WO2024014103A1

WO2024014103A1 - マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法及び測定装置

Info

Publication number: WO2024014103A1
Application number: PCT/JP2023/017969
Authority: WO
Inventors: 純矢高野; 哲也林
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2023-05-12
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: CN119487376A; JPWO2024014103A1; US20260002837A1; EP4556875A1; EP4556875A4

Abstract

マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法は、マルチコア光ファイバと同径で、かつ、光源に接続される第１光ファイバをマルチコア光ファイバの第１端面に接続すると共に、マルチコア光ファイバと同径で、かつ、測定器に接続される第２光ファイバをマルチコア光ファイバの第２端面に接続する工程と、光源から出射された測定光を第１光ファイバを介して第１端面に照射し、第２端面から出射された光を第２光ファイバを介して測定器で測定する工程と、を含む。接続する工程は、第１端面の回転角度を調心する工程と、第１接続端面の回転角度を調心する工程と、調心済みの第１端面と第１接続端面とを突き合わせ接続する工程と、第２端面と第２接続端面とを突き合わせ接続する工程と、を含む。

Description

マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法及び測定装置

　本開示は、マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法及び測定装置に関する。

　近年、情報通信技術の目覚ましい発展とそれに伴うデータトラフィックの急増に対処するため、光通信ネットワークにおける通信容量の拡大が求められている。しかし、従来のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いた光通信ネットワークでは、非線形シャノン限界やファイバフューズ限界といった原因により、その通信容量が限界に達することが予想されている。この限界を打破する方法として空間分割多重（ＳＤＭ）伝送方式の一種である、マルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）が期待されている。従来、１本の光ファイバ中に１つのコアのみだったＳＭＦとは異なり、ＭＣＦは１本の光ファイバに複数のコアを有している。そのため、ＭＣＦの光学特性を評価する際には複数コアそれぞれの測定が必要となり、測定時間が増大することから効率的な測定方法の確立が必要となる。

　特許文献１には、ファンイン／ファインアウト（ＦＩＦＯ）デバイスを使用してＭＣＦの各コアの光学特性を測定する方法が記載されている。ＦＩＦＯデバイスによれば、調心機を使用せずにＭＣＦの各コアの光学特性を容易に測定することができる。

特開２０１５－１６７３号公報

　本開示の一態様に係るＭＣＦの光学特性の測定方法は、ＭＣＦと同径で、かつ、光源に接続される第１光ファイバをＭＣＦの第１端面に接続すると共に、ＭＣＦと同径で、かつ、測定器に接続される第２光ファイバをＭＣＦの第２端面に接続する工程と、光源から出射された測定光を第１光ファイバを介して第１端面に照射し、第２端面から出射された光を第２光ファイバを介して測定器で測定する工程と、を含み、接続する工程は、第１回転ファイバホルダを用いて、ＭＣＦを保持すると共に、第１端面の回転角度を調心する工程と、第２回転ファイバホルダを用いて、第１光ファイバを保持すると共に、第１光ファイバの第１端面と接続される第１接続端面の回転角度を調心する工程と、第１回転ファイバホルダと第２回転ファイバホルダとを対向させ、それぞれ調心済みの第１端面と第１接続端面とを突き合わせ接続する工程と、第２端面と第２光ファイバの第２端面と接続される第２接続端面とを突き合わせ接続する工程と、を含む。

図１は、第１実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図２は、ＭＣＦの断面図である。図３は、第１実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定方法を示すフローチャートである。図４は、端面観察装置を用いた第１調心工程の説明図である。図５は、変形例に係る端面観察装置を用いた第１調心工程の説明図である。図６は、接続部を用いた第１接続工程の説明図である。図７は、第２実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図８は、ＭＣＦの端面及びＭＭＦの接続端面を示す平面図である。図９は、第３実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図１０は、ＭＣＦの端面及び偏心ＭＭＦの接続端面を示す平面図である。図１１は、第４実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図１２は、第５実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。

［本開示が解決しようとする課題］
　ＦＩＦＯデバイスを使用した上記ＭＣＦの光学特性の測定方法では、ＭＣＦ対応融着機を用いて被測定ＭＣＦとＦＩＦＯデバイス付きダミーＭＣＦとを調心し、融着する必要がある。ＭＣＦ対応融着機を用いる場合、調心から融着までの作業に時間がかかり測定時間が増大する。

　本開示は、短時間、かつ、簡易的に行うことができるＭＣＦの光学特性の測定方法及び測定装置を提供することを目的とする。

［本開示の効果］
　本開示によれば、短時間、かつ、簡易的に行うことができるＭＣＦの光学特性の測定方法及び測定装置を提供することができる。

［本開示の実施態様の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。（１）本開示の一態様に係るＭＣＦの光学特性の測定方法は、ＭＣＦと同径で、かつ、光源に接続される第１光ファイバをＭＣＦの第１端面に接続すると共に、ＭＣＦと同径で、かつ、測定器に接続される第２光ファイバをＭＣＦの第２端面に接続する工程と、光源から出射された測定光を第１光ファイバを介して第１端面に照射し、第２端面から出射された光を第２光ファイバを介して測定器で測定する工程と、を含む。接続する工程は、第１回転ファイバホルダを用いて、ＭＣＦを保持すると共に、第１端面の回転角度を調心する工程と、第２回転ファイバホルダを用いて、第１光ファイバを保持すると共に、第１光ファイバの第１端面と接続される第１接続端面の回転角度を調心する工程と、第１回転ファイバホルダと第２回転ファイバホルダとを対向させ、それぞれ調心済みの第１端面と第１接続端面とを突き合わせ接続する工程と、第２端面と第２光ファイバの第２端面と接続される第２接続端面とを突き合わせ接続する工程と、を含む。この測定方法では、短時間、かつ、簡易的にＭＣＦの光学特性を測定することができる。

　（２）上記（１）の測定方法では、第１端面及び第１接続端面の回転角度の調心は、それぞれカメラを用いた端面観察に基づき行われてもよい。この場合、回転粗調心を容易に行うことができる。

　（３）上記（２）の測定方法では、第１端面の端面観察は、端面観察用の第１光源から出射された光をＭＣＦの側面に入射して行われ、第１接続端面の端面観察は、端面観察用の第２光源から出射された光を第１光ファイバの側面に入射して行われてもよい。この場合、同軸落射光源を用いる場合に比べて、簡易な構成で端面観察を行うことができる。

　（４）上記（３）の測定方法では、ＭＣＦは、ガラスファイバと、ガラスファイバの外周面を被覆する透光性の被覆樹脂と、を有してもよい。この場合、光を側面から確実に入射させることができる。

　（５）上記（２）の測定方法では、第１端面の端面観察は、第１端面とカメラとの間に配置された端面観察用の第１同軸落射光源から出射された光を第１端面に入射して行われ、第１接続端面の端面観察は、第１接続端面とカメラとの間に配置された端面観察用の第２同軸落射光源から出射された光を第１接続端面に入射して行われてもよい。この場合、光源の配置場所の自由度が高まる。

　（６）上記（５）の測定方法では、ＭＣＦは、ガラスファイバと、ガラスファイバの外周面を被覆する遮光性の被覆樹脂と、を有してもよい。この場合、同軸落射方式が特に有効である。

　（７）上記（２）から（６）のいずれかの測定方法では、カメラは、ＭＣＦ及び第１光ファイバの回転角度を計算する画像処理対応カメラであってもよい。この場合、精密調心が不要となる。

　（８）上記（１）から（６）のいずれかの測定方法では、接続する工程は、第１端面と第１接続端面とを突き合わせ接続する工程後に、第１回転ファイバホルダまたは第２回転ファイバホルダにより第１端面と第１接続端面との精密調心を行う工程を更に含んでもよい。この場合、接続ロスを低減することができる。

　（９）上記（１）から（８）のいずれかの測定方法では、突き合わせ接続する工程は、内部が屈折率整合剤で充填されたＶ溝またはキャピラリを用いて行われてもよい。この場合、接合ロスを低減することができる。

　（１０）上記（１）から（９）のいずれかの測定方法では、接続する工程は、第３回転ファイバホルダを用いて、ＭＣＦを保持すると共に、第２端面の回転角度を調心する工程と、第４回転ファイバホルダを用いて、第２光ファイバを保持すると共に、第２接続端面の回転角度を調心する工程と、を更に含み、第２端面と第２接続端面との突き合わせ接続は、第２端面及び第２接続端面をそれぞれ調心済みの状態で、第３回転ファイバホルダと第４回転ファイバホルダとを対向させて行われてもよい。この場合、より短時間、かつ、簡易的にＭＣＦの光学特性を測定することができる。

　（１１）上記（１）から（９）のいずれかの測定方法では、第２光ファイバは、コア径がＭＣＦの複数のコアの外接円の直径以上であるコアを有するシングルコア光ファイバであってもよい。この場合、第２端面及び第２接続端面を回転調心せずに接合することができる。

　（１２）上記（１）から（９）のいずれかの測定方法では、第１光ファイバは、シングルコア光ファイバであり、第１光ファイバの中心軸とコアの中心軸との間の距離は、ＭＣＦの中心軸と各コアの中心軸との間の距離と等しくてもよい。この場合、第１端面及び第１接続端面との回転調心により、第１光ファイバのコアとＭＣＦの各コアとを接続することができる。

　（１３）本開示の一態様に係るＭＣＦの光学特性の測定装置は、ＭＣＦと同径の第１光ファイバを介してＭＣＦの第１端面に測定光を入射する光源と、ＭＣＦの第２端面から出射される光をＭＣＦと同径の第２光ファイバを介して測定する測定器と、ＭＣＦを保持すると共に、ＭＣＦの第１端面を回転調心する第１回転ファイバホルダと、第１光ファイバを保持すると共に、第１光ファイバのＭＣＦと接続される第１接続端面を回転調心する第２回転ファイバホルダと、第１回転ファイバホルダにより回転調心された第１端面と、第２回転ファイバホルダにより回転調心された第１接続端面とを突き合わせ接続する第１接続部と、ＭＣＦの第２端面と、第２光ファイバとを突き合わせ接続する第２接続部と、を備える。この測定装置では、短時間、かつ、簡易的にＭＣＦの光学特性を測定することができる。

　（１４）本開示の別の態様に係るＭＣＦの光学特性の測定方法は、ＭＣＦと同径で、かつ、光源に接続されるシングルコア光ファイバをＭＣＦの第１端面に接続すると共に、ＭＣＦと同径で、かつ、測定器に接続される光ファイバをＭＣＦの第２端面に接続する工程と、光源から出射された測定光をシングルコア光ファイバを介して第１端面に照射し、第２端面から出射された光を光ファイバを介して測定器で測定する工程と、を含む。接続する工程では、シングルコア光ファイバは、シングルコア光ファイバのコアが第１端面においてＭＣＦの測定対象のコアの全体を覆うようにＭＣＦに接続される。この測定方法では、短時間、かつ、簡易的にＭＣＦの光学特性を測定することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
　本開示のＭＣＦの光学特性の測定方法及び測定装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図１に示されるように、第１実施形態に係る測定装置１は、測定対象となるＭＣＦ２の光学特性を測定するための装置である。測定装置１は、ＭＣＦ２の端面２ａ（第１端面）に測定光を入射する光源１０と、ＭＣＦ２の端面２ｂ（第２端面）から出射される光を測定する測定器２０と、備える。端面２ａは、ＭＣＦ２の長手方向の一端面である。端面２ｂは、ＭＣＦ２の長手方向の他端面である。

　図２は、ＭＣＦの断面図である。図２に示されるように、ＭＣＦ２は、ガラスファイバ２１と、ガラスファイバ２１の外周面を被覆する透光性の被覆樹脂２２と、を有する。ガラスファイバ２１は、複数のコア２３、クラッド２４、及び、マーカ２５を含む。複数のコア２３は、ＭＣＦ２の中心軸に直交する断面において、ＭＣＦ２の中心軸を中心とする同心円上に等間隔で配置されている。クラッド２４は、複数のコア２３及びマーカ２５を取り囲む共通クラッドである。マーカ２５は、クラッド２４と異なる屈折率を有する。マーカ２５は、複数のコア２３の配置の対称性を崩す位置に配置されている。

　ＭＣＦ２は、例えば、正方４コアＭＣＦであり、４つのコア２３を含む。被覆樹脂２２は、例えば、透明樹脂、又は、着色樹脂である。被覆樹脂２２は、ガラスファイバ２１の長手方向の両端部には設けられていない。

　図１に示されるように、測定装置１は、ＦＩＦＯデバイス１１，１２と、回転ファイバホルダ１３，１４，１５，１６と、接続部１７，１８と、を備える。ＦＩＦＯデバイス１１は、ＭＣＦ３と、ＭＣＦ３の各コアに接続された複数のＳＭＦ４と、を有する。ＭＣＦ３（第１光ファイバ）は、ＭＣＦ２と同径の光ファイバであり、端面２ａに接続される接続端面３ａを有している。ＭＣＦ３は、ダミーＭＣＦである。複数のＳＭＦ４のうち、測定対象のコア２３に対応するＳＭＦ４が光源１０に一本ずつ接続される。ＦＩＦＯデバイス１２は、ＭＣＦ５と、ＭＣＦ５の各コアに接続された複数のＳＭＦ６と、を有する。ＭＣＦ５（第２光ファイバ）は、ＭＣＦ２と同径の光ファイバであり、端面２ｂに接続される接続端面５ａを有している。ＭＣＦ５は、ダミーＭＣＦである。複数のＳＭＦ６のうち、測定対象のコア２３に対応するＳＭＦ６が測定器２０に一本ずつ接続される。

　回転ファイバホルダ１３，１４，１５，１６は、光ファイバを回転可能に保持し、かつ、任意の回転角度で光ファイバの回転状態を保持する機能を有する。回転ファイバホルダ１３，１４は、ＭＣＦ２を保持する。回転ファイバホルダ１３（第１回転ファイバホルダ）は、例えば、ＭＣＦ２の端面２ａ寄りの部分を保持し、端面２ａを回転調心する。回転ファイバホルダ１４は、例えば、ＭＣＦ２の端面２ｂ寄りの部分を保持し、端面２ｂを回転調心する。

　回転ファイバホルダ１５（第２回転ファイバホルダ）は、ＦＩＦＯデバイス１１のＭＣＦ３を保持する。回転ファイバホルダ１５は、例えば、ＭＣＦ３の接続端面３ａ寄りの部分を保持し、接続端面３ａ（第１接続端面）を回転調心する。回転ファイバホルダ１６は、ＦＩＦＯデバイス１２のＭＣＦ５を保持する。回転ファイバホルダ１６は、例えば、ＭＣＦ５の接続端面５ａ（第２接続端面）寄りの部分を保持し、接続端面５ａを回転調心する。

　各接続部１７，１８は、例えば、内部が屈折率整合剤で充填されたＶ溝（Ｖ溝基板）である。接続部１７は、回転ファイバホルダ１３により回転調心されたＭＣＦ２の端面２ａと、回転ファイバホルダ１５により回転調心されたＭＣＦ３の接続端面３ａとを突き合わせ接続する。接続部１８は、回転ファイバホルダ１４により回転調心されたＭＣＦ２の端面２ｂと、回転ファイバホルダ１６により回転調心されたＭＣＦ５の接続端面５ａとを突き合わせ接続（Ｖ接）する。屈折率整合剤は、例えば、マッチングオイルである。屈折率整合剤によれば、接続ロスが低減される。

　各接続部１７，１８は、内部が屈折率整合剤で充填されたキャピラリであってもよい。キャピラリの内径の最大製造誤差は、例えば、裸ファイバ径（すなわち、ガラスファイバ２１の直径）＋１μｍ以内に設定される。キャピラリの材料として、シリカガラス（ＳｉＯ_２）や酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）を用いることができる。

　測定装置１を用いたＭＣＦ２の光学特性の測定では、光源１０から出射される測定光は、ＦＩＦＯデバイス１１のＳＭＦ４及びＭＣＦ３を介してＭＣＦ２の端面２ａに入射される。ＭＣＦ２を通過し、ＭＣＦ２の端面２ｂから出射される光は、ＦＩＦＯデバイス１２のＭＣＦ５及びＳＭＦ６を介して測定器２０に入射され、測定器２０により測定される。

　測定装置１では、測定対象のＭＣＦ２を交換する際、例えば、回転ファイバホルダ１３，１４ごとＭＣＦ２が取り外される。取り外されたＭＣＦ２は、回転ファイバホルダ１３，１４ごと他の測定装置１に移され、他の光学特性が測定されてもよい。測定装置１に新たに取り付けられるＭＣＦ２は、回転ファイバホルダ１３，１４ごと測定装置１に移され、光学特性が測定されてもよい。ＦＩＦＯデバイス１１，１２を移動させないので、２回目以降は接続端面３ａ，５ａの調心を行わなくてもよい。

　図３は、第１実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定方法を示すフローチャートである。図３に示されるように、第１実施形態に係る測定方法は、接続工程Ｓ１０及び測定工程Ｓ２０を含む。接続工程Ｓ１０は、ＭＣＦ２の端面２ａにＦＩＦＯデバイス１１のＭＣＦ３の接続端面３ａを接続すると共に、ＭＣＦ２の端面２ｂにＦＩＦＯデバイス１２のＭＣＦ５の接続端面５ａを接続する工程である。測定工程Ｓ２０は、光源１０からＦＩＦＯデバイス１１のＳＭＦ４及びＭＣＦ３を介して、端面２ａに測定光を照射し、端面２ｂから出射された光をＦＩＦＯデバイス１２のＭＣＦ５及びＳＭＦ６を介して測定器２０で測定する工程である。

　接続工程Ｓ１０は、第１調心工程Ｓ１１、第２調心工程Ｓ１２、第３調心工程Ｓ１３、第４調心工程Ｓ１４、第１接続工程Ｓ１５、第２接続工程Ｓ１６、第１精密調心工程Ｓ１７、及び、第２精密調心工程Ｓ１８を含む。

　第１調心工程Ｓ１１は、回転ファイバホルダ１３を用いて、ＭＣＦ２を保持すると共に、端面２ａの回転角度を調心する工程である。第２調心工程Ｓ１２は、回転ファイバホルダ１５を用いて、ＭＣＦ３を保持すると共に、ＭＣＦ３の接続端面３ａの回転角度を調心する工程である。第３調心工程Ｓ１３は、回転ファイバホルダ１４を用いて、ＭＣＦ２を保持すると共に、端面２ｂの回転角度を調心する工程である。第４調心工程Ｓ１４は、回転ファイバホルダ１６を用いて、ＭＣＦ５を保持すると共に、ＭＣＦ５の接続端面５ａの回転角度を調心する工程である。

　各調心工程Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４では、カメラを用いた端面観察に基づき、端面２ａ、接続端面３ａ、端面２ｂ、及び接続端面５ａの回転角度の調心が行われる。各調心工程Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４では、例えば、回転角度の粗調心（回転粗調心）を行う工程である。回転粗調心では、ＭＣＦ２とＭＣＦ３，５との回転調心は完全ではないものの、ＭＣＦ２の各コア２３の光学特性測定を行うだけなら十分な調心精度が得られる。回転粗調心の精度が不十分な場合は、後工程で回転ファイバホルダ１３，１４，１５，１６の回転調整による精密な回転調心を行うことも可能である。

　図４は、端面観察装置を用いた第１調心工程の説明図である。図４に示される端面観察装置３０は、各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４において、端面２ａ、端面２ｂ、及び、接続端面３ａ，５ａの各端面を観察するために用いられる。図４では、一例として第１調心工程Ｓ１１に用いられる場合が示される。端面観察装置３０は、光源３１及びカメラ３２を備える。以下、各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４について説明する。なお、１つの端面観察装置３０を用いて、各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を行ってもよいし、異なる端面観察装置３０を用いて、各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を行ってもよい。

　第１調心工程Ｓ１１の場合、端面観察装置３０は、回転ファイバホルダ１３を更に備える。回転ファイバホルダ１３上にＭＣＦ２が設置される。光源３１（端面観察用の第１光源）は、ＭＣＦ２の側方に設置され、ＭＣＦ２の側面に光を照射する。光源３１は、光をＭＣＦ２の被覆樹脂２２越しに側方入射させる。カメラ３２は、端面２ａと対向する位置に設置される。カメラ３２は、ＭＣＦ２を通過し、端面２ａから出射される光を受光する。すなわち、端面２ａの端面観察は、端面観察用の光源３１を用い、ＭＣＦ２の側面から光を入射して行われる。更に換言すると、端面２ａの端面観察は、端面観察用の光源３１から出射された光をＭＣＦ２の側面に入射して行われる。

　第２調心工程Ｓ１２の場合、端面観察装置３０は、回転ファイバホルダ１５を更に備える。回転ファイバホルダ１５上にＭＣＦ３が設置される。光源３１（端面観察用の第２光源）は、ＭＣＦ３の側方に設置され、ＭＣＦ３の側面に光を照射する。光源３１は、光をＭＣＦ３の被覆樹脂越しに側方入射させる。カメラ３２は、接続端面３ａと対向する位置に設置される。カメラ３２は、ＭＣＦ３を通過し、接続端面３ａから出射される光を受光する。すなわち、接続端面３ａの端面観察は、端面観察用の光源３１を用い、ＭＣＦ３の側面から光を入射して行われる。更に換言すると、接続端面３ａの端面観察は、端面観察用の光源３１から出射された光をＭＣＦ３の側面に入射して行われる。

　第３調心工程Ｓ１３の場合、端面観察装置３０は、回転ファイバホルダ１４を更に備える。回転ファイバホルダ１４上にＭＣＦ２が設置される。光源３１は、ＭＣＦ２の側方に設置され、ＭＣＦ２の側面に光を照射する。光源３１は、光をＭＣＦ２の被覆樹脂２２越しに側方入射させる。カメラ３２は、端面２ｂと対向する位置に設置される。カメラ３２は、ＭＣＦ２を通過し、端面２ｂから出射される光を受光する。すなわち、端面２ｂの端面観察は、端面観察用の光源３１を用い、ＭＣＦ２の側面から光を入射して行われる。更に換言すると、端面２ｂの端面観察は、端面観察用の光源３１から出射された光をＭＣＦ２の側面に入射して行われる。

　第４調心工程Ｓ１４の場合、端面観察装置３０は、回転ファイバホルダ１６を更に備える。回転ファイバホルダ１６上にＭＣＦ５が設置される。光源３１は、ＭＣＦ５の側方に設置され、ＭＣＦ５の側面に光を照射する。光源３１は、光をＭＣＦ５の被覆樹脂越しに側方入射させる。カメラ３２は、接続端面５ａと対向する位置に設置される。カメラ３２は、ＭＣＦ５を通過し、接続端面５ａから出射される光を受光する。すなわち、接続端面５ａの端面観察は、端面観察用の光源３１を用い、ＭＣＦ５の側面から光を入射して行われる。

　カメラ３２は、例えば、端面２ａ、端面２ｂ、接続端面３ａ、及び接続端面５ａの回転角度を計算する画像処理対応カメラであってもよい。この場合、後工程において精密な回転調心が不要となるため、更に測定時間を短縮することができる。端面観察装置３０は、カメラ３２での観察時に観察端面を固定するために、バキューム吸着が可能な吸着ステージやＶ溝を更に備えてもよい。

　図５は、変形例に係る端面観察装置を用いた第１調心工程の説明図である。図５に示される変形例に係る端面観察装置３０Ａは、ビームスプリッタまたはハーフミラーからなる光学部品３３を更に備える。光学部品３３は、観察端面（すなわち、端面２ａ、端面２ｂ、及び、接続端面３ａ，５ａの各端面）の中心とカメラ３２の中心とを結ぶカメラ観察軸上に配置される。光源３１は、観察端面とカメラ３２との間に配置され、カメラ観察軸に対して垂直な方向から光学部品３３に光を照射する。光学部品３３は、光源３１から照射された光を反射し、カメラ観察軸と平行に観察端面に光を入射させる。カメラ３２は、観察端面により反射され、光学部品３３を透過した光を受光する。

　すなわち、各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４において、端面２ａ、端面２ｂ、及び、接続端面３ａ，５ａの端面観察は、観察端面とカメラ３２との間に配置された端面観察用の同軸落射光源である光源３１（第１同軸落射光源及び第２同軸落射光源）を用い、同軸落射方式で各観察端面に光を入射して行われる。更に換言すると、端面２ａ、端面２ｂ、及び、接続端面３ａ，５ａの端面観察は、端面観察用の同軸落射光源である光源３１から出射された光を各観察端面に入射して行われる。同軸落射方式では、観察端面から光を入射するので、ＭＣＦ２の被覆樹脂２２は遮光性であってもよい。同様に、ＭＣＦ３，５の被覆樹脂は遮光性であってもよい。

　このように各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を実施した後、回転ファイバホルダ１３，１４，１５，１６の回転状態を固定し、回転ファイバホルダ１３，１４，１５，１６により各ＭＣＦ２，３，５を保持したままで、回転ファイバホルダ１３，１４，１５，１６ごと各ＭＣＦ２，３，５を各接続工程Ｓ１５，Ｓ１６が行われる場所に移す。

　図６は、接続部を用いた第１接続工程の説明図である。図６に示されるように、第１接続工程Ｓ１５は、接続部１７を用い、回転ファイバホルダ１３と回転ファイバホルダ１５とを対向させ、それぞれ調心済みの端面２ａと接続端面３ａとを突き合わせ接続する工程を含む。このとき、接続部１７及び回転ファイバホルダ１３，１５は、ファイバ突き当て装置を構成する。第１接続工程Ｓ１５は、ＦＩＦＯデバイス１１の複数のＳＭＦ４のうち、測定対象のコア２３に対応するＳＭＦ４を光源１０に接続する工程を更に含む。

　図示を省略するが、第２接続工程Ｓ１６は、接続部１８を用い、端面２ｂと接続端面５ａとを突き合わせ接続する工程を含む。本実施形態では、端面２ｂと接続端面５ａとの突き合わせ接続は、それぞれ調心済みの状態で、回転ファイバホルダ１４と回転ファイバホルダ１６とを対向させて行われる。すなわち、第２接続工程Ｓ１６は、回転ファイバホルダ１４と回転ファイバホルダ１６とを対向させ、それぞれ調心済みの端面２ｂと接続端面５ａとを突き合わせ接続する工程である。このとき、接続部１８及び回転ファイバホルダ１４，１６は、ファイバ突き当て装置を構成する。第２接続工程Ｓ１６は、ＦＩＦＯデバイス１２の複数のＳＭＦ６のうち、測定対象のコア２３に対応するＳＭＦ６を測定器２０に接続する工程を更に含む。

　第１精密調心工程Ｓ１７は、第１接続工程Ｓ１５後に、回転ファイバホルダ１３または回転ファイバホルダ１５の回転微調整により、端面２ａと接続端面３ａとの精密調心を行う工程である。第１精密調心工程Ｓ１７は、端面２ａと接続端面３ａとの回転粗調心精度が低く、光の結合が不十分な場合に行われる。光の結合の状態は、光源１０から測定光を照射し、測定器２０で光を測定することにより確認できる。

　第２精密調心工程Ｓ１８は、第２接続工程Ｓ１６後に、回転ファイバホルダ１４または回転ファイバホルダ１６の回転微調整により、端面２ｂと接続端面５ａとの精密調心を行う工程である。第２精密調心工程Ｓ１８は、端面２ｂと接続端面５ａとの回転粗調心精度が低く、光の結合が不十分な場合に行われる。光の結合の状態は、光源１０から測定光を照射し、測定器２０で光を測定することにより確認できる。

　各調心工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４で既に大まかな回転調心（回転粗調心）がされているので、実質的に各精密調心工程Ｓ１７，Ｓ１８は不要であるか、非常に簡易、かつ、短時間で済む。これにより、ＭＣＦ２とＭＣＦ３，５との接続が簡便に行える。よって、ＦＩＦＯデバイス１１，１２を使用したＭＣＦ２の各コア２３の光学特性の測定が容易に行える。

　第１実施形態に係る測定方法では、ＦＩＦＯデバイス１１，１２により、測定対象のコア２３を容易に変更しながら、全コア２３の光学特性を測定することができる。具体的には、光源１０に接続されたＳＭＦ４、及び、測定器２０に接続されたＳＭＦ６を、次の測定対象のコア２３に対応するＳＭＦ４，６に繋ぎ替えるだけでコア２３の変更が可能である。

（第２実施形態）
　図７は、第２実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図７に示される第２実施形態に係る測定装置１Ａについて、測定装置１との相違点を中心に説明する。測定装置１Ａは、ＦＩＦＯデバイス１２の代わりに、測定器２０に接続されるマルチモードファイバ（ＭＭＦ）７を備える。測定装置１Ａは、ＦＩＦＯデバイス１２、及び、回転ファイバホルダ１４，１６を備えていない。ＭＭＦ７（第２光ファイバ）は、ＭＣＦ２と同径の光ファイバであり、ＭＣＦ２の端面２ｂに接続される接続端面７ａ（第２接続端面）を有している。ＭＭＦ７は、ダミーファイバである。接続部１８は、ＭＣＦ２の端面２ｂとＭＭＦ７の接続端面７ａとを突き合わせ接続する。

　図８は、ＭＣＦの端面及びＭＭＦの接続端面を示す平面図である。図８では、ＭＣＦ２の端面２ｂにおいて、最も外側に配置された複数のコア２３の外接円２６が仮想的に示されている。ＭＭＦ７は、シングルコア光ファイバであり、ＭＣＦ２の全てのコア２３からの受光が可能な大径のコア７ｃを有している。コア７ｃは、外接円２６の直径以上のコア径を有する。つまり、コア７ｃの直径（コア径）は、外接円２６の直径以上である。よって、端面２ｂと接続端面７ａとは、回転調心なしで接続可能である。

　第２実施形態に係る測定方法は、第３調心工程Ｓ１３、第４調心工程Ｓ１４、及び、第２精密調心工程Ｓ１８を含まない点で、第１実施形態に係る測定方法と相違している。また、第２接続工程Ｓ１６では、それぞれ調心されていない端面２ｂと接続端面７ａとを突き合わせ接続し、ＭＭＦ７の接続端面７ａと反対側の端面を測定器２０に接続する。

　第２実施形態に係る測定方法は、例えば、カットバック法のように受け側（測定器２０側）の光ファイバをマルチモードとすることができる測定に使用可能である。カットバック法では、ＭＣＦ２を切断後に切断端面をダミーファイバの接続端面に再接続する必要がある。第１実施形態に係る測定方法により再接続することも可能であるが、第３調心工程Ｓ１３がもう一回必要となるため、その分、測定時間が増大してしまう。第２実施形態に係る測定方法では、切断端面である端面２ｂを再接続する際に、端面２ｂの回転調心が不要となり、突き当て操作のみで測定が可能となるため、測定時間が短縮化される。

　第２実施形態に係る測定方法では、測定対象のコア２３を変更する際、光源１０に接続されたＳＭＦ４を次の測定対象のコア２３に対応するＳＭＦ４に繋ぎ替えるだけでよい。

（第３実施形態）
　図９は、第３実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図９に示される第３実施形態に係る測定装置１Ｂについて、測定装置１との相違点を中心に説明する。測定装置１Ｂは、ＦＩＦＯデバイス１１の代わりに光源１０に接続される偏心ＭＭＦ８と、ＦＩＦＯデバイス１２の代わりに測定器２０に接続される偏心ＭＭＦ９と、を備える。偏心ＭＭＦ８（第１光ファイバ）は、ＭＣＦ２と同径の光ファイバであり、ＭＣＦ２の端面２ａに接続される接続端面８ａ（第１接続端面）を有している。偏心ＭＭＦ８は、ダミーファイバである。偏心ＭＭＦ９（第２光ファイバ）は、ＭＣＦ２と同径の光ファイバであり、ＭＣＦ２の端面２ｂに接続される接続端面９ａ（第２接続端面）を有している。偏心ＭＭＦ９は、ダミーファイバである。

　図１０は、ＭＣＦの端面及び偏心ＭＭＦの接続端面を示す平面図である。図１０に示されるように、偏心ＭＭＦ８は、シングルコア光ファイバであり、偏心ＭＭＦ８の中心軸から偏心した位置に設けられたコア８ｃを有している。偏心ＭＭＦ８の中心軸とコア８ｃの中心軸との間の距離は、ＭＣＦ２の中心軸と各コア２３の中心軸との間の距離と等しい。コア８ｃでは、ＭＣＦ２の各コア２３からの受光が可能である。ＭＣＦ２が正方４コアＭＣＦである場合のコアピッチをΛ、偏心ＭＭＦ８の中心軸とコア８ｃの中心軸との間の距離をｄ１、ＭＣＦ２の中心軸と各コア２３の中心軸との間の距離をｄ２とすると、ｄ１＝ｄ２＝Λ／√２が成り立つ。すなわち、偏心ＭＭＦ８では、コア中心がファイバ中心からΛ／√２だけ偏心している。図示を省略するが、偏心ＭＭＦ９は、偏心ＭＭＦ８と同じ構成を有している。

　第３実施形態に係る測定方法は、例えば、カットオフ波長測定に用いられる。通常のＳＭＦのカットオフ波長測定では、被測定ファイバの両端に接続されるダミーファイバは、マルチモード励振するためにＭＭＦである。ＭＣＦの場合、ダミーファイバとしてマルチモード導波可能なＭＭ－ＭＣＦを用意すれば、各コア独立でカットオフ波長を測定できる。一方、ＭＭ－ＭＣＦは、その構造上、コア径の拡大によりコア間クロストークが増大し、測定結果に悪影響を与えるため、カットオフ波長の測定にＦＩＦＯデバイスの使用が適さない場合がある。

　第３実施形態に係る測定方法は、ＦＩＦＯデバイスを使用しないので、コア間クロストークが抑制される。第３実施形態に係る測定方法では、測定対象のコア２３を変更する際、偏心ＭＭＦ８，９を回転調心し、端面２ａ，２ｂと再接続する必要がある。すなわち、接続工程Ｓ１０及び測定工程Ｓ２０の全工程をＭＣＦ２のコア２３の数と同じ回数だけ行うことで、ＭＣＦ２の各コア２３の光学特性を測定することができる。

（第４実施形態）
　図１１は、第４実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図１１に示される第４実施形態に係る測定装置１Ｃについて、測定装置１Ｂとの相違点を中心に説明する。測定装置１Ｃは、偏心ＭＭＦ９の代わりに、第２実施形態に係る測定方法でも使用されてるＭＭＦ７（第２光ファイバ）を備える。測定装置１Ｃは、回転ファイバホルダ１４，１６を備えていない。第２実施形態に係る測定方法と同様に、受け側（測定器２０側）のダミーファイバとして、全コア２３の受光が可能なＭＭＦ７を使用しているので、受け側では回転調心が不要となり、突き当て操作のみで測定が可能となるため、測定時間が短縮化される。

（第５実施形態）
　図１２は、第５実施形態に係るＭＣＦの光学特性の測定装置を示す構成図である。図１２に示される第５実施形態に係る測定装置１Ｄについて、測定装置１との相違点を中心に説明する。測定装置１Ｄは、ＦＩＦＯデバイス１１，１２の代わり用いられるＦＩＦＯデバイス４１と、ＦＩＦＯデバイス１２の代わりに用いられるＦＩＦＯデバイス４２と、を備える。ＦＩＦＯデバイス４１は、端面２ａに接続される接続端面４３ａ（第１接続端面）を含むＭＭ－ＭＣＦ４３（第１光ファイバ）と、光源１０に接続される複数のＭＭＦ４４と、を有する。ＦＩＦＯデバイス４２は、端面２ｂに接続される接続端面４５ａ（第２接続端面）を含むＭＭ－ＭＣＦ４５（第２光ファイバ）と、測定器２０に接続される複数のＭＭＦ４６と、を有する。測定装置１Ｄは、例えば、カットオフ波長測定に用いられる。

　以上、実施形態について説明してきたが、本開示は必ずしも上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。上記実施形態及び変形例は、適宜組み合わせられてもよい。

　上記の第３実施形態について、シングルコア光ファイバである偏心ＭＭＦ８の中心軸とコア８ｃの中心軸との距離は、ＭＣＦ２の中心軸と各コア２３の中心軸との距離と等しい例により説明したが、これに限定されない。第１接続工程Ｓ１５では、偏心ＭＭＦ８は、コア８ｃの中心軸が測定対象のコア２３の中心軸と一致するようにＭＣＦ２に接続されてもよいが、偏心ＭＭＦ８は、コア８ｃの中心軸が測定対象のコア２３の中心軸と一致するように接続されなくてもよい。偏心ＭＭＦ８は、コア８ｃに測定対象のコア２３が含まれるようにＭＣＦ２に接続されていれば、光学特性の測定は可能である。すなわち、第１接続工程Ｓ１５では、偏心ＭＭＦ８は、コア８ｃが端面２ａにおいて測定対象のコア２３の全体を覆うようにＭＣＦ２に接続されればよい。このとき、測定器２０には、第１実施形態のようにＦＩＦＯデバイス１２が接続されてもよいし、第２実施形態のようにＭＭＦ７が接続されてもよい。どの組合せの測定方法であっても、短時間、かつ、簡易的にＭＣＦの光学特性を測定することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…測定装置
２…ＭＣＦ
２ａ…端面（第１端面）
２ｂ…端面（第２端面）
３…ＭＣＦ（第１光ファイバ）
３ａ…接続端面（第１接続端面）
４…ＳＭＦ
５…ＭＣＦ
５ａ…接続端面（第２接続端面）
６…ＳＭＦ
７…ＭＭＦ（第２光ファイバ）
７ａ…接続端面（第２接続端面）
７ｃ…コア
８…偏心ＭＭＦ（第１光ファイバ）
８ａ…接続端面（第１接続端面）
８ｃ…コア
９…偏心ＭＭＦ（第２光ファイバ）
９ａ…接続端面（第２接続端面）
１０…光源
１１，１２…ＦＩＦＯデバイス
１３…回転ファイバホルダ（第１回転ファイバホルダ）
１４…回転ファイバホルダ（第３回転ファイバホルダ）
１５…回転ファイバホルダ（第２回転ファイバホルダ）
１６…回転ファイバホルダ（第４回転ファイバホルダ）
１７，１８…接続部
２０…測定器
２１…ガラスファイバ
２２…被覆樹脂
２３…コア
２４…クラッド
２５…マーカ
２６…外接円
３０，３０Ａ…端面観察装置
３１…光源（端面観察用の第１光源、端面観察用の第２光源、第１同軸落射光源、及び、第２同軸落射光源）
３２…カメラ
３３…光学部品
４１，４２…ＦＩＦＯデバイス
４３…ＭＭ－ＭＣＦ
４３ａ…接続端面
４４…ＭＭＦ
４５…ＭＭ－ＭＣＦ
４５ａ…接続端面
４６…ＭＭＦ

Claims

　マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法であって、
　前記マルチコア光ファイバと同径で、かつ、光源に接続される第１光ファイバを前記マルチコア光ファイバの第１端面に接続すると共に、前記マルチコア光ファイバと同径で、かつ、測定器に接続される第２光ファイバを前記マルチコア光ファイバの第２端面に接続する工程と、
　前記光源から出射された測定光を前記第１光ファイバを介して前記第１端面に照射し、前記第２端面から出射された光を前記第２光ファイバを介して前記測定器で測定する工程と、を含み、
　前記接続する工程は、
　　第１回転ファイバホルダを用いて、前記マルチコア光ファイバを保持すると共に、前記第１端面の回転角度を調心する工程と、
　　第２回転ファイバホルダを用いて、前記第１光ファイバを保持すると共に、前記第１光ファイバの前記第１端面と接続される第１接続端面の回転角度を調心する工程と、
　　前記第１回転ファイバホルダと前記第２回転ファイバホルダとを対向させ、それぞれ調心済みの前記第１端面と前記第１接続端面とを突き合わせ接続する工程と、
　　前記第２端面と前記第２光ファイバの前記第２端面と接続される第２接続端面とを突き合わせ接続する工程と、を含む、
　マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記第１端面及び前記第１接続端面の回転角度の調心は、それぞれカメラを用いた端面観察に基づき行われる、
　請求項１に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記第１端面の端面観察は、端面観察用の第１光源から出射された光を前記マルチコア光ファイバの側面に入射して行われ、
　前記第１接続端面の端面観察は、端面観察用の第２光源から出射された光を前記第１光ファイバの側面に入射して行われる、
　請求項２に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記マルチコア光ファイバは、ガラスファイバと、前記ガラスファイバの外周面を被覆する透光性の被覆樹脂と、を有する、
　請求項３に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記第１端面の端面観察は、前記第１端面と前記カメラとの間に配置された端面観察用の第１同軸落射光源から出射された光を前記第１端面に入射して行われ、
　前記第１接続端面の端面観察は、前記第１接続端面と前記カメラとの間に配置された端面観察用の第２同軸落射光源から出射された光を前記第１接続端面に入射して行われる、
　請求項２に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記マルチコア光ファイバは、ガラスファイバと、前記ガラスファイバの外周面を被覆する遮光性の被覆樹脂と、を有する、
　請求項５に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記カメラは、前記マルチコア光ファイバ及び前記第１光ファイバの回転角度を計算する画像処理対応カメラである、
　請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記接続する工程は、前記第１端面と前記第１接続端面とを突き合わせ接続する工程後に、前記第１回転ファイバホルダまたは前記第２回転ファイバホルダにより前記第１端面と前記第１接続端面との精密調心を行う工程を更に含む、
　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記突き合わせ接続する工程は、内部が屈折率整合剤で充填されたＶ溝またはキャピラリを用いて行われる、
　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記接続する工程は、
　　第３回転ファイバホルダを用いて、前記マルチコア光ファイバを保持すると共に、前記第２端面の回転角度を調心する工程と、
　　第４回転ファイバホルダを用いて、前記第２光ファイバを保持すると共に、前記第２接続端面の回転角度を調心する工程と、を更に含み、
　前記第２端面と前記第２接続端面との突き合わせ接続は、前記第２端面及び前記第２接続端面をそれぞれ調心済みの状態で、前記第３回転ファイバホルダと前記第４回転ファイバホルダとを対向させて行われる、
　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記第２光ファイバは、コア径が前記マルチコア光ファイバの複数のコアの外接円の直径以上であるコアを有するシングルコア光ファイバである、
　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　前記第１光ファイバは、シングルコア光ファイバであり、
　前記第１光ファイバの中心軸とコアの中心軸との間の距離は、前記マルチコア光ファイバの中心軸と各コアの中心軸との間の距離と等しい、
　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のマルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。
　マルチコア光ファイバの光学特性の測定装置であって、
　前記マルチコア光ファイバと同径の第１光ファイバを介して前記マルチコア光ファイバの第１端面に測定光を入射する光源と、
　前記マルチコア光ファイバの第２端面から出射される光を前記マルチコア光ファイバと同径の第２光ファイバを介して測定する測定器と、
　前記マルチコア光ファイバを保持すると共に、前記マルチコア光ファイバの第１端面を回転調心する第１回転ファイバホルダと、
　前記第１光ファイバを保持すると共に、前記第１光ファイバの前記マルチコア光ファイバと接続される第１接続端面を回転調心する第２回転ファイバホルダと、
　前記第１回転ファイバホルダにより回転調心された前記第１端面と、前記第２回転ファイバホルダにより回転調心された前記第１接続端面とを突き合わせ接続する第１接続部と、
　前記マルチコア光ファイバの第２端面と、前記第２光ファイバとを突き合わせ接続する第２接続部と、を備える、
　マルチコア光ファイバの光学特性の測定装置。
　マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法であって、
　前記マルチコア光ファイバと同径で、かつ、光源に接続されるシングルコア光ファイバを前記マルチコア光ファイバの第１端面に接続すると共に、前記マルチコア光ファイバと同径で、かつ、測定器に接続される光ファイバを前記マルチコア光ファイバの第２端面に接続する工程と、
　前記光源から出射された測定光を前記シングルコア光ファイバを介して前記第１端面に照射し、前記第２端面から出射された光を前記光ファイバを介して前記測定器で測定する工程と、を含み、
　前記接続する工程では、前記シングルコア光ファイバは、前記シングルコア光ファイバのコアが前記第１端面において前記マルチコア光ファイバの測定対象のコアの全体を覆うように前記マルチコア光ファイバに接続される、
　マルチコア光ファイバの光学特性の測定方法。