JPS6332339A - 光フアイバ分散測定装置 - Google Patents

光フアイバ分散測定装置

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JPS6332339A
JPS6332339A JP17390286A JP17390286A JPS6332339A JP S6332339 A JPS6332339 A JP S6332339A JP 17390286 A JP17390286 A JP 17390286A JP 17390286 A JP17390286 A JP 17390286A JP S6332339 A JPS6332339 A JP S6332339A
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JP
Japan
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optical
light
optical fiber
fiber
optical path
Prior art date
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Application number
JP17390286A
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English (en)
Inventor
Katsunari Okamoto
勝就 岡本
Shoichi Sudo
昭一 須藤
Toshito Hosaka
保坂 敏人
Hiroki Ito
弘樹 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS6332339A publication Critical patent/JPS6332339A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G01M11/336Testing 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 by measuring polarization mode dispersion [PMD]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • G01M11/331Testing 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 by using interferometer
    • GPHYSICS
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    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
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    • G01M11/335Testing 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 two or more input wavelengths

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】 [産業上の利用分野] 本発明は、偏波保持ファイバの両偏彼の遅延時間差およ
び分散を高精度に測定する分散測定装置に関するもので
ある。
[従来の技術] 従来の分散測定装置は、無偏光の光を光源として用いて
いたために、偏波保持ファイバの各偏波の遅延時間差や
分散を測定することはてぎないという欠点があった。
[発明が解決しようとする問題点] そこで、本発明の目的は、従来のかかる欠点を解決して
、偏波保持ファイバの両偏波の遅延時間差および分散を
高精度に測定することのできる分散測定装置を提供する
ことにある。
[問題点を解決するための手段1 このような目的を達成するために、本発明の第1の形態
は、光源と、光源からの光を分岐して第1および第2の
光を得る光分岐手段と、光分岐手段からの第1および第
2の光がそれぞれ導かれる第1および第2の光路および
第1および第2の光路からの光を光結合する光結合手段
とを有し、第1および第2光路のうちの少なくとも一方
の光路長を可変となし、第2光路中に被測定偏波保持光
ファイバを挿入可能となし、第2光路に光ファイバを挿
入したときに光結合手段から、第1および第2光路の出
力光の光干渉出力が得られるようになした光干渉計とを
有し、光干渉計より得られる干渉縞が最も鮮明になるよ
うに、第1および第2光路間の光路長を相対的に調整し
、その可変光路長の移動量から、光ファイバの分散を測
定する先ファイバ分散測定装置においで、光源と光分岐
手段との間に配置した第1の偏光子と、光ファイバの入
射側および出射側の各端部を、それぞれ、光の伝搬軸線
を中心として回転可能に支持する光ファイバ支持手段と
、光ファイバの出射側端部と光結合手段との間に配置し
た第2の偏光子とを具えたことを特徴とする。
本発明の第2の形、態は、光源と、光源からの光を分岐
して第1および第2の光を得る光分岐手段と、光分岐手
段からの第1および第2の光がそれぞれ導かれる第1お
よび第2の光路および第1および第2の光路からの光を
光結合する光結合手段とを有し、第1および第2光路の
うちの少なくとも一方の光路長を可変となし、第2光路
中に被測定偏波保持光ファイバを挿入可能となし、第2
光路に光ファイバを挿入したときに光結合手段から、第
1および第2光路の出力光の光干渉出力が得られるよう
になした光干渉計とを有し、光干渉計より得られる干渉
縞が最も鮮明になるように、第1および第2光路間の光
路長を相対的に調整し、その可変光路長の穆動量から、
光ファイバの分散を測定する光ファイバ分散測定装置に
おいて、光源と光分岐手段との間に配置した第1の偏光
子と、光ファイバの入射側および出射側の各端部を、そ
れぞれ、光の伝搬軸線を中心として回転可能に支持する
光ファイバ支持手段と、光ファイバの出射側端部と光結
合手段との間に配置した第2の偏光子と、光ファイバの
入射側端部の端面の近傍において、第2光路中に挿入可
能に配置した反射鏡と、反射鏡により反射された光ファ
イバの端面の像を観察可能に配置した顕微鏡とを具えた
ことを特徴とする。
[作用] 本発明では、無偏光の光を直線偏光に変換する偏光子と
、偏波保持ファイバの複屈折主軸を直線偏光の光の方向
に対して平行あるいは垂直に定めるための回転機構付支
持治具を設けたので、偏波保持ファイバの偏波分散およ
び各偏波の分散を高精度に測定することができる。
[実施例] 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示し、ここで、1は光(原
、たとえばハロゲンランプ、2a〜2cはコリメートレ
ンズ、3は光波長フィルタ、4aおよび4bは偏光子、
5aおよび5bはハーフミラ−26a〜6gはミラー、
7aおよび7bは回転機構付ファイバ支持治具、8は被
測定偏波保持光ファイバ、9はコーナキューブ、lOは
ピンホール、11はビジコン等の光検出器、12はデー
タ処理端末、13は必要に応じて挿入する遮光板である
ここで、光源1からの光をコリメートレンズ2aにより
平行光にしてから、測定波長に対応する通Af域をもつ
光波長フィルタ3を通して、入射側偏光子4aにより直
線偏光を得る。
この直線偏光を、光分岐手段としてのハーフミラ−5a
により分岐し、その一方、すなわち第1の光を遮光板1
3から複数のミラー6a〜6fにより構成した第1の光
路を経て、さらに、コーナキューブ9により光の進行方
向を変更して、光結合用ハーフミラ−5bに導く。
ハーフミラ−5aにより分岐された他方の直線偏光、す
なわち第2の光をミラー6gおよびコリメートレンズ2
bを介して光ファイバ8に導く。
この光ファイバ8の入射側および出射側の各端部を、光
の伝搬軸を中心にして回転可能なファイバ支持治具7a
および7bにそれぞれ装着しておく。光ファイバ8の出
射光をコリメートレンズ2cおよび出射側の偏光子4b
を経て光結合手段としてのハーフミラ−5bに導く。
したがって、ハーフミラ−5bに導かれた第1の光路か
らの出力光、すなわちコーナキューブ9からの出力光と
、第2の光路からの出力光、すなわち偏光子4bからの
出力光とは互いに干渉し、その光干渉出力をピンホール
10を通して、光検出器11に入射させ、ここで干渉縞
を検出する。その検出結果をデータ処理端末12へ導き
、ここで偏波保持光ファイバの各偏波の遅延時間および
分散を算出する。
さらに、第2図に示すように、傾斜ミラー14を、偏波
保持光ファイバ8の入射端近傍の第2光路に、挿入自在
に配置し、このミラー14からの反射光を顕微鏡15に
より観察可能とする。それにより、光ファイバ8のコア
16および応力付与部17の配列を、顕微鏡15て観察
しなから、光ファイバ8を治具7aにより光の伝il軸
のまわりに回転させることができるようにする。なお、
第2図において、通常、応力付与部17を結ぶ方向をX
軸、その方向と直交する方向をy軸と呼んでいる。
なお、本例では、光源として所定波長域の光を発生する
ハロゲンランプを用い、その光を光波長フィルタ3に通
して測定波長を定めるようにしており、したがって、各
測定波長毎にフィルタ3を交換する必要がある。そこで
、このようにする代わりに、光源1として、波長可変の
光源を用いて、光源1からの出力光自体の波長を測定波
長に調整することで、フィルタ3を除去することもでき
る。
以上の構成の光ファイバ分散測定装置による偏波保持フ
ァイバの分散測定方法を以下に述べる。
1) まず、遮光板13を第1の光路中に挿入して干渉
計の一方の光を遮断する。
2) 偏波保持光ファイバ8(たとえば長さ1〜2m)
をファイバ支持治具7aおよび7bにセットする。
3) 第1図において偏波保持光ファイバ8の入射端近
傍に、第2図に示すような傾斜ミラー14を挿入し、顕
微鏡15て偏波保持光ファイバ8の応力付与部17の配
列を観察する。まず最初に、直A!? 偏光の方向(こ
こでは、第1図の紙面に垂直な方向に光は偏光している
とする)に光ファイバ8の入射側端部のX軸が合うよう
に、ファイバ支持治具7aを回転して、光ファイバ8を
その先軸のまわりに回転させる。
4) 次に、傾斜ミラー14を光路から抜き、この状態
において、出射側のファイバ支持治具7bを回転させて
、光ファイバ8の出射側端部をその先軸のまわりに回転
させることにより、紙面に垂直な直線偏光を通過させる
ように配置されている出射側の偏光子4bを通過する光
が最大となるようにする。
5) 遮光板13を光路から抜き、この状態で、ビジコ
ン等の光検出器ll上での干渉縞の鮮明度が最大になる
ようにコーナキューブ9を穆動させて、その穆勅量から
特定の波長の光に対するX偏波の遅延時間が測定される
このような干渉縞の鮮明度を利用して分散を測定する方
法についてはN、 5hibata等による”Po1a
rization  mode  dispersio
n  measurementin  ellipti
cal  core  single−mode  f
ibersby  a  5patial  tech
nique”、 TEEE  Jour、 ofQua
ntum  Electron、、 vol、 QE−
18,no、1. pp、53−58(Jan、 19
82)に詳しく述べられている。その測定原理の概略は
、以下の通りである。
まず、光ファイバ8が干渉計に挿入されていない状態で
、干渉計の2つの光路長が等しくなるように調整してお
診、次に光ファイバ8を挿入する。この光ファイバの遅
延時間(単位長当り)をτ、光ファイバの長さをLとす
ると、光ファイバの挿入による遅延時間τLが生ずるた
めに、τLに応じて鮮明度が劣化する。そこで、コーナ
キューブ9側の光路長をCτしたけ長くすれば、鮮明度
は再び最大となる。すなわち、光路長の変化をlとする
と、 L により、遅延時間でか求められる。
6)次に、入射側および出射側のファイバ支持冶具7a
および7bを各々光軸のまわりに90度回転して、y軸
方向に直線偏波を入射する。
7) この状態で、5)と同様にしてX偏波に対する遅
延時間を測定することができる。
以上のようにしてx (74波およびX偏波に対する遅
延時間を測定でき、これらの測定を光波長フィルタ3を
交換して繰り返すことにより、遅延時間の波長依存性が
求められる。
ここで、第3図に、カットオフ波長λ。=1.04μm
、比屈折率差△= 0.74%、およびモード複屈折率 B−(β。−βy)/に−3X 10−4の偏波保持フ
ァイバの規格化遅延時間(波長λ1.14μmにおける
遅延時間に対する差)τ=シ(λ)−シ(λリ 14) の測定結果を示す。ただし、ここでβつおよびβyは、
それぞれ、XおよびX偏波の伝搬定数であり、k=2π
/λである。
偏波分散pは p=で8−でy、                 
  (1)で表わされる3(偏波分散pは、偏波保持フ
ァイバをコヒーレント通信に使用する場合の重要なパラ
メータである。
第4図に第3図から求めた偏波分散の例を示す。各々の
偏波に対する分散Sは によって求められる。
第3図および式(2)より求めたx、y両偏波の分散を
第5図に示す。第5図から、Xおよびy偏波の;分散波
長は、応力の効果によって、若干具なることが分かる。
本発明装置では光の干渉を用いているので、その測定精
度は非常に高< 、 0.1ps/km/nmであり、
実用上充分な精度である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、無偏光の光を直線偏
光に変換する偏光子と、偏波保持ファイバの複屈折主軸
を直!9A(jj6光の光の方向に対して平行あるいは
垂直に定めるための回転機構付支持冶具を設けたので、
本発明によれば、偏波保持ファイバの偏波分散および各
偏波の分散を高精度に測定することができ、コヒーレン
ト光通信やファイバセンサに用いる偏波保持ファイバの
研究開発や特性測定において極めて重要である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、 第2図はファイバ入射端面をモニターする機構を具えた
本発明の実施例の一部分を示す斜視図、第3図は偏波保
持ファイバの各偏波の規格化遅延時間の各波長に対する
測定例を示す特性図、第4図は第3図より求めた偏波分
散の波長特性を示す特性図、 第5図は偏波保持ファイバ各偏波の分散の各波長に対す
る測定結果を示す特性図である。 1・・・光源(ハロゲンランプ)、 28〜2C・・・コリメートレンズ、 3・・・光波長フィルタ、 4a、4b・・・偏光子、 5a、5b・・・ハーフミラ−1 6a〜6g・・・ミラー、 7a、7b・・・回転機構付光ファイバ支持治具、8・
・・被測定偏波保持光ファイバ、 9・・・コーナーキューブ、 10・・・ピンホール、 11・・・光検出器、 12・・・データ処理端末、 13・・・遮光板、 L4−・・・傾斜ミラー、 15・・・顕微鏡、 16・・・コア、 17・・・応力付与部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)光源と、 該光源からの光を分岐して第1および第2の光を得る光
    分岐手段と、該光分岐手段からの前記第1および第2の
    光がそれぞれ導かれる第1および第2の光路と、該第1
    および第2の光路からの光を光結合する光結合手段とを
    有し、前記第1および第2光路のうちの少なくとも一方
    の光路長を可変となし、前記第2光路中に被測定偏波保
    持光ファイバを挿入可能となし、前記第2光路に前記光
    ファイバを挿入したときに、前記光結合手段から前記第
    1および第2光路の出力光の光干渉出力が得られるよう
    になした光干渉計と を有し、該光干渉計より得られる干渉縞が最も鮮明にな
    るように、前記第1および第2光路間の光路長を相対的
    に調整し、その可変光路長の移動量から、前記光ファイ
    バの分散を測定する光ファイバ分散測定装置において、 前記光源と前記光分岐手段との間に配置した第1の偏光
    子と、 前記光ファイバの入射側および出射側の各端部を、それ
    ぞれ、光の伝搬軸線を中心として回転可能に支持する光
    ファイバ支持手段と、 前記光ファイバの出射側端部と前記光結合手段との間に
    配置した第2の偏光子と を具えたことを特徴とする光ファイバ分散測定装置。 2)光源と、 該光源からの光を分岐して第1および第2の光を得る光
    分岐手段と、該光分岐手段からの前記第1および第2の
    光がそれぞれ導かれる第1および第2の光路と、該第1
    および第2の光路からの光を光結合する光結合手段とを
    有し、前記第1および第2光路のうちの少なくとも一方
    の光路長を可変となし、前記第2光路中に被測定偏波保
    持光ファイバを挿入可能となし、前記第2光路に前記光
    ファイバを挿入したときに、前記光結合手段から前記第
    1および第2光路の出力光の光干渉出力が得られるよう
    になした光干渉計と を有し、該光干渉計より得られる干渉縞が最も鮮明にな
    るように、前記第1および第2光路間の光路長を相対的
    に調整し、その可変光路長の移動量から、前記光ファイ
    バの分散を測定する光ファイバ分散測定装置において、 前記光源と前記光分岐手段との間に配置した第1の偏光
    子と、 前記光ファイバの入射側および出射側の、各端部を、そ
    れぞれ、光の伝搬軸線を中心として回転可能に支持する
    光ファイバ支持手段と、 前記光ファイバの出射側端部と前記光結合手段との間に
    配置した第2の偏光子と、 前記光ファイバの入射側端部の端面の近傍において、前
    記第2光路中に挿入可能に配置した反射鏡と、 該反射鏡により反射された前記光ファイバの端面の像を
    観察可能に配置した顕微鏡と を具えたことを特徴とする光ファイバ分散測定装置。
JP17390286A 1986-07-25 1986-07-25 光フアイバ分散測定装置 Pending JPS6332339A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100612826B1 (ko) * 2000-03-11 2006-08-14 삼성전자주식회사 광전송 링크의 편광모드분산값 측정 장치 및 방법

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