure shows that this camera has low sensitivity in the center. Further, the linear sensitivity distribution was measured by changing the address in the X direction using different cameras, and the linear sensitivity correction distribution at that time is shown in FIG. From a to i in this diagram,
This is the linear sensitivity correction distribution when the X address increases by 10 addresses from 472 to 552. From this figure,
It can be seen that a slight difference in the X address causes a difference in the linear sensitivity distribution. Therefore, it is necessary to measure the linear sensitivity distribution in one direction, which is necessary for spot size measurement. Next, the integral range will be explained. From equation (1), it can be seen that the spot size changes depending on the integral range. Figure 6 shows a core diameter of 10 μm and a relative refractive index difference of 0.3%.
shows the relationship between the mode field diameter and the integral range of the fiber. It can be seen that as the integral range is increased, the mode field diameter becomes larger, and the integral of equation (1) almost converges at 3a (3W ₀ ). Next, FIG. 7 shows the measurement results of the mode field diameter when the integration range is changed. The effective cutoff wavelength and relative refractive index difference of fibers A and B used in the measurement are
1.2 μm, 0.31% and 1.17 μm, 0.30%, and their refractive index distributions are shown in FIG. From FIG. 7, it can be seen that as the integral range is increased, the mode field diameter becomes larger and tends to converge. This trend is the sixth
This agrees with the calculation results shown in the figure. The theoretical mode field diameters of fibers A and B, calculated using the refractive index distribution in Figure 8, are each 4.80 μm.
and 5.05μm. If the integral range is 3W ₀ , then the seventh
From the figure, the actual measured value is 0.15μm to 0.2μm compared to the theoretical value.
You can see that it's big. Next, camera sensitivity correction (γ correction) will be explained. FIG. 9 shows the relationship with measured values when the γ coefficient is changed. Here, we consider a single mode fiber with a core diameter of 10 μm and a relative refractive index difference of 0.3%, and γ
We assumed a model that gives the correct value when = 0.7.
From this figure, it can be seen that the measurement results change by ±0.5 μm when the value of the coefficient γ changes by ±0.1. Therefore, in order to keep the measurement error within 0.1μm,
It is necessary to keep the measurement accuracy of the coefficient γ within 0.05. AD conversion of the received light intensity is performed in 8 bits. In other words, the measured NFP ranges from 0 to
This means that it is quantized to 255 levels. FIG. 10 shows the relationship between the quantization level and the mode field diameter. Here, the value of the quantization level represents the value at the center of the spot, and is indicated by the center value. The parameters of the optical fiber used in the calculations were a core diameter of 10 μm and a relative refractive index difference of 0.3%. From this figure, it can be seen that as the integral range increases, the mode field diameter increases and eventually converges. It can also be seen that as the quantization level increases, the value of the converged mode field diameter also increases. Further, the integral range at that time becomes larger as the quantization level increases. FIG. 11 shows the relationship between the convergence value of the spot size and the error due to quantization with respect to the quantization level. From this figure, it can be seen that even if the quantization level is set to 1000, the error is about 1%. Therefore, currently the quantization error is 5%.
It can be seen that in order to keep it within this range, it is necessary to set the quantization level to 200 or higher. Table 2 shows an example of optimal measurement conditions determined from the relationship between the measurement error and the mode field diameter discussed above. Regarding the determination of the baseline level, see Figure 6,
As can be seen from FIG. 7, when the integration range is set to 3W ₀ (3a) or more, the integration converges, so the baseline level is given as the average value of the levels from 3W ₀ to 4W ₀ . In this case, it is believed that measurement errors can be kept to a minimum. The integration range was determined as follows. That is, since the measured data is AD converted, a quantization error occurs. Therefore, in order to keep the quantization error within 5%, the quantization level must be set to 200 as shown in Figure 11.
It is necessary to do more than that. Furthermore, the integral range was determined to be 1.7W ₀ from Fig. 10.

【表】一方、ビジコンカメラの非線形性に関しては、
線感度補正およびγ補正が必要であることがわか
つた。また、モードフイールド径の設定において
は、γ値の変化に対して大きく変化することがわ
かつた。したがつて、第９図よりスポツトサイズ
を0.1μｍ以内の精度で測定するためには、0.05以
内の測定精度でγの値を測定する必要がある。第２表の測定条件で４種類のビジコンカメラを
用いて光損失光フアイバのモードフイールド径を
測定した。試料フアイバ９本について測定した結果を第３
表に示す。このとき用いたフアイバ（試料記号Ｆ
〜Ｎ）に対して屈折率分布を測定し、その屈折率
分布を用いて、モードフイールド径の理論値を計
算した。その結果も合わせて第３表に示す。[Table] On the other hand, regarding the nonlinearity of the vidicon camera,
It was found that linear sensitivity correction and γ correction were necessary. Furthermore, it was found that the setting of the mode field diameter changes greatly with changes in the γ value. Therefore, from FIG. 9, in order to measure the spot size with an accuracy of within 0.1 μm, it is necessary to measure the value of γ with an accuracy of within 0.05. The mode field diameter of the optical loss optical fiber was measured using four types of vidicon cameras under the measurement conditions shown in Table 2. The results of measurements on nine sample fibers are shown in the third
Shown in the table. The fiber used at this time (sample symbol F
~N), and the theoretical value of the mode field diameter was calculated using the refractive index distribution. The results are also shown in Table 3.

〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の方法によれば、
ビジコンカメラを使用してモードフイールド径を
測定するので、測定装置は簡便であるとともに、
ビジコンカメラの特性のばらつき、あるいはビジ
コンカメラの受光面での特性分布の影響などを取
り除くことができ、常に一定の条件で均一な測定
を行うことができる効果がある。 As explained above, according to the method of the present invention,
Since the mode field diameter is measured using a vidicon camera, the measuring device is simple and
It is possible to eliminate variations in the characteristics of the vidicon camera or the influence of the characteristic distribution on the light receiving surface of the vidicon camera, and has the effect of making it possible to always perform uniform measurements under constant conditions.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明を実施する装置のブロツク構成
図。第２図はビジコンカメラの受光感度特性の測
定径を示す図。第３図はビジコンカメラの特性例
を示す図。第４図は線感度分布および線感度補正
分布の一例を示す図。第５図は異なるビジコンカ
メラによる線感度補正分布を示す図。第６図は積
分範囲とモードフイールド径測定結果の関係を示
す図。第７図はことなる被測定光フアイバについ
てモードフイールド径測定結果の関係を示す図。
第８図は被試験光フアイバの屈折率分布を示す
図。第９図はγ係数とモードフイールド径測定結
果の関係を示す図。第１０図は量子化レベルによ
るモードフイールド径測定結果の関係を示す図。
第１１図は量子化レベルによる測定誤差を示す
図。１……光源、２……光減衰器、３……接続具、
４……被測定光フアイバ、５……レンズ、６……
ビジコンカメラ、８……カメラ制御装置、９……
計算機、１０……モニタ、１２……光スイツチ、
１３……光パワーメータ。 FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for carrying out the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the measurement diameter of the light receiving sensitivity characteristics of the vidicon camera. FIG. 3 is a diagram showing an example of characteristics of a vidicon camera. FIG. 4 is a diagram showing an example of a linear sensitivity distribution and a linear sensitivity correction distribution. FIG. 5 is a diagram showing linear sensitivity correction distributions by different vidicon cameras. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the integral range and the mode field diameter measurement results. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between mode field diameter measurement results for different optical fibers to be measured.
FIG. 8 is a diagram showing the refractive index distribution of the optical fiber under test. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the γ coefficient and the mode field diameter measurement results. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between mode field diameter measurement results depending on the quantization level.
FIG. 11 is a diagram showing measurement errors due to quantization levels. 1... Light source, 2... Optical attenuator, 3... Connection tool,
4... Optical fiber to be measured, 5... Lens, 6...
Vidicon camera, 8...Camera control device, 9...
Computer, 10...Monitor, 12...Light switch,
13...Optical power meter.

Claims

[Claims] 1. Measurement light using a laser beam having a wavelength longer than the cutoff wavelength of the single mode optical fiber is incident from one end of the optical fiber to be measured, and the measurement light is applied to the other end surface of the optical fiber to be measured. In the method of measuring the mode field diameter of the measurement light by magnifying the appearing image with a lens and capturing it on a vidicon camera, the light receiving surface of the vidicon camera is irradiated with a uniform light source, and the X and Y light receiving surfaces of the vidicon camera are Coordinate point of the surface, V
When is the electrical output, K is the surface sensitivity correction coefficient that expresses the relationship between the input light amount and the electrical output, and γ is the photoelectric conversion coefficient, P (X, Y) = K (X, Y) V (X, Y) ^{1 /} 〓 Using the formula, calculate the surface sensitivity correction coefficient K (X, Y) at the coordinate point (X, Y) of the light receiving surface of the above vidicon camera.
and the photoelectric conversion coefficient γ are obtained for each coordinate point (X, Y), and the values of the surface sensitivity correction coefficient K (X, Y) and the photoelectric conversion coefficient γ at each coordinate point are stored in the memory of the computer, and the The measurement value by the vidicon camera is read by scanning, and the error correction and linear sensitivity correction are performed using the surface sensitivity correction coefficient K (X, Y) and the photoelectric conversion coefficient γ stored in the memory, and the mode field radius is set as W ₀ Then, the integration range (0 to R) is set to 1.7W ₀ , the quantization level is set to 200 or more, and the baseline level is defined as the average value of the levels from 3W ₀ to 4W ₀ , and 2W ₀ = 2 [2∫ ^R ₀ p (r)r ³ dr／∫
^R ₀ p(r)rdr] ^1/2 r: Distance in the radial direction from the center of the optical fiber p(r): The mode field diameter is calculated according to the definition formula of the power mode field diameter at distance r. How to measure mode field diameter.