JPH052963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、光フアイバーの特性、特に単一モー
ド（single−mode）の光フアイバーのカツプリ
ング損失を測定する方法および装置に関するもの
である。

背景技術 光フアイバー同志の接続部において一般にカツ
プリング損失が生ずるが、これは主としてこの２
本の光フアイバーにおける横方向および／または
縦方向の相対的偏倚のために生ずるものである。
すなわち１本の光フアイバーの軸の方向を基準と
して、それに接続された別の光フアイバーの軸が
横方向および／または縦方向にずれていると送光
効率が落ちるが、これをカツプリング損失と称す
るのである。

カツプリング損失を測定するための公知測定方
法は、C.A.ミラーの論文“ダイレクト、メソツ
ド、オブ、デターミニング、エクイバレント−ス
テツプ−インデツクス、プロフアイルズ、フオ
ア、モノモード、フアイバーズ”〔エレクトロニ
ツクス、レターズ”、第17巻第13号（1981年６月
25日）〕に記載されている。

この公知測定方法について簡単に説明する。同
じ種類の２本の単一モードの光フアイバーを軸方
向に一直線に、相互に対向させて載置し、これに
光線ビームを照射する。

次いで２本の光フアイバーを横方向に偏倚さ
せ、すなわち、そのうちの１本の光フアイバーを
横方向にずらし、１本の光フアイバーから他の光
フアイバーに伝送された光線の強度を測定し、カ
ツプリング損失量を算出する。

一層詳細に述べれば、前記の公知測定方法は、
単一モードの光フアイバーの微細屈曲およびカツ
プリング損失の大小を示す目安となるモード・フ
イールド直径（Mode Field Diameter；略号
MFD）を測定する方法である。

モード・フイールド直径は、光学強度がその最
高値の１／ｅに低下するときの横方向の偏倚量を
２倍した値である。

この方法によれば、２本の光フアイバーの縦方
向の偏倚もまた測定できる。すなわち、２本の光
フアイバーの縦方向の分離の度合に基くカツプリ
ング損失もまた測定できる。

高い精度で補整（ealibration）された機械的
作動部において２本のフアイバーを相互対向状態
で保持する。この機械的作動部は、光フアイバー
直線に配置したときの偏倚を補正するための微調
整を行う微調整装置を有し、これによつて、横方
向および／または縦方向の偏倚量が測定でき、ま
た、光フアイバーを所望通りに偏倚させることも
できる。

光線の伝送を最高効率で行うために、２本の光
フアイバーの各末端面を接触状態で保つべきであ
る。しかしながら、この場には２つの末端部の相
互摩擦のために横方向の偏倚の補正が不可能であ
る。したがつて、２つの末端面の間に隙間を設け
るが、この隙間はできるだけ小さくし、ただし不
明瞭でなくはつきりした隙間（約5μｍ程度）で
なければならない。

前記の２本の光フアイバーは、１本のフアイバ
ーを或個所で切断することによつて簡単に得られ
る。光線伝送効率を最高値とするために、２つの
末端面は光フアイバーの軸に直角の方向に向いた
平面であるべきであり、しかも波型の個所を含ま
ないものであるべきである。

しかしながら上記の条件を完全にみたすように
光フアイバーを切断することは一般に困難であつ
て、実際の末端面は少し傾斜しており（直角の状
態から１度以上の角度で傾斜することさえあり得
る）、多少波打つた個所や不規則な形状の個所も
あり、さらにまた、突出個所、膨潤個所、毛状の
個所等が存在することもある。

毛状の個所が存在する場合には、これらの相互
摩擦を防止するために、２つの末端面の間の隙間
を一層大きくしなければならない。このように、
２本の光フアイバーの不所望の縦方向の偏倚や、
２つの末端面の傾斜（直角の状態からの傾斜）や
面の不規則性のために光線強度の損失量がさらに
増大する。

上記の如き種々の影響によつて測定精度も低下
する。さらに、前記の公知方法では、光フアイバ
ーのコア部の断面が円形ではなく２回対称軸を有
する形（すなわち楕円形）である場合には、正確
なMFD測定を行うことが不可能である。

１本の光フアイバーを切断して２本の光フアイ
バーとする場合には、一般にこれを反復回転させ
るが、この回転は種々の悪影響を与え、その補整
は困難であり、すなわちこの場合には２本の光フ
アイバーの対向末端部を具合よくマツチせず、余
分な光線強度損失のためにMFD値の測定が正確
に行われず、しかして上記の光線強度損失の量
は、相互回転の度合、横方向の偏倚の性質や偏倚
方向に左右されて種々変わるであろう。

発明の目的および構成 本発明は、前記の公知測定方法にみられた種々
の欠点を完全に解消した新規測定方法を提供する
ものである。

すなわち本発明は、１本の光フアイバーから、
それに対向する別のフアイバーに或強度の光線を
伝送する操作を行う代りに、１本のフアイバーか
ら出た光線ビームを反射光学系で反射させるとを
包含する単一モードの光フアイバーのカツプリン
グ損失を測定する方法に関するものである。この
反射光学系の１つの具体例は球面鏡を有する系で
あり、別の具体例はコリメーシヨン用レンズとそ
の後方に配置された平面鏡とを含む系であり、さ
らに別の具体例は拡大レンズとその後方に配置さ
れた球面鏡とを含む系である。

本発明方法によれば、光フアイバーの末端面の
形状の不規則性に起因する光学強度の損失が完全
に回避できる。なぜならば、光フアイバーから出
た光線ビームは反射光学系によつて反射されて前
記の光フアイバー自身（すなわちこの光線ビーム
を出した光フアイバー自身）に入り、そして本発
明方法においては、光フアイバーの末端面が光フ
アイバーの軸に完全に直角の方向に存在していな
いときでさえ光線ビームは前記の如く進行し、す
なわち光線ビームが発するときの角度（光フアイ
バーの軸を基準とする）とは無関係に光線ビーム
は前記の如く進行するからである。

２本の光フアイバーの各末端部は完全な平面で
はないから、これらの末端部の間の隙間を充分に
調節することは困難であり、このことは前記公知
測定方法の欠点であつたが、この問題は本発明に
よつて完全に解決された。なぜならば本発明方法
では１本の光フアイバーしか使用せず、その末端
面の位置の調整が第２の光フアイバーの存在によ
つて妨害されることが全くないからである。

光フアイバーのコア部の断面が２回対称軸を有
する形のものである場合には、公知測定方法は適
用できないが、この問題は２つの末端面の相互回
転によつて解決できる。なぜならば反射光学系に
よつて反射された光線ビームによる末端面のコア
部の像は、その対称軸によつて、常にこの光フア
イバーのコア部の対称軸に平行な方向に配向する
からである。

横方向に偏倚した状態では、光フアイバーのコ
ア部の反射像は回転せずに該コア部に入り、この
場にも測定誤差は生じない（ここに“回転”は、
光線ビームを発した前記コア部を基準とした回転
を意味する）。

本発明によれば、光フアイバーと反射光学系と
の間に縦方向の偏倚を与えることによつて、２本
の光フアイバーの接続部の縦方向の偏倚に起因す
るカツプリング損失の最もまた測定できる。

本発明の主な目的は、特許請求の範囲第１項に
記載の新規方法を提供することである。

本発明の別の目的は、本発明方法の実施のため
に使用される装置、すなわち特許請求の範囲第２
項以下に記載の装置を提供することである。

本発明に係る単一モードの光フアイバーのカツ
プリング損失を測定する方法は、光線ビームを案
内して通過させる光フアイバーから出た光線ビー
ムを反射光学系によつて反射させて、上記フアイ
バーに再び送り、そこで光線強度を測定すること
を包含するものである。

反射光の光線強度を最高値にするために、光源
に対向する光フアイバーの末端面のコア部を反射
光学系の中心に置く操作を行う。

次いで、光フアイバーの末端面と、反射光学系
によつて反射されて生じた該末端面の像との間
に、制御された相対的偏倚を与え、すなわち前記
末端面と前記の像との間に、ずれを生じさせるの
である。横方向の偏倚はMFDの測定のためであ
り、縦方向の偏倚は、接続された２本の光フアイ
バーの相互分離の度合に依存するカツプリング損
失の測定のためである。

次に、本発明の方法および装置の若干の具体例
について添附図面参照下に詳細に説明する。しか
しながら本発明の範囲は決してこれらの具体例の
範囲内のみに限定されるものでないことが理解さ
れるべきである。

第１図以下の図面において、記号“FO”は、
一定の長さを有する単一モードの光フアイバーを
表わす。記号“Ｓ”は慣用の、実質的に単色性の
電磁波照射源、いわゆる光源を表わす。光源Ｓは
一般に、光線ビームのコリメーシヨンのためのレ
ンズを有する。記号“Ｌ”は、光線ビームを光フ
アイバー（PO）内に集光させるためのレンズ列
を表わす。光線ビームを光フアイバー内に送り込
む技術は一般に公知であり、詳細な説明は不必要
であろう。

記号“Ｒ”は普通の型の光線検出器、すなわち
デテクターを表わし、これは検出光の強度定装置
と一緒に使用される。

記号“BS1”は、光源Ｓから光フアイバーまで
の光線ビームの通路内に挿入される普通の型のビ
ームスプリツターを意味する。このスプリツター
は、光線ビームの通路に対して所定の傾斜角で傾
斜した状態で使用される。

光源Ｓから出た光線ビームの一部はビームスプ
リツターBS１を透過して光フアイバーFOに達す
る。この光線ビームの残りの部分はビームスプリ
ツターBS１によつて反射され、その反射光は矢
印で示されているように上方に進み、したがつて
これは光量損失となる。

一方、光フアイバーFOから出た光線ビームの
一部はレンズ列Ｌを通過した後にビームスプリツ
ターBS１で反射され、デテクターＲに入り、光
量測定に供されるが、この光線ビームの残りの部
分はビームスプリツターBS１を透過して光源Ｓ
の方に進み、これも光量損失となる。

記号“SPS”は球面鏡、すなわち凹面鏡を表わ
す。これは、本明細書に記載の反射光学系の第１
番目の具体例に使用されるものである。

球面鏡SPSの凹面は光フアイバーFOの末端面
ａに対向する。光フアイバーFOは支持体SUPに
よつて保持されるが、この保持は、光フアイバー
の末端面ａのコア部が球面鏡SPSの曲面中心に位
置するように行われる。

前記の反射系の光学中心は、この場合には球面
鏡SPSの曲面中心に存在する。

図面内の破線で囲まれた部分は、公知の型の機
械的作動部SMを表わし、その中に、光フアイバ
ーFOの末端面ａを含む部分を担持する支持体
SUS、および球面鏡SPSが存在する。機械的作動
部SMは、たとえば非常に精密に補整されたマイ
クロマニピユレーター（すなわち微調整装置）に
よつて球面鏡SPSと面ａとの各位置（相対的位
置）を微調節するためのものであつて、これによ
つて、面ａを正確に球面鏡SPSの中心に置くこと
ができ、そして其後に、末端面ａの位置をその中
心から偏倚させることができ、すなわち、所定の
測定可能な範囲内の位置にずらすことができる
（すなわち、縦方向および横方向における中心か
らのずれが測定可能な程度の小さな値であるよう
な範囲内の位置にずらすことができる。

作動部SMを構成する機構の種々の具体例は公
知であるので、その詳細な説明は省略する。

光フアイバーの末端面ａのコア部を球面鏡SPS
の焦点に正確に置く操作を行う場合には、光源Ｓ
から出てレンズ列Ｌおよび光フアイバーの末端面
ａのコア部を通過して球面鏡SPSに到達した光線
ビームが、この球面鏡SPSで反射されて再び光フ
アイバーFOの末端面ａを通過してレンズ列Ｌに
到達し、レンズ列Ｌでコリメートされ、ビームス
プリツターBS１で反射されてデテクターＲに入
るようにし、ここで反射光強度を測定し、この値
が最高値になるようにこの光学系を調整する。

この状態は、光線ビームの実際の放射角
（emission angle）（この角度は光フアイバーの
軸を基準として測定される）とは無関係に得られ
る。なぜならば鏡の開口部（mirror aperture）
の中に含まれる放射角である限り、光線ビーム自
体が球面鏡によつて常に反射されるからである。

光フアイバーの軸に対する末端面ａの非直交性
に起因する光線強度損失は公知の光学系において
しばしば認められるが、本発明では、これが上記
の方法によつて補償される。

さらに、第２の光フアイバーが存在しないか
ら、２つの末端面の間の隙間を調整するための面
倒な操作を行う必要がない。

横方向に偏倚させると、デテクターＲは光線強
度の低下を検知するであろう。なぜならば、光線
の一部は光フアイバーの末端面ａのコア部の外側
で鏡SPSで反射され、その割合は横方向のずれの
程度に左右され、したがつて、この現象を利用し
てモード・フイールド直径MFDの測定が可能で
ある。

偏倚した状態の場合においても、球面鏡によつ
て反射された末端面ａのコア部の像を構成する光
線は、回転せずに進行する（この回転は、実際の
コア部を基準とした回転である）。コア部が円形
でなく、２回対称軸をもつ形、すなわち楕円形で
ある場合にも、この方法によつてMFDの測定を
正確に行うことができる。なぜならば、公知の
MFD測定装置にみられるような２つの末端面の
相互回転による光線強度の損失が完全に回避でき
るからである。

光フアイバーの両末端面およびレンズ列Ｌにお
ける偽フレネル反射も考慮に入れなければならな
い。この反射によつて光線強度の値が常に上昇す
る。これは、カツプリングしていないときに測定
器具を用いて検知できる。カツプリングしたとき
の測定値から、カツプリングしていないときの測
定値を差引かなければならない。

第２図は、第１図記載の装置の一具体例の説明
図である。第２図の装置は、光フアイバーの末端
面ａを球面鏡SPSの曲面の中心に位置させること
からなる初期操作を一層行い易くしたものであ
る。

第２図において、記号“MO”は普通の型の光
学顕微鏡を表わす。顕微鏡MOは、機械的作動部
SMの中の光フアイバーの末端面ａから鏡SPSに
向かつて進む光線ビームが検出できるような側方
の位置に配置される。

記号“BS2”は、顕微鏡MO下に光フアイバー
の末端面ａ自体の像を形成するように、光フアイ
バーの末端面ａから出る光線ビームの通路内に挿
入されたビームスプリツターを表わす。

最初の位置決め操作では、第１光源Ｓとビーム
スプリツターBS１との間に置かれた鏡SP、およ
びレンズ列Ｌを透過して光フアイバーFOに達す
る可視光を出すために、光源LAを使用する。光
源LAはたとえばHe−Neレーザー光源であつて
もよい。さらに、鏡SPは、第１光源Ｓから出た
光線ビームを遮へする役割も果すものである。し
たがつて、第１光源Ｓはスイツチを入れたままの
状態であつてもよい。

光フアイバーの末端面ａの位置を調節すること
からなる最初の操作を行つた後には、鏡SPおよ
びビームスプリツターBS２を除去する。この除
去操作以外の操作を行うことは不必要である。

光フアイバーの末端面ａのコア部を球面鏡SPS
の中心に位置させる操作は、顕微鏡MOを用いて
次の点に留意して行えばよい。

(i) 焦点に置かれたときの光フアイバーの末端面
ａの像〔光フアイバーの末端面ａと球面鏡SPS
との間の距離を縦方向に調節することによつ
て、この像が得られる〕。

(ii) 球面鏡SPSによつて直接に反射された光によ
る光フアイバーのコア部の像〔この像は、光フ
アイバーの末端面ａと球面鏡SPSとを相対的に
横方向に動かして調節するとによつて得られ
る〕。

光フアイバーの位置決めを行うことからなる最
初の操作が終了した後でも、機械的作動部SM中
に挿入された顕微鏡MOはそのままそこに残して
おいてよい。なぜならばこれは光フアイバーと球
面鏡との間の光線ビームの進行を全く妨害しない
からである。最初の操作の終了後には、ビームス
プリツターBS２を除去するだけで充分である。
機械的作動部SMの構造からみて、顕微鏡MOの
設置場所を作動部SMの中に設けることは可能で
あり、さらにまた、ビームスプリツターBS２の
収納場所を設けることも可能である。ビームスプ
リツターBS２は、この収納場所から所望通りに
光線通路内に挿入でき、そして通路から除去して
収納場所に収納できるようにしておくのが好まし
い。

前記の具体例は単に例示のためのものであつ
て、本発明ではその範囲を逸脱することなく種々
の態様変化が可能である。

第３図は、本発明に使用できる光線反射系の別
の具体例を示した図面である。

第３図に記載の光学系は、コリメーシヨンレン
ズ列Ｌ１および平面鏡SP１を有し、しかしてレ
ンズ列Ｌ１は、たとえば反射顕微鏡の対物レンズ
であつてもよい。レンズ列Ｌ１の焦点から出た光
線ビームは、平行光線として該レンズ列から出る
（第３図）。

この具体例におけるレンズ列Ｌ１の光学中心
は、このレンズ列Ｌ１の焦点に相当する。

レンズ列Ｌ１を透過した光線ビームに直角の方
向に置かれた平面鏡SP１によつて、この光線ビ
ームは反射されてレンズ列Ｌ１自体の方に向かつ
て進行し、光フアイバーの末端面ａに集まる。し
たがつて、このレンズ列Ｌ１を含む光学系で使用
される平面鏡SP１は、第１図中の球面鏡SPSと
等価なものである。

第４図は、第３図記載の光学系の変改例を示す
図面である。第４図に記載の変改例は、光フアイ
バーの末端面ａをレンズ列Ｌ１の焦点に正しく置
くための最初の位置決め操作を迅速に行い得るこ
とも特徴とするものである。

第４図において、レンズ列Ｌ１と鏡SP１との
間の距離は臨界条件ではない。この距離は、光線
ビームの通路内にビームスプリツターBS２が挿
入できるような値に適宜調節できる。ビームスプ
リツターBS２は、光線ビームの方向に対して傾
斜するように挿入され、したがつて光線ビームの
一部はスプリツターBS２で反射されて、普通の
型の望遠鏡OCの方に向かつて進む。望遠鏡OCは
側方に配置される。望遠鏡OCの役割は第２図中
の顕微鏡MOの役割と同じであつて、すなわち、
光フアイバーの末端面ａのコア部をレンズ列Ｌ１
の焦点に置くための位置決め操作を迅速に行い得
るようにすることである。この位置決め操作は、
第２図の説明のところで述べた操作の場合と同様
な方法によつて、光フアイバーの末端面ａとレン
ズＬ１との間で相対的移動を行つて調整すること
からなるものである。

第３図および第４図に記載の各具体例では、第
１図および第２図の各具体例の場合と同様に光源
Ｓ、レンズLA、デテクターＲ、鏡SP，BS１お
よびレンズ列Ｌが使用されるが、記載の簡略化の
ために、これらの部材は第３図および第４図には
記載されていない。

第４図に記載の機械的作動部SM１は第２図中
の作動部SMと同様な種類のものであつて、その
中に光フアイバーFO、その支持体SUP、レンズ
列Ｌ１、鏡SP１、望遠鏡OCおよびビームスプリ
ツターBS２の収納具すなわちハウジングを有す
る。ビームスプリツターBS２は、光フアイバー
の末端面ａをレンズ列Ｌ１の焦点に位置させるこ
とからなる最初の位置決め操作の場合にのみ光線
通路内に押入されるものである。

第３図および第４図に記載の系によつてモー
ド・フイールド直径MFDを測定するために、光
フアイバーの末端面ａと反射光学系Ｌ１−SP１
との配列を横方向に偏倚させることができ、ある
いは、平面鏡SP１をその直立状態から少し傾斜
させることができる（第５図参照）。

平面鏡SP１の末端部Ｐはその支持体にヒンジ
結合されており、反対側の末端部Ｑはマイクロマ
ニピユレーターに接続されている。マイクロマニ
ピユレーター（図示せず）は機械的作動部SM１
内に配置されており、これによつて、末端部Ｑを
制御条件に動かすことができるようになつてい
る。

記号“ｆ”はレンズ列Ｌ１の焦点距離を表わ
し、しかしてレンズＬ１の焦点に光フアイバーの
末端面ａが置かれる。横方向に距離ｘだけずらす
ために（すなわち、ｘは横方向の偏倚量である）、
平面鏡SP１をその直立状態から角度αだけ傾斜
させた場合には、反射された光線ビームは光フア
イバーの軸から角度2αだけ傾斜した光路を進行
する。

記号“ｖ”は、平面鏡SP１を角度αだけ傾斜
させるために、その末端部Ｑにマイクロマニピユ
レーターから与えるべき縦方向の偏倚量を表わ
す。線分PQの長さは、実際には平面鏡SP１のヒ
ンジ結合末端部Ｐから反対側の末端部Ｑ（ここに
マイクロマニピユレーターが接続されている）ま
での長さに相当する。

幾何光学の数式を用いることによつて、小角α
値が次の如く算出できる。

ｘ／ｆ＝2α＝2v／PQ ｖ±ｘ＝PQ：2f たとえば、PQ10cm、ｆ0.5cmである場合に
は、ｖ／ｘ10となる。

このように、第３図に記載の装置においては、
同一の横方向偏倚条件下に、マイクロマニピユレ
ーターによつて行われるべき運動が拡大できるの
である。

これによつて運動の制御が一層容易になり、偏
倚量の値を一層高い精度で知ることができる。

第１図および第２図に記載の具体例で使用され
た全反射型の鏡の代りに、一部反射型（すなわち
半透明型の球面鏡を反射光学系の部材として使用
することも可能である。この方法によれば、光フ
アイバーの末端面ａが一部反射型の鏡の表面を介
して観察できる。なぜならば光線ビームの一部が
この鏡を透過するからである。この一部反射型の
球面鏡は当業界においてルボスヘズ・レンズとし
て知られており、すなわちこれは、ポジの不遊メ
ニスカスレンズであつて、その説明はたとえば
「モダン、ジオメトリカル、オプチツクス」〔M.
ヘルツベーガー編、インターサイエンス出版社
（米国ニユーヨーク）1958年発行〕第21頁、第22
頁、第52頁に記載されている。このレンズの２つ
の鏡面は球面状の凹面と、曲面半径の比較的低い
凸面とから構成されたものである。

前節に記載の球面鏡の球面状凹面の曲面中心に
物を置いた場合には、正しい（correct）虚像が
得られ、すなわち色収差のない像が得られるが、
収差は本発明にとつて重要ではない。なぜならば
本発明では単色光線ビームが使用されるからであ
る。この虚像は実像より大きく、すなわち、その
倍率はn²倍である（ここにｎは当該球面鏡を構成
する材料の屈折率である）。

前記の球面鏡の凹面状表面は、反射能を高める
ためにメタライジング処理を行うのが好ましい。

MFD測定用光学系における球面鏡の位置決め
操作は、第１図に記載の具体例の場合の位置決め
操作と同様な操作である。

光フアイバーの末端面ａから出た光線ビームの
一部は前記の鏡によつて反射されずにそこをその
まま透過するという事実は、決してMFDの測定
操作に悪影響を与えるものではない。なぜなら
ば、測定すべきものが光線強度の比率であるから
である。

前記の種類の球面鏡を使用することによつて、
前記の最初の操作、すなわち、鏡の中心に光フア
イバーの末端面ａを置く操作が一層容易になる。

この場合には、球面鏡の凸状表面に対向して配
置された公知のレンズによつて光フアイバーの末
端面ａを観察するのであるから、機械的作動部
SMにおいて、ビームスプリツターBS２（第２
図）および顕微鏡MOの配置が省略でき（第２図
の具体例では、これらの部材の配置が必須要件で
ある）、狭い空間でも利用できる。

この方法によつて、開口数の一層大きい球面鏡
の使用が可能になり、反射光の像が一層鮮明にな
る。この球面鏡は、光フアイバーの末端面ａの観
測用のレンズ列の第１レンズとなり得るものであ
る。

反射光学系のさらに別の具体例を第６図に示
す。この光学系は、直接に光が入る顕微鏡の対物
レンズから構成された拡大用レンズ列Ｌ２と、球
面鏡SPS１とからなるものである。この球面鏡は
既述の如き全反射型または一部反射型のものであ
つてもよい。

レンズ列Ｌ２と球面鏡SPS１との間の距離は、
次の条件をみたす値でなければならない。すなわ
ち、光フアイバーの末端面ａをレンズ列Ｌ２の軸
と作用面との交叉点に置いたときに、レンズ列Ｌ
２が末端面ａの拡大実像を球面鏡SPS１の中心に
生ずるようにしなければならない。レンズ列Ｌ２
の拡大倍率および球面鏡SPS１の曲面半径は、球
面鏡SPS１の中心におけるパンクテフオームの像
（punciform image）（）の仮定が成立つよう
な値でなければならない。

レンズ列Ｌ２を存在させることによつて、開口
数の小さい球面鏡SPS１の使用が可能になるが、
これは注目すべきことである。

第６図に記載の光学系は第１図に記載の光学系
に似ているが、MFDの測定のときの偏倚の制御
が一層容易である。光フアイバーおよびレンズ列
Ｌ２を所定の位置に固定し、球面鏡SPS１を横方
向に偏倚させる。第１図に記載の光学系における
光フアイバーFOと球面鏡SPSとの間に導入させ
るべき横方向の偏倚に相当するものが、第６図の
球面鏡SPS１に与えられるべき横方向の偏倚であ
つて、これは、この光学系内の光フアイバーａと
その反射光の像との間の所望偏倚に関する同一条
件下において、レンズ列Ｌ２の倍率に等しい倍率
で拡大される。

かように、球面鏡SPS１の横方向の偏倚を制御
するマイクロマニピユレーターは、制御を比較的
容易に行い得るものである。

このマイクロマニピユレーターは機械的作動部
（これは公知の型のものであつてよく、そしてこ
れは、図面の簡略化のために第６図には記載され
ていない）の中に配置できる。この機械的作動部
は支持体SUS、レンズ列Ｌ２および球面鏡SPS１
を有するものである。この場合には、光フアイバ
ーの軸の方向に配置されたレンズ列Ｌ２と球面鏡
SPS１との間の距離はいつも一定の値とし、球面
鏡SPS１が横方向のみに動き得るようにするのが
好ましい。

光フアイバーの末端面ａをレンズ列Ｌ２の作用
面に位置させることからなる初期操作〔これは、
第２図の光学系において光フアイバーの末端面ａ
を球面鏡SPSの中心に置く操作と等価な操作であ
る〕について述べると、球面鏡SPS１が全反射型
のものである場合には、この操作は、第２図に記
載の系において用いられた操作方法と同様な方法
に従つて、レンズ列Ｌ２と球面鏡SPS１の中心と
の間にビームスプリツターBS２を置いて実施で
きる。球面鏡SPS１が一部反射型のものである場
合には、この操作は、既述の一部反射型の球面鏡
を備えた反射光学系における操作方法と同様な方
法に従つて実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る装置の１具体例の説明
図である。第２図は、第１図記載の装置におい
て、最初の焦点調節操作に使用される補助部材を
も含めて示した説明図である。第３図は、本発明
装置の別の具体例の説明図である。第４図は、第
３図記載の装置において、焦点調節操作に使用さ
れる補助部材をも含めて示した説明図である。第
５図は、MFDの測定のために第３図記載の装置
を作動させる方法を図示した説明図である。第６
図は、本発明の装置のさらに別の具体例の説明図
である。 ａ……光フアイバーの末端面、BS１……第１
ビームスプリツター、BS２……第２ビームスプ
リツター、ｆ……焦点距離、FO……光フアイバ
ー、Ｉ……拡大実像、Ｌ……レンズ列、Ｌ１……
第２レンズ列、Ｌ２……第１レンズ列、LA……
第２光源、MO……光学顕微鏡、OC……望遠鏡、
Ｒ……検出・測定手段、Ｓ……第１光源、SM…
…機械的作動部、SM１……機械的作動部、SP…
…第２平面鏡、SP１……第１平面鏡、SPS……
第１球面鏡、SPS１……第２球面鏡、SUP……
支持体、ｖ……縦方向の偏倚量、横方向の偏倚
量。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １本の単一モードの光フアイバーの一末端部
   Ａに光線ビームを入射し、この光線ビームをこの
   単一モードの光フアイバーの全長にわたつてその
   コア部の中を通過させてその反対側の末端部Ｂか
   ら出し； 前記のコア部の反対側の末端部Ｂの中心を反射
   系の光学中心に一致させ（この状態を前記単一モ
   ードの光フアイバーの基準状態と称する）、前記
   の光線ビームをこの反射系で反射させ、その反射
   光ビームを前記の反対側の末端部Ｂから前記の単
   一モードの光フアイバー中に入れてその中を逆方
   向に通過させてこの反射光ビームを前記の末端部
   Ａから出し； この反射光ビームＸの光学強度を、基準強度と
   して測定し； 前記のコア部の反対側の末端部Ｂの中心を前記
   の反射系の光学中心から偏倚させ、別の光線ビー
   ムを前記の反射系で反射させ、その反射光ビーム
   Ｙを前記の反対側の末端部Ｂから前記の単一モー
   ドの光フアイバー中を通過させて前記の末端部Ａ
   から出し； 前記の別の反射光ビームＹの光学強度を測定
   し、そしてこれを、前記の反射光ビームＸの光学
   強度の測定値と比較することによつて、この単一
   モードの光フアイバーの特性値である光学的カツ
   プリング損失を前記偏倚の関係として測定するこ
   とを特徴とする、単一モードの光フアイバーの光
   学的カツプリング損失の測定方法。 ２ 第１光線ビームを１本の単一モードの光フア
   イバーの一末端部Ａに入射させるための光信号発
   信用第１光源を有し、この第１光線ビームは前記
   の単一モードの光フアイバーの全長にわたつてそ
   のコア部の中を通過してその反対側の末端部Ｂか
   ら出するものであり； 前記の反対側の末端部Ｂが存在する側に、光学
   中心を有する反射光学系が配置され、この反射光
   学系の光学中心に相当する位置に、前記の反対側
   の末端部Ｂが存在し、そしてこの末端部Ｂには前
   記コア部の末端面が存在し；前記の末端面を包含
   する単一モードの光フアイバーの一部と前記の反
   射光学系との間に機械的作動部を有し、この機械
   的作動部は、前記の反射光学系を基準として前記
   の末端面の相対的位置を微調整するためのもので
   あり、この作動部の作用下に、第１光線ビームは
   前記の反射光学系で反射されてその反射光線の少
   なくとも一部は前記の末端面から前記の単一モー
   ドの光フアイバーの中に再び入り、そしてその反
   射光ビームは前記の末端部Ａから出され； 前記の第１光源と前記の単一モードの光フアイ
   バーとの間に第１ビームスプリツターが配置さ
   れ、この第１ビームスプリツターは前記の第１光
   線ビームに対して傾斜していて、前記の反射光ビ
   ームを偏倚させ得るものであり； 前記の第１ビームスプリツターにより偏倚せし
   められた反射光ビームの通路に検出・測定手段が
   配置され、前記のコア部の末端面およびその反射
   光ヒーム像が前記の光学中心において一致したと
   きの光学強度の測定値と、前記の末端面およびそ
   の反射光ビームの像が前記の機械的作動部の微調
   整作用によつて相対的に偏倚して相互に一致しな
   かつたときの光学強度の測定値とを、上記の検
   出・構成手段によつて比較し、これによつて、前
   記の単一モードの光フアイバーの特性値である光
   学的カツプリング損失を前記偏倚の関数として測
   定できるように構成したことを特徴とする、単一
   モードの光フアイバーの光学的カツプリング損失
   の測定装置。 ３ 前記の反射光学系が第１球面鏡SPSを有する
   ものであり、前記の光学中心が前記の第１球面鏡
   の曲面の中心に相当することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の装置。 ４ 前記の反射光学系が第１拡大レンズ列Ｌ２と
   第２球面鏡SPS１からなり、前記の光フアイバー
   の末端面ａが作用面と第１レンズ列Ｌ２の軸との
   交叉部に存在するときにレンズ列Ｌ２が前記の第
   ２球面鏡SPS１の曲面中心において末端面ａの拡
   大実像を形成するような位置に、前記のレンズ
   列Ｌ２および第２球面鏡SPS１が存在し、前記の
   作用面と前記の軸との交叉部が前記の光学中心に
   存在することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の装置。 ５ 前記反射光学系が第２コリメーシヨン用レン
   ズ列Ｌ１および第１平面鏡SP１からなり、第１
   平面鏡は第１光線ビームに直角に置かれ、第１光
   線ビームは前記の末端面ａから入つて前記の第２
   レンズ列Ｌ１によつてコリメーシヨンされ、前記
   の第１平面鏡は前記の光線ビームを反射して前記
   の第２レンズ列を経て前記末端面ａへと該光線ビ
   ームを送り、前記の光学中心は前記の第２レンズ
   列Ｌ１の焦点に相当することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の装置。 ６ 前記の機械的作動部SMの中に配置された前
   記の微調整手段によつて前記球面鏡SPS１を横方
   向に偏倚させ〔この偏倚は、前記のレンズ列Ｌ２
   の軸を基準とした偏倚である〕、これによつて、
   前記の末端面ａとその像との間に前記の横方向偏
   倚を生じさせるように構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項または第４項に記載の装
   置。 ７ 前記の機械的作動部SMの中に配置された前
   記の微調整手段によつて前記の第１平面鏡SP１
   を傾斜させ〔この傾斜は、直立状態の第１平面鏡
   SP１を基準とする傾斜を意味する〕、これによつ
   て、前記の末端面ａとその像との間に横方向の偏
   倚を生じさせるように構成されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項または第５項に記載の装
   置。 ８ 前記の反射光学系SPS；Ｌ１；SP１の光学
   中心に前記の光フアイバーの末端面ａを置くため
   に、可視領域の波長を有する第２光線ビームを前
   記の第１光線ビームの代りに使用し、前記の機械
   的作動部SMの中に第２ビームスプリツターBS２
   を前記第２光線ビームの通路内に傾斜状態で配置
   し、この第２ビームスプリツターBS２の傾斜度
   は、機械的作動部SMに存在する第１肉眼観測用
   光学器具列MO；OCの中に前記末端面ａの像を
   該第２光線ビームが形成できるような値であり、
   前記の光フアイバーの末端面ａを光学中心に置く
   操作を前記の微調整手段によつて行い、この微調
   整手段は、前記の第１肉眼観測用光学器具列
   MO；OCの中に、前記の光フアイバーの末端面
   ａの焦点像が見え、かつ、前記反射光学系によつ
   て反射された該光フアイバーのコア部の像が直接
   形成像と一致して見えるようになるまで作動させ
   ることができるように構成されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項，第４項または第５項に
   記載の装置。 ９ 前記の第１球面鏡SPSが全反射型のものであ
   り、前記の第１肉眼観測用光学器具列が光学顕微
   鏡MOを包含し、前記第２ビームスプリツター
   BS２を前記末端面ａと前記第１球面鏡SPSとの
   間に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項または第８項に記載の装置。 １０ 前記の第２球面鏡SPS１が全反射型のもの
   であり、前記の第１肉眼観測用光学器具列が光学
   顕微鏡MOを包含し、前記の第２ビームスプリツ
   ターBS２を前記の第１レンズ列Ｌ２と前記の第
   ２球面鏡SPS１の曲面中心との間に配置したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項または第８項
   に記載の装置。 １１ 前記の第１肉眼観測用光学器具列が望遠鏡
   OCを包含し、前記の第２ビームスプリツターBS
   ２を前記の第２レンズ列Ｌ１と前記の第１平面鏡
   SP１との間に配置したことを特徴とする特許請
   求の範囲第５項または第８項に記載の装置。 １２ 前記の光フアイバーの末端面ａを前記の反
   射光学系SP２；Ｌ２；SPS１の光学中心に置く
   ために、可視領域内の波長を有する第２光線ビー
   ムを第１光線ビームの代りに使用し、前記の第１
   または第２球面鏡SPS；SPS１が一部反射型のも
   のであり、第２肉眼観測用光学器具列を前記の機
   械的作動部の中に配置し、この第２肉眼観測用光
   学器具列は前記球面鏡の凸面部と対向させ、前記
   の光フアイバーの末端面ａを前記光学中心に置く
   操作は前記の微調整手段を作動させて行い、この
   微調整手段は、前記の第２肉眼観測用光学器具列
   の中で、前記の光フアイバーの末端面ａの焦点像
   と、前記反射光学系によつて反射された光線ビー
   ムで形成された前記末端面ａの像とが一致して見
   えるようになるまで作動させることができるよう
   に構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項または第４項に記載の装置。 １３ さらにまた、前記第２光線ビームを発する
   可視領域の波長の光信号発信用第２光源LAを有
   し； 前記の第１ビームスプリツターBS１の前の第
   １光線ビームの通路に第２平面鏡SPを配置し、
   この第２平面鏡SPは第１光線ビームをしやへい
   し、その代りに第２光線ビームを前記の光フアイ
   バーFOの方に向けて反射するものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項−第１２項のい
   ずれか一項に記載の装置。