JPS5963545A - 単一モ−ド光フアイバの波長分散測定方式 - Google Patents
単一モ−ド光フアイバの波長分散測定方式Info
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- JPS5963545A JPS5963545A JP9734282A JP9734282A JPS5963545A JP S5963545 A JPS5963545 A JP S5963545A JP 9734282 A JP9734282 A JP 9734282A JP 9734282 A JP9734282 A JP 9734282A JP S5963545 A JPS5963545 A JP S5963545A
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- mode optical
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- wavelength dispersion
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- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は庁−モード光ファイバの波長分散を高精度に測
定する方式に関するものである。
定する方式に関するものである。
従来、この種の測定は、／ことえは波長が異なる数種角
のパルス状の狭スベクｉ・ル幅の光が単−七一ド光ファ
イバ内を通過するのに要する時間から伝搬速度をｉｐＨ
定し、おのおのの波長における伝搬速度の差から波長分
散を測定していた。また、他の例では正弦波などで強度
変ｚｒｓ シた数種如の波長の狭スペクトル幅の光を単
−モード光ファイバ内を伝搬させ、該単一モート光フア
イバの入射端と出射端における変調信号の位相差から伝
搬速度を求め、各波長における伝搬速度の差から該単一
モード光ファイバの波長分散を測定していた。
のパルス状の狭スベクｉ・ル幅の光が単−七一ド光ファ
イバ内を通過するのに要する時間から伝搬速度をｉｐＨ
定し、おのおのの波長における伝搬速度の差から波長分
散を測定していた。また、他の例では正弦波などで強度
変ｚｒｓ シた数種如の波長の狭スペクトル幅の光を単
−モード光ファイバ内を伝搬させ、該単一モート光フア
イバの入射端と出射端における変調信号の位相差から伝
搬速度を求め、各波長における伝搬速度の差から該単一
モード光ファイバの波長分散を測定していた。
上述のように従来の方法では、光の伝搬時間や、変調信
号の位相差から伝搬速度を求めていたため、そのｉ＋ｌ
Ｉ定請度には限界があり、高精度で噴−モート光ファイ
・・の波長分散を測定するのは困難であった。
号の位相差から伝搬速度を求めていたため、そのｉ＋ｌ
Ｉ定請度には限界があり、高精度で噴−モート光ファイ
・・の波長分散を測定するのは困難であった。
本発明は、上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、単−モード光ファイバの波長分散を高精度に測定て
きる方式を提供することを目的とするもので、その特徴
は、被測定物である単一モード光ファイバを遅延線とし
て用いる発振器もし〈は共振器を構成し、その発振周波
数もしくは共振周波数と波Ｊ（の関係から前記部−モー
ト光ファイバのｄＵ長分散を１ｌｌｌｌ定することにあ
る。
で、単−モード光ファイバの波長分散を高精度に測定て
きる方式を提供することを目的とするもので、その特徴
は、被測定物である単一モード光ファイバを遅延線とし
て用いる発振器もし〈は共振器を構成し、その発振周波
数もしくは共振周波数と波Ｊ（の関係から前記部−モー
ト光ファイバのｄＵ長分散を１ｌｌｌｌ定することにあ
る。
以１・゛図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は不発明の一実施例を示す図面てあり、２は半導
体レー°す、４ａ〜４ｃは′１″−導体レーザ２からの
出射光’、 ６ａ 、 ６ｂは凸レンズ、８は被測定物
である弔−モード光ファイバ、１０ａ ｉｄ： １４”
−モート光ファイバ８の入射端、１０ｂは彫−モート光
ファイバ８の出射端、１２は光検知器、１４は帯域通過
フィルタ、１６は増幅器、１８はコイル’＋ ２０はコ
／デノサ、２２は電池、２４は恒温槽、２６は温度制御
器、２８は振幅制限器、３０はビームスプリッタ、３２
（Ｉ′ｉ分光器、３４は周波数カウンタである。
体レー°す、４ａ〜４ｃは′１″−導体レーザ２からの
出射光’、 ６ａ 、 ６ｂは凸レンズ、８は被測定物
である弔−モード光ファイバ、１０ａ ｉｄ： １４”
−モート光ファイバ８の入射端、１０ｂは彫−モート光
ファイバ８の出射端、１２は光検知器、１４は帯域通過
フィルタ、１６は増幅器、１８はコイル’＋ ２０はコ
／デノサ、２２は電池、２４は恒温槽、２６は温度制御
器、２８は振幅制限器、３０はビームスプリッタ、３２
（Ｉ′ｉ分光器、３４は周波数カウンタである。
半導体レーザ２からの出射光４ａは凸レンズ６ａによっ
て平行光とされ、ビームスプリッタ３ｏによってレーザ
光４ｂと４ｃの２つに分岐される。レーザ光４ｃは分光
器３２に入射し、その波長が１ｌｊｌｊ定される。
て平行光とされ、ビームスプリッタ３ｏによってレーザ
光４ｂと４ｃの２つに分岐される。レーザ光４ｃは分光
器３２に入射し、その波長が１ｌｊｌｊ定される。
レーザ光４ｂは凸レンズ６ｂによって集光され、即−モ
ード光ファイバ８の入射端１０ａから単一モード光ファ
イバ８に入射し、出射端１０ｂから出射して光検知器１
２により検知され、光の強度に比例した電気信号に変換
され、さらに帯域通過フィルタ１４を介して増幅器１６
により増幅され、振幅制限器２８とコ／デ／ザ２０を介
して半導体レーザ２に帰還され、発振器を４ｆ’；成す
る。
ード光ファイバ８の入射端１０ａから単一モード光ファ
イバ８に入射し、出射端１０ｂから出射して光検知器１
２により検知され、光の強度に比例した電気信号に変換
され、さらに帯域通過フィルタ１４を介して増幅器１６
により増幅され、振幅制限器２８とコ／デ／ザ２０を介
して半導体レーザ２に帰還され、発振器を４ｆ’；成す
る。
半導体レーザ２にはコイル１８を介して電池２２により
直流バイアス電流が流され、恒温槽２４と温度開側１器
２６によりその温度が一定に保たれている。
直流バイアス電流が流され、恒温槽２４と温度開側１器
２６によりその温度が一定に保たれている。
ここで、真空中における光の速度をＣ１単一モート光フ
ァイバ８の実長をｔ１波長λに対する等測的Ｊｔｒ２折
率をｎ１電子回路お・よびレーザ光の空間伝搬部分など
の遅延時間をτ１とし、帯域通過フィルタ１４の通過帯
域と増幅器１６の増幅率と振幅制限器蔀の振幅制限値と
を適当に設定すると、前記発振器は次式で表わされる周
波数１１で発振する。
ァイバ８の実長をｔ１波長λに対する等測的Ｊｔｒ２折
率をｎ１電子回路お・よびレーザ光の空間伝搬部分など
の遅延時間をτ１とし、帯域通過フィルタ１４の通過帯
域と増幅器１６の増幅率と振幅制限器蔀の振幅制限値と
を適当に設定すると、前記発振器は次式で表わされる周
波数１１で発振する。
この発振周波数ｆ１は周波数カウンタ３４により測定さ
ｔする。例えば、ｔ＝１００ｍ、ｎ二１５とし、τ１を
１０−８５と仮定すると、ｆ ”： ２Ｍｌ−１ｚとな
る。
ｔする。例えば、ｔ＝１００ｍ、ｎ二１５とし、τ１を
１０−８５と仮定すると、ｆ ”： ２Ｍｌ−１ｚとな
る。
半導体レーリ゛２の出ＪＪ波長は温度により３〜５Ａ／
Ｃ稈度変動する。そこで、恒温’ＶＶ ２４と温度制研
器２６（（よって半導体レーザ２の波長をλ＋Δλに変
換し、ｂ７トの判定を繰り返し、発振周波数ｆ２を測定
する。波長λ＋Δλに７１する即−モート光ファイバ８
の等洒的屈折率をｎ＋Δｎとすると、発撮彼長ｆ２は次
式のように表わされる。
Ｃ稈度変動する。そこで、恒温’ＶＶ ２４と温度制研
器２６（（よって半導体レーザ２の波長をλ＋Δλに変
換し、ｂ７トの判定を繰り返し、発振周波数ｆ２を測定
する。波長λ＋Δλに７１する即−モート光ファイバ８
の等洒的屈折率をｎ＋Δｎとすると、発撮彼長ｆ２は次
式のように表わされる。
（］）式と（２）式から、単一モード光ファイバ８の等
測的屈折率の変動Δｎによる発振周波数の変動計Δｆは
、Δｆ”＝ｆ＋ ｈ と表わされる。従って、発振周波数の変動量Δｆを測定
すれば、（３）式を用いて単一モード光ファイバ８の等
測的屈折率の変動；δΔｎ１すなわち、波長分散を求め
ることができる。ｆｌｌえばΔｎ二３Ｘ１０’。
測的屈折率の変動Δｎによる発振周波数の変動計Δｆは
、Δｆ”＝ｆ＋ ｈ と表わされる。従って、発振周波数の変動量Δｆを測定
すれば、（３）式を用いて単一モード光ファイバ８の等
測的屈折率の変動；δΔｎ１すなわち、波長分散を求め
ることができる。ｆｌｌえばΔｎ二３Ｘ１０’。
１＝ １．００ ｍ 、 τ１ ”” １Ｏ−８ｓとす
ると、Δｆ ＝ ４ Ｈｚとなり、通常の周波数カウン
タてｉｌｌｌ付定である。
ると、Δｆ ＝ ４ Ｈｚとなり、通常の周波数カウン
タてｉｌｌｌ付定である。
本実施例では光Ｗとして半導体レーザを用いているが、
発光グイオートや波長可変の色素レーザなどの狭スペク
トル幅の光計を用いることも可能である。
発光グイオートや波長可変の色素レーザなどの狭スペク
トル幅の光計を用いることも可能である。
第２図は本発明の他の実施例である。図中３６ａ。
３６ｂはスイッチであり、他の番号は第１図と共通であ
る。本実施例では、波長が異なる２つの半導体レーザ２
ａと２ｂを用い、スイッチ３６ａと３６ｂにより交互に
発光させている。凸レンズ６ａと６ｂを介して半導体レ
ーザ２ａ 、 ２ｂから出射する出射光４ａ 、 ４ｂ
は、ビームスプリッタ３０により２つの光４ｃ 、 ４
ｄに分割され、一方のレーザ光４ｃは分光器３２に入射
し、他方のレーザ光４ｄは単一モード光ファイバ８に入
射し、第１図の実施例と同様な方法で、半導体レーザ２
ａを用いた場合の波長λ１と発振周波数１１および半導
体レーザ２ｂを用いた場合の波長λ２と発振周波数１２
を測定し、（３）式を用いて単一モート光ファイバ８の
波長分散を求めるととがてきる。本実施例では、２つの
半導体レーザ２ａと２ｂを用いているので、波長の差Δ
λ二λ１−λ２を大きぐすることができ、寸フこ、半導
体レーザ２ａ 、 ２ｂの波長が既知で、温度変動なと
によって生じる波長変動が２つの半導体１／ −−ＩＪ
の波長の差に比較して無視できる場合には、分光器３２
を用いる必要はない。捷だ、本実施例で１−．１．２個
の半導体レーザを用いているが、３個以１−の光源を用
いることもｉｉ工能である。
る。本実施例では、波長が異なる２つの半導体レーザ２
ａと２ｂを用い、スイッチ３６ａと３６ｂにより交互に
発光させている。凸レンズ６ａと６ｂを介して半導体レ
ーザ２ａ 、 ２ｂから出射する出射光４ａ 、 ４ｂ
は、ビームスプリッタ３０により２つの光４ｃ 、 ４
ｄに分割され、一方のレーザ光４ｃは分光器３２に入射
し、他方のレーザ光４ｄは単一モード光ファイバ８に入
射し、第１図の実施例と同様な方法で、半導体レーザ２
ａを用いた場合の波長λ１と発振周波数１１および半導
体レーザ２ｂを用いた場合の波長λ２と発振周波数１２
を測定し、（３）式を用いて単一モート光ファイバ８の
波長分散を求めるととがてきる。本実施例では、２つの
半導体レーザ２ａと２ｂを用いているので、波長の差Δ
λ二λ１−λ２を大きぐすることができ、寸フこ、半導
体レーザ２ａ 、 ２ｂの波長が既知で、温度変動なと
によって生じる波長変動が２つの半導体１／ −−ＩＪ
の波長の差に比較して無視できる場合には、分光器３２
を用いる必要はない。捷だ、本実施例で１−．１．２個
の半導体レーザを用いているが、３個以１−の光源を用
いることもｉｉ工能である。
第；３図は本発明の他の実施例を示す図面であり、１０
２は周波数可変発振器、１０４は加算器、１０６は電圧
語である。本実施列では、半導体レーザ′２゜栄−モー
ト光ファイバ８．光検知器１２．帯域通過フィルタ１４
．増幅器１６５合成器１０４などで構成される閉回路は
、増幅器１６の増幅度が小さければ発振は起きずに、共
振器を構成する。すなわち、周波数可変発振器１０２の
出力を合成器１０４を介して前記の閉回路に印加し、電
圧計１０６によって増幅器１６の出力電圧を測定すると
１、前記閉回路の共振周波数１１と周波数ｄ１変発振器
１０２の発振周波数が一致した時に、電圧計１０６によ
って測定される増幅器１６の出力が最大となる。すなわ
ち、電圧計１０６の指示が最大となる周波数を求めるこ
とにより、前記閉回路の共振周波数ｆ１を求めることが
できる。ここて、この共振周波数ｆｔは（１）式で表わ
すことができる。従って、第１図に示した実施例の場合
と同じように、温度制御器２６と恒温槽２４によって半
導体レーザの温度と波長λを変化させ、該閉回路の共振
周波数ｆ＋の変動を測走丙−れば、（３）式により、栄
−モード光ファイ・・８の波長分散を測定することがで
きる。
２は周波数可変発振器、１０４は加算器、１０６は電圧
語である。本実施列では、半導体レーザ′２゜栄−モー
ト光ファイバ８．光検知器１２．帯域通過フィルタ１４
．増幅器１６５合成器１０４などで構成される閉回路は
、増幅器１６の増幅度が小さければ発振は起きずに、共
振器を構成する。すなわち、周波数可変発振器１０２の
出力を合成器１０４を介して前記の閉回路に印加し、電
圧計１０６によって増幅器１６の出力電圧を測定すると
１、前記閉回路の共振周波数１１と周波数ｄ１変発振器
１０２の発振周波数が一致した時に、電圧計１０６によ
って測定される増幅器１６の出力が最大となる。すなわ
ち、電圧計１０６の指示が最大となる周波数を求めるこ
とにより、前記閉回路の共振周波数ｆ１を求めることが
できる。ここて、この共振周波数ｆｔは（１）式で表わ
すことができる。従って、第１図に示した実施例の場合
と同じように、温度制御器２６と恒温槽２４によって半
導体レーザの温度と波長λを変化させ、該閉回路の共振
周波数ｆ＋の変動を測走丙−れば、（３）式により、栄
−モード光ファイ・・８の波長分散を測定することがで
きる。
第４図は本発明のさらに他の実施例であり、図中の番号
は第１図〜第３図と共通である。本実施例では第３図に
示しだ実施例と同様に、増幅器１６の増幅率が小さくて
発振は起きず、半導体レーザ２ａ 、 ２ｂ 、単一モ
ード光ファイバ８、光検知器１２、帯域通過フィルタ１
４、増幅器１６などで構成する閉回路は共振器を構成す
る。１だ、本実施例では、第２図に示した実施例と同様
に波長が異なる２つの半導体レー！ｊ’２ａ、２ｂを切
り替えスイッチ３６により切り１−！−えて用いている
。従って第３図に示した実施例と同様に、２つの異なる
波長に利するＭｉ＋記閉回路の共振周波数の差を１ｌｌ
ｌ定することにより、ノ１１−モート九ノーｆイバ８の
波長分１１Ｊｙ、を知るこ２がてきる。
は第１図〜第３図と共通である。本実施例では第３図に
示しだ実施例と同様に、増幅器１６の増幅率が小さくて
発振は起きず、半導体レーザ２ａ 、 ２ｂ 、単一モ
ード光ファイバ８、光検知器１２、帯域通過フィルタ１
４、増幅器１６などで構成する閉回路は共振器を構成す
る。１だ、本実施例では、第２図に示した実施例と同様
に波長が異なる２つの半導体レー！ｊ’２ａ、２ｂを切
り替えスイッチ３６により切り１−！−えて用いている
。従って第３図に示した実施例と同様に、２つの異なる
波長に利するＭｉ＋記閉回路の共振周波数の差を１ｌｌ
ｌ定することにより、ノ１１−モート九ノーｆイバ８の
波長分１１Ｊｙ、を知るこ２がてきる。
以」−説明したように、本発明によれば ｊｐ−モート
光ファイバを遅延線として用いる発振器あるいは共振器
の発振周波数あるいは共振周波数から卯−モード光ファ
イバの波長分散を測定するため、従来の方法と比較して
高精度の測定を行なうことが可能となる。
光ファイバを遅延線として用いる発振器あるいは共振器
の発振周波数あるいは共振周波数から卯−モード光ファ
イバの波長分散を測定するため、従来の方法と比較して
高精度の測定を行なうことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図、第３
図及び第４図は本発明の他の実施例を示す系統図である
。 ２．２ａ、２ｂ・・半導体レーザ、 ４ ａ ＋ ４ ｂ ＋ ４ ｃ ＋ ４ ｄ ＋ ４
ｅ レーザ光、６ａ 、 ６ｂ 、 ６ｃ・凸レン
ズ、８・・１ヤーモード光フアイバ、１ｏａ・・・８の
入力端、１０ｂ−８の出力端、１２・光検知器、１４
・偶成通過フィルタ、１６・・増幅器、１８ 、１．８
ａ 、 １８ｂ −：ｌイル、２０ 、２０ａ 、 ２
０ｂ −：’ ：／デノザ、、 ２２ 、２２ａ 、
２２ｂ・電池、２４ 恒盟槽、２６・温度制御器、
２８・・振幅制限器、３０・・ビーム・スゲリッタ、３
２ 分光器、３４・周波数カウンタ、数 ３６ 、３６ａ 、 ３６ｂ・・・スイッチ、１０２・
・周波可変発儂器、 １へ １０４ ・合成器、１０６・・・電圧計。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代 理 人 犬 塚 学外１名 手糾；補正和（方式） 昭和５８年１１月２日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １ 事件の表示 特願昭５７−９７３４２号 ２ 発明の名称 単−毛゛−ド光ファイバの波長 分散測定方式 ３ 補正をする者 事件との関係 出願人 （１２１） 国際電信電話株式会社 ４、代理人 東京都新宿区西新宿１−２３−１ ７、補正の内容 発明の名称〔単一モード光ファイバ波長分散測定方式〕
とあるな〔単一モード光ファイバの波長分散測定方式〕
と訂正する。
図及び第４図は本発明の他の実施例を示す系統図である
。 ２．２ａ、２ｂ・・半導体レーザ、 ４ ａ ＋ ４ ｂ ＋ ４ ｃ ＋ ４ ｄ ＋ ４
ｅ レーザ光、６ａ 、 ６ｂ 、 ６ｃ・凸レン
ズ、８・・１ヤーモード光フアイバ、１ｏａ・・・８の
入力端、１０ｂ−８の出力端、１２・光検知器、１４
・偶成通過フィルタ、１６・・増幅器、１８ 、１．８
ａ 、 １８ｂ −：ｌイル、２０ 、２０ａ 、 ２
０ｂ −：’ ：／デノザ、、 ２２ 、２２ａ 、
２２ｂ・電池、２４ 恒盟槽、２６・温度制御器、
２８・・振幅制限器、３０・・ビーム・スゲリッタ、３
２ 分光器、３４・周波数カウンタ、数 ３６ 、３６ａ 、 ３６ｂ・・・スイッチ、１０２・
・周波可変発儂器、 １へ １０４ ・合成器、１０６・・・電圧計。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代 理 人 犬 塚 学外１名 手糾；補正和（方式） 昭和５８年１１月２日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １ 事件の表示 特願昭５７−９７３４２号 ２ 発明の名称 単−毛゛−ド光ファイバの波長 分散測定方式 ３ 補正をする者 事件との関係 出願人 （１２１） 国際電信電話株式会社 ４、代理人 東京都新宿区西新宿１−２３−１ ７、補正の内容 発明の名称〔単一モード光ファイバ波長分散測定方式〕
とあるな〔単一モード光ファイバの波長分散測定方式〕
と訂正する。
Claims (1)
- 狭スペクトル幅の光ｄヤがら出射する光をキーモード光
ファイバに入射し、該単一モート光フアイバから出射す
る光を光電変換し、該光電変換出力を前記光源の励振電
流に帰還するようにして１％’ｌ １回路を構成しＡｉ
ｌ記光源の波長を変化させた場合の前記閉回路の発振周
波数もしくは共振周波数の変化から１１Ｊ記が一モード
光ファイバの波長分散を求めるように構成されたことを
特徴とする即〜モード光ファイバ波長分散１ｔ１１１定
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9734282A JPH0233971B2 (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | Tanitsumoodohikarifuaibanohachobunsansokuteihoshiki |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9734282A JPH0233971B2 (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | Tanitsumoodohikarifuaibanohachobunsansokuteihoshiki |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963545A true JPS5963545A (ja) | 1984-04-11 |
| JPH0233971B2 JPH0233971B2 (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=14189800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9734282A Expired - Lifetime JPH0233971B2 (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | Tanitsumoodohikarifuaibanohachobunsansokuteihoshiki |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0233971B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5357333A (en) * | 1991-12-23 | 1994-10-18 | Cselt-Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni Spa | Apparatus for measuring the effective refractive index in optical fibers |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP9734282A patent/JPH0233971B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5357333A (en) * | 1991-12-23 | 1994-10-18 | Cselt-Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni Spa | Apparatus for measuring the effective refractive index in optical fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0233971B2 (ja) | 1990-07-31 |
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