JPS58140338A - 光フアイバおよび母材の屈折率プロフイルを決定する方法および装置 - Google Patents
光フアイバおよび母材の屈折率プロフイルを決定する方法および装置Info
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- JPS58140338A JPS58140338A JP58010656A JP1065683A JPS58140338A JP S58140338 A JPS58140338 A JP S58140338A JP 58010656 A JP58010656 A JP 58010656A JP 1065683 A JP1065683 A JP 1065683A JP S58140338 A JPS58140338 A JP S58140338A
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は、元フ了１バあるいは光フ了１バの母材の屈折
率ブｏフ１ルを決定するための方法および装置Ｖ（関す
る。
率ブｏフ１ルを決定するための方法および装置Ｖ（関す
る。
光）−ｒ １ハ（Ｄ ＴｊＡ 折’ｌ ７’ロフ１ルハ
、）了１バの有する多くの性質、例えば集光効率、導光
性および帯域幅を決定する、ヒで軍費である。コア１バ
の性質はその母材の性質に゛決定的に依存しているから
、例えば母材について測定を行なうことによって、ファ
イバの線引きの間に既に７′ロフ１ルを知っていること
が大切である。そうすることによって変則箇所があれば
線引きを中断して修正処理をすることができる。屈折率
グＵフ１ルは非破壊的方法によって決定しなければなら
ない。つまり、コア１バや母材片の切断を要するような
方法は使用できない。
、）了１バの有する多くの性質、例えば集光効率、導光
性および帯域幅を決定する、ヒで軍費である。コア１バ
の性質はその母材の性質に゛決定的に依存しているから
、例えば母材について測定を行なうことによって、ファ
イバの線引きの間に既に７′ロフ１ルを知っていること
が大切である。そうすることによって変則箇所があれば
線引きを中断して修正処理をすることができる。屈折率
グＵフ１ルは非破壊的方法によって決定しなければなら
ない。つまり、コア１バや母材片の切断を要するような
方法は使用できない。
（１）従来技術
丸フγづバ母材の屈折率１０フ１ルの非破壊測定用の装
置は市販のものが使用可能であシ、その動作原理は、／
９ｇθ年９月／り［」〜／９ＬＪヨーク市で開催された
第６回欧州光通信会議においτ提出された、［改良され
た高精度空間）１ルタ技法を用いて測定した、単一モー
ドファイバ母材における屈折率プロワ１ルの変化（Ｖａ
ｒｉａｔｉｏｎ ｏｆｒｔ：ｆ’ｒａｃｔｉｖｅ −１
ｎｄｅｘ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｉｎ ｓｉｎ
ｇｌｅｌ ｍｕｄｃｈ市ｒｒ ｐｒｔｌｒｏｎｎｓ
ｎｕ：；＋５ｕｒｔ′ｄ ｔ＋ｓｉｎｇ ａｎ
ｉｍｐｒｏｖ＋′ｔｌｈ ｉｇｌ＋−ｒｅｓｏｌｕ口ｏ
ｎ ｓｐｌ＋１ｉａｌ−１’ｉ目ロｉｎｇ１ｔ：ｃｂｎ
ｉｑｕｒ°） Ｊ トＭ ｔ ル佐ｈ 本、ヘーン、マ
ンｘフィルドおよび了グムス（１，８ａｓａｋｉ、 Ｄ
、Ｎ、Ｐａ）ｎ＋・＋Ｒ，Ｊ、Ｍ；＋ｒ＋５ｆｉｔｌｄ
、 Ｍ、Ｊ、Ａｄａｍｓ ）の共同執筆に成る論文に述
べられている。この装置Ｖこおいては、単色光のビーム
が、そのビームに直角な平面に沿って一歩一歩移動する
母材の側面の１つの領域を照射する。そのビームは、屈
折率フロラ１ルに依存する角度で屈折を受け、屈折角と
焦平面の直線［−の点とを／対／で対応づける球面レン
ズによって集光される。その焦平面に置かれた回転空間
）１ルタがその直線、Ｌの点を次々に掃引し、空間フィ
ルタが基準点を通過した時点と個々の鴨併光の受電時点
（適当な映像平面Ｖこ設置された受光素子Ｖこよる）と
の間の経過時間を測定することによシ、屈折角、ひいて
は屈折率フロラ１ルが求められる。しかしこの方式は、
移動機器（母材および空間）１ルタ）があるためと、精
密な測定結果を得るために七ノし等の移動機器の正確な
同期をとる必要があるために、複雑であり従って高、価
である。
置は市販のものが使用可能であシ、その動作原理は、／
９ｇθ年９月／り［」〜／９ＬＪヨーク市で開催された
第６回欧州光通信会議においτ提出された、［改良され
た高精度空間）１ルタ技法を用いて測定した、単一モー
ドファイバ母材における屈折率プロワ１ルの変化（Ｖａ
ｒｉａｔｉｏｎ ｏｆｒｔ：ｆ’ｒａｃｔｉｖｅ −１
ｎｄｅｘ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｉｎ ｓｉｎ
ｇｌｅｌ ｍｕｄｃｈ市ｒｒ ｐｒｔｌｒｏｎｎｓ
ｎｕ：；＋５ｕｒｔ′ｄ ｔ＋ｓｉｎｇ ａｎ
ｉｍｐｒｏｖ＋′ｔｌｈ ｉｇｌ＋−ｒｅｓｏｌｕ口ｏ
ｎ ｓｐｌ＋１ｉａｌ−１’ｉ目ロｉｎｇ１ｔ：ｃｂｎ
ｉｑｕｒ°） Ｊ トＭ ｔ ル佐ｈ 本、ヘーン、マ
ンｘフィルドおよび了グムス（１，８ａｓａｋｉ、 Ｄ
、Ｎ、Ｐａ）ｎ＋・＋Ｒ，Ｊ、Ｍ；＋ｒ＋５ｆｉｔｌｄ
、 Ｍ、Ｊ、Ａｄａｍｓ ）の共同執筆に成る論文に述
べられている。この装置Ｖこおいては、単色光のビーム
が、そのビームに直角な平面に沿って一歩一歩移動する
母材の側面の１つの領域を照射する。そのビームは、屈
折率フロラ１ルに依存する角度で屈折を受け、屈折角と
焦平面の直線［−の点とを／対／で対応づける球面レン
ズによって集光される。その焦平面に置かれた回転空間
）１ルタがその直線、Ｌの点を次々に掃引し、空間フィ
ルタが基準点を通過した時点と個々の鴨併光の受電時点
（適当な映像平面Ｖこ設置された受光素子Ｖこよる）と
の間の経過時間を測定することによシ、屈折角、ひいて
は屈折率フロラ１ルが求められる。しかしこの方式は、
移動機器（母材および空間）１ルタ）があるためと、精
密な測定結果を得るために七ノし等の移動機器の正確な
同期をとる必要があるために、複雑であり従って高、価
である。
（２）発明の目的
本発明の目的は、移動機器も同期手段も必要とせず、簡
単で安価な、光コア１バ又は光ファイバ母材の屈折率プ
ロワ１ルを決定するための方法および装置を提供するこ
とを目的とする。
単で安価な、光コア１バ又は光ファイバ母材の屈折率プ
ロワ１ルを決定するための方法および装置を提供するこ
とを目的とする。
（３）構成
本発明による、光フ了１・・又は光コア１バ母材の屈折
率ブロワ１ルの決定り法は、若モ異なる周波数のΩつの
輻射を含む平面波光ビームを発生する段階と、そのビー
ムの断面の大きさを供試コアづバ又は母材の断面の大き
さ以ｈＫまで拡大する段階と、λつの輻射を第１および
第２の単色光の部分ビームに分割する段階と、固定され
た光路を通る第１の単色光部分ビームと供試コア１バま
たは母材を横断する光路を通る第Ωの単色光部分ビーム
との間の光路の相異に基づくビートを表わす、上記２つ
の周波数の差に等しい周波数の電気信号を発生する段階
と、上記のビート信号と、ファイバ又は母相の外側を通
過した十記コつヅ）周波数内輻射から得られる基準ビー
トｆ、４． 、＞ｊとの間のｆ）γ相差を測定し、その
位相差から下記の関係式に基づきファイバ又は母Ｈの屈
折率ブロン１ルを永める段階から成る。
率ブロワ１ルの決定り法は、若モ異なる周波数のΩつの
輻射を含む平面波光ビームを発生する段階と、そのビー
ムの断面の大きさを供試コアづバ又は母材の断面の大き
さ以ｈＫまで拡大する段階と、λつの輻射を第１および
第２の単色光の部分ビームに分割する段階と、固定され
た光路を通る第１の単色光部分ビームと供試コア１バま
たは母材を横断する光路を通る第Ωの単色光部分ビーム
との間の光路の相異に基づくビートを表わす、上記２つ
の周波数の差に等しい周波数の電気信号を発生する段階
と、上記のビート信号と、ファイバ又は母相の外側を通
過した十記コつヅ）周波数内輻射から得られる基準ビー
トｆ、４． 、＞ｊとの間のｆ）γ相差を測定し、その
位相差から下記の関係式に基づきファイバ又は母Ｈの屈
折率ブロン１ルを永める段階から成る。
この式で、Φはファイバまたは母材の中心から距離γの
点でコア１バ又は母材を横断する光線の位相、１１（ρ
）はファイバ又は母材の中心からｅＫｒ ）の距離のツ
ーｆ ４バ・コアの屈折率、１１（はクラットの屈折率
、λは測定Ｖこ使用される輻射の波長をそＪｔぞれ表わ
す。
点でコア１バ又は母材を横断する光線の位相、１１（ρ
）はファイバ又は母材の中心からｅＫｒ ）の距離のツ
ーｆ ４バ・コアの屈折率、１１（はクラットの屈折率
、λは測定Ｖこ使用される輻射の波長をそＪｔぞれ表わ
す。
上記の方法を実施するための装置は、つぎの構成要素を
含む。
含む。
ア、僅かに異なる周波数の２つの輻射を含む平面波の光
ビームの光源。
ビームの光源。
１、ビームの断面を、コア１バ又は母Ｈの断面以上に拡
大するためのビーム拡大器。
大するためのビーム拡大器。
ウ、拡大されたビームを２つの単色光の部、分ビームに
分割し、そのうちの１つの部分ビームを固定された光路
に沿い、他の部分ビームを供試フ了１バまたは母材を横
断する光路に沿って、送出するように配置された光学系
１゜ 工、フ了１バ又は母材に対し光の下流に設置され、第１
および第コの両方の単色光部分ビームを受光し、上記２
つの周波数の差に等しい周波数の電気信号を発生する第
１の光検出器。ここで上記電気信号は、一つの単色光部
分ビームの間のビートを表わす。
分割し、そのうちの１つの部分ビームを固定された光路
に沿い、他の部分ビームを供試フ了１バまたは母材を横
断する光路に沿って、送出するように配置された光学系
１゜ 工、フ了１バ又は母材に対し光の下流に設置され、第１
および第コの両方の単色光部分ビームを受光し、上記２
つの周波数の差に等しい周波数の電気信号を発生する第
１の光検出器。ここで上記電気信号は、一つの単色光部
分ビームの間のビートを表わす。
オ、上記の電気信号およびその電気信号と同一周波数の
基準信号を受信し、その電気信号と基準信号間の位相差
を表わす信号を発生する、位相比較システム。
基準信号を受信し、その電気信号と基準信号間の位相差
を表わす信号を発生する、位相比較システム。
力、上記の位相差値から屈折率プロワ１ルを算出するた
めの計算システム。
めの計算システム。
（４）実施例
本発明の目的を更に明確にするために、附図に示す実施
例について以下説明する。本実施例は１例に過ぎない。
例について以下説明する。本実施例は１例に過ぎない。
図において、光源ｌは例えばゼーマン効果を用いたヘリ
ューム・ネオン（Ｈ＜・−Ｎｅ）レーザで、平面波の光
ピームコを放射する。′Ｎ：、ピームコはΩつの僅かに
異なる周波数Ｆ／およびＦ２から成り、その差周波数は
特に、２ＭＨｚとする。この２つの周波数の輻射はそれ
ぞれ反対方向に円偏波している。
ューム・ネオン（Ｈ＜・−Ｎｅ）レーザで、平面波の光
ピームコを放射する。′Ｎ：、ピームコはΩつの僅かに
異なる周波数Ｆ／およびＦ２から成り、その差周波数は
特に、２ＭＨｚとする。この２つの周波数の輻射はそれ
ぞれ反対方向に円偏波している。
以下の説明によって明白となるように、上記周波数の差
は時間に対して一定であることが重要である。
は時間に対して一定であることが重要である。
３は９分波板３ （ｑｕａｒｔｅｒ ｗａｖｅ ｐｌａ
ｉｅ）で、直交偏光板を用いて円偏波の輻射を２つの直
線偏波の輻射に変形する。光ビームは９分波板３を通過
した後、ビーム分割器ｑへ送られ、そこで光ピームコの
第１の部分２ａが、供試ファ１バ又は母材を横断しない
光路に沿ってフオトダ１オードＳ勺送出される。フオト
ダ１オードＳから、周波数Ｆ／およびＦ２の輻射のビー
トを与える低周波数の電気信号７が出力される。
ｉｅ）で、直交偏光板を用いて円偏波の輻射を２つの直
線偏波の輻射に変形する。光ビームは９分波板３を通過
した後、ビーム分割器ｑへ送られ、そこで光ピームコの
第１の部分２ａが、供試ファ１バ又は母材を横断しない
光路に沿ってフオトダ１オードＳ勺送出される。フオト
ダ１オードＳから、周波数Ｆ／およびＦ２の輻射のビー
トを与える低周波数の電気信号７が出力される。
ビーム２の第２部分２ｂはビーム分割器ダを通過し、ビ
ーム拡大器ｇに到達し、ここでそのビームの断面の直径
がフ了１バ又は母材６の直径よりも大きくなるように套
装ならば拡大され、拡大されたビーム２ｃは偏光子９に
よって集光され、ここでビームを構成するａつの輻射は
分離される。
ーム拡大器ｇに到達し、ここでそのビームの断面の直径
がフ了１バ又は母材６の直径よりも大きくなるように套
装ならば拡大され、拡大されたビーム２ｃは偏光子９に
よって集光され、ここでビームを構成するａつの輻射は
分離される。
反射＠１０、／／で例示するような適当な光学系によっ
て、λつの輻射の内の７つ、例えば周波数Ｆ／の輻射２
ｄは、７と同様フ／−１バ又は母材６を通過しない経路
に沿って光検出器／コヘ送られる。光検出器／コは、ビ
ーム全体を受光できるものならフオトダづオードの配列
であっ又も望遠カメラであってもよい。
て、λつの輻射の内の７つ、例えば周波数Ｆ／の輻射２
ｄは、７と同様フ／−１バ又は母材６を通過しない経路
に沿って光検出器／コヘ送られる。光検出器／コは、ビ
ーム全体を受光できるものならフオトダづオードの配列
であっ又も望遠カメラであってもよい。
周波数ＦΩの第コの輻射２ｅは、屈折率の整合された液
体を充填した容器／３の中に浸漬されたフ了１バ又は母
材６を横断する光路に沿って送られる。図を簡略化する
ため光ビームλ、・・・２（二は全１外側線のみを図示
している。
体を充填した容器／３の中に浸漬されたフ了１バ又は母
材６を横断する光路に沿って送られる。図を簡略化する
ため光ビームλ、・・・２（二は全１外側線のみを図示
している。
）γ１バまたは母材乙を通過することによってビーム２
ｅの平らな波面が図のピームコ「に示すように凹状に歪
む。この歪は、フ了づバまたは母材乙の屈折率グロン１
ルに依存することは明らかである。
ｅの平らな波面が図のピームコ「に示すように凹状に歪
む。この歪は、フ了づバまたは母材乙の屈折率グロン１
ルに依存することは明らかである。
ビームλ（１とコ「の輻射間のビートを表わす周波数Ｆ
＝Ｆ／−Ｆ、２の電気信号が、光検出器ｌλのフオトダ
１オードの各素子の出力として与えられる。
＝Ｆ／−Ｆ、２の電気信号が、光検出器ｌλのフオトダ
１オードの各素子の出力として与えられる。
所辱の時点において、上記ビート信号の各々と導＃７上
に現われる信号との位相差は、前ｄピ（１）式で表わさ
れるフ了１バまたは母材６の屈折率７０フ１ルに依存す
る。（／’）式は、屈折率プロフィルＶこよる干渉縞に
関する相似な数式から、筒中ｖこ導出される。
に現われる信号との位相差は、前ｄピ（１）式で表わさ
れるフ了１バまたは母材６の屈折率７０フ１ルに依存す
る。（／’）式は、屈折率プロフィルＶこよる干渉縞に
関する相似な数式から、筒中ｖこ導出される。
明らかなように、もしビームの直径が、図示のようにノ
ア１バ又は母材の直径よりも大きいならば、外側の光線
の殆んどは屈折されず、従ってその光に相当する波面は
歪まないであろう。
ア１バ又は母材の直径よりも大きいならば、外側の光線
の殆んどは屈折されず、従ってその光に相当する波面は
歪まないであろう。
検出器の出力／ｌＩは、位相比較システム１５に接続さ
れ、線路２から受信された基準信号と比較され、位相比
較システム１５の出力／６は計算回路／７に接続され、
そこで（１）式により、屈折率の値が算出される。
れ、線路２から受信された基準信号と比較され、位相比
較システム１５の出力／６は計算回路／７に接続され、
そこで（１）式により、屈折率の値が算出される。
位相比較システムを正確に動作させるには、線路／ｑお
よび７の信号は正確に同一周波数でなげればならない。
よび７の信号は正確に同一周波数でなげればならない。
このことはゼーマン効果によって２つの周波数Ｆ／およ
びＦ２を発生する単一のレーザ光源／に、例えば永久磁
石を使用することによって保証される。何故なれはΩつ
の周波数Ｆ／およびＦ２の差は磁界の強さに依存するが
、これは永久磁石では一定であり、また基準信号はＦ／
およびＦ２のコつの輻射のビートとして得られるから、
比較されるビートはいずれも上記の要求を満足するから
である。
びＦ２を発生する単一のレーザ光源／に、例えば永久磁
石を使用することによって保証される。何故なれはΩつ
の周波数Ｆ／およびＦ２の差は磁界の強さに依存するが
、これは永久磁石では一定であり、また基準信号はＦ／
およびＦ２のコつの輻射のビートとして得られるから、
比較されるビートはいずれも上記の要求を満足するから
である。
未知の母材又はファイバの屈折里プロフ１ルもまた、既
にそれが正確に決定されている標準母材又はフγ１バと
比較することによって得られる。
にそれが正確に決定されている標準母材又はフγ１バと
比較することによって得られる。
このためには容器／３の中またはその代用として、ピー
ムコ（・およびコ「の経路上に）γ１バ又は母材６と直
列に、標準ファイバ又は母材の補足ホログラム１ｇを挿
入する。「補足ホログラム」とは、それを通過する光の
波面に対して、ファイバまたは母材によって誘起された
歪と逆の歪を誘起するホログラムである。このようにす
れば、母材又はファイバと、補足ホログラムの両方を通
過した光波面は平面のままである。このような条件下に
おいて、ビームλ「の光波面の残留歪、つまり検出器／
、２の出力に現われるビート信号と線路７におけるビー
ト信号との位相差は、供試フγ１バ又は母材と標準ファ
イバ又は母材との性質の相違を表わすことになる。
ムコ（・およびコ「の経路上に）γ１バ又は母材６と直
列に、標準ファイバ又は母材の補足ホログラム１ｇを挿
入する。「補足ホログラム」とは、それを通過する光の
波面に対して、ファイバまたは母材によって誘起された
歪と逆の歪を誘起するホログラムである。このようにす
れば、母材又はファイバと、補足ホログラムの両方を通
過した光波面は平面のままである。このような条件下に
おいて、ビームλ「の光波面の残留歪、つまり検出器／
、２の出力に現われるビート信号と線路７におけるビー
ト信号との位相差は、供試フγ１バ又は母材と標準ファ
イバ又は母材との性質の相違を表わすことになる。
以りの説明は１例についてのみ述べたもので、本発明の
範囲内で変化や変形が可能であることは勿論である１、 例えば、前述のように、ビーム、２ｅの断面直径がフγ
１バ又は母材６のそれよりも大きい場合は、外側の光線
の殆んどは屈折は受けないから、そのような光線と、ビ
ーム２ｄの対応部分の光線との間のビートを基準ビート
として使用することができる。この方法によれば光検出
器／２は位相基準をも供給し、フォトダイオードＳはい
らなくなる。
範囲内で変化や変形が可能であることは勿論である１、 例えば、前述のように、ビーム、２ｅの断面直径がフγ
１バ又は母材６のそれよりも大きい場合は、外側の光線
の殆んどは屈折は受けないから、そのような光線と、ビ
ーム２ｄの対応部分の光線との間のビートを基準ビート
として使用することができる。この方法によれば光検出
器／２は位相基準をも供給し、フォトダイオードＳはい
らなくなる。
更に、容器／３と検出器／２の中間に第２の偏光子を挿
入し、２つのビーム、２ｄとコ「とを・両方の周波数を
含む単一のビームに再構成して、図のようＶＣ斜めでは
なく直角に光検出器に到達するよへにもできる。この方
法によれば、光検出器の表面で起り得る、測定に悪影響
のあるスジリアス反射が除去される。
入し、２つのビーム、２ｄとコ「とを・両方の周波数を
含む単一のビームに再構成して、図のようＶＣ斜めでは
なく直角に光検出器に到達するよへにもできる。この方
法によれば、光検出器の表面で起り得る、測定に悪影響
のあるスジリアス反射が除去される。
図は本発明の実施例を示すブロック図である。
〔主要部分の符号の説明〕
／・・・光源、コ・・光ビーム、λ（１，，２（！・・
単色光の部分ビーム、ダ・・・ビーム拡大器、Ｓ・・・
フォトダイオード、乙・・−供試ノア１バまたは母材、
ｇ・・ビーム拡大器、９，１０．／／・・光学系、／２
・・・第１の光検出器、１５・・・位相比較システム、
／７・・・計算システノ・、７ｇ・・・補足ホログラム
。 代理人の氏名 川原１）−穂
単色光の部分ビーム、ダ・・・ビーム拡大器、Ｓ・・・
フォトダイオード、乙・・−供試ノア１バまたは母材、
ｇ・・ビーム拡大器、９，１０．／／・・光学系、／２
・・・第１の光検出器、１５・・・位相比較システム、
／７・・・計算システノ・、７ｇ・・・補足ホログラム
。 代理人の氏名 川原１）−穂
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 下記諸段階を含む、光ファイバまたは光フ”
γ１バ母材の屈折率プロフイルを決定する方法：僅かに
周波数の異なる２つの光輻射を含むビームを発生する段
階、 前記ビームの断面の大きさを少なくとも供試ファイバま
たは母材の断面の大きさに等しくなるように拡大する段
階、 前記λつの光輻射を分離し、第１および第２の単色光の
部分ビームを発生する段階、 固定された光路を通る前記第１の単色光の部分ビームと
、供試フ了１バまたは母材を横断する光路を通る第２の
単色光の部分ビームとの間のビートを表わす、前記２つ
め周波数の差の周波数を有する電気信号を発生する段階
、 前記ビート信号と、フ了１バまたは母材の外部の光路を
通る前記λつの周波数の幅もより得られる基準ビートと
の間の、光路差に基づく位相差を測定する段階、 最後に、前記位相差から次式によってノア１バまたは母
材の屈折率プロフイルを算出する段階＝旧式においてΦ
は、フ了４バまたは母材の中心・から距離ｒの点を通過
する光線の位相、ｎ（ｅ）はファイバまたは母材の中心
からＰ（〈ｒ）の距離のコアの屈折率、１１ｃはクラッ
ドの屈折率、λは測定に使用する輻射の波長。 （２） 特許請求の範囲第１項に記載の方法番・こお
いて、前記２つの光輻射はゼーマン効果により得られる
ことを特徴とする前記方法。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記基準ビートは、前記分離に先立ち抽出された、前記２
つの異なる周波数の輻射を含むビームの一部を光検出器
に当てることによって出力として得られることを特徴と
する前記り法。 （４）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記ビームは、第２の牟色丸部分ビームの中のフ了１バま
たけ母材によって屈折されない光線と、第１の単色光部
分ビーＬ １．の中の、前記屈折されない光線に対応す
る光線とのｌｉＪに発生する基準ビートを含むように拡
大されることを特徴とする前記り法。 （５）特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記
載の方法において、前記第コの単色光部分ビームは、基
準フ了１バまたは母材によって起る位相偏移に対して補
正的な位相偏移を受け、前記基準フ了づバまたは母材と
の比較によって屈折率の値を得ることを特徴とする前記
方法。 （６）特許請求の範囲第１乃至第５項のいずれかに記載
の方法において、前記第１および第２の単色光部分ビー
ムは、前記ビート信号の発生前に単一ビームに再構成さ
れることを特徴とする前記方法。 （７） ｙｔ、ノア１バまたは光ノア１バ母材の屈折
率プロフィルを決定するための装置において、僅かに周
波数（Ｆ／、Ｆ、２）の異なる２つの輻射を含む光ビー
ム（２）の光源（１）、前記ビーム（２）の断面の大き
さを少なくとも前記供試フγ１バまたは母材（６）の断
面の大きさと等しくなるように拡大するビーム拡大器（
ｇ）、 前記拡大されたビームＣ２ｃ ）をΩつの単色光部分ビ
ーム（，２ｄ、、２ｅ）に分離し、１つの学色九部分ビ
ーム（２ｄ ）は固定された光路を通り、他の単色光部
分ビーム（λ骨・）は供試ファイバまたは母相（乙）を
横断するように送出する光学系（９，１０、／／）、 前記供試フ了４バまたは母材（６）に対し光路の下流に
位置し、前記第１および第Ωの単色光部分ビーム（，２
（１１，２１・）の両方を受丸しΩつの単色光部分ビー
ム（，２ハ％２ｅ）の輻射のビートを表わす、前記２つ
の輻射の周波数差に等しい周波数の電気信号を発生する
第１の光検出器（／２）、前記電気信−号および同一周
波数の基準信号を受信し、前記電気信号と前記基準信号
との位相差を表わす信号を発生する位相比較システム（
１５）、および 前記位相差の値から屈折率を計算する計算システム（／
７）を含むことを特徴とする前記装置。 （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
光源はゼーマン効果レーザであることを特徴とする前記
装置。 （９）相許話求の範囲第７項記載の装置において、更Ｖ
こ光源（１）から放射された前記光ビーム（２）の７部
分（λａ）を抽出するビーム分割器（りと、前記ビーム
の７部分（２ａ ）を受光して前記ユ輻射成分間のビー
トとしての基準信号を発生するための第λの光検出器（
Ｓ）とを含むことを特徴とする前記装置。 （１＠ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、
前記第１の光検出器は基準ビートをも発生することを特
徴とする前記装置１、 （１１）特許請求の範囲第７乃至第１Ｏ項のいずれかに
記載の装置において、前記供試フ了４ノ、ぐまたは母材
（６）と直列に、屈折率ノロ７１ノｋが既知な標準ファ
イ・バまたは母材の補足ホロクラム（７ｇ）を含み、前
記計算システムは前記既知の値との比較により屈折率の
値を算出することを特徴とする前記装置１、 （坤 特許請求の範囲第７乃至第１ ／ ！１’４のい
ずれかに記載の装置において、前記λつの単色ｙｔ、部
分ビーム（，２ｄ、２ｃ）を単一ビームに再構成するた
めの手段を、供試フ了１バまたは母＋Ａ（６）と前記第
１の光検出器（／２）との間に剖むことを特徴とする前
記装置。 （１’１．．許請求の範囲第７乃至第１コ項のいずれか
に記載の装置において、前記第１の光検出器（／２）は
フオトダ１オードの配列または望遠カメラであることを
特徴とする前記装置。
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|---|---|---|---|
| IT67150/82A IT1155285B (it) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Procedimento e apparecchiatura per la determinazione del profilo d'indice di rifrazione di fibre ottiche e preforme per fibre ottiche |
| IT67150A/82 | 1982-02-10 |
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|---|---|
| JPS58140338A true JPS58140338A (ja) | 1983-08-20 |
| JPH0233088B2 JPH0233088B2 (ja) | 1990-07-25 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263427A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | Canon Inc | 仕相分布測定装置 |
| JPS6352034A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単一モ−ド光フアイバの測定方法および装置 |
| JPH0431745A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-03 | Res Dev Corp Of Japan | ヘテロダイン検波受光系を用いた振幅像及び位相像の同時検出装置 |
| JP2007508540A (ja) * | 2003-10-09 | 2007-04-05 | フェイズ ホログラフィック イメージング ピーエイチアイ エービー | ホログラフィ屈折率測定の方法及び装置 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1179066B (it) * | 1984-08-22 | 1987-09-16 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e dispositivo per la determinazione in tempo reale dello stato di polarizzazione di un fascio luminoso quasi monocromatico |
| DE3627876A1 (de) * | 1986-08-16 | 1988-02-25 | Felten & Guilleaume Energie | Verfahren und einrichtung zum messen der gaskonzentration in einem gasgemisch |
| US4779978A (en) * | 1986-09-08 | 1988-10-25 | Sumitomo Electric Research Triangle, Inc. | Method of measuring the refractive index profile of optical fibers |
| US4764680A (en) * | 1987-04-14 | 1988-08-16 | United Technologies Corporation | Method of and arrangement for testing cylindrical objects for shape deviations |
| US4906095A (en) * | 1988-01-25 | 1990-03-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus and method for performing two-frequency interferometry |
| US5151752A (en) * | 1988-06-16 | 1992-09-29 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Method of measuring refractive indices of lens and sample liquid |
| US5133602A (en) * | 1991-04-08 | 1992-07-28 | International Business Machines Corporation | Particle path determination system |
| US5396323A (en) * | 1994-02-07 | 1995-03-07 | Corning Incorporated | Method and apparatus for analyzing optical waveguide cane |
| US6260386B1 (en) * | 1994-03-10 | 2001-07-17 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber preform cleaning method |
| DE19501158C1 (de) * | 1995-01-06 | 1996-04-11 | Oeg Ges Fuer Optik Elektronik | Vorrichtung zur Homogenitätsprüfung von optischen Gläsern und Kristallen |
| IT1280841B1 (it) * | 1995-04-05 | 1998-02-11 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e apparecchiatura per la misura dell'indice di rifrazione di lastrine di materiale vetroso |
| US5796482A (en) * | 1995-10-31 | 1998-08-18 | Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. | Apparatus/method for optical measuring a physical amount of a specific component contained in a substance |
| JP3828111B2 (ja) * | 2001-07-02 | 2006-10-04 | 株式会社アドバンテスト | 伝搬測定装置及び伝搬測定方法 |
| JP4115313B2 (ja) * | 2003-03-27 | 2008-07-09 | ダイセル化学工業株式会社 | マイクロカプセルの壁膜の厚み算出装置 |
| JP5008650B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法及び屈折率分布計測装置 |
| JP5328437B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2013-10-30 | キヤノン株式会社 | 透過波面測定方法、屈折率分布測定方法、光学素子の製造方法、及び透過波面測定装置 |
| JP4968965B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2012-07-04 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布の計測方法および計測装置 |
| JP4968966B2 (ja) * | 2009-12-07 | 2012-07-04 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布の計測方法および計測装置 |
| JP4895409B2 (ja) * | 2010-05-25 | 2012-03-14 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法および屈折率分布計測装置 |
| JP5021054B2 (ja) * | 2010-05-25 | 2012-09-05 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法および屈折率分布計測装置 |
| JP5008763B2 (ja) | 2010-12-03 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法、屈折率分布計測装置および光学素子の製造方法 |
| JP6207383B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2017-10-04 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法、屈折率分布計測装置、及び光学素子の製造方法 |
| CN104807615A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 上海大学 | 基于数字全息的光纤折射率三维分布测量装置和方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3463924A (en) * | 1966-12-16 | 1969-08-26 | Lockheed Aircraft Corp | Opposite circularly-polarized optical heterodyne detection system |
| US3881823A (en) * | 1967-06-02 | 1975-05-06 | Philips Corp | Apparatus for measuring the variation of an optical path length with the aid of an interferometer |
-
1982
- 1982-02-10 IT IT67150/82A patent/IT1155285B/it active
-
1983
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- 1983-02-08 EP EP83101165A patent/EP0085981B1/en not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263427A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | Canon Inc | 仕相分布測定装置 |
| JPS6352034A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単一モ−ド光フアイバの測定方法および装置 |
| JPH0431745A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-03 | Res Dev Corp Of Japan | ヘテロダイン検波受光系を用いた振幅像及び位相像の同時検出装置 |
| JP2007508540A (ja) * | 2003-10-09 | 2007-04-05 | フェイズ ホログラフィック イメージング ピーエイチアイ エービー | ホログラフィ屈折率測定の方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0233088B2 (ja) | 1990-07-25 |
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| DE3365511D1 (en) | 1986-10-02 |
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| DE85981T1 (de) | 1983-12-08 |
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