JPH06129838A - 傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用する装置 - Google Patents
傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用する装置Info
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- JPH06129838A JPH06129838A JP28175892A JP28175892A JPH06129838A JP H06129838 A JPH06129838 A JP H06129838A JP 28175892 A JP28175892 A JP 28175892A JP 28175892 A JP28175892 A JP 28175892A JP H06129838 A JPH06129838 A JP H06129838A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの
測定方法及び測定用装置に関し、測定の容易化及び高精
度化を目的とする。 【構成】その第１端部に傾斜端２Ａを有する光ファイバ
２の角度パラメータの測定方法であって、光ファイバ２
の第２端部から測定光を入射させ、第１端部から出射し
た測定光を反射面１４Ａで反射させて反射測定光を第１
端部から光ファイバ２に入射させ、第２端部から出射し
た反射測定光の強度を検出し、その強度変化を用いて光
ファイバ２の角度パラメータを得るものである。
測定方法及び測定用装置に関し、測定の容易化及び高精
度化を目的とする。 【構成】その第１端部に傾斜端２Ａを有する光ファイバ
２の角度パラメータの測定方法であって、光ファイバ２
の第２端部から測定光を入射させ、第１端部から出射し
た測定光を反射面１４Ａで反射させて反射測定光を第１
端部から光ファイバ２に入射させ、第２端部から出射し
た反射測定光の強度を検出し、その強度変化を用いて光
ファイバ２の角度パラメータを得るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は傾斜端を有する光ファイ
バの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用
する装置に関する。
バの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用
する装置に関する。
【０００２】光ファイバ通信の分野においては、傾斜端
を有する光ファイバ（以下「ＳＥＦ」と言うことがあ
る。）がしばしば用いられる。例えば、パッケージの薄
型化を図るために、ＳＥＦの伝搬光をその傾斜端で全反
射させ、ＳＥＦの円柱表面から側方に取り出して受光器
に入射させるように構成された光受信機が知られてい
る。
を有する光ファイバ（以下「ＳＥＦ」と言うことがあ
る。）がしばしば用いられる。例えば、パッケージの薄
型化を図るために、ＳＥＦの伝搬光をその傾斜端で全反
射させ、ＳＥＦの円柱表面から側方に取り出して受光器
に入射させるように構成された光受信機が知られてい
る。
【０００３】また、光ファイバ同士をコネクタ接続する
場合に、ファイバ端面での反射光の発生による悪影響を
排除するために、ＳＥＦの傾斜端同士を突き合わせるよ
うに構成された光コネクタが知られている。
場合に、ファイバ端面での反射光の発生による悪影響を
排除するために、ＳＥＦの傾斜端同士を突き合わせるよ
うに構成された光コネクタが知られている。
【０００４】しかし、光ファイバは微細なものであるか
ら、ＳＥＦの角度パラメータの測定は必ずしも容易では
ない。このため、ＳＥＦの角度パラメータの測定方法の
容易化等が要望されている。
ら、ＳＥＦの角度パラメータの測定は必ずしも容易では
ない。このため、ＳＥＦの角度パラメータの測定方法の
容易化等が要望されている。
【０００５】尚、この角度パラメータは、ＳＥＦの回転
方向に関する角度を含み、さらに、傾斜端の傾斜角度
（ＳＥＦの傾斜端近傍の部分の中心軸と傾斜端とがなす
角度）を含む。
方向に関する角度を含み、さらに、傾斜端の傾斜角度
（ＳＥＦの傾斜端近傍の部分の中心軸と傾斜端とがなす
角度）を含む。
【０００６】
【従来の技術】ＳＥＦの角度パラメータを測定する従来
の第１方法は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の可視レーザのレー
ザビームを用いる方法である。この方法では、ＳＥＦの
傾斜端にその外部からレーザビームを照射し、傾斜端か
らの反射光のビームスポットの位置をモニタすることに
より角度パラメータを求めるものである。
の第１方法は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の可視レーザのレー
ザビームを用いる方法である。この方法では、ＳＥＦの
傾斜端にその外部からレーザビームを照射し、傾斜端か
らの反射光のビームスポットの位置をモニタすることに
より角度パラメータを求めるものである。
【０００７】ＳＥＦの角度パラメータを測定する従来の
第２方法は、顕微鏡を用いる方法である。この方法で
は、顕微鏡を用いてＳＥＦの傾斜端近傍の部分を肉眼に
より観察することで、角度パラメータを求めている。
第２方法は、顕微鏡を用いる方法である。この方法で
は、顕微鏡を用いてＳＥＦの傾斜端近傍の部分を肉眼に
より観察することで、角度パラメータを求めている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の第１方法による
場合、レーザビームを照射させるべき傾斜端の楕円の径
が約１７０μｍと小さいので、測定が容易でないという
問題がある。
場合、レーザビームを照射させるべき傾斜端の楕円の径
が約１７０μｍと小さいので、測定が容易でないという
問題がある。
【０００９】従来の第２方法による場合、顕微鏡の焦点
深度等の関係から測定精度が低いという問題がある。よ
って、本発明の目的は、傾斜端を有する光ファイバの角
度パラメータに関して、実施が容易で且つ測定精度の高
い測定方法を提供することである。また、この方法の実
施に使用する測定用装置の提供もこの発明の目的であ
る。
深度等の関係から測定精度が低いという問題がある。よ
って、本発明の目的は、傾斜端を有する光ファイバの角
度パラメータに関して、実施が容易で且つ測定精度の高
い測定方法を提供することである。また、この方法の実
施に使用する測定用装置の提供もこの発明の目的であ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によると、その第
１端部に傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの
測定方法であって、上記光ファイバの第２端部から上記
光ファイバに測定光を入射させ、上記第１端部から出射
した上記測定光を反射面で反射させ、該反射面での反射
光である反射測定光を上記第１端部から上記光ファイバ
に入射させ、上記第２端部から出射した上記反射測定光
の強度を検出し、上記光ファイバと上記反射面の相対的
位置関係の変化に従って変化する上記反射測定光の強度
に基づき上記光ファイバの角度パラメータを得るように
した方法が提供される。
１端部に傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの
測定方法であって、上記光ファイバの第２端部から上記
光ファイバに測定光を入射させ、上記第１端部から出射
した上記測定光を反射面で反射させ、該反射面での反射
光である反射測定光を上記第１端部から上記光ファイバ
に入射させ、上記第２端部から出射した上記反射測定光
の強度を検出し、上記光ファイバと上記反射面の相対的
位置関係の変化に従って変化する上記反射測定光の強度
に基づき上記光ファイバの角度パラメータを得るように
した方法が提供される。
【００１１】また、本発明によると、その第１端部に傾
斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定用装置
であって、上記光ファイバの第２端部から上記光ファイ
バに測定光を入射させる測定光供給手段と、上記第１端
部から出射した上記測定光を反射させる反射面を有し、
該反射面での反射光である反射測定光を上記第１端部か
ら上記光ファイバに入射させる反射手段と、上記第２端
部から出射した上記反射測定光を受けその強度を検出す
る検出手段と、上記光ファイバ及び上記反射手段をそれ
らの相対的位置関係を調整可能に保持する保持手段とを
備えた装置が提供される。
斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定用装置
であって、上記光ファイバの第２端部から上記光ファイ
バに測定光を入射させる測定光供給手段と、上記第１端
部から出射した上記測定光を反射させる反射面を有し、
該反射面での反射光である反射測定光を上記第１端部か
ら上記光ファイバに入射させる反射手段と、上記第２端
部から出射した上記反射測定光を受けその強度を検出す
る検出手段と、上記光ファイバ及び上記反射手段をそれ
らの相対的位置関係を調整可能に保持する保持手段とを
備えた装置が提供される。
【００１２】
【作用】本発明方法による場合、ＳＥＦと上記反射面の
相対的位置関係が変化すると、これに伴って反射測定光
の強度が変化する。反射測定光の強度が最大になるの
は、測定光及び反射測定光のビーム主軸が反射面に対し
て垂直になるときである。従って、反射測定光の強度が
最大になるときのＳＥＦと上記反射面の相対的位置関係
を基準として、ＳＥＦの角度パラメータを容易に且つ正
確に求めることができる。
相対的位置関係が変化すると、これに伴って反射測定光
の強度が変化する。反射測定光の強度が最大になるの
は、測定光及び反射測定光のビーム主軸が反射面に対し
て垂直になるときである。従って、反射測定光の強度が
最大になるときのＳＥＦと上記反射面の相対的位置関係
を基準として、ＳＥＦの角度パラメータを容易に且つ正
確に求めることができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に沿って詳細
に説明する。図１は本発明方法を適用して製造すること
ができる光受信機の断面図である。光ファイバ２の第１
端部には傾斜端２Ａが形成され、光ファイバ２の第２端
部は図示しない光伝送路に接続される。例えば研磨によ
り形成される傾斜端２Ａは、光ファイバ２の第１端部近
傍の部分の中心軸と垂直な平面に対して傾斜している。
に説明する。図１は本発明方法を適用して製造すること
ができる光受信機の断面図である。光ファイバ２の第１
端部には傾斜端２Ａが形成され、光ファイバ２の第２端
部は図示しない光伝送路に接続される。例えば研磨によ
り形成される傾斜端２Ａは、光ファイバ２の第１端部近
傍の部分の中心軸と垂直な平面に対して傾斜している。
【００１４】光ファイバ２はフェルール４に挿入固定さ
れ、このフェルール４は、パッケージのハウジング６の
側壁に形成された開口６Ａを貫通する状態でハウジング
６に固定される。フェルール４は例えばセラミック製の
内筒とステンレス製の外筒とを有している。
れ、このフェルール４は、パッケージのハウジング６の
側壁に形成された開口６Ａを貫通する状態でハウジング
６に固定される。フェルール４は例えばセラミック製の
内筒とステンレス製の外筒とを有している。
【００１５】ハウジング６内には、フォトダイオード等
の受光素子８とプリアンプ用の集積回路１０とが収容さ
れており、これら受光素子８及び集積回路１０はボンデ
ィングワイヤ１２により接続される。
の受光素子８とプリアンプ用の集積回路１０とが収容さ
れており、これら受光素子８及び集積回路１０はボンデ
ィングワイヤ１２により接続される。
【００１６】光ファイバ２の伝搬光は、傾斜端２Ａで全
反射しさらに光ファイバ２の円柱表面を介してその第１
端部から出射する。出射光は受光素子８の受光部に入射
し、ここで電気信号に変換される。
反射しさらに光ファイバ２の円柱表面を介してその第１
端部から出射する。出射光は受光素子８の受光部に入射
し、ここで電気信号に変換される。
【００１７】図１に示されたような光受信機を製造する
場合、光ファイバ２の第１端部から出射した光が効率良
く受光素子８に供給されるような調整を行うために、通
常、光ファイバ２を予めフェルール４に挿入固定してお
く。
場合、光ファイバ２の第１端部から出射した光が効率良
く受光素子８に供給されるような調整を行うために、通
常、光ファイバ２を予めフェルール４に挿入固定してお
く。
【００１８】そして、この光ファイバ２が挿入固定され
たフェルール４をハウジング６の開口６Ａに挿入し、フ
ェルール４を光ファイバ２の中心軸を回転中心として回
転させる回転調整と、フェルール４を上記中心軸の方向
に移動させる移動調整とを行って、最大光結合効率が得
られる状態でフェルール４をハウジング６に例えばレー
ザ溶接により固定する。
たフェルール４をハウジング６の開口６Ａに挿入し、フ
ェルール４を光ファイバ２の中心軸を回転中心として回
転させる回転調整と、フェルール４を上記中心軸の方向
に移動させる移動調整とを行って、最大光結合効率が得
られる状態でフェルール４をハウジング６に例えばレー
ザ溶接により固定する。
【００１９】フェルール４の回転調整を不要にするため
には、光ファイバ２の傾斜端２Ａに対して予め定められ
た位置関係にある標識をフェルール４に付しておくこと
が有効である。
には、光ファイバ２の傾斜端２Ａに対して予め定められ
た位置関係にある標識をフェルール４に付しておくこと
が有効である。
【００２０】図２はフェルールに付する標識の説明図で
ある。以下、特にことわりがない限り、光ファイバ２は
湾曲していないものとする。図２において、符号ＡＸは
光ファイバ２の中心軸、符号Ｌは傾斜端２Ａと中心軸Ａ
Ｘの交点における傾斜端２Ａの法線、符号Ｓ１は傾斜端
２Ａの法線Ｌと中心軸ＡＸとを含む第１主面、符号Ｓ２
はフェルール４の表面上の特定点Ｐと光ファイバ２の中
心軸ＡＸとを含む第２主面をそれぞれ表している。
ある。以下、特にことわりがない限り、光ファイバ２は
湾曲していないものとする。図２において、符号ＡＸは
光ファイバ２の中心軸、符号Ｌは傾斜端２Ａと中心軸Ａ
Ｘの交点における傾斜端２Ａの法線、符号Ｓ１は傾斜端
２Ａの法線Ｌと中心軸ＡＸとを含む第１主面、符号Ｓ２
はフェルール４の表面上の特定点Ｐと光ファイバ２の中
心軸ＡＸとを含む第２主面をそれぞれ表している。
【００２１】特定点Ｐは、フェルール４表面の段差等の
特異点であるかもしれないし、フェルール４を保持する
ための手段が有する目盛等の特異点に対応するフェルー
ル４表面上の点であるかもしれない。
特異点であるかもしれないし、フェルール４を保持する
ための手段が有する目盛等の特異点に対応するフェルー
ル４表面上の点であるかもしれない。
【００２２】本発明方法の適用例の一つは、第１主面Ｓ
１と第２主面Ｓ２がなす角度（以下「相対回転角」とい
うことがある。）をＳＥＦの角度パラメータとして求め
るものである。
１と第２主面Ｓ２がなす角度（以下「相対回転角」とい
うことがある。）をＳＥＦの角度パラメータとして求め
るものである。
【００２３】相対回転角が求まれば、特定点Ｐを包含す
る標識Ｍ１をフェルール４に付しておき、この標識Ｍ１
と図１のハウジング６等に付された標識との位置関係が
予め定められた関係になるようにすることによって、フ
ェルール４の回転調整が不要になる。
る標識Ｍ１をフェルール４に付しておき、この標識Ｍ１
と図１のハウジング６等に付された標識との位置関係が
予め定められた関係になるようにすることによって、フ
ェルール４の回転調整が不要になる。
【００２４】また、相対回転角が零になるように標識Ｍ
２又はＭ３をフェルール４に付しておけば、標識合わせ
が容易である。標識Ｍ２はフェルール４の円柱表面上に
付され、標識Ｍ３はフェルール４の端面上に付されたも
のである。標識Ｍ２及びＭ３は、第１主面Ｓ１と光ファ
イバ２の円柱表面とが交わる母線ＭＬに対応する位置に
ある。
２又はＭ３をフェルール４に付しておけば、標識合わせ
が容易である。標識Ｍ２はフェルール４の円柱表面上に
付され、標識Ｍ３はフェルール４の端面上に付されたも
のである。標識Ｍ２及びＭ３は、第１主面Ｓ１と光ファ
イバ２の円柱表面とが交わる母線ＭＬに対応する位置に
ある。
【００２５】図３は本発明装置の基本構成を示す図であ
る。この装置は、第１端部に傾斜端２Ａを有する光ファ
イバ２の角度パラメータの測定用装置である。測定光供
給手段１２は、光ファイバ２の第２端部から光ファイバ
２に測定光を入射させる。
る。この装置は、第１端部に傾斜端２Ａを有する光ファ
イバ２の角度パラメータの測定用装置である。測定光供
給手段１２は、光ファイバ２の第２端部から光ファイバ
２に測定光を入射させる。
【００２６】反射手段１４は、光ファイバ２の第１端部
から出射した測定光を反射させる反射面１４Ａを有し、
反射面１４Ａでの反射光である反射測定光を光ファイバ
２の第１端部から光ファイバ２に入射させる。
から出射した測定光を反射させる反射面１４Ａを有し、
反射面１４Ａでの反射光である反射測定光を光ファイバ
２の第１端部から光ファイバ２に入射させる。
【００２７】検出手段１６は、光ファイバ２の第２端部
から出射した反射測定光を受けその強度を検出する。保
持手段１８は、光ファイバ２及び反射手段１４をそれら
の相対的位置関係を調整可能に保持する。
から出射した反射測定光を受けその強度を検出する。保
持手段１８は、光ファイバ２及び反射手段１４をそれら
の相対的位置関係を調整可能に保持する。
【００２８】測定すべき角度パラメータが光ファイバ２
の相対回転角である場合には、保持手段１８は、光ファ
イバ２をその中心軸を回転中心として回転させるファイ
バ回転手段１９を含む。
の相対回転角である場合には、保持手段１８は、光ファ
イバ２をその中心軸を回転中心として回転させるファイ
バ回転手段１９を含む。
【００２９】測定すべき角度パラメータが光ファイバ２
の傾斜端２Ａの傾斜角度である場合には、保持手段１８
は、光ファイバ２の第１端部から出射した測定光のビー
ム主軸と光ファイバ２の中心軸とを含む平面に垂直な軸
を回転中心として反射手段１４を回転させる反射面回転
手段２０を含む。
の傾斜端２Ａの傾斜角度である場合には、保持手段１８
は、光ファイバ２の第１端部から出射した測定光のビー
ム主軸と光ファイバ２の中心軸とを含む平面に垂直な軸
を回転中心として反射手段１４を回転させる反射面回転
手段２０を含む。
【００３０】測定すべき角度パラメータが相対回転角及
び傾斜端の傾斜角度である場合には、保持手段１８はフ
ァイバ回転手段１９及び反射面回転手段２０を含む。図
４は本発明装置の第１実施例を示す図である。図３の反
射手段１４に相当する反射板２２は、ハウジング２４の
内部に固定される。その第１端部に傾斜端２Ａを有する
光ファイバ２が挿入固定されたフェルール４は、ハウジ
ング２４の側壁に形成された開口２４Ａに挿入された状
態でファイバ回転器２６により保持される。
び傾斜端の傾斜角度である場合には、保持手段１８はフ
ァイバ回転手段１９及び反射面回転手段２０を含む。図
４は本発明装置の第１実施例を示す図である。図３の反
射手段１４に相当する反射板２２は、ハウジング２４の
内部に固定される。その第１端部に傾斜端２Ａを有する
光ファイバ２が挿入固定されたフェルール４は、ハウジ
ング２４の側壁に形成された開口２４Ａに挿入された状
態でファイバ回転器２６により保持される。
【００３１】ファイバ回転器２６は、ハウジング２４に
固定された固定部と、この固定部に対して回動可能に軸
支されフェルール４を保持する回動部とを有し、この回
動部には回転角度を測定するための目盛２８が付されて
いる。
固定された固定部と、この固定部に対して回動可能に軸
支されフェルール４を保持する回動部とを有し、この回
動部には回転角度を測定するための目盛２８が付されて
いる。
【００３２】光ファイバ２の第２端に接続された測定部
３０は、図３の測定光供給手段１２及び検出手段１６の
機能をなす。図示はしないが、光ファイバ２は、その第
１端部を除き被覆材で覆われていてもよい。
３０は、図３の測定光供給手段１２及び検出手段１６の
機能をなす。図示はしないが、光ファイバ２は、その第
１端部を除き被覆材で覆われていてもよい。
【００３３】図５は図４の測定部３０の構成例を示す図
である。光カプラ３２のポート３２Ａには測定光を出力
するレーザダイオード等の光源３４が接続され、ポート
３２Ｂには光パワーメータ３６が接続され、ポート３２
Ｃには図４の光ファイバ２の第２端が接続される。
である。光カプラ３２のポート３２Ａには測定光を出力
するレーザダイオード等の光源３４が接続され、ポート
３２Ｂには光パワーメータ３６が接続され、ポート３２
Ｃには図４の光ファイバ２の第２端が接続される。
【００３４】光カプラ３２は、ポート３２Ａに供給され
た光をポート３２Ｃから出力しポート３２Ｃに供給され
た光をポート３２Ｂから出力する。図６は光ファイバ２
の回転角度の読み取りの説明図である。図６（Ａ）は光
ファイバ２の傾斜端２Ａ近傍の部分及び反射板２２を側
方から見た様子を表しており、図６（Ｂ）はこれらを傾
斜端２Ａの正面側から見た様子を表している。
た光をポート３２Ｃから出力しポート３２Ｃに供給され
た光をポート３２Ｂから出力する。図６は光ファイバ２
の回転角度の読み取りの説明図である。図６（Ａ）は光
ファイバ２の傾斜端２Ａ近傍の部分及び反射板２２を側
方から見た様子を表しており、図６（Ｂ）はこれらを傾
斜端２Ａの正面側から見た様子を表している。
【００３５】この実施例では、光ファイバ２は図１の光
受信機の製造に用いられるので、光ファイバ２内を伝搬
してきた測定光を傾斜端２Ａで全反射させ、さらに光フ
ァイバ２の円柱表面を介して出射させている。
受信機の製造に用いられるので、光ファイバ２内を伝搬
してきた測定光を傾斜端２Ａで全反射させ、さらに光フ
ァイバ２の円柱表面を介して出射させている。
【００３６】この出射した測定光のビーム主軸が符号Ｍ
Ａ１で表されるように、反射板２２の反射面に対して垂
直である場合には、符号ＭＡ２で表される反射測定光の
ビーム主軸も反射板２２の反射面に対して垂直となり、
このときに光パワーメータ３６で測定される反射測定光
の強度は最大になる。
Ａ１で表されるように、反射板２２の反射面に対して垂
直である場合には、符号ＭＡ２で表される反射測定光の
ビーム主軸も反射板２２の反射面に対して垂直となり、
このときに光パワーメータ３６で測定される反射測定光
の強度は最大になる。
【００３７】光ファイバ２を回転させて、光ファイバ２
から出射する測定光のビーム主軸が符号ＭＡ１′で示さ
れるように反射板２２の反射面に対して垂直な状態から
ずれると、そのずれが増大するのに従って、光パワーメ
ータ３６で測定される反射測定光の強度は低下する。
から出射する測定光のビーム主軸が符号ＭＡ１′で示さ
れるように反射板２２の反射面に対して垂直な状態から
ずれると、そのずれが増大するのに従って、光パワーメ
ータ３６で測定される反射測定光の強度は低下する。
【００３８】従って、反射減衰量（測定された最大強度
の反射測定光に対する減衰）を測定しながら光ファイバ
２を回転させることによって、相対回転角或いは光ファ
イバ２の回転角度を容易且つ正確に測定することができ
る。
の反射測定光に対する減衰）を測定しながら光ファイバ
２を回転させることによって、相対回転角或いは光ファ
イバ２の回転角度を容易且つ正確に測定することができ
る。
【００３９】次に、光ファイバ２を回転するときの偏心
の許容範囲を明らかにするために、反射減衰量とファイ
バ回転角度の関係について詳細に解析する。図７は反射
減衰量とファイバ回転角度の関係を求めるのに用いたモ
デルの説明図である。反射減衰量を求めるのは、反射面
に対する鏡像位置に一対のＳＥＦを配置し、これらＳＥ
Ｆ間の光結合効率を求めることと等価になる。
の許容範囲を明らかにするために、反射減衰量とファイ
バ回転角度の関係について詳細に解析する。図７は反射
減衰量とファイバ回転角度の関係を求めるのに用いたモ
デルの説明図である。反射減衰量を求めるのは、反射面
に対する鏡像位置に一対のＳＥＦを配置し、これらＳＥ
Ｆ間の光結合効率を求めることと等価になる。
【００４０】以下の式及び図面で用いられている各記号
の意味は次の通りである。φは反射減衰量が最小になる
状態を基準としたときのＳＥＦの回転角度、ω1 はＳＥ
Ｆのモードフィールド半径、ωx 及びωy は反射面上の
直交座標系のそれぞれｘ軸及びｙ軸方向のビーム半径、
Ｒx 及びＲy はそれぞれｘ軸及びｙ軸方向のビーム曲率
半径、ｎf はＳＥＦのクラッドの屈折率、ｒf はＳＥＦ
の半径、ｇはＳＥＦと反射面間の距離である。
の意味は次の通りである。φは反射減衰量が最小になる
状態を基準としたときのＳＥＦの回転角度、ω1 はＳＥ
Ｆのモードフィールド半径、ωx 及びωy は反射面上の
直交座標系のそれぞれｘ軸及びｙ軸方向のビーム半径、
Ｒx 及びＲy はそれぞれｘ軸及びｙ軸方向のビーム曲率
半径、ｎf はＳＥＦのクラッドの屈折率、ｒf はＳＥＦ
の半径、ｇはＳＥＦと反射面間の距離である。
【００４１】このとき、反射減衰量Ｒは次式で与えられ
る。 Ｒ =exp[-k2 φ2/｛4/ωx 2+(kωx /Rx )2｝] ／ [｛1+(kωx 2/2Rx )2｝｛1+(kωy 2/2Ry )2｝]1/2 ここで、ｋ＝２π／λであり、λは測定光の波長であ
る。ωx 及びＲx は光線マトリックス成分Ａx ，Ｂx ，
Ｃx 及びＤx からそれぞれ次の２式で求めることができ
る。
る。 Ｒ =exp[-k2 φ2/｛4/ωx 2+(kωx /Rx )2｝] ／ [｛1+(kωx 2/2Rx )2｝｛1+(kωy 2/2Ry )2｝]1/2 ここで、ｋ＝２π／λであり、λは測定光の波長であ
る。ωx 及びＲx は光線マトリックス成分Ａx ，Ｂx ，
Ｃx 及びＤx からそれぞれ次の２式で求めることができ
る。
【００４２】 ωx =(ω1 2ＡX 2 + a2Ｂx 2)1/2 Ｒx =(ω1 2Ａx 2 + a2Ｂx 2) ／ (ω1 2Ａx Ｃx + ａ2 Ｂx Ｄx ) 各光線マトリックス成分は次の各式により与えられる。
【００４３】 Ａx = １-Ff ｇ Ｂx = rf /nf +g(1-Ff rf /nf ) Ｃx = -Ff Ｄx = 1-Ff rf /nf 尚、式中のａはａ＝λ／πω1 で与えられ、ＦF はＦf
＝（ｎf −１）／ｒfで与えられる。
＝（ｎf −１）／ｒfで与えられる。
【００４４】図８は反射減衰量とファイバ回転角度の関
係を示すグラフである。図中の曲線は外側から順にそれ
ぞれｇ＝９０μｍ，１００μｍ，１１０μｍのときのも
のである。計算では、ω1 ＝５μｍ，λ＝１．５５μ
ｍ，ｎf ＝１．４５，ｒf ＝６２．５μｍとした。
係を示すグラフである。図中の曲線は外側から順にそれ
ぞれｇ＝９０μｍ，１００μｍ，１１０μｍのときのも
のである。計算では、ω1 ＝５μｍ，λ＝１．５５μ
ｍ，ｎf ＝１．４５，ｒf ＝６２．５μｍとした。
【００４５】図８のグラフから、光ファイバを回転する
に際しての偏心を±１０μｍの範囲内にすることによっ
て、±１°以内の精度で回転角度を検出できることがわ
かる。
に際しての偏心を±１０μｍの範囲内にすることによっ
て、±１°以内の精度で回転角度を検出できることがわ
かる。
【００４６】図９は本発明装置の第２実施例を示す図で
ある。この装置はＳＥＦの傾斜端の傾斜角度を測定する
のに適している。図９の第２実施例は、反射板２２′を
回転可能にハウジング２４内に設けている点で特徴付け
られる。反射板２２′は反射面回転器３８によりハウジ
ング２４内に設けられ、この反射面回転器３８は、光フ
ァイバ２から出射した測定光のビーム主軸と光ファイバ
２の中心軸とを含む平面に垂直な軸を回転中心として反
射板２２′を回転させる。つまり、光ファイバ２の第１
主面が紙面に平行である場合には、反射板２２′の回転
中心は紙面に垂直である。
ある。この装置はＳＥＦの傾斜端の傾斜角度を測定する
のに適している。図９の第２実施例は、反射板２２′を
回転可能にハウジング２４内に設けている点で特徴付け
られる。反射板２２′は反射面回転器３８によりハウジ
ング２４内に設けられ、この反射面回転器３８は、光フ
ァイバ２から出射した測定光のビーム主軸と光ファイバ
２の中心軸とを含む平面に垂直な軸を回転中心として反
射板２２′を回転させる。つまり、光ファイバ２の第１
主面が紙面に平行である場合には、反射板２２′の回転
中心は紙面に垂直である。
【００４７】尚、この実施例では、フェルール４は、ハ
ウジング２４に対して回転しないようにハウジング２４
の側壁に形成された開口２４Ａに挿入されている。図１
０は反射減衰量と反射板回転角度の関係を求めるのに用
いたモデルの説明図である。図７のモデルでは、互いに
鏡像の位置関係にある一対のＳＥＦの中心軸同士のなす
角度が一定で、ＳＥＦの第１主面と反射面がなす角度を
変化させているが、図１０のモデルでは、ＳＥＦの第１
主面と反射面は常に直交状態を保つようにし、互いに鏡
像関係にあるＳＥＦの中心軸同士がなす角度を変化させ
るようにしている。
ウジング２４に対して回転しないようにハウジング２４
の側壁に形成された開口２４Ａに挿入されている。図１
０は反射減衰量と反射板回転角度の関係を求めるのに用
いたモデルの説明図である。図７のモデルでは、互いに
鏡像の位置関係にある一対のＳＥＦの中心軸同士のなす
角度が一定で、ＳＥＦの第１主面と反射面がなす角度を
変化させているが、図１０のモデルでは、ＳＥＦの第１
主面と反射面は常に直交状態を保つようにし、互いに鏡
像関係にあるＳＥＦの中心軸同士がなす角度を変化させ
るようにしている。
【００４８】図１１は反射減衰量と反射板の回転角度の
関係を示すグラフである。ここで、反射板の回転角度
は、反射減衰量が最小になるときを基準としたものであ
る。計算に用いた条件は図８におけるのと同じである。
関係を示すグラフである。ここで、反射板の回転角度
は、反射減衰量が最小になるときを基準としたものであ
る。計算に用いた条件は図８におけるのと同じである。
【００４９】図１１の結果から、反射板２２′を回転す
るに際しての偏心を±１０μｍ以内にすることにより、
その回転角度を±１°以内の精度で測定可能なことがわ
かる。反射板２２′の回転角度が特定されると、それに
対応して光ファイバ２からの測定光の出射角が特定され
るので、この出射角に基づいて傾斜端２Ａの傾斜角度を
特定することができる。
るに際しての偏心を±１０μｍ以内にすることにより、
その回転角度を±１°以内の精度で測定可能なことがわ
かる。反射板２２′の回転角度が特定されると、それに
対応して光ファイバ２からの測定光の出射角が特定され
るので、この出射角に基づいて傾斜端２Ａの傾斜角度を
特定することができる。
【００５０】図１２は傾斜端の傾斜角度と光ファイバ２
からの測定光の出射角の関係を求めるのに用いたモデル
の説明図である。θ0 は傾斜端と光ファイバの中心軸と
がなす角度（傾斜角度）を表し、θa は光ファイバ２の
円柱表面への測定光の入射角を表し、θi は光ファイバ
２の円柱表面からの測定光の出射角を表す。このとき、
傾斜角度θ0 及び出射角θi は次式を満足する。
からの測定光の出射角の関係を求めるのに用いたモデル
の説明図である。θ0 は傾斜端と光ファイバの中心軸と
がなす角度（傾斜角度）を表し、θa は光ファイバ２の
円柱表面への測定光の入射角を表し、θi は光ファイバ
２の円柱表面からの測定光の出射角を表す。このとき、
傾斜角度θ0 及び出射角θi は次式を満足する。
【００５１】sinθi =nf sin(90°-2θ0) 図１３は上式に基づいて出射角θi と傾斜角度θ0 との
関係を求めてこれを図示したグラフである。計算では、
クラッドの屈折率ｎf を１．４６３とし、コア及びクラ
ッド間における屈折を無視した。
関係を求めてこれを図示したグラフである。計算では、
クラッドの屈折率ｎf を１．４６３とし、コア及びクラ
ッド間における屈折を無視した。
【００５２】傾斜端の傾斜角度θ0 が全反射角の余角
（この例では４３°）よりも小さい場合には、測定光は
傾斜端で全反射して光ファイバ２の円柱表面から出射す
る。一方、傾斜端の傾斜角度θ0 が全反射角の余角より
も大きい場合には、測定光は傾斜端で屈折して光ファイ
バ２から出射する。
（この例では４３°）よりも小さい場合には、測定光は
傾斜端で全反射して光ファイバ２の円柱表面から出射す
る。一方、傾斜端の傾斜角度θ0 が全反射角の余角より
も大きい場合には、測定光は傾斜端で屈折して光ファイ
バ２から出射する。
【００５３】従って、前者の場合には、図９に図示され
るように反射板２２′及び反射面回転器３８を傾斜端２
Ａのほぼ下方に配置して構成された装置を用いて本発明
方法を実施することができる。また、後者の場合には、
傾斜端２Ａで屈折した測定光を反射板で反射させるよう
に、反射板及び反射面回転器の配置位置を変更するのが
望ましい。
るように反射板２２′及び反射面回転器３８を傾斜端２
Ａのほぼ下方に配置して構成された装置を用いて本発明
方法を実施することができる。また、後者の場合には、
傾斜端２Ａで屈折した測定光を反射板で反射させるよう
に、反射板及び反射面回転器の配置位置を変更するのが
望ましい。
【００５４】以上説明したように、図４の第１実施例又
は図９の第２実施例における装置を用いることにより、
相対回転角又は傾斜端の傾斜角度を容易に且つ正確に測
定することができる。
は図９の第２実施例における装置を用いることにより、
相対回転角又は傾斜端の傾斜角度を容易に且つ正確に測
定することができる。
【００５５】図１４は本発明装置の第３実施例を示す図
である。この実施例では、図９の第２実施例における反
射板２２′及び反射面回転器３８が設けられ、さらに図
４の第１実施例におけるファイバ回転器２６が設けられ
ている。この装置を用いて本発明方法を実施することに
よって、相対回転角及び傾斜端の傾斜角度を容易に且つ
正確に測定することができる。
である。この実施例では、図９の第２実施例における反
射板２２′及び反射面回転器３８が設けられ、さらに図
４の第１実施例におけるファイバ回転器２６が設けられ
ている。この装置を用いて本発明方法を実施することに
よって、相対回転角及び傾斜端の傾斜角度を容易に且つ
正確に測定することができる。
【００５６】図１５はＳＥＦの他の例を示す図である。
ＳＥＦ２′の端部は光コネクタ用のフェルール４′に挿
入固定されており、ＳＥＦ２′の傾斜端はフェルール
４′の研磨端面４０と同一平面上にある。このような形
態のものは、例えば、ＳＥＦをフェルールに挿入固定し
た後に端面研磨を行って得ることができる。
ＳＥＦ２′の端部は光コネクタ用のフェルール４′に挿
入固定されており、ＳＥＦ２′の傾斜端はフェルール
４′の研磨端面４０と同一平面上にある。このような形
態のものは、例えば、ＳＥＦをフェルールに挿入固定し
た後に端面研磨を行って得ることができる。
【００５７】このようなＳＥＦに本発明方法を適用する
場合には、測定光がＳＥＦ２′の傾斜端で全反射せずに
屈折して出射するので、反射手段の配置形態を変更すれ
ばよい。尚、ＳＥＦ２′の傾斜端の傾斜角は例えば８２
°である。
場合には、測定光がＳＥＦ２′の傾斜端で全反射せずに
屈折して出射するので、反射手段の配置形態を変更すれ
ばよい。尚、ＳＥＦ２′の傾斜端の傾斜角は例えば８２
°である。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータを測定する
に際して、実施が容易で且つ測定精度の高い測定方法及
びその方法の実施に使用する装置の提供が可能になると
いう効果を奏する。
傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータを測定する
に際して、実施が容易で且つ測定精度の高い測定方法及
びその方法の実施に使用する装置の提供が可能になると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用可能な光受信機の断面図であ
る。
る。
【図２】フェルールに付する標識の説明図である。
【図３】本発明装置の基本構成を示す図である。
【図４】本発明装置の第１実施例を示す図である。
【図５】図４の測定部の構成例を示す図である。
【図６】ファイバ回転角度の読み取りの説明図である。
【図７】反射減衰量とファイバ回転角度の関係を求める
のに用いたモデルの説明図である。
のに用いたモデルの説明図である。
【図８】反射減衰量とファイバ回転角度の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】本発明装置の第２実施例を示す図である。
【図１０】反射減衰量と反射板回転角度の関係を求める
のに用いたモデルの説明図である。
のに用いたモデルの説明図である。
【図１１】反射減衰量と反射板回転角度の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図１２】傾斜角度と出射角の関係を求めるのに用いた
モデルの説明図である。
モデルの説明図である。
【図１３】出射角θi と傾斜角度θ0 との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図１４】本発明装置の第３実施例を示す図である。
【図１５】ＳＥＦの他の例を示す図である。
２ 光ファイバ ２Ａ 傾斜端 １２ 測定光供給手段 １４ 反射手段 １４Ａ 反射面 １６ 検出手段 １８ 保持手段 １９ ファイバ回転手段 ２０ 反射面回転手段
Claims (13)
- 【請求項１】 その第１端部に傾斜端(2A)を有する光フ
ァイバ(2) の角度パラメータの測定方法であって、 上記光ファイバ(2) の第２端部から上記光ファイバ(2)
に測定光を入射させ、 上記第１端部から出射した上記測定光を反射面(14A) で
反射させ、 該反射面(14A) での反射光である反射測定光を上記第１
端部から上記光ファイバ(2) に入射させ、 上記第２端部から出射した上記反射測定光の強度を検出
し、 上記光ファイバ(2) と上記反射面(14A) の相対的位置関
係の変化に従って変化する上記反射測定光の強度に基づ
き上記光ファイバ(2) の角度パラメータを得ることを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 上記測定光は上記傾斜端(2A)で全反射し
さらに上記光ファイバ(2) の円柱表面を介して上記第１
端部から出射することを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 上記光ファイバ(2) の上記第１端部近傍
の部分はフェルール(4) に挿入固定されていることを特
徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 上記測定光は上記傾斜端(2A)で屈折して
上記第１端部から出射することを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項５】 上記光ファイバの上記第１端部は光コネ
クタ用のフェルール(4′) に挿入固定され、 上記傾斜端は上記フェルール(4′) の研磨端面と同一平
面上にあることを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 上記光ファイバをその上記第１端部近傍
の部分の中心軸を回転中心として回転させるステップを
含み、 上記角度パラメータは、上記傾斜端の法線及び上記中心
軸を含む第１主面と上記フェルールの表面上の特定点及
び上記中心軸を含む第２主面とがなす角度であることを
特徴とする請求項３又は５に記載の方法。 - 【請求項７】 上記角度が零又は所定値になるように上
記特定点を包含する標識を上記フェルールに付するステ
ップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方
法。 - 【請求項８】 上記光ファイバの上記第１端部近傍の部
分の中心軸と上記反射面とがなす角度を変化させるステ
ップを含み、 上記角度パラメータは上記傾斜端と上記中心軸とがなす
角度であることを特徴とする請求項１，３及び５のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項９】 上記第１端部から出射した上記測定光の
ビーム主軸と上記中心軸とを含む平面に垂直な軸を回転
中心として上記反射面(14A) を回転させるステップを含
むことを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 その第１端部に傾斜端(2A)を有する光
ファイバ(2) の角度パラメータの測定用装置であって、 上記光ファイバ(2) の第２端部から上記光ファイバ(2)
に測定光を入射させる測定光供給手段(12)と、 上記第１端部から出射した上記測定光を反射させる反射
面(14A) を有し、該反射面(14A) での反射光である反射
測定光を上記第１端部から上記光ファイバ(2)に入射さ
せる反射手段(14)と、 上記第２端部から出射した上記反射測定光を受けその強
度を検出する検出手段(16)と、 上記光ファイバ(2) 及び上記反射手段(14)をそれらの相
対的位置関係を調整可能に保持する保持手段(18)とを備
えたことを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 上記保持手段(18)は、上記光ファイバ
(2) をその上記第１端部近傍の部分の中心軸を回転中心
として回転させるファイバ回転手段(19)を含むことを特
徴とする請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 上記保持手段(18)は、上記第１端部か
ら出射した上記測定光のビーム主軸と上記光ファイバ
(2) の上記第１端部近傍の部分の中心軸とを含む平面に
垂直な軸を回転中心として上記反射手段(14)を回転させ
る反射面回転手段(20)を含むことを特徴とする請求項１
０又は１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 上記測定光供給手段(12)は、 上記測定光を出力する光源(34)と、 第１乃至第３ポート(32A,32B,32C) を有し、該第１ポー
ト(32A) は上記光源(34)に接続され、該第３ポート(32
C) は上記光ファイバ(2) の上記第２端部に接続され、
該第１ポート(32A) に供給された光を該第３ポート(32
C) から出力し、該第３ポート(32C) に供給された光を
該第２ポート(32B) から出力する光カプラ(32)とを含
み、 上記検出手段(16)は、上記光カプラ(32)の上記第２ポー
ト(32B) に接続された光パワーメータ(36)を含むことを
特徴とする請求項１０に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28175892A JPH06129838A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28175892A JPH06129838A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129838A true JPH06129838A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17643570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28175892A Withdrawn JPH06129838A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 傾斜端を有する光ファイバの角度パラメータの測定方法及び該方法の実施に使用する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129838A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286432A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 角度測定装置 |
| CN114088017A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-25 | 武汉联胜光电技术有限公司 | 一种定制光纤端面角度和平面度检测装置和检测方法 |
| CN114815094A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-07-29 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种斜面光纤与探测器芯片耦合对准的方法 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28175892A patent/JPH06129838A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286432A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 角度測定装置 |
| CN114088017A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-25 | 武汉联胜光电技术有限公司 | 一种定制光纤端面角度和平面度检测装置和检测方法 |
| CN114815094A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-07-29 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种斜面光纤与探测器芯片耦合对准的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |