JPS6251412B2 - - Google Patents
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- JPS6251412B2 JPS6251412B2 JP7479182A JP7479182A JPS6251412B2 JP S6251412 B2 JPS6251412 B2 JP S6251412B2 JP 7479182 A JP7479182 A JP 7479182A JP 7479182 A JP7479182 A JP 7479182A JP S6251412 B2 JPS6251412 B2 JP S6251412B2
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- fiber
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 9
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- G01M11/33—Testing 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光通信の分野で用いられる光伝送路
のうち、とくに大容量通信用伝送路である単一モ
ードフアイバにおける第１高次モードの光損失測
定法に関するものである。
のうち、とくに大容量通信用伝送路である単一モ
ードフアイバにおける第１高次モードの光損失測
定法に関するものである。
＜発明の背景＞
単一モード光フアイバは、動作波長を第１高次
モードであるLP11モードの遮断波長より長波長
側のいわゆる単一モード波長領域に定め、基本モ
ードであるLP01モードのみの導波を可能にする
ものである。このLP11モードの遮断波長は理論
的には光フアイバの屈折率分布によつて決まり、
例えばステツプ形の場合には次式で定義される規
格化周波数Ｖ （こゝでn1，ａ及び△はそれぞれ光フアイバの
コア中心部の屈折率、コア半径及びコア、クラツ
ド間の比屈折率差を表わし、λは光源波長を表わ
す）がＶ＜2.4なる条件で定められる。しかしな
がら光源との結合損失や接続損失の低減化のため
には動作Ｖ値をより拡大することが望ましく、現
状では実際の光フアイバにおけるLP11モードの
減衰特性を勘案して動作Ｖ値は、理論上LP01，
LP11両モードが導波可能である３程度まで拡大
されている。
モードであるLP11モードの遮断波長より長波長
側のいわゆる単一モード波長領域に定め、基本モ
ードであるLP01モードのみの導波を可能にする
ものである。このLP11モードの遮断波長は理論
的には光フアイバの屈折率分布によつて決まり、
例えばステツプ形の場合には次式で定義される規
格化周波数Ｖ （こゝでn1，ａ及び△はそれぞれ光フアイバの
コア中心部の屈折率、コア半径及びコア、クラツ
ド間の比屈折率差を表わし、λは光源波長を表わ
す）がＶ＜2.4なる条件で定められる。しかしな
がら光源との結合損失や接続損失の低減化のため
には動作Ｖ値をより拡大することが望ましく、現
状では実際の光フアイバにおけるLP11モードの
減衰特性を勘案して動作Ｖ値は、理論上LP01，
LP11両モードが導波可能である３程度まで拡大
されている。
単一モード光フアイバではこの動作Ｖ値を定め
ることがフアイバパラメータ設計上極めて重要な
意味をもち、したがつてLP11モードの減衰特性
を正確に知り所要のフアイバ長の光フアイバ出力
端でLP11モードがLP01モードと比較して十分減
衰することを保証する最大Ｖ値を動作Ｖ値に選ぶ
必要がある。
ることがフアイバパラメータ設計上極めて重要な
意味をもち、したがつてLP11モードの減衰特性
を正確に知り所要のフアイバ長の光フアイバ出力
端でLP11モードがLP01モードと比較して十分減
衰することを保証する最大Ｖ値を動作Ｖ値に選ぶ
必要がある。
本来、個々のモードの光損失の測定は特定モー
ドのみを選択的に励振するか、あるいは出力端で
特定モードを分離することにより可能となるが、
現状ではこれらの技術はいずれも確立されていな
い。したがつて、従来はLP11モードの減衰特性
はパルス伝ぱん特性から調べていた。しかしこの
方法ではLP01モードとLP11モードとの群速度差
が小さい場合、即ち試料フアイバ長が短い場合、
あるいはこれら２モードの群速度が等しくなる波
長帯（ステツプ形フアイバではＶ〜3.1）ではこ
れら２モードのパルスが出力端で重なり識別でき
ないため個々のモードの減衰特性を分離測定する
ことは困難であつた。
ドのみを選択的に励振するか、あるいは出力端で
特定モードを分離することにより可能となるが、
現状ではこれらの技術はいずれも確立されていな
い。したがつて、従来はLP11モードの減衰特性
はパルス伝ぱん特性から調べていた。しかしこの
方法ではLP01モードとLP11モードとの群速度差
が小さい場合、即ち試料フアイバ長が短い場合、
あるいはこれら２モードの群速度が等しくなる波
長帯（ステツプ形フアイバではＶ〜3.1）ではこ
れら２モードのパルスが出力端で重なり識別でき
ないため個々のモードの減衰特性を分離測定する
ことは困難であつた。
＜発明の概要＞
この発明はLP01モードとLP11モードとが導波
可能な波長領域においてLP11モードのみの光損
失を測定することを可能にしたものである。
可能な波長領域においてLP11モードのみの光損
失を測定することを可能にしたものである。
この発明によれば、光源からの光の入射端の近
くで被測定フアイバに曲げを与えてLP11モード
を完全に減衰させ、その状態で被測定フアイバの
出射端での出力パワーを測定し、またその曲げを
与えた直後でフアイバを切断し、その切断点の出
射光パワーを測定する。また被測定フアイバに曲
げを与えることなくLP01モード、LP11モードが
導波できる状態で出射端での出力パワーと、その
出射端の近くで曲げを与えてLP11モードを完全
に減衰させた状態で出射端の出力パワーとをそれ
ぞれ測定し、その測定の後に入射端の近くでフア
イバを切断し、その切断点よりの出力パワーを測
定する。以上の５つの測定量より演算により
LP11モードの光損失を求める。
くで被測定フアイバに曲げを与えてLP11モード
を完全に減衰させ、その状態で被測定フアイバの
出射端での出力パワーを測定し、またその曲げを
与えた直後でフアイバを切断し、その切断点の出
射光パワーを測定する。また被測定フアイバに曲
げを与えることなくLP01モード、LP11モードが
導波できる状態で出射端での出力パワーと、その
出射端の近くで曲げを与えてLP11モードを完全
に減衰させた状態で出射端の出力パワーとをそれ
ぞれ測定し、その測定の後に入射端の近くでフア
イバを切断し、その切断点よりの出力パワーを測
定する。以上の５つの測定量より演算により
LP11モードの光損失を求める。
＜実施例＞
第１図乃至第３図はこの発明の実施例を示し、
先ず第１図に示すように光源１よりの光を集光用
レンズ２を介して被測定フアイバ３の一端に入射
する。この入射光の波長はフアイバ３でLP01及
びLP11モードのみが導波可能な領域である。フ
アイバ３は光源１側において円形に曲げられた光
フアイバ曲がり部５とされ、この光フアイバ曲が
り部５によりLP11モードが減衰され、曲がり部
５を通過した点６においてはLP11モードは完全
に減衰した状態とされる。被測定フアイバ３の他
端７より出射する光はLP01モードのみとなり、
この出射光を受光素子４で受光して出力パワー
Pou(1)′を測定する。その後、曲がり部５を通過し
た点６でフアイバ３を切断してその点６よりの出
射光、つまり切断前に点６より受光素子４側に入
射される光の入力パワーPin(1)′を測定する。これ
ら出力パワーPou(1)′、入力パワーPin(1)′の単位長
当りの比α０を求める。
先ず第１図に示すように光源１よりの光を集光用
レンズ２を介して被測定フアイバ３の一端に入射
する。この入射光の波長はフアイバ３でLP01及
びLP11モードのみが導波可能な領域である。フ
アイバ３は光源１側において円形に曲げられた光
フアイバ曲がり部５とされ、この光フアイバ曲が
り部５によりLP11モードが減衰され、曲がり部
５を通過した点６においてはLP11モードは完全
に減衰した状態とされる。被測定フアイバ３の他
端７より出射する光はLP01モードのみとなり、
この出射光を受光素子４で受光して出力パワー
Pou(1)′を測定する。その後、曲がり部５を通過し
た点６でフアイバ３を切断してその点６よりの出
射光、つまり切断前に点６より受光素子４側に入
射される光の入力パワーPin(1)′を測定する。これ
ら出力パワーPou(1)′、入力パワーPin(1)′の単位長
当りの比α０を求める。
α０＝１／Ｌ０ Ｐｏｕ(1)′／Ｐｉｎ(1)′(1)
L0は点６，７間のフアイバ長である。このよ
うにしてLP01モードの光損失を測定する。この
とき注意することは曲がり部５の曲げ半径Ｒを
LP11モードが完全に減衰するように選ぶことで
あり、電磁界理論の計算及び実験から、通常のス
テツプ形光フアイバでコア直径約10μｍ、比屈折
率差約0.25％の単一モードフアイバではＲ〓２cm
とすればLP11モードの光損失は遮断波長近傍で
は数百dB／Km以上となり、一方、LP01モードの
光損失は10-2（dB／Km）のオーダとなるので上
記条件はほゞ満たされる。
うにしてLP01モードの光損失を測定する。この
とき注意することは曲がり部５の曲げ半径Ｒを
LP11モードが完全に減衰するように選ぶことで
あり、電磁界理論の計算及び実験から、通常のス
テツプ形光フアイバでコア直径約10μｍ、比屈折
率差約0.25％の単一モードフアイバではＲ〓２cm
とすればLP11モードの光損失は遮断波長近傍で
は数百dB／Km以上となり、一方、LP01モードの
光損失は10-2（dB／Km）のオーダとなるので上
記条件はほゞ満たされる。
次に第２図及び第３図に示すようにして
LP01，LP11モードの両モードを入射した状態で
の光損失の測定を行なうが、このときには最終的
に光フアイバを切断するまで入射条件を一定に保
つておく。先ず第２図に示すように被測定光フア
イバ３を真直にした状態で出力パワーを測定し、
次に第３図に示すように出力端に曲げ部５を作つ
てLP11モードを減衰させた状態で出力パワーを
測定し、最後に入射端の近くの点８で光フアイバ
３を切断し、その点８より出射パワー、つまり切
断前の点８より出射端７側へ入射される入力パワ
ーを測定する。いまLP01，LP11モードの入力パ
ワーをそれぞれPin(1)，Pin(2)とし、第２図におけ
るLP01，LP11モードの出力パワーをそれぞれ
Pou(1)，Pou(2)、また切断点８から出射端７まで
のフアイバ長をL1とするとし、 α１＝１／Ｌ１ Ｐｏｕ(1)＋Ｐｏｕ(2)／Ｐｉｎ(1)＋
Ｐｉｎ(2)(2) を定義する。第３図において出力パワーは出力端
で与える曲げ半径Ｒを上記のように適当に選ぶこ
とによつてほゞLP11モードのみに減衰を与える
ことができ、このときには出力パワーはPou(1)と
なる。このとき α２＝１／Ｌ１ Ｐｏｕ(1)／Ｐｉｎ(1)＋Ｐｉｎ(2)(3
) なる量を定義する。以上の第１図、第２図、第３
図の測定により得られた演算量α１，α２，α３
を用いてLP11モードの単位当りの光損失α α＝１／Ｌ１ Ｐｏｕ(2)／Ｐｉｎ(2) (4) を以下の手順で求める。式(2)，(3)より α1L1−α2L1＝Ｐｏｕ(2)／Ｐｉｎ(1)＋Ｐｉｎ(2) ＝αＬ１／Ｐｉｎ(1)／Ｐｉｎ(2)＋１ (5) が得られる。一方、式(1)，(3)を用い、更に α０＝１／Ｌ０ Ｐｏｕ(1)′／Ｐｉｎ(1)′＝１／Ｌ
０ Ｐｏｕ(1)／Ｐｉｎ(1)(6) であることを考慮に入れれば α2L1＝α０Ｌ０／１＋Ｐｉｎ(2)／Ｐｉｎ(1) (7) が得られる。式(5)，(7)より所望のLP11モードの
損失は α＝α０・α１Ｌ１−α２Ｌ１／α０Ｌ０−α２Ｌ１
・Ｌ０／Ｌ１ として得られる。
LP01，LP11モードの両モードを入射した状態で
の光損失の測定を行なうが、このときには最終的
に光フアイバを切断するまで入射条件を一定に保
つておく。先ず第２図に示すように被測定光フア
イバ３を真直にした状態で出力パワーを測定し、
次に第３図に示すように出力端に曲げ部５を作つ
てLP11モードを減衰させた状態で出力パワーを
測定し、最後に入射端の近くの点８で光フアイバ
３を切断し、その点８より出射パワー、つまり切
断前の点８より出射端７側へ入射される入力パワ
ーを測定する。いまLP01，LP11モードの入力パ
ワーをそれぞれPin(1)，Pin(2)とし、第２図におけ
るLP01，LP11モードの出力パワーをそれぞれ
Pou(1)，Pou(2)、また切断点８から出射端７まで
のフアイバ長をL1とするとし、 α１＝１／Ｌ１ Ｐｏｕ(1)＋Ｐｏｕ(2)／Ｐｉｎ(1)＋
Ｐｉｎ(2)(2) を定義する。第３図において出力パワーは出力端
で与える曲げ半径Ｒを上記のように適当に選ぶこ
とによつてほゞLP11モードのみに減衰を与える
ことができ、このときには出力パワーはPou(1)と
なる。このとき α２＝１／Ｌ１ Ｐｏｕ(1)／Ｐｉｎ(1)＋Ｐｉｎ(2)(3
) なる量を定義する。以上の第１図、第２図、第３
図の測定により得られた演算量α１，α２，α３
を用いてLP11モードの単位当りの光損失α α＝１／Ｌ１ Ｐｏｕ(2)／Ｐｉｎ(2) (4) を以下の手順で求める。式(2)，(3)より α1L1−α2L1＝Ｐｏｕ(2)／Ｐｉｎ(1)＋Ｐｉｎ(2) ＝αＬ１／Ｐｉｎ(1)／Ｐｉｎ(2)＋１ (5) が得られる。一方、式(1)，(3)を用い、更に α０＝１／Ｌ０ Ｐｏｕ(1)′／Ｐｉｎ(1)′＝１／Ｌ
０ Ｐｏｕ(1)／Ｐｉｎ(1)(6) であることを考慮に入れれば α2L1＝α０Ｌ０／１＋Ｐｉｎ(2)／Ｐｉｎ(1) (7) が得られる。式(5)，(7)より所望のLP11モードの
損失は α＝α０・α１Ｌ１−α２Ｌ１／α０Ｌ０−α２Ｌ１
・Ｌ０／Ｌ１ として得られる。
この測定でポイントとなる点は第３図において
LP01モードに損失を与えずLP11モードのみを減
衰させるような曲げ半径Ｒを選ぶことである。先
に述べたように現在広く用いられているコア直径
約10μｍ、比屈折率差0.25％のパラメータ値をも
つ波長1.3μｍ帯用の単一モードフアイバにおい
てはステツプ形屈折率の場合にはLP11モードの
実効上の遮断Ｖ値は2.4＜Ｖ＜3.2に含まれている
ことが種々の検討から明らかにされており、この
Ｖ値の範囲では曲げ半径を約２cmとすれば、
LP01モードにほとんど損失を与えることなく、
LP11モードをほゞ完全に減衰させることができ
ることが理論的、実験的にも確認されている。こ
のことは、この発明の測定法の有効性を保証する
ものであり、更にこの発明の測定法による実験デ
ータも理論から得られるLP11モードの減衰特性
と良い一致を示すことが確認されている。
LP01モードに損失を与えずLP11モードのみを減
衰させるような曲げ半径Ｒを選ぶことである。先
に述べたように現在広く用いられているコア直径
約10μｍ、比屈折率差0.25％のパラメータ値をも
つ波長1.3μｍ帯用の単一モードフアイバにおい
てはステツプ形屈折率の場合にはLP11モードの
実効上の遮断Ｖ値は2.4＜Ｖ＜3.2に含まれている
ことが種々の検討から明らかにされており、この
Ｖ値の範囲では曲げ半径を約２cmとすれば、
LP01モードにほとんど損失を与えることなく、
LP11モードをほゞ完全に減衰させることができ
ることが理論的、実験的にも確認されている。こ
のことは、この発明の測定法の有効性を保証する
ものであり、更にこの発明の測定法による実験デ
ータも理論から得られるLP11モードの減衰特性
と良い一致を示すことが確認されている。
なお、第２図及び第３図に示した測定を先に行
つた後、第１図に示した測定を行つてもよく、ま
た第２図及び第３図に示した測定は何れを先に行
つてもよいが先に述べたように測定条件を同一に
して各出射端７での両測定を行つた後に点８での
切断後の測定を行う。
つた後、第１図に示した測定を行つてもよく、ま
た第２図及び第３図に示した測定は何れを先に行
つてもよいが先に述べたように測定条件を同一に
して各出射端７での両測定を行つた後に点８での
切断後の測定を行う。
＜効 果＞
以上述べたようにこの発明の光損失測定法によ
れば従来広く用いられている切断法による光損失
測定を、被測定光フアイバを真直の状態及び入力
端、出力端に曲げを与えた状態で行なうだけの簡
便な方法であり、LP11モードのみの光損失測定
に極めて有力な測定法である。
れば従来広く用いられている切断法による光損失
測定を、被測定光フアイバを真直の状態及び入力
端、出力端に曲げを与えた状態で行なうだけの簡
便な方法であり、LP11モードのみの光損失測定
に極めて有力な測定法である。
第１図乃至第３図はそれぞれこの発明による損
失測定法の実施例を示す図である。 １：光源、２：集光用レンズ、３：被測定光フ
アイバ、４：受光素子、５：曲がり部、７：出射
端、６，８：光フアイバ切断点。
失測定法の実施例を示す図である。 １：光源、２：集光用レンズ、３：被測定光フ
アイバ、４：受光素子、５：曲がり部、７：出射
端、６，８：光フアイバ切断点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバの基本モードであるLP01モード
と第１高次モードであるLP11モードの２つのモ
ードが導波される波長領域において、 光源からの光の入射端で被測定フアイバに曲げ
を与えLP11モードを完全に減衰させた状態で、
被測定フアイバのもう一方の出射端での光量と、
前記曲げ部分の直後でそのフアイバを切断し、そ
の切断点よりの出射光量を測定し、両者の比をと
ることによつてLP01モードの光損失を測定を行
う第１工程と、 前記被測定フアイバに曲げを与えず前記２つの
モードが導波する状態で第１出力パワーを測定
し、また出射端近傍でそのフアイバに曲げを与え
てLP11モードを完全に減衰させた状態で第２出
力パワーを測定し、これら両測定の後に入射端直
後で光フアイバを切断し、その切断点よりの第３
出力パワーを測定し、その第３出力パワーに対す
る第１、第２出力パワーの比をそれぞれとる第２
工程と、 前記第１、第２工程でそれぞれ得られた測定値
からLP11モードのみの光損失を計算する第３工
程とをもつ光損失測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7479182A JPS58191950A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 光損失測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7479182A JPS58191950A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 光損失測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191950A JPS58191950A (ja) | 1983-11-09 |
| JPS6251412B2 true JPS6251412B2 (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=13557463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7479182A Granted JPS58191950A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 光損失測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191950A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1180071B (it) * | 1984-06-05 | 1987-09-23 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e apparecchiatura per la misura della lunghezza d'onda di taglio del primo modo d'ordine superiore in fibre ottiche |
| JPS61128134A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単一モ−ド光フアイバのカツトオフ波長測定装置 |
| JP3704031B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2005-10-05 | 日本電信電話株式会社 | 導波路特性評価装置 |
| JP5520884B2 (ja) * | 2011-05-19 | 2014-06-11 | 日本電信電話株式会社 | 伝搬損失測定方法、伝搬損失測定システム、伝搬損失測定装置及びそのプログラム |
-
1982
- 1982-05-04 JP JP7479182A patent/JPS58191950A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191950A (ja) | 1983-11-09 |
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