JPS5990027A - 光学繊維の光伝送損失測定装置 - Google Patents

光学繊維の光伝送損失測定装置

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JPS5990027A
JPS5990027A JP8870783A JP8870783A JPS5990027A JP S5990027 A JPS5990027 A JP S5990027A JP 8870783 A JP8870783 A JP 8870783A JP 8870783 A JP8870783 A JP 8870783A JP S5990027 A JPS5990027 A JP S5990027A
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JP
Japan
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optical fiber
light
transmission loss
optical
optical transmission
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Application number
JP8870783A
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English (en)
Inventor
Yasuteru Tawara
康照 田原
Shunsuke Minami
南 俊輔
Masaharu Oda
雅春 小田
Mikio Sera
勢羅 幹雄
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/35Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is transversely coupled into or out of the fibre or waveguide, e.g. using integrating spheres

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学繊維の光伝送損失(吸収係数)を測定、す
る装置の改良に関するものである。
従来、光学m維の光伝送損失は第1図に示す如き方法で
行なわれていた。すなわち、先ず光学繊、It(+)の
一方の端面(9)からランプ(2)の光を入射させ、多
端(10)から出射した光を積分球(3)で集めて、光
変換素子(6)により電気量に変換し、増幅器(7)で
増幅し、指示計(8)で指示値を読取る。この読取イf
1をElとする゛。次に端面(10)から光学繊維(1
)の軸に沿って測定した長さLだけ離れた面(11)の
ところで光学mtfnを切断する。次に、新しい端面(
11)をホルダー(5)で端面(1o)のときと回じ位
置に固定して、指示At(8)の指示値を読取る。この
読取値をE2とする。
光伝送損失(吸収係数)はランバート・ベールの法則で
ある0式を適用して、ElとE2から求めることができ
る。
I + = I 2 exp(−KL)      …
…   ■ここで、11 :端面(lO)に到達した光
の強度工2 :端面(11)に到達した光の強度K :
光伝送損失(吸収係数) L :切断した光学繊維の長さ ■、とI2はEl及びE2と次式の関係がある。
E、 −(1−ρ1)11     ・・・・・・  
・すE2 = (1−ρ2)I2     ・・・・・
・  ・j)ここで、ρI =端面(10)の反射率ρ
2 :端面(11)の反射率 ・、21式と■式を(刀式に代入すると■式が得られる
plとp2が等しくなるように端面を切断するか、また
は研磨して仕上げると、次式・、5)から光伝送損失を
求めることかできる。
かかる公知のカノノ、では切断した光学繊維は製品とし
ては使用できないので製品の全数検在には使えないこと
、及び4111定に長時間を右すること等の小人な欠点
があった。
また、光学繊維内の減衰が大きい場合、すなわち、光伝
送損失と長さの積が人yい場合には、従来法では411
1定が困難である。たとえば現在のプラスチ、り光学繊
維の光伝送損失は最もよいもので3−1 1 xto  C1n  + 99通には2−5 X 
10−”cm−’程度である。また、製品の長さはボビ
ンに巻かれた状態で11−1Ok程度である。最も前記
積が小yい組合セノ光伝送損失カ1xlo−3CI11
−1.長すカ1kI11ノ場合でも、光の減衰は約40
桁どなり、通常の「段では411定することは不可能で
ある。また、仮にAl1定できたとしても、光伝送損失
が全長にわたって均一・であるのか、あるいは途中に光
伝送損失が大きい部分があるのかを判定できないことも
従来法の欠点である。
本発明はかかる従来法の欠点を解消した光学繊M[の光
伝送損失測定装置を提供するものであって、その発明の
要旨とするところは、光学繊維の被411定部以外の部
分の光学繊維の側面部から光をあて、被+1111定部
内を進行する光を人114させる装訪該人!11光が被
A111定部を伝播するときに放射する光II;を被測
定部の両側側面部において検出する装置および、これら
の検出光早の比を演算する装置を備えた光学繊維の光伝
送損失゛4(す定装置にある。
煎に理想的な光学繊維の場合は、−・方の端面からその
開11角Jテりも小さい拡がりの光を人04さぜると、
入射した光は全長114を繰返して他端まで光を外部へ
放n4することなく金星他端まで伝送され、また光学繊
維の両端面以夕1の外部からどのように光を照射しても
光学繊維内を全反射を繰返して進行する光を発生させる
ことはできないといわれている。
しかしながら現実の光学繊維の場合には、多かれ少なか
れ異物、気泡等のnk乱外性因子含有しているので、端
面から入射した光は、光学繊維の外側へ光をわずかでも
放射しながら伝送される。このとき、外側へ放射される
光1iは入射光埴に比例し実用的に測定口f能な大きさ
があり、また、光学繊維を外側から強力な光源で照射す
ることにより光゛γ゛繊維内部へ全反射を繰返して伝播
する光を入用することができる。
かかる特性を有する光学繊維を例にとって本発明の原理
を第2図に〕、(づいて説明するど、第2図において、
(12)は光学繊維、(13)はランプ、(14)は積
分球(左) 、 (15)は積分球(右)、 (1B)
、(17)は光電変換素子、(1B) 、(19)は増
幅器、(2o)は指示、11 (左)、(21)は指示
ル1(右)である。■ (免)はランプ(13)をON
にて入射された断面aを右方向に進む光の強度である。
I (112,)とI  (Q、r)はそれぞれI(Q
、)が積分球(14)および(+5)に伝播したときの
品々の積分球に囲まれた部分の光学繊維内部の\IL均
光強光強度る。Lは積分球(14)の中心線すおよび積
分球(15)の中心線Cの間の光学繊維の軸に沿って′
A11定した長さである。
かかる装置においてランプ(13)をONにして光I 
 (1)をした場合にも前記のランバー 1・−ベール
の91則が成立し、次式が11られる。
I (L r) = (Q、R) exp(−KL) 
−旧=(mここで、K:断面すと断面Cの間の光学繊維
の光伝送損失(吸収係数) I(Q4)とI (lr)は光学繊維内部の光の強度で
あるから直接測定することはできないが、光”7’ T
AX維内部に含有される散乱性因子のために、I(ul
)およびI(Q、r)に比例した光学繊維の夕1側へ放
114される散乱光をそれぞれの積分球によって集める
ことができる。これをそれぞれ光電変換素子(If()
、(+7)により電気量に変換し、増幅器(+8) 、
 (+9)により光L1に比例した早、E (見見)お
よびE(lr)として読取ることができる。式で示すと
次のようになる。
E(f2.免)−α(i) XI (1,免)    
     ・・・・7)E (Q、r) =cx (r
) XI (Q、r)          −・−・g
+ここで、α(Q、):積分球(14)によって囲まれ
た部分の光学繊維の総合光電変 換効率 α(r )  : 、f/1分球(15)によって囲ま
れた部分の光学繊維の総合光電変 換効率 総合光電変換効率α(免)、α(r)はさらに次式%式
% ) ここで、β(Q、):積分球(14)によって囲まれた
部分の光学繊維の内部から外 部への散乱光放射効率 β (r):JA分球(15)によって囲まれた部分の
光学繊維の内部から外 部へのll&乱光乱光効用 効率IL):積分球(14)の集光効率y(r):積分
g(15)ノt#光効率δ(!Q、):光電変換素子(
16)の変換効率δ(r):光゛電変換素子(17)の
変換効率ε(Q、):増幅器(18)の増幅率 ε(r):増幅器(19)の増幅率 β (免)、β (r)は11に荒性因子によって決ま
る定数で、光学繊維の場所によって変動があるのがバ通
であり、y(N)、γ(r)、δ(免)、δ(r)。
ε(免)、ε (r)は装置の構造によって決まる定数
でほとんど時間的に変動しない定数である。
従ってα(Q、)及びα(r)は光学繊維の場所によっ
て変動する定数ということになるが、高精度に光伝送損
失をJull定する必要がない場合は、α(Q、)−α
(r)と仮定しても差支えがなく、())式ど・1li
)式を(Φ式に代入して(」1られる(1り式はi多式
より光伝送損失Kを容易にイ1することかできる。
また旬式において、α(Q−)とα(r)が等しく置け
ない場合には、積分球間の光学繊維の長さI、を大きく
とり、E(見見)/E(JLr)の値を人きくして、α
(r)/α(9,)を相対的に小さくすることが1−i
(能である。
光学繊M#の光伝送損失を検査あるいは監視する目的で
使用する場合などでは光伝送損失の相対的変化を測定す
ればよいことがある。このような場合には、4多式は次
のように変形側ることができる。
ここで、Cは任、aの定数である。
次に本発明の実施に使用する装置の−・共体例を第3図
に基づいて説明すると、本J11定装置は先入Q1装置
、(A)、検出装置(B)、および演算装置(C)から
構成されており、光学繊維(22)はボビン(23)か
ら出て、先入用装置(A)、検出装置(B)、を通り、
−・定速度で駆動されている一対のニンブローラー(2
5)により引取られ、ボビン(24)に巻取られる。先
入用装置(^)にはランプ(28)、集光レンズ(30
)、光人躬部カバー(32)が組み込まれている。検出
装置(B)番5は積分球(左)(34)、積分球(右)
(35)、光゛電変換素子(3fl)、(37)が組み
込まれ、測定部カバー(42)内に納められている。光
電変換素子(3B)。
(37)には演算装置(G)が接続されている。
レンズ(30)はランプの像が光学繊維(22)の伺近
に生じるように配置し、カバー(32)は内部を反射率
のよい相貫を用いると光入射効率が高くなるので好まし
い。積分球(34) 、 (35)は内面を反射率の高
い拡散面で覆った球形のものが好ましい。光電変換素子
(36)、(37)は通常は光電子増倍管を用いるが、
感I隻が充分あればどのようなものでもよい。
増幅器(38)、(39)は必要であれば設置する。ア
ナログコンピューター(40)は仲人で光伝送損失を工
1算する。該アナログコンピューター(40)には記録
2t(41)を接続することにより、光学繊維の光伝送
損失の変動を連続的に記録し、繊維軸方向の分布を求め
ることができるようになっている。
なお、本発明は光学繊維に限らず、糸、棒、薄11ジ、
板等の光学材料にも適用することができる。
以−1の如く構成された未発1!1によれば、光学繊#
J1の側面から放射される光量を検出して光伝送損失を
Al11定するので、光学繊維を切断−穆る必要がない
。従って長尺の、又lオ連続的に製造される光学繊維の
場合には光の入nJを側面から行なうことによって光学
m #iFを走行させながら光伝送損失を連続的に被測
定部分の長さを・定に保ったまま、つまり、光学繊維の
光伝送Its失の長さ方向の斑を測定することができる
。さらに入用光の波長を変えることにより光伝送損失の
分光特性も知ることができる等の多大の王業的効果を奏
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光伝送損失の測定法を示す装置の一部縦
断側面図、第2図は本発明の原理を示す装置の−・部縦
断側面図、ff13図は本発明の実施に使用する装置の
−・具体例を示す一部縦断側面図であり、第1図〜第3
図において、(1)は光学la維、(2)はランプ、(
3)は積分球、(4)、(5)は光学繊M[のホルタ−
1(6)は光電変換素子、(7)は増幅器、(8)は指
示ルl、(9)、(10)、(1,1)は光学繊維の端
面、(12)は光学繊維、(13)はランプ、(14)
、(15)は積分球、(1θ)、(17)は光電変換素
子、(1B) 、 (1!II)は増幅器、(20)、
(21)は指示工]、(22)は光学繊維。 (23)は未測定光学1aM#、の巻取ボビン、(24
)は測定法の光学繊維を巻取ったボビン、(25)は一
対の二、ブローラー、(28)はランプ、(30)は集
光レンズ、(32)は光入射部カバー、 (34)、(
35)は積分球、(3B)、(37)は光電変換素子、
(39)は増幅器、(40)は記録計、(42)は測定
部カバーである。 −「−系売ネ1響3、−i、F、−4(方式)1.・1
〜件の表示 #+r願昭58−88707号・ 2、発1!11の名称 光学繊維の光伝送損失測定装置 3、補11:をする者 !IX件との関係    特許出願人 東京都中央区京橋二丁IJ3ff19吋(603)三菱
レイヨン株式会社 取締役社長  河 崎 晃 夫 4、代理人   〒104東京都中央区京橋二丁目3番
19号発送11  昭和58年10月2511181−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光学繊維の被+1+1定部以外の部分の光学繊維の側面
    部から光をあて、被測定部内を進行する光を入射させる
    装置、該入用光が被測定部を伝播するときに放射する光
    量を被測定部の両側側面部において検出する装置および
    、これらの検出光F蒔の比を演算する装置を備えた光学
    繊維の光伝送損失Wlll定装置。
JP8870783A 1983-05-20 1983-05-20 光学繊維の光伝送損失測定装置 Pending JPS5990027A (ja)

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JP50127704A Division JPS5918647B2 (ja) 1975-10-23 1975-10-23 コウガクザイリヨウ ノ ヒカリデンソウソンシツソクテイホウホウ

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JPS5990027A true JPS5990027A (ja) 1984-05-24

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