WO2016157639A1 - 光ファイバの漏洩損失測定方法 - Google Patents

光ファイバの漏洩損失測定方法 Download PDF

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    • G02B6/0365—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - - +

Definitions

  • This embodiment relates to a method for measuring leakage loss from a core made of quartz glass, a clad made of quartz glass, and an optical fiber core composed of a resin coating to the coating.
  • MCF multi-core optical fiber
  • the coating is required to have a certain degree of refractive index in order to achieve a predetermined MPI, and to have a certain degree of OCT in order to achieve a predetermined LL.
  • the non-patent document 1 shows that the OCT required for the core design is 30 ⁇ m or more, and the non-patent documents 2 and 3 indicate that the OCT is more than approximately 40 ⁇ m, which is different due to the core structure and other structures. . Actually, it is necessary to confirm how much LL is present, but the measurement method is an indirect method using excess loss (Excess Loss) shown in Non-Patent Documents 2 and 3. there were.
  • FIG. 1A shows an example of MCF (cross-sectional structure of MCF 10 perpendicular to the fiber center axis AX) on the left side of FIG.
  • the MCF 10 has a common clad 4 made of quartz glass, and outermost edge cores (outer edge cores) 1 are arranged in a circle at regular intervals around the central axis of the common clad 4 that is the fiber central axis AX.
  • a coating 5 of high refractive index resin is provided on the outer periphery of the common clad 4.
  • the outer periphery of the outermost core 1 is an inner clad 2 having the same refractive index as that of the common clad 4, similar to the structure disclosed in Non-Patent Document 2.
  • FIG. 2 shows the relationship between the refractive index distributions of the outermost core 1 and the coating 5, specifically the refractive index of the peripheral region of the outermost core 1 and the coating 5 corresponding to the configuration shown in FIG. Distribution is shown.
  • the outermost core 1 and the coating 5 are spaced apart via the common cladding 4, and in particular, the outermost core 1 and the common cladding 4 are spaced apart via the inner cladding 2 and the trench layer 3.
  • the refractive index of the coating is higher than the refractive index of the outermost core 1, and a part of the light (core mode light) guided through the outer core 1 is covered 5. The light reached reaches the coating 5.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the MCF OCT and the leakage loss LL. Both the vertical axis and the horizontal axis in FIG. It is known that the increase in transmission loss of the outermost core due to LL increases exponentially as OCT decreases. In order to suppress even a slight deterioration of the signal-to-noise ratio (S / N ratio) due to transmission loss deterioration, it is desired to reduce the leakage loss to a level that can be ignored.
  • Non-Patent Documents 1 to 3 clearly indicate or suggest that it is desirable to suppress the LL of the outermost edge core to 0.001 dB / km or less at a wavelength of 1625 nm.
  • Non-Patent Documents 2 and 3 in the MCF 10A having the central core 11 at the center of the common clad 4 shown in FIG. 1 (b) (coincided with the fiber central axis AX of the MCF 10A), the transmission loss of the central core 11 The excess loss is calculated as LL from the difference in transmission loss between the outermost cores 1 arranged in an annular shape.
  • the outer periphery of the common cladding 4 is provided with a coating 5 (high refractive index resin) having a higher refractive index than that of the common cladding 4.
  • An inner cladding 2 and a trench layer 3 are provided on the outer periphery of 11 and the outer periphery of each outermost core 1.
  • measurement cannot be performed with the MCF 10 having the structure without the central core 11.
  • the structure of the central core 11 and the outermost core 1 is different, it cannot be determined simply by the difference in transmission loss between the two cores. Even if the structure is the same type of core, there is a subtle difference in transmission loss between individual cores, and the difference in transmission loss between the cores causes a decrease in measurement accuracy.
  • This embodiment has been made to solve the above-described problems, and has an optical fiber leakage loss LL having a core and a clad made of quartz glass and having a high-refractive-index resin coating on the clad. It aims at providing the measuring method which measures directly.
  • the method for measuring leakage loss of an optical fiber measures the leakage loss in the MCF in which the glass region is covered with the coating, specifically, the leakage loss from the outer edge core to the coating.
  • the MCF to be measured includes a plurality of cores made of quartz glass, a common clad made of quartz glass having a lower refractive index than each of the plurality of cores and surrounding each of the plurality of cores, and a common clad And a resin-made coating having a refractive index higher than that of the common cladding.
  • the measurement method includes a first measurement process, a second measurement process, and a first calculation process.
  • the first measurement step measurement light having a predetermined wavelength is input from one end of the outer edge core among the plurality of cores in the MCF in the high refractive index state where the coating is provided on the outer peripheral surface of the common cladding, and from the other end of the outer edge core.
  • the first transmission power of the measurement light propagated through the outer edge core is measured.
  • the second measurement step first, after the measurement of the first transmission power, a low refractive index layer having a lower refractive index than the common cladding is provided on the outer peripheral surface of the common cladding instead of the entire coating or a part of the predetermined section. As a result, the MCF is set to the low refractive index state.
  • the measurement light is input from one end of the outer edge core in the low refractive index state MCF, and the measurement light output from the other end of the outer edge core is received, whereby the second transmission of the measurement light propagated through the outer edge core. Power is measured.
  • a difference between the first transmission power and the second transmission power of the measurement light is calculated as a leakage loss from the outer core to the coating.
  • the present embodiment it is possible to directly measure the leakage loss LL regardless of the core arrangement of the MCF, regardless of the difference in the core structure and the variation in the structural parameters.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the cross-section of MCF. It is a figure for demonstrating OCT. It is a figure for demonstrating the relationship between OCT and leakage loss LL.
  • Each of the measurement system in the first state (high refractive index state) and the measurement system in the second state (low refractive index state) are configured to perform some steps included in the leakage loss measurement method according to the present embodiment.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the measurement system in a 2nd state. It is a figure for demonstrating the relationship between the wavelength dependence of a leakage loss, and a measured value.
  • the MCF to be measured has a plurality of cores made of quartz glass, a lower refractive index than each of the plurality of cores, and surrounds each of the plurality of cores.
  • the measurement method includes a first measurement process, a second measurement process, and a first calculation process.
  • the first measurement step measurement light having a predetermined wavelength is input from one end of the outer edge core among the plurality of cores in the MCF in the high refractive index state where the coating is provided on the outer peripheral surface of the common cladding, and from the other end of the outer edge core.
  • the first transmission power of the measurement light propagated through the outer edge core is measured.
  • the second measurement step first, after the measurement of the first transmission power, a refractive index lower than that of the common cladding is formed on the outer peripheral surface of the common cladding instead of the entire coating or a part of the predetermined section (at least half of the coating).
  • the MCF is set in a low refractive index state.
  • the measurement light is input from one end of the outer edge core in the low refractive index state MCF, and the measurement light output from the other end of the outer edge core is received, whereby the second transmission of the measurement light propagated through the outer edge core. Power is measured.
  • a difference between the first transmission power and the second transmission power of the measurement light is calculated as a leakage loss from the outer core to the coating.
  • the plurality of cores are arranged in a region completely surrounded by the outer periphery of the common cladding that defines the cross-sectional shape of the common cladding on a plane orthogonal to the longitudinal direction of the MCF.
  • the MCF to be measured may be a part cut out from a separately manufactured MCF product having a predetermined length. In this case, the MCF product itself can be evaluated based on the measurement result of the cut MCF.
  • the outer edge core may be strictly the outermost core, but it may be one of them as long as it is designed to be arranged on the same circumference.
  • the low refractive index layer may be a layer having a low refractive index substantially equal to or less than the refractive index of the common cladding.
  • an air layer, a low-refractive index liquid, or a coating infiltrated with a low-refractive index liquid may be used as long as a low-refractive index layer is realized.
  • the low refractive index layer may be an air layer.
  • the air layer may be a region surrounding the outer peripheral surface of the common clad from which the coating has been removed.
  • the low refractive index layer may be at least one of a liquid and a layer composed of a coating infiltrated with the liquid.
  • the liquid preferably has a lower refractive index than the common cladding.
  • the measurement method may further include a second calculation step.
  • the second calculation step the leakage loss at the first wavelength and the leakage loss at the second wavelength measured in advance are used.
  • the measurement of the leakage loss at the first and second wavelengths is performed prior to the second calculation step.
  • the wavelength of the above-described measurement light at least the leakage loss of the outer edge core in the measurement wavelength range is included.
  • a first wavelength included in a long wavelength region exceeding a predetermined value and a second wavelength included in the long wavelength region and shorter than the first wavelength are set, and the first measurement step and the second measurement are performed.
  • the leakage loss at the first wavelength and the leakage loss at the second wavelength are measured.
  • the wavelength dependence of the leakage loss in the long wavelength region including the first and second wavelengths is calculated from the measured values of the leakage loss at the first and second wavelengths. Then, the value of the leakage loss that is included in the measurement wavelength range and that corresponds to the third wavelength on the shorter wavelength side than the long wavelength region is calculated from the wavelength dependence of the leakage loss in the long wavelength region.
  • each aspect listed in this [Description of Embodiments of the Invention] is applicable to each of all the remaining aspects or to all combinations of these remaining aspects. .
  • FIG. 4 is a diagram showing a measurement system for measuring leakage loss according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows a measurement system 20 that measures the first transmission power in the MCF in the first state (high refractive index state) with the coating on.
  • the MCF 10 to be measured has the cross-sectional structure shown on the left side of FIG. 1 (a), the light incident optical fiber 24 at the first end of the MCF 10, and the light receiving light at the second end of the MCF 10.
  • a fiber 25 is connected.
  • a light source 21 is connected to the light incident end of the light incident optical fiber 24, and measurement light having a predetermined wavelength is transmitted from the light source 21 to one of the outermost cores 1 of the MCF 10 via the light incident optical fiber 24. Entered.
  • a power meter 22 is connected to the output end of the light receiving optical fiber 25 as a measuring light receiver, and the output light from the light receiving optical fiber 25 (measurement light propagating through one of the outermost cores 1) is a power meter.
  • the first transmission power is measured (first measurement step).
  • the first transmission power measured by the power meter 22 is sent to the computing unit 100 as an electrical signal.
  • the first measurement process is repeated for each wavelength.
  • a second measurement step described later is repeated for each wavelength, and a first calculation step described later is also repeated for each wavelength.
  • FIG. 4 (b) shows a measurement system 20a that measures the second transmission power in the MCF in the second state (low refractive index state) from which most of the coating has been removed.
  • the MCF 10a to be measured has a cross-sectional structure shown on the right side of FIG. That is, the glass region (the outermost core 1, the inner cladding 2, the trench layer 3, and the common cladding 4) has the same cross-sectional structure as the MCF 10 (left side of FIG.
  • the MCF 10 a is different from the MCF 10 in the first state in that the outer periphery of the clad 4 is covered with the low refractive index layer 50. That is, the MCF 10a is different from the MCF 10 of FIG.
  • the second transmission power in the MCF 10a in the low refractive index state is measured.
  • measurement light having the same wavelength as that in the first measurement step is input from the light source 21 to one of the outermost cores 1 of the MCF 10 a via the light incident optical fiber 24.
  • the power meter 22 receives the measurement light propagated through the outermost core 1 through the light receiving optical fiber 25, the second transmission power is measured. Note that the coating on both ends of the MCF 10a is not always necessary.
  • the measured second transmission power is also sent as an electrical signal from the power meter 22 to the computing unit 100.
  • the difference between the first transmission power and the second transmission power measured in the first measurement step is reduced by the MCF.
  • the leakage loss LL per unit length is calculated (first calculation step).
  • the low refractive index layer 50 provided on the outer periphery of the common clad 4 can be formed of an air layer.
  • measures such as removing the burning residue with a solvent are performed.
  • the portion to be in the second state is stored in the container 30. That is, in the measurement system 20b of FIG. 5, a liquid (water, solution (including aqueous solution) or solvent) that infiltrates, dissolves, or decomposes the coating 5 with respect to the MCF 10 is placed in the container. Except for the MCF 10a in the second state, the measurement system 20b has the same configuration as the measurement systems 20 and 20a shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) for other configurations.
  • the liquid may be a liquid containing an organic substance, and may be acidic, neutral, or alkaline.
  • the liquid When the coating 5 is infiltrated, more preferably when the coating is peeled off, the liquid has a low refractive index, and the liquid infiltrated into the coating 5 has a lower refractive index than the common cladding 4 as a whole. Propagation of leaked light to the The same applies to the case where the coating is dissolved or decomposed, and the liquid is acidic, such as sulfuric acid solution (the refractive index is lower than that of quartz glass at a temperature of 300 K and a wavelength of at least 1.17 ⁇ m to 2.00 ⁇ m). Any liquid and low refractive index may be used.
  • the sulfuric acid solution is also preferable in that it can be measured without equipment such as an exhaust draft, since sulfuric acid does not easily volatilize. Further, if the outer periphery of the common clad 4 does not have the coating 5, it is sufficient if the low refractive index layer 50 has some low refractive index liquid 31.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the wavelength dependency of the leakage loss LL and the measured value according to the present invention.
  • a multi-wavelength light source or a wide wavelength range light source is used as the light source 21, and a wide wavelength range spectrophotometer is used as the power meter (light receiver) 22.
  • the measurement accuracy of the LL decreases on the short wavelength side.
  • a measurement error occurs in a short wavelength region where LL is 0.01 dB / km or less in a measurement wavelength range of a wavelength of 1.0 to 1.7 ⁇ m.
  • the calculation unit 100 calculates the LL at each wavelength in the short wavelength region using the wavelength characteristics of the LL in the long wavelength region (second calculation step).
  • a measurement result (LL measurement value of at least two wavelengths included in the long wavelength region) in a long wavelength region having a certain large LL (in the case of FIG. 6, a wavelength of 1.3 to 1.7 ⁇ m, etc.)
  • the wavelength dependency of LL in the wavelength region is calculated. That is, by extrapolating the measurement results indicating the relationship between a plurality of sets of wavelengths and LL (for example, the relationship between the logarithm of LL and the wavelength can be performed by linear approximation or polynomial approximation).
  • a smaller LL indirect measurement of LL in a short wavelength region (a wavelength region having a wavelength of 1.2 ⁇ m or less in the example of FIG. 6).
  • the symbol “+” indicates the measured value of LL
  • the solid line indicates an approximate line
  • the distance between the measured value at each wavelength and the approximate line is the measurement error.
  • the LL measurement value (measurement error level) in which a measurement error occurs is set to 0.01 dB / km.
  • the leakage loss LL can be actually measured by using the measurement method of this embodiment.
  • the ability to accurately measure the leakage loss makes it possible to design an MCF with a low loss and a high core density while minimizing the OCT.
  • the common cladding diameter of the MCF is 125 ⁇ m to 400 ⁇ m, the microbend loss can be suppressed because the glass diameter is not too thin, and the mechanical reliability is improved by suppressing the probability of breakage because the glass diameter is not too large. Since it can raise, it is preferable.
  • the cladding diameter of MCF is more preferably 130 ⁇ m or more or 250 ⁇ m or less.
  • SYMBOLS 1 Outermost edge core (outer edge core), 2 ... Internal clad, 3 ... Trench layer, 4 ... Common clad, 5 ... Covering, 10, 10a ... MCF, 11 ... Central core, 20, 20a, 20b ... Measurement system, 21 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Light source, 22 ... Power meter, 24 ... Light incident fiber, 25 ... Light receiving fiber, 30 ... Container, 31 ... Solution / solvent, 100 ... Calculation part.

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Abstract

　本実施形態は、被覆を有するＭＣＦの外縁コアから被覆への漏洩損失を直接測定する方法に関する。当該測定方法では、共通クラッドの外周面上に被覆が存在する高屈折率状態で、ＭＣＦの外縁コアを伝搬する測定光の第１伝送パワーが測定される一方、共通クラッドの外周上に、共通クラッドよりも低屈折率な低屈折率層が設けられた低屈折率状態で、ＭＣＦの外縁コアを伝搬する測定光の第２伝送パワーが測定される。外縁コアから被覆への漏洩損失ＬＬは、第１伝送パワーと第２伝送パワーの差として算出される。

Description

光ファイバの漏洩損失測定方法
　本実施形態は、石英系ガラスからなるコア、石英系ガラスからなるクラッド、樹脂製被覆で構成された光ファイバのコアからその被覆への漏洩損失の測定方法に関するものである。
　下記の非特許文献等から、光ファイバ特にマルチコア光ファイバ（ＭＣＦ：Multi-Core optical Fiber）のファイバ軸に対し垂直な断面において、最外縁に位置するコア（最外縁コア）のコア中心とクラッド表面（被覆）との最短距離（ＯＣＴ：Outer Cladding Thickness）が小さい場合、コアモード光がコアから高屈折率の被覆へ結合することに起因した漏洩損失（ＬＬ：Leakage loss）［ｄＢ／ｋｍ］が増加することが知られている。
　ＭＣＦの断面の利用効率を高めるには、より多くのコアを詰め込む必要がある。一案としては、ＯＣＴを小さくしつつＬＬを抑圧するため、被覆の屈折率を低くすることが考えられる。その場合、被覆ではクラッドモードが十分に除去されず、クラッドモードからコアモードへの再結合による多光路干渉（ＭＰＩ：Multi Path Interference）などが発生しやすくなる。その結果、コアを伝搬する信号光の信号品質が劣化することになる。以上を考慮すると、被覆は、所定のＭＰＩを達成するためにはある程度屈折率が高く、かつ、所定のＬＬを達成するためにはある程度のＯＣＴを有していることが要求される。
　コア設計において必要なＯＣＴは、非特許文献１では３０μｍ以上であり、非特許文献２、３ではおおよそ４０μｍ超であることが示されており、コア構造その他の構造に起因して個々に相違する。実際に、どの程度のＬＬになっているかの確認が必要であるが、その測定方法は、非特許文献２，３に示された過剰損失（Excess Loss）を利用するような間接的な手法であった。
　図１（ａ）の左側には、ＭＣＦの一例（ファイバ中心軸ＡＸに直交するＭＣＦ１０の断面構造）が示されている。ＭＣＦ１０は、石英ガラスからなる共通クラッド４を有し、ファイバ中心軸ＡＸである共通クラッド４の中心軸を中心に等間隔に円状に最外縁コア（外縁コア）１が配列されている。共通クラッド４の外周には、高屈折率樹脂の被覆５を有する。なお、図１（ａ）の例では、オプションとして、非特許文献２に開示された構造と同様に、最外縁コア１の外周は、共通クラッド４と同じ屈折率を有する内部クラッド２、今共通クラッド４よりも低い屈折率を有するトレンチ層３が順に設けられている。図２には、最外縁コア１と被覆５の屈折率分布の関係、具体的には図１（ａ）に示された構成に対応した、最外縁コア１の周辺領域と被覆５の屈折率分布が示されている。最外縁コア１と被覆５は、共通クラッド４を介し離間し、特に、最外縁コア１と共通クラッド４とは、内部クラッド２およびトレンチ層３を介して離間している。図２から分かるように、最外縁コア１の屈折率に比べて被覆の屈折率は高屈折率となっており、際外縁コア１を導波する光（コアモード光）の一部が被覆５に達すると、達した光は、被覆５に結合する。
　図３は、ＭＣＦのＯＣＴと漏洩損失ＬＬとの関係を示すグラフである。図３の縦軸、横軸とも対数表示で示されている。ＬＬによる最外縁コアの伝送損失増加は、ＯＣＴが小さくなると、指数関数的に増加することが知られている。伝送損失劣化による信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の劣化を少しでも抑圧するには、漏洩損失を無視できるレベルに低減することが望まれる。非特許文献１～３には、波長１６２５ｎｍにおいて、最外縁コアのＬＬが０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えることが望ましいことが明示あるいは示唆されている。
T. Hayashi, T. Taru, O. Shimakawa, T. Sasaki, and E. Sasaoka, "Design and fabrication of ultra-low crosstalk and low-loss multi-core fiber", Opt. Express, vol. 19, no. 17, pp. 16576-16592, Aug. 2011 K. Takenaga, Y. Arakawa, Y. Sasaki, S. Tanigawa, S. Matsuo, K. Saitoh, and M. Koshiba, "A Large Effective Area Multi-Core Fibre with an Optimised Cladding Thickness," in Eur. Conf. Opt. Commun. (ECOC), 2011, p. Mo.1.LeCervin.2 K. Takenaga, Y. Arakawa, Y. Sasaki, S. Tanigawa, S. Matsuo, K. Saitoh, and M. Koshiba, "A large effective area multi-core fiber with an optimized cladding thickness", Opt. Express, vol. 19, no. 26, pp. B543-B550, Nov. 2011
　発明者らは、従来の漏洩損失測定方法について検討した結果、以下のような課題を発見した。
　すなわち、発明者らの知る限りでは、最外縁コアの被覆への漏洩損失を直接測定する方法はなかった。非特許文献２、３では、図１（ｂ）に示された共通クラッド４の中心（ＭＣＦ１０Ａのファイバ中心軸ＡＸに一致）に中心コア１１を有する構造のＭＣＦ１０Ａにおいて、中心コア１１の伝送損失と円環状に配置された最外縁コア１の伝送損失の差から、ＬＬとして過剰損失を算出している。なお、この図１（ｂ）の例でも、共通クラッド４の外周には、共通クラッド４よりも高い屈折率を有する被覆５（高屈折率樹脂）が設けられているが、オプションとして、中心コア１１の外周および各最外縁コア１の外周には内部クラッド２およびトレンチ層３が設けられている。しかし、このような方法では、図１（ａ）のように、中心コア１１がない構造のＭＣＦ１０では、測定ができないことになる。
　また、中心コア１１と最外縁コア１の構造が異なる場合は、単純に両コアの伝送損失の差では判定ができないことになる。仮に、構造が同種のコアの場合であっても、個々のコアには、微妙な伝送損失の差があり、コア間の伝送損失の差は、測定精度の低下が生じている。
　本実施形態は上述のような課題を解消するためになされたものであり、石英系ガラスからなるコア、クラッドを有し、クラッド上に高屈折率の樹脂製被覆を有する光ファイバの漏洩損失ＬＬを直接的に測定する測定方法を提供することを目的としている。
　本実施形態に係る光ファイバの漏洩損失測定方法は、被覆でガラス領域が覆われたＭＣＦにおける漏洩損失、具体的には、外縁コアから被覆への漏洩損失を測定する。測定対象となるＭＣＦは、石英系ガラスからなる複数のコアと、複数のコアそれぞれよりも低い屈折率を有するとともに複数のコアそれぞれの周囲を取り囲んだ、石英系ガラスからなる共通クラッドと、共通クラッドの外周面上に設けられた、共通クラッドよりも高い屈折率の樹脂製の被覆と、を備える。また、当該測定方法は、第１測定工程と、第２測定工程と、第１算出工程と、を備える。第１測定工程では、共通クラッドの外周面上に被覆が設けられた高屈折率状態のＭＣＦにおける複数のコアのうち外縁コアの一端から所定波長の測定光が入力され、外縁コアの他端から出力された測定光が受光されることにより、外縁コアを伝搬した測定光の第１伝送パワーが測定される。第２測定工程では、まず、第１伝送パワーの測定後に、被覆の全部または所定区間の一部に替えて共通クラッドの外周面上に共通クラッドよりも低い屈折率の低屈折率層が設けられることにより、ＭＣＦが低屈折率状態に設定される。このような低屈折率状態のＭＣＦにおける外縁コアの一端から測定光が入力され、外縁コアの他端から出力された測定光が受光されることにより、外縁コアを伝搬した測定光の第２伝送パワーが測定される。第１算出工程では、測定光の第１伝送パワーと第２伝送パワーの差が、外縁コアから被覆への漏洩損失として算出される。
　本実施形態によれば、ＭＣＦのコア配列によらず、また、コア構造の相違や構造パラメータのバラツキによらず、直接的に漏洩損失ＬＬを測定することが可能となる。
ＭＣＦの断面構造を説明するための図である。 ＯＣＴを説明するための図である。 ＯＣＴと漏洩損失ＬＬの関係を説明するための図である。 本実施形態に係る漏洩損失測定方法に含まれる一部工程を実施する構成として、第１状態（高屈折率状態）での測定系および第２状態（低屈折率状態）での測定系のそれぞれを示す図である。 第２状態での測定系を説明するための図である。 漏洩損失の波長依存性と測定値との関係を説明するための図である。
　[本願発明の実施形態の説明]
  最初に本願発明の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
　（１）　本実施形態の一態様として、測定対象となるＭＣＦは、石英系ガラスからなる複数のコアと、複数のコアそれぞれよりも低い屈折率を有するとともに複数のコアそれぞれの周囲を取り囲んだ、石英系ガラスからなる共通クラッドと、共通クラッドの外周面上に設けられた、共通クラッドよりも高い屈折率の樹脂製の被覆と、を備える。また、当該測定方法は、第１測定工程と、第２測定工程と、第１算出工程と、を備える。第１測定工程では、共通クラッドの外周面上に被覆が設けられた高屈折率状態のＭＣＦにおける複数のコアのうち外縁コアの一端から所定波長の測定光が入力され、外縁コアの他端から出力された測定光が受光されることにより、外縁コアを伝搬した測定光の第１伝送パワーが測定される。第２測定工程では、まず、第１伝送パワーの測定後に、被覆の全部または所定区間の一部（少なくとも被覆の半分以上）に替えて共通クラッドの外周面上に共通クラッドよりも低い屈折率の低屈折率層が設けられることにより、ＭＣＦが低屈折率状態に設定される。このような低屈折率状態のＭＣＦにおける外縁コアの一端から測定光が入力され、外縁コアの他端から出力された測定光が受光されることにより、外縁コアを伝搬した測定光の第２伝送パワーが測定される。第１算出工程では、測定光の第１伝送パワーと第２伝送パワーの差が、外縁コアから被覆への漏洩損失として算出される。
　なお、複数のコアは、当該ＭＣＦの長手方向に直交する平面上において、共通クラッドの断面形状を規定する該共通クラッドの外周により完全に取り囲まれた領域内に配置されている。測定対象となるＭＣＦは、別途製造された所定長のＭＣＦ製品から切り出された一部であればよい。この場合、切り出されたＭＣＦの測定結果に基づいて、ＭＣＦ製品自体を評価することが可能になる。外縁コアは、厳密に最外縁のコアでもよいが、同一円周上に配置する設計のコアであれば、そのうちの一つであればよい。また、本明細書において、低屈折率層とは、共通クラッドの屈折率と実質同程度以下の低屈折率な層であればよい。例えば、空気層、低屈折率な液体または低屈折率な液体が浸潤した被覆であり、全体として低屈折率な層が実現されればよい。
　（２）　本実施形態の一態様として、低屈折率層は、空気層であってもよい。る、本実施形態の一態様として、空気層は、被覆が除去された、共通クラッドの外周面を取り囲む領域であってもよい。本実施形態の一態様として、低屈折率層は、液体、および、液体が浸潤した被覆により構成された層の少なくとも一つであってもよい。本実施形態の一態様として、液体は、共通クラッドよりも低い屈折率を有するのが好ましい。
　（３）　本実施形態の一態様として、当該測定方法は第２算出工程をさらに備えてもよい。この第２算出工程では、予め測定された第１波長での漏洩損失と第２波長での漏洩損失が利用される。これら第１および第２波長での漏洩損失の測定は第２算出工程に先立って行われ、具体的には、上述の測定光の波長として、少なくとも、測定波長範囲のうち外縁コアの漏洩損失が所定値を超える長波長領域に含まれた第１波長と、長波長領域に含まれかつ第１波長よりも短波長側の第２波長とが設定され、上記第１測定工程、上記第２測定工程および上記第１算出工程を経て、第１波長での漏洩損失と第２波長での漏洩損失が測定される。第２算出工程では、第１および第２波長を含む長波長領域における漏洩損失の波長依存性が、第１および第２波長での漏洩損失の測定値から算出される。そして、測定波長範囲に含まれかつ長波長領域よりも短波長側の第３波長に対応する漏洩損失の値が、長波長領域における漏洩損失の波長依存性から算出される。
　以上、この[本願発明の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
　［本願発明の実施形態の詳細］
  以下、本実施形態に係る光ファイバの漏洩損失測定方法の具体的な構造を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図４は、本発明の一実施形態に係る漏洩損失測定の測定系を示す図である。具体的に、図４（ａ）には、被覆がついたままの第１状態（高屈折率状態）のＭＣＦにおける第１伝送パワーを測定する測定系２０が示されている。測定系２０において、測定対象のＭＣＦ１０は、図１（ａ）の左側に示された断面構造を有し、ＭＣＦ１０の第１端に入光用光ファイバ２４、ＭＣＦ１０の第２端に受光用光ファイバ２５が接続されている。入光用光ファイバ２４の入光端には光源２１が接続されており、この光源２１から所定波長の測定光が、入光用光ファイバ２４を介してＭＣＦ１０の最外縁コア１の１つに入力される。受光用光ファイバ２５の出力端には測定用受光器としてパワーメータ２２が接続されており、受光用光ファイバ２５からの出力光（最外縁コア１の１つを伝搬した測定光）をパワーメータ２２が受光することにより、第１伝送パワーが測定される（第１測定工程）。パワーメータ２２により測定された第１伝送パワーは演算部１００に電気信号として送られる。なお、複数波長それぞれの漏洩損失を測定する場合には、波長ごとに第１測定工程が繰り返される。同様に、後述の第２測定工程も波長ごとに繰り返され、後述の第１算出工程も波長ごとに繰り返される。
　図４（ｂ）には、被覆の大部分が除去された第２状態（低屈折率状態）のＭＣＦにおける第２伝送パワーを測定する測定系２０ａが示されている。測定系２０ａにおいて、測定対象のＭＣＦ１０ａは、図１（ａ）の右側に示された断面構造を有する。すなわち、ガラス領域（最外縁コア１、内部クラッド２、トレンチ層３、および共通クラッド４）は、ＭＣＦ１０（図１（ａ）の左側）と同じ断面構造を有する一方、被覆５に替えて、共通クラッド４の外周が低屈折率層５０で覆われている点で、ＭＣＦ１０ａは第１状態のＭＣＦ１０と異なる。すなわち、ＭＣＦ１０ａは、その両端以外の部分で、被覆５が除去されたまたは共通クラッド４の外周が低屈折率状態となっている点で、図４（ａ）のＭＣＦ１０とは相違している。第２測定工程では、この低屈折率状態のＭＣＦ１０ａにおける第２伝送パワーが測定される。具体的に第２測定工程では、光源２１から第１測定工程と同じ波長の測定光が、入光用光ファイバ２４を介してＭＣＦ１０ａの最外縁コア１の１つに入力される。この最外縁コア１を伝搬した測定光を、受光用光ファイバ２５を介してパワーメータ２２が受光することにより、第２伝送パワーが測定される。なお、ＭＣＦ１０ａの両端における被覆は、必ずしも必要ではなく、なくてもよい。測定された第２伝送パワーも電気信号としてパワーメータ２２から演算部１００に送られ、演算部１００において、第１測定工程で測定された第１伝送パワーと第２伝送パワーの差をＭＣＦの低屈折率状態の長さで割ることで、単位長さの当たりの漏洩損失ＬＬが算出される（第１算出工程）。
　第２状態のＭＣＦ１０ａの一例としては、ＭＣＦ１０の被覆５を燃焼させることで、共通クラッド４の外周に設けられる低屈折率層５０が空気層で構成され得る。なお、共通クラッド４の外周上に被覆樹脂の燃えカスが残る場合は、溶剤で燃えカスを除去する等の対応が行われる。
　また、第２状態のＭＣＦ１０ａの他の一例としては、図５に示されたように、第２状態となる部分が容器３０内に収納される。すなわち、図５の測定系２０ｂにおいて、ＭＣＦ１０に対し被覆５を、浸潤、溶解、または、分解する液体（水、溶液（水溶液を含む）または溶媒）が、容器内に入れられている。なお、第２状態のＭＣＦ１０ａを除き、測定系２０ｂは、他の構成については図４（ａ）、図４（ｂ）に示された測定系２０、２０ａと同じ構成を有する。液体は、有機物を含む液体でも良く、酸性、中性、アルカリ性であるかを問わない。被覆５内に浸潤、より好ましくは被覆を剥離する場合は、液体は低屈折率であり、この液体が被覆５内に浸潤した状態で、全体として共通クラッド４より低屈折率となり、被覆５内への漏洩光の伝搬が少なくなる。被覆を溶解または分解させる場合も同様で、液体は、硫酸液（屈折率は温度３００Ｋで少なくとも波長１．１７μｍから２．００μｍの範囲では石英ガラスの屈折率よりも低い）などのように、酸性液かつ低屈折率であればよい。なお、硫酸液は、硫酸は揮発しにくいので、排気ドラフト等の設備無しで測定を行えるという点でも好ましい。また、共通クラッド４の外周は、被覆５がなければ、低屈折率層５０として、何らかの低屈折率の液体３１があればよい。
　図６は、本発明の漏洩損失ＬＬの波長依存性と測定値との関係を説明する図である。図４、図５において、光源２１として、多波長光源または広波長域光源を使用し、パワーメータ（受光器）２２として、広波長域分光測定器を使用することによって、波長１．０～１．７μｍの波長域での漏洩損失ＬＬを測定することが可能になる。しかしながら、ＬＬは、波長が長くなるにつれて指数関数的に増加していくので、短波長側ではＬＬの測定精度が低下する。図６の例では、例えば波長１．０～１．７μｍの測定波長範囲のうち、ＬＬが０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる短波長領域において測定誤差が生じている。この場合、波長がおよそ１．３μｍ以上の長波長領域であれば、ＬＬの測定値に対する測定誤差の割合は小さく、ほぼ正確な値を測定できる。これに対し、波長が１．３μｍより小さい短波長領域では、ＬＬの測定値に対する測定誤差の割合が大きく、正確な値を得られなくなってしまう。そこで、測定誤差が生じる短波長領域のＬＬ測定の場合、演算部１００は、長波長領域におけるＬＬの波長特性を利用して短波長領域の各波長におけるＬＬを算出する（第２算出工程）。具体的には、ある程度ＬＬの大きな長波長領域（図６の場合は波長１．３～１．７μｍなど）での測定結果（長波長領域に含まれる少なくとも２波長のＬＬ測定値）から、長波長領域におけるＬＬの波長依存性が算出される。すなわち、複数組の波長とＬＬの関係を示す測定結果に対して外挿（例えば、ＬＬの対数と波長の関係を、直線近似や多項式近似をするなどして行うことができる）を行うことにより、短波長領域（図６の例では波長１．２μｍ以下の波長領域）におけるより小さなＬＬの算出（間接的なＬＬの測定）が可能になる。これにより、直接的に短波長領域でＬＬを測定するよりも測定誤差の影響を排して正確にＭＣＦのＬＬを評価することが可能になる。なお、図６において、記号「＋」はＬＬの測定値、実線は近似直線を示し、各波長における測定値と近似直線との距離が測定誤差である。また、図６の例では、測定誤差は生じるＬＬ測定値（測定誤差レベル）は０．０１ｄＢ／ｋｍに設定されている。
　本実施形態の測定方法を用いることにより、漏洩損失ＬＬを実際に測定可能になる。漏洩損失を正確に測定できることにより、ＯＣＴを可能な限り小さくし、低損失かつ高コア密度なＭＣＦの設計が可能になる。なお、ＭＣＦの共通クラッド直径は１２５μｍ～４００μｍであると、ガラス径が細すぎないことでマイクロベンド損失を抑制でき、また、ガラス径が太すぎないことで破断確率を抑えて機械的信頼性を高めることができるので好ましい。これに加えて、ＭＣＦのクラッド直径は１３０μｍ以上、または、２５０μｍ以下であるとさらに好ましい。
　１…最外縁コア（外縁コア）、２…内部クラッド、３…トレンチ層、４…共通クラッド、５…被覆、１０、１０ａ…ＭＣＦ、１１…中心コア、２０、２０ａ、２０ｂ…測定系、２１…光源、２２…パワーメータ、２４…入光用ファイバ、２５…受光用ファイバ、３０…容器、３１…溶液・溶媒、１００…演算部。

Claims (6)

  1. 　ＭＣＦの漏洩損失の測定方法であって、
    　前記ＭＣＦは、石英系ガラスからなる複数のコアと、前記複数のコアそれぞれよりも低い屈折率を有するとともに前記複数のコアそれぞれの周囲を取り囲んだ、石英系ガラスからなる共通クラッドと、前記共通クラッドの外周面上に設けられた、前記共通クラッドよりも高い屈折率の樹脂製の被覆と、を有し、
    　前記共通クラッドの外周面上に前記被覆が設けられた高屈折率状態の前記ＭＣＦにおける前記複数のコアのうち外縁コアの一端から所定波長の測定光を入力し、前記外縁コアの他端から出力された前記測定光を受光することにより、前記外縁コアを伝搬した前記測定光の第１伝送パワーを測定する第１測定工程と、
    　前記第１伝送パワーの測定後に、前記被覆の全部または所定区間の一部に替えて前記共通クラッドの外周面上に前記共通クラッドよりも低い屈折率の低屈折率層を設けることにより、前記ＭＣＦを低屈折率状態に設定し、低屈折率状態の前記ＭＣＦにおける前記外縁コアの一端から前記測定光を入力し、前記外縁コアの他端から出力された前記測定光を受光することにより、前記外縁コアを伝搬した前記測定光の第２伝送パワーを測定する第２測定工程と、
    　前記測定光の前記第１伝送パワーと前記第２伝送パワーの差を、前記外縁コアから前記被覆への漏洩損失として算出する第１算出工程と、を備える測定方法。
  2. 　前記低屈折率層は、空気層である、請求項１に記載の測定方法。
  3. 　前記空気層は、前記被覆が除去された、前記共通クラッドの外周面を取り囲む領域である、請求項２に記載の測定方法。
  4. 　前記低屈折率層は、液体および前記液体が浸潤した前記被覆により構成された層の少なくとも一つである、請求項１に記載の測定方法。
  5. 　前記液体は、前記共通クラッドよりも低い屈折率を有する、請求項４に記載の測定方法。
  6. 　前記測定光の波長として、少なくとも、測定波長範囲のうち前記外縁コアの漏洩損失が所定値を超える長波長領域に含まれた第１波長と前記長波長領域に含まれかつ前記第１波長よりも短波長側の第２波長とを設定し、前記第１波長での漏洩損失と前記第２波長での漏洩損失を測定するとともに、
    　前記第１および第２波長を含む前記長波長領域における漏洩損失の波長依存性を、前記第１および第２波長での前記漏洩損失の測定値から算出し、前記測定波長範囲に含まれかつ前記長波長領域よりも短波長側の第３波長に対応する漏洩損失の値を、前記長波長領域における漏洩損失の波長依存性から算出する第２算出工程をさらに備える、請求項１～５の何れか一項に記載の測定方法。
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