JPS6113129A - 単一モ−ド光フアイバの構造測定方法 - Google Patents
単一モ−ド光フアイバの構造測定方法Info
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- JPS6113129A JPS6113129A JP13443384A JP13443384A JPS6113129A JP S6113129 A JPS6113129 A JP S6113129A JP 13443384 A JP13443384 A JP 13443384A JP 13443384 A JP13443384 A JP 13443384A JP S6113129 A JPS6113129 A JP S6113129A
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- 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
- G01M11/37—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is projected perpendicularly to the axis of the fibre or waveguide for monitoring a section thereof
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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】
本発明は単一モード光ファイバの構造を高精度に゛測定
する方法に関する。
する方法に関する。
通常、単一モード光ファイバの構造パラメータとして測
定される量は外径、コア径、コアの非円°率、外径とコ
アの偏心量である。中でも単一モ−ド光ファイバの接続
損失を支配する量として特に重要なものは外径および外
径とコアの偏心量である。しかしながら、単一モード光
ファイバはその使用波長において基底モードのみ伝搬す
る状態に々っていることから、真に重要なものは外径と
コアの偏心量ではなく、外径と基底モードの偏心量（外
径中心と基底モード中心とのズレ）である。
定される量は外径、コア径、コアの非円°率、外径とコ
アの偏心量である。中でも単一モ−ド光ファイバの接続
損失を支配する量として特に重要なものは外径および外
径とコアの偏心量である。しかしながら、単一モード光
ファイバはその使用波長において基底モードのみ伝搬す
る状態に々っていることから、真に重要なものは外径と
コアの偏心量ではなく、外径と基底モードの偏心量（外
径中心と基底モード中心とのズレ）である。
コアが真円から変形している場合、一般にコアの中心と
基底モードの中心は一致しない。そこで、外径と基底モ
ードの偏心量を測定することが必要となるが、従来技術
で該測定を行うことは極めて困難であった。
基底モードの中心は一致しない。そこで、外径と基底モ
ードの偏心量を測定することが必要となるが、従来技術
で該測定を行うことは極めて困難であった。
すなわち、従来、光ファイバの構造測定法として広く用
いられている方法は、数十間程度の短い光フアイバ試料
に白色光を入射させ、その出射端面を顕微鏡で観測する
方法が採用されているが、この場合出射端面上で観測さ
れるのはコアの形状であり、基底モードの中心を検出す
ることは不可能である。一方、基底モードの寸法を測定
する方法として、第１図に示すごとく、被測定単一モー
ト゛光ファイバ１にその使用波長の光を光源３より入射
させ、その出射端面での光強度分布をレンズ系５を介し
ＴＶカメラ７と画像処理装置９とを用いて測定する方法
が知られている。そこでさらに、第２図に示すごとく、
端面照明用光源１１および／・−フミラー１３よりなる
出射端面照明用の光学系を付加し、被測定光ファイバの
外径と外径の中心をも測定できるようにすれば、基底モ
ードの偏心量を測定できるものと考えられる。しかしな
がら、通常単一モート゛光ファイバの使用波長は１３μ
ｍまだは１５５μｍ等波長の大きい近赤外光であり、こ
のだめＴＶカメラ７にはやけ９波長の大きい近赤外光用
の撮像管を使用せざるを得ないが、か＼る波長の大きい
近赤外光用撮像管は一般に感度、分解能が低いことから
出射端面の反射光より被測定光ファイバの外径と外径中
心とを精度良く測定することは困難である。まだ、出射
端面照明用の光源１１はレンズ系の色収差を考慮すると
使用波長とはゾ同じ波長の大きい近赤外光とじ々ければ
ならない。このため撮像管に合わせて充分な光量を得べ
く半導体レーザ等レーザ光を使用することが考えられる
が、レーザ光源は干渉性が良いためスペックル雑音を発
生すると問題がある。このように、外径と基底モードの
偏心量を従来技術で測定することは極めて困難であった
。
いられている方法は、数十間程度の短い光フアイバ試料
に白色光を入射させ、その出射端面を顕微鏡で観測する
方法が採用されているが、この場合出射端面上で観測さ
れるのはコアの形状であり、基底モードの中心を検出す
ることは不可能である。一方、基底モードの寸法を測定
する方法として、第１図に示すごとく、被測定単一モー
ト゛光ファイバ１にその使用波長の光を光源３より入射
させ、その出射端面での光強度分布をレンズ系５を介し
ＴＶカメラ７と画像処理装置９とを用いて測定する方法
が知られている。そこでさらに、第２図に示すごとく、
端面照明用光源１１および／・−フミラー１３よりなる
出射端面照明用の光学系を付加し、被測定光ファイバの
外径と外径の中心をも測定できるようにすれば、基底モ
ードの偏心量を測定できるものと考えられる。しかしな
がら、通常単一モート゛光ファイバの使用波長は１３μ
ｍまだは１５５μｍ等波長の大きい近赤外光であり、こ
のだめＴＶカメラ７にはやけ９波長の大きい近赤外光用
の撮像管を使用せざるを得ないが、か＼る波長の大きい
近赤外光用撮像管は一般に感度、分解能が低いことから
出射端面の反射光より被測定光ファイバの外径と外径中
心とを精度良く測定することは困難である。まだ、出射
端面照明用の光源１１はレンズ系の色収差を考慮すると
使用波長とはゾ同じ波長の大きい近赤外光とじ々ければ
ならない。このため撮像管に合わせて充分な光量を得べ
く半導体レーザ等レーザ光を使用することが考えられる
が、レーザ光源は干渉性が良いためスペックル雑音を発
生すると問題がある。このように、外径と基底モードの
偏心量を従来技術で測定することは極めて困難であった
。
本発明は上記従来の欠点を解消し、単一モード光ファイ
バの外径、基底モードの外径および基底モードの偏心量
を精度よく測定する方法を提供することを目的としたも
のであって、このため本発明による単一モード光ファイ
バの構造測定方法は、測定されるべき単一モード光ファ
イバの一端から該単一モード光ファイバの使用波長の光
を入射させ、該単一モード光ファイバの出射端面上にお
いて前記使用波長に適したＴＶカメラを用いて基底モー
ドの外径とその中心位置を検出するとともに、該出射端
面を前記入射光より波長の小さい可視光又は近赤外光よ
りなるレーザ光以外の光源を用いて照明し、前記ＴＶカ
メラと独立に位置調整可能な該照明光に適したＴＶカメ
ラで該照明光の反射光を観測することにより当該出射端
の外径とその中心位置を検出し、これにより当該単−モ
ード光ファイバの外径、基底モードの外径および基底モ
ードの偏心量を測定することを特徴とする。
バの外径、基底モードの外径および基底モードの偏心量
を精度よく測定する方法を提供することを目的としたも
のであって、このため本発明による単一モード光ファイ
バの構造測定方法は、測定されるべき単一モード光ファ
イバの一端から該単一モード光ファイバの使用波長の光
を入射させ、該単一モード光ファイバの出射端面上にお
いて前記使用波長に適したＴＶカメラを用いて基底モー
ドの外径とその中心位置を検出するとともに、該出射端
面を前記入射光より波長の小さい可視光又は近赤外光よ
りなるレーザ光以外の光源を用いて照明し、前記ＴＶカ
メラと独立に位置調整可能な該照明光に適したＴＶカメ
ラで該照明光の反射光を観測することにより当該出射端
の外径とその中心位置を検出し、これにより当該単−モ
ード光ファイバの外径、基底モードの外径および基底モ
ードの偏心量を測定することを特徴とする。
本発明方法においては、基底モート９寸法測定用のＴＶ
カメラと出射端面寸法測定用のＴＶカメラとを分離し独
立に位置調整可能とすることにより、出射端面照明用の
光源として単一モード光ファイバの使用波長より短い波
長の可視光又は近赤外光を使用することができ、かつこ
れと相応して高感度、高分解能の可視光ないし波長の短
い近赤外光用撮像管を出射端面寸法測定用のＴＶカメラ
として使用できるので高精度な測定が可能である。丑だ
、このように出射端面寸法測定用のＴＶカメラとして、
高感度、高分解能の撮像管を使用することにより、゛出
射端面照明用の光源としてレーザ光以外の光源を使用す
ることができ、従ってスペックル雑音の問題も生ずるこ
とがない。
カメラと出射端面寸法測定用のＴＶカメラとを分離し独
立に位置調整可能とすることにより、出射端面照明用の
光源として単一モード光ファイバの使用波長より短い波
長の可視光又は近赤外光を使用することができ、かつこ
れと相応して高感度、高分解能の可視光ないし波長の短
い近赤外光用撮像管を出射端面寸法測定用のＴＶカメラ
として使用できるので高精度な測定が可能である。丑だ
、このように出射端面寸法測定用のＴＶカメラとして、
高感度、高分解能の撮像管を使用することにより、゛出
射端面照明用の光源としてレーザ光以外の光源を使用す
ることができ、従ってスペックル雑音の問題も生ずるこ
とがない。
以下、本発明の好適な実施例を添附図を参照して説明す
る。
る。
第３図は本発明方法を実施するだめの装置構成例を示す
。同図において第１，２図と同一参照番号は同一構成手
段を示す。本実施例では、被測定光ファイバ１として使
用波長１３μｍあるいは１．５５μｍ、長さ約２ｍの単
一モード光ファイバを用い、該被測定光ファイバ１を該
光ファイバの使用波長と同じ発振波長１３μｍあるいは
１５５μｍの半導体レーザ３で励振する。これにより出
射端面にて基底モードが観察される。そこで該光ファイ
バからの出射光を上記使用波長に適した近赤外光用撮像
管を用いたＴＶカメラ７で観測し、画像処理装置９によ
りその光強度分布を求めることにより基底モードの外径
とその中心位置とを検出する。
。同図において第１，２図と同一参照番号は同一構成手
段を示す。本実施例では、被測定光ファイバ１として使
用波長１３μｍあるいは１．５５μｍ、長さ約２ｍの単
一モード光ファイバを用い、該被測定光ファイバ１を該
光ファイバの使用波長と同じ発振波長１３μｍあるいは
１５５μｍの半導体レーザ３で励振する。これにより出
射端面にて基底モードが観察される。そこで該光ファイ
バからの出射光を上記使用波長に適した近赤外光用撮像
管を用いたＴＶカメラ７で観測し、画像処理装置９によ
りその光強度分布を求めることにより基底モードの外径
とその中心位置とを検出する。
これと同時に、可視光或は上記使用波長より短い波長の
近赤外光よりなるレーザ光以外の光源１５、例えばＬＥ
Ｄを用いて出射端面を照明し、その反射光を可視光ある
いは波長の短い近赤外光用の高感度撮像管を用いたＴＶ
カメラ１７で観測し、画像処理装置９によりその端面像
を求めることにより捕測定光ファイノミ１の外径および
そご中心位置を検出する。
近赤外光よりなるレーザ光以外の光源１５、例えばＬＥ
Ｄを用いて出射端面を照明し、その反射光を可視光ある
いは波長の短い近赤外光用の高感度撮像管を用いたＴＶ
カメラ１７で観測し、画像処理装置９によりその端面像
を求めることにより捕測定光ファイノミ１の外径および
そご中心位置を検出する。
この場合、２台のＴＶカメラ７．１７をそれぞれ独立に
位置調整できるようにしておくことにょシ、光源３，１
５として異なる波長の光を用いることによる色収差の問
題を生ずることはない。たソし、２台のＴＶカメラ７．
１７はそれぞれ独立に被測定光ファイバの出射端を観測
しているので、基底モードの偏心量を得るためには、２
台のＴＶカメラの観測位置の違いによる測定値の違いを
較正しておく必要がある。この較正は２台のＴＶカメラ
により共に観測可能でかつ相互の位置関係を明確にでき
るような較正面（例えば、縦横の既知の細分目盛間隔を
互いに観測することで長さが較正できると共に、細分目
盛のいくつかの目盛間隔もしくは目盛の太さを違えて他
と識別できる基準点とし、互いの画面の位置関係が照合
できるようにしたものなど）をレンズ系５の前に、つま
υ光ファイバ側に設置して各ＴＶカメラにより観測し、
あらかじめ画像処理装置９内に相互の位置関係を記憶し
ておくことにより容易に実現できる。
位置調整できるようにしておくことにょシ、光源３，１
５として異なる波長の光を用いることによる色収差の問
題を生ずることはない。たソし、２台のＴＶカメラ７．
１７はそれぞれ独立に被測定光ファイバの出射端を観測
しているので、基底モードの偏心量を得るためには、２
台のＴＶカメラの観測位置の違いによる測定値の違いを
較正しておく必要がある。この較正は２台のＴＶカメラ
により共に観測可能でかつ相互の位置関係を明確にでき
るような較正面（例えば、縦横の既知の細分目盛間隔を
互いに観測することで長さが較正できると共に、細分目
盛のいくつかの目盛間隔もしくは目盛の太さを違えて他
と識別できる基準点とし、互いの画面の位置関係が照合
できるようにしたものなど）をレンズ系５の前に、つま
υ光ファイバ側に設置して各ＴＶカメラにより観測し、
あらかじめ画像処理装置９内に相互の位置関係を記憶し
ておくことにより容易に実現できる。
しかし、較正時と測定時とで振動等により光学系に位置
変化を生ずる可能性がある場合には、以下のように光フ
アイバ測定とＴＶカメラの較正とを同時に行うことが好
ましい。すなわち、第４図に示すように、ガラス板１９
に細分目盛２１を付しかつ中央に被測定光ファイバ外径
より若干太さい直径の穴を設けてなる較正器２３を、被
測定光ファイバ１の出射端面と該較正器の細分目盛を付
された面とが同一平面上に位置するようにセットし、光
源３と同一波長帯の光源２５を用いて反射ミラー２７に
より較正器２３を光ファイバの入射側より照明する。こ
れにより、光源３および１５を用いて上記光ファイバの
測定を行う際に、同時に光源２５および１５を用いてＴ
Ｖカメラ７．１７により較正器の目盛２１をも観測する
。各ＴＶカメラ７．１７により観測される較正器の目盛
は該較正器の目盛面すなわち光ファイバの出射端面から
各ＴＶカメラ７．１７迄の距離に応じて画像の大きさや
位置が変化する。
変化を生ずる可能性がある場合には、以下のように光フ
アイバ測定とＴＶカメラの較正とを同時に行うことが好
ましい。すなわち、第４図に示すように、ガラス板１９
に細分目盛２１を付しかつ中央に被測定光ファイバ外径
より若干太さい直径の穴を設けてなる較正器２３を、被
測定光ファイバ１の出射端面と該較正器の細分目盛を付
された面とが同一平面上に位置するようにセットし、光
源３と同一波長帯の光源２５を用いて反射ミラー２７に
より較正器２３を光ファイバの入射側より照明する。こ
れにより、光源３および１５を用いて上記光ファイバの
測定を行う際に、同時に光源２５および１５を用いてＴ
Ｖカメラ７．１７により較正器の目盛２１をも観測する
。各ＴＶカメラ７．１７により観測される較正器の目盛
は該較正器の目盛面すなわち光ファイバの出射端面から
各ＴＶカメラ７．１７迄の距離に応じて画像の大きさや
位置が変化する。
観測される細分目盛間隔を既知数値で較正し、基準点を
検出することによって、各々のＴＶカメラで独立して観
測されるスポットサイズとファイバの位置関係を照合さ
せる。これにより、光ファイバの測定と同時に各ＴＶカ
メラの観測位置の違いによる測定値の違いを較正するこ
とができる。
検出することによって、各々のＴＶカメラで独立して観
測されるスポットサイズとファイバの位置関係を照合さ
せる。これにより、光ファイバの測定と同時に各ＴＶカ
メラの観測位置の違いによる測定値の違いを較正するこ
とができる。
以上の操作により、各ＴＶカメラからのデータを画像処
理装置９に取込んで計算することによって被測定光ファ
イバの外径、基底モードの外径および基底モードの偏心
量を求めることができる。
理装置９に取込んで計算することによって被測定光ファ
イバの外径、基底モードの外径および基底モードの偏心
量を求めることができる。
上記本発明方法においては、出射端面照明用の光源とし
て単一モード光ファイバの使用波長より短い波長の可視
光乃至近赤外光を使用することができ、かつこれと相応
して出射端面寸法測定用のＴＶカメラとして高感度、高
分解能の撮像管を使用できるので高精度な測定が可能で
ある。まだ、このように出射端面寸法測定用のＴＶカメ
ラとして高感度、高分解能の撮像管を使用することによ
り、出射端面照明用の光源としてレーザ光り、外の光源
を使用することができス投ソクル雑音の問題も生ずるこ
とはない。
て単一モード光ファイバの使用波長より短い波長の可視
光乃至近赤外光を使用することができ、かつこれと相応
して出射端面寸法測定用のＴＶカメラとして高感度、高
分解能の撮像管を使用できるので高精度な測定が可能で
ある。まだ、このように出射端面寸法測定用のＴＶカメ
ラとして高感度、高分解能の撮像管を使用することによ
り、出射端面照明用の光源としてレーザ光り、外の光源
を使用することができス投ソクル雑音の問題も生ずるこ
とはない。
以上のように、本発明によれば従来測定が困難かつ信頼
性に乏しかった単一モード光ファイバの基底モードの偏
心量を比較的簡単な装置で高精度に測定することができ
る。
性に乏しかった単一モード光ファイバの基底モードの偏
心量を比較的簡単な装置で高精度に測定することができ
る。
第１図は単一モ−ド光ファイバの基底モード寸法を測定
する従来の測定系を示す図、第２図は第１図の測定系に
さらに光ファイバの端面寸法測定系を付加した図、第３
図は本発明方法に使用される測定系の一例を示す図、第
４図は第３図の測定系に使用される較正器の装着例を示
す図である。 １・・・被測定光ファイバ ３，１５．２５・・・光
源５・・・レンズ系 ７，１７・・・ＴＶ左
カメラ３・・・較正器 特許出願人 住友電気工業株式会社 同 日本電信電話公社 （外５名 第１図
する従来の測定系を示す図、第２図は第１図の測定系に
さらに光ファイバの端面寸法測定系を付加した図、第３
図は本発明方法に使用される測定系の一例を示す図、第
４図は第３図の測定系に使用される較正器の装着例を示
す図である。 １・・・被測定光ファイバ ３，１５．２５・・・光
源５・・・レンズ系 ７，１７・・・ＴＶ左
カメラ３・・・較正器 特許出願人 住友電気工業株式会社 同 日本電信電話公社 （外５名 第１図
Claims (2)
- （１）測定されるべき単一モード光フアイバの一端から
該単一モード光フアイバの使用波長の光を入射させ、該
単一モード光フアイバの出射端面上において前記使用波
長に適したＴＶカメラを用いて基底モードの外径とその
中心位置を検出するとともに、該出射端面を前記入射光
より波長の小さい可視光又は近赤外光よりなるレーザ光
以外の光源を用いて照明し、前記ＴＶカメラと独立に位
置調整可能な該照明光に適したＴＶカメラで該照明光の
反射光を観測することにより当該出射端の外径とその中
心位置を検出し、これにより当該単一モード光フアイバ
の外径、基底モードの外径および基底モードの偏心量を
測定することを特徴とする単一モード光フアイバの構造
測定方法。 - （２）前記単一モード光フアイバの出射端面と同一平面
上に位置するように較正器を設置し、前記２台のＴＶカ
メラにより該出射端面と較正器とを同時に観測可能とな
し、これによりＴＶカメラの観測位置を較正可能とした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13443384A JPH068773B2 (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 単一モ−ド光フアイバの構造測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13443384A JPH068773B2 (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 単一モ−ド光フアイバの構造測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113129A true JPS6113129A (ja) | 1986-01-21 |
| JPH068773B2 JPH068773B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=15128260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13443384A Expired - Lifetime JPH068773B2 (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 単一モ−ド光フアイバの構造測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068773B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872721A1 (en) * | 1998-02-14 | 1998-10-21 | Hewlett-Packard Company | Remote measurement of wavelength dependent information about optical components |
| CN113218341A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种电缆变向式红外偏心检测装置及检测方法 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13443384A patent/JPH068773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872721A1 (en) * | 1998-02-14 | 1998-10-21 | Hewlett-Packard Company | Remote measurement of wavelength dependent information about optical components |
| US6067150A (en) * | 1998-02-14 | 2000-05-23 | Hewlett-Packard Company | Remote measurement of wavelength dependent information about optical components |
| CN113218341A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种电缆变向式红外偏心检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH068773B2 (ja) | 1994-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |