JP5966672B2 - 光ファイバ測定方法 - Google Patents
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Description
このうち、第1項は、光ファイバ100の位置ずれに由来する測定角度のずれを示す項であり、第2項は、検出器40が交点L2にあるときに最大のパワーを検出するように光ファイバ100の出射端面102の角度を調整したことに由来する項である。
次に、光ファイバの端面の水平方向(X軸方向)の位置合わせについて検討する。上記の説明では、光軸方向(Z軸方向)の位置合わせについて説明したが、上記の位置合わせの方法は、光軸方向のみに適用されるのではなく、他の方向の位置合わせにも適用できると考えられる。ここで、図11に光ファイバ100の出射端面102の水平方向の位置xが0μm、±500μm、±1000μm、±1500μmである場合の出射端面102と検出器40との間の距離Rに対応したMFDを算出した結果を示す。また、図12では光ファイバ100の出射端面102の水平方向の位置xが0μm、±500μm、±1000μm、±1500μmの場合それぞれについて、出射端面102と検出器40との間の距離Rに対応したAeffを算出した結果を示す。これらの算出の過程では、簡単のためにY軸方向及びZ軸方向の位置ずれはない(y=z=0)と仮定した。この結果、MFD及びAeffのいずれについても、x=0である場合にはRに依存せず一定となることが確認できた。したがって光軸方向と同様に水平方向の位置合わせにおいても、上記の方法を利用することができると確認された。
次に、光ファイバの端面の垂直方向(Y軸方向)の位置合わせについて検討する。図16に光ファイバ100の出射端面102の垂直方向の位置yが0μm、±500μm、±1000μm、±1500μmである場合の出射端面102と検出器40との間の距離Rに対応したMFDを算出した結果を示す。また、図17では光ファイバ100の出射端面102の垂直方向の位置yが0μm、±500μm、±1000μm、±1500μmの場合それぞれについて、出射端面102と検出器40との間の距離Rに対応したAeffを算出した結果を示す。これらの算出の過程では、簡単のためにX軸方向及びZ軸方向の位置ずれはない(x=z=0)と仮定した。この結果、MFD及びAeffのいずれについても、y=0である場合にはRに依存せず一定となることが確認できた。したがって、光軸方向と同様に垂直方向の位置合わせにおいても上記の方法を利用することができると確認された。
光ファイバの端面の光軸方向(Z軸方向)については既に上記説明したが、X軸方向・Y軸方向と同様の条件にて算出した結果を示す。図18に光ファイバ100の出射端面102の光軸方向の位置zが0μm、±500μm、±1000μm、±1500μmである場合の出射端面102と検出器40との間の距離Rに対応したMFDを算出した結果を示す。また、図19では光ファイバ100の出射端面102の光軸方向の位置zが0μm、±500μm、±1000μm、±1500μmの場合それぞれについて、出射端面102と検出器40との間の距離Rに対応したAeffを算出した結果を示す。これらの算出の過程では、簡単のためにX軸方向及びY軸方向の位置ずれはない(x=y=0)と仮定した。この結果、MFD及びAeffのいずれについても、z=0である場合にはRに依存せず一定となることが確認できた。
実際には、光ファイバのMFD又はAeffを測定するには、上記の光ファイバ100の位置合わせが完了した後にFFP測定装置1の上方に設けられたカメラの位置合わせを行う。すなわち、光ファイバ100の出射側の出射端面102と回転中心位置31とが重なって映るように、カメラの位置及び傾きを調整する。これにより、光ファイバ100をFFP測定装置1の光学系から外したり移動したりすることがあっても、回転中心位置31と光ファイバ100の出射端面102とが重なるようにカメラで確認をしながら出射端面102を移動させることで、再度同じ位置に光ファイバ100の出射端面102の位置を合わせることが可能となる。
上記の位置合わせを含む測定方法は特定の装置依存ではないことを確認する目的から、同じ構成を有する2つの異なるFFP測定装置を用いて、上記の位置合わせ方法で位置合わせをした後にFFPを測定し、Aeffを求めた結果を図20に示す。測定対象の光ファイバとしては、Aeffが85,110,135,155μm2と既知であるものを用いて、それぞれの測定装置(測定機1、測定機2)を用いて求められたAeffをプロットした。また、図20ではそれぞれの光ファイバについて得られたAeffの測定機差を示している。この結果、Aeffの測定機差は±0.1%程度であることが分かった。Aeffが150μm2の光ファイバにあっても測定機差が同程度であったことから、Aeffの大きな光ファイバにおいてもFFP精度良く測定することが可能であると言える。すなわち、本実施形態にかかる光ファイバ測定方法は、Aeffが大きな光ファイバに適用が可能することが好ましく、具体的には、Aeffが30μm2以上の光ファイバに適用することが好ましく、60μm2以上の光ファイバに適用することがさら好ましく、Aeffが90μm2以上の光ファイバに適用することがより好ましく、Aeffが110μm2以上の光ファイバに適用することが最も好ましい。
Claims (4)
- 移動可能な検出器を有する測定装置に光ファイバをセットし、前記検出器を半径Rの円弧に沿って回転させながら前記光ファイバの出射端面から出射される光の強度を測定することで当該光ファイバのファーフィールドパターンを求め、このファーフィールドパターンから実効断面積又はモードフィールド径を求める光ファイバ測定方法であって、
準備工程と測定工程とを備え、
前記準備工程は、
第1の位置に前記出射端面を配置して、互いに異なる複数の前記Rにおけるファーフィールドパターンをそれぞれ求め、これらのファーフィールドパターンから実効断面積又はモードフィールド径をそれぞれ求めることで、前記Rを変化させたときの前記実効断面積又は前記モードフィールド径の変化の割合を調べ、
前記Rを変化させたときの前記実効断面積又は前記モードフィールド径の変化の割合が所定の値より小さい場合には、前記第1の位置をセット位置とし、
前記Rを変化させたときの前記実効断面積又は前記モードフィールド径の変化の割合が所定の値より大きい場合には、前記第1の位置とは異なる第2の位置に前記出射端面を配置して、前記Rを変化させたときの前記実効断面積又は前記モードフィールド径の変化の割合を調べ、
前記Rを変化させたときの前記実効断面積又は前記モードフィールド径の変化の割合が所定の値より小さくなるまで前記出射端面の位置を変更して変化の割合を調べることを繰り返すことで、前記半径Rを変動させても前記実効断面積又は前記モードフィールド径が変化しない前記出射端面の前記セット位置を求める工程を含み、
前記測定工程は、
前記セット位置に前記光ファイバの前記出射端面をセットした状態で、前記検出器を半径Rの円弧に沿って回転させながら前記光ファイバの出射端面から出射される光の強度を測定することで当該光ファイバのファーフィールドパターンを求め、このファーフィールドパターンから実効断面積又はモードフィールド径を求める工程を含む
ことを特徴とする光ファイバ測定方法。 - 前記所定の値は前記Rを10mm≦R1<R2である半径R1から半径R2まで変化させたときの前記実効断面積又は前記モードフィールド径の変化の割合であって、3%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ測定方法。
- 移動可能な検出器を有する測定装置に光ファイバをセットし、前記検出器を半径Rの円弧に沿って回転させながら前記光ファイバの出射端面から出射される光の強度を測定することで当該光ファイバのファーフィールドパターンを求め、このファーフィールドパターンから実効断面積又はモードフィールド径を求める光ファイバ測定方法であって、
準備工程と測定工程とを備え、
前記準備工程は、
第1の位置に前記出射端面を配置して、互いに異なる2つの前記RであるR1,R2におけるファーフィールドパターンをそれぞれ求め、これらのファーフィールドパターンから実効断面積又はモードフィールド径をそれぞれ求める第1の工程と、
前記第1の位置とは異なる第2の位置に前記出射端面を配置して、前記R1及び前記R2におけるファーフィールドパターンをそれぞれ求め、これらのファーフィールドパターンから前記実効断面積及び前記モードフィールド径のうち前記第1の工程で求めたものと同じものをそれぞれ求める第2の工程と、
前記第1の位置における2つの実効断面積又はモードフィールド径と前記第2の位置における2つの実効断面積又はモードフィールド径とに基づいて、前記半径Rを変動させても前記実効断面積又は前記モードフィールド径が変化しない前記出射端面のセット位置を求める工程を含み、
前記測定工程は、
前記セット位置に前記光ファイバの前記出射端面をセットした状態で、前記検出器を半径Rの円弧に沿って回転させながら前記光ファイバの出射端面から出射される光の強度を測定することで当該光ファイバのファーフィールドパターンを求め、このファーフィールドパターンから実効断面積又はモードフィールド径を求める工程を含む
ことを特徴とする光ファイバ測定方法。 - 前記準備工程において、さらに、前記検出器の回転中心位置と前記セット位置に位置合わせされた前記光ファイバの出射端面とが重なって見えるような位置に光学系を設け、
前記測定工程において、前記光学系を利用して前記回転中心位置と前記光ファイバの出射端面とが重なって見えるように前記光ファイバの出射端面を前記セット位置にセットする
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光ファイバ測定方法。
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