WO2024252658A1 - マルチコア光ファイバの電力結合係数を測定する方法及び装置 - Google Patents

マルチコア光ファイバの電力結合係数を測定する方法及び装置 Download PDF

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties

Definitions

  • This disclosure relates to a method and apparatus for measuring the power coupling coefficient of a multi-core optical fiber.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method for measuring the power coupling coefficient of homogeneous core MCFs with uniform core characteristics.
  • an object of the present invention is to provide a power combining coefficient measurement method and device that take into account the asymmetry between cores.
  • the power coupling coefficient measurement method of the present invention uses the intensity ratio at a distance where the backscattered light intensity ratio becomes constant to approximately determine the power coupling coefficient.
  • a power coupling coefficient measurement method is a method for measuring a power coupling coefficient of a multi-core optical fiber in which the power coupling coefficient between cores is asymmetric, the method comprising the steps of: Injecting test light into an input core, which is one of the cores, at one end of the multi-core optical fiber; measuring, at one end of the multi-core optical fiber, a backscattered light intensity of backscattered light output from the input core and an adjacent core adjacent to the input core; calculating a ratio between the backscattered light intensity of the incident core and the backscattered light intensity of the adjacent core from a distance where a backscattered light intensity ratio becomes steady in a longitudinal direction from one end of the multi-core optical fiber; and substituting the backscattered light intensity of the incident core and the adjacent core at an arbitrary point in a longitudinal direction from one end of the multi-core optical fiber and the ratio into a calculation formula to calculate the power coupling coefficient between the cores.
  • a power coupling coefficient measurement device is a device for measuring a power coupling coefficient of a multi-core optical fiber in which the power coupling coefficient between cores is asymmetric, the device comprising: Injecting test light into an input core, which is one of the cores, at one end of the multi-core optical fiber; and measuring backscattered light intensity of backscattered light output from the input core and an adjacent core adjacent to the input core, at one end of the multi-core optical fiber.
  • a measuring instrument for performing the above-mentioned a calculator for calculating a ratio between the backscattered light intensity of the incident core and the backscattered light intensity of the adjacent core from a distant point where a backscattered light intensity ratio becomes steady in a longitudinal direction from one end of the multi-core optical fiber, and for calculating the power coupling coefficient between the cores by substituting the backscattered light intensity of the incident core and the adjacent core at an arbitrary point in a longitudinal direction from one end of the multi-core optical fiber and the ratio into a calculation formula; Equipped with.
  • the power coupling coefficient measurement method of the present invention approximately obtains the power coupling coefficient by utilizing the fact that, in a distant location, the ratio of the backscattered light intensity P bs2 of the adjacent core to the backscattered light intensity P bs1 of the incident core is equal to the ratio of the power coupling coefficient h 21 from the adjacent core to the incident core to the power coupling coefficient h 12 from the incident core to the adjacent core (the following formula).
  • the present invention can provide a method and device for measuring the power coupling coefficient that takes into account the asymmetry between cores.
  • h21 is the power coupling coefficient from the adjacent core to the incident core
  • h12 is the power coupling coefficient from the incident core to the adjacent core
  • r is the ratio
  • z is the distance (m) from the one end to the arbitrary point
  • P bs1 (z) is the backscattered light intensity (dB) from the arbitrary point measured at the input core
  • P bs2 (z) is the backscattered light intensity (dB) from the arbitrary point measured at the adjacent core. It is.
  • the computing unit can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided via a network.
  • the present invention can provide a method and device for measuring the power coupling coefficient that takes into account the asymmetry between cores.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a power coupling coefficient.
  • 1 is a diagram illustrating a power coupling coefficient measuring method according to the present invention
  • 1 is a diagram illustrating a power coupling coefficient measurement device according to the present invention
  • 1 is a diagram for explaining the intensity of backscattered light from each core of a measured optical fiber 50 acquired by a measuring instrument 11 of the power coupling coefficient measurement device according to the present invention
  • 1 is a diagram illustrating a power coupling coefficient of a heterogeneous-core MCF (two cores) measured by a power coupling coefficient measurement device according to the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining points to note regarding backscattered light intensity.
  • 1 is a diagram for explaining a power coupling coefficient measured by a power coupling coefficient measurement device according to the present invention
  • Comparative Example A method for measuring the power coupling coefficient in an MCF with homogeneous cores will be described as a comparative example.
  • the MCF will be explained using a two-core fiber.
  • test light with optical intensity P0 is incident on the incident core (core1)
  • the relationship between the optical intensities of each core at position z in the longitudinal direction from the incident end is described by the power coupling equation in formula (1). Since the cores are of the same type, the power coupling coefficients of each core can be set to the same value h.
  • P 1 (z) is the light intensity at position z of the input core (core1)
  • P 2 (z) is the optical intensity at position z of the adjacent core (core 2)
  • ⁇ 1 is the loss per unit length of the input core (core1)
  • ⁇ 2 is the loss per unit length of the adjacent core (core2)
  • the backscattered light intensity (P bs1 (z), P bs2 (z)) of each core at position z can be expressed as follows: where ⁇ s (z) is the scattering coefficient at position z, and B(z) is the capture rate at position z. Therefore, the power coupling coefficient h can be obtained from the ratio of the backscattered light intensities.
  • the backscattered light intensity (P bs1 (z), P bs2 (z)) of each core at position z can be expressed as follows: where ⁇ s (z) is the scattering coefficient at position z, and B(z) is the capture rate at position z.
  • equation (8) the power coupling coefficient of each core of the heterogeneous core coupled MCF can be calculated as follows.
  • Example 2 3 is a diagram illustrating an apparatus 301 for measuring the power coupling coefficient of an MCF, which is an optical fiber 50 to be measured.
  • the apparatus 301 includes a measuring device 11, a computing device 12, and an optical branching component 13.
  • the optical branching component 13 can input light from the measuring device 11 to any core of the MCF and input light from any core of the MCF to the measuring device 11.
  • the optical branching component 13 is, for example, a fan-in/fan-out component.
  • the MCF of the test optical fiber 50 has an asymmetric power coupling coefficient between the cores.
  • the measuring instrument 11 is Injecting test light into an input core, which is one of the cores, at one end of the multi-core optical fiber; and measuring backscattered light intensities (P bs1 (z), P bs2 (z)) of backscattered light output from the input core and an adjacent core adjacent to the input core, at one end of the multi-core optical fiber.
  • the measuring instrument 11 is, for example, an OFDR (OFDR).
  • the calculator 12 is Calculating a ratio r between the backscattered light intensity of the incident core and the backscattered light intensity of the adjacent core from a distance where the backscattered light intensity ratio becomes steady in the longitudinal direction from one end of the multi-core optical fiber; and Substituting the backscattered light intensity of the incident core and the adjacent core at an arbitrary point z in the longitudinal direction from one end of the multi-core optical fiber and the ratio into calculation formula (11) to calculate the power coupling coefficients ( h21 , h12 ) between the cores.
  • "far” means a region where the backscattered light intensity ratio is constant. For example, in the case of the optical fiber in FIG. 4, it is a region where z ⁇ 50 m. Note that the "far” region differs depending on the optical fiber, so it does not always mean that 50 m or more is far.
  • the device 301 measures the backscattered light intensity P bs1 (z) from the incident core using a circuit as shown in Fig. 3(a). Next, the device 301 measures the backscattered light intensity P bs2 (z) from the adjacent core using a circuit as shown in Fig. 3(b). Note that reference numeral 14 denotes an optical circulator.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the backscattered light intensity from each core of the measured optical fiber 50 acquired by the measuring instrument 11.
  • the horizontal axis is the position z (m), and the vertical axis is the backscattered light intensity (dB).
  • P bs1 (z 0 ) -109.062 dB
  • P bs2 (z 0 ) -110.609 dB.
  • the ratio r in equation (9) can be calculated as follows:
  • Fig. 5 is a diagram for explaining the power coupling coefficients of a heterogeneous-core MCF (2 cores) calculated by equation (11) to which the ratio r in equation (12) is applied.
  • the horizontal axis is the position z, and the vertical axis is the power coupling coefficient at each position.
  • the white line is h12
  • the black line is h21 .
  • the device 301 measures the backscattered light intensity from each of the first core and the second core when test light is incident on the first core of the MCF, and calculates the power coupling coefficients h12 and h21 by utilizing the fact that the ratio of the backscattered light intensity Pbs2 of the second core to the backscattered light intensity Pbs1 of the first core is equal to the ratio of the power coupling coefficient h21 from the second core to the first core to the power coupling coefficient h12 from the first core to the second core at a long distance.
  • the apparatus 301 can measure the power coupling coefficient between the cores of an MCF in which the characteristics of each core are different, which was previously impossible to measure.
  • Equation (5) can be rearranged to obtain equation (A1).
  • equation (A1) becomes as follows.
  • equation (A2) is:
  • equation (A4) can be written as follows:
  • Measuring instrument 12 Calculating unit 13: Optical branching component 14: Optical circulator 15: Test optical fiber (MCF) 301: Equipment

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Abstract

本発明は、コア間の非対称性を考慮した電力結合係数測定法及びその装置を提供することを目的とする。　本発明に係る装置は、マルチコア光ファイバの一端において、コアの一つである入射コアに試験光を入射すること、及び前記マルチコア光ファイバの一端において、前記入射コアおよびそれに隣接する隣接コアから出力する後方散乱光の後方散乱光強度を測定すること、を行う測定器１１と、前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向に後方散乱光強度比が定常的になる遠方からの、前記入射コアの前記後方散乱光強度と前記隣接コアの前記後方散乱光強度との比を計算すること、及び前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向にある任意点における前記入射コアと前記隣接コアの前記後方散乱光強度、及び前記比を計算式に代入し、コア相互間の前記電力結合係数を計算することを行う演算器１２と、を備える。

Description

マルチコア光ファイバの電力結合係数を測定する方法及び装置
　本開示は、マルチコア光ファイバの電力結合係数を測定する方法及び装置に関する。
　光ファイバ１本あたりの伝送容量を拡大する手段として空間分割多重（ＳＤＭ）伝送技術の研究開発が行われており、マルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）が注目されている。非結合型および結合型ＭＣＦではいずれも結合の強さを表す電力結合係数が重要なパラメータである。ＳＤＭ伝送の実現に向けて、ＭＣＦの特性評価は重要であり電力結合係数を測定する技術が必要である。非特許文献１では、コアの特性が均一な同種コアのＭＣＦの電力結合係数を測定する方法が開示されている。
Ｍ．　Ｏｈａｓｈｉ，　Ｋ．　Ｋａｗａｚｕ，　Ａ．　Ｎａｋａｍｕｒａ　ａｎｄ　Ｙ．　Ｍｉｙｏｓｈｉ，　"Ｓｉｍｐｌｅ　ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｃｒｏｓｓｔａｌｋ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｃｏｒｅ　ｆｉｂｅｒｓ，"　Ｐｒｏｃ．　１７ｔｈ　Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．　Ｃｏｍｍｕｎ．　Ｃｏｎｆ．，　ｐｐ．　３５７－３５８，　２０１２．
　しかし、ＭＣＦの各コアの特性が異なる（異種コアＭＣＦ）場合は、コア間の電力結合係数が対称でないため非特許文献１の方法を適用することはできない。つまり、異種コアＭＣＦのコア間の電力結合係数を測定することが困難という課題がある。
　本発明は、前記課題を解決するために、コア間の非対称性を考慮した電力結合係数測定法及びその装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る電力結合係数測定方法は、後方散乱光強度比が一定になる遠方での強度比を用いることで、近似的に電力結合係数を求めることとした。
　具体的には、本発明に係る電力結合係数測定方法は、コア間の電力結合係数が非対象であるマルチコア光ファイバの前記電力結合係数を測定する方法であって、
　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記コアの一つである入射コアに試験光を入射すること、
　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記入射コアおよび前記入射コアに隣接する隣接コアから出力する後方散乱光の後方散乱光強度を測定すること、
　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向に後方散乱光強度比が定常的になる遠方からの、前記入射コアの前記後方散乱光強度と前記隣接コアの前記後方散乱光強度との比を計算すること、及び
　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向にある任意点における前記入射コアと前記隣接コアの前記後方散乱光強度、及び前記比を計算式に代入し、コア相互間の前記電力結合係数を計算すること
を特徴とする。
　また、本発明に係る電力結合係数測定装置は、コア間の電力結合係数が非対象であるマルチコア光ファイバの前記電力結合係数を測定する装置であって、
　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記コアの一つである入射コアに試験光を入射すること、及び
　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記入射コアおよび前記入射コアに隣接する隣接コアから出力する後方散乱光の後方散乱光強度を測定すること、
を行う測定器と、
　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向に後方散乱光強度比が定常的になる遠方からの、前記入射コアの前記後方散乱光強度と前記隣接コアの前記後方散乱光強度との比を計算すること、及び
　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向にある任意点における前記入射コアと前記隣接コアの前記後方散乱光強度、及び前記比を計算式に代入し、コア相互間の前記電力結合係数を計算すること
を行う演算器と、
を備える。
　異種コアＭＣＦの場合、注目する２つのコア間の電力結合係数は非対称であり、理論的には後方散乱光強度の比からこれらの電力結合係数を求めることはできない。しかし、本発明の電力結合係数測定方法は、遠方において、入射コアの後方散乱光強度Ｐｂｓ１に対する隣接コアの後方散乱光強度Ｐｂｓ２の比が、入射コアから隣接コアへの電力結合係数ｈ１２に対する隣接コアから入射コアへの電力結合係数ｈ２１の比に等しくなること（次式）を利用することで電力結合係数を近似的に求める。
　従って、本発明は、コア間の非対称性を考慮した電力結合係数測定法及びその装置を提供することができる。
　なお、前記計算式が数Ｃ１である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 ただし、
ｈ２１は前記隣接コアから前記入射コアへの前記電力結合係数、
ｈ１２は前記入射コアから前記隣接コアへの前記電力結合係数、
ｒは前記比、
ｚは前記一端から前記任意点までの距離（ｍ）、
Ｐｂｓ１（ｚ）は前記入射コアにて測定される前記任意点からの前記後方散乱光強度（ｄＢ）、
Ｐｂｓ２（ｚ）は前記隣接コアにて測定される前記任意点からの前記後方散乱光強度（ｄＢ）
である。
　前記演算器はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、コア間の非対称性を考慮した電力結合係数測定法及びその装置を提供することができる。
電力結合係数を説明する図である。 本発明に係る電力結合係数測定方法を説明する図である。 本発明に係る電力結合係数測定装置を説明する図である。 本発明に係る電力結合係数測定装置の測定器１１が取得した被測定光ファイバ５０の各コアからの後方散乱光強度を説明する図である。 本発明に係る電力結合係数測定装置が測定した異種コアＭＣＦ（２コア）の電力結合係数を説明する図である。 後方散乱光強度についての注意点を説明する図である。 本発明に係る電力結合係数測定装置が測定した電力結合係数を説明する図である。
　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
（比較例）
　比較例として同種コアのＭＣＦにおける電力結合係数を測定する方法を説明する。図１は、比較例を説明する図である。
　ＭＣＦとして２コアファイバで説明する。入射コア（ｃｏｒｅ１）に光強度Ｐ０の試験光を入射したとき、入射端から長手方向の位置ｚにおける各コアの光強度の関係を式（１）の電力結合方程式で記述する。同種コアであるため、各コアの電力結合係数は等しくｈとすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、
Ｐ１（ｚ）は入射コア（ｃｏｒｅ１）の位置ｚにおける光強度、
Ｐ２（ｚ）は隣接コア（ｃｏｒｅ２）の位置ｚにおける光強度、
α１は入射コア（ｃｏｒｅ１）の単位長あたりの損失、
α２は隣接コア（ｃｏｒｅ２）の単位長あたりの損失、
である。
　電力方程式の解は式（２）のように表せる。ただし、α１＝α２＝αとしている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 　そして、各コアの位置ｚにおける後方散乱光強度（Ｐｂｓ１（ｚ）、Ｐｂｓ２（ｚ））は以下のように表せる。ただし、αｓ（ｚ）は位置ｚにおける散乱係数、Ｂ（ｚ）は位置ｚにおける捕獲率である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　従って、後方散乱光強度の比から電力結合係数ｈを求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
（実施例）
　次に異種コアのＭＣＦにおける電力結合係数を測定する方法を説明する。図２は、本実施例を説明する図である。
　ＭＣＦとして２コアファイバで説明する。入射コア（ｃｏｒｅ１）に光強度Ｐ０の試験光を入射したとき、入射端から長手方向の位置ｚにおける各コアの光強度の関係を式（５）の電力結合方程式で記述する。異種コアの場合、各コアの電力結合係数が異なる（ｈ１２、ｈ２１）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　電力方程式の解は式（６）のように表せる。ただし、α１＝α２＝αとしている。なお、式（６）の導出の委細は付記１に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 　そして、各コアの位置ｚにおける後方散乱光強度（Ｐｂｓ１（ｚ）、Ｐｂｓ２（ｚ））は以下のように表せる。ただし、αｓ（ｚ）は位置ｚにおける散乱係数、Ｂ（ｚ）は位置ｚにおける捕獲率である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　式（７）より後方散乱光強度の比と電力結合係数の関係は以下のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 　ここで、通常であればｈについて２変数あるので解けないが、ｚが十分大きいｚ＝ｚ０場合、各コアの後方散乱光の強度比が一定になることを利用すれば、電力結合係数ｈを近似的に求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 　つまり、式（９）のように近似することで、式（８）は次式で表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 　以上から異種コアの結合型ＭＣＦの各コアの電力結合係数は以下のように求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
（実施例２）
　図３は、被測定光ファイバ５０であるＭＣＦの電力結合係数を測定する装置３０１を説明する図である。装置３０１は、測定器１１、演算器１２、及び光分岐部品１３を備える。光分岐部品１３は、測定器１１からの光をＭＣＦの任意のコアに入射し、ＭＣＦの任意のコアからの光を測定器１１に入力することができる。光分岐部品１３は、例えば、ファンイン／ファンアウトである。
　被測定光ファイバ５０のＭＣＦは、コア間の電力結合係数が非対象である。
　測定器１１は、
　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記コアの一つである入射コアに試験光を入射すること、及び
　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記入射コアおよび前記入射コアに隣接する隣接コアから出力する後方散乱光の後方散乱光強度（Ｐｂｓ１（ｚ）、Ｐｂｓ２（ｚ））を測定すること、
を行う。
　測定器１１は、例えば、周波数領域反射測定器（ＯＦＤＲ）である。
　演算器１２は、
　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向に後方散乱光強度比が定常的になる遠方からの、前記入射コアの前記後方散乱光強度と前記隣接コアの前記後方散乱光強度との比ｒを計算すること、及び
　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向にある任意点ｚにおける前記入射コアと前記隣接コアの前記後方散乱光強度、及び前記比を計算式（１１）に代入し、コア相互間の前記電力結合係数（ｈ２１、ｈ１２）を計算すること
を行う。
　なお、「遠方」とは、後方散乱光強度比が一定になる領域を意味する。例えば、図４の光ファイバであればｚ≧５０ｍの領域である。なお、「遠方」の領域は光ファイバによって異なるので常に５０ｍ以上が遠方という意味ではない。
　装置３０１は、図３（ａ）のような回路で入射コアからの後方散乱光強度Ｐｂｓ１（ｚ）を測定する。続いて、装置３０１は、図３（ｂ）のような回路で隣接コアからの後方散乱光強度Ｐｂｓ２（ｚ）を測定する。なお、符号１４は光サーキュレータである。
　図４は、測定器１１が取得した被測定光ファイバ５０の各コアからの後方散乱光強度を説明する図である。横軸は位置ｚ（ｍ）、縦軸は後方散乱光の強度（ｄＢ）である。例えば、ｚ＝ｚ０＝１００ｍにおいては、Ｐｂｓ１（ｚ０）＝－１０９．０６２ｄＢ、Ｐｂｓ２（ｚ０）＝－１１０．６０９ｄＢである。この数値を使えば、式（９）の比ｒは、次のように計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　式（１２）の比ｒを式（１１）に適用することで位置ｚにおける電力結合係数ｈ１２とｈ２１を求めることができる。図５は、式（１２）の比ｒを適用した式（１１）で算出した異種コアＭＣＦ（２コア）の電力結合係数を説明する図である。横軸は位置ｚ、縦軸は各位置における電力結合係数である。白線はｈ１２、黒線はｈ２１である。
（発明の効果）
　装置３０１は、ＭＣＦの第１コアに試験光を入射したときの第１コアおよび第２コアそれぞれからの後方散乱光強度を測定し、第１コアの後方散乱光強度Ｐｂｓ１に対する第２コアの後方散乱光強度Ｐｂｓ２の比が、遠方では、第１コアから第２コアへの電力結合係数ｈ１２に対する第２コアから第１コアへの電力結合係数ｈ２１の比に等しくなることを利用して、電力結合係数ｈ１２およびｈ２１を計算する。
　装置３０１は、従来測定ができなかった各コアの特性が異なるＭＣＦのコア間の電力結合係数を測定することができる。
［付記１］
　電力結合方程式の一般解の導出を説明する。
　式（５）を整理すると式（Ａ１）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
 　ここで、ａ＝α１＋ｈ２１、ｂ＝ｈ１２、ｃ＝α２＋ｈ１２、ｄ＝ｈ２１とすると、式（Ａ１）は次のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 　式（Ａ２）の一段目の式をＰ２（ｚ）について整理し、式（Ａ２）の二段目の式に代入すると次式が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
 　式（Ａ３）の特性方程式の解は次式となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
 　ここで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 とおくと、式（Ａ４）は以下で書ける。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　初期条件であるＰ１（０）＝Ｐ０、Ｐ２（０）＝０から式（Ａ３）の電力結合方程式の解は以下のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
 　ここで損失係数は各コアで等しい（α１≒α２＝α）と仮定すると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
 となる。
　以上から式（Ａ５）の電力結合方程式の解が式（Ａ６）のように求まる。
［付記２］
　図４の後方散乱光強度の測定結果における注意点を説明する。
　図５及び図６のように、横軸の位置ｚは装置３０１内のファイバデバイス部分も含んでおり、ｚ＝０ｍはＭＣＦの原点ではない。このため、図５においてこの実施例ではｚ＝２ｍ以降の領域がＭＣＦに対する結果を示している。
［付記３］
　演算器１２が計算した電力結合係数についての注意点を説明する。
　電力結合係数は、光ファイバの状態によって変化するため、実際には図７の実線のように長手方向に変化する。一方、任意の位置ｚからの後方散乱光強度（図７の点線）に寄与するのは、位置０からｚまでの電力結合係数の積分（図７のハッチング部分）である。装置３０１は電力結合係数を後方散乱光強度比から求めているため、その値は位置０からｚまでの電力結合係数の積分値である。つまり、式（１１）で求められるのは、位置０からｚまでの平均化された電力結合係数である。
　なお、装置３０１が測定する平均した電力結合係数はｚに反比例するのでｚ＝０で発散する。しかし、ｚ＝０では結合が起こらないので、ｚ＝０での値に物理的な意義がない。
１１：測定器
１２：演算器
１３：光分岐部品
１４：光サーキュレータ
１５：被測定光ファイバ（ＭＣＦ）
３０１：装置

Claims (4)

  1. 　コア間の電力結合係数が非対象であるマルチコア光ファイバの前記電力結合係数を測定する方法であって、
    　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記コアの一つである入射コアに試験光を入射すること、
    　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記入射コアおよび前記入射コアに隣接する隣接コアから出力する後方散乱光の後方散乱光強度を測定すること、
    　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向に後方散乱光強度比が定常的になる遠方からの、前記入射コアの前記後方散乱光強度と前記隣接コアの前記後方散乱光強度との比を計算すること、及び
    　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向にある任意点における前記入射コアと前記隣接コアの前記後方散乱光強度、及び前記比を計算式に代入し、コア相互間の前記電力結合係数を計算すること
    を特徴とする電力結合係数測定方法。
  2. 　前記計算式が数Ｃ１であることを特徴とする請求項１に記載の電力結合係数測定方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     ただし、
    ｈ２１は前記隣接コアから前記入射コアへの前記電力結合係数、
    ｈ１２は前記入射コアから前記隣接コアへの前記電力結合係数、
    ｒは前記比、
    ｚは前記一端から前記任意点までの距離（ｍ）、
    Ｐｂｓ１（ｚ）は前記入射コアにて測定される前記任意点からの前記後方散乱光強度（ｄＢ）、
    Ｐｂｓ２（ｚ）は前記隣接コアにて測定される前記任意点からの前記後方散乱光強度（ｄＢ）
    である。
  3. 　コア間の電力結合係数が非対象であるマルチコア光ファイバの前記電力結合係数を測定する装置であって、
    　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記コアの一つである入射コアに試験光を入射すること、及び
    　前記マルチコア光ファイバの一端において、前記入射コアおよび前記入射コアに隣接する隣接コアから出力する後方散乱光の後方散乱光強度を測定すること、
    を行う測定器と、
    　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向に後方散乱光強度比が定常的になる遠方からの、前記入射コアの前記後方散乱光強度と前記隣接コアの前記後方散乱光強度との比を計算すること、及び
    　前記マルチコア光ファイバの一端から長手方向にある任意点における前記入射コアと前記隣接コアの前記後方散乱光強度、及び前記比を計算式に代入し、コア相互間の前記電力結合係数を計算すること
    を行う演算器と、
    を備える電力結合係数測定装置。
  4. 　前記計算式が数Ｃ１であることを特徴とする請求項３に記載の電力結合係数測定装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     ただし、
    ｈ２１は前記隣接コアから前記入射コアへの前記電力結合係数、
    ｈ１２は前記入射コアから前記隣接コアへの前記電力結合係数、
    ｒは前記比、
    ｚは前記一端から前記任意点までの距離（ｍ）、
    Ｐｂｓ１（ｚ）は前記入射コアにて測定される前記任意点からの前記後方散乱光強度（ｄＢ）、
    Ｐｂｓ２（ｚ）は前記隣接コアにて測定される前記任意点からの前記後方散乱光強度（ｄＢ）
    である。
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