特許 6036345 光ファイバのカットオフ波長の測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6036345

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】光ファイバのカットオフ波長の測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G01M11/00 Q

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-15888(P2013-15888)

(22)【出願日】2013年1月30日

(65)【公開番号】特開2014-145740(P2014-145740A)

(43)【公開日】2014年8月14日

【審査請求日】2016年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鄭 鐘大

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２２０３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３９３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３９３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２２９８１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １１／００ − Ｇ０１Ｍ １１／０８

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料長略２ｍの光ファイバに直径略２８０ｍｍの最小曲げを加えたときの透過光パワーＰ１と、当該光ファイバに直径略６０ｍｍの最小曲げを加えたときの透過光パワーＰ２とのパワー比が略０．１ｄＢとなる最長の波長をカットオフ波長とする光ファイバのカットオフ波長の測定方法において、
前記透過光パワーＰ１またはＰ２のいずれか一方の測定データを用い、前記透過光パワーＰ１またはＰ２のいずれか他方の測定波長範囲を決定することを特徴とする、光ファイバのカットオフ波長の測定方法。

【請求項2】

前記透過光パワーＰ１またはＰ２のいずれか一方の前記透過光パワーが最大となる波長を基準とし、前記透過光パワーが最大となる波長より長波長側および短波長側の少なくとも一方側の所定波長までの範囲を前記透過光パワーＰ２とＰ１のいずれか他方の測定波長範囲とすることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバのカットオフ波長の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバのカットオフ波長の測定方法に関し、特に曲げ法によるシングルモード光ファイバのカットオフ波長の測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シングルモード光ファイバにおけるカットオフ波長の測定方法は、International Telecoｍｍunication Union−T（ＩＴＵ−Ｔ）にて次のような曲げ法を勧告している。例えば、上記曲げ法によるカットオフ波長の測定方法は、直径２８０ｍｍの第１のマンドレルと、直径６０ｍｍの第２のマンドレルとを用いて、所定長の光ファイバに直径６０ｍｍの円周形の最小曲げを加えたときの透過光パワーＰ１と、前記光ファイバに直径２８０ｍｍの円周形の最小曲げを加えたときの透過光パワーＰ２とを測定し、これらの透過光パワーＰ１，Ｐ２相互のパワー比が０．１ｄＢとなる最長の波長をカットオフ波長λｃとする（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２２９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記曲げ法によるカットオフ波長の測定方法では、光ファイバに直径２８０ｍｍの円周形の最小曲げを加えた場合と、直径６０ｍｍの円周形の最小曲げを加えた場合とで、所定の波長範囲（特許文献１では８００ｎｍから１４００ｎｍまでの範囲）において、それぞれ透過光パワーの測定を行っている。確実にカットオフ波長を求めるには、それぞれの最小曲げを加えた場合の測定において、測定する波長範囲をある程度広くする必要があるが、波長範囲を広くするほど測定時間が長くなる。

【0005】

そこで、本発明の目的は、正確に測定しつつ、測定時間を短くすることのできる光ファイバのカットオフ波長の測定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明は、試料長略２ｍの光ファイバに直径略２８０ｍｍの最小曲げを加えたときの透過光パワーＰ１と、当該光ファイバに直径略６０ｍｍの最小曲げを加えたときの透過光パワーＰ２とのパワー比が略０．１ｄＢとなる最長の波長をカットオフ波長とする光ファイバのカットオフ波長の測定方法において、
前記透過光パワーＰ１またはＰ２のいずれか一方の測定データを用い、前記透過光パワーＰ１またはＰ２のいずれか他方の測定波長範囲を決定する。

【0007】

また、前記光ファイバのカットオフ波長の測定方法において、前記透過光パワーＰ１またはＰ２のいずれか一方の前記透過光パワーが最大となる波長を基準とし、前記透過光パワーが最大となる波長より長波長側および短波長側の少なくとも一方側の所定波長までの範囲を前記透過光パワーＰ２とＰ１のいずれか他方の測定波長範囲としてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、透過光パワーの測定波長範囲を狭くしても、正確なカットオフ波長を求めることができるので、光ファイバのカットオフ波長の測定時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長の測定方法を実施する測定装置の概略図である。

【図2】図1の測定装置による測定結果を説明する模式的な波形図である。

【図3】実施例１の波長測定結果を示すグラフである。

【図4】実施例２の波長測定結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長の測定方法について、図面を参照して詳細に説明する。

【0011】

図１は曲げ法による光ファイバのカットオフ波長の測定方法を実施する測定装置の概略図を示したものである。
図１に示した、光ファイバのカットオフ波長の測定方法を実施する測定装置は、光ファイバ１の両端を弛みが生じないように保持する一対の保持部４，５と、一方の保持部４に保持された光ファイバ端に測定光を入射させる光源６と、他方の保持部５に保持された光ファイバ端から出射される透過光パワーを検出する受光部７と、を備えている。

【0012】

また、この測定装置は、外周に光ファイバを巻き付けることで光ファイバに所定径の曲げを付与する、φ２８０ｍｍ（直径２８０ｍｍ）の第１のマンドレル２と、φ６０ｍｍ（直径６０ｍｍ）の第２のマンドレル３を備えている。

【0013】

図１（ａ）に示すように、第１のマンドレル２の外周に光ファイバ１を巻き付けることでφ２８０ｍｍ（直径２８０ｍｍ）の円周形の最小曲げを付与できる。

【0014】

また、図１（ｂ）に示すように、光ファイバ１を第２のマンドレル３の外周、若しくは第１のマンドレル２の外周と第２のマンドレル３の外周の両方に巻きつけることで、光ファイバ１に高次モード光を通過させないようにできる。

【0015】

次に、本実施形態による光ファイバのカットオフ波長の測定方法について、図１及び図２を用いて説明する。
図２は、図１の測定装置による測定結果を説明する模式的な波形図である。
図２（ａ）は、図１（ａ）の測定装置で測定された透過光パワーＰ１と、図１（ｂ）の測定装置で測定された透過光パワーＰ２を示す模式的な波形図である。
図２（ｂ）は、透過光パワーＰ１，Ｐ２のパワー比（差分）を示す模式的な波形図である。

【0016】

まず、試料長２ｍの光ファイバ１をφ２８０ｍｍの第１のマンドレル２に１ターン巻きつけて、図１（ａ）に示した状態にして、透過光パワーＰ１を測定する。
図１（ａ）の状態で光源６を発光させて、所定波長の測定光を、保持部４に保持された光ファイバ端から光ファイバ１に入射させる。この入射光は、第１のマンドレル２に巻きつけた部分を通過し、保持部５に保持された光ファイバ端から出射する。この出射光は受光部７で検出され、これにより透過光パワーＰ１が測定される。この透過光パワーＰ１の測定は、所定の波長範囲（例えば１０００ｎｍから１５００ｎｍまでの範囲）において、波長を所定の単位（例えば１０ｎｍ）ずつ変化させて、変化させた波長毎にそれぞれ行う。これにより、上記所定の波長範囲における各透過光パワーＰ１が測定される。

【0017】

このようにして得られた、所定の波長範囲における透過光パワーＰ１の各測定数値を、図２（ａ）のようにグラフにプロットし、このグラフから透過光パワーＰ１の数値が最大になる波長である波長λｍａｘを求める。

【0018】

カットオフ波長λｃは、透過光パワーが最大となる波長λｍａｘ付近の長波長側の波長になるので、この測定結果により、カットオフ波長λｃがどの程度の値になるかをある程度推定することができる。光ファイバの種類・製法の違いなどによってカットオフ波長がλｍａｘからどの程度離れた値になるかは異なるが、各々の光ファイバの種類・製法で所定の範囲内に収まることが、実際の測定による経験から分かっている。

【0019】

そして、波長λｍａｘに所定の数値λａを加えたλｍａｘ＋λａと、波長λｍａｘから所定の数値λｂを引いたλｍａｘ−λｂとを求めて、次に述べる透過光パワーＰ２の測定を行う。

【0020】

次に、光ファイバ１を、φ２８０ｍｍの第１のマンドレル２と、φ６０ｍｍの第２のマンドレル３とにそれぞれ１ターンずつ巻きつけて、図１（ｂ）の状態にして、高次モードを含まない透過光パワーＰ２を測定する。

【0021】

図１（ｂ）の状態で光源６を発光させて所定波長の測定光を、保持部４に保持された光ファイバ端から光ファイバ１に入射させる。この入射光は、第１のマンドレル２に巻きつけられた部分と、第２のマンドレル３に巻きつけられた部分と、を通過し、保持部５に保持された光ファイバ端から出射する。この出射光は、受光部7で検出され、これにより透過光パワーＰ２が測定される。この測定における測定波長の範囲は、先に行った透過光パワーＰ１の測定で得られたλｍａｘの値より、λｍａｘ−λｂからλｍａｘ＋λａまでの範囲とする。この波長範囲において、波長を所定の単位（例えば１０ｎｍ）ずつ変化させて、変化させた波長毎にそれぞれ透過光パワーの測定を行う。これにより、λｍａｘ−λｂからλｍａｘ＋λａの波長範囲における各透過光パワーＰ２が測定される。そして、このようにして得られた、透過光パワーＰ２を透過光パワーＰ１のグラフにプロットする（図２（ａ）参照）。

【0022】

次に、測定された透過光パワーＰ１，Ｐ２のパワー比（ここでは、Ｐ１−Ｐ２の数値）である透過光パワー比をグラフにプロットすると、図２（ｂ）のようになる。そして、図２（ｂ）に示すように、透過光パワー比が０．１ｄＢとなる最長の波長をカットオフ波長λｃとする。

【0023】

本実施形態に係る光ファイバ１のカットオフ波長λｃの測定方法によれば、所定の波長範囲において各透過光パワーＰ１を測定し、測定された透過光パワーＰ１が最大となる波長λｍａｘを求め、波長λｍａｘに所定の数値λａを加えたλｍａｘ＋λａと、波長λｍａｘから所定の数値λｂを引いたλｍａｘ−λｂとを求めて、λｍａｘ−λｂからλｍａｘ＋λａまでの波長範囲で、透過光パワーＰ２の測定を行ってカットオフ波長λｃを求める。すなわち、透過光パワーＰ１の測定データを用い、波長λｍａｘを基準とし、透過光パワーＰ２の測定波長範囲を決定している。これにより、透過光パワーＰ２の測定波長範囲を狭くしてもカットオフ波長λｃを求めることができ、光ファイバ１のカットオフ波長λｃの測定時間を短くすることができる。

【0024】

以上、実施形態に基づいて本発明に係る光ファイバのカットオフ波長の測定方法について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる事は勿論である。

【0025】

例えば、透過光パワーＰ２の測定は、図１（ｂ）に示したφ２８０ｍｍの第１のマンドレル２を使用せず、φ６０ｍｍの第２のマンドレル３のみに光ファイバを巻き付けて測定を行うようにしてもよい。

【0026】

また、上記実施形態では、図１（ａ）の測定装置で透過光パワーＰ１の測定を行うことにより、透過光パワーＰ２の測定波長範囲を決定してから、図１（ｂ）の測定装置で透過光パワーＰ２の測定を行っているが、例えば、図１（ｂ）の測定装置で透過光パワーＰ２の測定を行うことにより、透過光パワーＰ１の測定波長範囲を決定してから、図１（ａ）の測定装置で透過光パワーＰ１の測定を行うようにしてもよい。すなわち、透過光パワーＰ２の測定データを用いて、透過光パワーＰ１の測定波長範囲を決定するようにしてもよい。

【0027】

また、上記実施形態における所定の数値λａ，λｂは、光ファイバの種類などに応じて数値を設定すればよい。また、λａ，λｂはどちらか一方若しくは両方の数値を、測定された透過光パワーＰ１またはＰ２が最大となる波長λｍａｘの数値に基づいて変化させるようにしてもよい。

【0028】

また、上記実施形態では、透過光パワーＰ２の測定波長範囲を、λｍａｘ−λｂからλｍａｘ＋λａまでとしたが、短波長側の測定開始波長は変えず、波長λｍａｘの長波長側の所定波長（λｍａｘ＋λａ）までの範囲を測定波長範囲としてもよい。例えば、透過光パワーＰ２に対する測定波長の範囲をλｍａｘ＋λａまでとしても、透過光パワー比が０．１ｄＢとなる最長の波長であるカットオフ波長λｃを測定でき、光ファイバ１のカットオフ波長λｃの測定時間を短くすることができる。
また、逆に、長波長側の測定終了波長は変えず、（λｍａｘ−λｂ）から測定を開始してもよい。

【0029】

次に、実際に光ファイバを使って測定した実施例について述べる。
図１の測定装置を使用し、以下の実施例１では光ファイバＡ、実施例２では光ファイバＢに対して測定を行った。

【0030】

（実施例１）
試料長２ｍの光ファイバＡを図１（ａ）の状態にして、光源６から照射する測定光の波長を１０００ｎｍから１５００ｎｍの波長範囲で、１０ｎｍずつ変化させて、透過光パワーＰ１の測定を行った。この測定結果を図３の透過光パワーＰ１の折れ線グラフに示す。この透過光パワーＰ１の折れ線グラフより、透過光パワーＰ１が最大となる波長λｍａｘは、１１６０ｎｍであることがわかった。

【0031】

次に、透過光パワーＰ２を測定する前に、λａを１４０ｎｍ、λｂを４０ｎｍに設定して、透過光パワーＰ２を測定する波長範囲をλｍａｘ−λｂ＝１１２０ｎｍ、λｍａｘ＋λａ＝１３００ｎｍとした。そして、図１（ｂ）に示した状態にして、光源６から照射する測定光の波長を１１２０ｎｍから１３００ｎｍの波長範囲で、１０ｎｍずつ変化させて、透過光パワーＰ２の測定を行った。

【0032】

この測定結果を図３の透過光パワーＰ２の折れ線グラフに示す。また、図３には、Ｐ１とＰ２に基づきＰ１−Ｐ２の数値を透過光パワー比の折れ線グラフとして示す。図３の透過光パワー比のグラフから、透過光パワー比が０．１ｄＢとなる最長の波長を調べると、光ファイバＡのカットオフ波長λｃは１２３０ｎｍであることがわかった。

【0033】

（実施例２）
試料長２ｍの光ファイバＢを図１（ａ）の状態にして、実施例１と同様の方法で、透過光パワーＰ１の測定を行った。この測定結果を、図４の透過光パワーＰ１の折れ線グラフに示す。この透過光パワーＰ１の折れ線グラフより、透過光パワーＰ１が最大となる波長λｍａｘは、１１９０ｎｍであることがわかった。

【0034】

次に、透過光パワーＰ２を測定する前に、λａを１４０ｎｍ、λｂを４０ｎｍに設定して、透過光パワーＰ２を測定する波長範囲をλｍａｘ−λｂ＝１１５０ｎｍ、λｍａｘ＋λａ＝１３３０ｎｍとした。そして、図１（ｂ）の状態にして、光源６から照射する測定光の波長を１１５０ｎｍから１３３０ｎｍの波長範囲で、１０ｎｍずつ変化させて、透過光パワーＰ２の測定を行った。

【0035】

この測定結果を図４の透過光パワーＰ２の折れ線グラフに示す。また、図４には、Ｐ１とＰ２に基づきＰ１−Ｐ２の数値を透過光パワー比の折れ線グラフとして示す。図４の透過光パワー比のグラフから、透過光パワー比が０．１ｄＢとなる最長の波長を調べると、光ファイバＢのカットオフ波長λｃは１２９０ｎｍであることがわかった。
なお、上記したλａ、λｂの値は一例であり、上記の値に限られない。また、透過光パワーの波形は光ファイバの種類・製法によって大体決まっているので、それに合わせて、各々の光ファイバの種類・製法ごとに、λａ、λｂの値を予め決めておいてもよい。

【0036】

以上述べた実施例１及び実施例２では、図１（ｂ）での測定において、高次モードを含まない透過光パワーＰ２を測定する波長範囲を狭くしたことにより、透過光パワーＰ１の測定と同じ波長範囲で測定していた従来の測定方法に比較して、測定時間をおよそ２０％短縮することができた。

【符号の説明】

【0037】

１：光ファイバ、２：第１のマンドレル、３：第２のマンドレル、４，５：保持部、６：光源、７：受光部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】