JPH09210857A - 多モード光ファイバの接続トレランス測定装置及び測定方法 - Google Patents
多モード光ファイバの接続トレランス測定装置及び測定方法Info
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- JPH09210857A JPH09210857A JP8020190A JP2019096A JPH09210857A JP H09210857 A JPH09210857 A JP H09210857A JP 8020190 A JP8020190 A JP 8020190A JP 2019096 A JP2019096 A JP 2019096A JP H09210857 A JPH09210857 A JP H09210857A
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Abstract
ペックル雑音を考慮した、短距離での各種多モード光フ
ァイバ接続トレランスを評価可能とする測定装置及び測
定方法を提供する。 【解決手段】 伝送波形測定装置11により第2の多モ
ード光ファイバ6からの出力信号が最大の振幅となるよ
うに、第1と第2の多モード光ファイバ4、6の接続端
面相対位置関係を微動台5により位置合わせを行い、最
大となった位置を第1と第2の多モード光ファイバ間相
対位置ずれを0とし、この時の一定信号対雑音比を得る
ために必要な平均受光レベルを求め、この後に、微動台
5により、任意に多モード光ファイバ間を相対位置ずれ
させ、各位置ずれ量に対して、前記一定信号対雑音比を
得るために必要な平均受光レベルを求め、各位置ずれ量
に対して、位置ずれがない場合の必要平均受光レベルを
基準とした、位置ずれ量増加と平均受光レベル増加量と
の関係から、一定平均受光レベル増加量に対して許容で
きる接続位置ずれを求める。
Description
レーザダイオード(LD)光源を備え、多モード光ファ
イバを伝送媒体とし、高速光信号を数km長以下の短距
離で伝送する光通信系、例えば構内高速光LANにおけ
る光ファイバ間の接続部評価ならびにコネクタ精度規定
に関するものである。
多モード光ファイバの励振時に生じるスペックルパタン
と、光ファイバ間接続部において位置ずれが生じた場合
に生じるスペックル雑音の発生概念図を示す。
面、4bは第1の多モード光ファイバ光出射コア端面
を、6aは第1の光ファイバと位置ずれを起こしている
第2の多モード光ファイバ端面、6bは第1の多モード
光ファイバからの出射光を受光する第2の多モード光フ
ァイバコア端面、17はスペックルパタンである。ここ
では、スペックル雑音を説明するために、軸ずれをさせ
て両ファイバ端面を記述している。スペックルパタンは
コヒーレンスの高い光によって、短距離多モード光ファ
イバを励振した場合、ファイバ端面に現れる”強度む
ら”である。この強度むら即ちスペックルパタン17
は、時間によって光ファイバコア4b内で空間的に変動
する。図6では図中(a)として示した時間t1では、光
強度はコア4b内の中央域に集中しているが、図中(b)
として示した時間t2では、コア上部域に集中している
様子を示している。この現象により、図6に示すよう
に、ファイバ間で位置ずれがあると、第2の光ファイバ
に伝送される光強度が変動することになる。
トレランス評価法を図7を用いて説明する。図7は装置
の概略を示すもので、図中、4は第1の多モード光ファ
イバ、5は微動台、6は第2の多モード光ファイバ、1
3はレーザダイオード、14は10km長ダミーファイ
バ、15はアベレージャ、16は光パワーメータであ
る。
音によるパワー変動をさけるために、ダミーファイバ1
4を用いた不要モードの除去と、LD発信光のコヒーレ
ンス長と比べて十分に長い距離を伝送させて、光源のコ
ヒーレンシを低下させるとともに、アベレージャ15で
与えられる振動で、スペックルの変動を平均化する処理
を行うことにより、スペックル雑音を回避して、規定さ
れた励振状態を第1の多モード光ファイバ4の出射端面
にて実現する。このような処理を行った後、第1の多モ
ード光ファイバ4と第2の多モード光ファイバ6で伝送
される受光パワーを光パワーメータ16にてモニターし
て、接続トレランスの実験ならびに評価を行う。
なLDを用い、多モード光ファイバを伝送媒体として用
いた構内高速光LANを、ビル、キャンパス、並びにオ
フィス内へ導入することが活発に検討されてきている。
これまで検討されてきた光通信伝送系では、市街間とい
った長距離伝送であったために、トレランス評価時にお
いて、ダミーファイバを用いて光ファイバ中の伝送距離
を長くとり、光源のコヒーレンシを落とし、スペックル
雑音を低減して行うトレランス評価法は現実的であった
が、構内高速光LANといった短距離での伝送の場合に
ついては、ファイバ長を数10kmオーダでの伝送余長
を各端末毎に設置できないこと、並びに、アベレージャ
15といったバルク型光部品を設置することが困難であ
るために、従来測定方法によって得られたトレランス評
価法は非現実的なものとなっている。従って、従来測定
法によるトレランス測定結果を基にして規定され多モー
ド光ファイバのコネクタ精度を、短距離伝送系に適用し
た場合には、コア系よりも十分に小さな位置ずれでさえ
も、伝送品質を著しく損なうなどの問題が生じ、新しい
コネクタトレランス基準並びに評価法が必要とされてい
た。
ったコヒーレンシの高い光源によって発生するスペック
ル雑音を考慮した、短距離での各種多モード光ファイバ
接続トレランスを実用性の高い評価を可能とすることが
でき、各種多モード光ファイバにおけるコネクタ嵌合精
度を規定可能とする多モード光ファイバ接続トレランス
測定装置及び測定方法の提供を目的とする。
め、本発明の請求項1では、任意の周波数のパルス波形
発生装置により信号変調した、狭線幅の単一スペクトラ
ム波長を持つ光信号を発生する光源と、少なくとも2本
の被測定多モード光ファイバのうち、第1と第2の多モ
ード光ファイバの各一端側において、互いに対向する接
続端面相対位置を任意に位置変更可能な微動台と、前記
第1の多モード光ファイバの他端とシングルモード光フ
ァイバの一端との間に設けた可変光減衰器と、前記シン
グルモード光ファイバの他端と光源との間に設けたアイ
ソレータと、前記第2の多モード光ファイバの他端から
の出力信号を受光して、信号波形を計測並びに表示し、
信号対雑音特性を測定する伝送波形測定装置とからな
る、多モード光ファイバの接続トレランス測定装置を提
供する。また、請求項2では、伝送波形測定装置により
第2の多モード光ファイバからの出力信号が最大の振幅
となるように、第1の多モード光ファイバと第2の多モ
ード光ファイバの接続端面相対位置関係を微動台により
位置合わせを行い、最大となった位置を第1と第2の多
モード光ファイバ間相対位置ずれを0とし、この時の一
定信号対雑音比を得るために必要な平均受光レベルを求
める第1の測定手順と、この後に、微動台により、任意
に前記多モード光ファイバ間を相対位置ずれさせ、各位
置ずれ量に対して、前記一定信号対雑音比を得るために
必要な平均受光レベルを求める第2の測定手順と、各位
置ずれ量に対して、位置ずれがない場合の必要平均受光
レベルを基準とした、位置ずれ量増加と平均受光レベル
増加量との関係から、一定平均受光レベル増加量に対し
て許容できる接続位置ずれを求める第3の測定手順とか
らなる、多モード光ファイバの接続トレランス測定方法
を提供する。本発明によれば、コヒーレンシの高い光源
にてファイバを信号伝送した場合に発生するスペックル
雑音の影響を加味した光ファイバ間の位置ずれトレラン
ス測定を行うことができるため、構内、高速光LAN等
の短距離多モード光ファイバを用いた伝送系における光
ファイバ接続部での実用性の高いトレランス評価が可能
となる。
て説明するが、本発明はこれらの例に何ら限定されるも
のではない。
る図であって、図1中、1は0.1nm半値幅単一スペ
クトルをもつ、DFB(Ditributed Feed Back)レーザ、
2はシングルモードファイバ、3は可変光減衰器、4は
長さ1mの第1の多モード光ファイバ(例えば80μm
コア系のステップインデクス形ファイバ)、5は微動
台、6は長さ1mの第2の多モード光ファイバ、7は広
帯域光/電気信号変換器、8はオシロスコープ、9はD
FB−LD変調信号伝送用同軸ケーブル、10はトリガ
信号伝送用同軸ケーブル、11はパルス波形発生装置、
12はアイソレータである。
た高周波信号(例えば1Gbps、NRZ信号)を同軸
ケーブル9でDFBレーザ1に送ると、DFBレーザ1
から変調された光信号が出射する。出射した光信号はア
イソレータ(例えば30dB反射減衰量)12を通過し
て、シングルモードファイバ2内に光結合、伝送し、こ
れが可変光減衰器3を介して、第1の多モード光ファイ
バ4中を伝送する。第1の多モード光ファイバ4の出力
端面と第2の多モード光ファイバ6の入力端面とは相対
した位置関係にある。第2の多モード光ファイバ6は第
1の光ファイバ4からの信号光を受光、伝送させる。第
2の多モード光ファイバ6で伝送した信号光は、広帯域
光/電気信号変換装置7により、電気信号に変換された
後、オシロスコープ8によって受信され波形観測がなさ
れる。
幅が最大となるように、第1の光ファイバ4と第2の光
ファイバ6との位置合わせを微動台5でもって行い、こ
の時の位置を、第1の光ファイバと第2の光ファイバの
相対位置ずれ量=0μmとする(位置ずれ量=0μ
m)。
よって、入力光パワーを変化させて信号対雑音比と平均
受光レベルとの関係を求める。図2に結果の一例を示
す。
求める。
方向にて、5μmずつ変化させ、各位置ずれ量設定時に
つき、上述と同様に、信号対雑音比と平均受光レベルと
の関係を求める。図3に5μm分、光軸と垂直方向に位
置ずれを与えたとき、図4に10μm分、光軸と垂直方
向に位置ずれを与えたときの結果の一例をそれぞれ示し
た。
信号対雑音比の変動が、高い平均受光レベルにおいて生
じている様子が分かる。
ル雑音の増加によるものである。
一定信号対雑音比を得るための、平均受光レベルは大き
くする必要があることがわかる。
イバに伝送される受光パワーの減少のみならず、スペッ
クル雑音がもたらす、実質的な受光パワーの減少をも意
味し、結合損失の増加を意味することになる。
る、一定信号対雑音比(ここでは符号誤り率=10-10
に相当する信号対雑音比を仮定している。)に対する、
スペックル雑音を含んだ結合損失と位置ずれ量の関係を
グラフ化すると、図5に示すようになる。図5中には、
従来法での位置ずれ量と結合損失との関係も記載してい
る。図に示すように、1dBのレベルダウンを許容した
ときの位置ずれトレランスは、従来測定法では±13μ
mであったのに対して、本発明による測定法では、スペ
ックル雑音により、±7μmとなっている。
して約半分にまで、位置ずれトレランスが厳しくなって
いることが分かる。この結果から、接続部分のトレラン
ス評価にはスペックル雑音を含んだ本測定法が有効であ
ることが分かる。
いコヒーレンシをもつレーザを光源とする短距離の多モ
ード光ファイバ伝送系(例えば、構内高速光LAN等)
での光ファイバ接続部において、スペックル雑音を含ん
だ、実用性の高い接続トレランス評価が可能となるとと
もに、本評価結果を光ファイバ間接続に用いる光コネク
タ精度規定に生かすことができる。
時の平均受光レベルと信号対雑音比の関係を示す図
時の平均受光レベルと信号対雑音比の関係を示す図
m時の平均受光レベルと信号対雑音比の関係を示す図
クル雑音を加味した結合損失の関係を示す図
グルモードファイバ、3…可変光減衰器、4…第1の多
モード光ファイバ、4a…第1の多モード光ファイバ端
面、4b…第1の多モード光ファイバの光出射コア端
面、5…微動台、6…第2の多モード光ファイバ、6a
…第1の多モード光ファイバに対して位置ずれした第2
の多モード光フィアバの端面、6b…第1の多モード光
ファイバコアからの出射光を受光する第2の多モード光
ファイバのコア端面、7…広帯域光/電気信号変換器、
8…オシロスコープ、9…変調信号伝送用同軸ケーブ
ル、10…トリガ信号伝送用同軸ケーブル、11…パル
ス波形発生装置、12…アイソレータ、
Claims (2)
- 【請求項1】 任意の周波数のパルス波形発生装置によ
り信号変調した、狭線幅の単一スペクトラム波長を持つ
光信号を発生する光源と、 少なくとも2本の被測定多モード光ファイバのうち、第
1と第2の多モード光ファイバの各一端側において、互
いに対向する接続端面相対位置を任意に位置変更可能な
微動台と、 前記第1の多モード光ファイバの他端とシングルモード
光ファイバの一端との間に設けた可変光減衰器と、 前記シングルモード光ファイバの他端と光源との間に設
けたアイソレータと、 前記第2の多モード光ファイバの他端からの出力信号を
受光して、信号波形を計測並びに表示し、信号対雑音特
性を測定する伝送波形測定装置とからなる、 ことを特徴とする多モード光ファイバの接続トレランス
測定装置。 - 【請求項2】 伝送波形測定装置により第2の多モード
光ファイバからの出力信号が最大の振幅となるように、
第1の多モード光ファイバと第2の多モード光ファイバ
の接続端面相対位置関係を微動台により位置合わせを行
い、最大となった位置を第1と第2の多モード光ファイ
バ間相対位置ずれを0とし、この時の一定信号対雑音比
を得るために必要な平均受光レベルを求める第1の測定
手順と、 この後に、微動台により、任意に前記多モード光ファイ
バ間を相対位置ずれさせ、各位置ずれ量に対して、前記
一定信号対雑音比を得るために必要な平均受光レベルを
求める第2の測定手順と、 各位置ずれ量に対して、位置ずれがない場合の必要平均
受光レベルを基準とした、位置ずれ量増加と平均受光レ
ベル増加量との関係から、一定平均受光レベル増加量に
対して許容できる接続位置ずれを求める第3の測定手順
とからなる、 ことを特徴とする多モード光ファイバの接続トレランス
測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02019096A JP3224081B2 (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 多モード光ファイバの接続トレランス測定装置及び測定方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2345761A (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical attenuating isolator |
JP2002039911A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路特性評価装置 |
JP2007519324A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-07-12 | ケンブリッジ・エンタープライズ・リミテッド | マルチサービス光通信 |
JP2020509430A (ja) * | 2017-02-03 | 2020-03-26 | ドラカ コムテック フランス | 1060nm周辺で動作するように最適化されたマルチモード光ファイバ、および対応するマルチモード光学システム |
-
1996
- 1996-02-06 JP JP02019096A patent/JP3224081B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
GB2345761A (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical attenuating isolator |
GB2345761B (en) * | 1999-01-14 | 2001-04-25 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical attenuating isolator |
US6297901B1 (en) | 1999-01-14 | 2001-10-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical attenuating isolator |
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