JPS62130306A - 石英系光導波路の光学的測定方法 - Google Patents
石英系光導波路の光学的測定方法Info
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- JPS62130306A JPS62130306A JP27069685A JP27069685A JPS62130306A JP S62130306 A JPS62130306 A JP S62130306A JP 27069685 A JP27069685 A JP 27069685A JP 27069685 A JP27069685 A JP 27069685A JP S62130306 A JPS62130306 A JP S62130306A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、光導波路の断面形状寸法ならびに厚さを光学
的に高精度に測定する方法に関するものである。
的に高精度に測定する方法に関するものである。
従来、光導波路の断面形状寸法を測定するにあたっては
、被測定光導波路の断面を研磨し、その断面を光学顕微
鏡で観察することによりコアおよびクラッド断面の形状
および寸法を測定していた。しかし、この方法では、測
定のたびに光導波路を切断する等、測定物を破壊しなけ
ればならず、しかもその切断面を研磨しなければならな
いという欠点がある。
、被測定光導波路の断面を研磨し、その断面を光学顕微
鏡で観察することによりコアおよびクラッド断面の形状
および寸法を測定していた。しかし、この方法では、測
定のたびに光導波路を切断する等、測定物を破壊しなけ
ればならず、しかもその切断面を研磨しなければならな
いという欠点がある。
さらにまた、光フアイバ状の導波路の場合には、そのフ
ァイバに直角に２つの平行光線を投射し、そのファイバ
を透過した２光線をそれぞれ撮像管で撮像して画像処理
することによりコアおよびクラッドの寸法を測定する方
法がある。しかし、この方法は光導波路がファイバ状で
あれば適用できるが、薄膜光導波路の断面形状寸法を測
定することは困難であった。
ァイバに直角に２つの平行光線を投射し、そのファイバ
を透過した２光線をそれぞれ撮像管で撮像して画像処理
することによりコアおよびクラッドの寸法を測定する方
法がある。しかし、この方法は光導波路がファイバ状で
あれば適用できるが、薄膜光導波路の断面形状寸法を測
定することは困難であった。
また、透過材の断面形状寸法を非破壊で測定する方法と
して、スリット状の可視光や赤外光を被測定透過材に斜
めに入射させ、その反射光を光学系により結像する光切
断法と呼ばれる方法があるが、光導波路の場合には、コ
アおよびクラッドの屈折率差がせいぜい２零程度であり
、その屈折率差に依存する反射率が小さいことから、コ
アとクラッドの境界から反射する光が弱い、すなわち、
屈折率と反射率Ｒとの関係は、特に入射角が９０°のと
きには次式で与えられる。
して、スリット状の可視光や赤外光を被測定透過材に斜
めに入射させ、その反射光を光学系により結像する光切
断法と呼ばれる方法があるが、光導波路の場合には、コ
アおよびクラッドの屈折率差がせいぜい２零程度であり
、その屈折率差に依存する反射率が小さいことから、コ
アとクラッドの境界から反射する光が弱い、すなわち、
屈折率と反射率Ｒとの関係は、特に入射角が９０°のと
きには次式で与えられる。
但し、 ｎ工およびｎ２はコアおよびクラッドの各屈折
率である。ここで、ｎ□およびｎ２が約１．５、ｎｌ−
ｎ２がｎｌおよびｎ２の２零とした場合、ｎｌ −ｎ２
＝０．０３であるから、と反射率は非常に小さいこと
がわかる。したがって、この方法では、判別可能な像が
形成されないため、コア、クラッドの断面形状寸法を測
定することはできなかった。
率である。ここで、ｎ□およびｎ２が約１．５、ｎｌ−
ｎ２がｎｌおよびｎ２の２零とした場合、ｎｌ −ｎ２
＝０．０３であるから、と反射率は非常に小さいこと
がわかる。したがって、この方法では、判別可能な像が
形成されないため、コア、クラッドの断面形状寸法を測
定することはできなかった。
そこで、本発明の目的は、石英系光導波路の形状を問わ
ずにコアおよびクラッドの断面形状寸法を非破壊で光学
的に測定する方法を提供することにある。
ずにコアおよびクラッドの断面形状寸法を非破壊で光学
的に測定する方法を提供することにある。
本発明は、コアとクラッドの屈折率差が２零以下であり
、両者の境界における反射率が非常に小さい場合でも波
長の短い紫外光によりコアに含まれているＧｅＯあるい
はＧｅＯ２を励起させ、それにより発生する紫外光の発
光現象を利用するものであり、光切断法の光源として、
紫外光を用いることにより、石英系光ファイバおよび薄
膜導波路におけるコア、クラッドの断面形状寸法を測定
するようにしたものである。すなわち、本発明は、紫外
線スリット光をクラッドとコアを含む石英系被測定光導
波路の表面の測定すべき部分に斜めに入射させ、当該被
測定光導波路のクラッドとコアとの境界からの反射光お
よびコアから紫外線スリット光により励起されて発光す
る紫外光を結像させ、その像から被測定光導波路のクラ
ッドおよびコアの断面の幾何学的寸法を測定することを
特徴とするものである。
、両者の境界における反射率が非常に小さい場合でも波
長の短い紫外光によりコアに含まれているＧｅＯあるい
はＧｅＯ２を励起させ、それにより発生する紫外光の発
光現象を利用するものであり、光切断法の光源として、
紫外光を用いることにより、石英系光ファイバおよび薄
膜導波路におけるコア、クラッドの断面形状寸法を測定
するようにしたものである。すなわち、本発明は、紫外
線スリット光をクラッドとコアを含む石英系被測定光導
波路の表面の測定すべき部分に斜めに入射させ、当該被
測定光導波路のクラッドとコアとの境界からの反射光お
よびコアから紫外線スリット光により励起されて発光す
る紫外光を結像させ、その像から被測定光導波路のクラ
ッドおよびコアの断面の幾何学的寸法を測定することを
特徴とするものである。
（作 用）
本発明によれば、紫外光のスリット光を斜めに投射した
ときに被測定物におけるクラッドからの反射光およびコ
アから発生する紫外光を結像させ、そのスリット像にお
けるコアおよびクラッド相当部分の距離を測定すること
により、コアおよびクラッドの厚さ等の形状寸法を測定
するので、被測定物の断面を研磨する必要がなく、非接
触かつ非破壊で光学的測定を行うことができる。
ときに被測定物におけるクラッドからの反射光およびコ
アから発生する紫外光を結像させ、そのスリット像にお
けるコアおよびクラッド相当部分の距離を測定すること
により、コアおよびクラッドの厚さ等の形状寸法を測定
するので、被測定物の断面を研磨する必要がなく、非接
触かつ非破壊で光学的測定を行うことができる。
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の第一の実施例を説明する図であって、
ここに、ｌは被測定物としての石英系光導波路、２は光
導波路のコア、３はクラッド、４は光切断された測定物
の断面像を拡大して画像として表わす光学系である。５
はモニタ用の陰極線管などのディスプレイを併設した紫
外線ビジコンやラインセンサなとの撮像装置、６は紫外
線ビジコン５に入射したスリット像、換言すれば陰極線
管に映出されたスリット像である。７は波長５０００λ
以下、たとえば波長２０００〜４０００人の光を発生す
る紫外光ランプであり、その紫外光をスリット８を介し
て光導波路ｌに入射させる。
ここに、ｌは被測定物としての石英系光導波路、２は光
導波路のコア、３はクラッド、４は光切断された測定物
の断面像を拡大して画像として表わす光学系である。５
はモニタ用の陰極線管などのディスプレイを併設した紫
外線ビジコンやラインセンサなとの撮像装置、６は紫外
線ビジコン５に入射したスリット像、換言すれば陰極線
管に映出されたスリット像である。７は波長５０００λ
以下、たとえば波長２０００〜４０００人の光を発生す
る紫外光ランプであり、その紫外光をスリット８を介し
て光導波路ｌに入射させる。
本発明の方法を実行するには、紫外光ランプ７からの光
をスリット８を通過さ、せて得たスリット光を、石英系
導波路ｌの測定すべき部分の表面に３０°〜６０°の角
度で斜めに入射させる。入射スリット光の約１０零は導
波路ｌの表面で反射し、拡大レンズ系４で拡大されてス
リット像６を作る。入射スリット光の残り約９０零はク
ラッド３に入射し、ここで屈折する０、屈折光はクラッ
ド３を通過し、コア２の表面に到達し、そこでほんのわ
ずかの光が反射するが、はとんどはコア２の部分に侵入
する。この光はコア２に侵入すると同時にコア２の部分
で吸収され、同時に紫外光を発光する。
をスリット８を通過さ、せて得たスリット光を、石英系
導波路ｌの測定すべき部分の表面に３０°〜６０°の角
度で斜めに入射させる。入射スリット光の約１０零は導
波路ｌの表面で反射し、拡大レンズ系４で拡大されてス
リット像６を作る。入射スリット光の残り約９０零はク
ラッド３に入射し、ここで屈折する０、屈折光はクラッ
ド３を通過し、コア２の表面に到達し、そこでほんのわ
ずかの光が反射するが、はとんどはコア２の部分に侵入
する。この光はコア２に侵入すると同時にコア２の部分
で吸収され、同時に紫外光を発光する。
吸収されない光はコア２のクラッド３とは反対側の面で
反射し、クラッド３の表面で屈折した後に拡大レンズ系
４で拡大され、ビジコン５で結像する。一方、コア２の
部分で発光した紫外光は、図中に黒く塗りつぶして示す
実線のように、クラッド３を通過した後にその表面で屈
折し、同様にして拡大レンズ系４を介して紫外線ビジコ
ン５で結像される。
反射し、クラッド３の表面で屈折した後に拡大レンズ系
４で拡大され、ビジコン５で結像する。一方、コア２の
部分で発光した紫外光は、図中に黒く塗りつぶして示す
実線のように、クラッド３を通過した後にその表面で屈
折し、同様にして拡大レンズ系４を介して紫外線ビジコ
ン５で結像される。
このように、ビジコン５には紫外線のスリット光を投射
しているので、たとえコア２とクラッド３との屈折率差
が小さいことに起因して界面で反射光が微弱であっても
、コア２の部分における発光現象によりコア２とクラッ
ド３との境界を認知できる。
しているので、たとえコア２とクラッド３との屈折率差
が小さいことに起因して界面で反射光が微弱であっても
、コア２の部分における発光現象によりコア２とクラッ
ド３との境界を認知できる。
第１図においてビジコン５上に結像された導波路の像６
のうち、６−１はクラッド３に、６−２はコア２に、６
−３は基板表面に、それぞれ、対応する。この像で、コ
ア２に対応する部分６−２は、ＧｅＯ２の発光現象によ
り明るく観測される。特に、紫外光の入射部にあたるコ
アとクラッドの界面部分６−４の近傍が明るく観測され
るので、コア２とクラッド３の界面を明確に識別するこ
とができる。
のうち、６−１はクラッド３に、６−２はコア２に、６
−３は基板表面に、それぞれ、対応する。この像で、コ
ア２に対応する部分６−２は、ＧｅＯ２の発光現象によ
り明るく観測される。特に、紫外光の入射部にあたるコ
アとクラッドの界面部分６−４の近傍が明るく観測され
るので、コア２とクラッド３の界面を明確に識別するこ
とができる。
従って、本発明によれば、クラッド３およびコア２の厚
さ等の寸法を紫外ビジコン５に結像されたスリット像に
より測定できる。
さ等の寸法を紫外ビジコン５に結像されたスリット像に
より測定できる。
例えば、光の入射角を０１、クラッド３およびコア２の
厚さを、それぞれ、ｈｌおよびｈｌ、紫外ビジコン５に
映出されたスリット像におけるクラッド３およびコア２
に相当する距離を、それぞれ、ＳｌおよびＳｌとすると
、 （但し、ｒは倍率、 ｎ ｌ 、ｎ２は屈折率）で与え
られる。従って、クラッド３およびコア２の厚さｈｌお
よびｈｌは、スリット像における距離Ｓ１およびＳｌを
求めることにより得られる。
厚さを、それぞれ、ｈｌおよびｈｌ、紫外ビジコン５に
映出されたスリット像におけるクラッド３およびコア２
に相当する距離を、それぞれ、ＳｌおよびＳｌとすると
、 （但し、ｒは倍率、 ｎ ｌ 、ｎ２は屈折率）で与え
られる。従って、クラッド３およびコア２の厚さｈｌお
よびｈｌは、スリット像における距離Ｓ１およびＳｌを
求めることにより得られる。
箪２図は本発明を光ファイバのコア、クラッドの断面形
状寸法の測定に適用した例を示す。ここで、第１図と同
様の個所には同一の符号を付すことにする。
状寸法の測定に適用した例を示す。ここで、第１図と同
様の個所には同一の符号を付すことにする。
第２図において、１０はコア１１とクラッド１２とから
成る石英系光ファイバであり、この光ファイバ１０を基
板１３上に配置しであるものとする。本例においても、
紫外光ランプ７からの光をスリット８でスリット光にし
てから光ファイバ１０の測定対象個所に、３０″″〜６
０°の角度で斜めに入射させる。
成る石英系光ファイバであり、この光ファイバ１０を基
板１３上に配置しであるものとする。本例においても、
紫外光ランプ７からの光をスリット８でスリット光にし
てから光ファイバ１０の測定対象個所に、３０″″〜６
０°の角度で斜めに入射させる。
その入射スリット光の一部分はクラッド１２の表面で反
射して拡大レンズ系４に入射するが、大部分はクラッド
１２で屈折し、さらにコア１１との境界でほんのわずか
反射するものの、残余の光はコア１１の部分に入射し、
ここで上側と同様に吸収されて、紫外光を発光する。コ
ア１１において吸収されなかった光はコア１１とクラッ
ド１２との境界でわずか反射されるものを除き、クラッ
ド１２に入ってここで屈折され、さらに基板１３の表面
で反射され、再びクラッド１２とコア１１とを経て屈折
されてから拡大レンズ系４に入射する。コア１１におい
て発光した紫外光はクラッド１２を経てその表面で屈折
してから拡大レンズ系４に入射する。
射して拡大レンズ系４に入射するが、大部分はクラッド
１２で屈折し、さらにコア１１との境界でほんのわずか
反射するものの、残余の光はコア１１の部分に入射し、
ここで上側と同様に吸収されて、紫外光を発光する。コ
ア１１において吸収されなかった光はコア１１とクラッ
ド１２との境界でわずか反射されるものを除き、クラッ
ド１２に入ってここで屈折され、さらに基板１３の表面
で反射され、再びクラッド１２とコア１１とを経て屈折
されてから拡大レンズ系４に入射する。コア１１におい
て発光した紫外光はクラッド１２を経てその表面で屈折
してから拡大レンズ系４に入射する。
このようにして拡大レンズ系４に入射した光は紫外線ビ
ジコン５によって結像され、スリット像１６が形成され
る。このスリット像１６のうち、１６−１はクラッド１
２に対応する部分、１６−２はコア１１に対応する部分
を示している。このスリット像１６に基いて、コア１１
およびクラッド１２の径を求めることができる。
ジコン５によって結像され、スリット像１６が形成され
る。このスリット像１６のうち、１６−１はクラッド１
２に対応する部分、１６−２はコア１１に対応する部分
を示している。このスリット像１６に基いて、コア１１
およびクラッド１２の径を求めることができる。
なお、本例においては基板１３を設けなくともよく、そ
の場合には、クラッド１２から出射した光はそのまま直
進し、拡大レンズ系には入射しない。
の場合には、クラッド１２から出射した光はそのまま直
進し、拡大レンズ系には入射しない。
以上説明したように、本発明によれば、紫外光のスリッ
ト光を斜めに投射したときに被測定物におけるクラッド
からの反射光およびコアから発生する紫外光を結像させ
、そのスリット像におけるコアおよびクラッド相当部分
の距離を測定することにより、コアおよびクラッドの厚
さ等の形状寸法を測定するので、被測定物の断面を研磨
する必要がなく、非接触かつ非破壊で光学的測定を行う
ことができるという利点がある。
ト光を斜めに投射したときに被測定物におけるクラッド
からの反射光およびコアから発生する紫外光を結像させ
、そのスリット像におけるコアおよびクラッド相当部分
の距離を測定することにより、コアおよびクラッドの厚
さ等の形状寸法を測定するので、被測定物の断面を研磨
する必要がなく、非接触かつ非破壊で光学的測定を行う
ことができるという利点がある。
第１図および第２図は本発明の２実施例を示す模式図で
ある。 ｌ・・・被測定物の光導波路、 ２・・・光導波路のコア、 ３・・・光導波路のクラッド、 ４・・・拡大レンズ系、 ５・・・紫外線ビジコン、 ６・・・スリット像、 ７・・・紫外線光ランプ、 ８・・・スリット、 １０−・・被測定物の光ファイバ、 １１−！光ファイバのコア、 １２・・・光ファイバのクラッド、 １３−・・基板、 １６−・・スリット像。 特許出願人 日木電信電話株式会社
ある。 ｌ・・・被測定物の光導波路、 ２・・・光導波路のコア、 ３・・・光導波路のクラッド、 ４・・・拡大レンズ系、 ５・・・紫外線ビジコン、 ６・・・スリット像、 ７・・・紫外線光ランプ、 ８・・・スリット、 １０−・・被測定物の光ファイバ、 １１−！光ファイバのコア、 １２・・・光ファイバのクラッド、 １３−・・基板、 １６−・・スリット像。 特許出願人 日木電信電話株式会社
Claims (1)
- 紫外線スリット光をクラッドとコアを含む石英系被測定
光導波路の表面の測定すべき部分に斜めに入射させ、当
該被測定光導波路の前記クラッドと前記コアとの境界か
らの反射光および前記コアから前記紫外線スリット光に
より励起されて発光する紫外光を結像させ、その像から
前記被測定光導波路の前記クラッドおよび前記コアの断
面の幾何学的寸法を測定することを特徴とする石英系光
導波路の光学的測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27069685A JPH0610606B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 石英系光導波路の光学的測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27069685A JPH0610606B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 石英系光導波路の光学的測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130306A true JPS62130306A (ja) | 1987-06-12 |
| JPH0610606B2 JPH0610606B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17489683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27069685A Expired - Lifetime JPH0610606B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 石英系光導波路の光学的測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610606B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100447526C (zh) * | 2003-11-05 | 2008-12-31 | Ckd株式会社 | 三维测定装置 |
| WO2021214879A1 (ja) * | 2020-04-21 | 2021-10-28 | 日本電信電話株式会社 | 光回路評価装置、光回路評価方法及びプログラム |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP27069685A patent/JPH0610606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100447526C (zh) * | 2003-11-05 | 2008-12-31 | Ckd株式会社 | 三维测定装置 |
| WO2021214879A1 (ja) * | 2020-04-21 | 2021-10-28 | 日本電信電話株式会社 | 光回路評価装置、光回路評価方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610606B2 (ja) | 1994-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |