JP2001074607A - Method for measuring transmission loss of optical fiber and apparatus for executing it - Google Patents
Method for measuring transmission loss of optical fiber and apparatus for executing itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ特性測
定の技術分野に属するものであり、特に光ファイバの伝
送損失測定法およびこの測定法を実施するための装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the technical field of optical fiber characteristic measurement, and more particularly to a method for measuring the transmission loss of an optical fiber and an apparatus for implementing the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光ファ
イバの伝送損失を測定する方法として、従来より、ＪＩ
Ｓ Ｃ ６８６３に記載のようなカットバック法が使用
されている。この測定方法では、光源として白色光源や
半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）やガ
スレーザなどを使用し、励振器としてモードスクランブ
ラやレンズとアパーチャとの組合わせなどを使用して、
被測定光ファイバの一方の端面に光を入射させ、該被測
定光ファイバの他方の端面から出射する光の強度を検出
して、光ファイバの伝送損失を測定する。このような従
来の光ファイバ伝送損失測定においては、光ファイバへ
の光入射の状態として、全モード励振、低次モード励振
あるいは定常モード励振などが用いられている。2. Description of the Related Art As a method for measuring the transmission loss of an optical fiber, JI has been conventionally used.
A cutback method as described in SC6863 is used. In this measurement method, a white light source, a semiconductor laser (LD), a light emitting diode (LED), a gas laser, or the like is used as a light source, and a mode scrambler or a combination of a lens and an aperture is used as an exciter.
Light is incident on one end face of the measured optical fiber, the intensity of light emitted from the other end face of the measured optical fiber is detected, and the transmission loss of the optical fiber is measured. In such a conventional optical fiber transmission loss measurement, all-mode excitation, low-order mode excitation, steady mode excitation, or the like is used as the state of light incidence on an optical fiber.
【０００３】ところで、近年、芯・鞘構造を有する光フ
ァイバにおいて、芯部分を断面が同心円状をなすように
多層構造にした光ファイバが、広帯域特性に優れるもの
として開発されてきている（例えばＷＯ−９７／３６１
９６号公報参照）。このような同心円状の多層コア
（芯）を持つ光ファイバでは、コア部分の各層が異なる
材料からなるので、各層の材料として如何なるものを使
用するかが特性向上の観点から重要である。この各コア
層の材料の開発・選定のためには、各コア層による伝送
損失への影響を評価することが必要となる。即ち、各コ
ア層の伝送損失への寄与を分離して評価することが必要
となる。In recent years, among optical fibers having a core / sheath structure, an optical fiber having a multilayer structure in which a core portion has a concentric cross section has been developed as having excellent broadband characteristics (for example, WO). -97/361
No. 96). In an optical fiber having such a concentric multilayered core, each layer of the core portion is made of a different material, and it is important to use a material for each layer from the viewpoint of improving characteristics. In order to develop and select a material for each core layer, it is necessary to evaluate the effect of each core layer on transmission loss. That is, it is necessary to separately evaluate the contribution of each core layer to the transmission loss.
【０００４】しかしながら、上記従来の全モード励振、
低次モード励振あるいは定常モード励振などを用いて伝
送損失を測定する方法では、被測定光ファイバの伝送損
失値は平均化された１つの値でのみ評価されるものであ
り、光ファイバの伝送性能についておおまかな評価しか
できず、特に同心円状の多層コアを持つ光ファイバでの
コア各層の伝送損失への影響に関して個別の評価をする
ことはできなかった。However, the conventional all-mode excitation described above,
In the method of measuring transmission loss using low-order mode excitation or steady mode excitation, the transmission loss value of the measured optical fiber is evaluated only by one averaged value, and the transmission performance of the optical fiber is evaluated. Could be evaluated only roughly, and it was not possible to individually evaluate the effect on the transmission loss of each core layer in an optical fiber having a concentric multilayer core.
【０００５】そこで、本発明は、芯・鞘構造を有する光
ファイバの伝送損失を詳細に測定する方法及び装置を提
供することを目的とするものである。特に、本発明は、
多層のコアを持つ光ファイバのコア各層の伝送損失への
影響の評価を可能にし得る方法及び装置を提供すること
を目的とするものである。また、本発明の他の目的は、
屈折率分布型光ファイバの伝送損失を詳細に測定する方
法及び装置を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the transmission loss of an optical fiber having a core / sheath structure in detail. In particular, the present invention
It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus capable of evaluating the influence of each layer of an optical fiber having a multilayer core on transmission loss. Another object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for measuring the transmission loss of a gradient index optical fiber in detail.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、光ファイバの一方の端
面の中心部に平行光ビームを入射させ、前記光ファイバ
の他方の端面から出射する光の光量を検出する光ファイ
バの伝送損失測定法であって、前記一方の端面への前記
平行光ビームの入射角を変化させ、各入射角ごとに前記
出射光量を検出し、その検出値に基づき光ファイバの伝
送損失値を算出することを特徴とする、光ファイバの伝
送損失測定法、が提供される。According to the present invention, in order to achieve the above object, a parallel light beam is made incident on the center of one end face of an optical fiber, and from the other end face of the optical fiber. An optical fiber transmission loss measuring method for detecting an amount of emitted light, wherein an incident angle of the parallel light beam to the one end surface is changed, and the emitted light amount is detected for each incident angle, and the detection is performed. A method for measuring the transmission loss of an optical fiber, comprising calculating a transmission loss value of the optical fiber based on the value.
【０００７】本発明の一態様においては、前記出射光量
の検出値からの前記伝送損失値の算出は、カットバック
法を用いて異なる２つの長さの光ファイバについて得た
前記入射角ごとの出射光量の検出値に基づきなされる。In one embodiment of the present invention, the calculation of the transmission loss value from the detected value of the emitted light amount is performed by using the cutback method to obtain the transmission loss value for each of the incident angles obtained for the optical fibers having two different lengths. This is performed based on the detected light amount.
【０００８】本発明の一態様においては、前記入射角を
０．０１〜５度づつ変化させて前記伝送損失値の算出を
行う。In one aspect of the present invention, the transmission loss value is calculated by changing the incident angle by 0.01 to 5 degrees.
【０００９】本発明の一態様においては、前記平行光ビ
ームのビーム拡がり角度が１度以内である。In one embodiment of the present invention, the beam divergence angle of the parallel light beam is within 1 degree.
【００１０】本発明の一態様においては、前記平行光ビ
ームのスポット径が前記光ファイバの一方の端面におい
て該光ファイバのコア径の１／２以下である。In one aspect of the present invention, a spot diameter of the parallel light beam at one end face of the optical fiber is equal to or less than の of a core diameter of the optical fiber.
【００１１】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、中心から外周部に向かって屈折率
が連続的に減少する屈折率分布型光ファイバの一方の端
面に平行光ビームを入射させ、前記光ファイバの他方の
端面から出射する光の光量を検出する光ファイバの伝送
損失測定法であって、前記一方の端面への前記平行光ビ
ームの入射位置を変化させ、各入射位置ごとに前記出射
光量を検出し、その検出値に基づき光ファイバの伝送損
失値を算出することを特徴とする、光ファイバの伝送損
失測定法、が提供される。According to the present invention, a parallel light beam is applied to one end face of a refractive index distribution type optical fiber in which the refractive index continuously decreases from the center to the outer peripheral portion. And measuring the amount of light emitted from the other end face of the optical fiber, wherein the incident position of the parallel light beam on the one end face is changed, A method for measuring the transmission loss of an optical fiber, comprising detecting the amount of emitted light for each position and calculating a transmission loss value of the optical fiber based on the detected value.
【００１２】更に、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、平行光ビームを発する光源部と、
該光源部から発せられる平行光ビームが光ファイバの光
入射端面の中心部に入射するように該光ファイバを配置
する光ファイバ位置決め手段と、前記光ファイバの光出
射端面からの出射光の光量を検知する光量検知手段と、
前記光ファイバの光入射端面への前記平行光ビームの入
射角を変化させる光ビーム入射角変化手段とを有するこ
とを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定装置、が提
供される。Further, according to the present invention, as a means for achieving the above object, a light source section for emitting a parallel light beam;
An optical fiber positioning means for arranging the optical fiber such that a parallel light beam emitted from the light source unit is incident on a central portion of a light incident end face of the optical fiber; and an amount of light emitted from the light emitting end face of the optical fiber. Light amount detecting means for detecting,
An optical fiber transmission loss measuring device, comprising: a light beam incident angle changing means for changing an incident angle of the parallel light beam to a light incident end face of the optical fiber.
【００１３】本発明の一態様においては、前記光源部は
光源と該光源から発せられる光を平行光ビームに変換す
るコリメータとを有する。In one embodiment of the present invention, the light source unit includes a light source and a collimator for converting light emitted from the light source into a parallel light beam.
【００１４】本発明の一態様においては、ＸＹＺΘステ
ージを用いて前記光ファイバ位置決め手段と前記光ビー
ム入射角変化手段とが構成されている。In one embodiment of the present invention, the optical fiber positioning means and the light beam incident angle changing means are constituted by using an XYZ stage.
【００１５】本発明の一態様においては、前記光量検知
手段により検知される光量値と前記光ビーム入射角変化
手段により設定される入射角値とに基づき前記光ファイ
バの入射角ごとの伝送損失値を算出する演算手段を備え
ている。In one aspect of the present invention, a transmission loss value for each incident angle of the optical fiber is based on a light amount value detected by the light amount detecting means and an incident angle value set by the light beam incident angle changing means. Is provided.
【００１６】尚、本発明では、光ファイバ端面への平行
光ビームの入射角または入射位置を変化させ、それぞれ
の角度毎または入射位置毎に伝送損失値を測定する。こ
の角度毎または入射位置毎の伝送損失値を測定する方法
を限定モード励振伝送損失測定法と呼び、この角度毎ま
たは入射位置毎の伝送損失値を測定する装置を限定モー
ド励振伝送損失測定装置と呼ぶ。即ち、限定モード励振
伝送損失とは、全モード励振伝送損失（あらゆる入射角
または入射位置の光が存在するときの損失）に比べて少
ないモード数となるようにし、かつその入射角または入
射位置を特定の角度または位置付近に制限した場合の伝
送損失のことである。In the present invention, the incident angle or incident position of the parallel light beam on the end face of the optical fiber is changed, and the transmission loss value is measured for each angle or incident position. The method of measuring the transmission loss value for each angle or each incident position is called a limited mode excitation transmission loss measuring method, and the device for measuring the transmission loss value for each angle or each incident position is referred to as a limited mode excitation transmission loss measuring device. Call. That is, the limited mode excitation transmission loss is a mode in which the number of modes is smaller than the total mode excitation transmission loss (loss when light at any incident angle or incident position exists), and the incident angle or incident position is changed. Transmission loss when restricted to a specific angle or position.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図１は、本発明の伝送損失測定法（以下、
限定モード励振伝送損失測定法という）の実施される本
発明の伝送損失測定装置（以下、限定モード励振伝送損
失測定装置という）の一実施形態を示す模式的構成図で
ある。FIG. 1 shows a transmission loss measuring method according to the present invention (hereinafter, referred to as a method).
1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a transmission loss measuring device (hereinafter, referred to as a limited mode excitation transmission loss measuring device) of the present invention in which a limited mode excitation transmission loss measuring method is performed.
【００１９】図１において、符号（１）は光ファイバ
（４）の一方の端面へ光を入射させるための光源部であ
る。この光源部（１）は、光源と該光源から発せられる
光を平行光ビームとなすための光ビームコリメータ（光
ビーム平行化手段）とを有している。光源としては、白
色光源、半導体レーザ、発光ダイオード、ガスレーザな
どを用いることが出来る。また、単色光とするために、
光源にはフィルタや分光器を組み合わせることもでき
る。本発明では、平行性に優れたレーザ光を用いるのが
好ましく、コリメータとしては、各種レンズやこれとス
リットまたはアパチャーとの組合わせを用いることが好
ましい。このようにして、光ファイバ（４）の光入射端
面での入射光ビームを実質的に平行な光ビーム（拡がり
角度が６度以内の光ビーム）とすることができる。In FIG. 1, reference numeral (1) denotes a light source section for making light incident on one end face of the optical fiber (4). The light source section (1) has a light source and a light beam collimator (light beam collimating means) for converting light emitted from the light source into a parallel light beam. As a light source, a white light source, a semiconductor laser, a light emitting diode, a gas laser, or the like can be used. In addition, in order to make monochromatic light,
The light source can be combined with a filter or a spectroscope. In the present invention, it is preferable to use laser light having excellent parallelism, and it is preferable to use various lenses or a combination of these with a slit or an aperture as a collimator. In this manner, the incident light beam at the light incident end face of the optical fiber (4) can be converted into a substantially parallel light beam (a light beam having a divergence angle of 6 degrees or less).
【００２０】光源部（１）はリニアレール（３）上に取
り付けられており、リニアレール（３）は精密位置合わ
せのためのＸＹＺΘステージ（２）に組み込まれていて
ＸＹＺΘステージ（２）の基部に対して一方向に相対移
動することができる。The light source section (1) is mounted on a linear rail (3), and the linear rail (3) is incorporated in an XYZ stage (2) for precise positioning, and is a base of the XYZ stage (2). Relative to one direction.
【００２１】光ファイバ（４）の一端部は、その端面の
中心点ＯがＸＹＺΘステージ（２）のΘ回転軸上に位置
するようにして該ＸＹＺΘステージ（２）の基部に取り
付けられている。光源部（１）から発せられる平行光ビ
ームが光ファイバ（４）の光入射端面の中心部に該入射
端面の法線方向（光ファイバの光軸方向）に入射するよ
うに、リニアレール（３）及びＸＹＺΘステージ（２）
により光ファイバ（４）の光入射端部に対する光源部
（１）の位置決めを行う。即ち、光ファイバ端面の中心
点Ｏでの法線と光源部（１）の光軸とが一致するように
位置あわせをする。そうすることにより、光ファイバ
（４）の光入射端面に対する平行光ビームの入射角を精
密に制御することができ、光入射端面の中心部に光を入
射させることができるので、実際の使用環境における光
ファイバの性能に近いデータを得ることができる。One end of the optical fiber (4) is attached to the base of the XYZ stage (2) such that the center point O of the end surface is located on the axis of rotation of the XYZ stage (2). The linear rail (3) is arranged such that the parallel light beam emitted from the light source (1) is incident on the center of the light incident end face of the optical fiber (4) in the direction normal to the incident end face (the optical axis direction of the optical fiber). ) And XYZ stage (2)
Thus, the light source (1) is positioned with respect to the light incident end of the optical fiber (4). That is, the alignment is performed such that the normal line at the center point O of the end face of the optical fiber coincides with the optical axis of the light source section (1). By doing so, the incident angle of the parallel light beam with respect to the light incident end face of the optical fiber (4) can be precisely controlled, and light can be made incident on the central portion of the light incident end face. Can obtain data close to the performance of the optical fiber.
【００２２】この光ファイバ（４）の光入射端面に対す
る平行光ビームの入射角が零の状態を基準として、リニ
アレール（３）をＸＹＺΘステージ（２）の基部に対し
てΘ回転（Θ回転の角度範囲が図示されている）させる
ことで、光源部（１）から発せられた平行光ビームを光
ファイバ（４）の光入射端面の中心Ｏに対して精度よく
角度を振る（即ち入射角を変化させる）ことができる。The linear rail (3) is rotated by Θ rotation (Θ rotation) with respect to the base of the XYZ stage (2) based on the condition that the incident angle of the parallel light beam with respect to the light incidence end face of the optical fiber (4) is zero. By causing the angle range to be illustrated), the parallel light beam emitted from the light source unit (1) is accurately angled with respect to the center O of the light incident end face of the optical fiber (4) (that is, the incident angle is changed). Can be changed).
【００２３】この平行光ビームの許容拡がり角度は光フ
ァイバ（４）の開口角に応じて変化する。即ち、開口角
の１／４以下、好ましくは１／８以下の拡がり角となる
ようにするのが好ましい。The allowable spread angle of the parallel light beam changes according to the opening angle of the optical fiber (4). That is, it is preferable that the divergence angle is 1/4 or less, preferably 1/8 or less of the opening angle.
【００２４】光ファイバ（４）は、開口数の大きいもの
では、２０度〜４５度程度の開口角を持っており、この
場合には光源部（１）から拡がり角度６度以内の光を出
射させて光ファイバ（４）に入射させるようにするのが
好ましい。これにより、光ファイバ（４）内を進行する
光のモード数は十分に少ない数となる。The optical fiber (4) has an aperture angle of about 20 to 45 degrees when the numerical aperture is large, and in this case, emits light within a spread angle of 6 degrees from the light source (1). Preferably, the light is made to enter the optical fiber (4). Thus, the number of modes of light traveling in the optical fiber (4) becomes a sufficiently small number.
【００２５】本発明の限定モード励振による測定は、原
理的にモード数をできるだけ少なくし即ち光ファイバへ
入射する平行光ビームの拡がり角をできるだけ小さく絞
った状態で入射角を変化させた方がより精度のよい測定
ができるので、平行光ビームの拡がり角は小さいほど好
ましく、６度以内よりは３度以内が好ましく、１度以内
が一層好ましい。入射光ビームの拡がり角を１度以内に
絞るためには、例えばレーザ光源とコリメータレンズと
の組合せを用いればよい。In the measurement by the limited mode excitation of the present invention, in principle, it is better to change the incident angle while minimizing the number of modes as much as possible, that is, keeping the spread angle of the parallel light beam incident on the optical fiber as small as possible. The smaller the spread angle of the parallel light beam is, the smaller the spread angle of the parallel light beam is. Therefore, the spread angle is preferably within 3 degrees, more preferably within 1 degree. To narrow the divergence angle of the incident light beam within 1 degree, for example, a combination of a laser light source and a collimator lens may be used.
【００２６】また、光ファイバ（４）へ入射する平行光
ビームのスポット径は光ファイバ（４）のコア全体の直
径より十分小さくするのが好ましく、例えばコア径の１
／２以下とする。こうすることにより、光ファイバ
（４）の光入射端面と平行光ビームとの位置あわせが正
確にでき、また、光ファイバ（４）にメリディオナル光
線に近い光を入射させることができるため、測定精度が
よくなり、実際の使用環境における光ファイバの性能を
反映したデータを得ることができる。スポット径が小さ
い平行光ビームを得るためには、例えばレンズを用いて
光ビームを絞り、その後にコリメータを用いればよい。The spot diameter of the parallel light beam incident on the optical fiber (4) is preferably sufficiently smaller than the diameter of the entire core of the optical fiber (4).
/ 2 or less. By doing so, the alignment between the light incident end face of the optical fiber (4) and the parallel light beam can be accurately performed, and light close to the meridional light beam can be incident on the optical fiber (4), so that the measurement accuracy can be improved. And data reflecting the performance of the optical fiber in the actual use environment can be obtained. In order to obtain a parallel light beam having a small spot diameter, the light beam may be narrowed using a lens, for example, and then a collimator may be used.
【００２７】光ファイバ（４）の光入射端部と反対側の
端部（光出射端部）に対向して、光ファイバ出射光量検
出手段（５）が配置されている。この出射光量検出手段
としては、市販のパワーメータやフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）とそれからの出力を計測できる電流計あるいは電圧
計を組み合わせたものなどを用いることができる。より
高い測定精度が必要な場合は、アバランシュＰＤやホト
マルチプライヤを用いたり、積分球を組み合わせて用い
ることもできる。An optical fiber outgoing light amount detecting means (5) is arranged to face an end (light emitting end) of the optical fiber (4) opposite to the light incident end. As this emitted light amount detecting means, a commercially available power meter or photodiode (P
A combination of D) and an ammeter or a voltmeter capable of measuring the output from it can be used. If higher measurement accuracy is required, an avalanche PD or a photomultiplier may be used, or an integrating sphere may be used in combination.
【００２８】以上のような装置において、限定モード励
振伝送損失測定法は次のようにして実施される。In the above-described apparatus, the limited mode excitation transmission loss measuring method is performed as follows.
【００２９】図１に示すごとく、光ファイバ（４）の光
入射端面の中心点Ｏを中心に光源部（１）から発せられ
る光の入射角Θを変化させる。平行光ビームの拡がり角
を上記のように小さく設定する（即ち、平行性のよい光
を光ファイバに入射させる）ことで、光ファイバ（４）
を伝搬可能なモード全体の数に比べてかなり少ない数の
モードで光を光ファイバ（４）内に入射させ、光出射端
面からの出射光量を測定することができる。平行光ビー
ムの平行性が悪すぎると、入射角の角度分布が大きくな
り、入射角の違いによる光ファイバ（４）の伝送損失の
違いを正確に測定することができず、測定結果が不正確
となるおそれがある。As shown in FIG. 1, the incident angle の of the light emitted from the light source (1) is changed about the center point O of the light incident end face of the optical fiber (4). By setting the divergence angle of the parallel light beam to a small value as described above (that is, causing light with good parallelism to enter the optical fiber), the optical fiber (4)
Light can enter the optical fiber (4) in a considerably smaller number of modes than the total number of modes in which light can propagate, and the amount of light emitted from the light emitting end face can be measured. If the parallelism of the parallel light beam is too poor, the angle distribution of the incident angle becomes large, and the difference in the transmission loss of the optical fiber (4) due to the difference in the incident angle cannot be measured accurately. There is a possibility that.
【００３０】限定モード励振伝送損失測定は、異なる２
つのファイバ長における出射光量を光入射角Θの関数と
して測定し、通常のカットバック法と同様の計算式に従
って伝送損失を求めるものである（伝送損失はΘの関数
として求められる）。即ち、ある長さの被測定光ファイ
バを用い入射角Θで光入射させた時の検出器（５）によ
り検出される光量をＩ（Θ）とし、この被測定光ファイ
バの光出射側の部分を長さＬだけ切断除去し、残留して
いる短い光ファイバ部分をレファレンスとして用いて同
様に入射角Θで光入射させた時の検出器（５）により検
出される光量をI0（Θ）とすると、伝送損失α（Θ）は
次式 α（Θ）＝（１０／Ｌ）log ｛I0（Θ）／Ｉ（Θ）｝・・・・・（１） で表される。The limited mode excitation transmission loss measurement has two different
The amount of emitted light at one fiber length is measured as a function of the light incident angle Θ, and the transmission loss is obtained according to the same calculation formula as in the ordinary cutback method (the transmission loss is obtained as a function of Θ). That is, the amount of light detected by the detector (5) when light is incident at an angle of incidence 用 い using an optical fiber to be measured with a certain length is defined as I (Θ), and the portion of the optical fiber to be measured on the light emission side Is cut off by the length L, and the light amount detected by the detector (5) when the light is similarly incident at an incident angle Θ using the remaining short optical fiber portion as a reference is I 0 (Θ). Then, the transmission loss α (Θ) is represented by the following equation α (Θ) = (10 / L) log {I 0 (Θ) / I (Θ)} (1)
【００３１】次に、この測定で得られるデータとその解
釈について、簡単のために２層コア光ファイバを例にと
り詳しく述べる。Next, data obtained by this measurement and its interpretation will be described in detail by taking a two-layer core optical fiber as an example for simplicity.
【００３２】図２及び図３は、２層コア光ファイバ内を
通るメリディオナル光線の軌跡を表したものである。最
内層（１３）及び中間層（１４）により２層コアが構成
されており、最外層（１５）はクラッドである。このフ
ァイバの１層目コア（１３）の屈折率をｎ1 とし、２層
目コア（１４）の屈折率をｎ2 とし、クラッド（１５）
の屈折率をｎ3 とすると、これらの屈折率の関係は ｎ1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ・・・・・（２） のようになる。FIGS. 2 and 3 show the trajectories of meridional rays passing through the two-layer core optical fiber. The innermost layer (13) and the intermediate layer (14) constitute a two-layer core, and the outermost layer (15) is a clad. The refractive index of the first layer core (13) of the fiber and n 1, the refractive index of the second layer core (14) and n 2, cladding (15)
Is the refractive index of n 3 , the relationship between these refractive indices is as follows: n 1 > n 2 > n 3 (2)
【００３３】このとき、光ファイバへの入射角Θが０
（零）からΘ1C｛Θ1Cは光ファイバ入射後に１層目コア
と２層目コアとの界面での臨界角をもってこの界面に入
射する光ファイバ入射前の光線と光ファイバ光軸とがな
す角度であり、Θ1C＝arcsin（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2 と定義
される｝までの光線は、１層目コア（１３）と２層目コ
ア（１４）との界面で全反射して伝わり、即ち１層目コ
ア（１３）のみを伝搬する。この状態が図２に示されて
いる。At this time, the angle of incidence Θ on the optical fiber is 0
From (zero) to Θ 1C ｛Θ 1C is the critical angle at the interface between the first layer core and the second layer core after the optical fiber enters, and the light beam that enters this interface before entering the optical fiber forms the optical axis of the optical fiber. is the angle, light up Θ 1C = arcsin (n 1 2 -n 2 2) 1/2 is defined as}, the total at the interface between the first layer core (13) and second layer core (14) The light is reflected and transmitted, that is, propagates only through the first layer core (13). This state is shown in FIG.
【００３４】また、光ファイバへの入射角ΘがΘ1Cから
Θ2C｛Θ2Cは光ファイバ入射後に２層目コアとクラッド
との界面での臨界角をもってこの界面に入射する光ファ
イバ入射前の光線と光ファイバ光軸とがなす角度であ
り、Θ2C＝arcsin（ｎ1 2−ｎ3 2）1/2 と定義される｝ま
での光線は、１層目コア（１３）から２層目コア（１
４）に移り、２層目コア（１４）とクラッド（１５）と
の界面で全反射して伝わる。この状態が図３に示されて
いる。Further, the incidence angle theta is theta 1C to the optical fiber theta 2C {theta 2C are prior optical fiber incident to incidence with a critical angle at the interface between the second layer core and the clad after the optical fiber entering the interface It is the angle between ray and the optical fiber optical axis, Θ 2C = arcsin (n 1 2 -n 3 2) 1/2 a ray until} is defined, the second layer from the first layer core (13) Core (1
4), the light is transmitted by total reflection at the interface between the second-layer core (14) and the clad (15). This state is shown in FIG.
【００３５】図４は、本発明による２層コア光ファイバ
の限定モード励振伝送損失の測定で得られるデータの模
式図である。横軸は平行光ビームの入射角Θを示してお
り、縦軸は伝送損失を表している。入射角Θの刻み幅
は、測定対象となる光ファイバの構造に応じて決定され
るが、できるだけ小さい方が正確なデータを得られるた
め好ましく、０．０１〜５度であることが好ましく、開
口角が小さい光ファイバの測定を行う場合は０．０１〜
２度であることが更に好ましい。具体的には例えば０．
１度とすることができる。このデ−タでは、入射角０度
からΘ1C付近までは、ほぼ一定の伝送損失を示し、入射
角Θ1CからΘ2Cまでの伝送損失はそれより高い値となっ
ている。これは、２層目コア（１４）の材料の伝送損失
が１層目コア（１３）のそれより大きいことを示唆して
いる。尚、入射角Θ1C及びΘ2C付近の損失がなだらかに
変化しているのは、測定時の光ファイバの曲がりや光フ
ァイバ内の構造不整の影響のためである。FIG. 4 is a schematic diagram of data obtained by measuring the transmission loss in the limited mode excitation of the two-layer core optical fiber according to the present invention. The horizontal axis represents the incident angle の of the parallel light beam, and the vertical axis represents the transmission loss. The step size of the incident angle Θ is determined according to the structure of the optical fiber to be measured. It is preferable that the step size is as small as possible because accurate data can be obtained, and it is preferably 0.01 to 5 degrees. When measuring an optical fiber with a small angle, 0.01 to
More preferably, it is twice. Specifically, for example, 0.
It can be once. The de - The data, from an incident angle of 0 degrees theta to around 1C, almost constant transmission loss, transmission loss from the incident angle theta 1C to theta 2C has a higher value. This suggests that the transmission loss of the material of the second layer core (14) is larger than that of the first layer core (13). Incidentally, the loss in the vicinity of the incident angle theta 1C and theta 2C is changing gradually is for bending or structural asymmetry in an optical fiber effect during measurement of the optical fiber.
【００３６】測定は前述のようにカットバック法を用い
て行うことができ、上記（１）式を用いて限定モード励
振伝送損失値を求め得るが、入射モードの広がりは被測
定光ファイバの伝送損失に依存するため、そのカットバ
ック長は被測定光ファイバ自身の透明度と構造不整等に
関わる伝送損失を考慮して決定される。即ち、（１）式
中のＩ0 （Θ）を測定するためのレファレンスのファイ
バ長は、入射モードが広がり過ぎない程度の長さを選ぶ
のが好ましく、通常１ｍ以下が好ましい。また、Ｉ
（Θ）を測定するための被測定光ファイバ長も入射モー
ドを５０％以上保っている長さを選ぶのが好ましい。伝
送損失値が１００［ｄＢ／ｋｍ］以上２０００［ｄＢ／
ｋｍ］以下の光ファイバでは３ｍから５０ｍ程度が好ま
しく、伝送損失が１０［ｄＢ／ｋｍ］から１００［ｄＢ
／ｋｍ］の光ファイバの場合は５０ｍから５００ｍ程度
が好ましい。The measurement can be performed by using the cutback method as described above, and the transmission loss value of the limited mode excitation can be obtained by using the above equation (1). Since the length depends on the loss, the cutback length is determined in consideration of the transparency of the measured optical fiber itself and the transmission loss related to structural irregularities and the like. That is, it is preferable to select a fiber length of the reference for measuring I 0 (Θ) in the expression (1) so that the incident mode is not excessively widened, and usually 1 m or less. Also, I
The length of the optical fiber to be measured for measuring (測定) is preferably selected so as to maintain the incident mode at 50% or more. The transmission loss value is 100 [dB / km] or more and 2000 [dB / km].
km] or less, the length is preferably about 3 m to 50 m, and the transmission loss is 10 [dB / km] to 100 [dB].
/ Km] is preferably about 50 m to 500 m.
【００３７】以上、２層コア光ファイバの限定モード励
振伝送損失測定を行う場合について説明したが、本発明
の方法を、芯鞘構造を有し、その界面において屈折率が
急激に変化するＳＩ型光ファイバ、中心から外周部に向
かって屈折率が連続的に減少する屈折率分布型光ファイ
バ（ＧＩ型光ファイバ）などの光ファイバに適用するこ
とも可能である。The case where the transmission loss in limited mode excitation of the two-layer core optical fiber is measured has been described above. However, the method of the present invention is applied to an SI type having a core-in-sheath structure and a refractive index at its interface where the refractive index changes rapidly. The present invention can also be applied to an optical fiber, such as an optical fiber such as a gradient index optical fiber (GI optical fiber) whose refractive index decreases continuously from the center toward the outer periphery.
【００３８】ＳＩ型光ファイバの伝送損失を本発明の方
法により測定すると、光ビームが芯鞘界面で反射する際
にその一部が鞘材中にしみ出しながら伝搬するため光フ
ァイバの伝送性能に影響を与える鞘材の伝送損失や、芯
鞘界面での乱反射の原因となる芯鞘界面の構造不正など
の、鞘に起因する伝送損失が大きい場合には、図８に示
すように芯鞘界面での反射回数が多い高次モードの光ビ
ームほど伝送損失が大きくなっていく。一方、鞘に起因
する伝送損失が小さい場合は、高次モードの光ビームと
低次モードの光ビームとの伝送損失の差は、図８の場合
のように大きくはないが、この場合、鞘の外周に鞘より
も屈折率が低い層を被覆してから測定を行うことによ
り、図９に示すように、鞘に起因する伝送損失を知るこ
とができる。この様に、本発明の方法をＳＩ型光ファイ
バに適用することにより、光ファイバの鞘に起因する伝
送損失の程度を知ることができる。When the transmission loss of the SI optical fiber is measured by the method of the present invention, when the light beam is reflected at the core-sheath interface, a part of the light beam propagates while oozing into the sheath material. If the transmission loss due to the sheath is large, such as the transmission loss of the sheath material that affects it, or the irregularity of the core-sheath interface that causes irregular reflection at the core-sheath interface, as shown in FIG. The transmission loss increases as the higher-order mode light beam reflects more times. On the other hand, when the transmission loss due to the sheath is small, the difference in transmission loss between the higher-order mode light beam and the lower-order mode light beam is not as large as in FIG. By measuring after coating the outer periphery with a layer having a lower refractive index than the sheath, the transmission loss caused by the sheath can be known as shown in FIG. As described above, by applying the method of the present invention to the SI type optical fiber, it is possible to know the degree of transmission loss caused by the sheath of the optical fiber.
【００３９】また、ＧＩ型光ファイバに前述した本発明
の方法を適用することにより、ＧＩ型光ファイバの光ビ
ーム伝搬経路の違いによる光ファイバの伝送損失の違い
を知ることができ、ＧＩ型光ファイバの組成等の半径方
向位置に関する分布を検討する際に有用である。本発明
の方法をＧＩ型光ファイバに適用する際には、光ファイ
バ端面に入射される平行光ビームのスポット径をコア径
の１／５以下とすることが、測定精度の向上の観点から
好ましい。Further, by applying the above-described method of the present invention to a GI optical fiber, it is possible to know the difference in the optical fiber transmission loss due to the difference in the optical beam propagation path of the GI optical fiber. This is useful when examining the distribution regarding the radial position such as the composition of the fiber. When the method of the present invention is applied to a GI optical fiber, it is preferable that the spot diameter of the parallel light beam incident on the end face of the optical fiber be 1/5 or less of the core diameter from the viewpoint of improving the measurement accuracy. .
【００４０】なお、ＧＩ型光ファイバにおいては、光フ
ァイバ端面の平行光ビームの入射位置を変化させること
により、光ファイバへの平行光ビームの入射角を変化さ
せた場合と同様に光ファイバ内を伝搬する光の経路を変
化させることができるため、平行光ビームの入射角を変
化させて伝送損失を測定する代わりに、光ファイバ端面
の平行光ビームの入射位置を変化させ、本発明の方法を
実施することも可能である。図１０に入射角を変化させ
て光ファイバに平行光ビームを入射させた場合の平行光
ビームの伝搬経路を示し、図１１に入射位置を変化させ
て光ファイバに平行光ビームを入射させた場合の平行光
ビームの伝搬経路を示す。図１０の場合も図１１の場合
も、平行光ビームＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ光ファイバにお
いて同等な経路を伝搬していることがわかる。In the GI type optical fiber, by changing the incident position of the parallel light beam on the end face of the optical fiber, the inside of the optical fiber is changed in the same manner as when the incident angle of the parallel light beam on the optical fiber is changed. Since the path of the propagating light can be changed, instead of measuring the transmission loss by changing the incident angle of the parallel light beam, the incident position of the parallel light beam on the end face of the optical fiber is changed, and the method of the present invention is performed. It is also possible to carry out. FIG. 10 shows the propagation path of the parallel light beam when the incident angle is changed and the parallel light beam is incident on the optical fiber, and FIG. 11 shows the case where the parallel light beam is incident on the optical fiber while the incident position is changed. 1 shows a propagation path of a parallel light beam. 10 and FIG. 11, it can be seen that the parallel light beams A, B, and C respectively propagate the same path in the optical fiber.
【００４１】[0041]
【実施例】以下、本発明による限定モード励振伝送損失
測定の具体的実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a specific embodiment of the limited mode excitation transmission loss measurement according to the present invention will be described.
【００４２】＜限定モード励振伝送損失測定装置の構成
＞図５は、本実施例で使用した限定モード励振伝送損失
測定装置の構成図である。この装置は、基本的には上記
図１に示される装置に属するものであり、次のような構
成を有する。<Configuration of Limited Mode Excitation Transmission Loss Measurement Apparatus> FIG. 5 is a configuration diagram of the limited mode excitation transmission loss measurement apparatus used in this embodiment. This device basically belongs to the device shown in FIG. 1 and has the following configuration.
【００４３】光源部として、Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）
と２つのレンズ（１１），（１２）からなるコリメータ
とを用いている。Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）から出射し
た光は、レンズ（１１）により絞られ、レンズ（１２）
により再び平行光とされる。Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）
は、波長が５４３ｎｍ又は６３３ｎｍで、ビーム拡がり
角が１ｍｒａｄである。レーザ（１０）から発せられた
光ビームが、開口数０．４のレンズ（１１）により絞ら
れ、開口数０．１のレンズ（１２）によって平行光ビー
ムとされ、レンズ（１２）から２５ｃｍ離れた位置でス
ポット径１５０μｍの平行光ビーム（ビーム拡がり角
０．５度以下）になるように、レンズ（１１），（１
２）の位置は調整される。ここでスポット径とは、ガウ
ス分布をなすレーザ光のパワーが（１／ｅ）2 となる幅
で定義される値である。但し、ｅは自然対数の底であ
る。He-Ne laser (10) as a light source unit
And a collimator composed of two lenses (11) and (12). The light emitted from the He-Ne laser (10) is converged by a lens (11), and the lens (12)
Is converted into parallel light again. He-Ne laser (10)
Has a wavelength of 543 nm or 633 nm and a beam divergence angle of 1 mrad. A light beam emitted from a laser (10) is converged by a lens (11) having a numerical aperture of 0.4, converted into a parallel light beam by a lens (12) having a numerical aperture of 0.1, and separated from the lens (12) by 25 cm. Lens (11), (1) so that a parallel light beam with a spot diameter of 150 μm (a beam divergence angle of 0.5 degrees or less)
The position of 2) is adjusted. Here, the spot diameter is a value defined by a width at which the power of the laser light having a Gaussian distribution becomes (1 / e) 2 . Here, e is the base of the natural logarithm.
【００４４】光ファイバ（４）の端面は、ファイバ軸に
対して垂直な切断端面であり、鏡面研磨される。レンズ
（１２）からの平行光ビームは、その中心が光ファイバ
（４）の光入射端面に、その中心からの位置ずれが２０
μｍ以内の精度で入射される。光入射端面の中心点Ｏを
含みファイバ端面に垂直な法線方向を０度として、その
法線を含む面内で法線となす角Θをもって光ファイバ
（４）内へ平行光ビームを入射することができる。これ
らの位置合わせは、上記のように、レーザ（１０）並び
にレンズ光学系（１１，１２）をリニアレール（３）上
に配列し、それを精密位置合わせのできるＸＹＺΘステ
ージ（２）上にマウントして行うことができる。このス
テージの位置合わせ精度は、直線方向に１μｍ以内、回
転方向に０．００２度以内とすることが可能である。光
ファイバ（４）は直線状にセットされる。The end face of the optical fiber (4) is a cut end face perpendicular to the fiber axis and is mirror-polished. The center of the parallel light beam from the lens (12) is on the light incident end face of the optical fiber (4), and the displacement from the center is 20%.
It is incident with an accuracy within μm. A normal direction perpendicular to the fiber end face including the center point O of the light incident end face is set to 0 degree, and a parallel light beam is incident into the optical fiber (4) at an angle Θ with the normal in a plane including the normal line. be able to. As described above, the laser (10) and the lens optics (11, 12) are arranged on the linear rail (3), and are mounted on the XYZ stage (2) capable of precise alignment. You can do it. The positioning accuracy of this stage can be within 1 μm in the linear direction and within 0.002 degrees in the rotational direction. The optical fiber (4) is set linearly.
【００４５】光ファイバ（４）の光出射端面からの出射
光は、直径１５ｃｍの積分球（６）に導かれ、光ファイ
バ（４）からの直接光が入らない位置に配置されたシリ
コンフォトダイオード（７）とそれに接続された電流計
（８）とによって光量の測定が行われる。これら積分球
（６）、フォトダイオード（７）及び電流計（８）によ
り光ファイバ出射光量検出手段が構成されている。電流
計（８）から出力される光量値信号は記憶機能を有する
演算手段としてのパソコン（９）に入力され、ＸＹＺΘ
ステージ（２）のΘ回転角の信号もパソコン（９）に入
力される。The light emitted from the light emitting end face of the optical fiber (4) is guided to an integrating sphere (6) having a diameter of 15 cm, and is arranged at a position where direct light from the optical fiber (4) does not enter. The light amount is measured by (7) and the ammeter (8) connected thereto. The integrating sphere (6), the photodiode (7) and the ammeter (8) constitute an optical fiber output light amount detecting means. The light amount value signal output from the ammeter (8) is input to a personal computer (9) as a calculating means having a storage function, and the XYZ signal is output.
The signal of the Θ rotation angle of the stage (2) is also input to the personal computer (9).
【００４６】尚、パソコン（９）により、ＸＹＺΘステ
ージ（２）のＸＹＺ移動及びΘ回転の駆動を制御するこ
とができる。これにより、入射角Θを所望の刻み幅ごと
に間欠的に変化させ、その時の入射角Θと得られた光量
値とを対応させてデータ記憶することができる。そし
て、レファレンスについても同様に測定を行ってデータ
記憶した上で（あるいはレファレンス測定で各入射角Θ
での光量値が得られる度に）、上記（１）式を用いて、
各入射角Θごとに伝送損失値を算出する。The drive of XYZ movement and Θ rotation of the XYZ stage (2) can be controlled by the personal computer (9). As a result, the incident angle Θ can be intermittently changed for each desired step width, and data can be stored in such a manner that the incident angle Θ at that time corresponds to the obtained light amount value. Then, the reference is measured in the same manner and the data is stored (or each incident angle Θ in the reference measurement).
Each time the light amount value is obtained), using the above equation (1),
A transmission loss value is calculated for each incident angle Θ.
【００４７】＜２層コア光ファイバの限定モード励振伝
送損失測定データ例＞多層コア光ファイバのコア層は、
中心部の層を１層目とし、更に外側の層に向かって順に
２層目、３層目・・・・・と呼ぶことにする。クラッド
は多層コアの更に外側の層として形成されている。<Example of Limited Mode Excitation Transmission Loss Measurement Data of Two-Layer Core Optical Fiber>
The central layer is referred to as a first layer, and further toward the outer layer, the second layer, the third layer, and so on. The cladding is formed as a further outer layer of the multilayer core.
【００４８】直径が７５０μｍであって、１層目に面積
占有率５４．３％となる直径４６５μｍのポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）層を用い、２層目に層厚８３
μｍの２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタク
リレート（４ＦＭ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）
との２元共重合体であり４ＦＭの重量分率が２０ｗｔ％
である共重合体の層を用い、クラッドにフッ素化メタク
リレート共重合体の層を用いた光ファイバを作製した。
各層の屈折率は、１層目が１．４９１、２層目が１．４
７７、クラッドが１．４６１であった。A polymethyl methacrylate (PMMA) layer having a diameter of 750 μm and a diameter of 465 μm having an area occupancy of 54.3% is used as a first layer, and a layer thickness 83 is used as a second layer.
μm 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate (4FM) and methyl methacrylate (MMA)
And a 4FM weight fraction of 20 wt%
An optical fiber using a layer of a fluorinated methacrylate copolymer as a cladding was produced using the above-described copolymer layer.
The refractive index of each layer was 1.491 for the first layer and 1.4 for the second layer.
77, and the cladding was 1.461.
【００４９】この光ファイバの平行光ビームの入射角を
１度づつ変化させて測定した限定モード励振伝送損失を
図６に示す。限定モード励振伝送損失は、ファイバ長５
ｍと１ｍ（レファレンス）での光量を測定し、式（１）
より求めた。この光ファイバの開口角は、１７．３度で
あった。波長６３３ｎｍの限定モード励振伝送損失は、
入射角Θが３度以下の低次モード域では３００［ｄＢ／
ｋｍ］であり、入射角Θが１３度付近の高次モード域で
は３５４［ｄＢ／ｋｍ］であった。FIG. 6 shows the limited mode excitation transmission loss measured by changing the incident angle of the parallel light beam of the optical fiber by one degree at a time. The transmission loss in the limited mode excitation is 5
The light quantity at m and 1 m (reference) is measured, and equation (1)
I asked more. The aperture angle of this optical fiber was 17.3 degrees. The limited mode excitation transmission loss at a wavelength of 633 nm is
In the low-order mode region where the incident angle Θ is 3 degrees or less, 300 [dB /
km], and 354 [dB / km] in the high-order mode region where the incident angle Θ is around 13 degrees.
【００５０】＜３層コア光ファイバの限定モード励振伝
送損失測定データ例＞直径が７５０μｍであって、１層
目に直径３９０μｍのベンジルメタクリレート（ＢｚＭ
Ａ）とＭＭＡとの共重合体でＢｚＭＡの重量分率が１２
ｗｔ％である２元共重合体の層を用い、２層目に層厚８
１μｍのＰＭＭＡの層を用い、３層目に層厚６２μｍの
４ＦＭとＭＭＡとの共重合体で４ＦＭの重量分率が１３
ｗｔ％である２元共重合体の層を用い、クラッドがフッ
素化メタクリレート共重合体の層である光ファイバを作
製した。各層の屈折率は、１層目が１．５００、２層目
が１．４９１、３層目が１．４８２、クラッドが１．４
７３であった。<Example of Measurement Data of Transmission Loss in Limited Mode Excitation for Three-Layer Core Optical Fiber> Benzyl methacrylate (BzM) having a diameter of 750 μm and a diameter of 390 μm in the first layer
A) The copolymer of MMA and MMA has a weight fraction of BzMA of 12
wt% of a binary copolymer layer, and a second layer having a layer thickness of 8
A 1 μm layer of PMMA was used, and the third layer was a copolymer of 4FM and MMA having a layer thickness of 62 μm, and the weight fraction of 4FM was 13%.
An optical fiber in which the cladding was a layer of a fluorinated methacrylate copolymer was prepared using a layer of a binary copolymer in wt%. The refractive index of each layer is 1.500 for the first layer, 1.491 for the second layer, 1.482 for the third layer, and 1.4 for the cladding.
73.
【００５１】この光ファイバの平行光ビームの入射角を
１度づつ変化させて測定した限定モード励振伝送損失を
図７に示す。限定モード励振伝送損失は、ファイバ長５
ｍと１ｍ（レファレンス）での光量を測定し、式（１）
より求めた。このファイバの開口角は、１６．５度であ
った。波長６３３ｎｍの限定モード励振伝送損失は、入
射角Θが３度以下の低次モード域では３４０［ｄＢ／ｋ
ｍ］であり、入射角Θが１２度付近の高次モード域では
４４０［ｄＢ／ｋｍ］であった。FIG. 7 shows the limited mode excitation transmission loss measured by changing the incident angle of the parallel light beam of the optical fiber by one degree at a time. The transmission loss in the limited mode excitation is 5
The light quantity at m and 1 m (reference) is measured, and equation (1)
I asked more. The aperture angle of this fiber was 16.5 degrees. The limited mode excitation transmission loss at a wavelength of 633 nm is 340 [dB / k] in a low-order mode region where the incident angle Θ is 3 degrees or less.
m], and 440 [dB / km] in the high-order mode region where the incident angle Θ is around 12 degrees.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、芯・鞘
構造を有する光ファイバの伝送損失を詳細に測定する方
法及び装置が提供され、これによれば多層コアを持つ光
ファイバのコア各層の伝送損失への影響の評価が可能に
なる。As described above, according to the present invention, there is provided a method and apparatus for measuring the transmission loss of an optical fiber having a core / sheath structure in detail. It is possible to evaluate the effect of each core layer on transmission loss.
【００５３】また、本発明の限定モード励振伝送損失測
定をＳＩ型光ファイバに適用することにより、芯・鞘界
面不整あるいは鞘材自身の伝送損失の善し悪しを評価す
ることも可能である。By applying the limited mode excitation transmission loss measurement of the present invention to an SI type optical fiber, it is possible to evaluate the irregularity of the core-sheath interface or the quality of the transmission loss of the sheath material itself.
【００５４】更には、本発明の限定モード励振伝送損失
測定をＧＩ型光ファイバに適用することによって、ＧＩ
型光ファイバの各モード間での伝送損失の差も測定する
ことができる。Furthermore, by applying the limited mode excitation transmission loss measurement of the present invention to a GI type optical fiber,
It is also possible to measure the difference in transmission loss between each mode of the optical fiber.
【図１】本発明の限定モード励振伝送損失測定法の実施
される本発明の限定モード励振伝送損失測定装置の一実
施形態を示す模式的構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a limited mode excitation transmission loss measuring apparatus of the present invention in which a limited mode excitation transmission loss measuring method of the present invention is implemented.
【図２】２層コア光ファイバ内を通る光線の軌跡を表す
模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a trajectory of a light ray passing through a two-layer core optical fiber.
【図３】２層コア光ファイバ内を通る光線の軌跡を表す
模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a trajectory of a light beam passing through a two-layer core optical fiber.
【図４】２層コア光ファイバの限定モード励振伝送損失
の測定で得られるデータの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of data obtained by measuring a limited mode excitation transmission loss of a two-layer core optical fiber.
【図５】実施例で使用した限定モード励振伝送損失測定
装置の模式的構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a limited mode excitation transmission loss measuring device used in the embodiment.
【図６】実施例で得られた光ファイバの限定モード損失
の図である。FIG. 6 is a diagram of the limited mode loss of the optical fiber obtained in the example.
【図７】実施例で得られた光ファイバの限定モード損失
の図である。FIG. 7 is a diagram of limited mode loss of an optical fiber obtained in an example.
【図８】光ファイバの限定モード損失の図である。FIG. 8 is a diagram of limited mode loss of an optical fiber.
【図９】光ファイバの限定モード損失の図である。FIG. 9 is a diagram of the limited mode loss of an optical fiber.
【図１０】ＧＩ型光ファイバ内における平行光ビームの
伝搬経路を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a propagation path of a parallel light beam in a GI optical fiber.
【図１１】ＧＩ型光ファイバ内における平行光ビームの
伝搬経路を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a propagation path of a parallel light beam in a GI optical fiber.
１ 光源部 ２ ＸＹＺΘステージ ３ リニアレール ４ 光ファイバ ５ 光検出器 ６ 積分球 ７ シリコンフォトダイオード ８ 電流計 ９ パソコン １０ Ｈｅ−Ｎｅレーザ １１ レンズ １２ レンズ １３ １層目コア １４ ２層目コア １５ クラッド １６ １層目コアと２層目コアとの界面で全反射して
伝搬する光線 １７ １層目コアから２層目コアに入り、２層目コア
とクラッドとの界面で全反射して伝搬する光線Reference Signs List 1 light source unit 2 XYZ stage 3 linear rail 4 optical fiber 5 photodetector 6 integrating sphere 7 silicon photodiode 8 ammeter 9 personal computer 10 He-Ne laser 11 lens 12 lens 13 first layer core 14 second layer core 15 clad 16 Light ray that is totally reflected and propagated at the interface between the first layer core and the second layer core 17 Light ray that enters the second layer core from the first layer core and is totally reflected and propagated at the interface between the second layer core and the clad
Claims (10)
光ビームを入射させ、前記光ファイバの他方の端面から
出射する光の光量を検出する光ファイバの伝送損失測定
法であって、前記一方の端面への前記平行光ビームの入
射角を変化させ、各入射角ごとに前記出射光量を検出
し、その検出値に基づき光ファイバの伝送損失値を算出
することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定法。1. A method for measuring a transmission loss of an optical fiber, comprising: applying a parallel light beam to a center portion of one end face of an optical fiber, and detecting an amount of light emitted from the other end face of the optical fiber; Changing the incident angle of the parallel light beam to one end face, detecting the emitted light amount for each incident angle, and calculating a transmission loss value of the optical fiber based on the detected value; Transmission loss measurement method.
失値の算出は、カットバック法を用いて異なる２つの長
さの光ファイバについて得た前記入射角ごとの出射光量
の検出値に基づきなされることを特徴とする、請求項１
に記載の光ファイバの伝送損失測定法。2. The calculation of the transmission loss value from the detected value of the emitted light amount is based on the detected value of the emitted light amount for each of the incident angles obtained for the optical fibers having two different lengths using a cutback method. 2. The method according to claim 1, wherein
3. The method for measuring transmission loss of an optical fiber according to claim 1.
せて前記伝送損失値の算出を行うことを特徴とする、請
求項１〜２のいずれかに記載の光ファイバの伝送損失測
定法。3. The transmission loss measurement of an optical fiber according to claim 1, wherein the transmission loss value is calculated by changing the incident angle by 0.01 to 5 degrees. Law.
１度以内であることを特徴とする、請求項１〜３のいず
れかに記載の光ファイバの伝送損失測定法。4. The optical fiber transmission loss measuring method according to claim 1, wherein the beam spread angle of the parallel light beam is within 1 degree.
ファイバの一方の端面において該光ファイバのコア径の
１／２以下であることを特徴とする、請求項１〜４のい
ずれかに記載の光ファイバの伝送損失測定法。5. The optical fiber according to claim 1, wherein a spot diameter of the parallel light beam is equal to or smaller than a half of a core diameter of the optical fiber at one end face of the optical fiber. Optical fiber transmission loss measurement method.
的に減少する屈折率分布型光ファイバの一方の端面に平
行光ビームを入射させ、前記光ファイバの他方の端面か
ら出射する光の光量を検出する光ファイバの伝送損失測
定法であって、前記一方の端面への前記平行光ビームの
入射位置を変化させ、各入射位置ごとに前記出射光量を
検出し、その検出値に基づき光ファイバの伝送損失値を
算出することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定
法。6. A parallel light beam is incident on one end face of a refractive index distribution type optical fiber whose refractive index decreases continuously from the center toward the outer peripheral part, and the light emitted from the other end face of the optical fiber is changed. A method for measuring a transmission loss of an optical fiber for detecting an amount of light, wherein an incident position of the parallel light beam on the one end surface is changed, the emitted light amount is detected for each incident position, and light is emitted based on the detected value. A method for measuring the transmission loss of an optical fiber, comprising calculating a transmission loss value of the fiber.
部から発せられる平行光ビームが光ファイバの光入射端
面の中心部に入射するように該光ファイバを配置する光
ファイバ位置決め手段と、前記光ファイバの光出射端面
からの出射光の光量を検知する光量検知手段と、前記光
ファイバの光入射端面への前記平行光ビームの入射角を
変化させる光ビーム入射角変化手段とを有することを特
徴とする、光ファイバの伝送損失測定装置。7. A light source unit for emitting a parallel light beam, an optical fiber positioning means for arranging the optical fiber such that the parallel light beam emitted from the light source unit is incident on a central portion of a light incident end face of the optical fiber, Light quantity detecting means for detecting the light quantity of light emitted from the light emitting end face of the optical fiber, and light beam incident angle changing means for changing the incident angle of the parallel light beam to the light incident end face of the optical fiber. An optical fiber transmission loss measuring device, characterized in that:
る光を平行光ビームに変換するコリメータとを有するこ
とを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの伝送損
失測定装置。8. The optical fiber transmission loss measuring device according to claim 7, wherein the light source unit includes a light source and a collimator that converts light emitted from the light source into a parallel light beam.
バ位置決め手段と前記光ビーム入射角変化手段とが構成
されていることを特徴とする、請求項７〜８のいずれか
に記載の光ファイバの伝送損失測定装置。9. The optical fiber transmission according to claim 7, wherein said optical fiber positioning means and said light beam incident angle changing means are constituted by using an XYZ stage. Loss measuring device.
量値と前記光ビーム入射角変化手段により設定される入
射角値とに基づき前記光ファイバの入射角ごとの伝送損
失値を算出する演算手段を備えていることを特徴とす
る、請求項７〜９のいずれかに記載の光ファイバの伝送
損失測定装置。10. An arithmetic unit for calculating a transmission loss value for each incident angle of the optical fiber based on a light amount value detected by the light amount detecting unit and an incident angle value set by the light beam incident angle changing unit. The optical fiber transmission loss measuring device according to any one of claims 7 to 9, wherein the optical fiber transmission loss measuring device is provided.
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