JPS5872027A - 光フアイバ損失波長特性測定装置 - Google Patents
光フアイバ損失波長特性測定装置Info
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- JPS5872027A JPS5872027A JP17095881A JP17095881A JPS5872027A JP S5872027 A JPS5872027 A JP S5872027A JP 17095881 A JP17095881 A JP 17095881A JP 17095881 A JP17095881 A JP 17095881A JP S5872027 A JPS5872027 A JP S5872027A
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- 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
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/319—Reflectometers using stimulated back-scatter, e.g. Raman or fibre amplifiers
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (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】
この発明は被測定光ファイバに光パルスを入射し、その
レイリー後方散乱光を構出測定することによシ光損失彼
長特性を画定する元ファイバ損失波長特性測定装置に関
するものである。
レイリー後方散乱光を構出測定することによシ光損失彼
長特性を画定する元ファイバ損失波長特性測定装置に関
するものである。
石英を素材とした光ファイバは０．８〜１．８μ包の波
長範囲で極めて低損失な伝送媒体であり、これを用いた
光クープル伝送方式が国内外で実用化されている。すで
に実用化されている方式としては、０．８５μ洛の短波
長及び１．３μｍの長波長を用いた方式であるが、更に
伝送容量を増すために０．８〜０．９μ情、１．０〜１
．５μｍの広い波長範囲の光を同時に伝送する波長多重
伝送方式が検討されている。これらの波長多重伝送方式
においては種々の波長における光損失及び接続損失を測
定する必要がある。
長範囲で極めて低損失な伝送媒体であり、これを用いた
光クープル伝送方式が国内外で実用化されている。すで
に実用化されている方式としては、０．８５μ洛の短波
長及び１．３μｍの長波長を用いた方式であるが、更に
伝送容量を増すために０．８〜０．９μ情、１．０〜１
．５μｍの広い波長範囲の光を同時に伝送する波長多重
伝送方式が検討されている。これらの波長多重伝送方式
においては種々の波長における光損失及び接続損失を測
定する必要がある。
従来、損失波長特性測定装置としては、ハロゲンランプ
を光源とし、グレーテングよ如なる分光器を用い、Ｑｅ
−ＡＰＤ （アバランシェ フォトダイオード）を受光
器とした測定器が実用化されている。この従来装置では
縦続接続された多数の光ケーブルの全体の損失波長特性
しか測定できず、個々の光ケーブルの光損失及び個々の
接続点の接続損失を測定することができなかった。一方
、そのような機能を持ったものとして光ファイバのレイ
リー後方散乱光を検出する光パルス試験器があるが、こ
の測定器では波長を可変にすることができなかった。
を光源とし、グレーテングよ如なる分光器を用い、Ｑｅ
−ＡＰＤ （アバランシェ フォトダイオード）を受光
器とした測定器が実用化されている。この従来装置では
縦続接続された多数の光ケーブルの全体の損失波長特性
しか測定できず、個々の光ケーブルの光損失及び個々の
接続点の接続損失を測定することができなかった。一方
、そのような機能を持ったものとして光ファイバのレイ
リー後方散乱光を検出する光パルス試験器があるが、こ
の測定器では波長を可変にすることができなかった。
この発明はこれらの欠点を解決するため、元ファイバに
強い光を伝播させた時に生じるラマン散乱、４光子混合
等の非線形光学効果を利用することにより、広い波長範
囲で光ファイバの局所的な光損失及び接続された元ファ
イバの接続損失を測定できるようにしたものである。１ 光フアイバ内の非線形光学効果の中でＪ（φ″も重要な
ラマン散乱について以下朗華にＦ、に明する。簡単のた
めに単一モード元ファイバの場仔ヲ考えると、ボンピン
グ光のパワーＰｐ（Ｚｌ（Ｚに１゛元ファイバのｊｉｌ
＋に沿った位置）とストークス光（ラマン散乱によって
生じるボンピング光と異なる波長のＩｔ、）のパ’７−
Ｐ８（Ｚ）との比ＸはＺ＝ＬにおいてＰｓ（１，）
１ ｑｈνｖ Ｘυ＝涌＝−Ｐ−ｏ（Ｐ ｓ ｏ 十ｆ） −ｅ ｘ
ｐ ［？ 〔、−ｅｘｐ（−αＬ）］
（１）Ｐｐｏは入射端（２＝０）におけるボンピ
ング光のパワー、Ｐｓｏは入射端におけるストークス光
のパワー、νｐはボンピング光の周波数、νｓＮス）
−ジス光の周波数、ｖｇは光ファイバの＃速贋、ｑは相
互作用に関係のあるストークスモードの数、ｈはブラン
クの定Ｐ、ｇｓはラマンパワーのゲイン定数、αは光フ
ァイバの光損失、Ａは元ファイバの有効断面積である。
強い光を伝播させた時に生じるラマン散乱、４光子混合
等の非線形光学効果を利用することにより、広い波長範
囲で光ファイバの局所的な光損失及び接続された元ファ
イバの接続損失を測定できるようにしたものである。１ 光フアイバ内の非線形光学効果の中でＪ（φ″も重要な
ラマン散乱について以下朗華にＦ、に明する。簡単のた
めに単一モード元ファイバの場仔ヲ考えると、ボンピン
グ光のパワーＰｐ（Ｚｌ（Ｚに１゛元ファイバのｊｉｌ
＋に沿った位置）とストークス光（ラマン散乱によって
生じるボンピング光と異なる波長のＩｔ、）のパ’７−
Ｐ８（Ｚ）との比ＸはＺ＝ＬにおいてＰｓ（１，）
１ ｑｈνｖ Ｘυ＝涌＝−Ｐ−ｏ（Ｐ ｓ ｏ 十ｆ） −ｅ ｘ
ｐ ［？ 〔、−ｅｘｐ（−αＬ）］
（１）Ｐｐｏは入射端（２＝０）におけるボンピ
ング光のパワー、Ｐｓｏは入射端におけるストークス光
のパワー、νｐはボンピング光の周波数、νｓＮス）
−ジス光の周波数、ｖｇは光ファイバの＃速贋、ｑは相
互作用に関係のあるストークスモードの数、ｈはブラン
クの定Ｐ、ｇｓはラマンパワーのゲイン定数、αは光フ
ァイバの光損失、Ａは元ファイバの有効断面積である。
相互作用に関係のあるストークスモード数ｑは
（２）
で与えられる。こ＼でｎｅｆｆは光フアイバコアの屈折
率、Δν化はラマン線幅、Ｃは真壁中の光速である。
率、Δν化はラマン線幅、Ｃは真壁中の光速である。
元ファイバの畏手方向でＸがどのように変化するかを示
したのが第１図である。こ＼で光ファイバの光損失αを
パラメータとしている。第１図で式（１）及び式（２）
について使用した定数の値は、Ｐｏ−（Ｏ） １．１２μｍ１ ΔνＢ＝４００ｃｍ−’、ｎｅｆｆ
＝ １．４６、ｇｓ＝５Ｘ１０−１０ｃｍ／ＷＸＡ＝
１０−７ｔｒｉである。この図から光ファイバの光損失
αが小さくなるとボンピング光が数十ｍ伝播すると、Ｘ
が１よシ大きくなシ、ボンピング光よシもストークス光
のパワーが大きくなＬまだ光損失αが大きくなると、Ｘ
が１を超えるに必要な距離は長くなることが理解される
。現在光通信用に考えられている単一モード光ファイバ
の光損失は波長１．０６μｍで１ ｄ Ｂ ／ Ｋｎ＋
＋ｍｔＪｅであるため、数十ｍで波長変換が生じる。
したのが第１図である。こ＼で光ファイバの光損失αを
パラメータとしている。第１図で式（１）及び式（２）
について使用した定数の値は、Ｐｏ−（Ｏ） １．１２μｍ１ ΔνＢ＝４００ｃｍ−’、ｎｅｆｆ
＝ １．４６、ｇｓ＝５Ｘ１０−１０ｃｍ／ＷＸＡ＝
１０−７ｔｒｉである。この図から光ファイバの光損失
αが小さくなるとボンピング光が数十ｍ伝播すると、Ｘ
が１よシ大きくなシ、ボンピング光よシもストークス光
のパワーが大きくなＬまだ光損失αが大きくなると、Ｘ
が１を超えるに必要な距離は長くなることが理解される
。現在光通信用に考えられている単一モード光ファイバ
の光損失は波長１．０６μｍで１ ｄ Ｂ ／ Ｋｎ＋
＋ｍｔＪｅであるため、数十ｍで波長変換が生じる。
αｚ〈〈１の場合、Ｘは
Ｐｌ −の
Ｘ ＝ −Ｚ ｅｘｐ［：」コシＬ）
（３１Ｐｏ Ａ である。Ｘ＝１の時の長さをＺ ＝ Ｌ ｍｉｎとする
とＬ ｍ ＝−＾二［ｚｎＡ） 十−Ｌ ｔｎＱ４）］
ｇｓｐＯＰ ２ ”と々る。Ｌ−
は光損失αが苓の時に必要とされる最小の相互作用長で
ある。第１図ではＬ ” ＝ ２９ ｍ（４） である。
（３１Ｐｏ Ａ である。Ｘ＝１の時の長さをＺ ＝ Ｌ ｍｉｎとする
とＬ ｍ ＝−＾二［ｚｎＡ） 十−Ｌ ｔｎＱ４）］
ｇｓｐＯＰ ２ ”と々る。Ｌ−
は光損失αが苓の時に必要とされる最小の相互作用長で
ある。第１図ではＬ ” ＝ ２９ ｍ（４） である。
ボンピング光のパワーＰｐ（Ｚ）とストークス光のパワ
ーＰ ｓ （Ｚｌとが元ファイバの長さ方向でどのよう
に変化するかを示したのが第２図である。光損失αは２
０ ｄ Ｂ ／ Ｋｍである。ｚ＝２５常前後でストー
クス光が急減に強くなシ、それにともなって、ボンピン
グ光が急激に減少している。この波長変換を生じる長さ
は、式（４）から明らかなように光ファイバのコア面積
（有効断面積）Ａが小さい程、ボンピング光のパワーＰ
ｏ及びラマンゲイン定数ｇ８が大きい程短かくなる。こ
の発明はこの性質を利用して光ファイバの局所的な光損
失及び接続損失の波長依存性を測定することを可能とす
る。
ーＰ ｓ （Ｚｌとが元ファイバの長さ方向でどのよう
に変化するかを示したのが第２図である。光損失αは２
０ ｄ Ｂ ／ Ｋｍである。ｚ＝２５常前後でストー
クス光が急減に強くなシ、それにともなって、ボンピン
グ光が急激に減少している。この波長変換を生じる長さ
は、式（４）から明らかなように光ファイバのコア面積
（有効断面積）Ａが小さい程、ボンピング光のパワーＰ
ｏ及びラマンゲイン定数ｇ８が大きい程短かくなる。こ
の発明はこの性質を利用して光ファイバの局所的な光損
失及び接続損失の波長依存性を測定することを可能とす
る。
第３図はこの発明の実施例を示し、光パルス光源１よυ
の光パルスは光分岐回路２を経て被測定光ファイバ３に
入射される。被測定光ファイバ３内を光が進行するにつ
れ、レイリー散乱を受け、その一部は入射側に戻る（こ
れをレイリー後方散九九と記す）。光ファイバ３から戻
ってきた光は光分岐回路２によ如、波長を選択するため
の可変分光器４に入射され、その出力光は光検出部５で
電気信号に変換された後増幅部６で増幅され、更にＳ／
Ｎを改善するアベレージング部７へ供給される。そのア
ペレージング部７の出力は表示部８に供給される。
の光パルスは光分岐回路２を経て被測定光ファイバ３に
入射される。被測定光ファイバ３内を光が進行するにつ
れ、レイリー散乱を受け、その一部は入射側に戻る（こ
れをレイリー後方散九九と記す）。光ファイバ３から戻
ってきた光は光分岐回路２によ如、波長を選択するため
の可変分光器４に入射され、その出力光は光検出部５で
電気信号に変換された後増幅部６で増幅され、更にＳ／
Ｎを改善するアベレージング部７へ供給される。そのア
ペレージング部７の出力は表示部８に供給される。
光パルス光源１には（１）アルゴンレーザ、クリブレン
レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、（１１）色
素レーザ等の液体レーザ、（＋ｉＩｌ ｙ Ａ Ｇレー
ザ、ＹＬＦ（Ｌｌ、Ｙ、Ｆ４）レーザ、ガラスレーザ、
ルビーレーザ等の同体レーザ等が用いられる。これら以
外に半導体レーザもあるが、これは推体コアファイバ等
のラマンゲインの大きな光ファイバを被測定光ファイバ
に使用した場合は適する。
レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、（１１）色
素レーザ等の液体レーザ、（＋ｉＩｌ ｙ Ａ Ｇレー
ザ、ＹＬＦ（Ｌｌ、Ｙ、Ｆ４）レーザ、ガラスレーザ、
ルビーレーザ等の同体レーザ等が用いられる。これら以
外に半導体レーザもあるが、これは推体コアファイバ等
のラマンゲインの大きな光ファイバを被測定光ファイバ
に使用した場合は適する。
被測定光ファイバ３としては、華−モード光ファイバと
多モード光ファイバがあるが、前者はコア径１０μｍ程
度と極めて細く、かつ低損失なだめ、光密度が高く、相
互作用している長さが長い。
多モード光ファイバがあるが、前者はコア径１０μｍ程
度と極めて細く、かつ低損失なだめ、光密度が高く、相
互作用している長さが長い。
そのため、ラマン散乱の他に４元子混合も生じ、波長変
侠された後のスペクトルは波長に対して平坦になる。多
モード光ファイバの場合はそのスペクトルに多数の山が
発生するため、特定の波長における損失特性が得られる
。
侠された後のスペクトルは波長に対して平坦になる。多
モード光ファイバの場合はそのスペクトルに多数の山が
発生するため、特定の波長における損失特性が得られる
。
光分岐回路２は光源１からの光を被測定光ファイバ３に
導くと同時に、被測定光ファイバ３からの反射光を光検
出器５に傳く作用を有する。光分岐回路２の最も簡単な
例はハーフミラ−とレンズ系で構成できる。入射端近傍
のフレネル反射やレイリー後方散乱光をマスクして光検
出器５の損傷及び後段の増幅器６の飽和を防止するよう
に構成してもよく、そのために超音波偏向器による光ス
ィッチ、または異方性結晶による光分岐回路を使用する
ことができる。また強いポンピング光による反射光を除
去したい場合には、光分岐回路２としてハーフミラ−の
代シに多層干渉膜を利用する方法も有用である。この場
合にはポンピング光に対しては全反射で被測定光ファイ
バ３に入射し、ストークス光に対しては９０チ以上の透
過率で光検出器５に入射することができるので、効率の
良い結合が可りしとなる。
導くと同時に、被測定光ファイバ３からの反射光を光検
出器５に傳く作用を有する。光分岐回路２の最も簡単な
例はハーフミラ−とレンズ系で構成できる。入射端近傍
のフレネル反射やレイリー後方散乱光をマスクして光検
出器５の損傷及び後段の増幅器６の飽和を防止するよう
に構成してもよく、そのために超音波偏向器による光ス
ィッチ、または異方性結晶による光分岐回路を使用する
ことができる。また強いポンピング光による反射光を除
去したい場合には、光分岐回路２としてハーフミラ−の
代シに多層干渉膜を利用する方法も有用である。この場
合にはポンピング光に対しては全反射で被測定光ファイ
バ３に入射し、ストークス光に対しては９０チ以上の透
過率で光検出器５に入射することができるので、効率の
良い結合が可りしとなる。
選択波長可変分光器４としてはグレーテングを用いたも
のが波長分解能の点で最もすぐれたものの一つである。
のが波長分解能の点で最もすぐれたものの一つである。
これ以外に多層干渉膜、超音波偏向器等を用いたものも
条件によっては適用可能である。
条件によっては適用可能である。
光検出器としては、短波長（０，８〜１．１μｍ）では
５ｉ−ＡＰＤ、長波−ｂｃ（１〜１．８μｍ）ではＱｅ
−ＡＰＤ、Ｉ−Ｖ族ＡＰＤ等が最適である。可視光から
赤外領域については各種の光電管で茜感度の検出ができ
る。
５ｉ−ＡＰＤ、長波−ｂｃ（１〜１．８μｍ）ではＱｅ
−ＡＰＤ、Ｉ−Ｖ族ＡＰＤ等が最適である。可視光から
赤外領域については各種の光電管で茜感度の検出ができ
る。
第３図の測定系において、光源１に１．０６μｍのＮｄ
：ＹＡＧレーザ、被測定光ファイバ３に単一モード光
ファイバを使用した時、ラマン散乱によって発生するス
トークス光を第４図に示す。ポンピング光は１．０６μ
ｍで、１次から５次のストークス光が、それぞれ１．１
２．１．１６．１．２４．１．３０及び１．３６μ常に
発生している。それらの各波長におけるレイリー稜方散
跣パワーを第５図に示す。１．１２μｍの１次のストー
クス光は２００ｍ程度の長さで発生し、５００ｍ以上の
長さでは長さに対してｔＸ Ｖ直線的にパワーレベル（
対数変換後のレベル）が減衰している。この直線の傾斜
が光ファイバ３０１．１２μｍにおける光損失に対応し
ている。従って５００ｍ以上の光ファイバ長の部分での
光ファイバの光損失を測定することができ、５００ｍ以
下では測定ができない。２次。
：ＹＡＧレーザ、被測定光ファイバ３に単一モード光
ファイバを使用した時、ラマン散乱によって発生するス
トークス光を第４図に示す。ポンピング光は１．０６μ
ｍで、１次から５次のストークス光が、それぞれ１．１
２．１．１６．１．２４．１．３０及び１．３６μ常に
発生している。それらの各波長におけるレイリー稜方散
跣パワーを第５図に示す。１．１２μｍの１次のストー
クス光は２００ｍ程度の長さで発生し、５００ｍ以上の
長さでは長さに対してｔＸ Ｖ直線的にパワーレベル（
対数変換後のレベル）が減衰している。この直線の傾斜
が光ファイバ３０１．１２μｍにおける光損失に対応し
ている。従って５００ｍ以上の光ファイバ長の部分での
光ファイバの光損失を測定することができ、５００ｍ以
下では測定ができない。２次。
３次、−・・とストークス光の次数が高くなると光損失
測定ができガい長さは長くなるが、充分長いところで光
損失が測定できる。光ファイバに接続点がある場合は、
第６図のＡ点に示すように、損失・ファイバ光特性糾に
段差が生じるが、その段差位置が接続点、段差量が接ノ
ぬ抽失に対応している。
測定ができガい長さは長くなるが、充分長いところで光
損失が測定できる。光ファイバに接続点がある場合は、
第６図のＡ点に示すように、損失・ファイバ光特性糾に
段差が生じるが、その段差位置が接続点、段差量が接ノ
ぬ抽失に対応している。
光ｌ７Ｉｉｔ１に１．３μｍのパルス発振ＹＡＧレーザ
、被測定光ファイバ３に単一モード光ファイバを使用し
た時の発光スペクトルを第７図に示す。このようにポン
ピング光の波長、パワー、光ファイバの構造々どを選定
して１．１〜１，７μｍの波長範囲で波長に対して連続
でかつ比較的平坦なスペクトルが得られておシ、光損失
及び接読損失を波長に対して連続的に測定できる。
、被測定光ファイバ３に単一モード光ファイバを使用し
た時の発光スペクトルを第７図に示す。このようにポン
ピング光の波長、パワー、光ファイバの構造々どを選定
して１．１〜１，７μｍの波長範囲で波長に対して連続
でかつ比較的平坦なスペクトルが得られておシ、光損失
及び接読損失を波長に対して連続的に測定できる。
第３図に示した実施例では充分岐回ｗｒ２と分光器４と
を分離した構成としたが、押入損失を小さくシ、かつ構
成を簡単にする点より、それらを一体化した方が望まし
い。超音波（ｌｉｆｔ向器を用いてこれらを一体とした
実施例を第８図に示す。レーザ光源１から出たポンピン
グ光９は超音波偏向器１０を通過し、レンズ１１で集光
されて被測定光ファイバ３に入射される。被測定光ファ
イバ３からのポンピング光及びストークス光のレイリー
後方散乱光は、超音波偏向器１０で回イハされて、光検
出器１２で検出される。光１火山器１２としては多数の
糸子がアレー形に配列されたものを使用するとポンピン
グ光及びストークス光のレイリー後方散乱光を同時に検
出することができる。ルイイ音波偏向器１０は尚川波電
源１３で駆動さり、る。この方法では超音波偏向器１０
を動作させる時間を調節（ＩＩＩ御）することができ、
被測定光ファイバ３の入射端や被測定光ファイバの途中
に存在する光コネクタなどから反射されるフレネル反射
を除去することができるため、光検出器１２（５）及び
増幅器６の飽和を防止することができ、高感涙の構出が
可能である。
を分離した構成としたが、押入損失を小さくシ、かつ構
成を簡単にする点より、それらを一体化した方が望まし
い。超音波（ｌｉｆｔ向器を用いてこれらを一体とした
実施例を第８図に示す。レーザ光源１から出たポンピン
グ光９は超音波偏向器１０を通過し、レンズ１１で集光
されて被測定光ファイバ３に入射される。被測定光ファ
イバ３からのポンピング光及びストークス光のレイリー
後方散乱光は、超音波偏向器１０で回イハされて、光検
出器１２で検出される。光１火山器１２としては多数の
糸子がアレー形に配列されたものを使用するとポンピン
グ光及びストークス光のレイリー後方散乱光を同時に検
出することができる。ルイイ音波偏向器１０は尚川波電
源１３で駆動さり、る。この方法では超音波偏向器１０
を動作させる時間を調節（ＩＩＩ御）することができ、
被測定光ファイバ３の入射端や被測定光ファイバの途中
に存在する光コネクタなどから反射されるフレネル反射
を除去することができるため、光検出器１２（５）及び
増幅器６の飽和を防止することができ、高感涙の構出が
可能である。
第９図は第８図中のアレー形の光検出器１２のかわ）に
、光ファイバ１４を取シ付けた光検出器１５の′ｔＪ！
数個を使用するようにしたもので、その光ファイバ１４
の入射端をアレー形に配列してレイリー後方散乱光を入
射させる。現在使用しているＧｅ−ＡＰＤ、５ｉ−ＡＰ
Ｄ’４で高感度、高梢１＆ｏ測定が可能である。また超
音波光偏向器の原理を用いた波長同調形フィルタを用い
ることができる。
、光ファイバ１４を取シ付けた光検出器１５の′ｔＪ！
数個を使用するようにしたもので、その光ファイバ１４
の入射端をアレー形に配列してレイリー後方散乱光を入
射させる。現在使用しているＧｅ−ＡＰＤ、５ｉ−ＡＰ
Ｄ’４で高感度、高梢１＆ｏ測定が可能である。また超
音波光偏向器の原理を用いた波長同調形フィルタを用い
ることができる。
これは超音波周波数を変化させると、それに対応して回
折される元の波長を変化させることができ、しかも、回
折角は一定となる。従って光検出器を一つのみ用いて、
時間的にシーケンシャルに超音波周波数を変化させれば
、順次波長の異なった光のみを受光することができ、簡
単な系を構成することができる。
折される元の波長を変化させることができ、しかも、回
折角は一定となる。従って光検出器を一つのみ用いて、
時間的にシーケンシャルに超音波周波数を変化させれば
、順次波長の異なった光のみを受光することができ、簡
単な系を構成することができる。
第１０図は超音波偏向器のかわ如にグレーティング１６
を使用した例であシ、第１１図はプリズム１７を使用し
た場合である。これら両方法とも光源１からの光と反射
光が同じ方向であるため、光ファイバを用いてそれらを
分離するようにしている。
を使用した例であシ、第１１図はプリズム１７を使用し
た場合である。これら両方法とも光源１からの光と反射
光が同じ方向であるため、光ファイバを用いてそれらを
分離するようにしている。
光フアイバ中のラマン散乱、４光子混合等の非線形光学
効果は光ファイバの特性に依存するため第３図で被ｄ１
１］定光ファイバ３と光分岐回路２との間に被測定光フ
ァイバ３と特性の異なる励起用光ファイバを挿入し、そ
の励起用光ファイバで非線形効果を生じさせやすくした
シ、異なる波長のストークス光を得たシすることができ
る。式（１）及び式（２）から明らかなように、その励
起用光ファイバとして被測定光ファイバよシラマンゲイ
ン係数ｇ８の大きな光ファイバ、またはコア断面積Ａの
小さな光ファイバ、光損失αの小さな光ファイバを使用
することによシ、よシ効果的にラマン散乱を発生するこ
とができる。また、液体コア光ファイバなどΔシルの大
きな物質をコア材料とした光ファイバではポンピング光
とストークス光の波長間隔を広くすることができる。更
に被測定光ファイバ３が多モード光ファイバの場合は励
起用光ファイバとして単一モードファイバを使用するこ
とによりよシ強いストークス光を得ることも可能である
。
効果は光ファイバの特性に依存するため第３図で被ｄ１
１］定光ファイバ３と光分岐回路２との間に被測定光フ
ァイバ３と特性の異なる励起用光ファイバを挿入し、そ
の励起用光ファイバで非線形効果を生じさせやすくした
シ、異なる波長のストークス光を得たシすることができ
る。式（１）及び式（２）から明らかなように、その励
起用光ファイバとして被測定光ファイバよシラマンゲイ
ン係数ｇ８の大きな光ファイバ、またはコア断面積Ａの
小さな光ファイバ、光損失αの小さな光ファイバを使用
することによシ、よシ効果的にラマン散乱を発生するこ
とができる。また、液体コア光ファイバなどΔシルの大
きな物質をコア材料とした光ファイバではポンピング光
とストークス光の波長間隔を広くすることができる。更
に被測定光ファイバ３が多モード光ファイバの場合は励
起用光ファイバとして単一モードファイバを使用するこ
とによりよシ強いストークス光を得ることも可能である
。
また、第２図から明らかなように、１次、２次。
・・・の各ストークス光を強く取シ出すには最適の長さ
が存在する。というのは長く伝播すると高次のストーク
ス光が強くなるからである。したがって被測定光ファイ
バよシもラマン散乱の生じやすい光ファイバを励起用フ
ァイバとし、その長さを調整することによ如所要のスト
ークス光を得るようにすることができる。
が存在する。というのは長く伝播すると高次のストーク
ス光が強くなるからである。したがって被測定光ファイ
バよシもラマン散乱の生じやすい光ファイバを励起用フ
ァイバとし、その長さを調整することによ如所要のスト
ークス光を得るようにすることができる。
以上説明したようにこの発明によれば、光ファイバの局
所的な光損失及び接続損失に対する波長依存性を測定す
ることができ、光ファイバの伝送特性評価に強力な武器
と々る。また、第８図に示したように、超音波偏向器で
光分岐回路と分岐回路を兼ねさせることによシ、フレネ
ル反射等の過大信号をマスクすることも可能であシ、極
めて有効である。
所的な光損失及び接続損失に対する波長依存性を測定す
ることができ、光ファイバの伝送特性評価に強力な武器
と々る。また、第８図に示したように、超音波偏向器で
光分岐回路と分岐回路を兼ねさせることによシ、フレネ
ル反射等の過大信号をマスクすることも可能であシ、極
めて有効である。
第１図はストークス光とポンピング光のパワー比Ｘと、
伝播距離２との関係を示す図、ｗＪ２図はボンピング光
とストークス光のパワーが伝播距離２で変化する様子を
示す図、第３図はこの発明による光フアイバ損失波長特
性測定装置の一実施例を示すブロック図、第４図は単一
モードファイバに１．０６μ常のＹＡＧレーザ光を伝播
させた時の波長分布を示す図、第５図はボンピング光及
びストークス光のレイ＋７−ｍ方散乱光の長さ依存性を
示す図、第６図は接続点におけるレイリー後方散乱の伝
播距離に対する特性の変化を示す図、第７図は単一モー
ドファイバに１．３μ常のＹＡＧレーザ光を伝播させた
時の波長分布を示す図、第８図及び第９図はそれぞれ光
分岐Ｎ路と分光器を超音波偏向器で一体化した一実施例
を示す図、第１０図はグレーテングを用いて一体化させ
た例を示す図、第１１図はプリズムを用いて一体化させ
た例を示す図である。。 ■＝パルス光源、２：光分岐回路、３：被測定光ファイ
バ、４：分光器、５：光検出器、６：増幅器、７：デー
タ処理器、８：光示部、９：ボンピング光、１０：超音
波偏向器、１１：集光レンズ、１２：アレー形光検出器
、１３：超音波偏向器駆動用電源、１４：分波用ファイ
バ、１５：光検出器、１６：グレーテング、１７：プリ
ズム。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 草野 卓 （，１５） 尤 １ 圃 ７２ 図 ｕ ｚｕ ４（１５Ｌｌ ｔ
ｔｕ ＋ｏｕ（１６） 第３図 左 ４ 図
伝播距離２との関係を示す図、ｗＪ２図はボンピング光
とストークス光のパワーが伝播距離２で変化する様子を
示す図、第３図はこの発明による光フアイバ損失波長特
性測定装置の一実施例を示すブロック図、第４図は単一
モードファイバに１．０６μ常のＹＡＧレーザ光を伝播
させた時の波長分布を示す図、第５図はボンピング光及
びストークス光のレイ＋７−ｍ方散乱光の長さ依存性を
示す図、第６図は接続点におけるレイリー後方散乱の伝
播距離に対する特性の変化を示す図、第７図は単一モー
ドファイバに１．３μ常のＹＡＧレーザ光を伝播させた
時の波長分布を示す図、第８図及び第９図はそれぞれ光
分岐Ｎ路と分光器を超音波偏向器で一体化した一実施例
を示す図、第１０図はグレーテングを用いて一体化させ
た例を示す図、第１１図はプリズムを用いて一体化させ
た例を示す図である。。 ■＝パルス光源、２：光分岐回路、３：被測定光ファイ
バ、４：分光器、５：光検出器、６：増幅器、７：デー
タ処理器、８：光示部、９：ボンピング光、１０：超音
波偏向器、１１：集光レンズ、１２：アレー形光検出器
、１３：超音波偏向器駆動用電源、１４：分波用ファイ
バ、１５：光検出器、１６：グレーテング、１７：プリ
ズム。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 草野 卓 （，１５） 尤 １ 圃 ７２ 図 ｕ ｚｕ ４（１５Ｌｌ ｔ
ｔｕ ＋ｏｕ（１６） 第３図 左 ４ 図
Claims (1)
- （１）光ファイバにラマン散乱、４光子混合等の非線形
光学効果を生じさせるのに充分な光密度を有する光パル
ス光源と、その光パルス光源よシ出た光又は励起用光フ
ァイバを通過した光を被測定光ファイバに導き、かつそ
の被測定ファイバよシ反射されてきた光を入射光と分離
する光分岐手段と、その分離された反射光を分光する可
変波長分光手段と、その分光された光を検出する光検出
器と、その光検出器より得られた電気信号を処理して前
記被測定光ファイバのレイリー後方散乱特性を求める部
分とを具備する光フアイバ損失波長特性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17095881A JPS5872027A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 光フアイバ損失波長特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17095881A JPS5872027A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 光フアイバ損失波長特性測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872027A true JPS5872027A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15914528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17095881A Pending JPS5872027A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 光フアイバ損失波長特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872027A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0371816A2 (en) * | 1988-12-01 | 1990-06-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Sensor using optical fibres |
| KR100566860B1 (ko) | 2004-10-19 | 2006-04-03 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 광섬유라만증폭기 최적화 방법 및 그 설계기 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17095881A patent/JPS5872027A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0371816A2 (en) * | 1988-12-01 | 1990-06-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Sensor using optical fibres |
| KR100566860B1 (ko) | 2004-10-19 | 2006-04-03 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 광섬유라만증폭기 최적화 방법 및 그 설계기 |
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