WO2023204121A1

WO2023204121A1 - 光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置

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Publication number: WO2023204121A1
Application number: PCT/JP2023/014897
Authority: WO
Inventors: 純矢高野; 惣太郎井田; 哲也林
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2023-04-12
Publication date: 2023-10-26
Also published as: JPWO2022254986A1; CN116917244A; WO2022254986A1

Abstract

光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバ母材を中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、中心軸と直交する観察軸上に配置された光源およびカメラと、偏光子と、偏光子の透過軸と直交する透過軸を有する検出子と、を備える測定装置を用いて光ファイバ母材の屈折率変化位置を測定する方法である。測定方法は、中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が観察軸と直交するように、光ファイバ母材を中心軸周りに回転させる工程と、光源から出射された光を、偏光子を介して光ファイバ母材の側面に照射する工程と、光ファイバ母材を透過した光を、検出子を介してカメラにより受光し、光強度画像を取得する工程と、光強度画像に基づき、光ファイバ母材の屈折率変化位置を検出する工程と、光ファイバ母材または観察軸を中心軸に平行に移動させる工程と、を含む。

Description

光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置

　本開示は、光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置に関する。本出願は、２０２２年４月１９日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＪＰ２０２２／０１８１９３号に基づく優先権を主張し、前記国際出願に記載された全ての記載内容を援用する。

　近年、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）やメタバースといった技術の進展に伴い、データトラフィックが更に増加する傾向にある。この傾向は、今後も継続することが予想される。光通信ネットワークの大容量化を図るため、従来の汎用シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）だけでなく、様々な光ファイバについての研究が盛んに行われている。このような光ファイバとして、例えば、細径ＳＭＦ、多モード光ファイバ（ＭＭＦ）、マルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）が挙げられる。細径ＳＭＦによれば、光ケーブル１本当たりの光ファイバ数を増大することができる。ＭＭＦ及びＭＣＦによれば、光ファイバ１本当たりの信号の空間多重密度を向上できる。このような光ファイバを用いた光通信システムを実現するには、光ファイバ自体の設計方法を確立するだけでなく、光ファイバ母材の製造技術や、融着器・光コネクタといった接続技術を確立する必要がある。これらの技術確立に向けては、光ファイバ母材や光ファイバの内部の屈折率変化位置を非破壊で測定できる技術が必要となる。

　特許文献１には、ロッドインコラプス工程時におけるコア間隔等の制御の必要性が記載されている。特許文献２には、偏光フィルタを用いて光ファイバ母材のコア部偏心量を測定する方法が記載されている。偏光フィルタにより光ファイバ母材の外表面の反射光成分が除かれ、コア部とクラッド部とのガラス組成の相違に起因する境界線を明瞭に識別できる。

　特許文献３には、異なる撮像方向から光ファイバを側方観察して得られる２つの強度画像に基づいて位相画像を生成し、その位相画像のアーベル逆変換を行うことにより、光ファイバの屈折率分布を測定する方法が記載されている。非特許文献１には、マッハ・ツェンダー干渉計に基づく光学系を用いて、光ファイバの側方から照射した光を撮像素子で検出し、その干渉縞信号に高速フーリエ変換を行うことにより、光ファイバの屈折率分布を非破壊で測定する方法が記載されている。

特開２０１４－１５９３４８号公報特開２０００－２１３９１２号公報特開２０２１－１５６７６１号公報

A.　D.　Yablon,　"Multi-Wavelength　Optical　Fiber　Refractive　Index　Profiling　by　Spatially　Resolved　Fourier　Transform　Spectroscopy,"　Journal　of　Lightwave　Technology,　vol.　28,　no.　4,　pp.　360-364,　Feb.　15,　2010

　本開示の一態様に係る光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバ母材を中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、中心軸と直交する観察軸上に光ファイバ母材を挟んで配置された光源およびカメラと、光源と光ファイバ母材との間に配置された偏光子と、偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、光ファイバ母材とカメラとの間に配置された検出子と、を備える測定装置を用いて光ファイバ母材の屈折率変化位置を測定する方法であって、中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が観察軸と直交するように、光ファイバ母材を中心軸周りに回転させる工程と、光源から出射された光を、偏光子を介して光ファイバ母材の側面に照射する工程と、光ファイバ母材を透過した光を、検出子を介してカメラにより受光し、光強度画像を取得する工程と、光強度画像に基づき、２点以上の屈折率変化位置を検出する工程と、光ファイバ母材または観察軸を中心軸に平行に移動させる工程と、を含む。

図１は、光ファイバ母材の断面および断面内の矢印の向きの屈折率分布を示す図である。図２は、光ファイバの製造方法を示すフローチャートである。図３は、実施形態に係る屈折率変化位置の測定装置の構成図である。図４は、実施形態に係る屈折率変化位置の測定方法を示すフローチャートである。図５は、光ファイバ母材の回転動作と観察軸との関係を示す断面図である。図６は、光ファイバ母材の側面のレンズ効果により生じる画像歪みの補正について説明するための模式図である。図７は、変形例に係る屈折率変化位置の測定装置の構成図である。図８は、容器と観察軸との関係を示す斜視図である。

［本開示が解決しようとする課題］
　プリフォームアナライザを用いた光ファイバ母材の屈折率分布測定方法では、光ファイバ母材の側方から、光ファイバ母材の中心軸に直交、かつ、レーザ光の出射方向に直交する直線（スキャン軸）に沿って一点ずつレーザ光をスキャンする。このため、光ファイバ母材が太径化すると、スキャン点数の増加により測定時間が増大する。特許文献２に記載の方法では、異種材料間の屈折率差が微小な場合、強度画像上で境界線を高精度に検出することが難しく、測定誤差が増大するおそれがある。特許文献３に記載の方法および非特許文献１に記載の方法では、数値計算に要する時間が長いので、測定時間が増大する。

　本開示は、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上可能な光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置を提供することを目的とする。

［本開示の効果］
　本開示によれば、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上可能な光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置を提供することができる。

［本開示の実施態様の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。（１）本開示の一態様に係る光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバ母材を中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、中心軸と直交する観察軸上に光ファイバ母材を挟んで配置された光源およびカメラと、光源と光ファイバ母材との間に配置された偏光子と、偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、光ファイバ母材とカメラとの間に配置された検出子と、を備える測定装置を用いて光ファイバ母材の屈折率変化位置を測定する方法であって、中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が観察軸と直交するように、光ファイバ母材を中心軸周りに回転させる工程と、光源から出射された光を、偏光子を介して光ファイバ母材の側面に照射する工程と、光ファイバ母材を透過した光を、検出子を介してカメラにより受光し、光強度画像を取得する工程と、光強度画像に基づき、２点以上の屈折率変化位置を検出する工程と、光ファイバ母材または観察軸を中心軸に平行に移動させる工程と、を含む。
　この測定方法では、互いに直交する透過軸を有する偏光子および検出子を備える測定装置が用いられる。偏光子を透過後の偏波が、異種材料間の境界位置、すなわち、屈折率変化位置に存在する歪を透過する際、光弾性効果により偏波状態が変化する。このため、歪を透過した光は、検出子を透過することができる。したがって、カメラにより取得される光強度画像には、歪の有無による明暗差が生じる。この測定方法によれば、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上させることができる。

　（２）上記（１）の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバ母材の中心軸方向の少なくとも一部を、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質に浸漬させる工程を更に含み、光源から出射された光を、偏光子および媒質を介して光ファイバ母材の側面に照射し、光ファイバ母材を透過した光を、媒質および検出子を介してカメラにより受光し、光強度画像を取得してもよい。この場合、光ファイバ母材の側面の形状に由来するレンズ効果の影響が抑制される。

　（３）上記（１）または（２）において、光ファイバ母材は、偏波保持ファイバ母材であってもよい。この場合、コア部だけでなく、応力付与部の偏心量や寸法を測定できる。

　（４）上記（１）または（２）において、光ファイバ母材は、マルチコア光ファイバ母材であってもよい。この場合、コア部の偏心量や寸法を測定できる。

　（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、光ファイバ母材は、クラッド部と、中心軸を挟んで配置され、中心間距離が最大となる一対のコア部と、を備え、２点以上の屈折率変化位置は、直線上に存在するクラッド部と一対のコア部との境界のうち、クラッド部の外周面に近い２つの境界の位置であり、検出する工程により検出された２つの境界の間の距離から、一対のコア部の中心間距離を測定してもよい。この場合、他のコア部の影響を受けずに、屈折率変化位置を測定することができる。

　（６）上記（１）から（５）のいずれかの光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法は、光強度画像について、光ファイバ母材の側面のレンズ効果により生じる画像歪みを以下の式で補正する工程を更に含み、

　ここで、ａは屈折率変化位置の中心軸からの見かけの距離であり、ｘは屈折率変化位置の中心軸からの真の距離であり、ｎ０はクラッド部の周囲の屈折率であり、ｎ２はクラッド部の屈折率であり、ｒはクラッド部の半径であってもよい。この場合、光ファイバ母材の側面のレンズ効果により生じる画像歪みを容易に補正することができる。

　（７）本開示の一態様に係る光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定装置は、光ファイバ母材の屈折率変化位置を測定する装置であって、光ファイバ母材を中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、中心軸と直交する観察軸上に光ファイバ母材を挟んで配置された光源およびカメラと、光源と光ファイバ母材との間に配置された偏光子と、偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、光ファイバ母材とカメラとの間に配置された検出子と、を備え、保持部は、中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が観察軸と直交するように、光ファイバ母材を保持し、光源は、偏光子を介して光ファイバ母材の側面に光を照射し、カメラは、光ファイバ母材を透過した光を、検出子を介して受光し、２点以上の屈折率変化位置に明暗差が生じた光強度画像を取得し、保持部は、中心軸に平行な方向に移動可能に光ファイバ母材を保持している、もしくは、光源、カメラ、偏光子、および、検出子は、中心軸に平行な方向に移動可能に構成されている。
　この測定装置では、互いに直交する透過軸を有する偏光子および検出子が用いられる。偏光子を透過後の偏波が、異種材料間の境界位置、すなわち、屈折率変化位置に存在する歪を透過する際、光弾性効果により偏波状態が変化する。このため、歪を透過した光は、検出子を透過することができる。したがって、カメラにより取得される光強度画像には、歪の有無による明暗差が生じる。この測定装置によれば、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上させることができる。

　（８）上記（７）において、光ファイバ母材の中心軸方向の少なくとも一部を収容する容器であって、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質が充填された容器を更に備えてもよい。この場合、光ファイバ母材の側面の形状に由来するレンズ効果の影響が抑制される。よって、光源から出射された光を、偏光子及び媒質を介して光ファイバ母材の側面に照射し、光ファイバ母材を透過した光を、媒質及び検出子を介してカメラにより受光することができる。

　（９）本開示の一態様に係る光ファイバの屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバを中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、中心軸と直交する観察軸上に光ファイバを挟んで配置された光源およびカメラと、光源と光ファイバとの間に配置された偏光子と、偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、光ファイバとカメラとの間に配置された検出子と、を備える測定装置を用いて光ファイバの屈折率変化位置を測定する方法であって、中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が観察軸と直交するように、光ファイバを中心軸周りに回転させる工程と、光源から出射された光を、偏光子を介して光ファイバの側面に照射する工程と、光ファイバを透過した光を、検出子を介してカメラにより受光し、光強度画像を取得する工程と、光強度画像に基づき、２点以上の屈折率変化位置を検出する工程と、を含む。
　この測定方法では、互いに直交する透過軸を有する偏光子および検出子を備える測定装置が用いられる。偏光子を透過後の偏波が、異種材料間の境界位置、すなわち、屈折率変化位置に存在する歪を透過する際、光弾性効果により偏波状態が変化する。このため、歪を透過した光は、検出子を透過することができる。したがって、カメラにより取得される光強度画像には、歪の有無による明暗差が生じる。この測定方法によれば、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上させることができる。

　（１０）上記（９）の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバまたは観察軸を中心軸に平行に移動させる工程を更に含んでもよい。この場合、長手方向の任意の位置で光ファイバの内部の構造を容易に測定できる。

　（１１）上記（９）または（１０）の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法は、光ファイバの中心軸方向の少なくとも一部を、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質に浸漬させる工程を更に含み、光源から出射された光を、偏光子および媒質を介して光ファイバの側面に照射し、光ファイバを透過した光を、媒質および検出子を介してカメラにより受光し、光強度画像を取得してもよい。この場合、光ファイバの側面の形状に由来するレンズ効果の影響が抑制される。

　（１２）上記（９）から（１１）のいずれかにおいて、光ファイバは、偏波保持ファイバであってもよい。この場合、コアだけでなく、応力付与部の偏心量や寸法を測定できる。

　（１３）上記（９）から（１１）のいずれかにおいて、光ファイバは、マルチコア光ファイバであってもよい。この場合、コアの偏心量や寸法を測定できる。

　（１４）上記（１３）において、光ファイバは、クラッドと、中心軸を挟んで配置され、中心間距離が最大となる一対のコアと、を備え、２点以上の屈折率変化位置は、直線上に存在するクラッドと一対のコアとの境界のうち、クラッドの外周面に近い２つの境界の位置であり、検出する工程により検出された２つの境界の間の距離から、一対のコアの中心間距離を測定してもよい。この場合、他のコア部の影響を受けずに、屈折率変化位置を測定することができる。

　（１５）上記（９）から（１４）のいずれかの光ファイバの屈折率変化位置の測定方法は、光強度画像について、光ファイバの側面のレンズ効果により生じる画像歪みを以下の式で補正する工程を更に含んでもよい。

　ここで、ａは屈折率変化位置の中心軸からの見かけの距離であり、ｘは屈折率変化位置の中心軸からの真の距離であり、ｎ０はクラッドの周囲の屈折率であり、ｎ２はクラッドの屈折率であり、ｒはクラッドの半径であってもよい。この場合、光ファイバの側面のレンズ効果により生じる画像歪みを容易に補正することができる。

　（１６）本開示の一態様に係る光ファイバの屈折率変化位置の測定装置は、光ファイバの屈折率変化位置を測定する装置であって、光ファイバを中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、中心軸と直交する観察軸上に光ファイバを挟んで配置された光源およびカメラと、光源と光ファイバとの間に配置された偏光子と、偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、光ファイバとカメラとの間に配置された検出子と、を備え、保持部は、中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が観察軸と直交するように、光ファイバを保持し、光源は、偏光子を介して光ファイバの側面に光を照射し、カメラは、光ファイバを透過した光を、検出子を介して受光し、２点以上の屈折率変化位置に明暗差が生じた光強度画像を取得する。
　この測定装置では、互いに直交する透過軸を有する偏光子および検出子が用いられる。偏光子を透過後の偏波が、異種材料間の境界位置、すなわち、屈折率変化位置に存在する歪を透過する際、光弾性効果により偏波状態が変化する。このため、歪を透過した光は、検出子を透過することができる。したがって、カメラにより取得される光強度画像には、歪の有無による明暗差が生じる。この測定装置によれば、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上させることができる。

　（１７）上記（１６）において、保持部は、中心軸に平行な方向に移動可能に光ファイバを保持している、もしくは、光源、カメラ、偏光子、および、検出子は、中心軸に平行な方向に移動可能に構成されていてもよい。この場合、長手方向の任意の位置で光ファイバの内部の構造を容易に測定できる。

［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。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すべての変更が含まれることが意図される。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（光ファイバ母材および光ファイバ）
　まず、実施形態に係る屈折率変化位置の測定方法および測定装置の測定対称となる光ファイバ母材および光ファイバについて説明する。図１は、光ファイバ母材の断面および断面内の矢印の向きの屈折率分布を示す図である。図１に示されるように、光ファイバ母材１は、複数のコア部２と、共通のクラッド部３と、マーカ部４とを備える。本実施形態の光ファイバ母材１は、マルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）母材である。光ファイバ母材１は、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）母材、マルチモードファイバ（ＭＭＦ）母材、偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）母材等であってもよい。

　複数のコア部２は、それぞれ光ファイバ母材１の中心軸Ｃに沿って延びている。複数のコア部２は、中心軸Ｃに直交する断面において、光ファイバ母材１の中心に対して回転対称をなす位置に配置されている。複数のコア部２の断面形状は、互いに同じ円形状である。ここでは、コア部２の数は４であり、光ファイバ母材１は、例えば、正方４コアＭＣＦファイバであるが、これに限定されない。

　コア部２は、中心コア部５と、ディプレスト部６とを含んでいる。ディプレスト部６は、中心コア部５を取り囲み、中心コア部５の外周面と接して設けられている。ディプレスト部６は、個別クラッド部または光学クラッド部である。クラッド部３は、複数のコア部２およびマーカ部４を取り囲んでいる。クラッド部３は、複数のコア部２およびマーカ部４のそれぞれの外周面と接して設けられている。コア部２は、ディプレスト部６を含んでいなくてもよい。

　中心コア部５の屈折率ｎ１は、クラッド部３の屈折率ｎ２よりも高い。ディプレスト部６の屈折率ｎｄは、クラッド部３の屈折率ｎ２よりも低い。中心コア部５は、クラッド部３の屈折率ｎ２よりも高い屈折率ｎ１を有する高屈折率領域である。中心コア部５、ディプレスト部６、および、クラッド部３のそれぞれは、シリカ系ガラスからなる。中心コア部５、ディプレスト部６、および、クラッド部３のそれぞれは、シリカガラスを主成分とし、屈折率調整用のドーパントを含んでいる。屈折率を上げる添加元素としては、ゲルマニウムがよく知られている。屈折率を下げる添加元素としては、フッ素やホウ素がよく知られている。

　マーカ部４は、各コア部２を識別するために設けられている。マーカ部４は、光ファイバ母材１の中心軸Ｃから離れた位置に設けられている。マーカ部４は、各コア部２から離れた位置に設けられている。マーカ部４の直径は、例えば、コア部２の直径よりも小さく、２μｍ以上１０μｍ以下である。マーカ部４は、例えば着色されることによりコア部２と区別される。マーカ部４は、例えばクラッド部３の屈折率ｎ２とは異なる屈折率を有する。マーカ部４は、シリカ系ガラスからなる。マーカ部４は、シリカガラスを主成分とし、例えば着色用または屈折率調整用のドーパントを含んでいる。

　図示を省略するが、光ファイバ母材１から得られる光ファイバは、光ファイバ母材１に対応する構成を有している。光ファイバの断面構造は、光ファイバ母材１の断面構造と相似である。光ファイバは、光ファイバ母材１と同じ屈折率分布を有している。光ファイバは、複数のコア部２からなる複数のコアと、クラッド部３からなる共通のクラッドと、マーカ部４からなるマーカとを備える。コアは、中心コア部５からなる中心コアと、ディプレスト部６からなるディプレストとを含んでいる。コアは、ディプレストを含んでいなくてもよい。ディプレストは、個別クラッドまたは光学クラッドである。中心コア部５の直径は、例えば６μｍ以上１２μｍ以下である。クラッド部３の直径（クラッド径）は、例えば１２４μｍ以上１２６μｍ以下である。光ファイバは、ＭＣＦに限らず、ＳＭＦ、ＭＭＦ、ＰＭＦ等であってもよい。

（光ファイバ母材および光ファイバの製造方法）
　次に、光ファイバ母材１および光ファイバの製造方法について説明する。ＭＣＦ母材の製造方法の一つに孔開け法がある。ここでは、光ファイバ母材１を孔開け法により製造する場合について説明する。図２は、光ファイバの製造方法を示すフローチャートである。図２に示されるように、光ファイバの製造方法は、クラッド材孔開け工程Ｓ１、コア材挿入工程Ｓ２、加熱一体化工程Ｓ３、外周研削工程Ｓ４、および、線引工程Ｓ５を含む。光ファイバは、例えば、クラッド材孔開け工程Ｓ１、コア材挿入工程Ｓ２、加熱一体化工程Ｓ３、外周研削工程Ｓ４、および、線引工程Ｓ５がこの順に実施されることにより製造される。光ファイバ母材１は、クラッド材孔開け工程Ｓ１、コア材挿入工程Ｓ２、加熱一体化工程Ｓ３、および、外周研削工程Ｓ４がこの順に実施されることにより製造される。

　クラッド材孔開け工程Ｓ１は、光ファイバ母材１のクラッド部３となる円柱状のガラス材（クラッド材）を長手方向に貫通する複数の孔部を設ける工程である。コア材挿入工程Ｓ２は、光ファイバ母材１のコア部２となるコア材をクラッド材の各孔部に挿入する工程である。コア材は、クラッド材の屈折率よりも高屈折率の領域、すなわち、中心コア部５となる領域を含む。ここでは、マーカ部４となるマーカ材もクラッド材の孔部に挿入される。加熱一体化工程Ｓ３は、クラッド材、コア材およびマーカ材を加熱し一体化する工程である。加熱一体化工程Ｓ３では、クラッド材、コア材およびマーカ材をクラッド材の中心軸周りに回転させながら、軸対称の加熱を行う。これにより、クラッド材、コア材およびマーカ材が一体化され、光ファイバ母材１が製造される。外周研削工程Ｓ４は、クラッド部３の外周を研削する工程である。線引工程Ｓ５は、光ファイバ母材１を線引きする工程である。これにより、光ファイバが製造される。

　特許文献１に記載されるように、加熱一体化工程Ｓ３では、クラッド材を中心軸周りに回転しながら軸対称の加熱を行うため、クラッド材の非中心領域に位置するコア材ではコア材の近傍のガラスの変形が対称とならない。このため、孔部の中心と一体化後のコア材の中心とが互いに一致しない。したがって、コア部２を設計通りの位置に精度よく配置することは困難である。線引きにより得られる光ファイバの断面構造は、光ファイバ母材１の断面構造と相似である。よって、加熱一体化後のコア材の中心位置と設計位置との不一致は、光ファイバの接続ロスを引き起こす。接続ロスを抑制するには、クラッド部３の中心位置に対するコア部２の中心位置適切に調整する必要がある。そのためにコア部２の偏心量を測定する方法が求められる。

　上述の光ファイバ母材製造時のコア部偏心の課題は、孔開け法以外の製造方法でも起こり得る。孔開け法以外の製造方法として、例えば、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ　ｐｈａｓｅ　Ａｘｉａｌ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が挙げられる。ＭＣＦ母材に限らず、ＳＭＦ母材、ＭＭＦ母材、ＰＭＦ母材といった光ファイバ母材の製造時にも、コア部偏心の課題は起こり得る。光ファイバのクラッド径に対するコア径の比率は、モードフィールド径、実効コア断面積、接続ロス、および、非線形光学効果に影響する重要なパラメータであるため、光ファイバ母材の段階から適切に保つ必要がある。コアの真円度は、偏波モード分散に大きく影響するため、コアの非円率についても長手方向で均一に保つことが望ましい。ＰＭＦの場合は、コア部だけでなく、応力付与部の偏心量や寸法を測定できることが望ましい。例えばボロンが添加された応力付与部では、屈折率がクラッド部の屈折率よりも低くなる。

　このように、光ファイバ母材に対して長手方向に任意の間隔で内部の構造を測定できることが望ましい。そのために、光ファイバ母材における異種材料間の境界となる屈折率変化位置を光ファイバ母材の側方から非破壊で測定する方法が求められる。その測定結果に基づき、線引き前の不良品判別やクラッド部の外周研削量の調節を行うことができる。

　光ファイバに対しても屈折率変化位置を光ファイバの側方から非破壊で測定する方法が求められる。例えば、ＭＣＦやＰＭＦといった光ファイバ同士を融着器で接続する場合、光ファイバの回転調心を行う必要がある。対向して配置された一対の光ファイバの間に、４５°の反射面を有するミラー要素を設置し、一対の光ファイバの端面画像を観察しながら回転調心を行う端面調心手法がある。この手法では、融着器内部の光学系が複雑になり、融着器が大型化するおそれがある。一方、光ファイバの側方観察から得られた強度分布画像に基づき、回転調心を行う側方調心手法では、ミラー要素が不要となり、融着器の大型化を抑制することができる。側方調心手法は、例えば、光ファイバコネクタや光ファイバアレイの製造時といった融着器以外の用途にも適用可能である。側方観察から光ファイバ内部の屈折率変化位置を高精度に測定することで、より高精度な回転調心を行うことができる。

（屈折率変化位置の測定方法および測定装置）
　本実施形態に係る屈折率変化位置の測定方法および測定装置について説明する。本実施形態に係る屈折率変化位置の測定方法および測定装置は、例えば、観察対象を光ファイバ母材１として、加熱一体化工程Ｓ３と外周研削工程Ｓ４との間で用いられる。これにより、光ファイバ母材１のコア部２の偏心量を測定することができる。この測定結果に基づき、外周研削工程Ｓ４においてクラッド部３の外周研削を行うことにより、コア部２の中心位置を調整することができる。観察対象は、回転調心が行われる光ファイバであってもよい。この場合、光ファイバの高精度な回転調心を行うことができる。以下では、観察対象が光ファイバ母材１の場合について説明する。

　図３は、実施形態に係る屈折率変化位置の測定装置の構成図である。図３に示されるように、測定装置２０は、光源２１と、カメラ２２と、偏光子２３と、検出子２４と、保持部２５とを備える。

　光源２１は、光ファイバ母材１に対し光Ｌを照射する。光Ｌは、コリメート光であってもよいし、非コリメート光であってもよい。コリメート光の場合、レンズ有効径を光ファイバ母材１の外径以上にする必要がある。非コリメート光の場合、レンズ２２ｂを小型化することができる。カメラ２２は、光ファイバ母材１の側方観察画像を取得する。カメラ２２は、撮像素子２２ａおよびレンズ２２ｂを含んでいる。レンズ２２ｂは、テレセントリックレンズであってもよいし、倍率可変型の非テレセントリックレンズであってもよい。テレセントリックレンズの場合、レンズ有効径を光ファイバ母材１の外径以上にする必要がある。よって、光ファイバ母材１の太径化に伴い、測定装置２０のサイズや導入費用が増大してしまう。倍率可変型の非テレセントリックレンズの場合、レンズの倍率とカメラ位置を調整するだけでカメラ視野を拡大および縮小することができる。したがって、光ファイバ母材１が太径化した場合でも、テレセントリックレンズに比べて安価で小型な装置構成で測定を行うことができる。

　光源２１およびカメラ２２は、光ファイバ母材１の中心軸Ｃと直交する観察軸ＡＸ上に光ファイバ母材１を挟んで配置される。観察軸ＡＸは中心軸Ｃと直交する直線上、すなわち、観察軸ＡＸは中心軸Ｃに対して垂直であり、かつ、中心軸Ｃを通る直線上にある。レンズ２２ｂは、光源２１と撮像素子２２ａとの間に配置される。光源２１およびカメラ２２は、光源２１およびカメラ２２を結ぶ観察軸ＡＸが光ファイバ母材１の中心軸Ｃと直交するように配置されると言える。

　偏光子２３は、観察軸ＡＸ上において、光源２１と光ファイバ母材１との間に配置される。偏光子２３は、光Ｌのうち、偏光子２３の透過軸方向に振動する光のみを透過させる。検出子２４は、観察軸ＡＸ上において、光ファイバ母材１とカメラ２２との間に配置される。検出子２４は、光ファイバ母材１を透過した光のうち、検出子２４の透過軸方向に振動する光のみを透過させる。偏光子２３および検出子２４は、互いに直交する透過軸を有している。

　保持部２５は、光ファイバ母材１を中心軸Ｃ周りに回転可能に保持している。保持部２５は、例えばガラス旋盤である。光ファイバ母材１の回転は、手作業で行ってもよいし、ロータリエンコーダ等で自動的に行ってもよい。

　測定装置２０は、光ファイバ母材１および観察軸ＡＸの少なくとも一方が、中心軸Ｃに平行に移動可能となるように構成されている。これにより、光ファイバ母材１の長手方向における任意の位置で、光ファイバ母材１の側方観察を行うことができる。本実施形態では、光源２１、カメラ２２、偏光子２３、および検出子２４は、中心軸Ｃに平行な方向Ｂに移動可能に構成されている。これにより、観察軸ＡＸが中心軸Ｃに沿って光ファイバ母材１の一端１ａから他端１ｂに向かって平行に移動可能となる。観察軸ＡＸの代わりに、もしくは、観察軸ＡＸに加えて、保持部２５が、中心軸Ｃに平行な方向Ｂに移動可能に光ファイバ母材１を保持していてもよい。

　測定装置２０の測定原理について説明する。光ファイバ母材１において、例えば、コア部２およびクラッド部３のように屈折率の異なる材料は、互いに異なる組成を有する。このような異種材料間の境界位置には、加熱一体化後に歪が発生する。光ファイバ母材１から得られる光ファイバにも同じく歪が存在する。偏光子２３を透過後の偏波が、歪の存在する異種材料間の境界位置を透過する際、光弾性効果により偏波状態が変化する。このため、歪を透過した光は、透過軸が偏光子２３の透過軸と直交関係にある検出子２４を透過することができ、カメラ２２により受光される。一方、歪を通過しない偏波は、偏波状態が変化しないので、検出子２４を透過することができず、カメラ２２により受光されない。したがって、カメラ２２で得られる光強度画像には、歪の有無による明確な明暗差が生じる。よって、測定装置２０によれば、観察対象の屈折率変化位置の微小な屈折率差に着目するよりも、異種材料間の境界位置、すなわち、屈折率変化位置を明瞭に検出することができる。

　図４は、実施形態に係る屈折率変化位置の測定方法を示すフローチャートである。実施形態に係る屈折率変化位置の測定方法は、測定装置２０を用いて行われる。屈折率変化位置の測定方法は、準備工程Ｓ１１と、回転工程Ｓ１２と、照射工程Ｓ１３と、画像取得工程Ｓ１４と、検出工程Ｓ１５と、補正工程Ｓ１６と、移動工程Ｓ１７と、を含む。

　準備工程Ｓ１１は、保持部２５により光ファイバ母材１を中心軸Ｃ周りに回転可能に保持する工程と、光源２１、カメラ２２、偏光子２３および検出子２４を観察軸ＡＸ上の所定位置に配置する工程とを含む。回転工程Ｓ１２は、中心軸Ｃと直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線ｍ（図５参照）が観察軸ＡＸと直交、すなわち、直線ｍが観察軸ＡＸに対して垂直であり、かつ、観察軸ＡＸを通るように、保持部２５に保持された光ファイバ母材１を中心軸Ｃ周りに回転させる工程である。この回転動作を行った上で、カメラ２２の焦点を中心軸Ｃに合わせることにより、光ファイバ母材１の外径と、最外側コアピッチの比率を正確に測定可能となる。ここで、最外側コアピッチとは、中心軸Ｃを挟んで配置された一対のコア部２の中心間距離である。最外側コアピッチを規定する一対のコア部２は、中心軸Ｃに直交する一つの直線上に位置する。中心軸Ｃに直交する一つの直線上に、中心軸Ｃを挟んで配置されたコア部２が複数組存在する場合、中心間距離が最大となるコア部２の組が最外側コアピッチを規定する一対のコア部２となる。

　光ファイバ母材１の外径は、例えばノギスや寸法測定器により測定される。光ファイバ母材１の外径および上記比率から容易に最外側コアピッチも求められる。更に、断面構造の幾何学的性質に着目することで、最外側コアピッチの１／√２倍として隣接コアピッチも求められる。ここで、隣接コアピッチとは、中心軸Ｃ周りに隣り合う一対のコア部２の中心間距離である。なお、光ファイバ母材１が中心軸Ｃに対して対称な位置に２つのコア部２が配置された２コアＭＣＦ母材である場合、最外側コアピッチは、隣接コアピッチと等しい。

　図５は、光ファイバ母材の回転動作と観察軸との関係を示す断面図である。図５に示されるように、光ファイバ母材１が４コアＭＣＦ母材である場合、図５の（ｂ）および（ｃ）に示されるように、条件を満たす直交関係が複数生じる。これは、中心軸Ｃと直交し、かつ、中心軸Ｃを挟んで配置された一対のコア部２の中心軸を通る直線ｍが２本存在するためである。図５では、一方の直線ｍは実線で示され、他方の直線ｍは破線で示されている。（ａ）初期状態では、２本の直線ｍは、いずれも観察軸ＡＸと直交していない。実線で示される直線ｍが観察軸ＡＸと直交するように、光ファイバ母材１を中心軸Ｃ周りに回転させてもよいし（回転動作ｂ）、破線で示される直線ｍが観察軸ＡＸと直交するように、光ファイバ母材１を中心軸Ｃ周りに回転させてもよい（回転動作ｃ）。（ｂ）回転動作ｂ後の状態で測定した最外側コアピッチと、（ｃ）回転動作ｃ後の状態で測定した最外側コアピッチとを平均し、平均値を光ファイバ母材１の最外側コアピッチとしてもよい。平均値に基づき外周研削量を決定することで、複数の隣接コアピッチをより均一にすることができる。

　各直線ｍ上には、一対のコア部２とクラッド部３との境界が４つ存在する。このうち、中心軸Ｃに近い２つの境界は、他のコア部２と重なり、光強度画像上で明瞭に検出できない場合がある。この場合、明瞭に検出できるクラッド部３の外周面に近い２つの境界の間の距離を測定する。つまり、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置は、直線ｍ上に存在する一対のコア部２とクラッド部３との境界のうち、クラッド部３の外周面に近い２つの境界の位置である。コア部２の外径は、コア材の外径と同等である。よって、検出工程Ｓ１５により検出された２つの境界の間の距離から、予め測定しておいたコア材の外径を引くことにより、最外側コアピッチを求めることができる。

　回転工程Ｓ１２は、例えば、光ファイバ母材１の端面を目視で観察しながら行われる。目視により角度を粗調整した後、保持部２５により角度を少しずつ変化させながら、最外側コアピッチを複数回測定し、最長となった測定値を最外側コアピッチとしてもよい。

　照射工程Ｓ１３は、光源２１から出射された光Ｌを、偏光子２３を介して光ファイバ母材１の側面に照射する工程である。光Ｌのうち、振動方向が偏光子２３の透過軸の方向と一致する光のみが偏光子２３を透過し、光ファイバ母材１の側面に照射される。画像取得工程Ｓ１４は、光ファイバ母材１を透過した光を、検出子２４を介してカメラ２２により受光し、光強度画像を取得する工程である。光ファイバ母材１を透過した光のうち、振動方向が検出子２４の透過軸の方向と一致する光のみが検出子２４を透過し、カメラ２２により受光される。

　検出工程Ｓ１５は、取得した光強度画像に基づき、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を検出する工程である。光強度画像の明暗差により、中心軸Ｃを挟んで配置された一対のコア部２とクラッド部３との境界位置が検出される。これにより、最外側コアピッチおよび隣接コアピッチを求めることができる。

　補正工程Ｓ１６は、光ファイバ母材１の側面のレンズ効果により生じる画像歪みを補正する工程である。図６は、光ファイバ母材の側面のレンズ効果により生じる画像歪みの補正について説明するための模式図である。図６に示される円周は、クラッド部３の外表面を表す。円の中心点は中心軸Ｃを表す。円の半径（すなわち、クラッド部３の半径）をｒとする。クラッド部３の周囲の屈折率をｎ０、クラッド部３の屈折率をｎ２とする（ｎ０≦ｎ２）。ｎ０は、例えば、空気の屈折率である。光線を逆追跡した場合の入射角をθ０、屈折角をθ２とする。このとき、∠ＣＰＡ＝θ０、∠ＣＰＸ＝θ２である。光軸に平行な光線Ｌ１に着目すると、円周上の点Ｐを通過する光は、画像上では、真の通過点Ｘではなく、レンズ効果により見かけの点Ａに対応するかのように観察される（ｘ＜ａ）。

　この画像歪みによる見かけの距離ａと真の距離ｘを補正するための式を導出する。まず、スネルの法則より式（１）が成り立つ。

　ここで、式（１）と図６に示した線分ＣＸと線分ＣＡとの比より、式（２）が導出される。

　式（２）より、画像歪みによる見かけの距離ａを補正して真の距離ｘを求めることができる。

　移動工程Ｓ１７は、光ファイバ母材１または観察軸ＡＸを、観察軸ＡＸが中心軸Ｃと直交した状態で、中心軸Ｃに平行に移動させる工程である。移動工程Ｓ１７により、光ファイバ母材１または観察軸ＡＸを移動させながら、回転工程Ｓ１２、照射工程Ｓ１３、画像取得工程Ｓ１４、検出工程Ｓ１５、および補正工程Ｓ１６を繰り返し実施し、光ファイバ母材１の長手方向に任意の間隔で内部の構造を測定する。

　以上説明したように、本実施形態では、互いに直交する透過軸を有する偏光子２３および検出子２４が用いられる。偏光子２３を透過後の偏波が、異種材料間の境界位置、すなわち、屈折率変化位置に存在する歪を透過する際、光弾性効果により偏波状態が変化する。このため、歪を透過した光は、検出子２４を透過することができる。したがって、カメラ２２により取得される光強度画像には、歪の有無による明暗差が生じる。本実施形態によれば、測定時間を抑制しながら、測定精度を向上させることができる。

　プリフォームアナライザを用いた測定方法では、光ファイバ母材の側方からスキャン軸に沿って一点ずつ光をスキャンし、偏光角の測定結果にアーベル逆変換を行うことで屈折率分布が測定される。この方法のデメリットとして、母材太径化に伴って、レーザ光のスキャン点数が増加し測定時間が増加すること、光学系のサイズが大型化するため導入費用が増加すること、数値計算処理による計算時間を要することが挙げられる。また、屈折率変化位置のみの測定用途であれば、偏光角のみで十分であり、屈折率分布までは不要なため、プリフォームアナライザを用いた測定方法は、オーバースペックとなってしまう。非特許文献１や特許文献３には、光ファイバ内部の屈折率分布の測定方法が開示されているが、いずれの方法も数値計算処理を要し、計算時間が増大する結果、測定時間が増大する。また、プリフォームアナライザと同様に、屈折率変化位置のみの測定用途に限定すれば、オーバースペックとなってしまう。

　これに対し、測定装置２０を用いた屈折率変化位置の測定方法では、光ファイバ母材１の側方からスキャン軸に沿って一点ずつ光をスキャンする必要がなく、光ファイバ母材１が太径化しても、測定時間が増加し難い。光源２１が照射する光Ｌは、非コリメート光であってもよいので、光学系のサイズを小型化でき、測定装置２０の導入費用の増加を抑制できる。また、複雑な数値計算処理を必要としないので、測定時間を抑制できる。

　以上、実施形態について説明してきたが、本開示は必ずしも上述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

　図７は、変形例に係る屈折率変化位置の測定装置の構成図である。図８は、容器と観察軸との関係を示す斜視図である。図７および図８に示されるように、変形例に係る屈折率変化位置の測定装置２０Ａは、透明な容器２６と、容器２６の内部に充填された屈折率整合材２７と、を備える点で、測定装置２０と相違している。容器２６は、例えば透明なガラスセルである。容器２６は、透明であればよく、アクリル製であってもよい。容器２６は、光ファイバ母材１の長手方向の少なくとも一部を収容可能に構成されている。観察対象が光ファイバ母材１の場合は、観察対象の全体が容器２６に収容されてもよい。この場合、容器２６の形状を簡素化できる。本実施形態では、観察対象の長手方向の一部が容器２６に収容されている。これにより、屈折率整合材２７の量を節約できる。

　容器２６は、例えば、直方体形状を有している。容器２６は、観察軸ＡＸと直交する一対の側面２６ａ，２６ｂを有している。一対の側面２６ａ，２６ｂは、光ファイバ母材１を挟んで対向している。側面２６ａは、偏光子２３と光ファイバ母材１との間に配置され、光ファイバ母材１に照射される光が通過する。側面２６ｂは、光ファイバ母材１と検出子２４との間に配置され、光ファイバ母材１から出射される光を通過させる。容器２６は、中心軸Ｃと交差（ここでは直交）する一対の側面２６ｃ，２６ｄを有している。一対の側面２６ｃ，２６ｄには、光ファイバ母材１を貫通させる円形状の貫通孔が設けられている。

　屈折率整合材２７は、容器２６の内部、すなわち、容器２６と光ファイバ母材１との間の空隙に充填されている。屈折率整合材２７は、屈折率整合材２７は、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質である。屈折率整合材２７は、例えば水であってもよい。屈折率整合材２７に光ファイバ母材１を浸すことにより、光ファイバ母材１の外表面の円形状に由来するレンズ効果の影響を抑制することができる。ガラスの屈折率と同等の屈折率を有する屈折率整合材２７を用いることにより、歪みのない側方画像が得られる。よって、画像歪みを補正する手間を省略することができる。屈折率整合材２７の屈折率がガラスの屈折率よりも低い場合であっても、空気雰囲気の場合と比べて、光ファイバ母材１の外表面のレンズ効果を緩和できる。このため、カメラ２２を大型化させることなく、光ファイバ母材１の内部の屈折率変化位置の全体をカメラ視野内に収めて観察することができる。

　測定装置２０Ａを用いる変形例に係る測定方法では、準備工程Ｓ１１は、光ファイバ母材１の長手方向の少なくとも一部を屈折率整合材２７（媒質）に浸漬させる工程を更に含む。照射工程Ｓ１３では、光源２１から出射された光Ｌを、偏光子２３および屈折率整合材２７を介して光ファイバ母材１の側面に照射する。画像取得工程Ｓ１４では、光ファイバ母材１を透過した光を、屈折率整合材２７および検出子２４を介してカメラ２２により受光し、光強度画像を取得する。

　測定装置２０Ａを用いる変形例に係る測定方法では、ガラスの屈折率と同等の屈折率を有する屈折率整合材２７を用いた場合、補正工程Ｓ１６を省略することができる。

　上記では、観察軸ＡＸが実際に中心軸Ｃ及び直線ｍと直交する例で説明したが、補正により、観察軸ＡＸが中心軸Ｃ及び直線ｍと直交すると同一視できる略直交の場合は、観察軸ＡＸが中心軸Ｃ及び直線ｍと完全には直交していなくてもよい。すなわち、観察軸ＡＸは、中心軸Ｃ及び直線ｍと直交する本来の観察軸ＡＸからずれていてもよい。例えば、観察軸ＡＸは、中心軸Ｃと直交する面内において、本来の観察軸ＡＸを並進移動させた直線上にあってもよく、本来の観察軸ＡＸを中心軸Ｃ周りに回転移動させた直線上にあってもよく、本来の観察軸ＡＸを並進移動させた直線を中心軸Ｃ周りに回転移動させた直線上にあってもよい。これらの場合、並進移動させた距離、回転移動させた角度分の影響の補正を、補正工程Ｓ１６に含めてればよい。

１…光ファイバ母材
１ａ…一端
１ｂ…他端
２…コア部
３…クラッド部
４…マーカ部
５…中心コア部
６…ディプレスト部
２０，２０Ａ…測定装置
２１…光源
２２…カメラ
２２ａ…撮像素子
２２ｂ…レンズ
２３…偏光子
２４…検出子
２５…保持部
２６…容器
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…側面
２７…屈折率整合材
Ａ…見かけの位置
ＡＸ…観察軸
Ｂ…方向
Ｃ…中心軸
ｂ，ｃ…回転動作
ｎ０…クラッド部の周囲の屈折率
ｎ１…中心コア部の屈折率
ｎ２…クラッド部の屈折率
ｎｄ…ディプレスト部の屈折率
Ｌ…光
Ｌ１…光線
Ｐ…点
Ｘ…通過点
Ａ…見かけの点
ｘ…真の通過点
ａ…見かけの距離
θ０…入射角
θ２…屈折角
ｒ…半径

Claims

　光ファイバ母材を中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、前記中心軸と直交する観察軸上に前記光ファイバ母材を挟んで配置された光源およびカメラと、前記光源と前記光ファイバ母材との間に配置された偏光子と、前記偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、前記光ファイバ母材と前記カメラとの間に配置された検出子と、を備える測定装置を用いて前記光ファイバ母材の屈折率変化位置を測定する方法であって、
　前記中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が前記観察軸と直交するように、前記光ファイバ母材を前記中心軸周りに回転させる工程と、
　前記光源から出射された光を、前記偏光子を介して前記光ファイバ母材の側面に照射する工程と、
　前記光ファイバ母材を透過した光を、前記検出子を介して前記カメラにより受光し、光強度画像を取得する工程と、
　前記光強度画像に基づき、前記２点以上の屈折率変化位置を検出する工程と、
　前記光ファイバ母材または前記観察軸を前記中心軸に平行に移動させる工程と、を含む、
　光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバ母材の中心軸方向の少なくとも一部を、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質に浸漬させる工程を更に含み、
　前記光源から出射された光を、前記偏光子および前記媒質を介して前記光ファイバ母材の側面に照射し、
　前記光ファイバ母材を透過した光を、前記媒質および前記検出子を介して前記カメラにより受光し、光強度画像を取得する、
　請求項１に記載の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバ母材は、偏波保持ファイバ母材である、
　請求項１または請求項２に記載の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバ母材は、マルチコア光ファイバ母材である、
　請求項１または請求項２に記載の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバ母材は、クラッド部と、前記中心軸を挟んで配置され、中心間距離が最大となる一対のコア部と、を備え、
　前記２点以上の屈折率変化位置は、前記直線上に存在する前記クラッド部と前記一対のコア部との境界のうち、前記クラッド部の外周面に近い２つの境界の位置であり、
　前記検出する工程により検出された前記２つの境界の間の距離から、前記一対のコア部の中心間距離を測定する、
　請求項４に記載の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法。
　前記光強度画像について、前記光ファイバ母材の前記側面のレンズ効果により生じる画像歪みを以下の式で補正する工程を更に含み、

　ここで、ａは前記屈折率変化位置の前記中心軸からの見かけの距離であり、ｘは前記屈折率変化位置の前記中心軸からの真の距離であり、ｎ０はクラッド部の周囲の屈折率であり、ｎ２はクラッド部の屈折率であり、ｒはクラッド部の半径である、
　請求項１～５のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定方法。
　光ファイバ母材の屈折率変化位置を測定する装置であって、
　前記光ファイバ母材を中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、
　前記中心軸と直交する観察軸上に前記光ファイバ母材を挟んで配置された光源およびカメラと、
　前記光源と前記光ファイバ母材との間に配置された偏光子と、
　前記偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、前記光ファイバ母材と前記カメラとの間に配置された検出子と、を備え、
　前記保持部は、前記中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が前記観察軸と直交するように、前記光ファイバ母材を保持し、
　前記光源は、前記偏光子を介して前記光ファイバ母材の側面に光を照射し、
　前記カメラは、前記光ファイバ母材を透過した光を、前記検出子を介して受光し、前記２点以上の屈折率変化位置に明暗差が生じた光強度画像を取得し、
　前記保持部は、前記中心軸に平行な方向に移動可能に前記光ファイバ母材を保持している、もしくは、前記光源、前記カメラ、前記偏光子、および、前記検出子は、前記中心軸に平行な方向に移動可能に構成されている、
　光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定装置。
　前記光ファイバ母材の中心軸方向の少なくとも一部を収容する容器であって、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質が充填された容器を更に備える、
　請求項７に記載の光ファイバ母材の屈折率変化位置の測定装置。
　光ファイバを中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、前記中心軸と直交する観察軸上に前記光ファイバを挟んで配置された光源およびカメラと、前記光源と前記光ファイバとの間に配置された偏光子と、前記偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、前記光ファイバと前記カメラとの間に配置された検出子と、を備える測定装置を用いて前記光ファイバの屈折率変化位置を測定する方法であって、
　前記中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が前記観察軸と直交するように、前記光ファイバを前記中心軸周りに回転させる工程と、
　前記光源から出射された光を、前記偏光子を介して前記光ファイバの側面に照射する工程と、
　前記光ファイバを透過した光を、前記検出子を介して前記カメラにより受光し、光強度画像を取得する工程と、
　前記光強度画像に基づき、前記２点以上の屈折率変化位置を検出する工程と、を含む、
　光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバまたは前記観察軸を前記中心軸に平行に移動させる工程を更に含む、
　請求項９に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバの中心軸方向の少なくとも一部を、空気の屈折率よりも大きく、かつ、ガラスの屈折率以下の屈折率を有する媒質に浸漬させる工程を更に含み、
　前記光源から出射された光を、前記偏光子および前記媒質を介して前記光ファイバの側面に照射し、
　前記光ファイバを透過した光を、前記媒質および前記検出子を介して前記カメラにより受光し、光強度画像を取得する、
　請求項９または請求項１０に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバは、偏波保持ファイバである、
　請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバは、マルチコア光ファイバである、
　請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　前記光ファイバは、クラッドと、前記中心軸を挟んで配置され、中心間距離が最大となる一対のコアと、を備え、
　前記２点以上の屈折率変化位置は、前記直線上に存在する前記クラッドと前記一対のコアとの境界のうち、前記クラッドの外周面に近い２つの境界の位置であり、
　前記検出する工程により検出された前記２つの境界の間の距離から、前記一対のコアの中心間距離を測定する、
　請求項１３に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　前記光強度画像について、前記光ファイバの前記側面のレンズ効果により生じる画像歪みを以下の式で補正する工程を更に含み、

　ここで、ａは前記屈折率変化位置の前記中心軸からの見かけの距離であり、ｘは前記屈折率変化位置の前記中心軸からの真の距離であり、ｎ０はクラッドの周囲の屈折率であり、ｎ２はクラッドの屈折率であり、ｒはクラッドの半径である、
　請求項９～請求項１４のいずれか一項に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定方法。
　光ファイバの屈折率変化位置を測定する装置であって、
　前記光ファイバを中心軸周りに回転可能に保持する保持部と、
　前記中心軸と直交する観察軸上に前記光ファイバを挟んで配置された光源およびカメラと、
　前記光源と前記光ファイバとの間に配置された偏光子と、
　前記偏光子の透過軸と直交する透過軸を有し、前記光ファイバと前記カメラとの間に配置された検出子と、を備え、
　前記保持部は、前記中心軸と直交し、かつ、測定対象とする所望の２点以上の屈折率変化位置を通る直線が前記観察軸と直交するように、前記光ファイバを保持し、
　前記光源は、前記偏光子を介して前記光ファイバの側面に光を照射し、
　前記カメラは、前記光ファイバを透過した光を、前記検出子を介して受光し、前記２点以上の屈折率変化位置に明暗差が生じた光強度画像を取得する、
　光ファイバの屈折率変化位置の測定装置。
　前記保持部は、前記中心軸に平行な方向に移動可能に前記光ファイバを保持している、もしくは、前記光源、前記カメラ、前記偏光子、および、前記検出子は、前記中心軸に平行な方向に移動可能に構成されている、
　請求項１６に記載の光ファイバの屈折率変化位置の測定装置。