JPS61111441A - 光フアイバパラメタ測定方法 - Google Patents

光フアイバパラメタ測定方法

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JPS61111441A
JPS61111441A JP23346984A JP23346984A JPS61111441A JP S61111441 A JPS61111441 A JP S61111441A JP 23346984 A JP23346984 A JP 23346984A JP 23346984 A JP23346984 A JP 23346984A JP S61111441 A JPS61111441 A JP S61111441A
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JP
Japan
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optical fiber
measured
light
refractive index
bent part
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Pending
Application number
JP23346984A
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English (en)
Inventor
Katsuya Yamashita
克也 山下
Yoshinori Hatano
羽田野 吉紀
Yahei Oyamada
弥平 小山田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/35Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is transversely coupled into or out of the fibre or waveguide, e.g. using integrating spheres

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ファイバの特性を高速に測定する方法に関
する。特に、光ファイバの屈折率分布およびコア径を測
定する方法に関する。
〔従来の技術〕
光ファイバのコア径を簡便に測定する方法として、近視
野像(N F P 、、 Near Featd Pa
ttern)を測定して光ファイバの屈折率分布を求め
、この屈折率分布によりコア径を求める方法が一般に用
いられる。近視野像による光ファイバの屈折率分布を測
定する方法は、NFP法と呼ばれる。NFP法は、被測
定光ファイバに全モードの光を伝搬させ、全モードの減
衰が等しい場合には、被測定光ファイバ出射端面の光強
度分布、すなわち近視野像の光強度分布が、その被測定
光ファイバの屈折率分布に依存することを利用している
すなわち、被測定光ファイバの中心を原点とする半径方
向座標rの関数としての光強度分布P (rlは、 n 、a、  −n cLad で表される。ここで、 n(r)  :屈折率分布(座標rの関数)、ncLa
4:クラッド部の屈折率、 n□X :最大屈折率 である。さらに、最大屈折率差Δnを、Δn =n1)
.X−nmax と定義する。したがって、光強度分布P (rl、クラ
ッド部の屈折率n cL、、1および最大屈折率差Δn
を測定することにより、被測定光ファイバの屈折率分布
n (r)が得られる。
第6図は、従来例の光ファイバパラメタ測定装置のブロ
ック構成図であり、NFP法による光ファイバの屈折率
分布測定装置を示す。この測定装置は、ビデオアナライ
ザ法と呼ばれる測定方法により、被測定光ファイバの屈
折率分布を測定する装置である。
1    カニ1.8カカ、ようヨ□イ7,92.2ユ
よオる。被測定光ファイバ2の出射光は顕微鏡3を通っ
てビジコンカメラ5に入射する。光源4の出力光は、顕
微鏡3内の反射鏡で反射し、被測定光ファイバ2の端面
で反射し、顕微鏡3を通ってビジコンカメラ5に入射す
る。ビジコンカメラ5は制御装置6に接続される。
光源1としては発光ダイオード等が用いられ、光源4と
しては発光ダイオードやハロゲンランプ等が用いられる
。また、制御装置6は、ビジコンカメラ5の制御および
データの処理を行う。
このような従来例装置による被測定光ファイバの屈折率
分布の測定を説明する。
近視野像は、光源1の出力光を被測定光ファイバ2に伝
搬させ、その出射端面の光強度分布P [r)をビジコ
ンカメラ5で測定することにより得られる。端面全体の
光強度分布P (r)を測定することにより、コア径、
外径、非円率、および偏心率を求めるためのデータが得
られる。
また、クラッド部の屈折率ncL、dは、光源4の出力
光を被測定光ファイバ2の端面で反射させ、その反射光
強度を測定することにより得られる。
さらに最大屈折率差Δnは、最大屈折率差Δnが既知の
基準ファイバに対して同じ測定を行い、二つの光ファイ
バのコア部の光強度分布を相互に比較することによりも
とめることができる。
これらの測定結果を(1)式に基づいて演算し、被測定
光ファイバ2の屈折率分布n (r)を求めることがで
きる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このような従来例屈折率分布測定方法では、最
大屈折率差Δnの測定のために、被測定光ファイバおよ
び基準光ファイバに対して、同一の測定を行う必要があ
る。このため、測定に時間を要する欠点があり、また、
基準光ファイバの管理が必要となる欠点があった。
また、従来の測定方法は、長尺の光ファイバの屈折率分
布を測定できない欠点があった。これは、(1)式が全
モードの減衰の等しい条件を仮定しているからであり、
長尺の光ファイバでは、モード変換、光ファイバの損失
、モード依存性による損失等の影客があるために、上記
の条件を満たせないからである。このため、実際の測定
は1ないし3m程度の光ファイバで行っていた。これに
対して、損失や帯域の測定を行う場合には、数100m
ないし数kmの長い光ファイバを使用する必要がある。
したがって、屈折率分布と損失や帯域とは別工程で測定
しなければならない欠点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の光ファイバパラメタ測定方法は、被測定光ファ
イバの出射端面の光強度分布の測定を行う光ファイバパ
ラメタ測定方法において、被測定光ファイバの一部に小
さな曲率半径の曲げを与え、この曲げの部分から上記被
測定光ファイバに光を入射することを特徴とする。
〔作用〕 本発明の光ファイバパラメタ測定方法は、被測定光ファ
イバに曲げを与え、この部分から光を入射することを特
徴とする。これにより、光が伝搬する距離を被測定光フ
ァイバの長さと無関係に設定でき、長尺の被測定光ファ
イバでも屈折率分布を測定できる。さらに、測定してい
る端面と反対側の端面ば、その測定には関与しない。し
たがって、被測定光ファイバの両端で同時に異なる測定
を行うことができる。被測定光ファイバの両端で光強度
分布の近視野像と遠視野像を測定できるので、屈折率分
布の測定に有効である。
〔実施例〕
第1図は、本発明実施例光ファイバパラメタ測定装置の
ブロック構成図である。
被測定光ファイバ2の一方の端に近い位置に、小さな曲
率半径の曲げ部7を形成し、この近傍に光#1が配置さ
れる。曲げ部7に近い被測定光ファイバ2の端面からの
出射光は、顕微鏡3を通ってビジコンカメラ5に入射す
る。光源4の出力光は、顕微鏡3内の反射鏡で反射し、
被測定光ファイバ2の端面で反射し、顕微鏡3を通って
ビジコンカメラ5に入射する。ビジコンカメラ5は制御
装置6に接続される。
被測定光ファイバ2の他方の端に近い位置に、l   
7j、8゜cys7’。え21.。□&Z−1’が配置
される。光源1′と曲げ部7′の間には、チョッパ8が
配置される。曲げ部7′に近い被測定光ファイバ2の端
面からの出射光は、ホトダイオード9に入射する。ホト
ダイオード9は微動台10に載置され、微動台10はス
テップモータ1)に取り付けられる。チョッパ8はロッ
クインアンプ12に接続される。ロックインアンプ12
は、ホトダイオード9およびディジタル電圧計13に接
続される。
ステップモータ1)およびディジタル電圧計13は、制
御装置6に接続される。
本実施例は、被測定光ファイバ2に曲げ部7.7゛′を
形成し、この部分から光を入射することを特徴とする。
これにより、光が伝搬する距離を、被測定光ファイバ2
の長さと無関係に設定できる。
さらに、被測定光ファイバ2の両端で異なる測定を同時
に実行できる。
本実施例では、近視野像の測定を曲げ部7に近い部分で
行い、これと同時に、遠視野像の測定を反対側の部分で
行う。さらに、遠視野像の測定により最大屈折率差Δn
を求める。これらの測定結果を、(1)式に従って演算
することにより、被測定光ファイバ2の屈折率分布が得
られる。
近視野像は、光源1により曲げ部7に光を入射し、被測
定光ファイバ2のコア部を伝搬させ、顕微鏡3およびビ
ジコンカメラ5により端面の光強度分布P (r)を測
定することにより得られる。
クラッド部の屈折率ncL、dは、従来例と同様に、光
源4の出力光を被測定光ファイバ2の端面で反射させ、
その反射光強度から求められる。
最大屈折率差Δnは、遠視野像の測定により得られる。
遠視野像の測定は、被測定光ファイバ2からの出射光の
強度分布を、出射端面から十分に離れた位置で測定する
。光源1′の出力光は、チョッパ8で輝度変調され、曲
げ部7′から被測定光ファイバ2に入射し、コア部を伝
搬する。コア部を伝搬した光は、第1図の上の端面がら
出射される。
この出射光強度は、ホトダイオード9により光電気変換
され、ロックインアンプ12によりチョッパ8と同期し
た信号成分が抽出され、ディジタル電圧計13によりデ
ィジタルデータに変換される。ホトダイオード9は、ス
テップモータ1)により第1図の左右方向または二次元
的に移動でき、それぞれの位置で光強度を測定する。ホ
トダイオード9の位置情報およびディジタル電圧計重3
のディジタルデータは、制御装置6により演算処理され
る。
この測定は、チョッパ8による輝度変調の周波数と同期
した成分だけを検出するので、良好な信号雑音比で光強
度を測定できる。
遠視野像から、最大屈折率差Δnは、 により求めることができる。ここで、NAは遠視野像の
すその幅であり、n、はコア部の群居折率である。石英
ファイバの群居折率n、は約1.5である。
第2図および第3図は、それぞれ近視野像および遠視野
像の測定例を示す。
第4図は、近視野像から求めたコア径の、従来例による
測定値と本実施例による測定値との相関を示す。コア径
は、光強度がピーク値に対して−定の割合になる位置を
、コア部とクラッド部との境界として求める。第4図は
、横軸が従来例のビデオアナライザ法により得られたコ
ア径で、縦軸が本発明実施例により得られたコア径であ
る。被測定光ファイバ2としては、コア部の径が約50
μmで、最大屈折率差Δnが約1%の、六本の一般的な
グレーティド型石英光ファイバについて測定した例であ
る。白丸は、光強度のピーク値の5%の位置をコア部と
クラッド部の境界としたときの測定例を示し、黒丸は、
従来例の場合には5%の位置、本発明実施例の場合には
10%の位置を境界とした値を示す。
したがって、本発明実施例の場合には、ピーク値の10
%の光強度の位置をコア部とクラッド部の境界とみなす
ことができる。
第5図は最大屈折率差Δnの従来例による測定値と本実
施例による測定値との相関を示す。この図は、横軸に従
来例の測定により得られた最大屈折率差Δnの値をとり
、縦軸に本実施例により得られた値をとっている。遠視
野像のすその幅NAを、光強度のピーク値の5%となる
位置から計測し、(1)式から求めた値を示す。
以上の実施例では、被測定光ファイバ2の両側で曲げを
与えているが、モード変換が小さい光ファイバを測定す
る場合には、一つの曲げで近視野像および遠視野像を測
定できる。
また、光ファイバパラメタとして屈折率分布およびコア
径を例に説明したが、被測定光ファイバに光を伝搬させ
ることによりパラメタを測定する全ての方法で、本発明
を同様に実施できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明光ファイバパラメタ測定方
法は、曲げ部から光を入射するために、被測定光ファイ
バの長さに関係なしに屈折率分布を測定できる。したが
って、屈折率分布を測定した光ファイバで、損失および
帯域の測定が可能となり、光ファイバの自動検査装置を
構成する場合に大きな効果がある。また、光ファイバの
両端で同時に別な測定、例えば近視野像および遠視野像
を測定できる効果がある。
本発明を光ファイバの屈折率分布測定に用いる場合には
、上記の効果の他に、最大屈折率差Δnを同じ光ファイ
バで測定できる。したがうて、測定時間が短縮でき、ま
た基準ファイバが不要となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例光ファイバパラメタ測定装置のブ
ロック構成図。 第2図は近視野像の光強度分布を示す図。 第3図は遠視野像の光強度分布を示す図。 第4図はコア径の相関を示す図。 第5図は最大屈折率差の相関を示す図。 第6図は従来例光ファイバパラメタ測定装置のブロック
構成図。 1.1′・・・光源、2・・・ 被測定光ファイバ、3
・・・顕微鏡、4・・・光源、5・・・ビジコンカメラ
、6・・・制御装置、7.7′・・・曲げ部、8・・・
チョツパ、9・・・ホトダイオード、10・・・微動台
、1)・・・ステンプモータ、12・・・ロックインア
ンプ、13・・・ディジタル電圧計。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定光ファイバの出射端面の光強度分布の測定
    を行う光ファイバパラメタ測定方法において、被測定光
    ファイバの一部に小さな曲率半径の曲げを与え、 この曲げの部分から上記被測定光ファイバに光を入射す
    る ことを特徴とする光ファイバパラメタ測定方法。
  2. (2)光強度分布の測定は、被測定光ファイバの両端で
    同時に行う特許請求の範囲第(1)項に記載の光ファイ
    バパラメタ測定方法。
  3. (3)光強度分布の測定は、近視野像および遠視野像を
    測定する特許請求の範囲第(1)項または第(2)項に
    記載の光ファイバパラメタ測定方法。
JP23346984A 1984-11-05 1984-11-05 光フアイバパラメタ測定方法 Pending JPS61111441A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549647A (en) * 1977-06-23 1979-01-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Loss measuring method of optical fibers
JPS57185012A (en) * 1981-04-27 1982-11-15 Raychem Corp Method, apparatus and article in optical fiber system

Patent Citations (2)

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