JPH0325731B2 - - Google Patents
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- JPH0325731B2 JPH0325731B2 JP60277082A JP27708285A JPH0325731B2 JP H0325731 B2 JPH0325731 B2 JP H0325731B2 JP 60277082 A JP60277082 A JP 60277082A JP 27708285 A JP27708285 A JP 27708285A JP H0325731 B2 JPH0325731 B2 JP H0325731B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
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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
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光フアイバに関するものであり、更に
詳しくは単一モードのフアイバの屈折率プロフイ
ールを判定するための方法と装置に関するもので
ある。
詳しくは単一モードのフアイバの屈折率プロフイ
ールを判定するための方法と装置に関するもので
ある。
従来の技術
光フアイバの屈折率プロフイールを判定するた
め、いわゆるニアフイールド法が一般に使用され
る。この方法ではかなり正確な結果が得られ、特
定のフアイバを準備したり複雑な測定装置を用意
したりする必要はない。
め、いわゆるニアフイールド法が一般に使用され
る。この方法ではかなり正確な結果が得られ、特
定のフアイバを準備したり複雑な測定装置を用意
したりする必要はない。
この方法によれば、フアイバの一端に照射し、
反対側の端のパワー分布を適当な検出器で調べ
る。損失パワーを測定するか誘導パワーを測定す
るかに応じて２つの型のニアフイールド法があ
り、それぞれ「屈折ニアフイールド」法、「バウ
ンド・ニアフイールド」法と呼ばれる。
反対側の端のパワー分布を適当な検出器で調べ
る。損失パワーを測定するか誘導パワーを測定す
るかに応じて２つの型のニアフイールド法があ
り、それぞれ「屈折ニアフイールド」法、「バウ
ンド・ニアフイールド」法と呼ばれる。
屈折ニアフイールド法は1977年の集積光学系と
光フアイバ通信についての国際会議で発表された
ダブリユー・ジエー・スチユワートの論文、「グ
レーデツド光フアイバの屈折率プロフイールを測
定するための新しい方法」（W.J.Stewart，“Ａ
new technique for measuring the refractive
index profile of graded optical fibres”，
persented at the 1977 International
Conference on Integrated Optics and Optical
Fibre Communication”（IOOC′77）Tokyo，18
−20 July 1977，paper Ｃ ２−２，pages 395
−398）で示唆された。
光フアイバ通信についての国際会議で発表された
ダブリユー・ジエー・スチユワートの論文、「グ
レーデツド光フアイバの屈折率プロフイールを測
定するための新しい方法」（W.J.Stewart，“Ａ
new technique for measuring the refractive
index profile of graded optical fibres”，
persented at the 1977 International
Conference on Integrated Optics and Optical
Fibre Communication”（IOOC′77）Tokyo，18
−20 July 1977，paper Ｃ ２−２，pages 395
−398）で示唆された。
この方法の欠点はフアイバ伝搬特性を用いてい
ないことと一旦フアイバが設置されれば伝送に使
用される波長で測定が実行されないことである。
後者の特徴について注目すべきことは、屈折率が
波長とともに変り（屈折率プロフイールの分散）、
この分散が正確にわかるのは稀であるので、動作
波長でプロフイールを求めることが難しくなるこ
とがあり得る。
ないことと一旦フアイバが設置されれば伝送に使
用される波長で測定が実行されないことである。
後者の特徴について注目すべきことは、屈折率が
波長とともに変り（屈折率プロフイールの分散）、
この分散が正確にわかるのは稀であるので、動作
波長でプロフイールを求めることが難しくなるこ
とがあり得る。
バウンド・ニアフイールド法の例は集積光学系
と光フアイバ通信についての第４回国際会議で発
表されたジー・コツパらの論文、「単一モード・
フアイバの屈折率プロフイールを測定するための
簡単な方法」（G.Coppa，P.D：Vita and U.
Rossi，“Ａ simple technique for the
measurement of the refractive−index profile
of monomode fibres”presented at the
Fourth IntInternational Conference on
Integrated Optics and Optical Fibre
Communication，Tokyo，27−30 June 1983，
paper 28 A2−２，pages 38−39）に述べられ
ている。
と光フアイバ通信についての第４回国際会議で発
表されたジー・コツパらの論文、「単一モード・
フアイバの屈折率プロフイールを測定するための
簡単な方法」（G.Coppa，P.D：Vita and U.
Rossi，“Ａ simple technique for the
measurement of the refractive−index profile
of monomode fibres”presented at the
Fourth IntInternational Conference on
Integrated Optics and Optical Fibre
Communication，Tokyo，27−30 June 1983，
paper 28 A2−２，pages 38−39）に述べられ
ている。
説明されている方法は単一モード・フアイバが
伝送するニアフイールド強度は次の波動方程式を
満足する横方向の電磁界成分Ｅの自乗に比例する
という事実に基いている。
伝送するニアフイールド強度は次の波動方程式を
満足する横方向の電磁界成分Ｅの自乗に比例する
という事実に基いている。
△Ｅ＋〔k2n2（ｒ）−β2〕・Ｅ＝０ (1)
ここで、ｋ＝2π／λ＝真空内の波数、ｎ（ｒ）＝
フアイバ軸からｒの距離にある屈折率、β＝縦モ
ードの伝搬定数、△＝ラプラス演算子で上記波動
方程式を反転することによりｎ（ｒ）の値を引き
出す。
フアイバ軸からｒの距離にある屈折率、β＝縦モ
ードの伝搬定数、△＝ラプラス演算子で上記波動
方程式を反転することによりｎ（ｒ）の値を引き
出す。
この方法では結果が不正確になることがある。
複雑な数学計算（２次導関数のデイジタル計算が
含まれている）が必要で、これは誤差を生じるこ
とがあり、またこの計算は測定値に対して実行し
なければならず、誤差の影響を受けることがあ
る。
複雑な数学計算（２次導関数のデイジタル計算が
含まれている）が必要で、これは誤差を生じるこ
とがあり、またこの計算は測定値に対して実行し
なければならず、誤差の影響を受けることがあ
る。
発明の目的と構成
本発明はフアイバ伝搬特性を用いるようにバウ
ンド・ニアフイールド法に基づき、かつ測定値の
複雑な処理を必要としない方法を提供する。
ンド・ニアフイールド法に基づき、かつ測定値の
複雑な処理を必要としない方法を提供する。
この方法の特徴はフアイバ出力端の像の半径方
向の走査を行なうこと、および画像軸から距離ｒ
の各値に対して２つの像強度測定を行なうことで
ある。第１の測定はフアイバから出てきたビーム
を係数p4に従つて変調するように光学的に波す
ることによつて実行される（ｐ＝ａ・sinθ、θは
ビームの角度座標、ａは一般的なフイルタの点の
フアイバ出力端からの距離）。第２の測定はフア
イバ端から出てきたビームを直接集めることによ
つて行なわれる。その点での屈折率値は第１の測
定値と第２の測定値との比から得られる。
向の走査を行なうこと、および画像軸から距離ｒ
の各値に対して２つの像強度測定を行なうことで
ある。第１の測定はフアイバから出てきたビーム
を係数p4に従つて変調するように光学的に波す
ることによつて実行される（ｐ＝ａ・sinθ、θは
ビームの角度座標、ａは一般的なフイルタの点の
フアイバ出力端からの距離）。第２の測定はフア
イバ端から出てきたビームを直接集めることによ
つて行なわれる。その点での屈折率値は第１の測
定値と第２の測定値との比から得られる。
実際フアーフイールド光パワー分布は｜E〓｜2
によつてきまることが知られている。ここでＥは
電磁界成分Ｅの二次元フーリエ変換である。
によつてきまることが知られている。ここでＥは
電磁界成分Ｅの二次元フーリエ変換である。
フアイバを出たビームを透過度分布がp4に比例
した円形対称なマスクで波する場合、フアイバ
出力面の像が形成されたとき（これは逆変換に相
当する）、関数p4・｜E〓｜2の二次元フーリエ変換
を計算すれば明らかなように像面の強度は （△Ｅ）2に比例する。
した円形対称なマスクで波する場合、フアイバ
出力面の像が形成されたとき（これは逆変換に相
当する）、関数p4・｜E〓｜2の二次元フーリエ変換
を計算すれば明らかなように像面の強度は （△Ｅ）2に比例する。
上記の測定値とマスクのない場合の測定値（前
述のようにE2が得られる）から、像の各点に対
して、式(1)から容易に導出できるように式 〔k2n2（ｒ）−β2〕2が得られる。ｋはわかつている
ので、ｎ（ｒ）が得られる。付加的な定数からの
部分は殆んどの応用では影響を及ぼさずとにかく
クラツドの屈折率によつてきまり、一般にわかつ
ている。
述のようにE2が得られる）から、像の各点に対
して、式(1)から容易に導出できるように式 〔k2n2（ｒ）−β2〕2が得られる。ｋはわかつている
ので、ｎ（ｒ）が得られる。付加的な定数からの
部分は殆んどの応用では影響を及ぼさずとにかく
クラツドの屈折率によつてきまり、一般にわかつ
ている。
マスクは上記の透過度分布を有する円形対称な
グレイ分布とすることができる。この種のマスク
は写真法で実現することができる。
グレイ分布とすることができる。この種のマスク
は写真法で実現することができる。
代案として、θ＝cos ｔ・r4の型のらせん形の
弧対またはらせん形の弧と直線部分によつて制限
された完全に透明な領域そ完全に不透明な領域で
マスクを使うことができる。このような場合、マ
スクはその軸のまわりに回転し、正しく積分でき
るように回転周期を総測定期間に等しくするか、
またはその約数にするか、またはそれよりずつと
短かくしなければならない。マスク回転が望まし
くない場合は、像平面上で半径の異なる多数の被
照射環を選択することにより、そしてそれらを横
切る総パワーを測定することによつて走査を行な
うことができる。マスクを回転する放射状の像走
査と比べた場合、この方法には被測定信号の強度
が強いので信号対雑音比が大きいという利点があ
る。
弧対またはらせん形の弧と直線部分によつて制限
された完全に透明な領域そ完全に不透明な領域で
マスクを使うことができる。このような場合、マ
スクはその軸のまわりに回転し、正しく積分でき
るように回転周期を総測定期間に等しくするか、
またはその約数にするか、またはそれよりずつと
短かくしなければならない。マスク回転が望まし
くない場合は、像平面上で半径の異なる多数の被
照射環を選択することにより、そしてそれらを横
切る総パワーを測定することによつて走査を行な
うことができる。マスクを回転する放射状の像走
査と比べた場合、この方法には被測定信号の強度
が強いので信号対雑音比が大きいという利点があ
る。
放射状に透過度の変るマスクを使うことは単一
モードのフアイバでのスポツトサイズ測定につい
て知られている。たとえば1984年10月に米国ボー
ルダで開催された光フアイバ測定シンポジウムで
発表されたカポニらの論文「単一モード・フアイ
バのスポツトサイズ測定」、および1984年９月に
シユトウツトガルトで開催された第10回欧州光通
信会議で発表されたダブリユー・ジエー・スチユ
ワートらの論文「スポツト・サイズからの単一モ
ード・フアイバの導波路分散の測定」（Caponi
et al.，“Spot−size measurements in single−
mode fibres”，Symposium on Optical Fibre
Measurements，Boulder，USA，２−３
October 1984，and W.J.Stewart et al.，
“Waveguide dispersion measurement
inmonomode fibres from spot size”，10th
European Conference on Optical
Communications，Stutgart，３−６
September 1984）に述べられている。しかし、
これらの測定は積分型である。すなわちこれらの
測定法では、測定平面上の総ビーム強度を判定し
なければならなず、像の品質やその形成もそれ程
重要でない。
モードのフアイバでのスポツトサイズ測定につい
て知られている。たとえば1984年10月に米国ボー
ルダで開催された光フアイバ測定シンポジウムで
発表されたカポニらの論文「単一モード・フアイ
バのスポツトサイズ測定」、および1984年９月に
シユトウツトガルトで開催された第10回欧州光通
信会議で発表されたダブリユー・ジエー・スチユ
ワートらの論文「スポツト・サイズからの単一モ
ード・フアイバの導波路分散の測定」（Caponi
et al.，“Spot−size measurements in single−
mode fibres”，Symposium on Optical Fibre
Measurements，Boulder，USA，２−３
October 1984，and W.J.Stewart et al.，
“Waveguide dispersion measurement
inmonomode fibres from spot size”，10th
European Conference on Optical
Communications，Stutgart，３−６
September 1984）に述べられている。しかし、
これらの測定は積分型である。すなわちこれらの
測定法では、測定平面上の総ビーム強度を判定し
なければならなず、像の品質やその形成もそれ程
重要でない。
現在の場合は逆に常にニアフイールド像を形成
しなければてならず、その品質が重要である。と
いうのは像形成を可能にする光システムはそのフ
ーリエ変換を行なうからである。
しなければてならず、その品質が重要である。と
いうのは像形成を可能にする光システムはそのフ
ーリエ変換を行なうからである。
他方、スポツトサイズの判定には係数p4による
変調でなく係数p2による変調が必要となる。カポ
ニらとスチユホワートらの述べたシステムでのこ
の種の係数による変調ではビームと結合された電
磁界の４次モーメントの値が与えられ、このよう
なモーメントは屈折率プロフイールについての情
報を与えない。
変調でなく係数p2による変調が必要となる。カポ
ニらとスチユホワートらの述べたシステムでのこ
の種の係数による変調ではビームと結合された電
磁界の４次モーメントの値が与えられ、このよう
なモーメントは屈折率プロフイールについての情
報を与えない。
更に、屈折率プロフイール測定システムでのニ
アフイールド像の放射状走査がたとえばコツパら
の論文から公知であつても、前述の通りこのよう
な走査の後に測定結果の複雑な処理を行なわなけ
ればならない。この処理で信頼できる結果が得ら
れるのは測定が非常に正確な場合だけである。本
発明の提供する方法ではこの精度は必要でなく、
２つの測定の簡単な比として屈折率値が直接得ら
れる。
アフイールド像の放射状走査がたとえばコツパら
の論文から公知であつても、前述の通りこのよう
な走査の後に測定結果の複雑な処理を行なわなけ
ればならない。この処理で信頼できる結果が得ら
れるのは測定が非常に正確な場合だけである。本
発明の提供する方法ではこの精度は必要でなく、
２つの測定の簡単な比として屈折率値が直接得ら
れる。
この方法を実現するための装置も本発明は提供
し、その特徴については特許請求の範囲第６項乃
至第１３項に記載されている。
し、その特徴については特許請求の範囲第６項乃
至第１３項に記載されている。
実施例
本発明は付属の図面により更に明らかとなる。
第１図に示すように、光源１はビームを送出す
る。入射光学系２を介してビームは屈折率プロフ
イールを判定すべき単一モード・フアイバに送り
込まれる。
る。入射光学系２を介してビームは屈折率プロフ
イールを判定すべき単一モード・フアイバに送り
込まれる。
フアイバ３を出たビームは光学系４によつて集
められ、光学系４はフアイバの出力面３ａの像を
平面NF上に形成する。平面NF上に光検出器５
（ホトダイオード、テレカメラ、フアイバ・後端
等）の感光面が配置され、この光検出器は上記像
を放射状に走査するように構成されている。
められ、光学系４はフアイバの出力面３ａの像を
平面NF上に形成する。平面NF上に光検出器５
（ホトダイオード、テレカメラ、フアイバ・後端
等）の感光面が配置され、この光検出器は上記像
を放射状に走査するように構成されている。
フアイバ出力３ａと光学系４との間のフアーフ
イールド平面上にビームと同軸にマスク・フイル
タすなわち空間フイルタ６を配置して、ビーム強
度をp4に比例して変調することができる。ｐはビ
ームの横座標である。マスク６は図示されない支
持台にとう載されている。この支持台はブロツク
７で表わされる適当な制御系によつて動かされ、
ビーム軌道にマスク６を入れたりビーム軌道から
マスク６を除去したりできる。
イールド平面上にビームと同軸にマスク・フイル
タすなわち空間フイルタ６を配置して、ビーム強
度をp4に比例して変調することができる。ｐはビ
ームの横座標である。マスク６は図示されない支
持台にとう載されている。この支持台はブロツク
７で表わされる適当な制御系によつて動かされ、
ビーム軌道にマスク６を入れたりビーム軌道から
マスク６を除去したりできる。
検出器５の後には測定計算システム８が設けら
れている。各走査点に対し、測定計算システム８
はマスク６が存在するときと存在しないときの像
の光強度を測定し、２つの測定値の比を計算し、
この比の平方根から屈折率ｎ（ｒ）を求める。更
に詳しく言えば、比の平方根から式k2n2（ｒ）−β2
が得られ、これから直ちにｎ（ｒ）が求められる。
れている。各走査点に対し、測定計算システム８
はマスク６が存在するときと存在しないときの像
の光強度を測定し、２つの測定値の比を計算し、
この比の平方根から屈折率ｎ（ｒ）を求める。更
に詳しく言えば、比の平方根から式k2n2（ｒ）−β2
が得られ、これから直ちにｎ（ｒ）が求められる。
検出器５の各位置に対し、装置７はマスク６の
支持台を動作させて、まずマスク６をフアイバ３
から出たビームの軌道に入れ、次にマスクを上記
軌道から除くようにしなければならない。
支持台を動作させて、まずマスク６をフアイバ３
から出たビームの軌道に入れ、次にマスクを上記
軌道から除くようにしなければならない。
装置は自動化するのが好ましい。そうするため
に、測定計算システム８をマスク６の支持台制御
装置７と（ブロツク９で表わされた）走査制御装
置に接続され、上記の方法で上記の装置の移動を
制御するプロセツサの一部とすることができる。
に、測定計算システム８をマスク６の支持台制御
装置７と（ブロツク９で表わされた）走査制御装
置に接続され、上記の方法で上記の装置の移動を
制御するプロセツサの一部とすることができる。
注意しなければならないのは、マスク６が円形
対称であればマスク６で波した後の画像強度は
本当に（△Ｅ）2に比例しているということであ
る。マスク６が円形対称でない場合には、像周全
体に関する強度情報が必要になる。
対称であればマスク６で波した後の画像強度は
本当に（△Ｅ）2に比例しているということであ
る。マスク６が円形対称でない場合には、像周全
体に関する強度情報が必要になる。
円形対称マスクは透過度が中心で零で、へりで
最大となり、前記の法則に従つて変化するグレイ
分布で構成することができる。このようなマスク
は写真法で実現することができる。１例を第２図
に示す。
最大となり、前記の法則に従つて変化するグレイ
分布で構成することができる。このようなマスク
は写真法で実現することができる。１例を第２図
に示す。
逆に非対称マスクは完全に不透明なセクタと完
全に透明なセクタで構成することができる。各セ
クタはθ＝cost・r4の型の２つのらせん形の弧、
またはらせん形の弧と直線部分によつて区切ら
れ、半径ｒの環に沿つた透過度はr4に比例する。
１例を第３図のマスク６ａで示す。
全に透明なセクタで構成することができる。各セ
クタはθ＝cost・r4の型の２つのらせん形の弧、
またはらせん形の弧と直線部分によつて区切ら
れ、半径ｒの環に沿つた透過度はr4に比例する。
１例を第３図のマスク６ａで示す。
検出器５が周全体に関する情報を供給できるよ
うにするため、マスク６ａはその軸のまわりに回
転させられる。したがつて、マスク６ａはビーム
軌道に沿つて挿入されたまま１回転または整数回
数の回転を行なう。これにより、マスク６と結合
された補助電動機（第４図）が支持台上のその回
転を制御する。このような電動機もプロセツサが
起動することができる。
うにするため、マスク６ａはその軸のまわりに回
転させられる。したがつて、マスク６ａはビーム
軌道に沿つて挿入されたまま１回転または整数回
数の回転を行なう。これにより、マスク６と結合
された補助電動機（第４図）が支持台上のその回
転を制御する。このような電動機もプロセツサが
起動することができる。
マスク６の回転が望ましくない場合は、周全体
に関する照度情報を第５図の構成によつて得るこ
とができる。
に関する照度情報を第５図の構成によつて得るこ
とができる。
ニアフイールド平面上にはデイスク１１があ
る。デイスク１１には直径の異なる複数の透明な
環１２ａ，１２ｂ，……１２ｎが設けられており
（第６図）、それらの中心は同じ円周上にある。
る。デイスク１１には直径の異なる複数の透明な
環１２ａ，１２ｂ，……１２ｎが設けられており
（第６図）、それらの中心は同じ円周上にある。
デイスク１１は電動機１３と結合されており、
支持台の上にとう載されている。この支持台は上
記円周の中心を通る軸のまわりにデイスクを１ス
テツプづつ回転させる。各ステツプでのビーム軸
は環１２の中心を通る。デイスク１１の後に配置
された光学系１４は環から出たビームの像を測定
システム８に接続された固定検出器１５に結ばせ
る。この場合、測定計算システム８を含んでいる
プロセツサが電動機１３も制御してシステムを自
動化することができる。
支持台の上にとう載されている。この支持台は上
記円周の中心を通る軸のまわりにデイスクを１ス
テツプづつ回転させる。各ステツプでのビーム軸
は環１２の中心を通る。デイスク１１の後に配置
された光学系１４は環から出たビームの像を測定
システム８に接続された固定検出器１５に結ばせ
る。この場合、測定計算システム８を含んでいる
プロセツサが電動機１３も制御してシステムを自
動化することができる。
種々の環１２の間の直径の差は基本的に、第１
図の実施例で検出器５の実行する放射状走査の１
ステツプに対応する。
図の実施例で検出器５の実行する放射状走査の１
ステツプに対応する。
第１図は本発明による装置の概略構成を示す。
第２図および第３図は波マスクの例である。第
４図は一変形の一部の概略構成を示したものであ
る。第５図は第２の変形の一部の概略構成を示し
たものである。第６図は第５図の詳細を示す。 符号の説明 １……光源、２……入射光学系、
３……フアイバ、３ａ……フアイバ出力、４……
光学系、５……検出器、６……マスク、６ａ……
マスク、７……支持台制御装置、８……測定計算
システム、９……走査制御装置、１０……補助電
動機、１１……デイスク、１２……環、１３……
電動機、１４……光学系、１５……固定検出器。
第２図および第３図は波マスクの例である。第
４図は一変形の一部の概略構成を示したものであ
る。第５図は第２の変形の一部の概略構成を示し
たものである。第６図は第５図の詳細を示す。 符号の説明 １……光源、２……入射光学系、
３……フアイバ、３ａ……フアイバ出力、４……
光学系、５……検出器、６……マスク、６ａ……
マスク、７……支持台制御装置、８……測定計算
システム、９……走査制御装置、１０……補助電
動機、１１……デイスク、１２……環、１３……
電動機、１４……光学系、１５……固定検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フアイバ出力面の像を形成し、このような像
の放射状走査を行なう単一モード・フアイバの屈
折率プロフイールの判定方法に於いて、像の軸か
らの距離ｒの各値について、２つの像強度測定を
実行し、第１の測定は、フアイバから出てきたビ
ームを係数p4に従つて変調するように光学的に
波することによつて行なわれ（ｐ＝ａ・sinθ、θ
はビームの角度座標、ａは一般的なフイルタの点
のフアイバ出力端からの距離）、一方第２の測定
は、フアイバの出力ビームを直接集めることによ
つて行なわれ、第１の測定値と第２の測定値との
比から測定点での屈折率の値を求める事を特徴と
する単一モード・フアイバの屈折率プロフイール
の判定方法。 ２ 或る点での屈折率の値が、このような比の平
方根から得られる事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ３ 上記空間波は、透過度が中心で零であり且
つ縁部で最大になるグレイ分布で構成されている
円形をしており対称なマスクを使うことによつて
実行される事を特徴とする特許請求の範囲第１項
及び第２項のいずれかに記載の方法。 ４ 上記空間波は、ビーム軸に対応してマスク
が不透明であり、軸からｒの距離にある２種類の
領域の表面の比がr4に比例するように配置され
た、透明領域と不透明領域を有する円形をしてお
り対称なマスクを用いることによつて実現される
事、及び上記マスクは、被測定信号を正しく積分
できるように、第１の測定に対応する時間中に整
数ｎ（ｎ１）回の回転を行なうような速度で、
その軸のまわりに回転する事を特徴とする特許請
求の範囲第１項および第２項のいずれかに記載の
方法。 ５ 上記空間波は、ビーム軸に対応してマスク
が不透明であり、一方ビーム軸からｒの距離にあ
る２種類の領域の表面の比がr4に比例するように
配置された、透明領域と不透明領域を有する円形
であり対称なマスクを用いる事によつて実現され
る事、および像の上記放射状走査について半径の
異なる多数の環が像自体の中で選択され、各環に
対して上記２つの測定が実行される事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項および第２項のいずれか
に記載の方法。 ６ 光ビーム発生源１、光ビームを光フアイバ３
に送るための第１の光学系２、フアイバから放出
されたビームを像平面上に送るための第２の光学
系４、像の放射状走査を行ない且つ像強度を表わ
す電気的信号を供給する光検出器５、およびこの
ような電気的信号から屈折率の値を求める測定及
び計算システム８を含む単一モード光フアイバの
屈折率プロフイールの測定を実行するための装置
に於いて、空間フイルタ６を含み、該空間フイル
タは、フアイバから出てきたビームを係数p4に従
つて変調するように光学的に波するものであり
（ｐ＝ａ・sinθ、θはビームの角度座標、ａは一
般的なフイルタの点のフアイバ出力端からの距
離）、かつ該空間フイルタは支持台上に取り付け
られ、該支持台は、フイルタ６がフアイバから放
出されたビームを遮断する第１の位置と、フイル
タ６がこのようなビームの軌道からずれる第２の
位置との間を動き得て；上記放射状走査の各位置
について上記検出器５は、フイルタ６が存在する
場合に第１の強度値を供給し、そしてフイルタ６
が存在しない場合に第２の強度値を供給し；そし
て測定及び計算システム８は、その位置について
第１の強度値と第２の強度値との比から屈折率の
値を求めるように構成された事を特徴とする単一
モード光フアイバの屈折率プロフイールの測定を
実行するための装置。 ７ 上記計算システム８を含むブロセツサが、走
査と同期してフイルタ６の支持台を移動させるよ
うに、走査とフイルタ６の支持台の動作を制御す
る事を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装
置。 ８ 上記フイルタ６が中心で透過度が零となり且
つ縁部で透過度が最大となる円形であり対称なマ
スクで構成される事を特徴とする特許請求の範囲
第６項または第７項のいずれかに記載の装置。 ９ 上記フイルタ６が、半径ｒの環に沿つた透過
度がr4に比例するように、不透明なセクタと透明
なセクタを含む円形であり非対称なマスクで構成
される事を特徴とする特許請求の範囲第６項また
は第７項のいずれかに記載の装置。 １０ 上記フイルタ６は、その軸まわりに回転で
きるように上記支持台上へ取り付けられて電動機
と結合され、上記支持台がその第１の位置にある
間は、上記電動機は整数ｎ（ｎ１）回の回転を
行なうようにフイルタ６を回転させる事を特徴と
する特許請求の範囲第６項および第９項のいずれ
かに記載の装置。 １１ 上記電動機は、フイルタ６の支持台の移動
を制御するプロセツサによつて制御され、フイル
タ６の支持台が上記第１の位置にある場合に上記
プロセツサによつて自動的に起動される事を特徴
とする特許請求の範囲第６項、第７項および第１
０項のいずれか１項に記載の装置。 １２ 上記フイルタ６が支持台の上に固定的に取
り付けられており、そして上記放射状走査のため
に上記像平面において不透明素子１１が配置さ
れ、上記不透明素子はビーム軸に平行な軸まわり
に回転可能であり、上記回転軸に中心がある同じ
円周上に中心を有する一連の透明な環１２ａ，１
２ｂ，……，１２ｎを有し、上記回転軸まわりの
回転を制御する電動機１３と結合され、その結果
ビームと同軸に上記透明環１２ａ，１２ｂ，…
…，１２ｎを順次配置し、光学系１４は上記環１
２ａ，１２ｂ，……１２ｎを通過した光の像を光
検出器１６上に結ばせる事を特徴とする特許請求
の範囲第６項および第９項のいずれかに記載の装
置。 １３ 上記不透明素子１１を駆動する電動機１３
は、フイルタ６の支持台を駆動する手段を制御す
るプロセツサと同じプロセツサによつて制御さ
れ、その結果上記駆動手段は、不透明素子１１の
回転のステツプ毎に、上記第２の位置から第１の
位置へそして第１の位置から第２の位置へ支持台
を移動させる事を特徴とする特許請求の範囲第７
項および第１２項のいずれかに記載の装置。
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| IT68256-A/84 | 1984-12-18 |
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|---|---|
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-
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