JPH0495847A - 光フアイバ母材の屈折率分布測定方法 - Google Patents

光フアイバ母材の屈折率分布測定方法

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JPH0495847A
JPH0495847A JP21297390A JP21297390A JPH0495847A JP H0495847 A JPH0495847 A JP H0495847A JP 21297390 A JP21297390 A JP 21297390A JP 21297390 A JP21297390 A JP 21297390A JP H0495847 A JPH0495847 A JP H0495847A
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真一 中山
Tomio Azebiru
富夫 畔蒜
Akira Wada
朗 和田
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Fujikura Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G01N21/412Index profiling of optical fibres

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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】 [産業上の利用分野] この発明は、光ファイバ母材の屈折率分布の測定方法に
関するものである。
[従来の技術] 第4図のように、マツチングオイル中に浸した光ファイ
バ母材12に、y軸上のyの位111Aにおいて、光軸
14に平行な光16を、X軸に対して垂直に入射する。
光16は、屈折角φで曲がり、レンズ18を通り、その
焦点面に設けた位置検出器2oのB点く光軸14からの
距離y’)に入る。
このyoから、計算により、屈折角φが求められる。
光16の入射位置A(光軸14がらの距離y)を、少し
ずつ変化させ、それに対応するBの位置y′を求めてゆ
くと、第5図(a)のような、屈折角分布が得られる。
このような屈折角分布が得られると、計算により、同図
(b)のような屈折率分布が得られる。
22は上記の計算を行う電算機である。
[発明が解決しようとする課題] (1)上記の従来法においては、スキャニングピッチと
して数十p諷、スキャニング移動誤差として数%の精度
が要求される。
またスキャニングのために時間がかがり、高速な測定が
実現できなかった。
(2)母材中に屈折率の揺らぎがあると、出射光に高次
の回折パターンが発生し、正確に0次回指光を捕らえる
ことが難しがった。
[m題を解決するための手段] (1)第1図のように光ファイバ母材30の側方から、
y軸に対して傾斜する光ラインビーム40を、xy面に
対して垂直に入射し、その出射光を2次元のイメージセ
ンサ46で取り込み、(2)画像処理して、第2図およ
び第3図(a)のような斜交座標系における屈折角分布
を得、(3)それをさらに数値積分して、最経的に第3
図(C)のような屈折率分布を得る。
以下、これをより詳しく説明する。
マツチングオイル中に浸した光ファイバ母材30の側方
から、光ラインビーム40を入射する。
42は光源である。
光ラインビーム40は、光ファイバ母材30に対して、 ■xy面に垂直に、 ■y軸に角αだけ傾斜して、 入射する。
光ファイバ母材30からの出射光を、レンズ44の結像
面に設置した2次元のイメージセンサ46 (CODカ
メラなど)で取り込む。
イメージセンサ46の出力を、画像処理装置48で、下
記のように解析して、屈折率分布を求める。50はモニ
タである。
[作用] 光ラインビーム40を微小な光スポットの集まりだと考
えれば、光ファイバ母材30に入射した光ラインビーム
40の微小点は、通過する母材30内部の屈折率に応じ
て、母材の半径方向に屈折して出射する。
出射する上記の各微小点は、画像処理装置48により、
イメージセンサ46のy軸に対してαだけ傾斜する線上
における光軸41からの距離の異なる点として、第2図
にC,D、  −−−−、Jで示す曲線52のようなパ
ターンとなり、捕らえられる。
なお、αは、上記のとおり、同図左に示すように、光ラ
インビーム40のy軸に対する傾斜角である。
上記曲線52のうち、 ・CDとHJがマツチングオイル36の部分。
・DEとGHがクラッド32、 ・EFGがコア34の部分で、 ・Fが中心軸に当たる。
以上のようにして、斜交座標軸上での、光ファイバ母材
の屈折角分布が得られる。
高次回折光の画像は、EFGのコアの部分に現れるが、
それは、同図の右上に拡大して示したように、不連続な
(ブツブツに切れた)曲線56として現れる。
これに対して、0次回指光の画像は、連続した曲線52
で現れ、高次回折光とは、画面上でハツキリと区別でき
る。
したがって、画像処理によって、連続する曲線だけを選
択すれば、0次光のパターンのみを捕らえることができ
る。
第3図(a)の曲線52は、第2図の曲線52と同じも
のである(ただし0次光だけのもの)。
これの角度を補正して、直交座標に変換したのが(b)
の曲線52′である。
このように、屈折角分布が得られると、後は従来同様に
、簡単な数値積分を行うことで、同図(C)のような屈
折率分布を求めることができる。
なお、(b)のような屈折角分布が得られるのは、光ラ
インビーム40をy軸に対して傾斜して光ファイバ母材
30に入射して、まず(a)のような斜交座標系の屈折
角分布を得たためである。
もし、光ラインビーム40をy軸と平行(y軸と直角)
に入射したとすると、出射光は径方向、つまりy軸方向
に屈折するため、出射光の画像は、y軸上に重なり合っ
て直線状になり、屈折角分布は得られない。
[発明の効果] (1)光ファイバ母材の側方から、y軸に対して傾斜す
る光ラインビームを、xy面に対して垂直に入射するの
で、上記のように、斜交座標軸上の屈折角分布が得られ
、それから屈折率分布を得ることができる。
したがって、従来のような測定系のスキャニングは不要
になる。また機械的な動作もなくなる。
(2)上記のように、高次回折光の画像は不連続な曲線
として現れ、0回折次先の画像と容易に区別できるので
、高次回折光の影響を受けずに測定できる。
(3)以上のことから、高精度かつ高速な屈折率分布測
定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図はこの発明の実施例にかかるもので、第1図
は測定系の概略説明図、 第2図は斜交座標上に得られる屈折角分布の説明図、 第3図は、傾斜する屈折角分布(a)を角度補正して直
角座標上に変換しくb)、それから屈折率分布(C)を
得る画像処理の説明図、 第4図は従来技術の説明図、 第5図は屈折角分布(a)から屈折率分布(b)を得る
計算処理の説明図。 34: 36: 40: 41: 42: 44: 46: 48: 50: 52: 54= 56: コア マツチングオイル 光ラインビーム 光軸 光ラインビーム 光源 イメージセンサ 画像処理装置 モニタ 曲線 横軸 高次回折光のm*

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光ファイバ母材の側方から、y軸に対して傾斜する光ラ
    インビームを、xy面に対して垂直に入射し、その出射
    光を2次元のイメージセンサで取り込み、画像処理して
    斜交座標系における屈折角分布を得、それをさらに数値
    積分して屈折率分布を得る、光ファイバ母材の屈折率分
    布測定方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0994341A1 (en) * 1998-10-12 2000-04-19 Issei Sasaki Method of measuring distribution of internal refractive index for optical fibre preform and measuring device
KR100343813B1 (ko) * 2000-09-21 2002-07-20 광주과학기술원 광섬유나 광도파로 표면의 굴절률구조 측정장치 및 방법
JP2006284495A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Swcc Showa Device Technology Co Ltd 透明体の屈折率分布測定方法及び測定装置

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