JPH061233B2 - 偏波面保存光フアイバの結合長の自動測定方法 - Google Patents
偏波面保存光フアイバの結合長の自動測定方法Info
- Publication number
- JPH061233B2 JPH061233B2 JP42086A JP42086A JPH061233B2 JP H061233 B2 JPH061233 B2 JP H061233B2 JP 42086 A JP42086 A JP 42086A JP 42086 A JP42086 A JP 42086A JP H061233 B2 JPH061233 B2 JP H061233B2
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- light
- optical fiber
- maintaining optical
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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
- G01M11/335—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 using two or more input wavelengths
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の背景と目的］ 本発明は偏波面保存光ファイバの結合長の自動測定方法
に係り、特に結合長の短いものから長いものまで自動で
測定するのに好適な自動測定方法に関するものである。
に係り、特に結合長の短いものから長いものまで自動で
測定するのに好適な自動測定方法に関するものである。
偏波面保存光ファイバの結合長の測定には、光ファイバ
切断法，光散乱法，ファラデー回転を利用した方法，パ
ルス法など種々の方法が提案されているが、これらの従
来の測定方法では、測定可能な結合長に制限があり、短
結合長から長結合長までを精度よく短時間に短尺の試料
で測定できるものはなかった。
切断法，光散乱法，ファラデー回転を利用した方法，パ
ルス法など種々の方法が提案されているが、これらの従
来の測定方法では、測定可能な結合長に制限があり、短
結合長から長結合長までを精度よく短時間に短尺の試料
で測定できるものはなかった。
また、従来の結合長の測定方法として、入射波長を変化
させて出射光の偏光度の波長特性から結合長を測定する
波長変化法が知られているが、出射光の偏光度を複数波
長に対して測定するという点でコンピュータ制御による
自動化が非常に困難であるという問題があった。
させて出射光の偏光度の波長特性から結合長を測定する
波長変化法が知られているが、出射光の偏光度を複数波
長に対して測定するという点でコンピュータ制御による
自動化が非常に困難であるという問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、結
合長の短いものから長いものまでを短尺試料で簡単に精
度よく自動測定することができる偏波面保存光ファイバ
の結合長の自動測定方法を提供することにある。
合長の短いものから長いものまでを短尺試料で簡単に精
度よく自動測定することができる偏波面保存光ファイバ
の結合長の自動測定方法を提供することにある。
［発明の概要］ 本発明の特徴は、光源からの白色光を分光器にて任意の
波長の単色光に分光した光を偏波面保存光ファイバの固
有偏光軸に対して４５度方向の偏波面を持つ直線偏光と
して上記偏波面保存光ファイバに入射し、この偏波面保
存光ファイバの出射光の上記固有偏光軸に対して４５度
の２方向の光強度を複数波長について測定し、上記２方
向の光強度の差と和の比の波長に対する周期的変化から
上記偏波面保存光ファイバの結合長を自動測定するよう
にした点にある。
波長の単色光に分光した光を偏波面保存光ファイバの固
有偏光軸に対して４５度方向の偏波面を持つ直線偏光と
して上記偏波面保存光ファイバに入射し、この偏波面保
存光ファイバの出射光の上記固有偏光軸に対して４５度
の２方向の光強度を複数波長について測定し、上記２方
向の光強度の差と和の比の波長に対する周期的変化から
上記偏波面保存光ファイバの結合長を自動測定するよう
にした点にある。
［実施例］ 以下、本発明の方法の一実施例を第１図を用いて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の偏波面保存光ファイバの結合長の自動
測定方法の一実施例を説明するための結合長自動測定装
置の測定系の一例を示す概略構成図である。第１図にお
いて１は白色光源，２は白色光源１からの光を分光する
分光器，３は分光器２で分光された単色光を直線偏光す
る偏光子，４はレンズで、これらは偏波面保存光ファイ
バ５の入射端側に設けてある。また、偏波面保存光ファ
イバ５の出射端側には、出射光の任意の偏光方位の光を
切り出す検光子６とその光をＧｅ−ＡＰＤ（ゲルマ・ア
パランシェ・フォトダイオード）８に導く多モード光フ
ァイバ７とＧｅ−ＡＰＤ８から出力される電気信号の電
圧を測定する電圧計９（光強度測定装置）が設けてあ
る。１０は測定を自動化するために導入したコンコピュ
ータで、コンピュータ１０は測定データの記憶，計算を
行うとともにモノクロメータコントローラ１１に信号を
送り、モノクロメータコントローラ１１を介して分光器
２の波長λを変化させ、また、Ｘ−Ｙプロッタ１２を用
いて結果を図示するようにしてある。
測定方法の一実施例を説明するための結合長自動測定装
置の測定系の一例を示す概略構成図である。第１図にお
いて１は白色光源，２は白色光源１からの光を分光する
分光器，３は分光器２で分光された単色光を直線偏光す
る偏光子，４はレンズで、これらは偏波面保存光ファイ
バ５の入射端側に設けてある。また、偏波面保存光ファ
イバ５の出射端側には、出射光の任意の偏光方位の光を
切り出す検光子６とその光をＧｅ−ＡＰＤ（ゲルマ・ア
パランシェ・フォトダイオード）８に導く多モード光フ
ァイバ７とＧｅ−ＡＰＤ８から出力される電気信号の電
圧を測定する電圧計９（光強度測定装置）が設けてあ
る。１０は測定を自動化するために導入したコンコピュ
ータで、コンピュータ１０は測定データの記憶，計算を
行うとともにモノクロメータコントローラ１１に信号を
送り、モノクロメータコントローラ１１を介して分光器
２の波長λを変化させ、また、Ｘ−Ｙプロッタ１２を用
いて結果を図示するようにしてある。
偏光子３は、これを透過した直線偏光の振動方向が偏波
面保存光ファイバ５の固有偏光軸に対して４５度の角度
をなして入射するように調整してあり、偏波面保存光フ
ァイバ５に入射された直線偏光は、偏波面保存光ファイ
バ５の２つの固有偏光モードに分離され、その偏光状態
を変化させつつ伝搬する。偏波面保存光ファイバ５から
出射された出射光は、固有偏光軸に対して４５度の方位
に設定された検光子６を透過し、その透過光強度Ｉ
１（λ）を多モード光ファイバ７，Ｇｅ−ＡＰＤ８を介
してコンピュータ１０に入力する。そして、この操作を
各波長に対して繰り返す。次に、検光子６を９０度回転
し、上記操作と同様に各波長における光強度Ｉ２（λ）
を測定する。
面保存光ファイバ５の固有偏光軸に対して４５度の角度
をなして入射するように調整してあり、偏波面保存光フ
ァイバ５に入射された直線偏光は、偏波面保存光ファイ
バ５の２つの固有偏光モードに分離され、その偏光状態
を変化させつつ伝搬する。偏波面保存光ファイバ５から
出射された出射光は、固有偏光軸に対して４５度の方位
に設定された検光子６を透過し、その透過光強度Ｉ
１（λ）を多モード光ファイバ７，Ｇｅ−ＡＰＤ８を介
してコンピュータ１０に入力する。そして、この操作を
各波長に対して繰り返す。次に、検光子６を９０度回転
し、上記操作と同様に各波長における光強度Ｉ２（λ）
を測定する。
ここで本発明の原理について説明する。
一般に、光ファイバの伝搬定数βは波長入の光において
近似的に、 で表わされる。偏波面保存光ファイバの２つの固有偏光
軸の伝搬定数βｘ，βｙとするとその差Δβは、 （ｎｘ，ｎｙ：各固有偏光軸のコアの屈折率）で表わさ
れ、波長λの関数となる。
近似的に、 で表わされる。偏波面保存光ファイバの２つの固有偏光
軸の伝搬定数βｘ，βｙとするとその差Δβは、 （ｎｘ，ｎｙ：各固有偏光軸のコアの屈折率）で表わさ
れ、波長λの関数となる。
いま偏光板で固有偏光軸と４５度の角度に直線偏光波を
入射すればｘ軸とｙ軸の位相差θは、 θ＝Δβ・ｌ （ｌ：光ファイバ長） ・・・(3) となり偏光度Ｐは、 Ｐ＝｜ｃｏｓ（Δβ・ｌ）｜ ・・・(4) と表わされる。光ファイバ出射光の偏光は、偏波面保存
光ファイバの固有偏光軸に対し４５°の方位を主軸とし
て変化するため、先に測定したＩ１（λ），Ｉ２（λ）
の差と和の比は偏光度Ｐに極性を考慮した次式で表わさ
れる。
入射すればｘ軸とｙ軸の位相差θは、 θ＝Δβ・ｌ （ｌ：光ファイバ長） ・・・(3) となり偏光度Ｐは、 Ｐ＝｜ｃｏｓ（Δβ・ｌ）｜ ・・・(4) と表わされる。光ファイバ出射光の偏光は、偏波面保存
光ファイバの固有偏光軸に対し４５°の方位を主軸とし
て変化するため、先に測定したＩ１（λ），Ｉ２（λ）
の差と和の比は偏光度Ｐに極性を考慮した次式で表わさ
れる。
(5)式は同期２πの関数であるため、１周期を与える波
長をλ１，λ２とすると(2)，(3)式より、 となる。
長をλ１，λ２とすると(2)，(3)式より、 となる。
一方波長λ１における結合長Ｌ（λ１）は、 であるから、(2)，(7)，(8)式より、 となる。
従って、１周期を与える波長λ１，λ２をコンピュータ
で検索すれば、偏波面保存光ファイバの結合長が自動で
測定できる。
で検索すれば、偏波面保存光ファイバの結合長が自動で
測定できる。
以上説明した通り本発明によれば、 (1)測定可能な偏波面保存光ファイバ５の結合長の長さ
に制限がなく、短尺の試料であっても簡易に、しかも、
精度よく結合長を測定できる。
に制限がなく、短尺の試料であっても簡易に、しかも、
精度よく結合長を測定できる。
(2)コンピュータ１０の導入による自動測定を可能にし
たので、短時間で結合長を測定できる。
たので、短時間で結合長を測定できる。
(3)任意の波長で結合長を測定できるので、従来不明で
あった結合長の波長特性を明らかにすることができる。
あった結合長の波長特性を明らかにすることができる。
なお、cosθの波長に対する周期性は、偏波面保存光フ
ァイバ５のシングルモード領域で現われるので、周期の
乱れから偏波面保存光ファイバ５のカットオフ波長を求
めることができる。
ァイバ５のシングルモード領域で現われるので、周期の
乱れから偏波面保存光ファイバ５のカットオフ波長を求
めることができる。
また、各波長における結合長Ｌ（λ）を求めることによ
り、モード複屈折率Ｂ（λ）の波長特性を次式により求
めることができる。
り、モード複屈折率Ｂ（λ）の波長特性を次式により求
めることができる。
また、偏波面保存光ファイバ５の軸方向に圧力を加える
と、結合長に変化が現われるので、その変化量と圧力と
の関係を予め求めておくことにより、偏波面保存光ファ
イバを用いた圧力測定器に応用できる。
と、結合長に変化が現われるので、その変化量と圧力と
の関係を予め求めておくことにより、偏波面保存光ファ
イバを用いた圧力測定器に応用できる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、結合長の短いも
のから長いものまでを短尺試料で簡単に精度よく自動測
定することができるという効果がある。
のから長いものまでを短尺試料で簡単に精度よく自動測
定することができるという効果がある。
第１図は本発明の偏波面保存光ファイバの結合長の自動
測定方法の一実施例を説明するための結合長自動測定装
置の測定系の一例を示す概略構成図である。 １…白 色 光 源， ２…分 光 器， ３…偏 光 子， ５…偏波面保存光ファイバ， ６…検 光 子， ７…多モード光ァイバ， ８…Ｇｅ−ＡＰＤ， ９…電 圧 計， １０…コンピュータ， １１…モノクロメータコントローラ， １２…Ｘ−Ｙプロッタ。
測定方法の一実施例を説明するための結合長自動測定装
置の測定系の一例を示す概略構成図である。 １…白 色 光 源， ２…分 光 器， ３…偏 光 子， ５…偏波面保存光ファイバ， ６…検 光 子， ７…多モード光ァイバ， ８…Ｇｅ−ＡＰＤ， ９…電 圧 計， １０…コンピュータ， １１…モノクロメータコントローラ， １２…Ｘ−Ｙプロッタ。
Claims (1)
- 【請求項１】白色光源と分光器と偏光子と被測定偏波面
保存光ファイバの入射側に設け、一方該被測定偏波面保
存光ファイバの出射側には検光子と光強度測定装置とコ
ンピュータを設けて成り、コンピュータで分光器を制御
して白色光源の白色光を測定に使用する波長の単色光に
分光すると共に、分光された光を偏光子を介して被偏波
面保存光ファイバの固有偏光軸に対し４５度方位の偏光
面を持つ直線偏光として入射し、この入射光により生じ
た被測定偏波面保存光ファイバの出射光を、検光子を９
０度回転させることにより偏波面保存光ファイバの固有
偏光軸に対し４５度方位の２方向に透過させて、この２
方向に光強度を光強度測定装置により測定し、２方向の
透過光の光強度の差と和の比をコンピュータにより計
算、記憶させる一連の動作を、コンピュータで制御され
た分光器の設定波長を変化させて複数の波長について動
作させ、入射波長に対する出射光強度比の周期変化にお
ける１周期を与える２波長から偏波面保存光ファイバの
結合長を計算することを特徴とする偏波面保存光ファイ
バの結合長の自動測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP42086A JPH061233B2 (ja) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | 偏波面保存光フアイバの結合長の自動測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP42086A JPH061233B2 (ja) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | 偏波面保存光フアイバの結合長の自動測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62159025A JPS62159025A (ja) | 1987-07-15 |
| JPH061233B2 true JPH061233B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=11473309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP42086A Expired - Lifetime JPH061233B2 (ja) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | 偏波面保存光フアイバの結合長の自動測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061233B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3014004U (ja) * | 1995-01-25 | 1995-08-01 | 達雄 森川 | ダンボール箱のコーナークリップ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6721467B2 (en) | 2001-06-07 | 2004-04-13 | 3M Innovative Properties Company | Method and apparatus for aligning the polarization of a polarization maintaining optical fiber to the polarization of a light source |
-
1986
- 1986-01-06 JP JP42086A patent/JPH061233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3014004U (ja) * | 1995-01-25 | 1995-08-01 | 達雄 森川 | ダンボール箱のコーナークリップ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62159025A (ja) | 1987-07-15 |
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