JPS58120146A - 光フアイバの偏波特性測定法 - Google Patents
光フアイバの偏波特性測定法Info
- Publication number
- JPS58120146A JPS58120146A JP280782A JP280782A JPS58120146A JP S58120146 A JPS58120146 A JP S58120146A JP 280782 A JP280782 A JP 280782A JP 280782 A JP280782 A JP 280782A JP S58120146 A JPS58120146 A JP S58120146A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- frequency
- optical
- spectrum
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/08—Testing mechanical properties
- G01M11/088—Testing mechanical properties of optical fibres; Mechanical features associated with the optical testing of optical fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ中に存在するモード間の伝搬定数差
や結合係数の相対値など偏波特性に関連する特性を実時
間で、かつ高感度で測定する方法に関する。
や結合係数の相対値など偏波特性に関連する特性を実時
間で、かつ高感度で測定する方法に関する。
従来、光ファイバの偏波特性に関連する特性を測定する
方法として、ビート長を測定する方法が考えられた。例
えば単一モード光ファイバまたは革−偏波単一モード光
ファイバにおいて、偏波方向の直交する二つの基本モー
ドであろＨＥ 、、”モードとＨＥ、、’Ｙモードの間
の伝搬定数差をΔβとすると、ビート長はＬｂ＝２π／
Δβと表わされ、このビート長Ｌｂを測定する方法とし
て、光ファイバの主軸と４５°の角度に、直線偏波を光
ファイバに入射させ、光ファイバを切断しながら偏光度
Ｐ対端における出力光の最大値、■□□□は最小値）を
測定し、ファイバ切断長に対する偏光度Ｐの周期的変化
を求め、隣り合う偏光度のピーク値を４大るファイバ切
断長がビート長に相当することから、ビート長を求める
方法が行われていた。
方法として、ビート長を測定する方法が考えられた。例
えば単一モード光ファイバまたは革−偏波単一モード光
ファイバにおいて、偏波方向の直交する二つの基本モー
ドであろＨＥ 、、”モードとＨＥ、、’Ｙモードの間
の伝搬定数差をΔβとすると、ビート長はＬｂ＝２π／
Δβと表わされ、このビート長Ｌｂを測定する方法とし
て、光ファイバの主軸と４５°の角度に、直線偏波を光
ファイバに入射させ、光ファイバを切断しながら偏光度
Ｐ対端における出力光の最大値、■□□□は最小値）を
測定し、ファイバ切断長に対する偏光度Ｐの周期的変化
を求め、隣り合う偏光度のピーク値を４大るファイバ切
断長がビート長に相当することから、ビート長を求める
方法が行われていた。
しかしこの方法ではファイバを切断するので、破壊的な
測定方法となっていた。そのうえ、この方法ではビート
長が測定されたとしても、偏波特性を乱す外的要因との
関係を明確にすることはできなかった。
測定方法となっていた。そのうえ、この方法ではビート
長が測定されたとしても、偏波特性を乱す外的要因との
関係を明確にすることはできなかった。
本発明はファイバに強制的に振動という外力を与え光学
的ヘテロダイン検出を行い、得られる光重、流スペクト
ルをスペクトル解析器等で観測することを特徴とし、そ
の目的は非破壊により光ファイバの特性を測定でき、高
感度、かつ実時間でのモード結合パラメータなど偏波特
性に関連する特性の測定を可能とするにある。
的ヘテロダイン検出を行い、得られる光重、流スペクト
ルをスペクトル解析器等で観測することを特徴とし、そ
の目的は非破壊により光ファイバの特性を測定でき、高
感度、かつ実時間でのモード結合パラメータなど偏波特
性に関連する特性の測定を可能とするにある。
第１図は本発明の一実施例の構成図である。複数本の縦
モードがモードロックした状態で発振するレーザ１から
出射した光は鏡２で反射された後、半透明鏡３で撮幅分
割される。反射された光は対物レンズ４で絞り込まれ、
光ファイバ５に入射する。光ファイバ５からの出射光は
対物レンズ６でコリメートされ、半透明鏡７で半透明鏡
８を透過した光と重畳され、光電検出器８によって光電
変換される。
モードがモードロックした状態で発振するレーザ１から
出射した光は鏡２で反射された後、半透明鏡３で撮幅分
割される。反射された光は対物レンズ４で絞り込まれ、
光ファイバ５に入射する。光ファイバ５からの出射光は
対物レンズ６でコリメートされ、半透明鏡７で半透明鏡
８を透過した光と重畳され、光電検出器８によって光電
変換される。
レーザ１の縦モード周波数間隔をｆＬとすると、光電流
スペクトルは周波数ｆＬの基本波成分をもつので、スペ
クトル解析器９のブラウン管上で周波数ｆＬ付近のスペ
クトル成分が観測できるようにスペクトル解析器９を調
節しておく。この状態・で振動源ｌＯを駆動し、発振器
１１０周波数を掃引してゆく。この周波数をｆＤとする
と、ブラウン管上には、まず周波数ｆＬを対称中心とし
てその両側に周波数十ｆＤおよびその整数倍の周波数だ
け離れて、撮動によって変調された光のスペクトルが現
れる。（例えば、Ｊ、 Ａ、Ｂｕｃａｒｏ、Ｈ，Ｄ、Ｄ
ａｒｄｙ。
スペクトルは周波数ｆＬの基本波成分をもつので、スペ
クトル解析器９のブラウン管上で周波数ｆＬ付近のスペ
クトル成分が観測できるようにスペクトル解析器９を調
節しておく。この状態・で振動源ｌＯを駆動し、発振器
１１０周波数を掃引してゆく。この周波数をｆＤとする
と、ブラウン管上には、まず周波数ｆＬを対称中心とし
てその両側に周波数十ｆＤおよびその整数倍の周波数だ
け離れて、撮動によって変調された光のスペクトルが現
れる。（例えば、Ｊ、 Ａ、Ｂｕｃａｒｏ、Ｈ，Ｄ、Ｄ
ａｒｄｙ。
ａｎｄ Ｅ、Ｆ、Ｃａｒｏｍｅ、ＡｐｐＬ、Ｏｐｔ、
、ＶｏＬ、１６．Ｎｏ、７．ＰＰ１７６１〜１７６２．
（１９７７）、）このスペクトル成分を以後、位相変調
成分と呼ぶことにする。
、ＶｏＬ、１６．Ｎｏ、７．ＰＰ１７６１〜１７６２．
（１９７７）、）このスペクトル成分を以後、位相変調
成分と呼ぶことにする。
例えば、レーザｌの発振波長において光ファイバ５は単
一モードファイバとして動作するとする。
一モードファイバとして動作するとする。
通常、単一モード光ファイバには光学的非軸対称性によ
り誘起された複屈折性によって、主軸方向Ｘとそれに垂
直な方向ｙとで屈折率が微小に異な・・る。しかもこの
光学的非軸対称性は、コアの非真円性、外圧、温度など
によっても変化し得る量である。従って、１方向の伝搬
定数ムとｙ方向の伝搬定数〜の差Δβ（−βニーβ、）
は、通常の光ファイバでは零でなく、例えばＶＡＤ単一
モード・ファイバでは７．８ Ｘ １０ ｒａｄ／ｍ
ｍ程度である。
り誘起された複屈折性によって、主軸方向Ｘとそれに垂
直な方向ｙとで屈折率が微小に異な・・る。しかもこの
光学的非軸対称性は、コアの非真円性、外圧、温度など
によっても変化し得る量である。従って、１方向の伝搬
定数ムとｙ方向の伝搬定数〜の差Δβ（−βニーβ、）
は、通常の光ファイバでは零でなく、例えばＶＡＤ単一
モード・ファイバでは７．８ Ｘ １０ ｒａｄ／ｍ
ｍ程度である。
またコアを楕円形状とした光ファイバではこのΔβは１
桁程度大きな値をもつ。このような導波条件で光を伝搬
している光ファイバ５に振動源】（）から発した音波が
伝搬する。このときΔβ＝十Ｋを満たす波数にの音波が
ＨＥ Ｘモード１ とＨＥ、、”モードの間のモード結合を誘起する。
桁程度大きな値をもつ。このような導波条件で光を伝搬
している光ファイバ５に振動源】（）から発した音波が
伝搬する。このときΔβ＝十Ｋを満たす波数にの音波が
ＨＥ Ｘモード１ とＨＥ、、”モードの間のモード結合を誘起する。
アン散乱され、光の周波数がｆ（−ｆＢ）だけ高い方に
偏移する。ただし、ｆＢ＝Ｖ ｌ−Ｋ ｌ ／２πなる
関係があり、ここでＶはファイバ中を伝わる音速、πは
円周率である。このようにして周波数偏移を受けたスペ
クトル成分を以後、ブリリュアン成分と呼ぶ。
偏移する。ただし、ｆＢ＝Ｖ ｌ−Ｋ ｌ ／２πなる
関係があり、ここでＶはファイバ中を伝わる音速、πは
円周率である。このようにして周波数偏移を受けたスペ
クトル成分を以後、ブリリュアン成分と呼ぶ。
ブリリュアン成分は位相変調成分と重なった時に大いに
強調されて、スペクトル解析器９のブラウン管上に現わ
れる。このとき、ｆＢ＝ｆＤが成立し、ｆＤは発振器１
１の発振周波数であるからこれを読み取ることによって
ｆＢを知ることかできる。前述のように、ブリリュアン
散乱によるモーであるから、１Δβ１＝２πｆ Ｂ ／
ｖで与えられる。
強調されて、スペクトル解析器９のブラウン管上に現わ
れる。このとき、ｆＢ＝ｆＤが成立し、ｆＤは発振器１
１の発振周波数であるからこれを読み取ることによって
ｆＢを知ることかできる。前述のように、ブリリュアン
散乱によるモーであるから、１Δβ１＝２πｆ Ｂ ／
ｖで与えられる。
またブラウン管上に現われたブリリュアン成分の高さは
、モード結合の結合係数に比例するので、相対的な結合
係数の実時間での測定が可能である。
、モード結合の結合係数に比例するので、相対的な結合
係数の実時間での測定が可能である。
また強制的にモード結合を銹起するので、高感度の測定
が可能である。
が可能である。
第２図に他の実施例の構成を示す。第２図において、】
２は音響光学変調器、１８はその駆動回路、１４は鐘で
ある。その他の符号は第１図と共通である。モードロッ
クレーザの縦モードビートを利用する代わりに音響光学
変調器１２によってブラック回折（捷たはラマン回折）
された光を用いても、第１図で示した実施例と同様なこ
とかで・・きる。このとき、第１図で示した実施例での
縦モード周波数間隔ｆＬの代わりに音響光学変調器１２
の駆動周波数を用いなければならない点が異なるだけで
ある。
２は音響光学変調器、１８はその駆動回路、１４は鐘で
ある。その他の符号は第１図と共通である。モードロッ
クレーザの縦モードビートを利用する代わりに音響光学
変調器１２によってブラック回折（捷たはラマン回折）
された光を用いても、第１図で示した実施例と同様なこ
とかで・・きる。このとき、第１図で示した実施例での
縦モード周波数間隔ｆＬの代わりに音響光学変調器１２
の駆動周波数を用いなければならない点が異なるだけで
ある。
また第１図および第２図に示した実施例に共通して、振
動源ＩＯを駆動する発振器１１を、白色雑音発生器に置
き換えてもよい。この場合は周波数ｆＤのような特徴的
なスペクトル成分はスペクトル解析器のブラウン管上に
現わない。
動源ＩＯを駆動する発振器１１を、白色雑音発生器に置
き換えてもよい。この場合は周波数ｆＤのような特徴的
なスペクトル成分はスペクトル解析器のブラウン管上に
現わない。
第１図および第２図に示す実施例に共通して、ファイバ
５と振動源ＩＯとの間に介在する振動を伝える媒質とし
て、ガラスに対して音響インピーダンスの不整合が空気
よりも少ない水を用いるため、ファイバ５はその一部を
振動源１ｏとともに水槽に沈めている。
５と振動源ＩＯとの間に介在する振動を伝える媒質とし
て、ガラスに対して音響インピーダンスの不整合が空気
よりも少ない水を用いるため、ファイバ５はその一部を
振動源１ｏとともに水槽に沈めている。
前記実施例では、光ファイバを水槽中に沈めたが、振動
板上もしくは振動棒上等、振動する物体−ヒに貼り利け
、もしくは巻き付けて、振動を光ファイバに伝えても同
様の効果を得ることができる。
板上もしくは振動棒上等、振動する物体−ヒに貼り利け
、もしくは巻き付けて、振動を光ファイバに伝えても同
様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本発明による光ファイバの偏波特
性測定法は、単一偏波ファイバのビート長測定に応用す
ることができる。
性測定法は、単一偏波ファイバのビート長測定に応用す
ることができる。
第１図および第２図におけるサンプルファイバを単一偏
波ファイバとすることによって、測定さで与えられるＬ
ｂがビート長である。前項で説明したように、スペクト
ル解析器のブラウン管上で伝搬定数差に対応する振動周
波数を測定するので、ビート長の大穴さによらず、はぼ
一定の精度の測定が可能であるうえ、曲げや温度変化等
の外乱に対するビート長の変動も実時間で測定できる利
点がある。
波ファイバとすることによって、測定さで与えられるＬ
ｂがビート長である。前項で説明したように、スペクト
ル解析器のブラウン管上で伝搬定数差に対応する振動周
波数を測定するので、ビート長の大穴さによらず、はぼ
一定の精度の測定が可能であるうえ、曲げや温度変化等
の外乱に対するビート長の変動も実時間で測定できる利
点がある。
第１図はモードロックレーザを光源として用いる場合の
測定系の構成図、第２図は音響光学変調器を用いる場合
の測定系の構成図である。 ■・・・レーザ、２・・・鏡、８・・・半透明鏡、４・
・・対物レンズ、５・・・サンプルの光ファイバ、６・
・・村物レンズ、７・・・半透明鏡、８・・・光電検出
器、９・・・スペクトル解析器、１０・・・振動源、１
１・・・振動源用駆動回路、１２・・・音響光学変調器
、１８・・・音軛光学変調器用駆動回路、１４．１５・
・・鏡。 特許出願人 日本電信電話公社
測定系の構成図、第２図は音響光学変調器を用いる場合
の測定系の構成図である。 ■・・・レーザ、２・・・鏡、８・・・半透明鏡、４・
・・対物レンズ、５・・・サンプルの光ファイバ、６・
・・村物レンズ、７・・・半透明鏡、８・・・光電検出
器、９・・・スペクトル解析器、１０・・・振動源、１
１・・・振動源用駆動回路、１２・・・音響光学変調器
、１８・・・音軛光学変調器用駆動回路、１４．１５・
・・鏡。 特許出願人 日本電信電話公社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コアおよびクラッドからなる光ファイバに、外部か
ら周波数可変にした振動子を用いて強制的に振動を印加
することによって、光フアイバ内を伝搬しているレーザ
光のモード結合を生じさせ、該光ファイバから出射する
光を光学的ヘテロダイン検出し、得られる光電流波形を
スペクトル解析することにより、光フアイバ内の偏波特
性を測足することを特徴と特性測定法において、該光フ
ァイバが単一モード光ファイバ、単一偏波単一モード光
ファイバ、もしくは多モード光ファイバのいずれかであ
り、該光ファイバに振動を加える手段として、該光ファ
イバもしくは該光ファイバを含む光ケーブルの全体もし
くは一部を、振動を伝える媒質中に浸すことを特徴とす
る光ファイバの偏波特性測定法。 ＆ 特許請求の範囲第１項記載の光ファイバの偏波特性
測定法において、該光ファイバに励振する振動源として
超音波振動子を用い、レーザ光源として音響光学変調器
等の変調器を通した光を使用することを特徴とする光フ
ァイバの偏波特性測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP280782A JPS58120146A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 光フアイバの偏波特性測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP280782A JPS58120146A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 光フアイバの偏波特性測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120146A true JPS58120146A (ja) | 1983-07-16 |
Family
ID=11539651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP280782A Pending JPS58120146A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 光フアイバの偏波特性測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58120146A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204738A (ja) * | 1983-05-07 | 1984-11-20 | Hitachi Cable Ltd | 偏波面保存光フアイバ偏光軸への光入射方法 |
| JPS61184439A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-18 | Hitachi Cable Ltd | 偏波面保存フアイバの結合長の測定方法 |
| JPS63133035A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-04 | Anritsu Corp | 光伝送特性試験装置 |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP280782A patent/JPS58120146A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204738A (ja) * | 1983-05-07 | 1984-11-20 | Hitachi Cable Ltd | 偏波面保存光フアイバ偏光軸への光入射方法 |
| JPH0354290B2 (ja) * | 1983-05-07 | 1991-08-19 | ||
| JPS61184439A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-18 | Hitachi Cable Ltd | 偏波面保存フアイバの結合長の測定方法 |
| JPS63133035A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-04 | Anritsu Corp | 光伝送特性試験装置 |
| JPH0363010B2 (ja) * | 1986-11-26 | 1991-09-27 | Anritsu Corp |
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