(57)【要約】【課題】マルチモードリファレンス法によるカットオフ波長の測定再現性を安定させることができる光ファイバのカットオフ波長測定方法を提供する。【解決手段】リファレンス用のマルチモード光ファイバ１に微小な曲げ２を加えて透過光パワーの波長特性を測定するリファレンス測定工程と、被測定光ファイバ５の透過光パワーの波長特性を測定する被測定光ファイバ測定工程と、前記マルチモード光ファイバ１の透過光パワーの波長特性と前記被測定光ファイバ５の透過光パワーの波長特性との比の波長特性に基づいて前記被測定光ファイバ５のカットオフ波長を算出するカットオフ波長算出工程と、を有する。【選択図】図２
2015210239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リファレンス用のマルチモード光ファイバに微小な曲げを加えて透過光パワーの波長特性を測定するリファレンス測定工程と、
被測定光ファイバの透過光パワーの波長特性を測定する被測定光ファイバ測定工程と、
リファレンス用の前記マルチモード光ファイバの透過光パワーの波長特性と前記被測定光ファイバの透過光パワーの波長特性との比の波長特性に基づいて前記被測定光ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長算出工程と、
を有する光ファイバのカットオフ波長測定方法。
【請求項２】
前記リファレンス測定工程における前記微小な曲げの直径を２０ｍｍより小さくする、請求項１に記載の光ファイバのカットオフ波長測定方法。
【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測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバのカットオフ波長測定方法としては、曲げ法とマルチモードリファレンス法（マルチモード励振法）が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８７１０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２０３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記曲げ法では、長さが２ｍの被測定光ファイバに直径６０ｍｍの円周形の最小曲げを加えたときの透過光パワーの測定と、前記被測定光ファイバに直径２８０ｍｍの円周形の最小曲げを加えたときの透過光パワーの測定との２回の測定を行う。そして、この被測定光ファイバに対する２回の測定で得られた透過光パワーの比が０．１ｄＢとなる波長のうち最長の波長をカットオフ波長λｃとして決定する。
一方、上記マルチモードリファレンス法は、基準となるマルチモードファイバ（リファレンス用光ファイバ、２ｍ程度の短尺のマルチモードファイバ）の透過光パワーと、被測定光ファイバをマルチモード励振し、直径２８０ｍｍの曲げを加えた時の透過光パワーとの比からカットオフ波長λｃを決定する。つまり、マルチモードリファレンス法は、マルチモードからシングルモードへ移行する段階で、被測定光ファイバの透過光パワーが大きく変化する現象を利用することで、カットオフ波長λｃを求める方法である。
【０００５】
そして、上記曲げ法と上記マルチモードリファレンス法を比較すると、マルチモードリファレンス法では、リファレンスを使いまわすことができるため、被測定光ファイバに対しては１回の測定で結果が得られる（測定時間が短時間）というメリットが存在する。しかし、マルチモードファイバでの透過光パワーの波長スペクトルをリファレンスとして使用するため、シングルモードファイバでの波長スペクトルより変動が大きく、測定再現性が悪いという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、マルチモードリファレンス法によるカットオフ波長の測定再現性を安定させることができる光ファイバのカットオフ波長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】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバのカットオフ波長測定方法は、リファレンス用のマルチモード光ファイバに微小な曲げを加えて透過光パワーの波長特性を測定するリファレンス測定工程と、
被測定光ファイバの透過光パワーの波長特性を測定する被測定光ファイバ測定工程と、
リファレンス用の前記マルチモード光ファイバの透過光パワーの波長特性と前記被測定光ファイバの透過光パワーの波長特性との比の波長特性に基づいて前記被測定光ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長算出工程と、
を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マルチモードリファレンス法によるカットオフ波長の測定再現性を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】マルチモードリファレンス法による、透過光パワー比の波長スペクトルからカットオフ波長を算出する方法を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法について説明する模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法において、リファレンス用のマルチモード光ファイバでの透過光パワー測定時に、微小な曲げとして直径２０ｍｍの微小な曲げを加えた場合の測定結果の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法において、リファレンス用のマルチモード光ファイバでの透過光パワー測定時に、微小な曲げとして直径１０ｍｍの微小な曲げを加えた場合の測定結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本願発明の実施形態の説明］
本願発明の実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法は、
（１）  リファレンス用のマルチモード光ファイバに微小な曲げを加えて透過光パワーの波長特性を測定するリファレンス測定工程と、
被測定光ファイバの透過光パワーの波長特性を測定する被測定光ファイバ測定工程と、
リファレンス用の前記マルチモード光ファイバの透過光パワーの波長特性と前記被測定光ファイバの透過光パワーの波長特性との比の波長特性に基づいて前記被測定光ファイバのカットオフ波長を算出するカットオフ波長算出工程と、
を有する。
（１）の方法によれば、リファレンス用のマルチモード光ファイバに微小な曲げを加えて測定することにより、リファレンス用のマルチモード光ファイバの透過光パワーから高次モードが抜けて、マルチモードリファレンス法での測定再現性を安定させることができる。
【００１１】
（２）  前記リファレンス測定工程における前記微小な曲げの直径を２０ｍｍより小さくする。
（２）の方法によれば、リファレンス測定工程におけるリファレンス用のマルチモード光ファイバに加える曲げの直径が２０ｍｍより小さいので、リファレンス用のマルチモード光ファイバの透過光パワーから高次モードが抜けた波長帯における波形がよりフラットになり、マルチモードリファレンス法での測定再現性をより安定させることができる。
【００１２】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法の具体例を、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、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ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。
【００１３】
本実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法は、マルチモードリファレンス法によるものである。
まず、マルチモードリファレンス法によるカットオフ波長λｃの算出方法について説明する。図１は、透過光パワー比の波長スペクトルからカットオフ波長を算出する方法を説明する図である。
マルチモードリファレンス法では、基準となるリファレンス用のマルチモード光ファイバの透過光パワーＰｒ（λ）の波長特性と、被測定光ファイバをマルチモード励振し直径２８０ｍｍの曲げを加えた（典型的な使用形態を模擬するために加える）ときの透過光パワーＰｓ（λ）の波長特性とをそれぞれ測定する。そして、これらの透過光パワー比Ａ（λ）を次の式（１）により求める。
Ａ（λ）＝１０×ｌｏｇ１０（Ｐｓ（λ）／Ｐｒ（λ））・・・（１）
被測定光ファイバの透過光パワーＰｓ（λ）は、マルチモードからシングルモードへ移行する段階で大きく変化するので、透過光パワー比Ａ（λ）の波長スペクトルもマルチモード領域からシングルモード領域にかけて、図１に示すように大きく変化する。
そして、図１に示すＡ（λ）の波長スペクトルのシングルモード領域の長波長側にＪＩＳ等の規格にしたがって直線近似した直線を引きベースラインＬ１とする。このベースラインＬ１を０．１ｄｂだけ上にシフトさせた直線Ｌ２を引き、Ａ（λ）の波長スペクトルとの交点の波長をカットオフ波長λｃと決定する。
【００１４】
次に、本実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法について説明する。図２は、本実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法を説明する図である。
（リファレンス測定工程）
本実施形態では、図２の（a）に示すように、リファレンス測定工程において、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１に微小な曲げ２を加える（例えば、直径１０ｍｍから３０ｍｍ程度のマンドレルに巻き付ける）。そして、光源部３から出力された光をリファレンス用のマルチモード光ファイバ１に伝搬させて、微小な曲げ２を透過した光を受光部４で受光して、透過光パワーの波長特性を測定する。このとき、微小な曲げ２が加えられていることにより透過光パワーから高次モードが除かれた状態となっている（但しシングルモードではない）。
【００１５】
（被測定光ファイバ測定工程）
次に、図２の（ｂ）に示すように、被測定光ファイバ５に対して、光源部３から出力された光を被測定光ファイバ５に伝搬させて、透過した光を受光部４で受光して、透過光パワーの波長特性を測定する。なお、被測定光ファイバ５の典型的な使用形態を模擬するため被測定光ファイバ５に直径２８０ｍｍの曲げ６を加えた状態で測定する（例えば、直径２８０ｍｍのマンドレルに巻き付ける）。
【００１６】
（カットオフ波長算出工程）
リファレンス測定工程で測定されたリファレンス用のマルチモード光ファイバ１の透過光パワーＰｓ（λ）の波長特性と、被測定光ファイバ測定工程で測定された被測定光ファイバ５の透過光パワーＰｒ（λ）の波長特性との透過光パワー比Ａ（λ）を前述の式（１）より算出する。そして、算出された透過光パワー比Ａ（λ）の波長スペクトルから、前述のマルチモードリファレンス法の規格にしたがってカットオフ波長λｃを決定する。
【００１７】
以上のように、本実施形態はリファレンス測定工程において、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１に微小な曲げ２を加えることにより、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１の透過光パワーから高次モードが抜けて、マルチモードリファレンス法での測定再現性を安定させることができる。
【００１８】
次に、本実施形態の光ファイバのカットオフ波長測定方法によって得られた透過光パワー比Ａ（λ）の波長スペクトルと、比較のため曲げ法によって測定された透過光パワー比の波長スペクトルとを対比して、本実施形態で得られるカットオフ波長の正確性について説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法において、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１での透過光パワー測定時に、微小な曲げ２として直径２０ｍｍの微小な曲げを加えた場合の測定結果の一例を示す図であり、図４は直径１０ｍｍの微小な曲げを加えた場合の測定結果の一例を示す図である。
【００１９】
図３、図４においては、その測定結果の正確性を検証するため、曲げ法によるカットオフ波長の測定結果を重ね合わせて示している。
図３および図４の例に示すように、本実施形態に係る光ファイバのカットオフ波長測定方法によるカットオフ波長λｃ１と、ばらつきの少ない他のカットオフ波長の測定方法である曲げ法によるカットオフ波長λｃ０との差は小さい。
一方、微小な曲げ２を加えない光ファイバのカットオフ波長測定方法では、得られるカットオフ波長λｃ２と、曲げ法によって得られるカットオフ波長λｃ０との差は、直径２０ｍｍの微小な曲げを加えた図３の例より大きくなる。
すなわち、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１に微小な曲げ２を加えて測定することにより、測定された透過光パワーから高次モードが抜けて、マルチモードリファレンス法での測定再現性を安定させることができる。
また、被測定光ファイバ５に対して２回の測定が必要な曲げ法に対して、本実施形態ではリファレンス用のマルチモード光ファイバ１の測定結果を使いまわすことで、被測定光ファイバ５に対して１回の測定のみでカットオフ波長を求めることができるので、曲げ法よりも測定時間を短くできる。
【００２０】
なお、図３の直径２０ｍｍより小さい微小曲げ２を加えた場合（例えば、図４の直径１０ｍｍの場合）では、被測定光ファイバ５の透過光パワーとリファレンス用のマルチモード光ファイバ１の透過光パワーとの比の波長スペクトルにおいて、マルチモードからシングルモードへ移行する透過光パワーの変化後のベースラインＬ１を決定すべき領域での測定値の変動が、図３の場合より少なくなる。
このように、直径２０ｍｍより小さい微小曲げ２を加えた場合は、上記ベースラインＬ１の変動がより少なくなるので、被測定光ファイバ５の透過光パワーとリファレンス用のマルチモード光ファイバ１の透過光パワーとの比の波長スペクトルに基づくカットオフ波長の算出をより正確に行うことができる。
【００２１】
［実施例］
本実施形態の上記リファレンス測定工程で、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１の透過光パワーを測定する際に、微小な曲げ２として、直径１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍをそれぞれ１ターン加えて測定した。
一方、本実施形態の上記被測定光ファイバ測定工程では、２７本の被測定光ファイバに対して透過光パワーを測定した。
そして、本実施形態の上記カットオフ波長算出工程で、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１の透過光パワーの波長特性と、被測定光ファイバ測定工程で測定された被測定光ファイバ５の透過光パワーの波長特性との透過光パワー比Ａ（λ）をそれぞれ算出し、２７本の被測定光ファイバのカットオフ波長を、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１の微小な曲げ２が直径１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍのそれぞれの場合で求めた。
また、曲げ法により上記２７本の被測定光ファイバ５に対して、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と、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とを測定し、カットオフ波長を求めた。
そして、上記２７本の被測定光ファイバ５について、リファレンス用のマルチモード光ファイバ１の微小な曲げ２が直径１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍのそれぞれの場合で求めたカットオフ波長と、曲げ法によって求めたカットオフ波長との差をそれぞれ求めた。表１では、曲げ法による測定結果との差が、±５ｎｍ以上、±７ｎｍ以上となった光ファイバの本数、および曲げ法による測定結果との差の標準偏差を示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１に示すように、本実施形態のリファレンス測定工程におけるリファレンス用のマルチモード光ファイバ１に加える微小な曲げ２の直径が特に２０ｍｍより小さい場合では、曲げ法との差も小さく、ばらつき（標準偏差）も小さいのに対し、２０ｍｍ以上の場合では、曲げ法との差が大きく、ばらつきも大きくなる。これは、曲げ径が小さいほど、高次モードが抜けた波長帯における波長スペクトルがよりフラットになり、マルチモードリファレンス法での測定再現性をより安定させることができるためと考えられる。
【符号の説明】
【００２４】
１  リファレンス用のマルチモード光ファイバ
２  微小な曲げ
３  光源部
４  受光部
５  被測定光ファイバ
６  直径２８０ｍｍの曲げ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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