JP3534550B2 - Ｏｔｄｒ装置 - Google Patents

Ｏｔｄｒ装置

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JP3534550B2 JP24825596A JP24825596A JP3534550B2 JP 3534550 B2 JP3534550 B2 JP 3534550B2 JP 24825596 A JP24825596 A JP 24825596A JP 24825596 A JP24825596 A JP 24825596A JP 3534550 B2 JP3534550 B2 JP 3534550B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定光ファイバ
の後方散乱光を検出し、その強度の時間特性に基づいて
被測定光ファイバの各点の特定波長における特性を測定
するＯＴＤＲ（Optical Time-Domein Reflectometry ）
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＯＴＤＲ装置は、従来から、光ファイバ
の損失測定等に広く用いられている。ＯＴＤＲ装置は、
検査光光源からのパルス検査光を光カプラ等を介して被
測定ファイバの一端に入射させ、被測定ファイバの各点
で生じる後方散乱光を検出し、得られる電気信号データ
を収集することによって、被測定ファイバの各点におけ
る損失特性等を測定するものである。
【０００３】このようなＯＴＤＲ装置の検査光光源とし
ては、一般に、縦モードが多モードの半導体レーザが用
いられている。しかし、縦多モードの半導体レーザは発
振波長幅が２０ｎｍを越えて広いため、特定波長に対す
る光ファイバの特性を測定するのには必ずしも適してい
なかった。
【０００４】これに対して、特定波長における光ファイ
バの特性を測定するのに好適なＯＴＤＲ装置としては、
光ファイバレーザなどの時間的コヒーレンスの高い検査
光光源を用いるものが提案されている。例えば、光ファ
イバレーザを検査光光源とするＯＴＤＲ装置は、特開平
６−１３６８８号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＯＴＤ
Ｒ装置の検査光光源として時間的コヒーレンスの高い光
源を使用した場合、検査光の時間的コヒーレンスの高さ
に起因して Fading Noise のような特有のノイズが発生
しやすく、測定誤差が大きくなりやすいという課題があ
る。なお、「Fading Noise」は、時間的コヒーレンスの
高い検査光を用いた場合に散乱位置の異なる後方散乱光
が干渉するなどして生じるノイズであり、泉田らによる
「コヒーレントＯＴＤＲの Fading Noise 低減」（1991
年電子情報通信学会秋季大会 B-588）に詳しく説明され
ている。
【０００６】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、Fading Noiseを十分に抑えて、精度の高
いＯＴＤＲ試験を行うことのできるＯＴＤＲ装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係るＯＴＤＲ装置は、ＯＴＤＲ試験用の
検査光を出力する検査光光源を備えており、この検査光
光源は、（i）光出射面及びこの光出射面と対向する光
反射面を有する半導体発光素子と、（ii）この半導体発
光素子の光出射面から出射した光が入射する位置に配置
され、屈折率が光軸に沿って周期的に変化している回折
格子であってその反射波長幅が約１ｎｍ以上のものが所
定部位に設けられた光導波路とを有していて、半導体発
光素子の光反射面と回折格子との間でレーザ共振器を構
成している。さらに、回折格子は、その格子周期又は最
小屈折率が前記光導波路の光軸に沿った位置に応じて単
調に変化しているチャープ格子であって、その反射率が
半導体発光素子側の部位から他の一方側の部位に向かっ
て単調に増加するものである。
【０００８】なお、本願明細書において「光導波路」と
は、コアとクラッドとの屈折率差を利用して光を一定領
域に閉じ込めて伝送する回路または線路をいい、これに
は光ファイバや薄膜導波路等が含まれる。また、本願明
細書において「回折格子の反射波長幅」とは、横軸が波
長、縦軸が反射率を示す回折格子の反射特性図におい
て、回折格子の最大反射率の１／１０の点で波長軸に平
行に引いた直線と回折格子の反射スペクトルとの交点間
の波長幅をいう。
【０００９】本発明に係るＯＴＤＲ装置では、半導体発
光素子から出射した光のうち半導体発光素子の光反射面
と光導波路に設けられた回折格子との間で繰り返し反射
された光がレーザ発振され、検査光光源から検査光とし
て出力される。この検査光は、回折格子の反射波長幅に
応じた波長幅を有するが、本発明に係るＯＴＤＲ装置で
は、回折格子の反射波長幅が約１ｎｍ以上となっている
ため、検査光の波長幅も、検査光の時間的コヒーレンス
が十分に低くなる程度に広くなる。なお、本願明細書に
おいて「検査光の波長幅」とは、横軸が波長、縦軸が光
パワーを示す検査光特性図において、検査光の最大パワ
ーから２０ｄＢだけ低いパワーの点で波長軸に平行に引
いた直線と検査光のパワースペクトルとの交点間の波長
幅をいう。このような時間的コヒーレンスの低い検査光
を用いることで、Fading Noiseを抑えたＯＴＤＲ試験を
行うことが可能になる。
【００１０】本発明に係るＯＴＤＲ装置において、上記
の回折格子の反射波長幅が約２０ｎｍ以下であると良
い。なお、「回折格子の反射波長幅」の定義は、上記の
通りである。
【００１１】この場合、従来の縦多モードの半導体レー
ザ光源を検査光光源として用いた場合より検査光の波長
幅が小さくなるので、特定波長における光ファイバの特
性が従来よりも良好に測定されることになる。
【００１２】本発明に係るＯＴＤＲ装置において、上記
の回折格子は、その格子周期又は最小屈折率が光導波路
の光軸に沿った位置に応じて単調に変化しているチャー
プ格子である。
【００１３】このチャープ格子は、光軸に沿った位置に
応じて異なる反射波長を有しており、このような反射波
長の変化の幅、すなわち反射波長の最小値と最大値との
差に応じた反射波長幅を有している。格子周期や最小屈
折率の変化の幅を調節することで所望の反射波長幅を有
するチャープ格子を容易に得ることができ、検査光の波
長幅はこの反射波長幅に応じて決まるので、チャープ格
子を備えた検査光光源を有するＯＴＤＲ装置は、所望の
波長幅の検査光を出力するように製造することが容易で
ある。
【００１４】上記のチャープ格子は、半導体発光素子か
らの光が前記チャープ格子の短反射波長側の部位から長
反射波長側の部位に向かって進行するように配置されて
いると良い。
【００１５】このように配置されていると、チャープ格
子の各部で反射されるべき光が反射の前に外部に放射さ
れてしまうような現象が防止され、全波長域にわたって
ほぼ均一なパワーの検査光が検査光光源から出力される
ようになるので、ＯＴＤＲ試験をより好適に行うことが
できる。
【００１６】また、検査光のパルス幅が比較的長い場合
には、上記のチャープ格子は、その反射率が半導体発光
素子側の部位から他の一方側の部位に向かって単調に増
加するものである。
【００１７】チャープ格子では、光導波路の光軸に沿っ
た位置に応じて反射波長が異なるため、半導体発光素子
の出力波長域に含まれる光は、その波長に応じて反射さ
れる位置が異なることになる。チャープ格子のうち半導
体発光素子から遠い部位（半導体発光素子からの光路長
が大きい部位）で反射される光ほど光パワーは減衰して
いるが、上記のチャープ格子のように半導体発光素子か
ら遠い部位ほど反射率が大きくなっていれば、反射光の
パワーを反射される部位にかかわらずほぼ均一にするこ
とができる。このため、上記のチャープ格子を備えたＯ
ＴＤＲ装置では、全波長域にわたってほぼ均一なパワー
の検査光が検査光光源から出力されるようになり、ＯＴ
ＤＲ試験をより好適に行うことができる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】本発明に係るＯＴＤＲ装置では、検査光光
源から出射された光を入力し、所定の波長範囲の波長の
光を選択的に出力するバンドパスフィルタを更に備える
ことができる。
【００４７】本発明に係るＯＴＤＲ装置の検査光光源で
は、共振鏡の１つを光導波路に形成された回折格子で構
成し、発振レーザ光の波長幅を狭くしている。しかし、
共振器長が長くなる場合には、パルス幅との関係で光が
共振器を往復する回数が少なくなり、低パワーではある
が発振波長の広がりを避けることはできない。ＯＴＤＲ
試験の実施にあたって、信号伝送帯域との漏話を防止す
るため、こうした発振波長の広がりを回折格子の能力以
上に求められる場合がある。
【００４８】こうした場合には、検査光光源であるレー
ザ光源装置と測定対象光ファイバとの間の光路中に、バ
ンドパスフィルタを更に備えることにより、ＯＴＤＲ装
置として必要な波長範囲の外側の光を遮断することによ
り、良好な出力特性を得ることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施形態を詳細に説明する。なお、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。また、図面の寸法比率は説明のものと必ず
しも一致していない。
【００５０】実施形態１ 図１は、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ａの構成を示
す図である。このＯＴＤＲ装置１００ａは、ＯＴＤＲ試
験用の検査レーザ光をパルス発振する検査光光源１ａを
備えている。この検査光光源１ａは、従来からＯＴＤＲ
装置の検査光光源として使用されてきたファブリペロー
型半導体レーザ１０に、光ファイバ３０ａをレンズ２０
を介して光学接続したものである。
【００５１】ファブリペロー型半導体レーザ１０は、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰのヘテロ構造体から構成される半
導体発光素子である。この半導体レーザ１０には駆動回
路１３が接続されており、この駆動回路１３から動作電
流が流されることで半導体レーザ１０は励起され、約１
５３０ｎｍ〜約１５７０ｎｍの波長域にわたる波長幅約
４０ｎｍのパルスレーザ光を出力する。半導体レーザ１
０を構成するヘテロ構造体の両端には光反射面１１と光
出射面１２が設けられている。これらの面はほぼ平行に
対向しており、ファブリペロー型のレーザ共振器を構成
している。光反射面１１は約８０％と高い反射率を有し
ており、光出射面１２は、約０．５％と低い反射率を有
している。ファブリペロー型の多くがそうであるよう
に、半導体レーザ１０は縦モードが多モードのレーザで
あり、各モードに対応した波長において大きな出力を示
すようになっている。
【００５２】レンズ２０は、半導体レーザ１０からの出
射光を収束させて光ファイバ３０ａに入射させ、半導体
レーザ１０から光ファイバ３０ａへの光パワーの結合を
行う。レンズ２０としては、従来から光通信で用いられ
ているような通常の光結合用レンズを用いることができ
る。なお、レンズ２０を半導体レーザ１０と光ファイバ
３０ａとの間に介在させる代わりに、光ファイバ３０ａ
の先端部を溶融や切削あるいは研磨により加工してレン
ズ作用を持たせても良い。
【００５３】光ファイバ３０ａは、コアの所定部位に回
折格子３５が形成されたシングルモード光ファイバであ
り、半導体レーザ１０を出射した光がレンズ２０を介し
て入射するように配置されている。光ファイバ３０ａの
コア及びクラッドは、ともに石英（ＳｉＯ2 ）ガラスか
ら構成されているが、クラッドは実質的に純粋な石英ガ
ラスから構成されているのに対し、コアを構成する石英
ガラスには屈折率上昇材であるＧｅＯ2 が添加されてい
る。この結果、光ファイバ３０ａのコアはクラッドより
約０．３５％高い屈折率を有している。
【００５４】回折格子３５は、半導体レーザ１０の光反
射面１１から回折格子３５の終端部（半導体レーザ１０
から最も遠い部位）に至るまでの光路長（半導体レーザ
１０の出力光に対するもの）が約７０ｍｍとなる位置に
設けられている。この回折格子３５は、その実効屈折率
が光軸に沿った位置に応じて最小屈折率と最大屈折率と
の間で周期的に変化するコア中の一領域である。言い換
えれば、回折格子３５は、光軸に沿って最小屈折率と最
大屈折率の間で繰り返し変化するような実効屈折率分布
を有する領域である。なお、この屈折率変化の周期は、
回折格子３５の周期とか格子ピッチなどと呼ばれる。
【００５５】周知のように、回折格子３５は、ゲルマニ
ウムが添加された石英ガラスに紫外光を照射すると照射
部分の屈折率が紫外光の強度に応じた量だけ上昇する現
象を利用して形成することができる。すなわち、光ファ
イバのクラッドの表面からゲルマニウムが添加されてい
るコアに向けて紫外光の干渉縞を照射すれば、コアの干
渉縞照射領域に干渉縞の光強度分布に応じた実効屈折率
分布が形成される。このようにして形成された実効屈折
率分布を有する領域が、回折格子３５である。この場
合、回折格子３５の最小屈折率は、コアの当初の屈折率
（紫外光照射前の屈折率）にほぼ等しいことになる。
【００５６】回折格子３５は、所定の反射波長（ブラッ
グ波長）λR を中心とした波長域にわたって光を反射す
る。この反射波長λR は、 λR ＝２・ｎ・Λ …（１） ｎ：回折格子３５のコアの実効屈折率 Λ：回折格子３５の周期 のように表される。
【００５７】本実施形態の回折格子３５は、反射波長λ
R が光軸に沿った位置に応じて単調に変化するチャープ
格子である。上記（１）式に示されるように、反射波長
λRは回折格子の最小屈折率と周期の双方に依存して変
化するため、上記のチャープ格子にも、（i）最小屈折
率が光軸に沿った位置に応じて単調に変化するものと、
（ii）格子周期が光軸に沿った位置に応じて単調に変化
するものとがある。本実施形態の回折格子３５は、後者
（ii）のタイプであり、光ファイバ３０ａの光軸に沿っ
て半導体レーザ１０から遠い位置ほど格子周期が大きく
なっている。回折格子３５の最小屈折率は光軸に沿って
ほとんど均一であり、回折格子３５の反射波長は、格子
周期の変化に対応して半導体レーザ１０から遠い位置ほ
ど大きくなっている。
【００５８】図２は、本実施形態の回折格子３５の反射
特性を示す図である。この図の縦軸は反射率を示し、横
軸は波長を示している。この図に示されるピークが回折
格子３５の反射スペクトルである。この図は、回折格子
３５により反射された光のパワースペクトルを求め、縦
軸を入射光量に対する反射光量の割合、すなわち反射率
に変換することにより得られる。図２に示されるよう
に、回折格子３５の最大反射率は反射波長の１５５０ｎ
ｍに対する約４０％であり、また、回折格子３５は、約
２ｎｍの反射波長幅を有している。ここで、「回折格子
３５の反射波長幅」とは、図２に示されるように、回折
格子３５の最大反射率の１／１０の点で波長軸に平行に
引いた直線と回折格子３５の反射スペクトルとの交点間
の波長幅をいう。
【００５９】図１に示されるように、検査光光源１ａに
は、光カプラ４０が接続されている。この光カプラ４０
は、４端子の光方向性結合器の一種であり、第１〜第３
の端子４１〜４３及び無反射終端４４を備えている。第
１端子４１は検査光光源１ａの光ファイバ３０ａに接続
されており、検査光光源１ａからの検査光が光カプラ４
０に入射されるようになっている。一方、第２端子４２
には、被測定光ファイバ６０が接続されている。これに
より、検査光光源１からの検査光は、光カプラ４０に入
射すると２分岐され、一方の分岐光が被測定光ファイバ
６０に入射するようになる。
【００６０】光カプラ４０の第３端子４３には、光ファ
イバ３１を介して測定部５０が接続されている。これに
より、被測定光ファイバ６０に入射した検査光のうち光
ファイバ各点でのレーリ散乱により生じた後方散乱光
は、光カプラ４０に入射して２分岐され、一方の分岐光
が測定部５０に入射するようになる。
【００６１】なお、本実施形態のＯＴＤＲ装置では、従
来のＯＴＤＲ装置と同様、光カプラ４０の代わりに、光
サーキュレータ等の光方向性結合器を用いることも可能
である。
【００６２】測定部５０は、被測定光ファイバ６０の後
方散乱光を検出して、被測定光ファイバ６０の特性を測
定するものである。この測定部５０は、通常のＯＴＤＲ
装置に用いられるものと同様のもので、被測定光ファイ
バ６０の後方散乱光を検出して電気信号に変換する光検
出器、光検出器の出力電気信号を増幅する増幅回路、増
幅回路の出力信号をＡ／Ｄ変換し、さらに積算平均化処
理や対数変換等を施す信号処理部、信号処理部に接続さ
れた表示装置等を備えている。なお、信号処理部による
Ａ／Ｄ変換や積算平均化は、駆動回路１３を介して半導
体レーザ１０の発光タイミングを制御しながら行われ
る。表示装置は、信号処理部の出力信号に基づいて、被
測定光ファイバ６０の散乱光パワーを被測定光ファイバ
６０における所定の基準点から測定点までの距離に対し
て表示する。こうして表示された波形を観測することに
より、被測定光ファイバ６０の任意の２点間の損失を求
めることができ、その損失値に基づいて被測定光ファイ
バ６０中の融着接続点を識別すること等も可能になる。
【００６３】次に、検査光光源１ａの発光原理を説明す
る。ファブリペロー型半導体レーザ１０に駆動回路１３
から動作電流を流すと、半導体レーザ１０のヘテロ構造
体の内部で自然放出光が生成される。この自然放出光が
光反射面１１と光出射面１２との間で誘導放出を引き起
こしながら繰り返し反射されることにより光が増幅さ
れ、最終的にレーザ発振が生じる、このように、光出射
面１２で反射される光は半導体レーザ１０のレーザ発振
に寄与する。
【００６４】しかし、光出射面１２の反射率は０．５％
と低いため、半導体レーザ１０で生成された自然放出光
および誘導放出光の大部分は光出射面１２を透過する。
光出射面１２を透過した光は、レンズ２０により収束さ
れながら光ファイバ３０ａに入射し、回折格子３５に到
達する。図２に示されるように、回折格子３５は反射波
長λR を中心とした約２ｎｍの反射波長幅にわたって光
を反射する。回折格子３５で反射された光は、レンズ２
０を介して光出射面１２から半導体レーザ１０に入射
し、誘導放出を引き起こしながら光反射面１１に到達す
る。光反射面１１で反射された光は誘導放出を引き起こ
しながら進行し、光出射面１２から出射して、再び光フ
ァイバ３０ａに入射する。この入射光は、回折格子３５
に到達して再び反射される。こうして、回折格子３５と
光反射面１１との間で反射が繰り返されることにより光
は増幅され、最終的にレーザ発振が生ずる。こうして生
成されたレーザ光は回折格子３５を透過し、光ファイバ
３０ａの光カプラ４０側の端面から出射する。これが、
検査光光源１ａから出力される検査レーザ光である。
【００６５】図３は、検査光光源１ａから出力される検
査光の特性を示す図である。この図の縦軸は検査光のパ
ワーを示し、横軸は波長を示している。また、この図に
示されるピークが検査光のパワースペクトルである。回
折格子３５と光反射面１１との間でレーザ共振を起こす
光は、半導体レーザ１０から出射する光のなかでも回折
格子３５の反射波長域に含まれる光にほぼ限定される。
本実施形態では、回折格子３５の反射波長幅が約２ｎｍ
であるため、検査光の波長幅も約２ｎｍとなっている。
なお、「検査光の波長幅」とは、図３に示すように、検
査光の最大パワーから２０ｄＢだけ低いパワーの点で波
長軸に平行に引いた直線と検査光のパワースペクトルと
の交点間の波長幅をいう。
【００６６】ＯＴＤＲ試験に用いる検査光の波長幅があ
まりに小さいと、検査光の時間的コヒーレンスが高くな
り、Fading Noiseのような特有のノイズが大きくなるの
で、精度の良いＯＴＤＲ試験が困難となる。本発明者ら
が行った実験によれば、検査光の波長幅が約１ｎｍ以上
であれば、ＯＴＤＲ試験におけるノイズレベルは０．１
５ｄＢ以下となる。光ファイバ中の光コネクタの接続点
の損失は０．２０ｄＢ程度であるから、ノイズレベルが
０．１５ｄＢ以下であれば、光コネクタの接続点とノイ
ズとを区別して光コネクタの接続点を識別することがで
き、ＯＴＤＲ装置として実用的であると言える。
【００６７】上述のように、本実施形態のＯＴＤＲ装置
では、回折格子３５の反射波長幅が１ｎｍよりも広いこ
とから、検査光の波長幅も１ｎｍより広くなっており、
これによって検査光の時間的コヒーレンスが十分に低く
なるので、Fading Noiseを十分に抑えて、精度の高いＯ
ＴＤＲ試験を行うことができる。実際に、本発明者らが
本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ａを用いてＯＴＤＲ試
験を行ったところ、ノイズレベルは約０．０５ｄＢであ
り、良好な結果が得られた。
【００６８】また、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ａ
では、回折格子３５の反射波長幅が半導体レーザ１０の
出力波長幅である２０ｎｍよりも狭いことから、検査光
１の波長幅も半導体レーザ１０の出力波長幅より狭くな
っている。このため、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００
ａによれば、特定波長における被測定光ファイバ６０の
特性を好適に測定することができる。
【００６９】さらに、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００
ａが備える回折格子３５はチャープ格子であり、このチ
ャープ格子は格子周期の変化の幅に応じた反射波長幅を
有する。このため、回折格子３５はその製造時に反射波
長幅を調整することが容易であり、検査光光源１ａから
出力される検査光の波長幅は回折格子３５の反射波長幅
に応じて決まる。従って、本実施形態のＯＴＤＲ装置１
００ａは、所望の波長幅の検査光を出力するように製造
することが容易である。
【００７０】また、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ａ
では、回折格子３５がその短反射波長側の部位、すなわ
ち格子周期の小さい部位を半導体レーザ１０側に向けて
配置されており、半導体レーザ１０からの光が回折格子
３５の短反射波長側の部位から長反射波長側の部位へ向
かって進行するようになっている。これは、次のような
現象を考慮したものである。K.O.Hillらによる論文”Ap
plication of Phase Masks to the Photolithografic F
abrication of Bragg Gratings in Conventional Fiber
/Planar Waveguides with Enhanced Photosensitivity
”（OFC PD 15-1,1993年）に記載されているように、
回折格子はその各部位において当該部位の反射波長より
短い波長の光を外部に放射する性質がある。従って、チ
ャープ格子である回折格子３５をその長反射波長側の部
位を半導体レーザ１０側に向けて配置すると、短反射波
長側の部位で反射されるべき光の一部が長反射波長側を
通過する際に外部に放射されてしまい、回折格子３５の
反射光において短波長側の成分が長波長側の成分に比べ
て少なくなってしまう。この結果、検査光のパワースペ
クトルにおいても短波長側のパワーが長波長側に比べて
低くなり、検査光はその波長域にわたって均一なパワー
を有しなくなる。
【００７１】本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ａでは、
回折格子３５が短反射波長側の部位を半導体レーザ１０
に向けて配置されているので、回折格子３５の各部位で
反射されるべき光が反射前に外部に放射されてしまうよ
うな現象が防止され、結果として、検査光は全波長域に
わたってほぼ均一なパワーを示すようになる。このた
め、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ａによれば、被測
定光ファイバ６０のＯＴＤＲ試験を極めて好適に行うこ
とができる。
【００７２】また、検査光のパルス幅が比較的長い場合
には、回折格子３５は、その反射率が半導体発光素子側
の部位から他の一方側の部位に向かって単調に増加する
ものであることが好ましい。図４および図５は、検査光
のパルス幅が比較的長い場合における、回折格子３５の
反射率の好適な位置依存性を説明するグラフである。な
お、図４および図５では、回折格子３５の反射波長の範
囲は、波長がλ1から波長がλ2の範囲であるとともに、
半導体発光素子１０側が短波長反射側であるとする。
【００７３】検査光のパルス幅が比較的長い場合には、
図４（ａ）に示すように、半導体発光素子１０の実効的
な誘導放射断面積（以後、実効誘導断面積と呼ぶ）は、
回折格子３５の反射波長の範囲を含む波長範囲では略一
定ともなすことができる。
【００７４】一方、回折格子３５では、光導波路３０ａ
の光軸に沿った位置に応じて反射波長が異なるため、半
導体発光素子１０の出力波長域に含まれる光は、その波
長に応じて反射される位置が異なることになる。図４
（ｂ）に示すように、回折格子３５のうち半導体発光素
子１０から遠い部位（半導体発光素子からの光路長が大
きい部位）で反射される光ほど光パワーは減衰している
が、図５（ａ）に示すように、回折格子３５の半導体発
光素子１０から遠い部位ほど反射率が大きくなっていれ
ば、反射光のパワーを反射される部位にかかわらずほぼ
均一にすることができる。このため、こうした回折格子
３５を備えたＯＴＤＲ装置では、図５（ｂ）に示すよう
に、全反射波長域にわたってほぼ均一なパワーの検査光
が検査光光源から出力されるようになり、ＯＴＤＲ試験
をより好適に行うことができる。
【００７５】また、検査光のパルス幅が短い場合には、
上記のチャープ格子は、その反射率が波長が短くなるに
つれて単調に減少するものであることが好ましい。図６
および図７は、検査光のパルス幅が比較的短い場合にお
ける、回折格子３５の反射率の好適な位置依存性を説明
するグラフである。なお、図６および図７では、回折格
子３５の反射波長の範囲は、波長がλ1から波長がλ2の
範囲であるとともに、半導体発光素子１０側が短波長反
射側であるとする。
【００７６】検査光のパルス幅が短くなると、長波長側
の方が注入エネルギが少なくて済む効果が顕著となり、
図６（ａ）に示すように、長波長になる程、半導体発光
素子１０の実効誘導放射断面積が大きくなる。
【００７７】一方、回折格子３５では、光導波路３０ａ
の光軸に沿った位置に応じて反射波長が異なるため、半
導体発光素子１０の出力波長域に含まれる光は、その波
長に応じて反射される位置が異なることになる。図６
（ｂ）に示すように、回折格子３５のうち半導体発光素
子１０から遠い部位（半導体発光素子からの光路長が大
きい部位）で反射される光ほど光パワーは減衰してい
る。
【００７８】そして、共振器長の影響よりも、長波長側
の方が注入エネルギが少なくて済む効果の方が優るよう
な場合が発生し得る。こうした場合には、図７（ａ）に
示すように、共振器長が長くなるにつれて、すなわち、
反射波長が長くなるにつれて反射率を減少させることに
より、図７（ｂ）に示すように、全反射波長域にわたっ
てほぼ均一なパワーの検査光が出力される。この結果、
ＯＴＤＲ試験を好適に行うことができる。
【００７９】実施形態２ 図８は、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｂの構成を示
す図である。本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｂは、検
査光光源１ｂにおいて半導体レーザ１０に光学接続され
た光ファイバ３０ｂの構成が実施形態１と異なってい
る。すなわち、本実施形態では、光ファイバ３０ｂのコ
アに、二つの回折格子３６及び３７が設けられている。
【００８０】回折格子３７は、半導体レーザ１０の光反
射面１１から回折格子３７の終端部（半導体レーザ１０
から最も遠い部位）に至るまでの光路長（半導体レーザ
１０の出力光に対するもの）が約７０ｍｍとなる位置に
設けられている。回折格子３６は、回折格子３７よりも
半導体レーザ１０に近い位置に設けられている。
【００８１】回折格子３６及び３７は、ともに光軸に沿
って一定の格子周期を維持する等ピッチの回折格子であ
る。回折格子３６は、回折格子３７よりも小さい周期を
有しており、また、双方の回折格子の最小屈折率はほぼ
等しい。このため、回折格子３６は回折格子３７よりも
小さい反射波長を有している。具体的には、回折格子３
６の反射波長は約１５５０ｎｍであり、回折格子３７の
反射波長は約１５５４ｎｍである。また、各回折格子の
反射波長幅は、ともに約１ｎｍである。なお、「回折格
子の反射波長幅」の定義は、実施形態１の説明で述べた
とおりである。
【００８２】回折格子３６及び３７からなる領域は、所
定の波長域にわたって光を反射する一つの反射領域３８
とみなことができる。図９は、この反射領域３８の反射
特性を示す図であり、各回折格子に対応した二つのピー
クからなる反射スペクトルが現れている。この反射領域
３８の反射波長幅は、約５ｎｍである。なお、「反射領
域３８の反射波長幅」とは、図９に示されるように、こ
の反射領域３８の最大反射率の１／１０の点で波長軸に
平行に引いた直線と反射領域３８の反射スペクトルとの
交点のうち波長が最小の点と波長が最大の点との間の波
長幅をいう。
【００８３】本実施形態では、半導体レーザ１０から出
射した光のうち半導体レーザ１０の光反射面１１と反射
領域３８との間で繰り返し反射された光がレーザ発振さ
れ、検査光として検査光光源１ｂから出力される。図１
０は、この検査光の特性を示す図である。本実施形態で
は、回折格子３６及び３７からなる反射領域３８の反射
波長幅が約５ｎｍであるため、検査光の波長幅も約５ｎ
ｍとなっている。なお、ここでいう「検査光の波長幅」
とは、図１０に示すように、検査光の最大パワーから２
０ｄＢだけ低いパワーの点で波長軸に平行に引いた直線
と検査光のパワースペクトルとの交点間の波長幅をい
う。
【００８４】このように、本実施形態のＯＴＤＲ装置１
００ｂでは、光ファイバ３０ｂに反射波長の異なる二つ
の回折格子３６及び３７からなる反射領域３８が設けら
れているので、各回折格子の反射波長幅が小さく、各回
折格子で反射されてレーザ発振される光がそれぞれ高い
時間的コヒーレンスを持つ場合であっても、検査光光源
１ｂからはそれぞれの光が重畳されて出力される結果、
検査光の時間的コヒーレンスは十分に低くなる。特に、
本実施形態では、反射領域３８が１ｎｍ以上の反射波長
幅を有していることから、検査光の波長幅も１ｎｍより
広くなり、検査光の時間的コヒーレンスが確実に低くな
るため、Fading Noiseを十分に抑えて、精度の高いＯＴ
ＤＲ試験を確実に行うことができる。実際に、本発明者
らが本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｂを用いてＯＴＤ
Ｒ試験を行ったところ、ノイズレベルは約０．０５ｄＢ
であり、良好な結果が得られた。
【００８５】また、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｂ
では、光ファイバ３０ｂに設けられた反射領域３８の反
射波長幅が半導体レーザ１０の出力波長幅である２０ｎ
ｍよりも狭いことから、検査光の波長幅も半導体レーザ
１０の出力波長幅より狭くなっている。このため、本実
施形態のＯＴＤＲ装置１００ｂによれば、特定波長にお
ける被測定光ファイバ６０の特性を好適に測定すること
ができる。
【００８６】さらに、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００
ｂでは、反射領域３８を構成する回折格子３６及び回折
格子３７のうち反射波長の短い回折格子３６が半導体レ
ーザ１０側に配置されており、半導体レーザ１０からの
光が反射波長の短い回折格子３６から順に入射するよう
になっている。実施形態１の説明の中でも述べたとお
り、回折格子はその各部位において当該部位の反射波長
より短い波長の光を外部に放射する性質があるが、回折
格子３６及び３７を本実施形態のように配置すれば、回
折格子で反射されるべき光が反射の前に外部に放射され
てしまうような現象は抑制され、全波長域にわたってほ
ぼ均一なパワーの検査光が得られるようになる。従っ
て、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｂによれば、ＯＴ
ＤＲ試験を極めて好適に行うことができる。
【００８７】本実施形態においては、回折格子３７また
は回折格子３８として、チャープ格子を採用することが
できる。こうした場合には、実施形態１と同様に、チャ
ープ格子が、短反射波長側の部位を半導体レーザ１０に
向けて配置されていることが好ましい。
【００８８】また、検査光のパルス幅が比較的長い場合
には、チャープ格子は、その反射率が半導体発光素子側
の部位から他の一方側の部位に向かって単調に増加する
ものであることが好ましく、また、検査光のパルス幅が
短い場合には、上記のチャープ格子は、その反射率が波
長短くなるにつれて単調に減少するものであることが好
ましい。
【００８９】実施形態３ 図１１は、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｃの構成を
示す図である。本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｃは、
検査光光源１ｃにおいて半導体レーザ１０に光学接続さ
れた光ファイバ３０ｃに設けられる反射領域３９の構成
が実施形態２と異なっている。この反射領域３９は、石
英系シングルモード光ファイバのゲルマニウムが添加さ
れたコアの同一領域に、周期の異なる紫外光干渉縞を順
次に照射することにより形成されたものである。各干渉
縞の周期はそれぞれ反射波長１５５０ｎｍ、１５５４ｎ
ｍの等ピッチ回折格子を形成できるように調節されてい
る。従って、反射領域３９は、反射波長１５５０ｎｍの
等ピッチ回折格子と反射波長１５５４ｎｍの等ピッチ回
折格子とが光ファイバの一箇所に重ねて設けられたもの
である。
【００９０】この反射領域３９は、反射波長１５５０ｎ
ｍの回折格子の反射スペクトルと反射波長１５５４ｎｍ
の回折格子の反射スペクトルを重畳したような反射スペ
クトルを示す。これは、実施形態２のＯＴＤＲ装置にお
ける反射領域３８の反射スペクトル（図９）とほぼ同一
であり、その反射波長幅は約５ｎｍである。このため、
検査光光源１ｃから出力される検査光の波長幅も、約５
ｎｍとなる。
【００９１】本実施形態では、半導体レーザ１０から出
射した光のうち半導体レーザ１０の光反射面１１と反射
領域３９との間で繰り返し反射された光がレーザ発振さ
れ、検査光として検査光光源１ｃから出力される。この
検査光は、図１０に示されるような実施形態２の検査光
の特性とほぼ同一の特性を示し、反射領域３９の反射波
長幅に対応して約５ｎｍの波長幅を有している。
【００９２】このように、本実施形態のＯＴＤＲ装置１
００ｃでは、光ファイバ３０ｃの同一箇所に反射波長の
異なる二つの回折格子を形成してなる反射領域３９が設
けられているので、反射領域３９を構成する各回折格子
の反射波長幅が小さく、各回折格子で反射されてレーザ
発振される光がそれぞれ高い時間的コヒーレンスを持つ
場合であっても、検査光光源１ｃからはそれぞれの光が
重畳されて出力される結果、検査光の時間的コヒーレン
スは十分に低くなる。特に、本実施形態では、反射領域
３９が１ｎｍ以上の反射波長幅を有していることから、
検査光の波長幅も１ｎｍより広くなり、検査光の時間的
コヒーレンスが十分かつ確実に低くなるため、Fading N
oiseを十分に抑えて、精度の高いＯＴＤＲ試験を確実に
行うことができる。実際に、本発明者らが本実施形態の
ＯＴＤＲ装置１００ｃを用いてＯＴＤＲ試験を行ったと
ころ、ノイズレベルは約０．０５ｄＢであり、良好な結
果が得られた。
【００９３】また、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｃ
では、光ファイバ３０ｃに設けられた反射領域３９の反
射波長幅が半導体レーザ１０の出力波長幅である２０ｎ
ｍよりも狭いことから、検査光の波長幅も半導体レーザ
１０の出力波長幅より狭くなっている。このため、本実
施形態のＯＴＤＲ装置１００ｃによれば、特定波長にお
ける被測定光ファイバ６０の特性を好適に測定すること
ができる。
【００９４】本実施形態においては、回折格子として、
チャープ格子を採用することができる。こうした場合に
は、実施形態１と同様に、チャープ格子が、短反射波長
側の部位を半導体レーザ１０に向けて配置されているこ
とが好ましい。
【００９５】また、検査光のパルス幅が比較的長い場合
には、チャープ格子は、その反射率が半導体発光素子側
の部位から他の一方側の部位に向かって単調に増加する
ものであることが好ましく、また、検査光のパルス幅が
短い場合には、上記のチャープ格子は、その反射率が波
長短くなるにつれて単調に減少するものであることが好
ましい。
【００９６】実施形態４ 図１２は、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｄの構成を
示す図である。このＯＴＤＲ装置１００ｄは、検査光光
源１ｄの構成が上記の実施形態と異なっている。すなわ
ち、本実施形態の検査光光源１ｄでは、半導体レーザ１
０に光学接続された光ファイバ３０ｄのコアに回折格子
３６が形成されており、さらに、この回折格子３６を含
む部位に応力付加装置７０が取り付けられている。
【００９７】回折格子３６は、光軸に沿って一定の格子
周期を維持する等ピッチの回折格子である。回折格子３
６の反射波長は約１５５０ｎｍであり、その反射波長幅
は約１ｎｍである。
【００９８】応力付加装置７０は、光ファイバ３０ｄの
うち回折格子３６を挟む二点において光ファイバ３０ｄ
を把持するアーム７１及び７２と、このアーム７１及び
７２が自らの両端に取り付けられたピエゾ素子７３とを
備えている。ピエゾ素子７３には図示しない可変電圧源
が接続されており、この可変電圧源から駆動電圧が印加
されることによりピエゾ素子７３が伸縮するようになっ
ている。なお、伸縮の方向は、光ファイバ３０ｄの光軸
方向と略平行である。
【００９９】ピエゾ素子７３に伸縮を行わせると、アー
ム７１及び７２を介して光ファイバ３０ｄに光軸方向に
沿った応力（張力または圧力）が加わる。これにより、
回折格子３６の周期や最小屈折率が変化する。上記
（１）式に示されるように、回折格子３６の反射波長は
回折格子３６の周期や最小屈折率に依存するので、周期
や最小屈折率の変化に応じて回折格子３６の反射波長も
変化する。なお、本発明者らの実験によれば、１００ｇ
の張力を付加することで反射波長を約１ｎｍ大きくする
ことができた。
【０１００】本実施形態では、半導体レーザ１０から出
射した光のうち半導体レーザ１０の光反射面１１と回折
格子３６との間で繰り返し反射された光がレーザ発振さ
れ、検査光として検査光光源１ｄから出力される。検査
光の波長域は回折格子３６の反射波長域に応じて決まる
ため、回折格子３６の反射波長が変化すると、検査光の
波長域も変化する。従って、ピエゾ素子７３の駆動電圧
を調節してピエゾ素子７３の伸縮を制御すれば、検査光
の波長域を任意に調節することができることになる。
【０１０１】実際、図１３の反射特性図に示すように、
応力付加装置７０によって回折格子３６の反射波長を約
４ｎｍシフトさせ、約５ｎｍの波長幅で反射波長域をシ
フトさせれば、図１４の検査光特性図に示すように、検
査光の最大パワーの波長も約４ｎｍシフトする。従っ
て、駆動電圧レベルを周期的に時間変化させて回折格子
３６の反射波長域を約５ｎｍの波長幅で周期的に時間変
化させれば、検査光の波長域も約５ｎｍの波長幅で周期
的に時間変化するようになり、この場合、検査光光源１
ｄは、約５ｎｍの波長幅を有する光源と等価である。な
お、「回折格子３６の反射波長域を約５ｎｍの波長幅で
時間変化させる」とは、回折格子３６の反射特性図にお
いて、回折格子３６の最大反射率の１／１０の点で波長
軸に平行に引いた直線と回折格子３６の反射スペクトル
との交点を各時間ごとに求めたときに、波長が最小の点
と波長が最大の点との間の波長幅が約５ｎｍとなるよう
に反射波長域を時間変化させることをいう。また、「検
査光の波長域が約５ｎｍの波長幅で周期的に時間変化す
る」とは、検査光の特性図において、検査光の最大パワ
ーから２０ｄＢだけ低いパワーの点で波長軸に平行に引
いた直線と検査光のパワースペクトルとの交点を各時間
ごとに求めたときに、波長が最小の点と波長が最大の点
との間の波長幅が約５ｎｍとなるように時間変化するこ
とをいう。
【０１０２】このように、本実施形態のＯＴＤＲ装置１
００ｄでは、応力付加装置７０により回折格子３６の反
射波長域を時間変化させることで、検査光の波長域を時
間変化させ、実質的に波長幅が広く、時間的コヒーレン
スの十分に低い検査光を得ることができる。従って、本
実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｄによれば、Fading Noi
seを十分に抑えて、精度の高いＯＴＤＲ試験を行うこと
ができる。実際に、本発明者らが本実施形態のＯＴＤＲ
装置１００ｄを用いてＯＴＤＲ試験を行ったところ、ノ
イズレベルは約０．０５ｄＢであり、良好な結果が得ら
れた。
【０１０３】また、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｄ
では、回折格子３６の実質的な反射波長幅が半導体レー
ザ１０の出力波長幅である２０ｎｍよりも狭いことか
ら、検査光の実質的な波長幅も半導体レーザ１０の出力
波長幅より狭くなっている。このため、本実施形態のＯ
ＴＤＲ装置１００ｄによれば、特定波長における被測定
光ファイバ６０の特性を好適に測定することができる。
【０１０４】なお、本実施形態では、応力付加装置７０
を用いて回折格子３６に応力を付加することで回折格子
の反射波長域を変化させたが、この代わりに光ファイバ
３０ｄのうち回折格子３６を含む部位を温度調節槽に収
容し、槽内の温度を変化させても良い。回折格子３６の
周囲の温度が変化すると回折格子３６が光軸方向に沿っ
て伸張又は収縮し、これに応じて回折格子３６の反射波
長が変化するから、温度調節槽内の温度を調節すること
で検査光の波長域を調節することができる。この場合、
光ファイバ３０ｄのうち回折格子３６を含む部位に光フ
ァイバ３０ｄと熱膨張係数の異なる部材（例えば、アル
ミなどの金属板）を取り付けておけば、両者の熱膨張係
数の差に起因して、温度変化による回折格子の反射波長
変化が大きくなるので好適である。本発明者らの実験に
よれば、アルミ板を取り付けることにより、温度調節槽
内の温度を１０℃上昇させることで回折格子３６の反射
波長を２ｎｍ大きくすることができた。
【０１０５】実施形態５ 図１５は、本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｅの構成を
示す図である。図１５に示すように、ＯＴＤＲ装置１０
０ｅは、実施形態１のＯＴＤＲ装置１００ａと比較し
て、検査光光源１ａと光カプラ４０との間に透過型バン
ドパスフィルタ７１を更に備える点が異なる。
【０１０６】ＯＴＤＲ装置１００ｅの検査光光源１ａで
は、共振鏡の１つを光導波路３０ａに形成された回折格
子３５で構成し、発振レーザ光の波長幅を狭くしてい
る。しかし、共振器長が長くなる場合には、パルス幅と
の関係で光が共振器を往復する回数が少なくなり、低パ
ワーではあるが発振波長の広がりを避けることはできな
い。ＯＴＤＲ試験の実施にあたって、信号伝送帯域との
漏話を防止するため、こうした発振波長の広がりを回折
格子の能力以上に求められる場合がある。
【０１０７】図１６は、本実施形態の動作を説明するグ
ラフである。なお、以下の説明では、検査光として、中
心波長が１５５０ｎｍであるとともに、中心波長から１
ｎｍより離れた波長範囲では、−５０ｄＢｍ以下の光パ
ワーの漏れしか許容されない場合を想定する。
【０１０８】本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｅの検査
光光源１ａが実施形態１と同様の光パワーの波長分布の
光を出力する（図１６（ａ）参照）。図１６（ａ）に示
すように、検査光光源１ａから出力された光は、−２５
ｄＢｍ以下と低パワーではあるが、中心波長（＝１５５
０ｎｍ）から１ｎｍより離れた波長範囲に、発振波長の
広がりを有している。
【０１０９】本実施形態のＯＴＤＲ装置１００ｅでは、
検査光光源１ａから出力された光は、透過型バンドパス
フィルタ７１に入力する。透過型バンドパスフィルタ７
１は、図１６（ｂ）に示すように、中心波長（＝１５５
０ｎｍ）を中心として１．９ｎｍの幅の波長範囲の波長
の光については略１００％の透過率を有し、他の波長範
囲の光については略０％の透過率を有する。
【０１１０】したがって、透過型バンドパスフィルタ７
１から出力される光は、図１６（ｃ）に示すように、中
心波長（＝１５５０ｎｍ）から１ｎｍより離れた波長範
囲では、−５０ｄＢｍ以下の光パワーとなり、上記の要
請を満たすことができる。
【０１１１】なお、透過型バンドパスフィルタ７１で阻
止された光は、回折格子３５で反射されて戻ってくる可
能性がある。そのため、透過型バンドパスフィルタ７１
と回折格子３５との間に光アイソレータを挿入すること
が望ましい。
【０１１２】図１７は、本実施形態の変形例のＯＴＤＲ
装置１００ｆの構成を示す図である。図１７に示すよう
に、ＯＴＤＲ装置１００ｆは、本実施形態のＯＴＤＲ装
置１００ｅと比較して、透過型バンドパスフィルタ７１
に代えて、光サーキュレータ７２と反射型バンドパスフ
ィルタ７３との組合せを採用する点が異なる。
【０１１３】ＯＴＤＲ装置１００ｆの検査光光源１ａが
実施形態１と同様の光パワーの波長分布の光を出力する
（図１８（ａ）参照）。図１８（ａ）に示すように、検
査光光源１ａから出射された光は、−２５ｄＢｍ以下と
低パワーではあるが、中心波長（＝１５５０ｎｍ）から
１ｎｍより離れた波長範囲に、発振波長の広がりを有し
ている。
【０１１４】本変形例のＯＴＤＲ装置１００ｆでは、検
査光光源１ａから出力された光は、光サーキュレータ７
２に入力し、反射型バンドパスフィルタ７３に入力す
る。反射型バンドパスフィルタ７３は、図１８（ｂ）に
示すように、中心波長（＝１５５０ｎｍ）を中心として
１．９ｎｍの幅の波長範囲の波長の光については略１０
０％の反射率を有し、他の波長範囲の光については略０
％の反射率を有する。
【０１１５】したがって、反射型バンドパスフィルタ７
３を介した後に光サーキュレータ７１から光カプラ４０
へ向けて出力される光は、図１８（ｃ）に示すように、
中心波長（＝１５５０ｎｍ）から１ｎｍより離れた波長
範囲では、−５０ｄＢｍ以下の光パワーとなり、上記の
要請を満たすことができる。
【０１１６】なお、実施形態１に対する本実施形態や本
実施形態の変形例への変形は、実施形態２〜４に関して
も同様に実施することができ、同様の効果を奏する。
【０１１７】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
るＯＴＤＲ装置では、その検査光光源において半導体発
光素子からの光が入射する位置に、反射波長幅が約１ｎ
ｍ以上の回折格子が設けられた光導波路が配置されてお
り、これによって検査光光源が時間的コヒーレンスの十
分に低い検査光を出力するので、Fading Noiseを抑え
て、精度の高いＯＴＤＲ試験を行うことができる。
【０１１８】
【０１１９】
【０１２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１のＯＴＤＲ装置の構成を示す図であ
る。
【図２】回折格子３５の反射特性を示す図である。
【図３】検査光光源１ａから出力される検査光の特性図
である。
【図４】検査光のパルス幅が長い場合の共振の動作を説
明するグラフである。
【図５】図４とともに、検査光のパルス幅が長い場合の
共振の動作を説明するグラフである。
【図６】検査光のパルス幅が短い場合の共振の動作を説
明するグラフである。
【図７】図６とともに、検査光のパルス幅が短い場合の
共振の動作を説明するグラフである。
【図８】実施形態２のＯＴＤＲ装置の構成を示す図であ
る。
【図９】反射領域３８の反射特性を示す図である。
【図１０】検査光光源１ｂから出力される検査光の特性
図である。
【図１１】実施形態３のＯＴＤＲ装置の構成を示す図で
ある。
【図１２】実施形態４のＯＴＤＲ装置の構成を示す図で
ある。
【図１３】回折格子３６の反射特性の変化を示す図であ
る。
【図１４】検査光光源１ｄから出力される検査光の特性
の変化を示す図である。
【図１５】実施形態５のＯＴＤＲ装置の構成を示す図で
ある。
【図１６】実施形態５の動作を説明するグラフである。
【図１７】実施形態５のＯＴＤＲ装置の変形例の構成を
示す図である。
【図１８】実施形態５の変形例の動作を説明するグラフ
である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ…検査光光源、１０…半導体レーザ、１１…
光反射面、１２…光出射面、１３…駆動回路、２０…レ
ンズ、３０ａ〜３０ｄ…光ファイバ、３５…回折格子
（チャープ格子）、４０…光カプラ、５０…測定部、６
０…被測定光ファイバ、７１…透過型バンドパスフィル
タ、７２…光サーキュレータ、７２…反射型バンドパス
フィルタ、１００ａ〜１００ｆ…ＯＴＤＲ装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−322695（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−77574（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13688（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告ＯＧＥ 91−136 Ｐ．25−30 Ｌａｓｅｒ Ｆｏｃｕｓ Ｗｏｒｌｄ 第29巻 第１号（1993）Ｐ．20，22 1996年電子情報通信学会総合大会Ｃ− 316（1996年３月11日）ｐ．316，Ｅｌｅ ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖ ｏｌ．29 Ｎｏ．１（1993）Ｐ．112− 114 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/02 G02M 6/10,6/124 H01S 5/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＯＴＤＲ試験用の検査光を出力する検査
    光光源を備えたＯＴＤＲ装置であって、 前記検査光光源は、 光出射面及びこの光出射面と対向する光反射面を有する
    半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の前記光出射面から出射した光が入
    射する位置に配置され、屈折率が光軸に沿って周期的に
    変化している回折格子であって、反射波長幅（横軸が波
    長、縦軸が反射率を示す回折格子の反射特性図におい
    て、回折格子の最大反射率の１／１０の点で波長軸に平
    行に引いた直線と回折格子の反射スペクトルとの交点間
    の波長幅）が１ｎｍ以上のものが所定部位に設けられた
    光導波路とを備えて、前記半導体発光素子の前記光反射
    面と前記回折格子との間でレーザ共振器を構成し、 前記回折格子は、その格子周期又は最小屈折率が前記光
    導波路の光軸に沿った位置に応じて単調に変化している
    チャープ格子であって、その反射率が前記半導体発光素
    子側の部位から他の一方側の部位に向かって単調に増加
    するものである、 ことを特徴とするＯＴＤＲ装置。
  2. 【請求項２】 前記回折格子の反射波長幅が２０ｎｍ以
    下であることを特徴とする請求項１記載のＯＴＤＲ装
    置。
  3. 【請求項３】 前記チャープ格子は、前記半導体発光素
    子からの光が前記チャープ格子の短反射波長側の部位か
    ら長反射波長側の部位に向かって進行するように配置さ
    れていることを特徴とする請求項１記載のＯＴＤＲ装
    置。
  4. 【請求項４】 前記検査光光源から出射された光を入力
    し、所定の波長範囲の波長の光を選択的に出力するバン
    ドパスフィルタを更に備えることを特徴とする請求項１
    記載のＯＴＤＲ装置。
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