JPH07243940A - 偏波依存損失測定方法および装置 - Google Patents
偏波依存損失測定方法および装置Info
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- JPH07243940A JPH07243940A JP3497094A JP3497094A JPH07243940A JP H07243940 A JPH07243940 A JP H07243940A JP 3497094 A JP3497094 A JP 3497094A JP 3497094 A JP3497094 A JP 3497094A JP H07243940 A JPH07243940 A JP H07243940A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 両端に単一光モードファイバが接続された光
導波路の偏波依存損失を精確に測定することを目的とす
る。 【構成】 被試験光導波路の偏波依存損失を測定する方
法および装置は、無偏波光源からの光を前記被試験光導
波路へ送り、該被試験光導波路を透過した光の偏光度を
測定した後、該測定によって得られた前記偏光度をもと
にして前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過率
の最大値と最小値との比を求めることを特徴とする。
導波路の偏波依存損失を精確に測定することを目的とす
る。 【構成】 被試験光導波路の偏波依存損失を測定する方
法および装置は、無偏波光源からの光を前記被試験光導
波路へ送り、該被試験光導波路を透過した光の偏光度を
測定した後、該測定によって得られた前記偏光度をもと
にして前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過率
の最大値と最小値との比を求めることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、両端に単一モード光フ
ァイバが接続された光導波路の偏波損失測定装置および
方法に関するものであって、特に該光導波路を透過する
光が偏光状態に依存して示すその透過率の最大値と最小
値とを求め、かつ二つの値の比を高精度で求めることに
よって事前に設定された損失特性の規格条件に適合する
かどうかを測定する光導波路の偏波損失特性検査システ
ムに適用される方法および該方法を実施するための装置
に関するものである。
ァイバが接続された光導波路の偏波損失測定装置および
方法に関するものであって、特に該光導波路を透過する
光が偏光状態に依存して示すその透過率の最大値と最小
値とを求め、かつ二つの値の比を高精度で求めることに
よって事前に設定された損失特性の規格条件に適合する
かどうかを測定する光導波路の偏波損失特性検査システ
ムに適用される方法および該方法を実施するための装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アナログ伝送系では、光パワーのわずか
な変動が情報の歪みに直結する。通常、光導波回路モジ
ュールは偏光状態に応じてその透過率が変化する。アナ
ログ伝送システムに光導波回路モジュールが組み込まれ
た場合、環境の変化に応じて偏光状態が変化し、結果的
に伝送パワーの変動を引き起こす可能性が存在する。こ
のため、アナログ伝送システムに光回路モジュールを導
入する場合には、このいわゆる偏波依存損失に対して厳
しい条件が課されることになる。従って、光回路モジュ
ールの損失特性が規格条件を満たすかどうかをスピーデ
ィーに、かつ高精度に測定する検査システムの構築が生
産ラインで強く求められている。以下、具体的に説明す
る。
な変動が情報の歪みに直結する。通常、光導波回路モジ
ュールは偏光状態に応じてその透過率が変化する。アナ
ログ伝送システムに光導波回路モジュールが組み込まれ
た場合、環境の変化に応じて偏光状態が変化し、結果的
に伝送パワーの変動を引き起こす可能性が存在する。こ
のため、アナログ伝送システムに光回路モジュールを導
入する場合には、このいわゆる偏波依存損失に対して厳
しい条件が課されることになる。従って、光回路モジュ
ールの損失特性が規格条件を満たすかどうかをスピーデ
ィーに、かつ高精度に測定する検査システムの構築が生
産ラインで強く求められている。以下、具体的に説明す
る。
【０００３】石英系光導波回路等のプレーナ型光回路は
複屈折性を有するので、直線偏光を保持するＴＥモード
とＴＭモードとが存在する。また、この複屈折率によっ
て光回路中の光結合部の結合効率が各モードで異なる値
をとる結果、上記光回路の透過率はモード、すなわち偏
光状態に依存することになる。偏光子の透過方向をそれ
ぞれＴＥモードおよびＴＭモードの方向に一致させるこ
とにより入射端でそれぞれのモードを確実に励起するこ
とができるので、光導波回路では各モードの透過率を精
度良く測定することは容易である。しかし、光導波路の
両端に、偏光状態を保持しない通常の単一モード光ファ
イバが接続される場合、曲げや側圧によってファイバ内
の偏光状態が予測不可能に変化する。そのため、光導波
回路入射端でこれらのモードが励起されたかどうかを予
め知ることは困難である。そこで、光導波回路入射端で
これらのモードが励起されたかどうかを調べるための方
法として、偏光制御装置であらゆる状態に偏光した光を
作りこれをファイバ付きの光導波回路に入射させ、各偏
光状態で透過パワーを順次測定する方法が考えられる。
ＴＥ，ＴＭモードが励起された場合に限って透過率が最
大または最小値を取ることに注目すれば、光ファイバの
接続された光導波回路では、全ての偏光状態でパワー透
過率を測定し、それらのデータの最大値と最小値を求め
ればよいことになる。これが今日行われている測定法の
原型であり、基本的に偏光した（すなわち偏光度１の）
レーザを光源として用いる。
複屈折性を有するので、直線偏光を保持するＴＥモード
とＴＭモードとが存在する。また、この複屈折率によっ
て光回路中の光結合部の結合効率が各モードで異なる値
をとる結果、上記光回路の透過率はモード、すなわち偏
光状態に依存することになる。偏光子の透過方向をそれ
ぞれＴＥモードおよびＴＭモードの方向に一致させるこ
とにより入射端でそれぞれのモードを確実に励起するこ
とができるので、光導波回路では各モードの透過率を精
度良く測定することは容易である。しかし、光導波路の
両端に、偏光状態を保持しない通常の単一モード光ファ
イバが接続される場合、曲げや側圧によってファイバ内
の偏光状態が予測不可能に変化する。そのため、光導波
回路入射端でこれらのモードが励起されたかどうかを予
め知ることは困難である。そこで、光導波回路入射端で
これらのモードが励起されたかどうかを調べるための方
法として、偏光制御装置であらゆる状態に偏光した光を
作りこれをファイバ付きの光導波回路に入射させ、各偏
光状態で透過パワーを順次測定する方法が考えられる。
ＴＥ，ＴＭモードが励起された場合に限って透過率が最
大または最小値を取ることに注目すれば、光ファイバの
接続された光導波回路では、全ての偏光状態でパワー透
過率を測定し、それらのデータの最大値と最小値を求め
ればよいことになる。これが今日行われている測定法の
原型であり、基本的に偏光した（すなわち偏光度１の）
レーザを光源として用いる。
【０００４】図６は、上記従来の方法を実施するための
装置の構成を説明するためのものである。参照符号６１
はレーザ光源、６２，６４，６６は光ファイバ、６３は
偏光制御装置、６５は光ファイバ６４および６６が接続
された被試験光導波回路、そして６７は光パワーメータ
である。
装置の構成を説明するためのものである。参照符号６１
はレーザ光源、６２，６４，６６は光ファイバ、６３は
偏光制御装置、６５は光ファイバ６４および６６が接続
された被試験光導波回路、そして６７は光パワーメータ
である。
【０００５】光源６１からの出射光は、光ファイバ６２
から偏光制御装置６３を通過して被試験光導波回路６５
に入射する。つづいて、この被試験光導波回路６５を出
射した光は光ファイバ６６を通過して光パワーメータ６
７へ送られる。ここで光ファイバ６６を出射した光の透
過パワーが測定される。光源６１からの出射光は直線偏
光である。この光の偏光状態は偏光制御装置６３によっ
て変化させることができる。そこで、光源６１からの出
射光の偏光状態を偏光制御装置６３によって変化させた
後、この偏光状態が変化した光を被試験光導波路６５に
入射させる。そして、各偏光状態において光の被試験光
導波路透過パワーを測定する。これらの測定値のうち、
最大パワーＰ1 と最小パワーＰ2 とを求め、比Ｐ2 ／Ｐ
1 からの所望の比を求める。
から偏光制御装置６３を通過して被試験光導波回路６５
に入射する。つづいて、この被試験光導波回路６５を出
射した光は光ファイバ６６を通過して光パワーメータ６
７へ送られる。ここで光ファイバ６６を出射した光の透
過パワーが測定される。光源６１からの出射光は直線偏
光である。この光の偏光状態は偏光制御装置６３によっ
て変化させることができる。そこで、光源６１からの出
射光の偏光状態を偏光制御装置６３によって変化させた
後、この偏光状態が変化した光を被試験光導波路６５に
入射させる。そして、各偏光状態において光の被試験光
導波路透過パワーを測定する。これらの測定値のうち、
最大パワーＰ1 と最小パワーＰ2 とを求め、比Ｐ2 ／Ｐ
1 からの所望の比を求める。
【０００６】ところで、光ファイバが接続された石英系
光導波回路では高い測定精度が求められている。すなわ
ち、Ｐ2 ／Ｐ1 ＝０．９９すなわち１０×ｌｏｇ（Ｐ2
／Ｐ1 ）＝−０．０４ｄＢの値を精度良く測定すること
が要求される。このことは、約０．１％の誤差で被試験
光導波回路からの透過パワーの最大値および最小値を測
定しなければならないことを意味する。
光導波回路では高い測定精度が求められている。すなわ
ち、Ｐ2 ／Ｐ1 ＝０．９９すなわち１０×ｌｏｇ（Ｐ2
／Ｐ1 ）＝−０．０４ｄＢの値を精度良く測定すること
が要求される。このことは、約０．１％の誤差で被試験
光導波回路からの透過パワーの最大値および最小値を測
定しなければならないことを意味する。
【０００７】このように、光導波回路に接続された偏光
状態を保持しない通常の単一モード光ファイバの存在に
より、被試験光導波回路自体の直線偏光を保持するＴ
Ｅ，ＴＭモードが励起されているかどうかを確認するこ
とは非常に難しく、このため従来の方法では、偏光した
レーザ光源を用いて光ファイバに入射する光の偏光状態
を変化させながら被試験光導波回路の透過パワーを高精
度に測定する必要があった。
状態を保持しない通常の単一モード光ファイバの存在に
より、被試験光導波回路自体の直線偏光を保持するＴ
Ｅ，ＴＭモードが励起されているかどうかを確認するこ
とは非常に難しく、このため従来の方法では、偏光した
レーザ光源を用いて光ファイバに入射する光の偏光状態
を変化させながら被試験光導波回路の透過パワーを高精
度に測定する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
光ファイバの接続された光導波回路の偏光状態に依存す
る非常にわずかな透過率の差を高精度に測定することは
かなり困難である。
光ファイバの接続された光導波回路の偏光状態に依存す
る非常にわずかな透過率の差を高精度に測定することは
かなり困難である。
【０００９】なぜなら、従来の測定方法では以下のよう
な問題点があるからである。すなわち、第一に、光源の
出射パワーの変動を０．１％に制御することはかなり難
しいという問題がある。また、第二に、透過パワーを最
大および最小とする偏光状態を高精度に求めるには、そ
れぞれ最大，最小地点と考えられる近辺で偏光状態を微
調しながらパワーを測定する必要があるので、測定に時
間がかかるという問題もある。
な問題点があるからである。すなわち、第一に、光源の
出射パワーの変動を０．１％に制御することはかなり難
しいという問題がある。また、第二に、透過パワーを最
大および最小とする偏光状態を高精度に求めるには、そ
れぞれ最大，最小地点と考えられる近辺で偏光状態を微
調しながらパワーを測定する必要があるので、測定に時
間がかかるという問題もある。
【００１０】そこで、本発明は上記問題点を解決し、光
導波路を透過する光の偏光状態に依存した透過率の最大
値と最小値との比を高精度に測定する方法および該方法
を実施するための装置を提供することを目的とする。
導波路を透過する光の偏光状態に依存した透過率の最大
値と最小値との比を高精度に測定する方法および該方法
を実施するための装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明はあらゆる偏光状態を含む偏光度の非常に小さ
な無偏波光を出射する光源を利用することにより、被試
験導波回路への入射偏光状態を調整することなくそのＴ
ＥとＴＭの両モードを等しく励起できることを利用し
た。
に本発明はあらゆる偏光状態を含む偏光度の非常に小さ
な無偏波光を出射する光源を利用することにより、被試
験導波回路への入射偏光状態を調整することなくそのＴ
ＥとＴＭの両モードを等しく励起できることを利用し
た。
【００１２】すなわち、本発明にもとづく偏波依存損失
測定方法は、無偏波光源からの光を前記被試験光導波路
へ送り、該被試験光導波路を透過した光の偏光度を測定
する段階と、該測定段階によって得られた前記偏光度を
もとにして前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透
過率の最大値と最小値との比を求める段階とを有するこ
とを特徴とする。好ましくは、上記測定段階において得
られた前記偏光度の値を関係式：
測定方法は、無偏波光源からの光を前記被試験光導波路
へ送り、該被試験光導波路を透過した光の偏光度を測定
する段階と、該測定段階によって得られた前記偏光度を
もとにして前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透
過率の最大値と最小値との比を求める段階とを有するこ
とを特徴とする。好ましくは、上記測定段階において得
られた前記偏光度の値を関係式：
【００１３】
【数３】αTM／αTE＝（１−Ｐ）／（１＋Ｐ） （式中、αTMはTMモードの透過率、αTEはTEモードの透
過率、そして Pは偏光度）に代入し、かつ前記関係式を
利用して前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過
率の最大値と最小値との比を求める。
過率、そして Pは偏光度）に代入し、かつ前記関係式を
利用して前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過
率の最大値と最小値との比を求める。
【００１４】また、上記課題を解決するために本発明に
もとづく偏波依存損失測定装置は、無偏波光源と、該無
波光源からの光を前記被試験光導波路へ導入する手段
と、前記被試験光導波路を透過した光の偏光度を測定す
る手段とを有することを特徴とする。好ましくは、前記
測定手段によって得られた前記偏光度の値を関係式：
もとづく偏波依存損失測定装置は、無偏波光源と、該無
波光源からの光を前記被試験光導波路へ導入する手段
と、前記被試験光導波路を透過した光の偏光度を測定す
る手段とを有することを特徴とする。好ましくは、前記
測定手段によって得られた前記偏光度の値を関係式：
【００１５】
【数４】αTM／αTE＝（１−Ｐ）／（１＋Ｐ） （式中、αTMはTMモードの透過率、αTEはTEモードの透
過率、そして Pは偏光度）に代入し、かつ前記関係式を
利用して前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過
率の最大値と最小値との比を求める手段を有する。
過率、そして Pは偏光度）に代入し、かつ前記関係式を
利用して前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過
率の最大値と最小値との比を求める手段を有する。
【００１６】さらに好ましくは、前記偏光度を測定する
手段は、一定周期で偏光状態を変調する偏光変調器と、
前記偏光状態を制御するための偏光制御系および偏光子
と、光検出器と、前記検出器からの信号の前記変調周波
数成分を検出するための部材とから構成される。
手段は、一定周期で偏光状態を変調する偏光変調器と、
前記偏光状態を制御するための偏光制御系および偏光子
と、光検出器と、前記検出器からの信号の前記変調周波
数成分を検出するための部材とから構成される。
【００１７】このように、本発明では、あらゆる偏光状
態を含む偏光度の非常に小さな無偏波光を出射する光源
を利用することにより、被試験導波回路への入射偏光状
態を調整することなくそのＴＥとＴＭの両モードを等し
く励起できることを利用した点が従来の技術と異なる。
態を含む偏光度の非常に小さな無偏波光を出射する光源
を利用することにより、被試験導波回路への入射偏光状
態を調整することなくそのＴＥとＴＭの両モードを等し
く励起できることを利用した点が従来の技術と異なる。
【００１８】
【作用】本発明にもとづく偏波依存損失測定装置は、あ
らゆる偏光状態を含む偏光度の非常に小さな無偏波光を
出射する光源を利用することにより、被試験導波回路へ
の入射偏光状態を調整することなくそのＴＥとＴＭの両
モードを等しく励起できる。
らゆる偏光状態を含む偏光度の非常に小さな無偏波光を
出射する光源を利用することにより、被試験導波回路へ
の入射偏光状態を調整することなくそのＴＥとＴＭの両
モードを等しく励起できる。
【００１９】
【実施例】一般に、光波は無偏光成分と偏光した成分と
に一意的に分解できる。偏光度は、全光パワーのうちの
偏光した成分の光パワーの比率として定義されるので、
無偏波光と偏光した光のそれぞれのパワーをＰunp とＰ
p とすれば、偏光度はＰ＝Ｐp ／（Ｐunp ＋Ｐp ）で表
される。直線偏光した光では、全光パワーが偏光してい
るので偏光度は１である。一方、理想的な白色光では、
偏光した成分は無視できるほど小さいので偏光度は実質
的に０である。この理由で白色光は無偏波光とも呼ばれ
る。光導波回路に接続された光ファイバの透過率は偏光
状態に依存しないので、光ファイバを伝搬しても光波の
偏光度は保持される。従って、光源に無偏波光源を用い
ると、接続された光ファイバを伝搬して光導波回路に入
射する光は依然として無偏光状態にある。無偏波光の直
交した成分のパワーは厳密に等しく互いにインコヒーレ
ントな関係にあるので、無偏波光源を使用すると、光導
波回路入射端でＴＥとＴＭの両モードを等しいパワーで
かつインコヒーレントに励起することができる。光導波
回路を伝搬すると、それぞれのモードで異なる損失を受
ける。それぞれのモードの透過率をαTE，αTMとすれ
ば、光導波回路からの出射パワーはそれぞれＰTE＝αTE
Ｐ0 ／２とＰTM＝αTMＰ0 ／２となる。ここで、Ｐ0 は
入射パワーであり、接続部の損失はそれぞれの透過率に
含めてある。各モードは互いにインコヒーレントで独立
した光波なので、出射光の偏光度Ｐは
に一意的に分解できる。偏光度は、全光パワーのうちの
偏光した成分の光パワーの比率として定義されるので、
無偏波光と偏光した光のそれぞれのパワーをＰunp とＰ
p とすれば、偏光度はＰ＝Ｐp ／（Ｐunp ＋Ｐp ）で表
される。直線偏光した光では、全光パワーが偏光してい
るので偏光度は１である。一方、理想的な白色光では、
偏光した成分は無視できるほど小さいので偏光度は実質
的に０である。この理由で白色光は無偏波光とも呼ばれ
る。光導波回路に接続された光ファイバの透過率は偏光
状態に依存しないので、光ファイバを伝搬しても光波の
偏光度は保持される。従って、光源に無偏波光源を用い
ると、接続された光ファイバを伝搬して光導波回路に入
射する光は依然として無偏光状態にある。無偏波光の直
交した成分のパワーは厳密に等しく互いにインコヒーレ
ントな関係にあるので、無偏波光源を使用すると、光導
波回路入射端でＴＥとＴＭの両モードを等しいパワーで
かつインコヒーレントに励起することができる。光導波
回路を伝搬すると、それぞれのモードで異なる損失を受
ける。それぞれのモードの透過率をαTE，αTMとすれ
ば、光導波回路からの出射パワーはそれぞれＰTE＝αTE
Ｐ0 ／２とＰTM＝αTMＰ0 ／２となる。ここで、Ｐ0 は
入射パワーであり、接続部の損失はそれぞれの透過率に
含めてある。各モードは互いにインコヒーレントで独立
した光波なので、出射光の偏光度Ｐは
【００２０】
【数５】 Ｐ＝(PTE−PTM)／(PTE＋PTM)＝（αTE−αTM) ／（αTE＋αTM） (1) となる。ここで、αTE≧αTMと仮定した。前述の通り、
光導波回路の出射端に接続された光ファイバを伝搬して
も偏光度は変化しないことに注目すれば、出射端に接続
された光ファイバからの出射光の偏光度も（１）式のＰ
に等しい。従って、ファイバ出射光の偏光度Ｐを測定
し、
光導波回路の出射端に接続された光ファイバを伝搬して
も偏光度は変化しないことに注目すれば、出射端に接続
された光ファイバからの出射光の偏光度も（１）式のＰ
に等しい。従って、ファイバ出射光の偏光度Ｐを測定
し、
【００２１】
【数６】 α＝αTM／αTE＝(1−P)／(1＋P) (2) の式より、αTM／αTEの値αを一意的に求めることがで
きる。本発明の一実施例を図１を参照しながら説明す
る。図１は、本実施例を実施するための装置の構成を説
明するためのものである。参照符号１は偏光度測定装
置、２および４は光ファイバー、３は光源、そして５は
光ファイバ２および４が接続された被試験光導波回路で
ある。
きる。本発明の一実施例を図１を参照しながら説明す
る。図１は、本実施例を実施するための装置の構成を説
明するためのものである。参照符号１は偏光度測定装
置、２および４は光ファイバー、３は光源、そして５は
光ファイバ２および４が接続された被試験光導波回路で
ある。
【００２２】この実施例では、光源３は３×１０-3の偏
光度の光を出射する。光源３からの出射光は被試験光導
波回路５を伝搬した後に光ファイバ４を介して偏光度測
定装置１に入射する。この装置１において、被試験用光
導波路５によって劣化した偏光度が測定される。
光度の光を出射する。光源３からの出射光は被試験光導
波回路５を伝搬した後に光ファイバ４を介して偏光度測
定装置１に入射する。この装置１において、被試験用光
導波路５によって劣化した偏光度が測定される。
【００２３】図２は光源３の概略的構成を説明するため
の図で、（a ）は構成図、（b ）は（a ）のII-II'線に
沿う接続面を示す図である。この図において、参照符号
１０はスペクトル半値全幅４０ｎｍ、中心波長１５５０
ｎｍのスーパールミネッセントダイオード（いわゆるＳ
ＬＤ）、１１および１２は長さがそれぞれ１０ｍ、２０
2 ｍの偏波保持光ファイバ、そして１３および１４はそ
れぞれのファイバの対向する端面の図である。これらの
図において、中心の円はコアを、両側の大きな円は応力
付与部を表す。偏波保持光ファイバ１１と１２の対は、
ＳＬＤ出射光の偏光度を低下させるデポラライザの役割
をする。すなわち、ファイバ１１と１２の対向する２つ
の端面の直線偏光を保持するｘ軸は、互いに４５度の角
度で接続されている。両ｘ軸が４５度の角度で交差して
いるので、１１の直交したｘとｙモードを伝搬した光波
のパワーは、接続点において、いずれも１２の直交した
ｘ，ｙモードに等しく配分される。ＳＬＤ出射光のコヒ
ーレント長が６０μｍであるのに対し、ファイバ１２の
直交偏波モード間の群遅延は８ｍｍ程度なので、１２の
ｘとｙモードをそれぞれ伝搬した光波間の干渉性（すな
わちコヒーレンシー）は消失してしまう。すなわち、フ
ァイバ１２からの出射光は、直交したｘ，ｙモードの光
パワーが等しくインコヒーレント状態になるので、無偏
光状態の光に近づく。出射光の偏光度はファイバ長手方
向のｘ，ｙモード間のランダム結合によって決定され
る。以下に述べる偏光度測定装置により、ファイバ出射
光の偏光度は、３×１０-3であった。これを（２）式に
代入すると、α＝０．９９８を得る。すなわち、この光
源を用いると、１０×ｌｏｇ（０．９９８）＝８．７×
１０-3ｄＢまでの偏波依存性損失を測定することができ
る。
の図で、（a ）は構成図、（b ）は（a ）のII-II'線に
沿う接続面を示す図である。この図において、参照符号
１０はスペクトル半値全幅４０ｎｍ、中心波長１５５０
ｎｍのスーパールミネッセントダイオード（いわゆるＳ
ＬＤ）、１１および１２は長さがそれぞれ１０ｍ、２０
2 ｍの偏波保持光ファイバ、そして１３および１４はそ
れぞれのファイバの対向する端面の図である。これらの
図において、中心の円はコアを、両側の大きな円は応力
付与部を表す。偏波保持光ファイバ１１と１２の対は、
ＳＬＤ出射光の偏光度を低下させるデポラライザの役割
をする。すなわち、ファイバ１１と１２の対向する２つ
の端面の直線偏光を保持するｘ軸は、互いに４５度の角
度で接続されている。両ｘ軸が４５度の角度で交差して
いるので、１１の直交したｘとｙモードを伝搬した光波
のパワーは、接続点において、いずれも１２の直交した
ｘ，ｙモードに等しく配分される。ＳＬＤ出射光のコヒ
ーレント長が６０μｍであるのに対し、ファイバ１２の
直交偏波モード間の群遅延は８ｍｍ程度なので、１２の
ｘとｙモードをそれぞれ伝搬した光波間の干渉性（すな
わちコヒーレンシー）は消失してしまう。すなわち、フ
ァイバ１２からの出射光は、直交したｘ，ｙモードの光
パワーが等しくインコヒーレント状態になるので、無偏
光状態の光に近づく。出射光の偏光度はファイバ長手方
向のｘ，ｙモード間のランダム結合によって決定され
る。以下に述べる偏光度測定装置により、ファイバ出射
光の偏光度は、３×１０-3であった。これを（２）式に
代入すると、α＝０．９９８を得る。すなわち、この光
源を用いると、１０×ｌｏｇ（０．９９８）＝８．７×
１０-3ｄＢまでの偏波依存性損失を測定することができ
る。
【００２４】偏光していない成分と比較して偏光した成
分が小さい（すなわち、偏光度が小さい）場合に偏光度
を測定するには、偏光方向を周期的に変調すればよい。
被測定光を偏光変調器に通して偏光子を通過する光パワ
ーに注目する。偏光していない成分は偏光変調に対して
何ら影響を受けないので、偏光子を通過するパワーは変
化しない。一方、偏光した成分は偏光状態が周期的に変
化するので、偏光子を通過するパワーは周期的に変化す
る。そこで、光検出器の出力信号中の変調周波数成分を
同期検波することで、偏光した成分のみを抽出すること
ができる。
分が小さい（すなわち、偏光度が小さい）場合に偏光度
を測定するには、偏光方向を周期的に変調すればよい。
被測定光を偏光変調器に通して偏光子を通過する光パワ
ーに注目する。偏光していない成分は偏光変調に対して
何ら影響を受けないので、偏光子を通過するパワーは変
化しない。一方、偏光した成分は偏光状態が周期的に変
化するので、偏光子を通過するパワーは周期的に変化す
る。そこで、光検出器の出力信号中の変調周波数成分を
同期検波することで、偏光した成分のみを抽出すること
ができる。
【００２５】図３は偏光度測定装置の概略的構成を説明
するためのものである。図中、参照符号１５はコリメー
トレンズ、１６は１／２波長板、１７は１／４波長板、
１８は複屈折性媒質を用いた偏光変調器、１９は１／４
波長板、２０は偏光子、２１は光検出器、２２はロック
イン増幅器である。一般に光ファイバ４からの出射光の
偏光した成分は楕円偏光であるので、１８に入射する偏
光成分が変調器のｘ軸に対して４５度方向の直線偏光と
なるように、１／２波長板１６と１／４波長板１７の回
転角度を調節する。また、１８の変調器の主軸であるｘ
軸に対して４５度の方向に直線偏光が入射しても、変調
器からの出射光は直線偏光ではないので、１／４波長板
１９で変調器からの出射光を直線偏光に変換した。偏光
子は、この直線偏光を通過させない方向に回転させてあ
る。この状態で、偏光方向が９０度変化するように変調
器に電圧を加えると、偏光子２０を通過する光パワーは
最大となる。ここでさらに、電圧をｆ＝１０Ｈｚの周期
で変調すると、光検出器からの出力電圧は、０から最大
値の間をｆの周期で変化する。一方、無偏光の成分は変
調器を通過しても偏光子を通過する光パワーは変化しな
いので、出力電圧は変化しない。このため、光検出器か
らの出力信号の変調周波数ｆに同期した成分を２２のロ
ックイン増幅器で検波すると、偏光成分のパワーに比例
した電圧が得られる。一方、無偏波成分は、光検出器の
出力中のＤＣ成分から求めることができる。
するためのものである。図中、参照符号１５はコリメー
トレンズ、１６は１／２波長板、１７は１／４波長板、
１８は複屈折性媒質を用いた偏光変調器、１９は１／４
波長板、２０は偏光子、２１は光検出器、２２はロック
イン増幅器である。一般に光ファイバ４からの出射光の
偏光した成分は楕円偏光であるので、１８に入射する偏
光成分が変調器のｘ軸に対して４５度方向の直線偏光と
なるように、１／２波長板１６と１／４波長板１７の回
転角度を調節する。また、１８の変調器の主軸であるｘ
軸に対して４５度の方向に直線偏光が入射しても、変調
器からの出射光は直線偏光ではないので、１／４波長板
１９で変調器からの出射光を直線偏光に変換した。偏光
子は、この直線偏光を通過させない方向に回転させてあ
る。この状態で、偏光方向が９０度変化するように変調
器に電圧を加えると、偏光子２０を通過する光パワーは
最大となる。ここでさらに、電圧をｆ＝１０Ｈｚの周期
で変調すると、光検出器からの出力電圧は、０から最大
値の間をｆの周期で変化する。一方、無偏光の成分は変
調器を通過しても偏光子を通過する光パワーは変化しな
いので、出力電圧は変化しない。このため、光検出器か
らの出力信号の変調周波数ｆに同期した成分を２２のロ
ックイン増幅器で検波すると、偏光成分のパワーに比例
した電圧が得られる。一方、無偏波成分は、光検出器の
出力中のＤＣ成分から求めることができる。
【００２６】この実施例では、単尺の偏波保持光ファイ
バを被試験光導波路としてその両端に通常の単一モード
光ファイバを融着接続し、偏波依存損失の測定を実施し
た。すなわち、この偏波保持光ファイバファイバを曲げ
ることにより、直交するｘ，ｙ偏波モード間にわずかな
透過率の差を与え、この差（％表示）を従来の方法と本
発明による方法で多数回測定し、得られた測定値のばら
つきを求めた。本実施例にもとづいて検出する場合、図
３に示すファイバ４から出射する光の偏光成分の偏光状
態は未知なので、ロックイン検出信号が最大となるよう
に、１６と１７の回転角度を調節した。図５は従来の方
法で測定した結果を示す。図が示す通り、平均値である
１％を中心にしてかなりのばらつきがあった。一方、図
４が示す通り、本発明では１％近辺に測定値が集中して
おり、本発明を用いると、このように微小な透過率の差
でも容易に測定できることが分かった。
バを被試験光導波路としてその両端に通常の単一モード
光ファイバを融着接続し、偏波依存損失の測定を実施し
た。すなわち、この偏波保持光ファイバファイバを曲げ
ることにより、直交するｘ，ｙ偏波モード間にわずかな
透過率の差を与え、この差（％表示）を従来の方法と本
発明による方法で多数回測定し、得られた測定値のばら
つきを求めた。本実施例にもとづいて検出する場合、図
３に示すファイバ４から出射する光の偏光成分の偏光状
態は未知なので、ロックイン検出信号が最大となるよう
に、１６と１７の回転角度を調節した。図５は従来の方
法で測定した結果を示す。図が示す通り、平均値である
１％を中心にしてかなりのばらつきがあった。一方、図
４が示す通り、本発明では１％近辺に測定値が集中して
おり、本発明を用いると、このように微小な透過率の差
でも容易に測定できることが分かった。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
偏波依存損失測定方法および装置は、あららゆる偏光状
態を含む偏光度の非常に小さな無偏波光を出射する光源
を利用することにより、被試験導波回路への入射偏光状
態を調整することなくそのＴＥとＴＭの両モードを等し
く励起できることを利用したものなので、光ファイバの
接続された光導波回路の偏光状態に依存する非常にわず
かな透過率の差を高精度に測定することが可能となり、
光回路モジュールの損失特性が規格条件を満たすかどう
かをスピーディーに、かつ高精度に測定する検査システ
ムを提供することが可能である。
偏波依存損失測定方法および装置は、あららゆる偏光状
態を含む偏光度の非常に小さな無偏波光を出射する光源
を利用することにより、被試験導波回路への入射偏光状
態を調整することなくそのＴＥとＴＭの両モードを等し
く励起できることを利用したものなので、光ファイバの
接続された光導波回路の偏光状態に依存する非常にわず
かな透過率の差を高精度に測定することが可能となり、
光回路モジュールの損失特性が規格条件を満たすかどう
かをスピーディーに、かつ高精度に測定する検査システ
ムを提供することが可能である。
【００２８】
【図１】本発明にもとづく装置の概略的構成を説明する
ための模式図である。
ための模式図である。
【図２】本発明にもとづく装置に適用される光源の概略
的構成を説明するための模式図で、（ a）は ＳＬＤと
２本の偏波保持光ファイバとを示す図、（b ）および
（c)はII-II'線に沿う２本の偏波保持光ファイバの接続
面を示す図である。
的構成を説明するための模式図で、（ a）は ＳＬＤと
２本の偏波保持光ファイバとを示す図、（b ）および
（c)はII-II'線に沿う２本の偏波保持光ファイバの接続
面を示す図である。
【図３】本発明が適用される偏光度測定装置の概略的構
成を説明するための斜視図である。
成を説明するための斜視図である。
【図４】本発明にもとづく測定方法による測定結果を示
す図である。
す図である。
【図５】従来の測定方法にもとづく測定結果を示す図で
ある。
ある。
【図６】従来の測定装置の概略的構成を説明するための
模式図である。
模式図である。
１ 偏光度測定装置 ２，４ 光ファイバ ３ 光源（レーザ光源） ５ 被試験光導波路 １０ スーパールミネッセントダイオード １１，１２ 偏波保持型光ファイバ １３，１４ ファイバ１１，１２の断面図 １５ コリメートレンズ １６ １／２波長板 １７ １／４波長板 １８ 偏光変調器 １９ １／４波長板 ２０ 偏光子 ２１ 光検出器 ２２ ロックイン増幅器
Claims (5)
- 【請求項１】 被試験光導波路の偏波依存損失を測定す
る方法において、 無偏波光源からの光を前記被試験光導波路へ送り、該被
試験光導波路を透過した光の偏光度を測定し、さらに該
偏光度測定によって得られた結果をもとにして前記偏波
依存損失を求めることを特徴とする偏波依存損失測定方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記偏光
度の測定によって得られた前記偏光度の値をもとにして
前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過率の最大
値と最小値との比を、関係式： 【数１】αTM／αTE＝（１−Ｐ）／（１＋Ｐ） （式中、αTMはTMモードの透過率、αTEはTEモードの透
過率、そして Pは偏光度）を利用して求めることを特徴
とする偏波依存損失測定方法。 - 【請求項３】 被試験光導波路の偏波依存損失を測定す
る装置において、 前記被試験光導波路へ光を送るための無偏波光源と、 前記被試験光導波路を透過した光の偏光度を測定する手
段とが設けられたこと特徴とする偏波依存損失測定装
置。 - 【請求項４】 請求項３記載の装置において、 前記測定手段によって得られた前記偏光度の値を関係
式： 【数２】αTM／αTE＝（１−Ｐ）／（１＋Ｐ） （式中、αTMはTMモードの透過率、αTEはTEモードの透
過率、そして Pは偏光度）に代入し、かつ前記関係式を
利用して前記被試験光導波路の偏光状態に依存する透過
率の最大値と最小値との比を求めることを特徴とする偏
波依存損失測定装置。 - 【請求項５】 請求項３または４記載の装置において、 前記偏光度を測定する手段は、一定周期で偏光状態を変
調する偏光変調器と、 前記偏光状態を制御するための偏光制御系および偏光子
と、 光検出器と、 前記検出器からの信号の前記変調周波数成分を検出する
ための検出器とから構成されることを特徴とする偏波依
存損失測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3497094A JPH07243940A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 偏波依存損失測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3497094A JPH07243940A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 偏波依存損失測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243940A true JPH07243940A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12429006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3497094A Pending JPH07243940A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 偏波依存損失測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07243940A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380255B1 (ko) * | 2001-03-16 | 2003-04-18 | 도남시스템주식회사 | 반복적인 고속 편광 스크램블링을 이용한 편광의존성 손실측정장치 및 방법 |
| JP2006521554A (ja) * | 2003-03-21 | 2006-09-21 | ソルラブス、 インコーポレイテッド | 単一波長掃引の偏光依存損失測定 |
| CN102798983A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-28 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | 一种确保保偏光纤输出线偏振光的装置 |
| CN108613795A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-02 | 苏州树云网络科技有限公司 | 一种偏振相关损耗监测系统 |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP3497094A patent/JPH07243940A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380255B1 (ko) * | 2001-03-16 | 2003-04-18 | 도남시스템주식회사 | 반복적인 고속 편광 스크램블링을 이용한 편광의존성 손실측정장치 및 방법 |
| JP2006521554A (ja) * | 2003-03-21 | 2006-09-21 | ソルラブス、 インコーポレイテッド | 単一波長掃引の偏光依存損失測定 |
| CN102798983A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-28 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | 一种确保保偏光纤输出线偏振光的装置 |
| CN108613795A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-02 | 苏州树云网络科技有限公司 | 一种偏振相关损耗监测系统 |
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