JPS63309833A - 光ファイバの零分散波長測定方法 - Google Patents
光ファイバの零分散波長測定方法Info
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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
- G01M11/33—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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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）
本発明は光ファイバの零分散波長を高精度に測定できる
測定方法に関するものである。
測定方法に関するものである。
（従来の技術）
従来、光ファイバの零分散波長測定方法は、光ファイバ
の群遅延時間差の波長依存性を測定し、得られた遅延時
間差を波長で１回微分して波長分散を求め、この波長分
散値が零となる波長を求めるものであった。第２図に従
来の光ファイバの零分散波長測定方法が適用された遅延
時間差の波長依存性の零分散波長測定装置のブロック図
を示す。
の群遅延時間差の波長依存性を測定し、得られた遅延時
間差を波長で１回微分して波長分散を求め、この波長分
散値が零となる波長を求めるものであった。第２図に従
来の光ファイバの零分散波長測定方法が適用された遅延
時間差の波長依存性の零分散波長測定装置のブロック図
を示す。
図中、１〜４は互いに波長の異なる単色の光源、５は光
源１〜４よりの光のうちのいずれか１つを透過する光ス
ィッチ、６は光源１〜４よりの光を一定周波数で変調す
るための変調信号発生器、７は被測定光ファイバ、８は
光検出器、９は変調信号発生器６の信号と光検出器８と
の信号の位相差を検出する位相検出器である。
源１〜４よりの光のうちのいずれか１つを透過する光ス
ィッチ、６は光源１〜４よりの光を一定周波数で変調す
るための変調信号発生器、７は被測定光ファイバ、８は
光検出器、９は変調信号発生器６の信号と光検出器８と
の信号の位相差を検出する位相検出器である。
第２図において、光源１，２，３．４の波長をそれぞれ
λ１．λ２．λ３．λ４とし、光スィッチ５を介して光
源１よりの光を被測定光ファイバ７に入射した時に位相
検出器９で検出される位相差をφ１（ｄｅｇ、） 、光
源２の光に対する位相差をφ２（ｄｅｇ、） 、光源３
，４に対する位相差をそれぞれφ３．φ４（ｄｅｇ、）
とする。また、変調信号発生器６の変調周波数をｆとす
ると、この時、波長λｉ （ｉ−１，２，３，４）にお
ける被測定光ファイバの単位長さ当りの群遅延時間差τ
ｉは、下記（１）式より求められる。
λ１．λ２．λ３．λ４とし、光スィッチ５を介して光
源１よりの光を被測定光ファイバ７に入射した時に位相
検出器９で検出される位相差をφ１（ｄｅｇ、） 、光
源２の光に対する位相差をφ２（ｄｅｇ、） 、光源３
，４に対する位相差をそれぞれφ３．φ４（ｄｅｇ、）
とする。また、変調信号発生器６の変調周波数をｆとす
ると、この時、波長λｉ （ｉ−１，２，３，４）にお
ける被測定光ファイバの単位長さ当りの群遅延時間差τ
ｉは、下記（１）式より求められる。
τｉ−φｉ／３６０ｆＬ ・・・（１）但し、Ｌは
被測定光ファイバ７の長さである。
被測定光ファイバ７の長さである。
光ファイバの波長分散σはファイバ単位長さ当りの群遅
延時間差で波長λで１回微分することによって得られる
。そこで、上記（１）式より求められたτｉから波長分
散σを求めるため、τを未知パラメータを含む波長の関
数と見なして、τの関数形を予め決めておき、測定され
たτｉの値がこの関数に適合するように未知パラメータ
の値を決定する。この場合の関数形としては、例えば下
記（２）式が用いられる。
延時間差で波長λで１回微分することによって得られる
。そこで、上記（１）式より求められたτｉから波長分
散σを求めるため、τを未知パラメータを含む波長の関
数と見なして、τの関数形を予め決めておき、測定され
たτｉの値がこの関数に適合するように未知パラメータ
の値を決定する。この場合の関数形としては、例えば下
記（２）式が用いられる。
τ（λ）−Ａλ 十Ｂ十Ｃλ ・・・（２）、：、：
で、Ａ、Ｂ、Ｃは未知パラメータであり、実測したτｉ
の値から最小２乗近似によって求められる。
で、Ａ、Ｂ、Ｃは未知パラメータであり、実測したτｉ
の値から最小２乗近似によって求められる。
次に関数を波長λで微分してσ（λ）を求め、σ（λ）
−〇を満たすλの値を零分散波長λ０とする。ここで、
上記（２）式を微分すると下記（３）式となる。
−〇を満たすλの値を零分散波長λ０とする。ここで、
上記（２）式を微分すると下記（３）式となる。
σ （λ）−ｄτ （λ）／ｄλ−２Ａλ−２Ｃλ−３
・・・（３） 更に、零分散波長λＯとは、下記（４）式を解くことに
よって ２Ａλ０−２Ｃλ０ ＝０ ・・・（４）λ０− （
Ｃ／Ａ） と求められる。
・・・（３） 更に、零分散波長λＯとは、下記（４）式を解くことに
よって ２Ａλ０−２Ｃλ０ ＝０ ・・・（４）λ０− （
Ｃ／Ａ） と求められる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、従来の零分散波長測定方法では、特定の
波長における群遅延時間差の測定結果から間接的に零分
散波長が求められる。このため得られる測定値には群遅
延時間の測定の際の誤差のみならず、遅延時間差を近似
する関数の形と、真の遅延時間差の波長依存性との差が
、零分散波長に影響し、結果として、零分散波長の測定
精度が低いという問題点があった。
波長における群遅延時間差の測定結果から間接的に零分
散波長が求められる。このため得られる測定値には群遅
延時間の測定の際の誤差のみならず、遅延時間差を近似
する関数の形と、真の遅延時間差の波長依存性との差が
、零分散波長に影響し、結果として、零分散波長の測定
精度が低いという問題点があった。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、零分散波長を直接
測定して、高精度の測定結果を得ることのできる光ファ
イバの零分散波長測定方法を提供することにある。
測定して、高精度の測定結果を得ることのできる光ファ
イバの零分散波長測定方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するために、連続する波長ス
ペクトルを有し、かつ、光ファイバ中で非線形光学効果
を発生せしめるに十分な強度を有する光を、被測定光フ
ァイバの一端より入射し、該光ファイバの他端より出射
する光の波長スペクトルを測定し、該出射光の波長スペ
クトルのうち、強度が他の波長成分に比較して大きく減
衰する波長を前記光ファイバの零分散波長として選定す
るようになした。
ペクトルを有し、かつ、光ファイバ中で非線形光学効果
を発生せしめるに十分な強度を有する光を、被測定光フ
ァイバの一端より入射し、該光ファイバの他端より出射
する光の波長スペクトルを測定し、該出射光の波長スペ
クトルのうち、強度が他の波長成分に比較して大きく減
衰する波長を前記光ファイバの零分散波長として選定す
るようになした。
（作用）
本発明によれば、連続する波長スペクトルを有し、かつ
光ファイバ中で非線形光学効果を発生せしめるに十分な
強度を有する光を、被測定光ファイバの一端より入射す
ると、この光ファイバの零分散波長に等しい波長成分の
光が大きな非線形光学効果の利得によって選択的に他の
波長に変換される。これにより、光ファイバの他端より
の出射光中の零分散波長に等しい波長成分の光の強度が
他の波長成分に比べて減少する。従って、出射光中の波
長スペクトルを測定して、強度が他の波長成分に比較し
て大きく減衰する波長を選定することにより、前記被測
定光ファイバの零分散波長が求まる。
光ファイバ中で非線形光学効果を発生せしめるに十分な
強度を有する光を、被測定光ファイバの一端より入射す
ると、この光ファイバの零分散波長に等しい波長成分の
光が大きな非線形光学効果の利得によって選択的に他の
波長に変換される。これにより、光ファイバの他端より
の出射光中の零分散波長に等しい波長成分の光の強度が
他の波長成分に比べて減少する。従って、出射光中の波
長スペクトルを測定して、強度が他の波長成分に比較し
て大きく減衰する波長を選定することにより、前記被測
定光ファイバの零分散波長が求まる。
（実施例）
第１図は、本発明による光ファイバの零分散波長測定方
法が適用される零分散波長測定装置の一実施例を示すブ
ロック図である。第１図において、１０は波長１．０６
μｍでパルス発振するネオジウム：：ヤグ（以下、Ｎｄ
： ＹＡＧと称す）レーザ、１１は波長１．３μｍに
おいて零分散となる単一モードの光ファイバで、この光
ファイバ１１の一端よりＮｄ；ＹＡＧレーザ１０よりの
光パルスを入射することにより、他端より連続的な波長
スペクトルを有する光パルスを出射する。１２は波長１
．５〜１．６μｍの範囲に零分散波長を有する単一モー
ドの被測定光ファイバで、この被測定光ファイバ１２の
一端より前記光ファイバ１１の他端から出射された光パ
ルスを入射する。１３は被測定光ファイバ１２より出射
された光を分光する分光器、１４は分光器１３よりの光
を検出する受光部にゲルマニウムを用いた光検出器、１
５は分光器１３、光検出器１４等を制御する制御部であ
る。
法が適用される零分散波長測定装置の一実施例を示すブ
ロック図である。第１図において、１０は波長１．０６
μｍでパルス発振するネオジウム：：ヤグ（以下、Ｎｄ
： ＹＡＧと称す）レーザ、１１は波長１．３μｍに
おいて零分散となる単一モードの光ファイバで、この光
ファイバ１１の一端よりＮｄ；ＹＡＧレーザ１０よりの
光パルスを入射することにより、他端より連続的な波長
スペクトルを有する光パルスを出射する。１２は波長１
．５〜１．６μｍの範囲に零分散波長を有する単一モー
ドの被測定光ファイバで、この被測定光ファイバ１２の
一端より前記光ファイバ１１の他端から出射された光パ
ルスを入射する。１３は被測定光ファイバ１２より出射
された光を分光する分光器、１４は分光器１３よりの光
を検出する受光部にゲルマニウムを用いた光検出器、１
５は分光器１３、光検出器１４等を制御する制御部であ
る。
次に、以上の構成による動作を説明する。まずＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザ１０より発振された波長１．０６μｍの光パ
ルスが光ファイバ１１の一端より入射される。この光パ
ルスは光ファイバ１１を伝播する際に、誘導ラマン散乱
を受け、波長１，３〜１．７μｍの範囲で連続的な波長
スペクトルを有する光パルスとなる。即ちＮｄ：ＹＡＧ
レーザ１０及び光ファイバ１１が連続波長スペクトルを
有する光源として作用する。ここで、光ファイバ１１の
他端より出射される出射光は、被測定光ファイバ１２の
一端より入射され、この被測定光ファイバ１２で非線形
光学効果等を受けて他端より制御部１５によって制御さ
れた分光器１３に出射され、この被測定光ファイバ１２
の出射光は分光器１３の指示波長と光検出器１４の出力
との関係から、その波長スペクトルが測定される。
ＡＧレーザ１０より発振された波長１．０６μｍの光パ
ルスが光ファイバ１１の一端より入射される。この光パ
ルスは光ファイバ１１を伝播する際に、誘導ラマン散乱
を受け、波長１，３〜１．７μｍの範囲で連続的な波長
スペクトルを有する光パルスとなる。即ちＮｄ：ＹＡＧ
レーザ１０及び光ファイバ１１が連続波長スペクトルを
有する光源として作用する。ここで、光ファイバ１１の
他端より出射される出射光は、被測定光ファイバ１２の
一端より入射され、この被測定光ファイバ１２で非線形
光学効果等を受けて他端より制御部１５によって制御さ
れた分光器１３に出射され、この被測定光ファイバ１２
の出射光は分光器１３の指示波長と光検出器１４の出力
との関係から、その波長スペクトルが測定される。
第３図は、第１図に示す測定装置により測定された波長
スペクトルの測定結果を示すグラフ、第４図は第３図に
示された波長スペクトル測定の際に、被測定光ファイバ
１２に入射した光、即ち、光ファイバ１１の出射光の波
長スペクトルの測定結果を示すグラフであり、縦軸は光
強度（目盛は任意）ζ横軸は波長を表わしている。尚、
この測定において光ファイバ１１に入射されたＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザ１０による光パルスのピーク強度は２００Ｗ
である。第３図及び第４図において、図中■で示す波長
１．０８４μｍに観測される鋭いピークは、非線形光学
効果による波長変換を受けないＮｄ：ＹＡＧレーザ１０
の光成分を表わしている。
スペクトルの測定結果を示すグラフ、第４図は第３図に
示された波長スペクトル測定の際に、被測定光ファイバ
１２に入射した光、即ち、光ファイバ１１の出射光の波
長スペクトルの測定結果を示すグラフであり、縦軸は光
強度（目盛は任意）ζ横軸は波長を表わしている。尚、
この測定において光ファイバ１１に入射されたＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザ１０による光パルスのピーク強度は２００Ｗ
である。第３図及び第４図において、図中■で示す波長
１．０８４μｍに観測される鋭いピークは、非線形光学
効果による波長変換を受けないＮｄ：ＹＡＧレーザ１０
の光成分を表わしている。
また９図中、■、■、■、■で示す波長１．１２μｍ１
１．１８μｍ、 １．２４μｍ及び１．３１μｍに観測
されるピークは、いずれ′も光ファイバ中で発生する非
線形光学効果の１つである誘導ラマン散乱によって発生
するものである。更に、第４図において、波長１．３１
μｍよりも長い波長領域では、光ファイバ１１中で起こ
る誘導４光子混合等の影響によって発生した連続する波
長スペクトルが観測され、この連続波長スペクトル光が
前述の光源として作用する。
１．１８μｍ、 １．２４μｍ及び１．３１μｍに観測
されるピークは、いずれ′も光ファイバ中で発生する非
線形光学効果の１つである誘導ラマン散乱によって発生
するものである。更に、第４図において、波長１．３１
μｍよりも長い波長領域では、光ファイバ１１中で起こ
る誘導４光子混合等の影響によって発生した連続する波
長スペクトルが観測され、この連続波長スペクトル光が
前述の光源として作用する。
ところで、第３図においても波長１．８１μｍよりも長
い波長領域に連続する波長スペクトルを有する光が観測
されるが、この波長スペクトル中には、第４図、即ち、
光ファイバ１１の出射光からは観測されない波長スペク
トルの強度にくぼみ■が波長１．５４４μｍの位置を中
心として観測される。この波長スペクトルのくぼみ■は
、被測定光ファイバ１２中を伝播した零分散波長近傍の
光が、誘導４光子混合等の非線形光学効果によって、他
の波長を有する光に変換されたために発生するものであ
り、くぼみ■の中心が被測定光ファイバ１２の零分散波
長を表わす。即ち、この場合の被測定光ファイバ１２の
零分散波長は１．５４４μｍであることがわかる。
い波長領域に連続する波長スペクトルを有する光が観測
されるが、この波長スペクトル中には、第４図、即ち、
光ファイバ１１の出射光からは観測されない波長スペク
トルの強度にくぼみ■が波長１．５４４μｍの位置を中
心として観測される。この波長スペクトルのくぼみ■は
、被測定光ファイバ１２中を伝播した零分散波長近傍の
光が、誘導４光子混合等の非線形光学効果によって、他
の波長を有する光に変換されたために発生するものであ
り、くぼみ■の中心が被測定光ファイバ１２の零分散波
長を表わす。即ち、この場合の被測定光ファイバ１２の
零分散波長は１．５４４μｍであることがわかる。
−９＝
尚、本実施例では、連続波長スペクトル光の発生方法と
して光ファイバ１１の一端よりＮｄ：ＹＡＧレーザ１０
の光パルスを入射する方法を用いたが、本発明において
は、この連続波長スペクトル光は被測定ファイバの零分
散波長近傍において観測可能な程度に非線形光学効果に
よる波長変換が起こればよく、その発生方法を特に限定
するものではない。
して光ファイバ１１の一端よりＮｄ：ＹＡＧレーザ１０
の光パルスを入射する方法を用いたが、本発明において
は、この連続波長スペクトル光は被測定ファイバの零分
散波長近傍において観測可能な程度に非線形光学効果に
よる波長変換が起こればよく、その発生方法を特に限定
するものではない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、連続する波長ス
ペクトルを有し、かつ、光ファイバ中で非線形光学効果
を発生せしめるに十分な強度を有する光を、被測定光フ
ァイバの一端より入射し、該光ファイバの他端より出射
する光の波長スペクトルを測定し、該出射光の波長スペ
クトルのうち、強度が他の波長成分に比較して大きく減
衰する波長を前記光ファイバの零分散波長として選定す
るようになしたので、光ファイバの零分散波長を光ファ
イバ透過光の波長スペクトルから直接測定することがで
きるため、群遅延時間を関数近似する− １０ ＝ ことによって生じる測定誤差の影響を受けることもなく
、測定精度を大巾に向上することができる利点がある。
ペクトルを有し、かつ、光ファイバ中で非線形光学効果
を発生せしめるに十分な強度を有する光を、被測定光フ
ァイバの一端より入射し、該光ファイバの他端より出射
する光の波長スペクトルを測定し、該出射光の波長スペ
クトルのうち、強度が他の波長成分に比較して大きく減
衰する波長を前記光ファイバの零分散波長として選定す
るようになしたので、光ファイバの零分散波長を光ファ
イバ透過光の波長スペクトルから直接測定することがで
きるため、群遅延時間を関数近似する− １０ ＝ ことによって生じる測定誤差の影響を受けることもなく
、測定精度を大巾に向上することができる利点がある。
第１図は、本発明による光ファイバの零分散波長測定方
法が適用される零分散波長測定装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は従来の光ファイバの零分散波長測定
方法が適用された零分散波長測定装置を示すブロック図
、第３図は本発明に係る零分散波長測定装置によって測
定された被測定光ファイバの出射光の波長スペクトルを
示すグラフ、第４図は被測定光ファイバの入射光の波長
スペクトルの測定結果を示すグラフである。 図中、１０・・・ネオジウム：ヤグ（Ｎｄ ： ＹＡＧ
）レーザ、１１・・・単一モードの光ファイバ、１２・
・・単一モードの被測定光ファイバ、１３・・・分光器
、１４・・・光検出器、１５・・・制御部。
法が適用される零分散波長測定装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は従来の光ファイバの零分散波長測定
方法が適用された零分散波長測定装置を示すブロック図
、第３図は本発明に係る零分散波長測定装置によって測
定された被測定光ファイバの出射光の波長スペクトルを
示すグラフ、第４図は被測定光ファイバの入射光の波長
スペクトルの測定結果を示すグラフである。 図中、１０・・・ネオジウム：ヤグ（Ｎｄ ： ＹＡＧ
）レーザ、１１・・・単一モードの光ファイバ、１２・
・・単一モードの被測定光ファイバ、１３・・・分光器
、１４・・・光検出器、１５・・・制御部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 連続する波長スペクトルを有し、かつ、光ファイバ中で
非線形光学効果を発生せしめるに十分な強度を有する光
を、被測定光ファイバの一端より入射し、 該光ファイバの他端より出射する光の波長スペクトルを
測定し、 該出射光の波長スペクトルのうち、強度が他の波長成分
に比較して大きく減衰する波長を前記光ファイバの零分
散波長として選定するようになした ことを特徴とする光ファイバの零分散波長測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14415987A JPS63309833A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 光ファイバの零分散波長測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14415987A JPS63309833A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 光ファイバの零分散波長測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309833A true JPS63309833A (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=15355572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14415987A Pending JPS63309833A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 光ファイバの零分散波長測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63309833A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5189483A (en) * | 1989-02-28 | 1993-02-23 | Fujitsu Limited | Apparatus for measurement of chromatic dispersion in a single mode optical fiber |
| US5724126A (en) * | 1994-05-06 | 1998-03-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method for measuring distribution of zero dispersion wavelengths in an optical fiber and apparatus therefor |
| JP2018041965A (ja) * | 2013-07-29 | 2018-03-15 | 京セラ株式会社 | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP14415987A patent/JPS63309833A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5189483A (en) * | 1989-02-28 | 1993-02-23 | Fujitsu Limited | Apparatus for measurement of chromatic dispersion in a single mode optical fiber |
| US5724126A (en) * | 1994-05-06 | 1998-03-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method for measuring distribution of zero dispersion wavelengths in an optical fiber and apparatus therefor |
| JP2018041965A (ja) * | 2013-07-29 | 2018-03-15 | 京セラ株式会社 | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 |
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