JPS61113034A - 音響光学スイツチ - Google Patents
音響光学スイツチInfo
- Publication number
- JPS61113034A JPS61113034A JP23444984A JP23444984A JPS61113034A JP S61113034 A JPS61113034 A JP S61113034A JP 23444984 A JP23444984 A JP 23444984A JP 23444984 A JP23444984 A JP 23444984A JP S61113034 A JPS61113034 A JP S61113034A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acousto
- fiber
- light
- optic
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
技術分野
本発明は音響光学スイッチに関し、特に光ファイバの伝
搬特性測定や障害点検出を表す光フアイバ試験器に用い
る音響光学スイッチに関する。
搬特性測定や障害点検出を表す光フアイバ試験器に用い
る音響光学スイッチに関する。
従来技術
光フアイバ試験器の方式としては、光源からファイバ内
に導入された光がファイバ内で受けるレ−−ＩＪ−散乱
によって発生する後方散乱光（光源と同一波長）を検出
する光時間領域反射測定法（ＯＴＤＲ，０ｐｔｉｃａｌ
ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｒｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｒ
ｙ）および光周波数領域反射測定法（ＯＦ Ｄ Ｒ，０
ｐｔｉｃａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｒｅ
ｆｒｅｅｔｏｍｅｔｒｙ）、あるいはファイバ内に導入
された光源からの高出力光がファイバ内を伝搬する間に
光学的非線形効果を受けて発生する光源より長い波長の
光（誘導ラマン散乱効果）のレーリー後方散乱光を検出
する光時間領域反射測定法（ＲＯＴＤＲ）が主なもので
ある。
に導入された光がファイバ内で受けるレ−−ＩＪ−散乱
によって発生する後方散乱光（光源と同一波長）を検出
する光時間領域反射測定法（ＯＴＤＲ，０ｐｔｉｃａｌ
ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｒｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｒ
ｙ）および光周波数領域反射測定法（ＯＦ Ｄ Ｒ，０
ｐｔｉｃａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｒｅ
ｆｒｅｅｔｏｍｅｔｒｙ）、あるいはファイバ内に導入
された光源からの高出力光がファイバ内を伝搬する間に
光学的非線形効果を受けて発生する光源より長い波長の
光（誘導ラマン散乱効果）のレーリー後方散乱光を検出
する光時間領域反射測定法（ＲＯＴＤＲ）が主なもので
ある。
特に誘導ラマン散乱による光時間領域反射測定法は、光
ファイバの最低損失領域である１、５５μｍ帯の光を用
いるため、他の方式に比べ探索可能距離が長いという利
点がある。誘導ラマン散乱による光時間領域反射測定法
を用いた光フアイバ試験器の構成は、第１図に示す様に
被測定ファイバに光パルスを送出する光源１と、被測定
ファイバ２からの後方散乱光を電気信号に変換する受光
器３と、後方散乱光を受光器へ導くだめの光方向性結合
器４と、受光器３の電気信号を処理するだめの信号処理
部５および表示部６から成る。
ファイバの最低損失領域である１、５５μｍ帯の光を用
いるため、他の方式に比べ探索可能距離が長いという利
点がある。誘導ラマン散乱による光時間領域反射測定法
を用いた光フアイバ試験器の構成は、第１図に示す様に
被測定ファイバに光パルスを送出する光源１と、被測定
ファイバ２からの後方散乱光を電気信号に変換する受光
器３と、後方散乱光を受光器へ導くだめの光方向性結合
器４と、受光器３の電気信号を処理するだめの信号処理
部５および表示部６から成る。
光方向性結合器４としては、従来第２図に示す構成のも
のが用いられている。すなわち、光源につながるファイ
バ７と被測定ファイバにつながるファイバ８と、ファイ
バ７および８を光学的に結合するレンズ９および１０と
、レンズ９および１０の光軸中に置かれ、光源の発振波
長帯を透過し被測定ファイバからの信号光の波長帯を反
射するダイクロイックミラ＝１１と、ファイバ８から出
てミラーで反射した信号光を集光するレンズ１２と、こ
のレンズ１２によって集光された信号光を受は受光器へ
導くファイバ１３とから成る。
のが用いられている。すなわち、光源につながるファイ
バ７と被測定ファイバにつながるファイバ８と、ファイ
バ７および８を光学的に結合するレンズ９および１０と
、レンズ９および１０の光軸中に置かれ、光源の発振波
長帯を透過し被測定ファイバからの信号光の波長帯を反
射するダイクロイックミラ＝１１と、ファイバ８から出
てミラーで反射した信号光を集光するレンズ１２と、こ
のレンズ１２によって集光された信号光を受は受光器へ
導くファイバ１３とから成る。
従来使用されているダイクロイックミラーの特性例を第
３図に示す。誘導ラマン散乱による光フアイバ試験器の
光源として一般に用いられているＹＡＧレーザの発振波
長１．０６μｍ付近に於て反射率が低く、波長１．２μ
ｍ付近から反射率が高くなっている。
３図に示す。誘導ラマン散乱による光フアイバ試験器の
光源として一般に用いられているＹＡＧレーザの発振波
長１．０６μｍ付近に於て反射率が低く、波長１．２μ
ｍ付近から反射率が高くなっている。
一般に光フアイバ試験器の受光器に入射する光の波長ス
ペクトラムが広がっていると、光フアイバ中に於ける光
の伝搬速度が波長によって異なるため障害位置検出誤差
が大きく々る。従って光フアイバ試験器では不要な光を
阻止するだめにバンドパスフィルタが必要となる。誘導
ラマン散乱を用いた光フアイバ試験器では、前記の様に
光源の波長と受光器に入射する信号光の波長が異なる。
ペクトラムが広がっていると、光フアイバ中に於ける光
の伝搬速度が波長によって異なるため障害位置検出誤差
が大きく々る。従って光フアイバ試験器では不要な光を
阻止するだめにバンドパスフィルタが必要となる。誘導
ラマン散乱を用いた光フアイバ試験器では、前記の様に
光源の波長と受光器に入射する信号光の波長が異なる。
また、誘導ラマン散乱効果が十分に起こらない近距離部
からの後方散乱光は、光源と同じ波長の光パワーが最も
太きいため、特に近距離部の障害位置を精度良く検出す
るだめには、高アイソレーションのフィルタリングが必
要となる。
からの後方散乱光は、光源と同じ波長の光パワーが最も
太きいため、特に近距離部の障害位置を精度良く検出す
るだめには、高アイソレーションのフィルタリングが必
要となる。
一方、従来のダイクロイックミラーを用いた光方向性結
合器では、ダイクロイックミラーの波長阻止域に於ける
パワー低減率は一３９ｄＢ程度であるため、十分な波長
選択を行なうことが困難となっている。寸だ、探索距離
を延ばすために高出力の光源を使用した場合、被測定フ
ァイバの入射端面からの強い反射光（近端反射光）が受
光器に入射することによって受光器の電気信号出力が飽
和し、飽和が回復するまでの間探索が不能となる。
合器では、ダイクロイックミラーの波長阻止域に於ける
パワー低減率は一３９ｄＢ程度であるため、十分な波長
選択を行なうことが困難となっている。寸だ、探索距離
を延ばすために高出力の光源を使用した場合、被測定フ
ァイバの入射端面からの強い反射光（近端反射光）が受
光器に入射することによって受光器の電気信号出力が飽
和し、飽和が回復するまでの間探索が不能となる。
発明の目的
本発明は、後方散乱の波長スペクトラムの広がりに依存
せず高精度の測定が可能な光フアイバ試験器を実現する
ことができる音響光学スイッチを提供することを目的と
している。
せず高精度の測定が可能な光フアイバ試験器を実現する
ことができる音響光学スイッチを提供することを目的と
している。
発明の構成
本発明による音響光学スイッチは、互いに対向配置され
た第１及び第２の光ファイバと、これ等両ファイバを光
学的に結合するだめの第１及び第２のレンズと、これ等
両レンズ間に配置された音響光学偏向素子と、第１及び
第２の光ファイバのいずれか１方から出射して音響光学
偏向素子により回折された光のうち使用波長帯の光を選
択的に反射スるバンドリジェクションフィルタと、この
バフ ）” ＩＪジエクションフィルタによる反射光を
集光スる第３のレンズと、この第３のレンズにヨリ集光
された光を受ける第３の光ファイバとを有する構成であ
る。
た第１及び第２の光ファイバと、これ等両ファイバを光
学的に結合するだめの第１及び第２のレンズと、これ等
両レンズ間に配置された音響光学偏向素子と、第１及び
第２の光ファイバのいずれか１方から出射して音響光学
偏向素子により回折された光のうち使用波長帯の光を選
択的に反射スるバンドリジェクションフィルタと、この
バフ ）” ＩＪジエクションフィルタによる反射光を
集光スる第３のレンズと、この第３のレンズにヨリ集光
された光を受ける第３の光ファイバとを有する構成であ
る。
実施例
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第４図は本発明の実施例を示す図であり、本音響光学ス
イッチは、光フアイバ試験器の光源につながるファイバ
７と、このファイバ７と対向する位置に置かれ被測定フ
ァイバにつながるファイバ８と、ファイバ７および８を
光学的に結合するレンズ９および１０と、該２つのレン
ズの間に置かれた音響光学偏向素子１４と、ファイバ８
から出て音響光学偏向素子１４によって回折した光のう
ち使用波長帯の光を反射するバンドリジェクションフィ
ルタ１５と、バンドリジェクションフィルタ１５で反射
された光を集光するレンズ１２と、レンズ１２により集
光された光を受けるファイバ１３とから成る。
イッチは、光フアイバ試験器の光源につながるファイバ
７と、このファイバ７と対向する位置に置かれ被測定フ
ァイバにつながるファイバ８と、ファイバ７および８を
光学的に結合するレンズ９および１０と、該２つのレン
ズの間に置かれた音響光学偏向素子１４と、ファイバ８
から出て音響光学偏向素子１４によって回折した光のう
ち使用波長帯の光を反射するバンドリジェクションフィ
ルタ１５と、バンドリジェクションフィルタ１５で反射
された光を集光するレンズ１２と、レンズ１２により集
光された光を受けるファイバ１３とから成る。
ファイバ８からの光ビームと音響光学偏向素子１４内部
に立つ弾性波の波面との為す角θが光の波長λ。に対し
下式（１）を満足する様に設定すると、音響光学偏向素
子１４の回折効率は、波長λ０の光に対して最大となり
、λ。と異なる波長の光に対しては低下する。
に立つ弾性波の波面との為す角θが光の波長λ。に対し
下式（１）を満足する様に設定すると、音響光学偏向素
子１４の回折効率は、波長λ０の光に対して最大となり
、λ。と異なる波長の光に対しては低下する。
ｓｉｎθ−ｆλ。／ ２ ｎ ｖ ・・・・・・
・・・（１）ここに、ｆｄ弾性波の周波数、ｎけ音響光
学偏向素子の屈折率、Ｖは弾性波の伝搬速度である。
・・・（１）ここに、ｆｄ弾性波の周波数、ｎけ音響光
学偏向素子の屈折率、Ｖは弾性波の伝搬速度である。
い捷、バンドリジェクションフィルタ１５の反射中心波
長をλ０に設定すると、上記の音響光学偏向素子１４の
回折効率の波長特性と相丑って急峻な波長選択性を持た
ぜることかできる。特に、透過形バンドパスフィルタで
はその透過中心波長に於て透過率が９０％程度であるの
に比ベバンドリジエク７ヨンフィルタではその反射中心
波長に於て９９チ以」二の反射率を有するため、バンド
リジェクションフィルタ１５を挿入したことによる挿入
損失増加は程んど無視できる。
長をλ０に設定すると、上記の音響光学偏向素子１４の
回折効率の波長特性と相丑って急峻な波長選択性を持た
ぜることかできる。特に、透過形バンドパスフィルタで
はその透過中心波長に於て透過率が９０％程度であるの
に比ベバンドリジエク７ヨンフィルタではその反射中心
波長に於て９９チ以」二の反射率を有するため、バンド
リジェクションフィルタ１５を挿入したことによる挿入
損失増加は程んど無視できる。
本発明による音響光学スイッチの具体的構成例を以下に
示す。ファイバ７および８けコア径ＩＱｌｔｍのシング
ルモードファイバ、ファイバ１３けマルチモードファイ
バ、音響光学偏向素子１４はＰ ｂ Ｍ、 ０４結晶、
バンドリジエクンヨンフィルタ１５は平行四辺形プリズ
ムの光反射面（２面）に誘電体多層膜を施しだものをそ
れぞれ使用する。また八け１．３μｍに設定する。
示す。ファイバ７および８けコア径ＩＱｌｔｍのシング
ルモードファイバ、ファイバ１３けマルチモードファイ
バ、音響光学偏向素子１４はＰ ｂ Ｍ、 ０４結晶、
バンドリジエクンヨンフィルタ１５は平行四辺形プリズ
ムの光反射面（２面）に誘電体多層膜を施しだものをそ
れぞれ使用する。また八け１．３μｍに設定する。
使用したバンドリジェクションフィルタ１５の波長特性
を第５図に示し、丑だ第６図にバントリジェクションフ
ィルタを使用した場合（実ｍ）と使用しない場合（点線
）のファイバ８〜１３間挿入損失の波長特性を示す。波
長１．３１ｔ１ｙｉの光に対する挿入損失はファイバ７
→８間が１．７ｄＢ、ファイバ８→１３間が２．６ ｄ
Ｂとなり、バンドリジエクンヨンフィルタ１５の使用に
よりファイバ８→１３間の通過波長幅は２，８７４７７
？から１．８μ７ｎに狭捷り、バンドリジェクションフ
ィルタの使用による挿入損失増加はＱ、１ａ１３ （測
定精度）以下に抑えられる。
を第５図に示し、丑だ第６図にバントリジェクションフ
ィルタを使用した場合（実ｍ）と使用しない場合（点線
）のファイバ８〜１３間挿入損失の波長特性を示す。波
長１．３１ｔ１ｙｉの光に対する挿入損失はファイバ７
→８間が１．７ｄＢ、ファイバ８→１３間が２．６ ｄ
Ｂとなり、バンドリジエクンヨンフィルタ１５の使用に
よりファイバ８→１３間の通過波長幅は２，８７４７７
？から１．８μ７ｎに狭捷り、バンドリジェクションフ
ィルタの使用による挿入損失増加はＱ、１ａ１３ （測
定精度）以下に抑えられる。
誘導ラマン散乱による光フアイバ試験器の光源として一
般に用いられている波長１０６μｍの光に対するパワー
低減率は、ダイクロイックミラー使用時では一３９ｄＢ
程度であるのに対し本音響光学スイッチでは一５４ｄＢ
が得られる。
般に用いられている波長１０６μｍの光に対するパワー
低減率は、ダイクロイックミラー使用時では一３９ｄＢ
程度であるのに対し本音響光学スイッチでは一５４ｄＢ
が得られる。
発明の効果
本発明による音響光学スイッチは、光切替機能と急峻な
波長選択性を持ち不要波長の光を犬１〕に低減すること
ができる。これを用いることにより、特に誘導ラマン散
乱を用いた光フアイバ試験器において、近距離部の探索
範囲をせばめることなく高精度の測定が可能となる。ま
た、レーリー散乱を用いた光フアイバ試験器においても
従来光源部に使用されている透過形バンドパスフィルタ
が不要と々る。
波長選択性を持ち不要波長の光を犬１〕に低減すること
ができる。これを用いることにより、特に誘導ラマン散
乱を用いた光フアイバ試験器において、近距離部の探索
範囲をせばめることなく高精度の測定が可能となる。ま
た、レーリー散乱を用いた光フアイバ試験器においても
従来光源部に使用されている透過形バンドパスフィルタ
が不要と々る。
音響光学スイッチは、一般に内部の音響光学偏光素子の
回折光と透過光との分離幅を大きくするためプリズム等
の光学素子を必要とするが、本発明による音響光学スイ
ッチでは、この光学素子として反射形バンドパスフィル
タを使用するためにレーリー散乱を用いた光フアイバ試
験器に使用する場合、光学系全体としての部品数が削減
でき、系全体としての通過損失も減少する。さらに光フ
アイバ試験器への利用のみならずアイソレーションの高
いフィルタとしても応用が可能である。
回折光と透過光との分離幅を大きくするためプリズム等
の光学素子を必要とするが、本発明による音響光学スイ
ッチでは、この光学素子として反射形バンドパスフィル
タを使用するためにレーリー散乱を用いた光フアイバ試
験器に使用する場合、光学系全体としての部品数が削減
でき、系全体としての通過損失も減少する。さらに光フ
アイバ試験器への利用のみならずアイソレーションの高
いフィルタとしても応用が可能である。
第１図は光フアイバ試験器の構成図、第２図は光フアイ
バ試験器に使用される光方向性結合器の従来例を示す図
、第３図は第２図の光方向性結合器に使用されているダ
イクロイックミラーの特性例を示す図、第４図は本発明
の実施例の構成図、第５図及び第６図は第４図の装置の
特性例を示す図である。 主要部分の符号の説明 ７．８．１３・・・光ファイバ ９．１０．１２・・・レンズ １４・・・音響光学偏向素子
バ試験器に使用される光方向性結合器の従来例を示す図
、第３図は第２図の光方向性結合器に使用されているダ
イクロイックミラーの特性例を示す図、第４図は本発明
の実施例の構成図、第５図及び第６図は第４図の装置の
特性例を示す図である。 主要部分の符号の説明 ７．８．１３・・・光ファイバ ９．１０．１２・・・レンズ １４・・・音響光学偏向素子
Claims (1)
- 互いに対向配置された第１及び第２の光ファイバと、こ
れら両光ファイバを光学的に結合させるための第１及び
第２のレンズと、これら両レンズ間に配置された音響光
学偏向素子と、前記第１及び第２の光ファイバのいずれ
か１方から出射して前記音響光学偏向素子により回折さ
れた光のうち使用波長帯の光を選択的に反射するバンド
リジェクションフィルタと、このバンドリジェクション
フィルタによる反射光を集光する第３のレンズと、この
第３のレンズにより集光された光を受ける第３の光ファ
イバとを有することを特徴とする音響光学スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23444984A JPS61113034A (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | 音響光学スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23444984A JPS61113034A (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | 音響光学スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61113034A true JPS61113034A (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=16971172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23444984A Pending JPS61113034A (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | 音響光学スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61113034A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62200782A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-04 | Anritsu Corp | 光ファイバ測定装置 |
| US5841912A (en) * | 1996-04-27 | 1998-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Optical switching device |
-
1984
- 1984-11-07 JP JP23444984A patent/JPS61113034A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62200782A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-04 | Anritsu Corp | 光ファイバ測定装置 |
| JPH0533736B2 (ja) * | 1986-02-28 | 1993-05-20 | Anritsu Corp | |
| US5841912A (en) * | 1996-04-27 | 1998-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Optical switching device |
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