JPH02309228A - 屈折率分布の測定方法及び測定装置 - Google Patents
屈折率分布の測定方法及び測定装置Info
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- JPH02309228A JPH02309228A JP13099389A JP13099389A JPH02309228A JP H02309228 A JPH02309228 A JP H02309228A JP 13099389 A JP13099389 A JP 13099389A JP 13099389 A JP13099389 A JP 13099389A JP H02309228 A JPH02309228 A JP H02309228A
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- refractive index
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/412—Index profiling of optical fibres
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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
本発明は、例えば光フアイバ用プリフォームやロッドレ
ンズに使用される円柱ガラスの屈折率分布を測定する測
定方法及び測定装置に関するもので、特に異なる波長に
おけるプリフォーム等の屈折率分布測定の簡易化、高精
度化に役立つものである。
ンズに使用される円柱ガラスの屈折率分布を測定する測
定方法及び測定装置に関するもので、特に異なる波長に
おけるプリフォーム等の屈折率分布測定の簡易化、高精
度化に役立つものである。
光フアイバ用プリフォーム（母材）やロッドレンズに使
用される円柱ガラスは、半径方向の屈折率がほぼ２乗分
布、軸方向の屈折率は均一になっている。これを線引き
して光ファイバが形成される。線引き前のプリフォーム
の屈折率分布を正確に測定することが良好な製品を得る
ために必要である。 屈折率分布の測定法としては、例えば特開昭６３−９５
３３６号公報に光フアイバ用の・プリフォームの中心軸
と垂直方向から光線を入射させ、その出射角を求めてプ
リフォームの屈折率分布を測定する方法が開示されてい
る。第５図には同公報に開示された屈折率分布測定装置
を示しである。図に示すように光源５とレンズ６からな
る入射光学系から、セル２内のマツチングオイル３中に
設置されたプリフォームｌに入射され、プリフォーム１
を通って出射された出射光はレンズ２１を有する出射光
学系を通過してＴＶ右カメラ２の観察面に投影される。 この投影像をＴＶ右カメラ２で取り出し、投影像の座標
Ｘと出射光学系の焦点距離ｆとから出射角φを φ＝ ｔａｎ−’ （ｘ／ｆ） で求めている。そしてパルスモータによりプリフォーム
を載置した移動テーブル４を移動しながら求めた出射角
φを用いプリフォーム１の屈折率分布ｎ（ｒ）を次式 で算出している。 あるいは出射光学系を通った出射光の像をスクリーン上
に形成し、スクリーン上の投影像をＴＶ右カメラ２で観
察して出射角φを求めている。
用される円柱ガラスは、半径方向の屈折率がほぼ２乗分
布、軸方向の屈折率は均一になっている。これを線引き
して光ファイバが形成される。線引き前のプリフォーム
の屈折率分布を正確に測定することが良好な製品を得る
ために必要である。 屈折率分布の測定法としては、例えば特開昭６３−９５
３３６号公報に光フアイバ用の・プリフォームの中心軸
と垂直方向から光線を入射させ、その出射角を求めてプ
リフォームの屈折率分布を測定する方法が開示されてい
る。第５図には同公報に開示された屈折率分布測定装置
を示しである。図に示すように光源５とレンズ６からな
る入射光学系から、セル２内のマツチングオイル３中に
設置されたプリフォームｌに入射され、プリフォーム１
を通って出射された出射光はレンズ２１を有する出射光
学系を通過してＴＶ右カメラ２の観察面に投影される。 この投影像をＴＶ右カメラ２で取り出し、投影像の座標
Ｘと出射光学系の焦点距離ｆとから出射角φを φ＝ ｔａｎ−’ （ｘ／ｆ） で求めている。そしてパルスモータによりプリフォーム
を載置した移動テーブル４を移動しながら求めた出射角
φを用いプリフォーム１の屈折率分布ｎ（ｒ）を次式 で算出している。 あるいは出射光学系を通った出射光の像をスクリーン上
に形成し、スクリーン上の投影像をＴＶ右カメラ２で観
察して出射角φを求めている。
光ファイバを伝搬する光は、目的に応じて種々の波長が
使用されている。一方、物質の屈折率は光の波長により
変化する。そのため、光ファイバを種々の波長の光で使
用するためには、プリフォームｌの屈折率分布を種々の
波長の光で測定する必要がある。 しかし、上記した従来の屈折率分布の測定においては、
入射光学系の光源５から一定の波長の光を出射している
ため、異なった波長の光で屈折率分布を測定するために
は、光源５を変えて測定しなければならず、屈折率分布
の測定が容易でないという問題があった。光源５を変え
るたびに光源５やレンズ６等の光軸を合せる必要がある
。そのため異なった波長の光で異る波長における屈折率
分布を測定する場合には、かなりの手間がかかる。 本発明は、これらの欠点を解消するためになされたもの
であり、屈折率分布を短時間で高精度に測定することが
できる屈折率分布の測定方法及び測定装置を得ることを
目的とするものである。
使用されている。一方、物質の屈折率は光の波長により
変化する。そのため、光ファイバを種々の波長の光で使
用するためには、プリフォームｌの屈折率分布を種々の
波長の光で測定する必要がある。 しかし、上記した従来の屈折率分布の測定においては、
入射光学系の光源５から一定の波長の光を出射している
ため、異なった波長の光で屈折率分布を測定するために
は、光源５を変えて測定しなければならず、屈折率分布
の測定が容易でないという問題があった。光源５を変え
るたびに光源５やレンズ６等の光軸を合せる必要がある
。そのため異なった波長の光で異る波長における屈折率
分布を測定する場合には、かなりの手間がかかる。 本発明は、これらの欠点を解消するためになされたもの
であり、屈折率分布を短時間で高精度に測定することが
できる屈折率分布の測定方法及び測定装置を得ることを
目的とするものである。
上記課題を解決するための本発明を適用する屈折率分布
の測定方法は、軸方向には均一な屈折率、径方向には屈
折率が変化する円柱ガラスの中心軸と垂直方向から光を
入射させ、その出射角を測定して同軸円柱ガラスの径方
向に対する屈折率分布を求める屈折率分布測定方法にお
いて、入射光学系に設けられた複数の光源から波長の異
なる複数の光線を同軸円柱ガラスに入射させ、入射した
光線の同軸円柱ガラスからの出射角をそれぞれ測定する
ことを特徴とする。 同軸円柱ガラスからの出射角を測定するにあたり、同軸
円柱ガラスからの出射光を光学系を介することな（、直
接、撮像管により受光して出射角をそれぞれ測定する。 また上記課題を解決するための本発明を適用する屈折率
分布の測定装置は、異なった波長の光を出射する光源と
、その光源から出射する光を集光し同軸円柱ガラスに入
射させるレンズとを有する入射光学系を備えたことを特
徴とする。 この屈折率分布の測定装置では、同軸円柱ガラスからの
出射光の光路上に光学系を介することなく撮像管を配置
しである。
の測定方法は、軸方向には均一な屈折率、径方向には屈
折率が変化する円柱ガラスの中心軸と垂直方向から光を
入射させ、その出射角を測定して同軸円柱ガラスの径方
向に対する屈折率分布を求める屈折率分布測定方法にお
いて、入射光学系に設けられた複数の光源から波長の異
なる複数の光線を同軸円柱ガラスに入射させ、入射した
光線の同軸円柱ガラスからの出射角をそれぞれ測定する
ことを特徴とする。 同軸円柱ガラスからの出射角を測定するにあたり、同軸
円柱ガラスからの出射光を光学系を介することな（、直
接、撮像管により受光して出射角をそれぞれ測定する。 また上記課題を解決するための本発明を適用する屈折率
分布の測定装置は、異なった波長の光を出射する光源と
、その光源から出射する光を集光し同軸円柱ガラスに入
射させるレンズとを有する入射光学系を備えたことを特
徴とする。 この屈折率分布の測定装置では、同軸円柱ガラスからの
出射光の光路上に光学系を介することなく撮像管を配置
しである。
【作用］
上記本発明においては、あらかじめ入射光学系に設けら
れた複数の光源からレンズを介して同軸円柱ガラスに波
長の異なる複数の光線を入射することにより、同軸円柱
ガラスから出射する波長の異なる複数の光線の出射角を
同時に測定することができる。 【実施例】 以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。 第１図は本発明を適用する屈折率分布測定装置の一実施
例の概略構成平面図、第２図はその側面図である。これ
らの図において、■はプリフォーム、２はプリフォーム
１を装着したセルであり、セル２内にはプリフォーム１
の表面における急激な屈折率変化を除（ためにマツチン
グオイル３が満たされている。４はセル２が設置された
移動テーブルであり、移動テーブル４はパルスモータ（
不図示）により駆動され、プリフォームｌをＸ軸とｙ軸
方向に移動させる。 ５は例えば波長が６３２．δｎｍのレーザ光を出射する
Ｈ ｅ −Ｎ ｅレーザ発振器からなる光源、６は光源
５から出射する光をプリフォームｌに集光するレンズで
ある。７は波長が１１５２．３ｎｍのレーザ光を出射す
るＨｅ−Ｎｅレーザ発振器からなる光源であり、光源７
は出射する光が光源５から出射する光と平行になるよう
に光軸が調整されている。８は光源７から出射する光を
プリフォーム１に集光するレンズである。光源５．７及
びレンズ６．８で入射光学系を構成している。９はプリ
フォームｌの出射光を受光して、その像の電気信号を送
り出す撮像管、ｌＯは撮像管９から送り出された電気信
号のデータを蓄えるフレームメモリ、１１は中央処理装
置である。中央処理装置１１はフレームメモリ１０に蓄
えられたデータの直線近似等を行ない出射角φを演算し
表示部１２に出力する。 次に、上記のように構成された屈折率分布測定装置によ
りプリフォーム１の屈折率分布を測定するときの動作を
説明する。 光源５からレンズ６を通って送られた光はプリフォーム
ｌの中心軸と垂直方向から入射する。同時に、光源７か
ら光源５と波長の異なる光が出射され、レンズ８を通っ
てプリフォーム１の中心軸と垂直方向に入射する。この
光源５と光源７から送られる波長の異なった光はそれぞ
れプリフォームｌにより屈折されて出射する。この２つ
の出射光は撮像管９で観察され、その像の画像データが
フレームメモリ１０に送られて蓄えられる。このデータ
を中央処理装置１１に送り、中央処理装置１１で出射光
の像の座標値から出射角φを演算して表示部１２に送る
。そしてプリフォームｌを搭載した移動テーブル４をレ
ンズ６および８の光軸に対して垂直方向であるＸ軸方向
に移動しながら、プリフォーム１に入射する光の位置を
変えて出射角φの変化を求める。 上記のようにして、例えば第３図に示すようなコアの最
大屈折率ｎ＋（凡）、クラッドの屈折率ｎｚ（ん）のプ
リフォームｌの入射位’Ｊｌｒと出射角φの関係を異な
る波長んの光で測定する。測定した出射角φにより屈折
率分布ｎ （ｒ）を求めると５異なる波長んの光による
屈折率分布ｎ （ｒ）を同時に測定することができる 実際に波長１１５２．３ｎｍの光で測定した屈折率で次
式に示す比屈折率差へ Δ” （ｎ＋−ｎ２） Ｘ１００／ｎ＋を求めると比屈
折率差Δ＝１．０５％であり、波長６３２．８ｎｍの光
で測定した場合はΔ＝ ｉ、ｉｚ％であった。 第４図は本発明を適用する屈折率分布測定装置の別な実
施例の概略構成図である。同図に示すように、光源５と
レンズ６の間に光源５の光軸に対して４５度傾けたハー
フミラ−１３を設け、光源７からの光をハーフミラ−１
３の反射面と平行な反射面を有するミラー１４で反射さ
せ、その反射光をハーフミラ７−１３で反射させてレン
ズ６を介してプリフォームｌに入射する。９の撮像管の
像を解析し、光源５からの光の像と光源７からの光の像
を分別することにより同一場所の異なる波長における屈
折率分布の測定ができる。
れた複数の光源からレンズを介して同軸円柱ガラスに波
長の異なる複数の光線を入射することにより、同軸円柱
ガラスから出射する波長の異なる複数の光線の出射角を
同時に測定することができる。 【実施例】 以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。 第１図は本発明を適用する屈折率分布測定装置の一実施
例の概略構成平面図、第２図はその側面図である。これ
らの図において、■はプリフォーム、２はプリフォーム
１を装着したセルであり、セル２内にはプリフォーム１
の表面における急激な屈折率変化を除（ためにマツチン
グオイル３が満たされている。４はセル２が設置された
移動テーブルであり、移動テーブル４はパルスモータ（
不図示）により駆動され、プリフォームｌをＸ軸とｙ軸
方向に移動させる。 ５は例えば波長が６３２．δｎｍのレーザ光を出射する
Ｈ ｅ −Ｎ ｅレーザ発振器からなる光源、６は光源
５から出射する光をプリフォームｌに集光するレンズで
ある。７は波長が１１５２．３ｎｍのレーザ光を出射す
るＨｅ−Ｎｅレーザ発振器からなる光源であり、光源７
は出射する光が光源５から出射する光と平行になるよう
に光軸が調整されている。８は光源７から出射する光を
プリフォーム１に集光するレンズである。光源５．７及
びレンズ６．８で入射光学系を構成している。９はプリ
フォームｌの出射光を受光して、その像の電気信号を送
り出す撮像管、ｌＯは撮像管９から送り出された電気信
号のデータを蓄えるフレームメモリ、１１は中央処理装
置である。中央処理装置１１はフレームメモリ１０に蓄
えられたデータの直線近似等を行ない出射角φを演算し
表示部１２に出力する。 次に、上記のように構成された屈折率分布測定装置によ
りプリフォーム１の屈折率分布を測定するときの動作を
説明する。 光源５からレンズ６を通って送られた光はプリフォーム
ｌの中心軸と垂直方向から入射する。同時に、光源７か
ら光源５と波長の異なる光が出射され、レンズ８を通っ
てプリフォーム１の中心軸と垂直方向に入射する。この
光源５と光源７から送られる波長の異なった光はそれぞ
れプリフォームｌにより屈折されて出射する。この２つ
の出射光は撮像管９で観察され、その像の画像データが
フレームメモリ１０に送られて蓄えられる。このデータ
を中央処理装置１１に送り、中央処理装置１１で出射光
の像の座標値から出射角φを演算して表示部１２に送る
。そしてプリフォームｌを搭載した移動テーブル４をレ
ンズ６および８の光軸に対して垂直方向であるＸ軸方向
に移動しながら、プリフォーム１に入射する光の位置を
変えて出射角φの変化を求める。 上記のようにして、例えば第３図に示すようなコアの最
大屈折率ｎ＋（凡）、クラッドの屈折率ｎｚ（ん）のプ
リフォームｌの入射位’Ｊｌｒと出射角φの関係を異な
る波長んの光で測定する。測定した出射角φにより屈折
率分布ｎ （ｒ）を求めると５異なる波長んの光による
屈折率分布ｎ （ｒ）を同時に測定することができる 実際に波長１１５２．３ｎｍの光で測定した屈折率で次
式に示す比屈折率差へ Δ” （ｎ＋−ｎ２） Ｘ１００／ｎ＋を求めると比屈
折率差Δ＝１．０５％であり、波長６３２．８ｎｍの光
で測定した場合はΔ＝ ｉ、ｉｚ％であった。 第４図は本発明を適用する屈折率分布測定装置の別な実
施例の概略構成図である。同図に示すように、光源５と
レンズ６の間に光源５の光軸に対して４５度傾けたハー
フミラ−１３を設け、光源７からの光をハーフミラ−１
３の反射面と平行な反射面を有するミラー１４で反射さ
せ、その反射光をハーフミラ７−１３で反射させてレン
ズ６を介してプリフォームｌに入射する。９の撮像管の
像を解析し、光源５からの光の像と光源７からの光の像
を分別することにより同一場所の異なる波長における屈
折率分布の測定ができる。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、あらかじ
め入射光学系に設けられた複数の光源からレンズを介し
て同軸円柱ガラスに波長の異なる複数の光線を入射する
ことにより、同軸円柱ガラスから出射する波長の異なる
複数の光線の出射角を同時に測定するようにした。した
がって、異なる波長の光に対する屈折率分布を同時に測
定することができ、種々の波長で使用される光フアイバ
ー用のプリフォーム等の品質評価を１回の測定で、短時
間にできる。 同軸円柱ガラスからの出射角を測定するにあたり、また
同軸円柱ガラスからの出射光を光学系を介することな（
、直接、撮像管により受光して出射角をそれぞれ測定す
ることができるので、光学系の軸合わせの手間が軽減さ
れ、簡便な装置となる。
め入射光学系に設けられた複数の光源からレンズを介し
て同軸円柱ガラスに波長の異なる複数の光線を入射する
ことにより、同軸円柱ガラスから出射する波長の異なる
複数の光線の出射角を同時に測定するようにした。した
がって、異なる波長の光に対する屈折率分布を同時に測
定することができ、種々の波長で使用される光フアイバ
ー用のプリフォーム等の品質評価を１回の測定で、短時
間にできる。 同軸円柱ガラスからの出射角を測定するにあたり、また
同軸円柱ガラスからの出射光を光学系を介することな（
、直接、撮像管により受光して出射角をそれぞれ測定す
ることができるので、光学系の軸合わせの手間が軽減さ
れ、簡便な装置となる。
第１図は本発明を適用す、る装置の実施例の概略構成平
面図、第２図はその側面図、第３図はプリフォームの屈
折率分布を示す特性図、第４図は別゛な実施例の構成を
示す側面図、第５図は従来の装置例を示す構成図である
。
面図、第２図はその側面図、第３図はプリフォームの屈
折率分布を示す特性図、第４図は別゛な実施例の構成を
示す側面図、第５図は従来の装置例を示す構成図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軸方向には均一な屈折率、径方向には屈折率が変化
する円柱ガラスの中心軸と垂直方向から光を入射させ、
その出射角を測定して同軸円柱ガラスの径方向に対する
屈折率分布を求める屈折率分布測定方法において、入射
光学系に設けられた複数の光源から波長の異なる複数の
光線を同軸円柱ガラスに入射させ、入射した光線の同軸
円柱ガラスからの出射角をそれぞれ測定することを特徴
とする屈折率分布の測定方法。 ２、前記同軸円柱ガラスからの出射光を直接撮像管によ
り受光して出射角をそれぞれ測定することを特徴とする
請求項第１項に記載の屈折率分布の測定方法。 ３、軸方向には均一な屈折率、径方向には屈折率が変化
する円柱ガラスの中心軸と垂直方向から光を入射させ、
その出射角を測定して同軸円柱ガラスの径方向に対する
屈折率分布を求める屈折率分布測定装置において、異な
った波長の光を出射する光源と、該光源から出射する光
を集光し同軸円柱ガラスに入射させるレンズとを有する
入射光学系を備えたことを特徴とする屈折率分布測定装
置。 ４、前記同軸円柱ガラスからの出射光の光路上に撮像管
を配置したことを特徴とする請求項第３項に記載の屈折
率分布の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130993A JPH0812130B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 屈折率分布の測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130993A JPH0812130B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 屈折率分布の測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309228A true JPH02309228A (ja) | 1990-12-25 |
| JPH0812130B2 JPH0812130B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15047424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1130993A Expired - Fee Related JPH0812130B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 屈折率分布の測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812130B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07301600A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-11-14 | Corning Inc | 一連の屈折率縞を含む光ファイバ・コア・ケ−ンを分析する方法および屈折率分布を有するコア・ケ−ンを分析する装置 |
| JP2019007802A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 株式会社東芝 | 光学検査装置及び光学検査方法 |
| EP3889581A1 (de) * | 2020-03-30 | 2021-10-06 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Verfahren zur ermittlung des brechzahlprofils eines zylinderförmigen optischen gegenstandes |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395336A (ja) * | 1986-10-10 | 1988-04-26 | Fujikura Ltd | 屈折率分布の測定方法 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP1130993A patent/JPH0812130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395336A (ja) * | 1986-10-10 | 1988-04-26 | Fujikura Ltd | 屈折率分布の測定方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07301600A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-11-14 | Corning Inc | 一連の屈折率縞を含む光ファイバ・コア・ケ−ンを分析する方法および屈折率分布を有するコア・ケ−ンを分析する装置 |
| JP2019007802A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 株式会社東芝 | 光学検査装置及び光学検査方法 |
| EP3889581A1 (de) * | 2020-03-30 | 2021-10-06 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Verfahren zur ermittlung des brechzahlprofils eines zylinderförmigen optischen gegenstandes |
| WO2021197857A1 (de) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur ermittlung des brechzahlprofils eines zylinderförmigen optischen gegenstandes |
| CN115362364A (zh) * | 2020-03-30 | 2022-11-18 | 贺利氏石英玻璃有限两合公司 | 用于确定圆柱形光学对象的折射率分布的方法 |
| US12085506B2 (en) | 2020-03-30 | 2024-09-10 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Method for determining the refractive-index profile of a cylindrical optical object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0812130B2 (ja) | 1996-02-07 |
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