JPH07243939A - 低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法 - Google Patents
低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法Info
- Publication number
- JPH07243939A JPH07243939A JP3455394A JP3455394A JPH07243939A JP H07243939 A JPH07243939 A JP H07243939A JP 3455394 A JP3455394 A JP 3455394A JP 3455394 A JP3455394 A JP 3455394A JP H07243939 A JPH07243939 A JP H07243939A
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- Japan
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- light
- ports
- optical
- reflection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の光導波路の後方散乱光や反射光の分布
状態を短時間に測定する。 【構成】 低コヒーレントな光源の出射光を複数に分岐
する光カプラのポートに複数の光導波路を同時に接続す
る。このポート毎に変調器を設け、それぞれ異なる周波
数または位相により変調する。反射光を測定するとき
は、この周波数または位相を弁別して検波し測定する。 【効果】 単位サンプル当たりの測定時間を短縮でき
る。これにより、従来困難であった後方レーリイ散乱に
よる光導波路診断を迅速に行い、作製プロセスに評価結
果を速やかにフィードバックすることができる。
状態を短時間に測定する。 【構成】 低コヒーレントな光源の出射光を複数に分岐
する光カプラのポートに複数の光導波路を同時に接続す
る。このポート毎に変調器を設け、それぞれ異なる周波
数または位相により変調する。反射光を測定するとき
は、この周波数または位相を弁別して検波し測定する。 【効果】 単位サンプル当たりの測定時間を短縮でき
る。これにより、従来困難であった後方レーリイ散乱に
よる光導波路診断を迅速に行い、作製プロセスに評価結
果を速やかにフィードバックすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路の検査に利用す
る。本発明は低コヒーレント光干渉を利用して高空間分
解能で光導波路の反射分布を測定するリフレクトメー
タ、すなわち低コヒーレントリフレクトメータ（ＯＬＣ
Ｒ）に利用する。特に、複数の被試験光導波路を同時に
短時間で検査する技術に関する。
る。本発明は低コヒーレント光干渉を利用して高空間分
解能で光導波路の反射分布を測定するリフレクトメー
タ、すなわち低コヒーレントリフレクトメータ（ＯＬＣ
Ｒ）に利用する。特に、複数の被試験光導波路を同時に
短時間で検査する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信を高速かつ円滑に行うためには、
複雑かつ長大な光導波路における反射分布の状況を正確
に把握し、それに適応した光波長、パルス幅等を用いる
ことが要求される。このような反射分布の把握のために
測定方法および装置の開発が強く望まれる状況にある。
複雑かつ長大な光導波路における反射分布の状況を正確
に把握し、それに適応した光波長、パルス幅等を用いる
ことが要求される。このような反射分布の把握のために
測定方法および装置の開発が強く望まれる状況にある。
【０００３】従来例を図６を参照して説明する。図６は
基本となる従来の低コヒーレントリフレクトメータ（Ｏ
ＬＣＲ）の測定系を示す図である。光源１は発光スペク
トル幅１０ｎｍの光を発生する。光カプラ２は２入力２
出力である。光源１からの出射光は、ポート３より光カ
プラ２に入射して二分される。二分された一方はポート
５を通過して被試験光導波路７に入射する。被試験光導
波路７内の各点に存在する散乱点や反射点によりそれぞ
れ後方散乱光や反射光（以後、両者をまとめて反射光と
呼ぶ）が生じる。反射光はポート５を逆方向に伝搬す
る。二分された他方の光は局発光として、ポート６を通
過してコリメートレンズ８により平行光となり反射鏡９
で反射された後に再び光カプラ２にポート６から入射す
る。被試験光導波路７からの反射光と局発光とは光カプ
ラ２で合波されてポート４より出射される。出射光は光
検出器１０で受光され、その干渉成分がレベルメータ１
１により測定される。これを動作するには、反射鏡９を
ビーム方向に移動させて、各反射鏡９の位置に対する干
渉強度をレベルメータ１１で検出する。光源１の出力光
のコヒーレント長が５０μｍ程度であるため、反射鏡９
の各位置に対して、局発光と５０μｍ以内で光路長の合
致した反射光のみが局発光と干渉するので、反射鏡９の
各位置と被試験光導波路７の各散乱点が一対一に対応す
る。このように、被試験光導波路７の反射分布を測定す
ることができる。このとき、光検出器１０で生じる光電
流Ｉ1 は次の式で表される。
基本となる従来の低コヒーレントリフレクトメータ（Ｏ
ＬＣＲ）の測定系を示す図である。光源１は発光スペク
トル幅１０ｎｍの光を発生する。光カプラ２は２入力２
出力である。光源１からの出射光は、ポート３より光カ
プラ２に入射して二分される。二分された一方はポート
５を通過して被試験光導波路７に入射する。被試験光導
波路７内の各点に存在する散乱点や反射点によりそれぞ
れ後方散乱光や反射光（以後、両者をまとめて反射光と
呼ぶ）が生じる。反射光はポート５を逆方向に伝搬す
る。二分された他方の光は局発光として、ポート６を通
過してコリメートレンズ８により平行光となり反射鏡９
で反射された後に再び光カプラ２にポート６から入射す
る。被試験光導波路７からの反射光と局発光とは光カプ
ラ２で合波されてポート４より出射される。出射光は光
検出器１０で受光され、その干渉成分がレベルメータ１
１により測定される。これを動作するには、反射鏡９を
ビーム方向に移動させて、各反射鏡９の位置に対する干
渉強度をレベルメータ１１で検出する。光源１の出力光
のコヒーレント長が５０μｍ程度であるため、反射鏡９
の各位置に対して、局発光と５０μｍ以内で光路長の合
致した反射光のみが局発光と干渉するので、反射鏡９の
各位置と被試験光導波路７の各散乱点が一対一に対応す
る。このように、被試験光導波路７の反射分布を測定す
ることができる。このとき、光検出器１０で生じる光電
流Ｉ1 は次の式で表される。
【０００４】
【数１】 ここで、Ｉ3 は被試験光導波路７内の特定の反射点で生
じた反射信号の光電流（反射強度に比例）、Ｉ4 は局部
発振光の光電流、Ｃ1 は定数、ｆは反射鏡９の一定速度
の移動によって生じるドップラー周波数変位、ｔは時間
である。したがって、その地点に対して測定された干渉
強度、すなわち、２Ｃ1 （Ｉ3 Ｉ4 ）1/2ｃｏｓ（２π
ｆｔ）の時間についての二乗平均値２Ｃ1 2 Ｉ3 Ｉ
4 は、反射強度に比例する。このため、レベルメータ１
１の出力がその地点の反射率を表すことになる。このよ
うにして、反射鏡９の移動によって被試験光導波路７内
の散乱点や反射点の分布を測定できる。
じた反射信号の光電流（反射強度に比例）、Ｉ4 は局部
発振光の光電流、Ｃ1 は定数、ｆは反射鏡９の一定速度
の移動によって生じるドップラー周波数変位、ｔは時間
である。したがって、その地点に対して測定された干渉
強度、すなわち、２Ｃ1 （Ｉ3 Ｉ4 ）1/2ｃｏｓ（２π
ｆｔ）の時間についての二乗平均値２Ｃ1 2 Ｉ3 Ｉ
4 は、反射強度に比例する。このため、レベルメータ１
１の出力がその地点の反射率を表すことになる。このよ
うにして、反射鏡９の移動によって被試験光導波路７内
の散乱点や反射点の分布を測定できる。
【０００５】その他の従来例を図７を参照して説明す
る。図７はその他の従来例を示す図である。図７は本願
出願人が特願平５−２４３１８６号において提案した測
定系である（本願出願時に未公開）。本提案の構成を用
いることにより、これまで複雑な測定系を用いていた差
動増幅器５０によるバランス検波を簡単な測定系により
実現することができる。
る。図７はその他の従来例を示す図である。図７は本願
出願人が特願平５−２４３１８６号において提案した測
定系である（本願出願時に未公開）。本提案の構成を用
いることにより、これまで複雑な測定系を用いていた差
動増幅器５０によるバランス検波を簡単な測定系により
実現することができる。
【０００６】すなわち、光源１として熱輻射光と同じ統
計に従うスペクトル幅の広いものを使用する。このた
め、光源１の強度雑音がレーザ光に比較して非常に大き
くなり、感度を制限する要因となる。そこで、低コヒー
レントリフレクトメータには、この光源１の強度雑音を
相殺することができるバランス検波を用いることが望ま
しい。
計に従うスペクトル幅の広いものを使用する。このた
め、光源１の強度雑音がレーザ光に比較して非常に大き
くなり、感度を制限する要因となる。そこで、低コヒー
レントリフレクトメータには、この光源１の強度雑音を
相殺することができるバランス検波を用いることが望ま
しい。
【０００７】光源１からの出射光はポート４１から３入
力３出力構成の光カプラ４０に入射し、光パワーが３等
分されてそれぞれポート４４〜４６から出射される。こ
れらのポート４４〜４６のうちポート４４は、図６に示
した基本構成におけるポート５と同様に、被試験光導波
路７に接続される。ポート４６は、図６に示したポート
６と同様に、局部発振光用のポートとして使用される。
ポート４５は未使用とする。ここで、この装置ではポー
ト４４より先の部分の反射を測定するので、ポート４５
の長さをポート４４よりも短くし、かつポート４５の端
面に無反射コートを施しておき、ポート４５からの反射
光（このポート中での後方レーリイ散乱光や出射端の端
面反射）が被試験光導波路７からの信号（反射光）と混
入しないようにしておく。被試験光導波路７からの反射
光と局部発振光とは光カプラ４０により合波され、その
合波光はポート４２と４３を通過して２個の光検出器１
０1 、１０2 により受光される。
力３出力構成の光カプラ４０に入射し、光パワーが３等
分されてそれぞれポート４４〜４６から出射される。こ
れらのポート４４〜４６のうちポート４４は、図６に示
した基本構成におけるポート５と同様に、被試験光導波
路７に接続される。ポート４６は、図６に示したポート
６と同様に、局部発振光用のポートとして使用される。
ポート４５は未使用とする。ここで、この装置ではポー
ト４４より先の部分の反射を測定するので、ポート４５
の長さをポート４４よりも短くし、かつポート４５の端
面に無反射コートを施しておき、ポート４５からの反射
光（このポート中での後方レーリイ散乱光や出射端の端
面反射）が被試験光導波路７からの信号（反射光）と混
入しないようにしておく。被試験光導波路７からの反射
光と局部発振光とは光カプラ４０により合波され、その
合波光はポート４２と４３を通過して２個の光検出器１
０1 、１０2 により受光される。
【０００８】光パワーを３等分する３入力３出力の光カ
プラ４０で反射光と局部発振光とを合波してポート４
２、４３から出射するとき、位相差は互いに２π／３ず
つずれる。このため、光検出器１０1 、１０2 からの光
電流出力は次式で表される。
プラ４０で反射光と局部発振光とを合波してポート４
２、４３から出射するとき、位相差は互いに２π／３ず
つずれる。このため、光検出器１０1 、１０2 からの光
電流出力は次式で表される。
【０００９】
【数２】 と表される。ここでＣ3 は定数である。すなわち、３入
力３出力構成の光カプラ４０を用いた場合、Ｉ1 とＩ2
において、強度雑音の原因である右辺第１項と第２項は
いずれもＣ3 （Ｉ3 ＋Ｉ4 ）となって共通であるが、右
辺第３項の干渉成分の位相は互いに２π／３ずれてい
る。したがって、差動増幅器５０からの出力は次式で表
される。
力３出力構成の光カプラ４０を用いた場合、Ｉ1 とＩ2
において、強度雑音の原因である右辺第１項と第２項は
いずれもＣ3 （Ｉ3 ＋Ｉ4 ）となって共通であるが、右
辺第３項の干渉成分の位相は互いに２π／３ずれてい
る。したがって、差動増幅器５０からの出力は次式で表
される。
【００１０】
【数３】 したがって、干渉成分をレベルメータ１１で検出できる
とともに、光源１の強度雑音は相殺される。
とともに、光源１の強度雑音は相殺される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６または図
７に示した測定系は、被試験光導波路を一つ測定する毎
に測定系が一台必要となる。被試験光導波路内の後方レ
ーリイ散乱を高い信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）により測定す
るときには、一般に一点当たり１０秒を要する。このた
め、仮に被試験光導波路上の１０００点を測定しようと
すれば約３時間を要する。したがって、従来の測定系で
多くの光導波路の後方レーリイ散乱分布を測定しようと
すると膨大な時間がかかってしまう。
７に示した測定系は、被試験光導波路を一つ測定する毎
に測定系が一台必要となる。被試験光導波路内の後方レ
ーリイ散乱を高い信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）により測定す
るときには、一般に一点当たり１０秒を要する。このた
め、仮に被試験光導波路上の１０００点を測定しようと
すれば約３時間を要する。したがって、従来の測定系で
多くの光導波路の後方レーリイ散乱分布を測定しようと
すると膨大な時間がかかってしまう。
【００１２】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、複数の被試験光導波路の反射分布を同時に測定
することにより単位サンプル当たりの測定時間の短縮を
可能とする低コヒーレントリフレクトメータおよび反射
測定方法を提供することを目的とする。
であり、複数の被試験光導波路の反射分布を同時に測定
することにより単位サンプル当たりの測定時間の短縮を
可能とする低コヒーレントリフレクトメータおよび反射
測定方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
光源（１）と、この光源の出射光を分岐しそのひとつの
分岐光を被試験光導波路に入射するとともにその被試験
光導波路内で生じた反射光を別の分岐光に合波する光学
手段（１２）と、この光学手段により合波された光の強
度を検出する光検出手段（１０）とを備えた低コヒーレ
ントリフレクトメータである。
光源（１）と、この光源の出射光を分岐しそのひとつの
分岐光を被試験光導波路に入射するとともにその被試験
光導波路内で生じた反射光を別の分岐光に合波する光学
手段（１２）と、この光学手段により合波された光の強
度を検出する光検出手段（１０）とを備えた低コヒーレ
ントリフレクトメータである。
【００１４】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記光学手段は少なくとも２つのポートを含む入出力側と
少なくとも３つのポートを含む反射側とが対向して設け
られた光カプラを含み、前記入出力側の第一のポートに
前記光源が接続され、前記反射側の第一および第二のポ
ートには被試験光導波路（２６〜３０）が、第三のポー
トには光反射手段（９）がそれぞれ接続され、この反射
側の前記被試験光導波路が接続された通路には、それぞ
れポートを識別できるように異なる変調波により変調を
行う光学的変調手段（２１〜２５）を備え、前記光検出
手段（１０）の出力にはこの変調波を識別する検波手段
（３１〜３５）を備えるところにある。前記光学的変調
手段は位相または周波数を変調する手段を備え、前記検
波手段は位相または周波数弁別手段を含むことが望まし
い。
記光学手段は少なくとも２つのポートを含む入出力側と
少なくとも３つのポートを含む反射側とが対向して設け
られた光カプラを含み、前記入出力側の第一のポートに
前記光源が接続され、前記反射側の第一および第二のポ
ートには被試験光導波路（２６〜３０）が、第三のポー
トには光反射手段（９）がそれぞれ接続され、この反射
側の前記被試験光導波路が接続された通路には、それぞ
れポートを識別できるように異なる変調波により変調を
行う光学的変調手段（２１〜２５）を備え、前記光検出
手段（１０）の出力にはこの変調波を識別する検波手段
（３１〜３５）を備えるところにある。前記光学的変調
手段は位相または周波数を変調する手段を備え、前記検
波手段は位相または周波数弁別手段を含むことが望まし
い。
【００１５】あるいは、前記光学手段は少なくとも３つ
のポートを含む入出力側および反射側とが対向して設け
られた光カプラを含み、この入出力側の第一ポートに光
源が、第二および第三のポートには光検出手段がそれぞ
れ接続され、この第二および第三のポートに接続された
光検出手段の出力差を求める手段を含む構成とすること
もできる。
のポートを含む入出力側および反射側とが対向して設け
られた光カプラを含み、この入出力側の第一ポートに光
源が、第二および第三のポートには光検出手段がそれぞ
れ接続され、この第二および第三のポートに接続された
光検出手段の出力差を求める手段を含む構成とすること
もできる。
【００１６】本発明の第二の観点は、光源の出射光を分
岐しそのひとつの分岐光を被試験光導波路に入射すると
ともにその被試験光導波路内で生じた反射光を別の分岐
光に合波し、この合波された光の強度を検出する反射測
定方法である。
岐しそのひとつの分岐光を被試験光導波路に入射すると
ともにその被試験光導波路内で生じた反射光を別の分岐
光に合波し、この合波された光の強度を検出する反射測
定方法である。
【００１７】ここで、本発明の特徴とするところは、少
なくとも２つのポートを含む入出力側と少なくとも３つ
のポートを含む反射側とが対向して設けられた光カプラ
を用い、前記入出力側の第一のポートに前記光源を接続
し、前記反射側の第一および第二のポートには被試験光
導波路をそれぞれ接続し第三のポートには光反射手段を
接続し、この反射側の前記被試験光導波路からの被測定
光をそれぞれ識別できるように異なる変調波により変調
を行い、この変調波を識別して前記光の強度を検出する
ところにある。前記被測定光を位相または周波数により
変調を行い、この位相または周波数を弁別して光の強度
を検出することが望ましい。
なくとも２つのポートを含む入出力側と少なくとも３つ
のポートを含む反射側とが対向して設けられた光カプラ
を用い、前記入出力側の第一のポートに前記光源を接続
し、前記反射側の第一および第二のポートには被試験光
導波路をそれぞれ接続し第三のポートには光反射手段を
接続し、この反射側の前記被試験光導波路からの被測定
光をそれぞれ識別できるように異なる変調波により変調
を行い、この変調波を識別して前記光の強度を検出する
ところにある。前記被測定光を位相または周波数により
変調を行い、この位相または周波数を弁別して光の強度
を検出することが望ましい。
【００１８】あるいは、少なくとも３つのポートを含む
入出力側および反射側とが対向して設けられた光カプラ
を用い、この入出力側の第一ポートに光源を接続し第二
および第三のポートにはそれぞれ光検出手段を接続し、
この第二および第三のポートに接続された光検出手段の
出力差を求めることもできる。
入出力側および反射側とが対向して設けられた光カプラ
を用い、この入出力側の第一ポートに光源を接続し第二
および第三のポートにはそれぞれ光検出手段を接続し、
この第二および第三のポートに接続された光検出手段の
出力差を求めることもできる。
【００１９】
【作用】低コヒーレント光源を用い、この光源の出射光
を分岐し、そのひとつの分岐光を被試験光導波路に入射
するとともに、その被試験光導波路内で生じた反射光を
別の分岐光に合波し、この合波された光の強度を検出す
ることにより被試験光導波路の反射測定を行う。すなわ
ち、別の分岐光は反射鏡により反射されて戻り、これと
被試験光導波路からの反射光とが合波される。これによ
り、反射鏡の各位置に対して、光路長の合致した反射光
のみが局部発振光と干渉する。このため、反射鏡の各位
置と被試験光導波路の各散乱点とが１対１に対応し、被
試験光導波路の反射分布を測定することができる。
を分岐し、そのひとつの分岐光を被試験光導波路に入射
するとともに、その被試験光導波路内で生じた反射光を
別の分岐光に合波し、この合波された光の強度を検出す
ることにより被試験光導波路の反射測定を行う。すなわ
ち、別の分岐光は反射鏡により反射されて戻り、これと
被試験光導波路からの反射光とが合波される。これによ
り、反射鏡の各位置に対して、光路長の合致した反射光
のみが局部発振光と干渉する。このため、反射鏡の各位
置と被試験光導波路の各散乱点とが１対１に対応し、被
試験光導波路の反射分布を測定することができる。
【００２０】このとき、複数の被試験光導波路を同時に
測定するために、複数の分岐光を作りそれぞれ複数の被
試験光導波路に同時に入射させる。この複数の被試験光
導波路からの反射光と反射鏡からの反射光とを合波して
干渉させるのだが、この干渉光が同時に光検出器に入射
されると、それらは混合されて被試験光導波路毎に弁別
することが困難になる。そこで、本発明ではこの弁別を
容易にするために、被試験光導波路毎に光に固有の識別
信号を付与することにした。
測定するために、複数の分岐光を作りそれぞれ複数の被
試験光導波路に同時に入射させる。この複数の被試験光
導波路からの反射光と反射鏡からの反射光とを合波して
干渉させるのだが、この干渉光が同時に光検出器に入射
されると、それらは混合されて被試験光導波路毎に弁別
することが困難になる。そこで、本発明ではこの弁別を
容易にするために、被試験光導波路毎に光に固有の識別
信号を付与することにした。
【００２１】この識別信号は、各被試験光導波路に入出
射する光に例えば、それぞれ異なる周波数により位相変
調を施すことにより付与すればよい。これにより、複数
の被試験光導波路からほとんど同時に到来する干渉光を
それぞれの被試験光導波路毎に弁別し、それぞれの反射
分布を測定することができる。また、光源の強度雑音を
相殺するために、バランス検波を用いることもできる。
バランス検波の出力を前述したように周波数毎に弁別し
て反射分布を測定する。
射する光に例えば、それぞれ異なる周波数により位相変
調を施すことにより付与すればよい。これにより、複数
の被試験光導波路からほとんど同時に到来する干渉光を
それぞれの被試験光導波路毎に弁別し、それぞれの反射
分布を測定することができる。また、光源の強度雑音を
相殺するために、バランス検波を用いることもできる。
バランス検波の出力を前述したように周波数毎に弁別し
て反射分布を測定する。
【００２２】
【実施例】本発明第一実施例の構成を図１を参照して説
明する。図１は本発明第一実施例の測定系の構成を示す
図である。
明する。図１は本発明第一実施例の測定系の構成を示す
図である。
【００２３】本発明は、光源１と、この光源１の出射光
を分岐しそのひとつの分岐光を被試験光導波路２６〜３
０に入射するとともにその被試験光導波路２６〜３０内
で生じた反射光を別の分岐光に合波する光学手段として
の光カプラ１２と、この光カプラ１２により合波された
光の強度を検出する光検出手段としての光検出器１０と
を備えた低コヒーレントリフレクトメータである。
を分岐しそのひとつの分岐光を被試験光導波路２６〜３
０に入射するとともにその被試験光導波路２６〜３０内
で生じた反射光を別の分岐光に合波する光学手段として
の光カプラ１２と、この光カプラ１２により合波された
光の強度を検出する光検出手段としての光検出器１０と
を備えた低コヒーレントリフレクトメータである。
【００２４】ここで、本発明の特徴とするところは、光
カプラ１２は少なくとも２つのポートを含む入出力側と
少なくとも３つのポートを含む反射側とが対向して設け
られた光カプラ１２であり、この入出力側のポート１３
に光源１が接続され、前記反射側のポート１５〜１９に
は被試験光導波路２６〜３０が、ポート２０には光反射
手段としての反射鏡９がそれぞれ接続され、この反射側
の被試験光導波路２６〜３０が接続された通路には、そ
れぞれポート１５〜１９を識別できるように異なる変調
波により変調を行う光学的変調手段としての変調器２１
〜２５を備え、光検出器１０の出力にはこの変調波を識
別する検波手段としてのレベルメータ３１〜３５を備え
るところにある。変調器２１〜２５は位相または周波数
を変調する手段を備え、レベルメータ３１〜３５は位相
または周波数弁別手段を含む。以下では、変調器２１〜
２５は位相変調を行い、レベルメータ３１〜３５は位相
弁別手段を含むとして説明する。
カプラ１２は少なくとも２つのポートを含む入出力側と
少なくとも３つのポートを含む反射側とが対向して設け
られた光カプラ１２であり、この入出力側のポート１３
に光源１が接続され、前記反射側のポート１５〜１９に
は被試験光導波路２６〜３０が、ポート２０には光反射
手段としての反射鏡９がそれぞれ接続され、この反射側
の被試験光導波路２６〜３０が接続された通路には、そ
れぞれポート１５〜１９を識別できるように異なる変調
波により変調を行う光学的変調手段としての変調器２１
〜２５を備え、光検出器１０の出力にはこの変調波を識
別する検波手段としてのレベルメータ３１〜３５を備え
るところにある。変調器２１〜２５は位相または周波数
を変調する手段を備え、レベルメータ３１〜３５は位相
または周波数弁別手段を含む。以下では、変調器２１〜
２５は位相変調を行い、レベルメータ３１〜３５は位相
弁別手段を含むとして説明する。
【００２５】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。変調器２１〜２５は、各ポート１５〜１９の光ファ
イバの一部を円筒型の電歪振動子に巻付けた構造であ
る。ここで、マルチポートの光カプラ１２は、複数本の
光ファイバを一括して融着遠心する方法により作製され
たものを用いたが、複数個の２入力２出力の光カプラを
接続することにより、同様の機能を実現することもでき
る。
る。変調器２１〜２５は、各ポート１５〜１９の光ファ
イバの一部を円筒型の電歪振動子に巻付けた構造であ
る。ここで、マルチポートの光カプラ１２は、複数本の
光ファイバを一括して融着遠心する方法により作製され
たものを用いたが、複数個の２入力２出力の光カプラを
接続することにより、同様の機能を実現することもでき
る。
【００２６】図２は、変調器２１に加えるランプ波形お
よび正弦的に変化するビート信号を示す図である。図２
（ａ）は、変調器２１に加えるランプ波形を示す。この
ランプ波は２０ｍ秒の一周期により電圧が直線的に増加
するので、被試験光導波路２６からの反射光とポート２
０からの局発光との干渉によって生じるビート信号の位
相もこの時間内で直線的に変化する。そこで、ビート信
号の位相が一周期で２πラジアンだけ変化するようにラ
ンプ波のピーク電圧を調整することにより、図２（ｂ）
に示すような時間に対して周波数５０Ｈｚで正弦的に変
化するビート信号が得られる。他のポートの変調器２２
〜２５に対しても、正弦的に変化するビート信号が得ら
れるようにランプ波の駆動電圧を調整した結果、本発明
第一実施例では、被試験光導波路２６〜３０からの反射
光に対して、それぞれ５０、６０、７０、８０、９０Ｈ
ｚのビート信号が発生する。
よび正弦的に変化するビート信号を示す図である。図２
（ａ）は、変調器２１に加えるランプ波形を示す。この
ランプ波は２０ｍ秒の一周期により電圧が直線的に増加
するので、被試験光導波路２６からの反射光とポート２
０からの局発光との干渉によって生じるビート信号の位
相もこの時間内で直線的に変化する。そこで、ビート信
号の位相が一周期で２πラジアンだけ変化するようにラ
ンプ波のピーク電圧を調整することにより、図２（ｂ）
に示すような時間に対して周波数５０Ｈｚで正弦的に変
化するビート信号が得られる。他のポートの変調器２２
〜２５に対しても、正弦的に変化するビート信号が得ら
れるようにランプ波の駆動電圧を調整した結果、本発明
第一実施例では、被試験光導波路２６〜３０からの反射
光に対して、それぞれ５０、６０、７０、８０、９０Ｈ
ｚのビート信号が発生する。
【００２７】レベルメータ３１〜３５は、バンド幅１Ｈ
ｚでそれぞれ５０、６０、７０、８０、９０Ｈｚの周波
数の信号レベルを測定するように調整されている。バン
ド幅がこれら周波数間隔よりも十分狭いので、それぞれ
のレベルメータ３１〜３５は設定されたビート信号のみ
を測定するだけで、他の周波数のビート信号の混入は無
視することができる。このため、レベルメータ３１〜３
５の出力は、それぞれ被試験光導波路２６〜３０の反射
によって生じたビート成分のみを測定することができ
る。
ｚでそれぞれ５０、６０、７０、８０、９０Ｈｚの周波
数の信号レベルを測定するように調整されている。バン
ド幅がこれら周波数間隔よりも十分狭いので、それぞれ
のレベルメータ３１〜３５は設定されたビート信号のみ
を測定するだけで、他の周波数のビート信号の混入は無
視することができる。このため、レベルメータ３１〜３
５の出力は、それぞれ被試験光導波路２６〜３０の反射
によって生じたビート成分のみを測定することができ
る。
【００２８】本発明第一実施例における測定手順を図３
を参照して説明する。図３は本発明第一実施例の測定手
順を示すフローチャートである。複数の被試験光導波路
２６〜３０を該当ポート１５〜１９に接続する（Ｓ
１）。変調器２１〜２５を設置する（Ｓ２）。各変調器
２１〜２５を異なる周波数で駆動する（Ｓ３）。干渉成
分中の各駆動周波数に対応した周波数成分を検波する
（Ｓ４）。各成分より反射分布を求める（Ｓ５）。
を参照して説明する。図３は本発明第一実施例の測定手
順を示すフローチャートである。複数の被試験光導波路
２６〜３０を該当ポート１５〜１９に接続する（Ｓ
１）。変調器２１〜２５を設置する（Ｓ２）。各変調器
２１〜２５を異なる周波数で駆動する（Ｓ３）。干渉成
分中の各駆動周波数に対応した周波数成分を検波する
（Ｓ４）。各成分より反射分布を求める（Ｓ５）。
【００２９】次に、本発明第一実施例の測定結果を図４
を参照して説明する。図４は本発明第一実施例の測定結
果を示す図である。本発明第一実施例において、各ポー
ト１５〜１９に同一の周波数の位相変調を加えた場合の
レベルメータ３１の出力変化を図４（ａ）に示し、各ポ
ート１５〜１９にそれぞれ異なる周波数５０、６０、７
０、８０、９０Ｈｚの位相変調を加えたときのレベルメ
ータ３１の出力変化を図４（ｂ）に示す。同一の周波数
を加えたのは、干渉成分をレベルメータ３１で検波する
ためのビート周波数を発生させるためである。この場
合、全てのビート信号がレベルメータ３１〜３５の検波
バンド内に入ってしまうので、図４（ａ）に示すよう
に、入射点近辺の５個のピークがどこの被試験光導波路
２６〜３０の入射点で生じた反射であるのか識別できな
い。また、各後方レーリイ散乱光間の干渉により、長手
方向にランダムな信号変化が生じてしまうため、後方レ
ーリイ散乱信号の減衰傾向から各被試験光導波路２６〜
３０の損失を評価することも不可能である。
を参照して説明する。図４は本発明第一実施例の測定結
果を示す図である。本発明第一実施例において、各ポー
ト１５〜１９に同一の周波数の位相変調を加えた場合の
レベルメータ３１の出力変化を図４（ａ）に示し、各ポ
ート１５〜１９にそれぞれ異なる周波数５０、６０、７
０、８０、９０Ｈｚの位相変調を加えたときのレベルメ
ータ３１の出力変化を図４（ｂ）に示す。同一の周波数
を加えたのは、干渉成分をレベルメータ３１で検波する
ためのビート周波数を発生させるためである。この場
合、全てのビート信号がレベルメータ３１〜３５の検波
バンド内に入ってしまうので、図４（ａ）に示すよう
に、入射点近辺の５個のピークがどこの被試験光導波路
２６〜３０の入射点で生じた反射であるのか識別できな
い。また、各後方レーリイ散乱光間の干渉により、長手
方向にランダムな信号変化が生じてしまうため、後方レ
ーリイ散乱信号の減衰傾向から各被試験光導波路２６〜
３０の損失を評価することも不可能である。
【００３０】一方、異なる周波数で位相変調することに
より、図４（ｂ）に示すように、被試験光導波路２６の
みの反射ピークと、減衰する後方レーリイ散乱信号とを
求めることができる。この場合、レベルメータ３１〜３
５でそれぞれ観測した反射分布は、図６または図７に示
した従来例によりそれぞれ独立に測定した反射分布とよ
く一致したことから、複数の被試験光導波路２６〜３０
の同時測定が本発明第一実施例により実現されたことが
示された。
より、図４（ｂ）に示すように、被試験光導波路２６の
みの反射ピークと、減衰する後方レーリイ散乱信号とを
求めることができる。この場合、レベルメータ３１〜３
５でそれぞれ観測した反射分布は、図６または図７に示
した従来例によりそれぞれ独立に測定した反射分布とよ
く一致したことから、複数の被試験光導波路２６〜３０
の同時測定が本発明第一実施例により実現されたことが
示された。
【００３１】次に、本発明第二実施例を図５を参照して
説明する。図５は本発明第二実施例の測定系を示す図で
ある。本発明第二実施例では、二つの光検出器１０1 お
よび１０2 および差動増幅器５０を用いて特願平５−２
４３１８６号に示したバランス検波を適用するものであ
る。バランス検波後の出力を本発明第一実施例と同様に
位相または周波数により弁別し、それぞれの被試験光導
波路毎の反射分布を測定する。これにより、測定時間を
短縮した上に、光源１の強度雑音の影響を除去すること
ができる反射測定を実現することができる。
説明する。図５は本発明第二実施例の測定系を示す図で
ある。本発明第二実施例では、二つの光検出器１０1 お
よび１０2 および差動増幅器５０を用いて特願平５−２
４３１８６号に示したバランス検波を適用するものであ
る。バランス検波後の出力を本発明第一実施例と同様に
位相または周波数により弁別し、それぞれの被試験光導
波路毎の反射分布を測定する。これにより、測定時間を
短縮した上に、光源１の強度雑音の影響を除去すること
ができる反射測定を実現することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の被試験光導波路の反射分布を同時測定することに
より単位サンプル当たりの測定時間の短縮を可能とする
低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法が
実現できる。
複数の被試験光導波路の反射分布を同時測定することに
より単位サンプル当たりの測定時間の短縮を可能とする
低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法が
実現できる。
【００３３】これにより、従来困難であった後方レーリ
イ散乱による光導波路診断を迅速に行い、作製プロセス
に評価結果を速やかにフィードバックすることができ
る。
イ散乱による光導波路診断を迅速に行い、作製プロセス
に評価結果を速やかにフィードバックすることができ
る。
【図１】本発明第一実施例の測定系の構成を示す図。
【図２】変調器に加えるランプ波形および正弦的に変化
するビート信号を示す図。
するビート信号を示す図。
【図３】本発明第一実施例の測定手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図４】本発明第一実施例の測定結果を示す図。
【図５】本発明第二実施例の測定系を示す図。
【図６】従来の低コヒーレントリフレクトメータの測定
系を示す図。
系を示す図。
【図７】その他の従来例を示す図。
１ 光源 ２、１２、４０ 光カプラ ３〜６、１３〜２０、４１〜４６ ポート ７、２６〜３０ 被試験光導波路 ８ コリメートレンズ ９ 反射鏡 １０ 光検出器 １１、３１〜３５ レベルメータ ２１〜２５ 変調器 ５０ 差動増幅器
Claims (6)
- 【請求項１】 光源（１）と、 この光源の出射光を分岐しそのひとつの分岐光を被試験
光導波路に入射するとともにその被試験光導波路内で生
じた反射光を別の分岐光に合波する光学手段（１２）
と、 この光学手段により合波された光の強度を検出する光検
出手段（１０）とを備えた低コヒーレントリフレクトメ
ータにおいて、 前記光学手段は少なくとも２つのポートを含む入出力側
と少なくとも３つのポートを含む反射側とが対向して設
けられた光カプラを含み、 前記入出力側の第一のポートに前記光源が接続され、 前記反射側の第一および第二のポートには被試験光導波
路（２６〜３０）が、第三のポートには光反射手段
（９）がそれぞれ接続され、 この反射側の前記被試験光導波路が接続された通路に
は、それぞれポートを識別できるように異なる変調波に
より変調を行う光学的変調手段（２１〜２５）を備え、 前記光検出手段（１０）の出力にはこの変調波を識別す
る検波手段（３１〜３５）を備えたことを特徴とする低
コヒーレントリフレクトメータ。 - 【請求項２】 前記光学的変調手段は位相または周波数
を変調する手段を備え、 前記検波手段は位相または周波数弁別手段を含む請求項
１記載の低コヒーレントリフレクトメータ。 - 【請求項３】 前記光学手段は少なくとも３つのポート
を含む入出力側および反射側とが対向して設けられた光
カプラを含み、 この入出力側の第一ポートに光源が、第二および第三の
ポートには光検出手段がそれぞれ接続され、 この第二および第三のポートに接続された光検出手段の
出力差を求める手段を含む請求項１または２記載の低コ
ヒーレントリフレクトメータ。 - 【請求項４】 光源の出射光を分岐しそのひとつの分岐
光を被試験光導波路に入射するとともにその被試験光導
波路内で生じた反射光を別の分岐光に合波し、この合波
された光の強度を検出する反射測定方法において、 少なくとも２つのポートを含む入出力側と少なくとも３
つのポートを含む反射側とが対向して設けられた光カプ
ラを用い、 前記入出力側の第一のポートに前記光源を接続し、 前記反射側の第一および第二のポートには被試験光導波
路をそれぞれ接続し第三のポートには光反射手段を接続
し、 この反射側の前記被試験光導波路からの被測定光をそれ
ぞれ識別できるように異なる変調波により変調を行い、 この変調波を識別して前記光の強度を検出することを特
徴とする反射測定方法。 - 【請求項５】 前記被測定光を位相または周波数により
変調を行い、 この位相または周波数を弁別して光の強度を検出する請
求項４記載の反射測定方法。 - 【請求項６】 少なくとも３つのポートを含む入出力側
および反射側とが対向して設けられた光カプラを用い、 この入出力側の第一ポートに光源を接続し第二および第
三のポートにはそれぞれ光検出手段を接続し、 この第二および第三のポートに接続された光検出手段の
出力差を求める請求項４または５記載の反射測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3455394A JPH07243939A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3455394A JPH07243939A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243939A true JPH07243939A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12417509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3455394A Pending JPH07243939A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 低コヒーレントリフレクトメータおよび反射測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07243939A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6760110B2 (en) * | 2000-10-18 | 2004-07-06 | Ando Electric Co., Ltd. | Low coherent reflectometer |
| JP2006023409A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光センサ |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP3455394A patent/JPH07243939A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6760110B2 (en) * | 2000-10-18 | 2004-07-06 | Ando Electric Co., Ltd. | Low coherent reflectometer |
| JP2006023409A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光センサ |
| JP4668557B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2011-04-13 | 日本電信電話株式会社 | 光センサ |
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