JPS6162829A - 光フアイバにおけるlp11モ−ドの遮断波長測定方法および測定装置 - Google Patents

光フアイバにおけるlp11モ−ドの遮断波長測定方法および測定装置

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JPS6162829A
JPS6162829A JP18488484A JP18488484A JPS6162829A JP S6162829 A JPS6162829 A JP S6162829A JP 18488484 A JP18488484 A JP 18488484A JP 18488484 A JP18488484 A JP 18488484A JP S6162829 A JPS6162829 A JP S6162829A
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JP
Japan
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optical fiber
wavelength
fiber
light
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JP18488484A
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English (en)
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Yasuyuki Kato
康之 加藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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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
    • G01M11/33Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
    • G01M11/333Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face using modulated input signals
    • G01M11/334Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face using modulated input signals with light chopping means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21Polarisation-affecting properties

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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】 〔櫂巣上の利用分野〕 $発明は、単一モード尤ファイバのL P11モードの
通1@波長測定方法および測定装置dに議するものであ
る。
〔従来の技術〕
4 従来、LP11モードのa、rri長測定方法とし
ては、ニアフィールド礪測による方法および被測定ファ
イバに曲げを与え、yt、損失の変化からA11l定す
る方法が知られている。しかしながら、前者の方法はフ
ィールドパターンの変化をti[atしながらLP11
モードの14所波長金刊所するために、A差を含む欠点
がある。一方、後者は、−次のLp++モードが、LP
@、モードに比較してファイバの曲げによる損失の増加
が著しく大きいことを利用して、被6111定フアイバ
を直線状にして測定し九損失の波長依存性と、ファイバ
を数1半径で曲げた時の損失の波長依存性の比をとり、
この比に現われるピークからLP11モードの遮断MN
を求めるものである。すなわち、ファイバを曲げた状態
ではL P11モードが発生すると、そのほとんどが1
員失として測定されることを利用している。しかし、こ
の方法は、曲げた状−鱈の4所波長を測定するために、
真頃に対して週lfr彼畏が短波長側にずれるという欠
点がめった。
捷た、被測定ファイバへの入射光を11@偏光して測定
する方法として、!f!開昭52−8844号、および
特願昭53−154223号がある。1g3図は、これ
ら直@1−光法の実施例を示したものである。この動作
は、まず、彼長町変光源1からの彼長町変光を被測定光
ファイバ6に入射で自るように、チョッパ3、−光子4
、レンズ5の位置を設定する。次に、被測定光ファイバ
6からの出射光が横光子7を通った後で、光噴吊器10
で噴出するために、横光子7、レンズ9、)’e検出i
!610を設定する。次に、被測定光ファイバ6を伝搬
するモードが嚇−モード状類になるように波長0■変/
l、fX1の波長を決め、この状態で情元子4の1九方
向をYlkllにとる。このようにすると、被測定光フ
ァイバ6の出射光はLP−モードのみとなり、この光は
Y方向に偏光されている。史に、横光子7の1波方向を
X軸にとると、51wモードはこの1負九子7でl!i
所されてしまう。次に、彼長町変光源10波良を−d醍
醐に変化させてゆくと、被測定ファイバ6を伝搬するモ
ードは単一モード状態からコつのモード、叩′c)LP
、モードおよびLP11七−ドが伝搬する状態へと変化
する。この伏暢でもLP・1モードは横光子7によって
趨1祈される。一方、L P11モードはX、Y両方向
の鑵界成分を峙つため、横光子7では、J!断嘔れず、
光膚出gitoで咲出することができる。11はロック
インアンプ、12はこのロックインアンプの出力を記録
する’ad録ML、13V′i、チョッパ3からの同萌
偏号である。
〔従来の問題点〕
しかしながら、このような1■理に基づく測定法には、
置火かつ致命的な欠陥がある。まず、波長を可変できる
yasは一般的にハロゲンランプと分光器によって構成
されており、レンズ等で単一モード光ファイバに入射し
た場合、その入射効率は佐パーセント以下に゛なり、は
とんどの/<7−はクラッドモードになってしまう。従
って、第1図の被測定光ファイバ6はマツチング液等で
ファイバの周囲を包み、クラッドモードを呟去する方法
が用いられるが、除去できる割合には1我ががあり、被
測定光ファイバをac11以下にすることはできない。
M fi411定ファイバ員を掻くすると、ファイバ固
有のfg造不完全性やわずかな曲が沙によってJi祈波
波長短波長側にずれてしまう。まだ、被測定光ファイバ
に直線月光を入射しても、ファイバ中を伝搬する時、フ
ァイバ中に残留する応力やファイバが把持されていると
きの応力によって偏波面が回転する。こあ回転駿はファ
イバ長が醍ムはど、また、波長が41化しても変ってし
まうという欠点がある。
このように、直線偏光を用いたrat東の測定法では、
真の5tarts長を測定することがほとんど不υ丁能
であり、さらに、洟置…成や測定法が前mlの11げ法
に比較すると非常に複離であるため、実用的な利点がな
かった。
〔問題点を解決するための手段〕
本第1の発明の尤ファイバにおけるL P11モードの
連断波長6111定方法は、rIL長可変光似からの光
を直@固尤して破6111定光ファイバに入射し、かつ
該ファイバの出射光をvI尤Tに】I!iすことにより
LL)・1モードを遮断し、L P11モードのみの傾
IWをfd11定することによって光ファイバにおける
LP11モードの4t#?波醍を測定する方法において
、11線偏光する1關光子と被測壺ファイバとの間に、
t&i波保持九ファイバを呻人し、直線偏光を1波採侍
尤フアイバの慎屈折軸に合わせて入射し、核情波保持元
ファイバからの出射光を被測定ファイバに入射してLP
11モードのi#l!i断波縄を測定することを特徴と
する。
上mlの方法を実施するだめの本第コの発明の3則定榛
膿は、波長可変光源と、核光源から出た光をif 椋’
、曙光するための;偏光子と、lI屈折軸を有しこの復
I田所軸に合わせて前記偏光子からの直機A光を入射し
て出射光を被測定光フ゛γイパに入射させるi−液保持
光ファイバと、被測定光ファイバの出射光を5’J−離
してLP@、モードt−蓮断する検光子と、この検光子
からのLP11モードの励損強度を測定する)vi偵出
吊器を有してなることを特畝とする。
〔実施例〕
以下、不発明の実施例を第2図および第3図に基づいて
説明する。
第7図は、本発明の一夷m間を示したもので、1は波醍
oT変光源、2は波長可変光、3はチョッパ、4は偏光
子、5は被測定ファイバへの入射用レンズ、6は被測定
光ファイバ、7はこの被測定光ファイバ6からの出射光
をAす検光子、8は被測定光ファイバ6からの出射光、
9は光検出器に光を導びくためのレンズ、10は光検出
4.11はロックインアンプ、12はこのロックインア
ンプの出力を4己録するi己録財、13はチョッパ3か
らの同nA信号であり、これらは前述し九第3図の従来
1り1のものと同様である。14は本発明において鏝も
1を要な機能を東す偏波保持光ファイバでδす、入射用
レンズ5と破m111定光ファイバ6とのliiに位置
されている。
次に、この実施例の動作を説明する。
まず、彼擾0T変)を啄1からの波長町変九を1禰波渫
持九フアイバ14に入射できるように、チョッパ3、:
4光子4、レンズ5の位j蔵を設定する。ここで、+1
4光子4を・1・通した直−+4光のt−波軸を1喝彼
深侍′#:、7アイバ14の1屈折欄に一致させて入射
する。11−液保持光ファイバ14t;i、被111j
定光フアイバ6のi!1祈波長波長付近いて≠−モード
伝べとt【るものを用いる。f−彼1頃待光ファイバ1
4の邊さをコル5陽燭1(とすることで、大村時に′L
じるクラットモードの杉省を伝搬モードのパワーに灯し
て、0.0/a8以下にすることができ、次の被測定光
ファイバ6との1続において、きわめてクラッドモード
の少ないモード動部がe’Tl4I!となる。
これによって、破(国定°九ファイバ6の長さが短くと
もクラットモードの影響が小さい、精度の良い測定かり
虎となる。また、M波保持丸ファイバ■4の複屈折軸に
蝙波紬を合わせて入射した1紬会、波長を変化しても7
11彼軸は常に一定となるため、測定彼醍償1或に壮い
て常に直線偏光による励損が可能となる。
そして、W 4.j11定光ファイバ6からの出射光が
逆光子7を14つ九凌で、光噴出精10で(冑出するた
めに、逆光子7、レンズ9、光検出i!S 10を設定
する。次に、被測定光ファイバ6を伝搬するモードが一
所モード状態になるように彼長町変光源10波長を決め
、この状帽で((#l九子4の(11光方向とui波床
待光ファイバ14の複屈折軸をY軸にとる。
このようにすると、被測定光ファイバ6の出射光はLP
、モードのみとなり、この光はY方向に偏光されている
。更に、逆光子7の偏波方向をXヘロにとると、L P
11モードはこの逆光子7で遮断式れてしまう。次に、
波長可変光源10波長を短波腿側に変化させてゆくと、
被+lII定尾ファイバ6を伝搬するモードは嚇−モー
ド状態からユつのモード、MllちしP−モードおよび
LP■七−ドが伝1Mzする伏噸へと変化する。この状
態でもL P11モード1i棟九子7によって一所され
る。−b、l、))+tモードけX。
7両方向の1を痒成分を持つため、逆光子7では喚断さ
れず、九咳出510で噴出することができる。
従って、本実施例はLP11七−ドのみのi41菫全測
定することができ、この光演出410の出力をロックイ
ンアンプ11で増編することにより、LP11モードが
伝搬し始める政艮を測定することができる。
第2図は被測定光ファイバの長さ金31とした時の本発
明の方法、従来の1穆11il九入射去、および曲げf
去による綽1定結束を示したものである。友だし、曲げ
法では被測定ファイバ醍を短くすることができないため
、/−としている。図における(lL)が本発明の則定
納東であり、[blがIIt東の電巌偏九入射法である
。またfOlが曲げ法で、15る。図からも明らか・「
ように、破測定丸ソrイパ樋が・豆い場合、f!を末法
の(b)では11升波に付近にpけるパワーレベルの′
5化はほとんど確沼でf!、ない。これtよ、クラット
モードのパワーの力がLP11E−ドより屯支配的とな
るだめである。一方、本発明の測定結果では明確なパワ
ーレベルの変化が現われていることがわかる。この、!
液なレベル変化が起こる波・艮を本発明によるLP11
モードの’J!Uif?波14Japト定義する。まだ
、従来の曲げ法による測定端米倉λobとして示した。
さらに、被測定光ファイバの屈折率分布形をRNFP法
(反射ニアフィールドパターン法)によって測定した。
これは、細く絞った光をファイバの端面に照射し、照射
位置を走査しな□がら散乱光を測定してファイバの断面
における屈折率分布を求めるものである。
この屈折率分布形とベクトル波動方程式による数匝鴫升
を用いて計疼した邂f@波長をλatとして示しfco
本jt11定法、曲は法、理論ftMはそれぞれ、73
6μ、& 、12Sμ扉 、136μ島であり、本発明
に基づいた測定法によって理論的に得られるi断波長が
6111定可能であることがわかる。また。
従来法の曲げ法では短波長側にずれて測定されることも
わかる。
さらに、屈折率分布形の顕なった2種類の単一モード光
ファイバについて、同様に理*傭との比較を行った。そ
の結米管下表1に示す。
’W+スポットサイズ RNFP法の4#度を確認するために、LP、モードの
スポットサイズWの理論値と実測値を同時に示した。ス
ポットサイズの4倫1直と実間j1直の良い一致は、遮
断波長の理論値のIE確さを承しており、その結果、被
測定光ファイバの1田4Jf4分布形によらず、本則定
法が理舖的に得られるにの遮断波長を求めるのにきわめ
て適している仁とがわかる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、偏光子からの直
線面光をあらかじめ偏波保持光ファイバの腹屈折軸に合
わせて入射し、との制波保持光ファイバを被4り定尤フ
ァイバのモードl# m i”aとして使用するξとに
より、クラッドがなく、がっ、 611j定e、 腿I
IIIv全体にわたって常に一定の直線(曝光によるモ
ード励損が可能となる。これより、クラットモードを非
零に少なくで睡るために、波測定ファイバ長を恒くでき
、ファイバ固有のm造不完全性や微小面がりによる。廟
断波長のずれをきわめて小さくすることが可能となった
。また、常に一定の直線1光による励損が実現できるた
めに、LP@モードを4析し、L P11モードのパワ
ーのみを高感度に検出でき、従来不111]′能であっ
たLP11モードの真の遮断波長がfll11定可能と
なった。
【図面の簡単な説明】
第7図は本発明の実施例の構成図、第2図は本発明と従
来方法の測定結果の比較な表わす線図、m3図は従来の
実施例の構成図である。 1・・・・・・彼長可賓光源、2・・・・・・M長汀変
光、3・・・・・・fヨツパ、4・・・・・・偏光子、
5・・川・レンズ、6・・・・・・被測定光ファイバ、
7・・川・横光子、8・・川・九ファイバの出射光、9
′・川・・レンズ、10・・・・・・光検出へ滲、11
・・・・・・ロックインアンプ、12・曲・記録1付、
13・・・・・・同期信号、14・・・・・・偏波)呆
持尤ファイバ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、波長可変光源からの光を直線偏光して被測定光ファ
    イバに入射し、かつ該ファイバの出射光を検光子に通す
    ことによりLP_0_1モードを遮断し、LP_1_1
    モードのみの傾度を測定することによつて光ファイバに
    おけるLP_1_1モードの遮断波長を測定する方法に
    おいて、直線偏光する偏光子と被測定ファイバとの間に
    、偏波保持光ファイバを挿入し、直線偏光を偏波保持光
    ファイバの複屈折軸に合わせて入射し、核偏波保持光フ
    ァイバからの出射光を被測定ファイバに入射してLP_
    1_1モードの遮断波長を測定することを特徴とする光
    ファイバにおけるLP_1_1モードの遮断波長測定方
    法。 2、波長可変光線と、該光源から出た光を直線偏光する
    ための偏光子と、複屈折軸を有しこの複屈折軸に合わせ
    て前記偏光子からの直線偏光を入射して出射光を被測定
    光ファイバに入射させる偏波保持光ファイバと、被測定
    光ファイバの出射光を分離してLP_0_1モードを遮
    断する検光子と、この検光子からのLP_1_1モード
    の励振強度を測定する光検出器とを有してなることを特
    徴とする光ファイバにおけるLP_1_1モードの遮断
    波長測定装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010139381A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバのシングルモード伝送の確認方法、カットオフ波長の測定方法および装置

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