JPS60173429A - 偏波分散測定方法および装置 - Google Patents
偏波分散測定方法および装置Info
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- JPS60173429A JPS60173429A JP1942284A JP1942284A JPS60173429A JP S60173429 A JPS60173429 A JP S60173429A JP 1942284 A JP1942284 A JP 1942284A JP 1942284 A JP1942284 A JP 1942284A JP S60173429 A JPS60173429 A JP S60173429A
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- polarization
- optical fiber
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
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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】
（技術分野）
本発明は偏波保持光ファイバにおいて、偏波を保持する
二つのモード間の群遅延時間差（偏波分散）を容易にし
かも高精度に測定する方法および装置に関するものであ
る。
二つのモード間の群遅延時間差（偏波分散）を容易にし
かも高精度に測定する方法および装置に関するものであ
る。
（従来技術）
従来の偏波保持光ファイバの偏波分散測定装置としては
、光パルスを利用した装置と、トワイマン・グリーン干
渉計を利用した装置がある。前者では、長尺ファイバの
偏波分散をリアルタイムに、しかも容易に測定できると
いう利点があるが、超短光パルス発生用の光源や、これ
を受光する高速光検出器が必要であるという欠点がある
。
、光パルスを利用した装置と、トワイマン・グリーン干
渉計を利用した装置がある。前者では、長尺ファイバの
偏波分散をリアルタイムに、しかも容易に測定できると
いう利点があるが、超短光パルス発生用の光源や、これ
を受光する高速光検出器が必要であるという欠点がある
。
−ブ）、１々省の装置では、通常、数ｍの偏波保持光フ
ァイバの偏波分散を数％の精度で測定することができる
か、測定手順はがなり複雑である。Ｊなわら測定前に、
１〜ワイマン・グリーン干渉計の二つのアームの光路長
が一致（るように、二つの全反射鏡の位置を調節してお
く。次に被測定用の偏波保持光ファイバを設定し、該干
渉計のそれぞれのアームを伝搬したｌ−１［： 、 、
、およびｉ−Ｉ Ｅ １ 、モードの光が最大に干渉す
るように、一方の全反！）１１Ｎを移動させ、この全反
射鏡の移動距離より被測定偏波保持光ファイバの偏波分
散をめることになる。
ァイバの偏波分散を数％の精度で測定することができる
か、測定手順はがなり複雑である。Ｊなわら測定前に、
１〜ワイマン・グリーン干渉計の二つのアームの光路長
が一致（るように、二つの全反射鏡の位置を調節してお
く。次に被測定用の偏波保持光ファイバを設定し、該干
渉計のそれぞれのアームを伝搬したｌ−１［： 、 、
、およびｉ−Ｉ Ｅ １ 、モードの光が最大に干渉す
るように、一方の全反！）１１Ｎを移動させ、この全反
射鏡の移動距離より被測定偏波保持光ファイバの偏波分
散をめることになる。
またＴ Ｖカメラを用いて二つのモードの干渉が最大と
なる位置をみつ番プることがら、使用する光源には、コ
ヒーレント艮が短く、しがも出力の大きなものが必要と
なる欠点もある。
なる位置をみつ番プることがら、使用する光源には、コ
ヒーレント艮が短く、しがも出力の大きなものが必要と
なる欠点もある。
（発明の目的）
本発明はこれらの欠点を解決するために、５０〜１００
μｍ程度のコヒーレンｉ〜長をもつ干渉性の低い光源を
用い被測定偏波保持光フアイバ中での偏波分故による伝
搬速度差をマイケルソン干渉泪により、反射鏡の移動ω
として検出しようとするものであり、その目的は偏波保
持光ファイバの偏波分散を、簡便に、しかも高精度に測
定できる方法および装置を提供リ−ることにある。以下
図面により本発明の詳細な説明する。
μｍ程度のコヒーレンｉ〜長をもつ干渉性の低い光源を
用い被測定偏波保持光フアイバ中での偏波分故による伝
搬速度差をマイケルソン干渉泪により、反射鏡の移動ω
として検出しようとするものであり、その目的は偏波保
持光ファイバの偏波分散を、簡便に、しかも高精度に測
定できる方法および装置を提供リ−ることにある。以下
図面により本発明の詳細な説明する。
（ブを明の構成および作用）
第１図（Ａ＞は本発明の一実施例を示し、１は半導体レ
ーザ（波長１．３μｍ）、２は対物レンズ、３は１／４
波長板、４は偏光子、５は対物レンズ、６は被測定応力
付与形偏波保持光ファイバ（ＰＡＮＤＡ光ファイバ）〔
参考文献： ’ｙ’ 、 ３ａｓａｋｉ 。
ーザ（波長１．３μｍ）、２は対物レンズ、３は１／４
波長板、４は偏光子、５は対物レンズ、６は被測定応力
付与形偏波保持光ファイバ（ＰＡＮＤＡ光ファイバ）〔
参考文献： ’ｙ’ 、 ３ａｓａｋｉ 。
ｅｔａｌ、“８ ｋｍ ｌｏｎｇ ｐｏｌａｒｉｚａｔ
ｉｏｎｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ
ｈｉｇｈｌｙ ５ｔａｂｌｅ＋）ＯｒａｒｉＺａｔｉ
Ｏｎ ５ｔａｔｅ 、 ” Ｅ １ｅｔｒＯｎ、 Ｉ−
ｅｔｔ 、 。
ｉｏｎｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ
ｈｉｇｈｌｙ ５ｔａｂｌｅ＋）ＯｒａｒｉＺａｔｉ
Ｏｎ ５ｔａｔｅ 、 ” Ｅ １ｅｔｒＯｎ、 Ｉ−
ｅｔｔ 、 。
Ｖｏｌ、１９． Ｎｏ、”１９．１）Ｌ７９２−７９４
（１９８３））、７は対物レンズ、８は検光子、９は半
透鏡、１０．１１は全反射鏡、１２はＧｅ−ホトダイオ
ード、１３は増幅器、１４はＡＣボルトメータ、１５は
し］−ダである。なお、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の
被測定偏波保持光ファイバの入力側における（１−波を
保持する主軸に対して４５°方向に入（２１−ｄる直線
偏光とトＩＥ モートと１−（Ｅ ｙモードの１１ １
１ 方向を示す図であり、第１図（Ｃ）は第１図（Ａ）の検
光子を被測定偏波保持光ファイバの偏波を保持する主軸
に対して４５６の方向に向（プたときの出方向を示す図
である。
（１９８３））、７は対物レンズ、８は検光子、９は半
透鏡、１０．１１は全反射鏡、１２はＧｅ−ホトダイオ
ード、１３は増幅器、１４はＡＣボルトメータ、１５は
し］−ダである。なお、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の
被測定偏波保持光ファイバの入力側における（１−波を
保持する主軸に対して４５°方向に入（２１−ｄる直線
偏光とトＩＥ モートと１−（Ｅ ｙモードの１１ １
１ 方向を示す図であり、第１図（Ｃ）は第１図（Ａ）の検
光子を被測定偏波保持光ファイバの偏波を保持する主軸
に対して４５６の方向に向（プたときの出方向を示す図
である。
これを動作するには、まず半導体レーザの注入電流をし
きい値以上にしてレーザ発振させて系のアライメン１〜
を取る。すなわら、レーザからの出力光を対物レンズ２
で平行光にし、１／４波長板３で円偏波にし、偏光子４
を用い−Ｃ特定の方向の直線偏光をつくり、対物レンズ
５で集光し、第１図（Ｂ）に示すように、被測定用偏波
保持光ファイバの偏波を保持づ゛る主軸に対して４５°
方向に入射させ、ＨＥ モードとトＩＦｙモードを同時
ｔこ励１１ １１ 起する。該光ファイバ出用端において、第１図（Ｃ）に
示すように、検光子８の方向として、−波を保持する主
軸に対して４５°の方向に向りてお（ので、該光フアイ
バ伝搬後のｌ−Ｉ Ｅ および１−（Ｅ、、１ モードの光は、偏波が一致した状ｒＩＱで合波される。
きい値以上にしてレーザ発振させて系のアライメン１〜
を取る。すなわら、レーザからの出力光を対物レンズ２
で平行光にし、１／４波長板３で円偏波にし、偏光子４
を用い−Ｃ特定の方向の直線偏光をつくり、対物レンズ
５で集光し、第１図（Ｂ）に示すように、被測定用偏波
保持光ファイバの偏波を保持づ゛る主軸に対して４５°
方向に入射させ、ＨＥ モードとトＩＦｙモードを同時
ｔこ励１１ １１ 起する。該光ファイバ出用端において、第１図（Ｃ）に
示すように、検光子８の方向として、−波を保持する主
軸に対して４５°の方向に向りてお（ので、該光フアイ
バ伝搬後のｌ−Ｉ Ｅ および１−（Ｅ、、１ モードの光は、偏波が一致した状ｒＩＱで合波される。
合波光はマイケルソン干渉ｉｔに向かわしめ、ハーフミ
ラ−９で二つに分かれ、それそ゛れのアーム内の全反射
鏡１０．Ｉｌ’ｒ及射され、ハーフミラ−９Ｃ再び合波
させる。
ラ−９で二つに分かれ、それそ゛れのアーム内の全反射
鏡１０．Ｉｌ’ｒ及射され、ハーフミラ−９Ｃ再び合波
させる。
このようにアライメントを行った後、半導体レーザの注
入電流をしきい舶以下にし、半導体レーザからの出力光
が被測定用−ノアイバに入射した状態で、マイケルソン
干渉計の一方のアームの全反射鏡１１を１０μｍ／秒程
度の一定速度で移動させ、干渉強度をＧｅ−ホトダイオ
ード１２Ｃ受光し、このときのＡＣ成分をＡＣポル１〜
メーター４で測定し、これをし」−ダ１５上に記録させ
る。
入電流をしきい舶以下にし、半導体レーザからの出力光
が被測定用−ノアイバに入射した状態で、マイケルソン
干渉計の一方のアームの全反射鏡１１を１０μｍ／秒程
度の一定速度で移動させ、干渉強度をＧｅ−ホトダイオ
ード１２Ｃ受光し、このときのＡＣ成分をＡＣポル１〜
メーター４で測定し、これをし」−ダ１５上に記録させ
る。
このようにすると、以下に示す原理により、しローダ上
に表われる二つのピーク間の距離により偏波分散をめる
ことが可能となる。すなわち、注入電流Ｉがしきい値１
ｔｈ以下の半導体レーザからの出力光のコヒーレント長
はＩ＝０．８１．ｈで５０μｍであり、これは出力光が
５０μｍの波束の集りと考えてよい。被測定偏波保持光
ファイバの二つのモード間の群遅延時間差（偏波分散）
により該光フアイバ出射光は、第２図（Ａ）に示すよう
に、偏波分散ＤＬだけ時間的にずれた二つの波束より構
成される。ここでＤは単位長さあたりの群遅延時間、Ｌ
はファイバ長である。そこでマイケルソン干渉計により
、二つのアームを通過させ、一方のアームの全反射鏡を
移動させて可変的に時間的なずれを与えると、第２図に
示すように、一方のアームを伝搬した波束（Ａ＞に対し
て、他方のアーム（全反射鏡の移動するアーム）を伝搬
した波束は（Ｂ）、（Ｃ）、、（Ｄ）のようになり、時
間差１”＝−ＤＬ、Ｔ＝Ｏ，Ｔ＝ＤＬに対応するそれぞ
れの全反ｔｉＪ鏡の位置で互いに干渉することになり、
この干渉光の大きざをＡＣボルトメータで測定させ、こ
れをレコーダ上に記録させることから、レコーダ上に表
われる二つのピーク間の光路差が偏波分散ＤＬに相当す
る。
に表われる二つのピーク間の距離により偏波分散をめる
ことが可能となる。すなわち、注入電流Ｉがしきい値１
ｔｈ以下の半導体レーザからの出力光のコヒーレント長
はＩ＝０．８１．ｈで５０μｍであり、これは出力光が
５０μｍの波束の集りと考えてよい。被測定偏波保持光
ファイバの二つのモード間の群遅延時間差（偏波分散）
により該光フアイバ出射光は、第２図（Ａ）に示すよう
に、偏波分散ＤＬだけ時間的にずれた二つの波束より構
成される。ここでＤは単位長さあたりの群遅延時間、Ｌ
はファイバ長である。そこでマイケルソン干渉計により
、二つのアームを通過させ、一方のアームの全反射鏡を
移動させて可変的に時間的なずれを与えると、第２図に
示すように、一方のアームを伝搬した波束（Ａ＞に対し
て、他方のアーム（全反射鏡の移動するアーム）を伝搬
した波束は（Ｂ）、（Ｃ）、、（Ｄ）のようになり、時
間差１”＝−ＤＬ、Ｔ＝Ｏ，Ｔ＝ＤＬに対応するそれぞ
れの全反ｔｉＪ鏡の位置で互いに干渉することになり、
この干渉光の大きざをＡＣボルトメータで測定させ、こ
れをレコーダ上に記録させることから、レコーダ上に表
われる二つのピーク間の光路差が偏波分散ＤＬに相当す
る。
第３図はこのようにして生じた干渉ピークを示す図であ
る。ファイバ長は１３．５１１であり、全反射鏡の移動
速度は５６．８μｙｎ／Ｓであった。
る。ファイバ長は１３．５１１であり、全反射鏡の移動
速度は５６．８μｙｎ／Ｓであった。
この測定例では最大ピークと一方の側のピークとの光路
差は５．５ＩＩ１１であり、偏波分散はｉｇｐｓである
ことがわかる。
差は５．５ＩＩ１１であり、偏波分散はｉｇｐｓである
ことがわかる。
第４図は２種類のＰＡＮＤＡファイバを用いＣ行った偏
波分散のファイバ長依存性を示す。各ファイバ長に対し
て２％の精度で偏波分散をめることができた。最小検出
感度はｏ、ｉｐｓであった。
波分散のファイバ長依存性を示す。各ファイバ長に対し
て２％の精度で偏波分散をめることができた。最小検出
感度はｏ、ｉｐｓであった。
なお第４図中に示すλは波長、Δは被測定ＰＡＮＤＡフ
ァイバの非屈折率差である。
ァイバの非屈折率差である。
ここで光源として半導体レーザを用いたことの意味は、
半導体レーザからの出射光が注入電流が発振しきい値を
越えてレーザ発振している状態ではコヒーレント長が長
く、干渉性が高いためにマイケルソン干渉計の光学的な
配置を調整するのに適しており、また注入電流を発振し
きい値以下にした場合には、コヒーレント長が５０μｍ
程度となっ゛Ｃ本発明の測定方法に適していることにな
る。
半導体レーザからの出射光が注入電流が発振しきい値を
越えてレーザ発振している状態ではコヒーレント長が長
く、干渉性が高いためにマイケルソン干渉計の光学的な
配置を調整するのに適しており、また注入電流を発振し
きい値以下にした場合には、コヒーレント長が５０μｍ
程度となっ゛Ｃ本発明の測定方法に適していることにな
る。
光学系の配置が調整された後は、ＬＥＤや白色光源等の
一般にコヒーレント長が知いどされる光源により測定が
可能となる。
一般にコヒーレント長が知いどされる光源により測定が
可能となる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明では、］ヒーレント長の短
い光源を使用し、マイケルソン干渉計と光検出器を用い
ることから、簡便に、しかも高精度に偏波保持光ファイ
バの偏波分散を測定できるという利点がある。
い光源を使用し、マイケルソン干渉計と光検出器を用い
ることから、簡便に、しかも高精度に偏波保持光ファイ
バの偏波分散を測定できるという利点がある。
第１図（Ａ）は本発明の実施例図、
第１図（Ｂ）は第１図（Ａ＞の被測定偏波保持光ファイ
バの入力端における偏波を保持する主軸に対して４５°
方向に入射する直線偏光とＨＥ モ１ 一ドとｌ−Ｉ Ｅ ｙモードの方向を示す図、ｌ］ 第１図（Ｃ）は第１図（Ａ ＞の検光子を被測定偏波保
持光ファイバの偏波を保持する主軸に対して４５°の方
向に向けたとぎの出射光の偏光方向と第２図（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）、＜Ｄ＞は本発明に関する測定ｏＩ理の説
明図、 第３図は偏波分散の測定例を承り図、 第４図は偏波分散の測定におりるファイバ長依存性を示
す図である。 １・・・半導体レーザ ２・・・対物レンズ３・・・１
／４波長板 ４・・・偏光子５・・・対物レンズ ６・
・・被測定偏波保持光ファイバ（ＰＡＮＤＡファイバ） ７・・・対物レンズ ８・・・検光子 ９・・・半透鏡 １０，１１・・・全役ｏ１鏡１２・・
・Ｇｅ−ホトダイオード １３・・・増幅器 １４・・・ＡＣボルトメータ１５・
・・レコーダ。 第２図 −ＤＬ ＯＤＬ ２ＤＬ Ｂ！ｆＭ 第１Ｍ ｅｇ！硬ｍ）
バの入力端における偏波を保持する主軸に対して４５°
方向に入射する直線偏光とＨＥ モ１ 一ドとｌ−Ｉ Ｅ ｙモードの方向を示す図、ｌ］ 第１図（Ｃ）は第１図（Ａ ＞の検光子を被測定偏波保
持光ファイバの偏波を保持する主軸に対して４５°の方
向に向けたとぎの出射光の偏光方向と第２図（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）、＜Ｄ＞は本発明に関する測定ｏＩ理の説
明図、 第３図は偏波分散の測定例を承り図、 第４図は偏波分散の測定におりるファイバ長依存性を示
す図である。 １・・・半導体レーザ ２・・・対物レンズ３・・・１
／４波長板 ４・・・偏光子５・・・対物レンズ ６・
・・被測定偏波保持光ファイバ（ＰＡＮＤＡファイバ） ７・・・対物レンズ ８・・・検光子 ９・・・半透鏡 １０，１１・・・全役ｏ１鏡１２・・
・Ｇｅ−ホトダイオード １３・・・増幅器 １４・・・ＡＣボルトメータ１５・
・・レコーダ。 第２図 −ＤＬ ＯＤＬ ２ＤＬ Ｂ！ｆＭ 第１Ｍ ｅｇ！硬ｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、干渉性の低い光源から発する光を被測定偏波保持光
ファイバに導入して、該偏波保持光ファイバの直交する
二つのモードであるＨＥ モードとＨＥｙモードを同程
度の強度１１ １１ に励起Ｕ、該偏波保持光ファイバの出射端において両モ
ードを再び合波して直線偏光とし、この直線偏光を半透
鏡により互いに直交する二つの方向に分離し、分離した
光を１組の反射鏡により全反射して前記半透鏡により再
び合波させ、１組の反射鏡の片側の反射鏡を移動し干渉
を起こす反射鏡の二つの位置の間の距離から、被測定偏
波保持光ファイバの偏波分散を測定することを特徴とす
る偏波分散測定方法。 ２、干渉性の低い光を発する光源と、該光源からの光を
直線偏光とする偏光子と、偏光子を通過した直線偏光を
被測定偏波保持光ファイバに導入するレンズ系と、被測
定偏波保持光ファイバからの出射光を平行光線になおす
レンズ系と、平行光になおした出射光を直線偏光とする
検光子と、検光子を通過した直線偏光を分離干渉させる
マイケルソン干渉計とを有し、マイケルソン干渉計を構
成する反射鏡の一方が直線可動機構を有し、干渉光を検
出する光検出器を備えたことを特徴とする偏波分散測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1942284A JPS60173429A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 偏波分散測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1942284A JPS60173429A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 偏波分散測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173429A true JPS60173429A (ja) | 1985-09-06 |
Family
ID=11998824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1942284A Pending JPS60173429A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 偏波分散測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173429A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63250546A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-10-18 | トムソン−セエスエフ | 複屈折光学系における局在偏光結合の検出装置 |
| JPH0650847A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 共振器分散測定方法および装置 |
| FR2738634A1 (fr) * | 1995-09-13 | 1997-03-14 | Photonetics | Dispositif de mesure de dispersion de polarisation et procede de mesure correspondant |
| KR100612826B1 (ko) * | 2000-03-11 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | 광전송 링크의 편광모드분산값 측정 장치 및 방법 |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP1942284A patent/JPS60173429A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63250546A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-10-18 | トムソン−セエスエフ | 複屈折光学系における局在偏光結合の検出装置 |
| JPH0650847A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 共振器分散測定方法および装置 |
| FR2738634A1 (fr) * | 1995-09-13 | 1997-03-14 | Photonetics | Dispositif de mesure de dispersion de polarisation et procede de mesure correspondant |
| US5712704A (en) * | 1995-09-13 | 1998-01-27 | Photonetics | Appliance for measuring polarization mode dispersion and corresponding measuring process |
| KR100612826B1 (ko) * | 2000-03-11 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | 광전송 링크의 편광모드분산값 측정 장치 및 방법 |
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