JPH05273080A - コア拡大光ファイバのコア傾き測定方法 - Google Patents
コア拡大光ファイバのコア傾き測定方法Info
- Publication number
- JPH05273080A JPH05273080A JP7165392A JP7165392A JPH05273080A JP H05273080 A JPH05273080 A JP H05273080A JP 7165392 A JP7165392 A JP 7165392A JP 7165392 A JP7165392 A JP 7165392A JP H05273080 A JPH05273080 A JP H05273080A
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- JP
- Japan
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- core
- optical fiber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバのコアを部分的に加熱してテーパ
状に拡大したコア拡大光ファイバのコアの傾きを非破壊
で測定する方法を提供する。 【構成】 光ファイバの加熱時間と、加熱によってカッ
トオフ波長以下の波長において損失が発生する損失発生
領域との第１の関係を得る。これとは別に光ファイバの
加熱時間とコア傾きとの第２の関係を得る。上記第１の
関係と第２の関係に基づいて損失発生領域とコア傾きと
の関係を予め求めておく。コア拡大光ファイバの作製段
階で、この光ファイバの損失発生領域を測定し、上記工
程で得られた損失発生領域とコア傾きとの関係からこの
コア拡大光ファイバのコア傾きを求める。
状に拡大したコア拡大光ファイバのコアの傾きを非破壊
で測定する方法を提供する。 【構成】 光ファイバの加熱時間と、加熱によってカッ
トオフ波長以下の波長において損失が発生する損失発生
領域との第１の関係を得る。これとは別に光ファイバの
加熱時間とコア傾きとの第２の関係を得る。上記第１の
関係と第２の関係に基づいて損失発生領域とコア傾きと
の関係を予め求めておく。コア拡大光ファイバの作製段
階で、この光ファイバの損失発生領域を測定し、上記工
程で得られた損失発生領域とコア傾きとの関係からこの
コア拡大光ファイバのコア傾きを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＴＥＣファイバ（ＴＥ
Ｃ：Thermally-diffused Expanded Core）の定量的な作
製のために、ＴＥＣファイバの長手方向のコア傾きを非
破壊で測定する方法に関するものである。
Ｃ：Thermally-diffused Expanded Core）の定量的な作
製のために、ＴＥＣファイバの長手方向のコア傾きを非
破壊で測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた通信用光ケーブルの
伝送において、光ファイバの接続点での損失を低減化す
ることは重要な課題である。特にシングルモードファイ
バの場合には、わずかな軸ずれで大きな接続損失を生じ
るため、低損失接続技術が望まれている。そして接続損
失を低減化する技術として、ＴＥＣファイバ［S.Kawaka
mi et. al.,"A method to realize fiber-embeded opti
cal devices", OEC'89 172-173, (1988).］が期待され
ている。
伝送において、光ファイバの接続点での損失を低減化す
ることは重要な課題である。特にシングルモードファイ
バの場合には、わずかな軸ずれで大きな接続損失を生じ
るため、低損失接続技術が望まれている。そして接続損
失を低減化する技術として、ＴＥＣファイバ［S.Kawaka
mi et. al.,"A method to realize fiber-embeded opti
cal devices", OEC'89 172-173, (1988).］が期待され
ている。
【０００３】ＴＥＣファイバは、光ファイバを部分的に
加熱し、光ファイバ中のコア部のＧｅドーパントを拡散
させることによって、光が導波される領域を表すＭＦＤ
（Mode Field Diameter）を拡大したコア拡大光ファイ
バである。図１（Ａ）にＴＥＣファイバの例の模式断面
図を示す。図中符号１は通常のコア部、２はコア拡大
部、３は最大コア拡大部分、θはコア傾きをそれぞれ示
す。このようなファイバを図（Ｂ）に示すように最大コ
ア拡大部分３にて切断し、この切断面が接続面となるよ
うに接続部分に適用することで、シングルモードファイ
バの接続損失の主要因である軸ずれによる損失を低減出
来ることが、理論的にも実験的にも確認されている。
加熱し、光ファイバ中のコア部のＧｅドーパントを拡散
させることによって、光が導波される領域を表すＭＦＤ
（Mode Field Diameter）を拡大したコア拡大光ファイ
バである。図１（Ａ）にＴＥＣファイバの例の模式断面
図を示す。図中符号１は通常のコア部、２はコア拡大
部、３は最大コア拡大部分、θはコア傾きをそれぞれ示
す。このようなファイバを図（Ｂ）に示すように最大コ
ア拡大部分３にて切断し、この切断面が接続面となるよ
うに接続部分に適用することで、シングルモードファイ
バの接続損失の主要因である軸ずれによる損失を低減出
来ることが、理論的にも実験的にも確認されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなＴＥＣファ
イバのコア傾きθを測定する方法としては、従来より、
加熱後の光ファイバを切断し、その断面内のＧｅ濃度を
ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）分析によ
り測定する方法や当該断面の屈折率分布を測定する方法
が用いられていた。しかしながら上記の測定方法では、
光ファイバを切断する前にコアの拡大変化を見積ること
は不可能であり、加えて切断後の光ファイバをさらに加
熱および加工することは不可能である。一方、現在ＴＥ
Ｃファイバの作製は電気炉やガスバーナを用いて行われ
ているが、このような方法でＴＥＣファイバを作製する
場合、加熱温度を精度良く測定、制御、維持することが
難しいため、時間や温度の加熱条件だけからコア変化率
を定量化することは困難である。従って、ＴＥＣファイ
バ作製時に、途中のＴＥＣファイバの状態を監視、測定
する方法が求められていた。本発明は前記事情に鑑みて
なされたもので、加熱の途中の段階でのＴＥＣファイバ
のコア傾きを非破壊で測定できる方法を提供するもので
ある。
イバのコア傾きθを測定する方法としては、従来より、
加熱後の光ファイバを切断し、その断面内のＧｅ濃度を
ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）分析によ
り測定する方法や当該断面の屈折率分布を測定する方法
が用いられていた。しかしながら上記の測定方法では、
光ファイバを切断する前にコアの拡大変化を見積ること
は不可能であり、加えて切断後の光ファイバをさらに加
熱および加工することは不可能である。一方、現在ＴＥ
Ｃファイバの作製は電気炉やガスバーナを用いて行われ
ているが、このような方法でＴＥＣファイバを作製する
場合、加熱温度を精度良く測定、制御、維持することが
難しいため、時間や温度の加熱条件だけからコア変化率
を定量化することは困難である。従って、ＴＥＣファイ
バ作製時に、途中のＴＥＣファイバの状態を監視、測定
する方法が求められていた。本発明は前記事情に鑑みて
なされたもので、加熱の途中の段階でのＴＥＣファイバ
のコア傾きを非破壊で測定できる方法を提供するもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のコア拡大光ファ
イバのコア傾き測定方法は、光ファイバの加熱時間と、
加熱によってカットオフ波長以下の波長において損失が
発生する損失発生領域との第１の関係を得、これとは別
に光ファイバの加熱時間とコア傾きとの第２の関係を
得、上記第１の関係と第２の関係に基づいて損失発生領
域とコア傾きとの関係を予め求めておく工程と、コア拡
大光ファイバの損失発生領域を測定し、上記工程で得ら
れた損失発生領域とコア傾きとの関係から該コア拡大光
ファイバのコア傾きを得る工程とを有することを前記課
題の解決手段とした。
イバのコア傾き測定方法は、光ファイバの加熱時間と、
加熱によってカットオフ波長以下の波長において損失が
発生する損失発生領域との第１の関係を得、これとは別
に光ファイバの加熱時間とコア傾きとの第２の関係を
得、上記第１の関係と第２の関係に基づいて損失発生領
域とコア傾きとの関係を予め求めておく工程と、コア拡
大光ファイバの損失発生領域を測定し、上記工程で得ら
れた損失発生領域とコア傾きとの関係から該コア拡大光
ファイバのコア傾きを得る工程とを有することを前記課
題の解決手段とした。
【０００６】
【作用】本発明の方法は、各波長におけるＴＥＣファイ
バの損失特性を測定することによって、当該ＴＥＣファ
イバのコア傾きを求めるものである。さらには、ファイ
バの長手方向の加熱部分（テーパ長；図１（Ａ）中Ｌで
示す）は各種の加熱手段毎に、既知の方法で測定するこ
とが可能であるので、テーパ長とコア傾きより最大コア
拡大率を得ることができる。
バの損失特性を測定することによって、当該ＴＥＣファ
イバのコア傾きを求めるものである。さらには、ファイ
バの長手方向の加熱部分（テーパ長；図１（Ａ）中Ｌで
示す）は各種の加熱手段毎に、既知の方法で測定するこ
とが可能であるので、テーパ長とコア傾きより最大コア
拡大率を得ることができる。
【０００７】以下、本発明を詳しく説明する。ＴＥＣフ
ァイバ作製の前段階として、加熱されたファイバの損失
発生領域とコア傾きの関係を図２に示すような手順によ
り予め求めておく。すなわち、被加熱光ファイバの光の
入射端と出射端を波長可変の光源とパワメータに固定し
たまま、加熱前の光ファイバの広範囲の波長における損
失特性を測定し（第一の工程）、次ぎにこの光ファイ
バを加熱した後、得られたＴＥＣファイバの損失特性を
同様にして測定する（第二の工程）。この後、上記第
一と第二の工程の特性の差を求め、さらに通信用使用波
長ではなくかつ損失が顕著に現れるカットオフ波長以下
の波長における損失発生領域を求める。この損失発生領
域は、適宜に設定されるある損失値以上の損失が発生す
る波長の領域として求められる。次いで当該ＴＥＣファ
イバを半円柱状に研磨し、ＥＰＭＡでファイバ中のＧｅ
ドーパントを分析することでコア傾きを測定する。さら
に加熱時間を変化させ、同様にして損失発生領域および
コア傾きを測定し、得られた結果よりＴＥＣファイバの
損失発生領域とコア傾きの一対一の関係を得る。
ァイバ作製の前段階として、加熱されたファイバの損失
発生領域とコア傾きの関係を図２に示すような手順によ
り予め求めておく。すなわち、被加熱光ファイバの光の
入射端と出射端を波長可変の光源とパワメータに固定し
たまま、加熱前の光ファイバの広範囲の波長における損
失特性を測定し（第一の工程）、次ぎにこの光ファイ
バを加熱した後、得られたＴＥＣファイバの損失特性を
同様にして測定する（第二の工程）。この後、上記第
一と第二の工程の特性の差を求め、さらに通信用使用波
長ではなくかつ損失が顕著に現れるカットオフ波長以下
の波長における損失発生領域を求める。この損失発生領
域は、適宜に設定されるある損失値以上の損失が発生す
る波長の領域として求められる。次いで当該ＴＥＣファ
イバを半円柱状に研磨し、ＥＰＭＡでファイバ中のＧｅ
ドーパントを分析することでコア傾きを測定する。さら
に加熱時間を変化させ、同様にして損失発生領域および
コア傾きを測定し、得られた結果よりＴＥＣファイバの
損失発生領域とコア傾きの一対一の関係を得る。
【０００８】このような前段階の後、ＴＥＣファイバ作
製過程では、図３に示すようにまずＧｅドープシングル
モード光ファイバの光の入射端と出射端を固定した状態
で、加熱前の光ファイバの広範囲の波長に対する損失特
性を測定する第一の工程’と加熱後の光ファイバ（Ｔ
ＥＣファイバ）の広範囲の波長に対する損失特性を測定
する第二の工程’とを行った後、これら第一と第二の
工程の特性の差を求める。そして、加熱部の光ファイバ
のカットオフ波長以下の損失波長特性を観察し、前段階
で設定されたある損失値以上の損失が発生する損失発生
領域を求める。そして、前段階で得られたコア傾きと損
失発生領域の一対一の関係より、このＴＥＣファイバの
コア傾きを得ることができる。
製過程では、図３に示すようにまずＧｅドープシングル
モード光ファイバの光の入射端と出射端を固定した状態
で、加熱前の光ファイバの広範囲の波長に対する損失特
性を測定する第一の工程’と加熱後の光ファイバ（Ｔ
ＥＣファイバ）の広範囲の波長に対する損失特性を測定
する第二の工程’とを行った後、これら第一と第二の
工程の特性の差を求める。そして、加熱部の光ファイバ
のカットオフ波長以下の損失波長特性を観察し、前段階
で設定されたある損失値以上の損失が発生する損失発生
領域を求める。そして、前段階で得られたコア傾きと損
失発生領域の一対一の関係より、このＴＥＣファイバの
コア傾きを得ることができる。
【０００９】
【実施例】本発明の方法の実施例を図４〜７に従って説
明する。ここで用いたＴＥＣファイバはモードフィール
ド径９．６μｍ、比屈折率差０．３％の１．３μｍシン
グルモード光ファイバを加熱したものであるが、それ以
外のＧｅドープシングルモードファイバでも同様の結果
を確認した。図４は、ＴＥＣファイバの加熱時間毎の損
失波長特性の実験結果を示したグラフものである。この
特性の特徴は光ファイバの曲げ損失と類似しており、そ
の損失要因としては通信用使用波長ではなくかつ損失が
顕著に現れる２次モードの漏洩損失と考えられる。当該
損失はカットオフ波長以下での領域で発生する。図中符
号ｄは当該損失の発生領域であり、ここでは例として
０．２ｄＢ以上の損失が発生する領域をｄとして示して
いる。加熱時間を長くすることで、領域ｄが広くなるこ
とが分かる。図４の結果を基に加熱時間と上記２次モー
ド漏洩損失発生領域（ｄ）の関係を図５に示す。ＴＥＣ
ファイバの場合、加熱時間を増加させて、コア拡大率を
大きくすることで、損失発生領域は大きくなる特徴が認
められる。
明する。ここで用いたＴＥＣファイバはモードフィール
ド径９．６μｍ、比屈折率差０．３％の１．３μｍシン
グルモード光ファイバを加熱したものであるが、それ以
外のＧｅドープシングルモードファイバでも同様の結果
を確認した。図４は、ＴＥＣファイバの加熱時間毎の損
失波長特性の実験結果を示したグラフものである。この
特性の特徴は光ファイバの曲げ損失と類似しており、そ
の損失要因としては通信用使用波長ではなくかつ損失が
顕著に現れる２次モードの漏洩損失と考えられる。当該
損失はカットオフ波長以下での領域で発生する。図中符
号ｄは当該損失の発生領域であり、ここでは例として
０．２ｄＢ以上の損失が発生する領域をｄとして示して
いる。加熱時間を長くすることで、領域ｄが広くなるこ
とが分かる。図４の結果を基に加熱時間と上記２次モー
ド漏洩損失発生領域（ｄ）の関係を図５に示す。ＴＥＣ
ファイバの場合、加熱時間を増加させて、コア拡大率を
大きくすることで、損失発生領域は大きくなる特徴が認
められる。
【００１０】図６に、ＥＰＭＡにより求めた加熱時間と
ＴＥＣファイバのテーパ部のコア傾きの関係を示す。加
熱時間が増大することで、コアの傾きが大きくなり、テ
ーパ部の変化が急激になるのが分かる。このコアとクラ
ッドの境界部分の変化が、２次モードの漏洩損失の原因
である。
ＴＥＣファイバのテーパ部のコア傾きの関係を示す。加
熱時間が増大することで、コアの傾きが大きくなり、テ
ーパ部の変化が急激になるのが分かる。このコアとクラ
ッドの境界部分の変化が、２次モードの漏洩損失の原因
である。
【００１１】加熱時間と２次モードの漏洩損失発生領域
の関係（図５）と加熱時間とＴＥＣファイバのテーパ部
のコア傾きの関係（図６）を基に、２次モードの漏洩損
失発生領域とＴＥＣファイバのテーパ部のコア傾きの関
係を図７に示す。本図より、当該損失発生領域とコア傾
きが一対一に対応していることが明らかである。したが
って、被測定ファイバの損失発生領域を測定することに
よって、そのファイバのコア傾きを得ることができる。
の関係（図５）と加熱時間とＴＥＣファイバのテーパ部
のコア傾きの関係（図６）を基に、２次モードの漏洩損
失発生領域とＴＥＣファイバのテーパ部のコア傾きの関
係を図７に示す。本図より、当該損失発生領域とコア傾
きが一対一に対応していることが明らかである。したが
って、被測定ファイバの損失発生領域を測定することに
よって、そのファイバのコア傾きを得ることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、光ファイバの接続点での損失を低減化しうるＴＥ
Ｃファイバの作製において、被加熱光ファイバの損失波
長特性を測定し、２次モードの損失発生領域を監視する
ことで、当該ＴＥＣファイバのコア傾きを測定すること
ができる。よって、コア拡大率を非破壊で監視、測定す
ることが可能となりコア拡大光ファイバを定量的に作製
することができる。
れば、光ファイバの接続点での損失を低減化しうるＴＥ
Ｃファイバの作製において、被加熱光ファイバの損失波
長特性を測定し、２次モードの損失発生領域を監視する
ことで、当該ＴＥＣファイバのコア傾きを測定すること
ができる。よって、コア拡大率を非破壊で監視、測定す
ることが可能となりコア拡大光ファイバを定量的に作製
することができる。
【図１】ＴＥＣファイバの例を示すもので（Ａ）は模式
断面図、（Ｂ）は使用時の状態を示す斜視図である。
断面図、（Ｂ）は使用時の状態を示す斜視図である。
【図２】ＴＥＣファイバのコア傾き測定の前段階の処理
の流れ図である。
の流れ図である。
【図３】ＴＥＣファイバ作製段階のコア傾き測定の流れ
図である。
図である。
【図４】ＴＥＣファイバの加熱時間を変化させた時の波
長に対する透過損失の関係を示すグラフである。
長に対する透過損失の関係を示すグラフである。
【図５】ＴＥＣファイバの加熱時間に対する２次モード
の漏洩損失発生領域の関係を示すグラフである。
の漏洩損失発生領域の関係を示すグラフである。
【図６】加熱時間とＴＥＣファイバのコア傾きとの関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図７】ＴＥＣファイバの２次モードの漏洩損失発生領
域とＴＥＣファイバのコア傾きとの関係を示すグラフで
ある。
域とＴＥＣファイバのコア傾きとの関係を示すグラフで
ある。
１ ＴＥＣファイバの通常のコア部 ２ ＴＥＣファイバのコア拡大部 θ ＴＥＣファイバのコア傾き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 毅 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 光ファイバのコアを部分的に加熱してテ
ーパ状に拡大したコア拡大光ファイバのコアの傾きを測
定する方法であって、 光ファイバの加熱時間と、加熱によってカットオフ波長
以下の波長において損失が発生する損失発生領域との第
１の関係を得、これとは別に光ファイバの加熱時間とコ
ア傾きとの第２の関係を得、上記第１の関係と第２の関
係に基づいて損失発生領域とコア傾きとの関係を予め求
めておく工程と、 コア拡大光ファイバの損失発生領域を測定し、上記工程
で得られた損失発生領域とコア傾きとの関係から該コア
拡大光ファイバのコア傾きを得る工程とを有することを
特徴とするコア拡大光ファイバのコア傾き測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165392A JPH05273080A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | コア拡大光ファイバのコア傾き測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165392A JPH05273080A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | コア拡大光ファイバのコア傾き測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273080A true JPH05273080A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13466787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7165392A Pending JPH05273080A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | コア拡大光ファイバのコア傾き測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05273080A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009014681A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 光ファイバの活線検出装置及び光成端箱 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7165392A patent/JPH05273080A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009014681A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 光ファイバの活線検出装置及び光成端箱 |
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