(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に被測定光ファイバとほぼ等しい比重を持つ流体を入れた状態で、前記被測定光ファイバの一端側と他端側の少なくとも一方を偏波モード分散測定装置に接続し、この接続部を除く被測定光ファイバの部位を前記流体中に沈め、該流体中に沈めた被測定光ファイバの部位が前記容器内面に触れずに流体中に没している状態のときに、前記偏波モード分散測定装置によって被測定光ファイバの偏波モード分散を測定することを特徴とする光ファイバの偏波モード分散測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等に用いる光ファイバの偏波モード分散（ＰＭＤ）の測定に用いられ、特に、ケーブル化前に光ファイバの偏波モード分散を測定する光ファイバの偏波モード分散測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの偏波モード分散は、特に長距離大容量光通信において通信品質を劣化させる要因の一つであり、光ファイバの偏波モード分散を正確に測定することは光通信用ケーブルの品質を保証するために重要である。
【０００３】
なお、光ファイバの偏波モード分散は被測定光ファイバの配置状態によって変わるものであり、被測定光ファイバの側圧、曲がり、温度等に起因するランダムなモード結合のため、一般に、決定論的な量ではなく、統計的なばらつきを持つ量として扱わざるを得ないことが知られている。
【０００４】
光ファイバの偏波モード分散の測定方法としては、ジョーンズ行列固有値解析法、干渉法、固定アナライザ法等が知られているが、いずれの方法を用いても被測定光ファイバ自体が持つ統計的な性質は、そのまま測定値に現れるため、測定値もまた統計的なばらつきを持った量になる。
【０００５】
また、光ファイバの偏波モード分散が通信品質に実際に影響を与えるのは、ケーブル化し、敷設した後の光ファイバの偏波モード分散の値であるが、ケーブル製造後に測定を行って選別することは非常に非効率的である。そのため、ケーブル化前の状態、例えば光ファイバ素線の段階で光ファイバの偏波モード分散を測定し、ケーブル化後、あるいは敷設後の偏波モード分散の上限値を統計的に予測する必要がある。
【０００６】
そこで、ケーブル化後の偏波モード分散と相関の高い光ファイバの偏波モード分散の測定方法が求められる。ケーブルがどのような状態におかれるかはわからないため、ケーブル化前の光ファイバの偏波モード分散はなるべく外的な影響を避け、内的（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）な光ファイバの偏波モード分散だけを測定するものでなければならない。
【０００７】
例えば、製造過程の光ファイバをボビンに巻かれている状態で光ファイバの偏波モード分散を測定する方法は、引っ張りや側圧の影響により、ケーブル化後の偏波モード分散とは十分な相関が得られないため、光ファイバの偏波モード分散の測定方法として不適であり、外的な影響によるモード結合がおきにくい被測定光ファイバの設置方法として、以下の方法が提案されている。
【０００８】
この提案は、文献（Ｒ．Ｎｅａｔ  ｅｔ  ａｌ，”Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｒｅ  ｔｏ  ｃａｂｌｅ”，Ｅｕｒｏ  Ｃａｂｌｅ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，  Ｊｕｎｅ  ５−７，  ２０００）に記載されているものであり、以下の条件を満たすように被測定光ファイバを設置し、光ファイバの偏波モード分散を測定するものである。
【０００９】
すなわち、図２に示すように、被測定光ファイバ１を基本的にまっすぐに、捻れがなく、張力ゼロの状態でなめらかな平面上に置く。すなわち、同図のＡの長さを例えば１００ｍ程度とし、最小曲げ半径は１ｍ以上とし、被測定光ファイバ１を交差させずに設置する。そして、この状態で光ファイバの偏波モード分散を測定する。
【００１０】
なお、被測定光ファイバ１を交差させずに偏波モード分散測定装置８に接続することは実際には困難であるので、被測定光ファイバ１を偏波モード分散測定装置８に接続するために、被測定光ファイバ１をやむを得ず交差させる場合は、上側の被測定光ファイバ１を何らかの支持部によって支持して被測定光ファイバ１同士を直接接触させないようにするものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の方法は、被測定光ファイバ１の設置が非常に煩雑であり、たとえ数百ｍの長さの被測定光ファイバ１であっても被測定光ファイバ１の設置が困難であるといった問題があった。また、上記提案の方法は、被測定光ファイバ１の設置に非常に広い場所を必要とするといった問題があった。
【００１２】
なお、光ファイバの偏波モード分散の測定に必要な最小サンプル長は、被測定光ファイバ１の偏波モード分散の大きさと、測定装置の最小測定可能な偏波モード分散値、および被測定光ファイバ１の固有のモード結合の強さで決まる。例えば最も一般的なシングルモード光ファイバのように、偏波モード分散が距離の平方根に比例してモード結合が強く、偏波モード分散係数が０．０５ｐｓ／ｋｍ１／２で、測定装置の最小測定可能偏波モード分散が０．１ｐｓの場合、少なくとも４ｋｍ以上の被測定光ファイバ１が必要となる。
【００１３】
この長さの光ファイバを上記提案の方法のように設置することは、非常に困難であり、膨大な準備時間を要するため、少なくとも光ファイバ製造工程の一部として上記提案の方法を適用した光ファイバの偏波モード分散測定を行うことは非現実的である。
【００１４】
また、上記提案の方法は、少なくとも１００ｍ程度の長さをもつ、なめらかで振動のない平面を確保する必要があるため、温度変化や風による影響をなくすための広い空間の空気制御が必要になり、設備費も高くなり、不経済であった。
【００１５】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、設置に広い場所や大がかりな設備を要することなく、容易に、かつ、正確に光ファイバの偏波モード分散を測定することができる光ファイバの偏波モード分散の測定方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明は、容器内に被測定光ファイバとほぼ等しい比重を持つ流体を入れた状態で、前記被測定光ファイバの一端側と他端側の少なくとも一方を偏波モード分散測定装置に接続し、この接続部を除く被測定光ファイバの部位を前記流体中に沈め、該流体中に沈めた被測定光ファイバの部位が前記容器内面に触れずに流体中に没している状態のときに、前記偏波モード分散測定装置によって被測定光ファイバの偏波モード分散を測定する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
上記構成の本発明においては、被測定光ファイバの偏波モード分散測定装置に接続した接続部を除く部位が、被測定光ファイバとほぼ等しい比重の流体を入れた容器内面に触れずに流体中に没している状態のときに、前記偏波モード分散測定装置によって被測定光ファイバの偏波モード分散を測定するので、被測定光ファイバが重力の影響を殆ど受けない状態で光ファイバの偏波モード分散の測定を行える。また、本発明においては、被測定光ファイバに対する風、振動、温度変化などの影響も極めて小さくできる。
【００１８】
そのため、本発明を適用すると、被測定光ファイバの内的な偏波モード分散のみを安定した状態で測定することが可能となる。
【００１９】
また、被測定光ファイバを沈める流体は被測定光ファイバとほぼ同じ比重を有しているために、例えば被測定光ファイバより比重がやや小さい流体の液面に近い位置に沈めた被測定光ファイバが容器の底面まで沈む速度や、容器の底面に近い位置に沈めた被測定光ファイバが、被測定光ファイバより比重がやや大きい流体の液面まで浮かんでくるまでの速度は非常に小さい。
【００２０】
そのため、被測定光ファイバを設置する容器は、数ｍ四方の容器であればよく、振動防止や空気制御の設備も必要ないので、設置に広い場所や大がかりな設備を必要とすることはない。さらに、被測定光ファイバは緩い束取りの状態で前記流体中に沈めればよいため、準備時間も短くてすみ、容易に光ファイバの偏波モード分散を測定することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。図１には、本発明に係る光ファイバの偏波モード分散測定方法の一実施形態例が模式的に示されている。
【００２２】
まず、同図の（ａ）に示すように、本実施形態例では、容器２内に、被測定光ファイバ１とほぼ等しい比重の流体３を入れる。容器２の大きさは特に限定されるものではないが、本実施形態例では、例えば、幅Ｗ＝約３ｍ、奥行きＬ＝約３ｍ、高さＨ＝約１．２ｍとしている。
【００２３】
また、流体３の深さＤは深いほどよいが、本実施形態例においては、流体３の深さＤを約１ｍとしている。流体３は、光ファイバの偏波モード分散の測定温度における比重が被測定光ファイバ１の比重とほぼ等しく、かつ、粘度が高すぎないことが重要である。
【００２４】
流体３の比重は被測定光ファイバ１の比重に近いほどよい。本実施形態例では光ファイバの偏波モード分散の測定を常温（約２５℃）で行っている。
【００２５】
また、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液は、人体や環境に無害であり、しかも、比重の微調整が可能である。以上のことから、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液は本実施形態例の光ファイバの偏波モード分散測定方法に適用する流体３として適している。
【００２６】
次に、同図の（ｂ）に示すように、被測定光ファイバ１である光ファイバ素線の一端側と他端側の少なくとも一方（ここでは両方）を偏波モード分散測定装置８に接続し、この接続部を除く被測定光ファイバ１の部位を流体３中に沈める。なお、被測定光ファイバ１は、緩い束取りの状態で流体３中に沈めるようにし、その曲げ半径Ｒは１ｍ以上とする。また、被測定光ファイバ１はできるだけ容器２の底面から離れた位置、すなわち、流体３の液面に近い位置に沈める。
【００２７】
そして、流体３中に沈めた被測定光ファイバ１の部位が容器２の内面に触れずに流体３中に没している状態のときに、前記偏波モード分散測定装置８によって被測定光ファイバ１の偏波モード分散を測定する。
【００２８】
なお、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液の流体３の比重は被測定光ファイバ１よりも小さいので、被測定光ファイバ１は徐々に容器２の底に沈んでいくが、この速度は非常にゆっくりであり、光ファイバの偏波モード分散測定に要する時間は２分程度であるので、被測定光ファイバ１が容器２の底に沈むまでの間に、十分に、被測定光ファイバ１の偏波モード分散測定を行うことができる。
【００２９】
本実施形態例は、以上のようにして光ファイバの偏波モード分散を測定するので、被測定光ファイバ１が重力の影響を殆ど受けない状態で、かつ、風、振動、温度変化などの影響を受けることも極めて小さい状態で被測定光ファイバ１の偏波モード分散を測定することができる。したがって、本実施形態例によれば、被測定光ファイバ１の内的な偏波モード分散のみを安定した状態で測定することができる。
【００３０】
また、本実施形態例において、被測定光ファイバ１を設置する容器２は図１に示したような小さい容器２でよく、振動防止や空気制御の設備も必要ないので、設置に広い場所や大がかりな設備を必要とすることはない。
【００３１】
さらに、本実施形態例によれば、被測定光ファイバ１は緩い束取りの状態で前記流体３中に沈めればよいため、準備時間も短くてすみ、容易に光ファイバの偏波モード分散を測定することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記実施形態例では、被測定光ファイバ１の両端側を光ファイバの偏波モード分散測定装置８に接続したが、偏波モード分散測定装置８の構成によっては被測定光ファイバ１の一端側を偏波モード分散測定装置８に接続してもよい。
【００３３】
また、上記実施形態例では、流体３として、測定温度における比重が被測定光ファイバ１の比重よりも小さいポリタングステン酸ナトリウム水溶液を適用したが、測定温度における比重が被測定光ファイバ１の比重よりも大きい流体３を適用してもよい。
【００３４】
なお、上記実施形態例では、被測定光ファイバ１を流体３の液面に近い位置に沈め、被測定光ファイバ１が容器２の底面に接触する間での間に光ファイバの偏波モード分散を測定する構成としたが、上記比重が大きい流体３を適用する場合は、被測定光ファイバ１を容器２の底面に近い位置に沈め、被測定光ファイバ１が流体３の液面に浮上する前に光ファイバの偏波モード分散を測定するようにする。
【００３５】
さらに、容器２の大きさや流体３の種類等は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、被測定光ファイバ１が容器２の内面に接触したり、流体３の液面に浮上したりする前に光ファイバの偏波モード分散が行えるように、被測定光ファイバ１の種類やそれに対応させた長さに応じて、容器２の大きさ、流体３の種類等が適宜設定されるものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、被測定光ファイバの偏波モード分散測定装置に接続した接続部を除く部位が、被測定光ファイバとほぼ等しい比重の流体を入れた容器内面に触れずに流体中に没している状態のときに、前記偏波モード分散測定装置によって被測定光ファイバの偏波モード分散を測定するので、被測定光ファイバが重力の影響を殆ど受けない状態で、かつ、風、振動、温度変化などの影響も極めて小さい状態で光ファイバの偏波モード分散を測定でき、被測定光ファイバの内的な偏波モード分散のみを安定した状態で測定することができる。
【００３７】
また、被測定光ファイバを設置する容器は、数ｍ四方の容器であればよく、振動防止や空気制御の設備も必要ないので、設置に広い場所や大がかりな設備を必要とすることはない。さらに、被測定光ファイバは緩い束取りの状態で前記流体中に沈めればよいため、準備時間も短くてすみ、容易に光ファイバの偏波モード分散を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの偏波モード分散測定方法の一実施形態例を示す要部構成図である。
【図２】従来提案されている光ファイバの偏波モード分散測定方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  被測定光ファイバ
２  容器
３  流体
８  偏波モード分散測定装置
【図１】
0003547406.tif 000002
【図２】
0003547406.tif 000003