JPH10160636A - Characteristic evaluation method of optical fiber composed of multiple single-mode optical fibers - Google Patents
Characteristic evaluation method of optical fiber composed of multiple single-mode optical fibersInfo
- Publication number
- JPH10160636A JPH10160636A JP31625096A JP31625096A JPH10160636A JP H10160636 A JPH10160636 A JP H10160636A JP 31625096 A JP31625096 A JP 31625096A JP 31625096 A JP31625096 A JP 31625096A JP H10160636 A JPH10160636 A JP H10160636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- wavelength
- field diameter
- mode field
- equation
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に用いら
れる複数の単一モード光ファイバで構成される光ファイ
バの特性評価方法に関し、さらに詳しくは、後方レーリ
ー散乱光波形を含む単一モード光ファイバの長手方向の
モードフィールド径の情報を光源の波長および被測定フ
ァイバの両方向から後方レーリー散乱光を測定すること
により評価するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating characteristics of an optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers used for optical communication and the like, and more particularly, to a single mode including a backward Rayleigh scattered light waveform. Information on the mode field diameter in the longitudinal direction of the optical fiber is evaluated by measuring backward Rayleigh scattered light from both directions of the wavelength of the light source and the fiber to be measured.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、光ファイバアンプの急速な発展に
伴う入力光レベルの向上により、光ファイバにおける光
非線形効果の影響が顕著となっている。光ファイバにお
ける光非線形効果は、光ファイバ入射端から出射端に向
けて順次、発生・累積される。そのため、光非線形効果
の影響を十分に理解するには、光ファイバパラメータで
あるモードフィールド径の長手方向の分布特性を把握す
ることが必要不可欠となっている。2. Description of the Related Art In recent years, the influence of an optical nonlinear effect on an optical fiber has become remarkable due to an increase in an input light level accompanying a rapid development of an optical fiber amplifier. The optical nonlinear effect in the optical fiber is generated and accumulated sequentially from the optical fiber input end to the output end. Therefore, in order to fully understand the effect of the optical nonlinear effect, it is essential to understand the longitudinal distribution characteristics of the mode field diameter, which is an optical fiber parameter.
【０００３】上記単一モード光ファイバのモードフィー
ルド径２Ｗは、遠視野の界分布をΦとすると、次式
（７）で定義される。The mode field diameter 2W of the single mode optical fiber is defined by the following equation (7), where Φ is the far field distribution.
【０００４】[0004]
【数７】 (Equation 7)
【０００５】ただし、ｐは波数ｋおよび放射角θを用い
て次式（８）で表される。[0005] Here, p is expressed by the following equation (8) using the wave number k and the radiation angle θ.
【０００６】[0006]
【数８】 (Equation 8)
【０００７】従来の単一モード光ファイバのモードフィ
ールド径を測定する方法としてはファーフィールドパタ
ーン法が知られている。ファーフィールドパターン法で
は、遠視野の光強度分布を測定することにより、上記
（７）式の定義に従って光ファイバ一端のモードフィー
ルド径を評価する。As a method for measuring the mode field diameter of a conventional single mode optical fiber, a far field pattern method is known. In the far-field pattern method, the mode field diameter at one end of the optical fiber is evaluated according to the definition of the above equation (7) by measuring the light intensity distribution in the far field.
【０００８】またさらに、単一モード光ファイバの長手
方向のモードフィールド径分布を測定する手法として
は、光ファイバの両端から異なる２波長以上の波長を入
射して測定した後方散乱光強度Ｓ1 およびＳ2 を求める
方法がある。Further, as a method of measuring the mode field diameter distribution in the longitudinal direction of the single mode optical fiber, the back scattered light intensity S 1 and the backscattered light intensity S 1 measured when two or more different wavelengths are incident from both ends of the optical fiber are measured. there is a method of determining the S 2.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ファーフィールドパターン法によるモードフィールド径
測定は、光ファイバ一端のモードフィールド径しか測定
できないので、被測定光ファイバの長手方向でのモード
フィールド径の変動を測定するためには、光ファイバを
切断して測定する必要がある。従って、この方法では測
定した光ファイバを使用できなくなるという問題があっ
た。However, in the conventional measurement of the mode field diameter by the far field pattern method, since only the mode field diameter at one end of the optical fiber can be measured, the fluctuation of the mode field diameter in the longitudinal direction of the optical fiber to be measured. In order to measure, it is necessary to cut the optical fiber for measurement. Therefore, this method has a problem that the measured optical fiber cannot be used.
【００１０】またさらに、破壊測定のかかる問題を解決
するために、光ファイバの両端から異なる２波長以上の
波長を入射して測定した後方散乱光強度Ｓ1 およびＳ2
を用いてモードフィールド径の長手方向の変動を測定す
る方法が開発されている。しかし、この方法では、被測
定ファイバ長手方向の散乱係数の変動は、モードフィー
ルド径の変動に比べて十分に小さいと仮定しているた
め、複数の単一モード光ファイバで構成される光ファイ
バでは、ファイバ間の散乱係数の変化に伴い、モードフ
ィールド径分布の測定値に誤差を生じるという解決すべ
き課題があった。Further, in order to solve such a problem of destructive measurement, the backscattered light intensities S 1 and S 2 measured when two or more different wavelengths are incident from both ends of the optical fiber.
A method for measuring the longitudinal variation of the mode field diameter by using the method has been developed. However, this method assumes that the variation of the scattering coefficient in the longitudinal direction of the measured fiber is sufficiently small compared to the variation of the mode field diameter. In addition, there is a problem to be solved that an error occurs in the measured value of the mode field diameter distribution due to a change in the scattering coefficient between the fibers.
【００１１】本発明は、このような事情に鑑み、複数の
単一モード光ファイバで構成される光ファイバの長手方
向のモードフィールド径分布を、非破壊で、かつファイ
バ間の散乱係数の変化を考慮に入れ、１波長での測定に
より評価することを可能にした単一モード光ファイバの
特性評価方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has been made to be able to provide a non-destructive mode field diameter distribution of an optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers and a change in a scattering coefficient between the fibers. An object of the present invention is to provide a method for evaluating the characteristics of a single-mode optical fiber, which can be evaluated by taking measurements into consideration at one wavelength.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、被測定光ファイバの両端から任意の１
波長、例えば分散シフトファイバの使用波長帯域である
１．５５μｍの光パルスを入射して測定した後方散乱光
強度Ｓ1 およびＳ2 を用いる。これらの測定データと当
該光ファイバの一端でのモードフィールド径２Ｗの測定
値を用いて、任意の位置ｚにおけるモードフィールド径
２Ｗ（ｚ）を求める。本発明では、ファイバ間の散乱係
数を考慮することにより、長手方向のモードフィールド
径分布の測定精度を向上している。In order to achieve the above object, according to the present invention, any one of the two ends of the optical fiber to be measured can be used.
The backscattered light intensities S 1 and S 2 measured using a wavelength, for example, an optical pulse of 1.55 μm, which is the wavelength band used by the dispersion-shifted fiber, are used. Using these measurement data and the measurement value of the mode field diameter 2W at one end of the optical fiber, a mode field diameter 2W (z) at an arbitrary position z is obtained. In the present invention, the measurement accuracy of the mode field diameter distribution in the longitudinal direction is improved by considering the scattering coefficient between the fibers.
【００１３】本発明に係る単一モード光ファイバの特性
評価方法は、具体的には次の通りである。The method for evaluating the characteristics of a single mode optical fiber according to the present invention is specifically as follows.
【００１４】本発明の測定法では、複数の単一モード光
ファイバで構成される任意の長さＬの光ファイバの一方
側から波長λのパルス光を入射したときの該光ファイバ
の位置ｚにおける後方散乱光強度Ｓ1 （λ，ｚ）（単
位：ｄＢｍ）と、該光ファイバの他方側から同様に波長
λのパルス光を入射したときの後方散乱強度Ｓ2 （λ，
Ｌ−ｚ）（単位：ｄＢｍ）とを測定し、このように両端
から測定した後方散乱光強度の相加平均強度Ｉ（λ，
ｚ）を次の関係式（１）により求め、According to the measuring method of the present invention, when a pulse light having a wavelength λ is incident from one side of an optical fiber having an arbitrary length L constituted by a plurality of single mode optical fibers, the position z of the optical fiber is determined. backscattered light intensity S 1 (λ, z) (unit: dBm) and backscattering strength S 2 (lambda when the incident pulse light similarly wavelength lambda from the other side of the optical fiber,
Lz) (unit: dBm) and the arithmetic mean intensity I (λ, λ) of the backscattered light intensity measured from both ends in this way.
z) is obtained by the following relational expression (1),
【００１５】[0015]
【数９】 (Equation 9)
【００１６】さらに、前記光ファイバの任意の一端の位
置ｚ0 での相加平均強度Ｉ（λ，ｚ0 ）でＩ（λ，ｚ）
を規格化した次式（２）に示す任意の波長λでの規格化
相加平均強度Ｉn （λ，ｚ）を求め、Further, an arithmetic mean intensity I (λ, z 0 ) at an arbitrary end position z 0 of the optical fiber is represented by I (λ, z).
The calculated normalized arithmetic mean intensity I n (lambda, z) at any wavelength lambda shown in normalized equation (2),
【００１７】[0017]
【数１０】 (Equation 10)
【００１８】前記光ファイバの任意の一端の位置ｚ0 に
おける任意の波長λのモードフィールド径２Ｗ（λi ，
ｚ0 ）を求め、かつ、接続されている光ファイバの任意
の一端の位置ｚにおける任意の波長λのモードフィール
ド径２Ｗ（λ，ｚ）が既知である場合に、前記（１）式
の相加平均強度と次式（３）および（４）を用いて、任
意の位置ｚ0 およびｚにおける定数成分ａ1 （ｚ0 ）お
よびａ1 （ｚ）を求め、A mode field diameter 2W (λ i , λ i) at an arbitrary wavelength λ at an arbitrary end position z 0 of the optical fiber.
z 0 ), and when the mode field diameter 2W (λ, z) at an arbitrary wavelength λ at an arbitrary end position z of the connected optical fiber is known, the phase of the above equation (1) is obtained. Using the averaged intensity and the following equations (3) and (4), constant components a 1 (z 0 ) and a 1 (z) at arbitrary positions z 0 and z are obtained.
【００１９】[0019]
【数１１】 [Equation 11]
【００２０】[0020]
【数１２】 (Equation 12)
【００２１】前記関係式（３）および（４）を用いて、
位置ｚ0 と位置ｚの間の散乱係数の違いが前記（２）式
の規格化相加平均強度に及ぼす寄与分Ｋw （ｚ）を以下
の関係式（５）により求め、Using the above relational expressions (3) and (4),
The contribution K w (z) that the difference in the scattering coefficient between the position z 0 and the position z has on the normalized arithmetic mean intensity of the above equation (2) is obtained by the following relational equation (5).
【００２２】[0022]
【数１３】 (Equation 13)
【００２３】前記位置ｚ0 で任意の波長λi のモードフ
ィールド径２Ｗ（λi ，ｚ0 ）を測定することによっ
て、単一モード光ファイバの任意の波長λi における長
手方向のモードフィールド径を前記（２）式および前記
（５）式と次の関係式（６）を用いて評価する。By measuring the mode field diameter 2W (λ i , z 0 ) of the arbitrary wavelength λ i at the position z 0 , the longitudinal mode field diameter of the single mode optical fiber at the arbitrary wavelength λ i can be calculated. The evaluation is made using the above-mentioned expressions (2) and (5) and the following relational expression (6).
【００２４】[0024]
【数１４】 [Equation 14]
【００２５】以上のように、本発明では、複数の単一モ
ード光ファイバで構成される光ファイバにおいて、接続
されている光ファイバの任意の一端でのモードフィール
ド径を用い、両方向から測定した１波長の後方散乱波形
を所定の関係式を用いて数値処理することにより、任意
の波長のモードフィールド径の長手方向の分布特性を評
価することができる。このような長手方向での分布特性
は伝送システムを設計する際に重要となる。また、本発
明は、１波長のみの測定から評価を行うため、測定が非
常に簡便に行えると同時に、接続されている光ファイバ
間の散乱係数の変化を考慮しているので、モードフィー
ルド径の測定精度を向上できるという利点を有してい
る。As described above, according to the present invention, in an optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers, the mode field diameter at any one end of the connected optical fiber is measured from both directions using the mode field diameter. By numerically processing the backscattering waveform of the wavelength using a predetermined relational expression, it is possible to evaluate the longitudinal distribution characteristics of the mode field diameter of an arbitrary wavelength. Such longitudinal distribution characteristics are important when designing a transmission system. In addition, since the present invention performs the evaluation from the measurement of only one wavelength, the measurement can be performed very easily, and at the same time, since the change in the scattering coefficient between the connected optical fibers is taken into consideration, the mode field diameter is reduced. There is an advantage that measurement accuracy can be improved.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２７】図１は本発明による光ファイバの長手方向
のモードフィールド径の分布特性の測定方法の実施形態
を示す工程図である。同図に示すように、本発明は非破
壊で複数の単一モード光ファイバで構成される光ファイ
バの長手方向のモードフィールド径特性を測定するため
に、公知のＯＴＤＲ（後方散乱光測定装置）を用いて１
波長の後方散乱光を被測定光ファイバの両方向から測定
し、接続されているファイバの任意の一端ｚでのモード
フィールド径を知ることにより、任意の波長のモードフ
ィールド径分布を評価する。以下に、本発明の詳細を説
明する。FIG. 1 is a process chart showing an embodiment of a method for measuring the distribution characteristics of the mode field diameter in the longitudinal direction of an optical fiber according to the present invention. As shown in the figure, the present invention uses a well-known OTDR (backscattered light measuring device) to measure the longitudinal mode field diameter characteristics of an optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers in a nondestructive manner. 1 using
The backscattered light of the wavelength is measured from both directions of the optical fiber to be measured, and the mode field diameter at an arbitrary end z of the connected fiber is known to evaluate the mode field diameter distribution of an arbitrary wavelength. The details of the present invention will be described below.
【００２８】長手方向のモードフィールド径の特性を評
価する方法については、例えば、文献[M. S. O'Sulliva
n and R. S. Lowe, "Interpretation of SM fiber OTDR
signatures"、 Proceeding SPIE '86, Optical Testing
and Metrology, vol.661, pp.171-176, 1986]に述べら
れている。For a method of evaluating the characteristics of the mode field diameter in the longitudinal direction, see, for example, the document [MS O'Sulliva
n and RS Lowe, "Interpretation of SM fiber OTDR
signatures ", Proceeding SPIE '86, Optical Testing
and Metrology, vol.661, pp.171-176, 1986].
【００２９】単一モード光ファイバの入射端から位置ｚ
での波長λの後方散乱光強度Ｐ（ｚ）は次式（９）で表
される。ただし、Ｐ0 は光ファイバに励起された波長λ
での入射光強度、αs （ｚ）は位置ｚでの散乱係数、Ｂ
（λ，ｚ）は位置ｚでの波長λの後方散乱光の捕獲率、
またγ（ｚ）は位置ｚでの損失係数を表す。Position z from the input end of the single mode optical fiber
Is represented by the following equation (9). Here, P 0 is the wavelength λ excited by the optical fiber.
The incident light intensity at α s (z) is the scattering coefficient at position z, B
(Λ, z) is the capture rate of backscattered light of wavelength λ at position z,
Γ (z) represents a loss coefficient at the position z.
【００３０】[0030]
【数１５】 (Equation 15)
【００３１】複数の単一モード光ファイバで構成される
長さ（全長）Ｌの光ファイバの両端から測定された位置
ｚでの後方散乱光強度をＳ1 （λ，ｚ）、Ｓ2 （λ，Ｌ
−ｚ）（単位：ｄＢｍ）とすると、これらはそれぞれ次
式（１０），（１１）で表される。The backscattered light intensity at a position z measured from both ends of an optical fiber having a length (total length) L composed of a plurality of single mode optical fibers is represented by S 1 (λ, z) and S 2 (λ , L
−z) (unit: dBm), these are represented by the following equations (10) and (11), respectively.
【００３２】[0032]
【数１６】 (Equation 16)
【００３３】[0033]
【数１７】 [Equation 17]
【００３４】また、両端から測定した散乱光強度Ｓ
1 （λ，ｚ）、Ｓ2 （λ，Ｌ−ｚ）の相加平均強度Ｉ
（λ，ｚ）は、次式（１２）で表される。The scattered light intensity S measured from both ends
1 (λ, z), the arithmetic mean intensity I of S 2 (λ, Lz)
(Λ, z) is represented by the following equation (12).
【００３５】[0035]
【数１８】 (Equation 18)
【００３６】ただし、ａ1 は次式（１３）で表され、ｚ
に依存しない定数である。Here, a 1 is represented by the following equation (13), and z
Is a constant independent of.
【００３７】[0037]
【数１９】 [Equation 19]
【００３８】上式（１２）から、Ｉ（λ，ｚ）はｚでの
散乱係数αs （ｚ）および捕獲率Ｂ（λ，ｚ）に比例す
ることが分る。捕獲率Ｂ（λ，ｚ）は次式（１４）で表
される。ただし、ｎはコアの屈折率、２Ｗ（λ，ｚ）は
位置ｚでの波長λにおけるモードフィールド径を示す。From equation (12), it can be seen that I (λ, z) is proportional to the scattering coefficient α s (z) at z and the capture rate B (λ, z). The capture rate B (λ, z) is represented by the following equation (14). Here, n is the refractive index of the core, and 2W (λ, z) indicates the mode field diameter at the wavelength z at the position z.
【００３９】[0039]
【数２０】 (Equation 20)
【００４０】従って、Ｉ（λ，ｚ）はａ2 が位置ｚに依
存しない定数として次式（１５）で表される。Therefore, I (λ, z) is expressed by the following equation (15) as a constant in which a 2 does not depend on the position z.
【００４１】[0041]
【数２１】 (Equation 21)
【００４２】上式（１５）を任意の点ｚ＝ｚ0 のＩ
（λ，ｚ0 ）の値で規格化すると、次式（１６）に書き
直すことができる。The above equation (15) is obtained by calculating I at an arbitrary point z = z 0 .
If normalized by the value of (λ, z 0 ), it can be rewritten as the following equation (16).
【００４３】[0043]
【数２２】 (Equation 22)
【００４４】ここで、上式（１６）の右辺の第１項は散
乱係数αs およびコアの屈折率ｎに依存する。複数の光
ファイバが接続されている場合には、光ファイバ間での
散乱係数とコアの屈折率の変化が生じるため、この第１
項をファイバが接続されたときに必要とされる補正項Ｋ
w （ｚ）として定義する。Here, the first term on the right side of the above equation (16) depends on the scattering coefficient α s and the refractive index n of the core. When a plurality of optical fibers are connected, the scattering coefficient between the optical fibers and the refractive index of the core change.
Term K is the correction term required when the fiber is connected
w (z).
【００４５】このファイバ間の散乱係数の変化に伴う補
正項Ｋw （ｚ）は波長λでの任意の位置ｚ0 におけるモ
ードフィールド径２Ｗ（λ，ｚ0 ）および接続されてい
る光ファイバの任意の一端の位置ｚにおけるモードフィ
ールド径２Ｗ（λ，ｚ）を用いて求めることができる。
すなわち、波長λでの任意の位置ｚ0 におけるモードフ
ィールド径２Ｗ（λ，ｚ0 ）を求め、かつ接続されてい
る光ファイバの任意の一端の位置ｚにおけるモードフィ
ールド径２Ｗ（λ，ｚ）が既知である場合、前記（１
２）式の相加平均強度と次式（１７）および（１８）を
用いて位置ｚ0 およびｚにおける定数成分ａ1 （ｚ0 ）
およびａ1 （ｚ）を求め、The correction term K w (z) accompanying the change in the scattering coefficient between the fibers is a mode field diameter 2W (λ, z 0 ) at an arbitrary position z 0 at the wavelength λ and an arbitrary value of the connected optical fiber. Using the mode field diameter 2W (λ, z) at the position z at one end of
That is, the mode field diameter 2W (λ, z 0 ) at the arbitrary position z 0 at the wavelength λ is obtained, and the mode field diameter 2W (λ, z) at the arbitrary one end position z of the connected optical fiber is obtained. If known, the (1)
2) The constant component a 1 (z 0 ) at the positions z 0 and z using the arithmetic mean intensity of the expression and the following expressions (17) and (18).
And a 1 (z)
【００４６】[0046]
【数２３】 (Equation 23)
【００４７】[0047]
【数２４】 (Equation 24)
【００４８】上記関係式（１７）および（１８）を用い
て、位置ｚ0 と位置ｚの間の散乱係数の違いに伴う補正
項Ｋw （ｚ）は次式（１９）で表される。Using the above relational expressions (17) and (18), the correction term K w (z) accompanying the difference in the scattering coefficient between the position z 0 and the position z is expressed by the following expression (19).
【００４９】[0049]
【数２５】 (Equation 25)
【００５０】従って、ファイバの一端での位置ｚ＝ｚ0
で、任意の波長λi （ｉ＝１，２，３，…，ｎ）のモー
ドフィールド径２Ｗ（λi ，ｚ0 ）を測定すると、任意
の波長λi でのモードフィールド径分布２Ｗ（λi ，
ｚ）は上記（１９）式のＫw （ｚ）を用いて次式（２
０）で評価できる。Therefore, the position z = z 0 at one end of the fiber
In any wavelength λ i (i = 1,2,3, ... , n) The measured mode field diameter 2W of (λ i, z 0), the mode field diameter distribution at any wavelength lambda i 2W (lambda i ,
z) is expressed by the following equation (2) using K w (z) of the above equation (19).
0) can be evaluated.
【００５１】[0051]
【数２６】 (Equation 26)
【００５２】[0052]
【実施例】本発明の一実施例では、分散シフトファイバ
と１．３μｍ零分散単一モードファイバで構成される光
ファイバの両方向から測定した波長１．５５μｍでの後
方散乱波形から、分散シフトファイバおよび１．３μｍ
零分散単一モードファイバの任意位置で測定されたモー
ドフィールド径２Ｗ（λi ，ｚ0 ）を用いて長手方向の
モードフィールド径分布を評価した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In one embodiment of the present invention, a dispersion-shifted fiber was obtained from a backscattered waveform at a wavelength of 1.55 .mu.m measured from both directions of an optical fiber composed of a dispersion-shifted fiber and a 1.3 .mu.m zero-dispersion single-mode fiber. And 1.3 μm
The mode field diameter distribution in the longitudinal direction was evaluated using the mode field diameter 2W (λ i , z 0 ) measured at an arbitrary position of the zero dispersion single mode fiber.
【００５３】本実施例の処理手順は図１に示す通りであ
る。すなわち、まず、任意の１波長で、被測定ファイバ
の両端から後方散乱強度Ｓ1 （ｚ）およびＳ2 （Ｌ−
ｚ）を測定する（ステップＳ１）。次に、被測定ファイ
バの一端でのモードフィールド径の波長依存性２Ｗ（λ
i ，ｚ0 ）を測定する（ステップＳ２）。続いて、波長
λでの接続されている光ファイバの任意の一端の位置ｚ
のモードフィールド径を用いて、上式（１９）の補正項
（寄与分）Ｋw （ｚ）を評価する（ステップＳ３）。The processing procedure of this embodiment is as shown in FIG. That is, first, at any one wavelength, the backscattering intensities S 1 (z) and S 2 (L−
z) is measured (step S1). Next, the wavelength dependence of the mode field diameter at one end of the fiber to be measured, 2W (λ
i, z 0) to measure (step S2). Subsequently, the position z of any one end of the connected optical fiber at the wavelength λ
The correction term (contribution) K w (z) of the above equation (19) is evaluated using the mode field diameter (step S3).
【００５４】最後に、上記Ｋw （ｚ）のデータを用い
て、上式（２０）により、複数の単一モード光ファイバ
で構成される光ファイバの長手方向のモードフィールド
径分布を評価する（ステップＳ４）。Finally, using the above data of K w (z), the longitudinal mode field diameter distribution of the optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers is evaluated by the above equation (20) ( Step S4).
【００５５】図２は１．５５μｍでの分散シフトファイ
バと、１．３μｍ零分散単一モードファイバで構成され
る光ファイバ約２０ｋｍの後方散乱波形の両端から測定
した結果の図である。この図から式（１６），（１９）
および（２０）を用いて、１．５３μｍ、１．５５μｍ
および１．５７μｍのモードフィールド径の長手方向の
特性を評価したところ、図３に示す結果が得られた。な
お、２Ｗ（λi ，ｚ0）には分散シフトファイバの一端
でのモードフィールド径を用いた。FIG. 2 is a diagram showing the results of measurement from both ends of the backscattering waveform of an optical fiber composed of a dispersion-shifted fiber at 1.55 μm and a 1.3-μm zero-dispersion single-mode fiber of about 20 km. From this figure, equations (16) and (19)
1.53 μm, 1.55 μm using (20) and
When the characteristics in the longitudinal direction of the mode field diameter of 1.57 μm were evaluated, the results shown in FIG. 3 were obtained. Note that the mode field diameter at one end of the dispersion-shifted fiber was used for 2W (λ i , z 0 ).
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
数の単一モード光ファイバで構成される光ファイバにお
いて、１波長でその光ファイバの両端からの後方散乱波
形の測定およびファイバ一端でのモードフィールド径の
波長依存性２Ｗ（λi ）を測定し、接続されている光フ
ァイバの任意の一端のモードフィールド径を知ることに
より、複数の単一モード光ファイバで構成される光ファ
イバの長手方向の特性を非破壊で評価することができる
という効果を奏する。また、本発明は、１波長だけの測
定であるため測定時間を短縮できると同時に、接続され
ている光ファイバ間の散乱係数の変化を考慮しているの
でモードフィールド径の測定精度を向上できる効果を奏
する。As described above, according to the present invention, in an optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers, measurement of a backscattering waveform from both ends of the optical fiber at one wavelength and measurement of one end of the fiber are performed. Measuring the wavelength dependence 2W (λ i ) of the mode field diameter in the optical fiber, and knowing the mode field diameter at any one end of the connected optical fiber, the optical fiber composed of a plurality of single mode optical fibers This has the effect that the characteristics in the longitudinal direction of can be evaluated in a non-destructive manner. In addition, the present invention can reduce the measurement time because only one wavelength is measured, and can improve the measurement accuracy of the mode field diameter because the change in the scattering coefficient between the connected optical fibers is considered. To play.
【図１】本発明の一実施例の処理手順の工程を示す工程
図である。FIG. 1 is a process chart showing steps of a processing procedure according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明実施例における１．５５μｍでの後方散
乱波形の測定結果を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a measurement result of a backscattering waveform at 1.55 μm in the example of the present invention.
【図３】本発明実施例における１．５３μｍ、１．５５
μｍおよび１．５７μｍでの長手方向のモードフィール
ド径の評価結果を表す特性図である。FIG. 3 shows 1.53 μm and 1.55 μm according to the embodiment of the present invention.
It is a characteristic view showing the evaluation result of the mode field diameter in the longitudinal direction at μm and 1.57 μm.
Claims (1)
る任意の長さＬの光ファイバの一方側から波長λのパル
ス光を入射したときの該光ファイバの位置ｚにおける後
方散乱光強度Ｓ1 （λ，ｚ）（単位：ｄＢｍ）と、該光
ファイバの他方側から同様に波長λのパルス光を入射し
たときの後方散乱強度Ｓ2 （λ，Ｌ−ｚ）（単位：ｄＢ
ｍ）とを測定し、このように両端から測定した後方散乱
光強度の相加平均強度Ｉ（λ，ｚ）を次の関係式（１）
により求め、 【数１】 さらに、前記光ファイバの任意の一端の位置ｚ0 での相
加平均強度Ｉ（λ，ｚ0 ）でＩ（λ，ｚ）を規格化した
次式（２）に示す任意の波長λでの規格化相加平均強度
Ｉn （λ，ｚ）を求め、 【数２】 前記光ファイバの任意の一端の位置ｚ0 における任意の
波長λのモードフィールド径２Ｗ（λi ，ｚ0 ）を求
め、かつ接続されている光ファイバの任意の一端の位置
ｚにおける任意の波長λのモードフィールド径２Ｗ
（λ，ｚ）が既知である場合に、前記（１）式の相加平
均強度と次式（３）および（４）を用いて、任意の位置
ｚ0 およびｚにおける定数成分ａ1 （ｚ0 ）およびａ1
（ｚ）を求め、 【数３】 【数４】 前記関係式（３）および（４）を用いて、位置ｚ0 と位
置ｚの間の散乱係数の違いが前記（２）式の規格化相加
平均強度に及ぼす寄与分Ｋw （ｚ）を以下の関係式
（５）により求め、 【数５】 前記位置ｚ0 で任意の波長λi のモードフィールド径２
Ｗ（λi ，ｚ0 ）を測定することによって、単一モード
光ファイバの任意の波長λi における長手方向のモード
フィールド径を前記（２）式および前記（５）式と次の
関係式（６）を用いて評価することを特徴とする複数の
単一モード光ファイバで構成される光ファイバの特性評
価方法。 【数６】 1. A backscattered light intensity S at a position z of an optical fiber having a wavelength λ from one side of an optical fiber having an arbitrary length L constituted by a plurality of single mode optical fibers. 1 (λ, z) (unit: dBm) and the backscattering intensity S 2 (λ, Lz) (unit: dB) when pulsed light of wavelength λ is similarly incident from the other side of the optical fiber.
m), and the arithmetic mean intensity I (λ, z) of the backscattered light intensity measured from both ends is calculated by the following relational expression (1).
, And Further, at an arbitrary wavelength λ shown in the following equation (2) in which I (λ, z) is normalized by an arithmetic mean intensity I (λ, z 0 ) at an arbitrary end position z 0 of the optical fiber. normalized arithmetic mean intensity I n (λ, z) a determined, Equation 2] A mode field diameter 2W (λ i , z 0 ) of an arbitrary wavelength λ at an arbitrary end position z 0 of the optical fiber is obtained, and an arbitrary wavelength λ at an arbitrary end position z of the connected optical fiber is obtained. Mode field diameter 2W
When (λ, z) is known, the constant component a 1 (z) at arbitrary positions z 0 and z is obtained by using the arithmetic mean intensity of the above-mentioned equation (1) and the following equations (3) and (4). 0 ) and a 1
(Z) is obtained, and (Equation 4) Using the relational expressions (3) and (4), the contribution K w (z) that the difference in the scattering coefficient between the position z 0 and the position z has on the normalized arithmetic mean intensity of the expression (2) is calculated. It is obtained by the following relational expression (5). The mode field diameter 2 of an arbitrary wavelength λ i at the position z 0
By measuring W (λ i , z 0 ), the mode field diameter in the longitudinal direction at an arbitrary wavelength λ i of the single mode optical fiber can be calculated by using the above equations (2) and (5) and the following relational equation ( A method for evaluating characteristics of an optical fiber composed of a plurality of single-mode optical fibers, characterized in that the evaluation is performed using 6). (Equation 6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31625096A JP3388497B2 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Characteristic evaluation method of single mode optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31625096A JP3388497B2 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Characteristic evaluation method of single mode optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160636A true JPH10160636A (en) | 1998-06-19 |
| JP3388497B2 JP3388497B2 (en) | 2003-03-24 |
Family
ID=18075008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31625096A Expired - Fee Related JP3388497B2 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Characteristic evaluation method of single mode optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388497B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309923A (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical transmission line configuration method and optical transmission line |
| JP2006105961A (en) * | 2004-09-13 | 2006-04-20 | Fujikura Ltd | Mode field diameter, chromatic dispersion characteristic, and longitudinal distribution measurement method of optical fiber |
| JP2008203184A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber characteristic evaluation method, apparatus and program |
| JP2022164235A (en) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | 日本電信電話株式会社 | Optical characteristic measurement method and optical characteristic measurement device |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP31625096A patent/JP3388497B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309923A (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical transmission line configuration method and optical transmission line |
| JP2006105961A (en) * | 2004-09-13 | 2006-04-20 | Fujikura Ltd | Mode field diameter, chromatic dispersion characteristic, and longitudinal distribution measurement method of optical fiber |
| JP2008203184A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber characteristic evaluation method, apparatus and program |
| JP2022164235A (en) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | 日本電信電話株式会社 | Optical characteristic measurement method and optical characteristic measurement device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3388497B2 (en) | 2003-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8842268B2 (en) | Measuring method for crosstalk between cores in multi-core optical fiber | |
| US8223323B2 (en) | Cutoff wavelength measuring method and optical communication system | |
| JP7270913B2 (en) | Method and apparatus for evaluating mode group delay characteristics of optical fiber | |
| Wei et al. | Extraction of attenuation and backscattering coefficient along hollow-core fiber length using two-way optical time domain backscattering | |
| JP3388497B2 (en) | Characteristic evaluation method of single mode optical fiber | |
| CN107271147A (en) | A kind of optical fibre gyro is distributed polarization interference data processing method with polarization-maintaining fiber coil | |
| JP7624653B2 (en) | Optical characteristic measuring method and optical characteristic measuring device | |
| US12320725B2 (en) | Several mode fiber test method and several mode fiber test device | |
| JP3257197B2 (en) | Method and apparatus for evaluating single mode optical fiber characteristics | |
| JP7536238B2 (en) | Optical characteristic measuring method and optical characteristic measuring device | |
| JP3388496B2 (en) | Characteristic evaluation method of single mode optical fiber | |
| JPS6330739A (en) | Method for measuring back scattering of optical fiber | |
| CN110823530B (en) | A method for obtaining the quality factor of a microresonator | |
| JPH05272920A (en) | Optical fiber displacement meter | |
| JP4082592B2 (en) | Method and apparatus for evaluating characteristic distribution of single mode optical fiber | |
| JP2002303741A (en) | Glass preform for single mode optical fiber, single mode optical fiber, and evaluation method thereof | |
| JP4315537B2 (en) | Optical fiber transmission loss measurement method and apparatus for implementing the same | |
| JPH05107150A (en) | Method for measuring dispersion of high-dispersion optical fiber | |
| JP3133025B2 (en) | Line with variable attenuation and optical pulse tester using it | |
| JPS6246821B2 (en) | ||
| JP4554443B2 (en) | Mode field diameter, chromatic dispersion characteristic, and longitudinal distribution measurement method of optical fiber | |
| WO2025088671A1 (en) | Mode field diameter measuring device | |
| Yanukovich | Numerical model of three-wave Brillouin scattering in an optical fiber | |
| JP2007298335A (en) | Method, apparatus and program for evaluating characteristics of single mode optical fiber | |
| JPH1082717A (en) | How to measure microbending amount |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100117 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |