(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パワーを測定するための装置であって、：
前記装置は、光信号を伝播するように構成された光ファイバーを備え、該光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、前記光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱し；
前記装置は、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を受け取り、かつ受け取られた散乱ファイバー光に基づいて検出信号を出力するように構成された検出器システムを備え、
前記装置は、検出信号を受け取り、受け取られた検出信号に基づいて光信号のパワー値を決定するように構成されたプロセッサを含み、
前記装置はさらに、光ファイバーと検出器システムとの間に位置し、かつ、プロセッサに動作可能につながれた偏光モジュレータ・ユニットを含み、偏光モジュレータ・ユニットは、散乱したファイバー光が光ファイバーを出た後、あるいは散乱したファイバー光が検出器システムに到達する前に、散乱したファイバー光の強さを修正するように構成される、光パワーを測定するための装置。
【請求項２】
第１のクラッド層は屈折率を有し、
光ファイバーは、光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層を包む、第２のクラッド層をさらに含み、
第２のクラッド層は第１のクラッド層の屈折率より低い屈折率を有し、その結果、第１のクラッド層に挿入されたポンプ光が光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層内に含まれている請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項３】
前記検出器システムは複数の光検出位置を含み、
複数の光検出位置は、各々少なくとも１つの異なる位置からの光を集光する請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項４】
前記検出器システムは１×Ｎ線形アレイ検出器を含み、
Ｎは１より大きい整数である請求項３に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項５】
検出器システムは単一画素検出器を含んでいる請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項６】
散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含み、
前記装置はさらに、
光ファイバーと検出器システムの間に位置した画像化光学系を含み、
前記画像化光学系は検出器システム上に散乱したファイバー光を向けるように構成され、
前記装置は、検出器システムに達する前に散乱したファイバー光からの散乱したポンプ光をフィルタリングするように構成された波長フィルターを含む請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項７】
光信号はファイバー伝播方向に光ファイバーを介して伝播し、
前記光ファイバーは偏光電界方向をもたらす偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、
前記検出器システムは、偏光電界方向とファイバー伝播方向の両方に垂直な方向に光ファイバーから散乱する散乱ファイバー光の一部を検出するために配向される請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項８】
光信号はファイバー伝播方向に光ファイバーを介して伝播し、
前記光ファイバーは偏光電界方向をもたらす偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、
前記プロセッサはロックイン検出モジュールを含み、
前記偏光モジュレータ・ユニットは偏光子を含んでおり、前記偏光モジュレータ・ユニットは、偏光電界方向とファイバー伝播方向の両方に垂直な方向に光ファイバーから散乱する散乱ファイバー光の一部を受け取るように配され、および、前記プロセッサは検出器システムによって受け取られた散乱したファイバー光の信号対雑音比を改善するために偏光モジュレータ・ユニットおよびロックイン検出モジュールを制御する請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項９】
前記プロセッサは光信号のパワー値の決定中に散乱したファイバー光に関連した光ファイバーの長さに沿って光の強さの欠陥をデータフィルタリングするようにさらに構成される請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項１０】
ポンプ・ダンプ、および光ファイバーに光学的につながれた較正パワーメーターを更に含み、
前記較正パワーメーターは装置のパワー較正を提供するように構成される請求項１に記載の光パワーを測定するための装置。
【請求項１１】
装置であって、当該装置は、
光信号を伝播するように構成された光ファイバーを備え、該光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光学信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱し、
前記装置は、
光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を検出し、画像化された散乱ファイバー光に基づいて信号を出力するための手段、
画像信号に基づいて光信号のパワー値を決定するための手段、および、
散乱したファイバー光が光ファイバーを出た後、および、散乱したファイバー光が前記出力するための手段に到達する前に、散乱したファイバー光の強さを修正するための手段であって、前記修正するための手段が前記光ファイバーと前記出力するための手段との間に位置し、前記パワー値を決定するための手段が前記修正するための手段と動作可能に結合される、手段を備えてなる装置。
【請求項１２】
前記検出器システムはさらに、
受信機モジュールを備え、前記受信機モジュールは、
第１の時間間隔において、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を受け取り、および、第１の時間間隔の間に受け取られた散乱したファイバー光に基づいて第１の検出信号を出力し、および、
第１の時間間隔の後の第２の時間間隔において、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を受け取り、および、第２の時間間隔の間に受け取られた散乱したファイバー光に基づいて第２の検出信号を出力する、ように構成され、
前記プロセッサはさらに、
第１の検出信号を受け取り、
受け取られた第１の検出信号に基づいて光信号の第１のパワー値を決定し、
散乱したファイバー光に対する、決定された第１のパワー値の関数近似を行い、および、
関数近似と第２の検出信号に基づいて光信号の第２のパワー値を決定する、ように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
検出器システムの位置は光ファイバーに対して固定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサはさらに、光信号のパワー対時間プロファイルを決定するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
光パワーを測定するための装置であって、
前記装置は、
光信号を伝播するように構成された光ファイバーであって、光ファイバーがコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部が、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱する、光ファイバーと、
光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を受けとり、かつ受け取られた散乱したファイバー光に基づいて検出信号を出力するように構成された検出器システムと、
検出信号を受け取り、かつ受け取られた検出信号に基づいて光信号のパワー値を決定するように構成されたプロセッサであって、光信号のパワー対時間プロファイルを決定するようにさらに構成された、プロセッサと、
光ファイバーと検出器システムとの間に位置し、かつ、プロセッサに動作可能につながれた偏光モジュレータ・ユニットであって、散乱したファイバー光が光ファイバーを出た後、および、散乱したファイバー光が検出器システムに到達する前に、散乱したファイバー光の強さを修正するように構成される、偏光モジュレータ・ユニットと、
決定されたパワー対時間プロファイルに少なくとも部分的に基づいて光信号を制御するように構成された制御器、を含む装置。
【請求項１６】
散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含み、
前記装置はさらに、
散乱したファイバー光を検出する前に、散乱したファイバー光を集束させるための手段と、
光信号の一部をポンプ光から分離させるために散乱したファイバー光を波長フィルタリングするための手段を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
光信号はファイバー伝播方向に光ファイバーを介して伝播し、光ファイバーは偏光電界方向をもたらす偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、および、前記出力するための手段は、偏光電界方向とファイバー伝播方向の両方に垂直な方向に光ファイバーから散乱する散乱ファイバー光の一部を検出するように配向される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
光ファイバーの長さに沿ってポンプ光を減衰するための手段と、
光信号のパワー値の決定を較正するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
前記出力するための手段は、光ファイバーに対して固定された位置関係にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
光信号のパワー対時間プロファイルを決定するための手段と、
決定されたパワー対時間プロファイルに少なくとも部分的に基づいて光信号を制御するための手段をさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触光パワー測定のためのシステム及び方法に関する。
＜関連出願の相互参照＞
この出願は、２０１４年４月１１日付でシュテファン・ジーガイモンドによって出願された「非接触光パワー測定のためのシステム及び方法」と題する米国仮特許出願第６１／９７８，７３６号のアメリカ合衆国法典第３５巻第１１９条第（ｅ）項を含む優先権の利益を主張し、その全体において本明細書に組込まれる。
【０００２】
この出願は次のもの、即ち、
「ＦＩＢＥＲ  ＯＲ  ＲＯＤ−ＢＡＳＥＤ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＳＯＵＲＣＥ  ＦＥＡＴＵＲＩＮＧ、ＬＡＲＧＥ−ＣＯＲＥ，  ＲＡＲＥ−ＥＡＲＴＨ−ＤＯＰＥＤ  ＰＨＯＴＯＮＩＣ−ＣＲＹＳＴＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＨＩＧＨ−ＰＯＷＥＲ  ＰＵＬＳＥＤ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＡＮＤＭＥＴＨＯＤ」と題する、Ｆａｂｉｏ  Ｄｉ  Ｔｅｏｄｏｒｏ  ｅｔ  ａｌ．に対して２００８年６月２４日に発行された米国特許７，３９１，５６１、
「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＡＮ  ＥＲＢＩＵＭ−ＤＯＰＥＤ  ＦＩＢＥＲ  ＦＯＲ  ＨＩＧＨ  ＰＥＡＫ−ＰＯＷＥＲ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ」と題する、Ｊｏｈｎ  Ｄ．  Ｍｉｎｅｌｌｙ  ｅｔ  ａｌ．に対して２００９年８月４日に発行された米国特許７，５７０，８５６、
「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＧＡＩＮ  ＦＩＢＥＲ  ＨＡＶＩＮＧ  ＳＥＧＭＥＮＴＳ  ＯＦ  ＤＩＦＦＥＲＩＮＧ  ＣＯＲＥ  ＳＩＺＥＳ」と題する、Ｍａｔｔｈｉａｓ  Ｐ．  Ｓａｖａｇｅ−Ｌｅｕｃｈｓに対して２０１０年８月３日に発行された米国特許７，７６８，７００、
「ＨＩＧＨ−ＰＯＷＥＲ、ＰＵＬＳＥＤ  ＲＩＮＧ  ＦＩＢＥＲ  ＯＳＣＩＬＬＡＴＯＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する、Ｆａｂｉｏ  Ｄｉ  Ｔｅｏｄｏｒｏ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１１年１月２５日に発行された米国特許７，８７６，８０３、
「ＰＵＬＳＥ−ＥＮＥＲＧＹ−ＳＴＡＢＩＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＡＰＰＲＯＡＣＨ  ＡＮＤ  ＦＩＲＳＴ−ＰＵＬＳＥ−ＳＵＰＰＲＥＳＳＩＯＮ  ＭＥＴＨＯＤ  ＵＳＩＮＧ  ＦＩＢＥＲ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ」と題する、Ｅｒｉｃ  Ｃ．  Ｈｏｎｅａ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１１年１月２５日に発行された米国特許７，８７６，４９８、
「ＭＩＣＲＯ−ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＤ  ＦＩＢＥＲ  ＰＲＯＦＩＬＥＳ  ＦＯＲ  ＭＩＴＩＧＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＢＥＮＤ−ＬＯＳＳ  ＡＮＤ／ＯＲ  ＭＯＤＥ、ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ  ＩＮ  ＬＭＡ  ＦＩＢＥＲ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ、ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＤＵＡＬ−ＣＯＲＥ  ＥＭＢＯＤＩＭＥＮＴＳ」と題する、Ｊｏｈｎ  Ｄ．  Ｍｉｎｅｌｌｙに対して２０１１年４月１２日に発行された米国特許７，９２４，５００、
「Ｑ−ＳＷＩＴＣＨＥＤ  ＯＳＣＩＬＬＡＴＯＲ  ＳＥＥＤ−ＳＯＵＲＣＥ  ＦＯＲ  ＭＯＰＡ  ＬＡＳＥＲ  ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＯＲ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題する、Ｍａｔｔｈｉａｓ  Ｐ．  Ｓａｖａｇｅ−Ｌｅｕｃｈｓ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１５年１月１３日に付与された米国特許８，９３４，５０９、
「ＨＩＧＨ−ＰＯＷＥＲ  ＬＡＳＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ  ＨＡＶＩＮＧ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＦＩＢＥＲ  ＷＩＴＨ  ＮＯＮ−ＣＩＲＣＵＬＡＲ  ＣＲＯＳＳ  ＳＥＣＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＩＳＯＬＡＴＩＯＮ  ＡＧＡＩＮＳＴ  ＢＡＣＫ  ＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＳ」と題する、Ｍａｔｔｈｉａｓ  Ｐ．  Ｓａｖａｇｅ−Ｌｅｕｃｈｓに対して２０１４年５月２７日に発行された米国特許８，７３６，９５３、
「ＨＩＧＨ  ＢＥＡＭ  ＱＵＡＬＩＴＹ  ＡＮＤ  ＨＩＧＨ  ＡＶＥＲＡＧＥ  ＰＯＷＥＲ  ＦＲＯＭ  ＬＡＲＧＥ−ＣＯＲＥ−ＳＩＺＥ  ＯＰＴＩＣＡＬ−ＦＩＢＥＲ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ」と題する、Ｍａｔｔｈｉａｓ  Ｐ．  Ｓａｖａｇｅ−Ｌｅｕｃｈｓ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１４年９月９日に発行された米国特許８，８３０，５６８、
「ＳＩＧＮＡＬ  ＡＮＤ  ＰＵＭＰ  ＭＯＤＥ−ＦＩＥＬＤ  ＡＤＡＰＴＯＲ  ＦＯＲ  ＤＯＵＢＬＥ−ＣＬＡＤ  ＦＩＢＥＲＳ  ＡＮＤ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する、Ｍａｔｔｈｉａｓ  Ｐ．  Ｓａｖａｇｅ−Ｌｅｕｃｈｓ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１４年７月１日に発行された米国特許８，７６７，２８６、
「ＩＮ−ＬＩＮＥ  ＦＯＲＷＡＲＤ／ＢＡＣＫＷＡＲＤ  ＦＩＢＥＲ−ＯＰＴＩＣ  ＳＩＧＮＡＬ  ＡＮＡＬＹＺＥＲ」と題する、Ｔｏｌｇａ  Ｙｉｌｍａｚ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１４年６月１７日に発行された米国特許８，７５５，６４９、
「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮ−ＬＩＮＥ  ＦＩＢＥＲ−ＣＬＡＤＤＩＮＧ−ＬＩＧＨＴ  ＤＩＳＳＩＰＡＴＩＯＮ」と題する、Ｙｏｎｇｄａｎ  Ｈｕに対して２０１３年１月１５日に発行された米国特許８，３５５，６０８、
「ＢＥＡＭ  ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣＳ  ＡＮＤ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＳＰＥＣＴＲＡＬＬＹ  ＢＥＡＭ−ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＬＡＳＥＲＳ」と題する、Ｅｒｉｃ  Ｃ．  Ｈｏｎｅａ  ｅｔ  ａｌ．に対して２０１３年４月２日に発行された米国特許８，４１１，７１２、
「ＯＰＴＩＣＡＬ−ＦＩＢＥＲ  ＡＲＲＡＹ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題する、Ｙｏｎｇｄａｎ  Ｈｕ  ｅｔ  ａｌ．に２０１３年８月６日に発行された米国特許８，５０３，８４０、
「ＦＩＢＥＲ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＳＵＰＰＲＥＳＳＩＯＮ  ＯＦ  ＭＯＤＡＬ  ＩＮＳＴＡＢＩＬＩＴＩＥＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する、Ｅｒｉｃ  Ｃ．  Ｈｏｎｅａ  ｅｔ  ａｌ．によって２０１３年１１月２１日に出願された米国特許出願１４／０８６，７４４、
「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ−ＬＡＳＥＲ  ＯＵＴＰＵＴ−ＢＥＡＭ  ＳＨＡＰＩＮＧ  ＦＯＲ  ＳＰＥＣＴＲＡＬ  ＢＥＡＭ  ＣＯＭＢＩＮＡＴＩＯＮ」と題する、Ｅｒｉｃ  Ｃ．  Ｈｏｎｅａ  ｅｔ  ａｌ．によって２０１４年２月１８日に出願された米国特許出願１３／９８７，２６５、
「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ、ＤＩＡＭＯＮＤ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  ＦＯＲ、ＭＵＬＴＩ−ＬＡＹＥＲＥＤ  ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＯＮ  ＧＲＡＴＩＮＧ」と題する、Ａｎｄｒｅｗ  Ｘｉｎｇ  ｅｔ  ａｌ．によって２０１３年９月１３日に出願された米国仮特許出願６１／８７７，７９６、
「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  Ａ  ＤＩＡＭＯＮＤ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  ＦＯＲ  Ａ  ＭＵＬＴＩ−ＬＡＹＥＲＥＤ  ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＯＮ  ＧＲＡＴＩＮＧ  」と題する、  Ａｎｄｒｅｗ  Ｘｉｎｇ  ｅｔ  ａｌ．によって２０１４年９月１５日に出願された米国特許出願１４／１２１，００４（代理人整理番号５０３２．０８５ＵＳ１）、
「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＨＩＧＨ−ＰＯＷＥＲ、ＨＩＧＨ−ＳＴＲＡＹＬＩＧＨＴ−ＬＯＡＤ  ＦＩＢＥＲ  ＡＲＲＡＹ」と題する、Ｙｏｎｇｄａｎ  Ｈｕ  ｅｔ  ａｌ．によって２０１４年４月３０日に出願された米国仮特許出願６１／８５４，２７７、
「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＬＯＷ−ＰＲＯＦＩＬＥ  ＦＩＢＥＲ−ＣＯＵＰＬＩＮＧ  ＴＯ  ＰＨＯＴＯＮＩＣ  ＣＨＩＰＳ」と題する、Ｇｒｅｇｏｒｙ  Ｊ．  Ｗｈａｌｅｙによって２０１４年６月１７日に出願された米国特許出願１３／９９９，５５７に関連付けられ、各々参照によって本明細書に組込まれる。
【０００３】
＜本発明の技術分野＞
本発明は光学系に関する。さらに詳しくは、光学系を介して伝播する光信号のパワーを非侵襲的に測定するためのシステム及び方法に関する。例えば、光ファイバーと物理的に接触することなく及び／又は光ファイバーを曲げることによって側面研磨するか、又はクラッディング伝播を引き起こすことにより、光ファイバーを変更することなく光ファイバーを介して伝播する光パワーを測定する。
【背景技術】
【０００４】
レーザシステムで監視する主要なパラメータは、レーザシステムによって生成される光信号のパワーである。
従来の光ファイバーパワー測定システムは、一般に２つのカテゴリーのうちの１つに分類される：
（１）パワーがすべて読まれ、測定ヘッドで停止されるように、ファイバー先端が引き裂かれ、又は研磨されて測定ヘッドに挿入される（本明細書において「割込み」パワー測定とも呼ばれる）。
（２）光ファイバーが側面研磨されるか、又はさもなければ、非零挿入損失を有する「インライン」パワー監視装置に組み入れられるファイバー光デバイス。
【０００５】
割込みパワー監視装置は光学縦列に割り込み、本来の位置でのパワー測定、監視又は故障検出に役立たなくする。割込みパワー監視装置の例は、Ｏｐｈｉｒ  Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｌｔｄ．（ｗｗｗ．ｏｐｈｉｒｏｐｔ．ｃｏｍ／ｌａｓｅｒ−ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ／ｎｅｗ−ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｄ３００−ｒ）によるＯｐｈｉｒ＿ＰＤ３００−ＩＲＧ光ファイバーパワーメータヘッド及びソーラブス・インク（ｗｗｗ．Ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｎｅｗｇｒｏｕｐｐａｇｅ９．ｃｆｍ？ｏｂｊｅｃｔｇｒｏｕｐ＿ｉｄ＝３３２８＆ｐｎ＝Ｓ１４０Ｃ＃６０３４）によるＳ１２０−ＦＣファイバー・アダプターを備えたＴｈｏｒｌａｂｓ  Ｓ１４０Ｃである。
【０００６】
従来のインラインパワー監視装置はタップを使用しており、該タップはファイバー保全性、ハイパワーでの光学的損傷の危険性を解決し、また挿入損失をもたらす（例えば、従来のインラインパワー監視装置は、ハイパワーでの適用で損傷を起こし、光学的性能を劣化し、後方散乱を引き起こし、及び／又はパワー・スループットを低減するように光ファイバーを変更する）。インラインパワー監視装置の例は、ＥｉｇｅｎＬｉｇｈｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ｗｗｗ．ｅｉｇｅｎｌｉｇｈｔ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｏｒｔａｂｌｅ−ｏｐｔｉｃａｌ−ｐｏｗｅｒ−ｍｏｎｉｔｏｒｓ／ｓｅｒｉｅｓ−５００）によるＥｉｇｅｎＬｉｇｈｔシリーズ５００  インラインオプティカルパワー監視およびＦｉｂｅｒＬｏｇｉｘのインラインパワー監視（ｗｗｗ．ｆｉｂｅｒｌｏｇｉｘ．ｃｏｍ／Ｐａｓｓｉｖｅ／ｐｏｗｅｒｍｏｎｉｔｏｒ．ｈｔｍｌ）を含んでいる。インラインのパワー監視装置は、光検出器に向けるコアのパワーを幾分落とすことで挿入損失をもたらす。インラインパワー監視装置は、エバネセント波効果を利用して光パワーを幾分落とすか、又は光カプラー又はスプリッタに似た手段によって動作する。従来のインラインパワー監視装置は、インラインデバイスが全動作の間（例えば、変更監視システム、パワー帰還システム、故障検出システムなどで必要とされる場合）適所に留まるという効率とトータルパワーの理由から望ましくはない。従来のいくつかのインラインパワー監視装置は、クラッディングで伝播するパワーを転送するか調べるために側面の光沢又は刻み目でファイバーを変更する。これは、機械的に、及びレーザ損傷しきい値低減の両方でファイバーの弱さをもたらす。ファイバー表面とクラッディングの変更はハイパワーのファイバレーザ・システムにおいて不適当である。かかるタップと他の動作原理を使用する従来のインラインパワー監視装置は、８０ワット（Ｗ）より高い動作用のデータを欠き、数百ミリワット（ｍＷ）から数十ワットの範囲（例えば、約５０Ｗ）の損傷閾値又は最大動作パワー仕様を有する。もしシステムが止まり、発火するか或いはシステムの損傷が起きると、従来のインラインパワー監視装置およびその可能な故障はさらに安全性に関するリスクをもたらす。したがって、従来のインラインパワー監視装置は、ハイパワーのシステム（例えば約１キロワット以上）で安全に光パワーを測定することに適さない。
【０００７】
「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＩＮ  Ａ  ＦＩＢＥＲ  ＬＡＳＥＲ／ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ」と題する、Ｄａｎｉｅｌ  Ｊ．  Ｃｒｅｅｄｅｎ  ｅｔ  ａｌ．  （以下、「Ｃｒｅｅｄｅｎ  ｅｔ  ａｌ」という）の２０１３年４月１１日に公開された米国特許出願公開２０１３／００８７６９４は、参照によって本明細書に組込まれる。「Ｃｒｅｅｄｅｎ  ｅｔ  ａｌ」は、タップ・カップラーを加えず、ファイバー長さを増加させずに、ハイパワーファイバレーザかアンプ・システムに監視パラメータ用テクニックについて記載している。いくつかの実施形態では、クラッディング・ストリッパーは統合信号パラメータ・モニタへのクラッディングの中で伝播する光の僅かな割合から引くために使用される。１つ以上の特定の波長（例えば、ポンプ信号波長、信号／コア信号波長など）におけるパラメータは監視することができる。そのようないくつかの場合、フィルタは対応するパラメータ・モニタに監視される信号波長の選択的な通行を考慮に入れるために使用することができる。フィルタは外部かもしれないし、あるいは統合パラメータ・モニタでクラッディング・ストリッパーを含んでいるパラメータ・モニタ・パッケージへ統合されるかもしれない。他の興味のあるパラメータ（例えば位相、波長）も、パワーの代替物に加え、或いはパワーの代替物として監視することができる。多数の構成および変化はこの開示（例えばシステム・オン・チップ）に照らして明白になる。
【０００８】
「ＳＩＧＮＡＬ  ＣＯＵＰＬＥＲ  ＦＯＲ  ＢＵＦＦＥＲＥＤ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＦＩＢＥＲＳ」と題する、Ｂｒｕｃｅ  Ｄ．  Ｃａｍｐｂｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ．  （以下、  "Ｃａｍｐｂｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ  "という）に対して１９８６年５月６日に発行された米国特許４，５８６，７８３は、参照により本明細書に組み込まれる。「キャンベルら」は、ファイバーの周期的な微小な曲げ（ｍｉｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ）を引き起こす突部を、規則的に間隔を置いた厳密な「キー」によってファイバーが押される、柔軟で、透明で、重合体のロッドを含む、バッファーを用いた光ファイバーのための信号カップラーについて記載している。ファイバーを下って通過していく光信号は、ロッドへファイバーを緊急のキーによる重合体のロッド、およびロッドの端部から抽出された信号へ連結されるかもしれない。同様のプロセスはファイバーに光信号を注入するために使用されてもよい。カップラーは、ファイバーのための終端あるいは非破壊タップの一部のいずれかとして使用されてもよい。引き起こされた減衰および抽出された信号の強さは、キーに対する圧力を変えることにより変えられるかもしれない。
【０００９】
「ＯＰＴＩＣＡＬ  ＦＩＢＥＲ  ＴＡＰ  ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ  ＲＥＦＬＥＣＴＯＲ」と題する、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｄ．  Ｕｋｅｎ  （以下、"Ｕｋｅｎ"という）に対して１９８９年４月２５日に発行された米国特許４，８２４，１９９は、参照によって本明細書に取り込まれる。Ｕｋｅｎは、光ファイバーの側面によって通過燈によって光ファイバーコアの中間部から光を取り出すためのタップが飛行機で曲げられ配置される光ファイバーの外側表面に接する光カプラーを含むことを説明する。飛行機に対して横に延びる反射板は、退避光を完全に飛行機の外部に配置された軽量部品の端部表面に向けてそらす。同様の配置は光ファイバーの中間部への光を注入するために使用されてもよい。そのタップは、光を退避する読み取りタップ、あるいは光ファイバネットワークに光を注入する書き込みタップとして使用されてもよい。
【００１０】
「ＰＯＷＥＲ  ＭＯＮＩＴＯＲ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ  ＧＡＩＮ  ＭＥＤＩＵＭ」と題する、Ｂｅｒｎａｒｄ  Ｆｉｄｒｉｃ  ｅｔ  ａｌ．  （以下、"Ｆｉｄｒｉｃ  ｅｔ  ａｌ"という）に対して２００２年７月２３日に発行された米国特許６，４２４，６６３は、参照によってここに組込まれる。Ｆｉｄｒｉｃらは、利得ファイバーのクラッディングによって放射されたサイドライトの検出されたレベルを使用する出力パワーモニタリングおよびコントロールがある光ファイバー利得システムについて記載する。ファイバーは、ファイバー・クラッディングに隣接している開始が提供されているスプールに巻きつけられる。光検出器は開始の対向面でスプールにマウントされ、開始を通して通されるサイドライトを検出する。光検出器からの出力信号は出力パワーあるいはシステムの利得を示し、監視のために使用されるかもしれない、またはシステムのための汲むソースによって発生パワーを調節するために、出力パワーか利得を安定させるのを支援するシステムのフィードバック制御を許可する。フィルタ・エレメントも検出されているサイドライトからある望まれない波長を除外するために使用されてもよい。
【００１１】
「ＦＩＢＥＲ  ＴＡＰ  ＭＯＮＩＴＯＲ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＥＶＡＮＥＳＣＥＮＴ  ＣＯＵＰＬＩＮＧ」と題する、Ｂｏ  Ｐｉ  ｅｔ  ａｌ．  （以下、"Ｐｉ  ｅｔ  ａｌ  "という）に対して２００４年６月１日に付与された米国特許６，７４４，９４８は、参照によって本明細書に組込まれる。Ｐｉらはファイバーについて記載する、はかないカップリングに基づいたポートを連結する側面を磨き上げたファイバー上で形成された監視を軽く打つ。
【００１２】
「ＢＲＯＡＤＢＡＮＤ  ＦＩＢＥＲ  ＯＰＴＩＣ  ＴＡＰ」と題する、Ｃｒａｉｇ  Ｄ．  Ｐｏｏｌｅ  （以下、"Ｐｏｏｌｅ"という）に対して２００６年１０月３日に発行された米国特許７，１１６，８７０は、参照によって本明細書に取り込まれる。Ｐｏｏｌｅは、ファイバーの高次モードへ光学のエネルギーを連結し、ファイバーのクラッディングの中で形成され、全内部反射によって、高次モードエネルギーを光ファイバーから遠ざけて反映するようにアングルに位置した反射表面目的で第一・第二のｍｉｃｒｏｂｅｎｄｓを備えた光ファイバーを持っている光ファイバーからの光学のエネルギーの転送のために広帯域の光ファイバータップについて記載する。好ましい実施形態では、２つのマイクロベンド（ｍｉｃｒｏｂｅｎｄｓ）は、シングルモード・ファイバのＬＰ０１とＬＰ１１のモード用の各種の輸送機関を統合した打つこと長さの２分の１とほぼ等しい距離によって別々に間隔を置かれる。
【００１３】
「ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＦＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＯＷＥＲ  ＩＮ  ＦＩＢＥＲ  ＬＡＳＥＲＳ」と題する、Ａｌｅｘｅｙ  Ｖ．  Ａｖｄｏｋｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（以下、Ａｖｄｏｋｈｉｎ  ｅｔ  ａｌという）に対して２０１３年５月２８日に発行された米国特許８，４５２，１４７は，参照によって本明細書に組込まれる。Ａｖｄｏｋｈｉｎ  ｅｔ  ａｌは、パワーが２つのファイバー間の添え継ぎを囲むアセンブリを測定して形成されたファイバレーザ・システムについて記載する。アセンブリを測定するパワーは、本質的に一定の添え継ぎ温度で添え継ぎを維持し、かつ添え継ぎでレーザシステムのパワー読書に多数の変数外部要因の影響から独立して備えるように外部の曲げ応力から、結合されたファイバーを保護するのに作用する。
【００１４】
光ファイバーによって伝播する光信号の改善されたシステムの必要、およびパワーを測定する方法がある。
【発明の概要】
【００１５】
＜発明の要旨＞
いくつかの実施形態では、本発明は自然に発生する散乱エネルギーを利用するファイバーパワーを提供する。該散乱エネルギーは光ファイバー伝播の副産物であり、それゆえ、いくつかの実施形態において本発明は、追加のスループット・ロスを導入しない。なぜなら、この避けられない散乱に対して失ったパワーだけを追求することを特徴づけているからである。いくつかの実施形態で本発明は、光ファイバーへの変更（幾分かの光パワーのクラッディング伝播を引き起こすために、側部研磨又は曲げ、屈曲、応力、添え継ぎなど導入するなど）を行わずに、光ファイバーによって伝播する光パワーを決定する。いくつかの実施形態では、物理的接触が必要でないように、光パワーは自然に発生するコア散乱から計算される。いくつかの実施形態では、物理的接触のないパワー測定は、テスト中の光ファイバーのレーザ損傷特性しきい値を増加させる。いくつかの実施形態では、本発明は、散乱単位当りの長さと「ホットスポット」、クラッディング、バッファーあるいは他の均一でない欠陥とを識別するために強さ対位置データ上で作動するリニアディテクタアレイおよびアルゴリズムを提供する。いくつかの実施形態では、「ホットスポット」あるいはスパイクは、平均を計算するか、関数近似を行う前に削除される。該関数近似はパワー較正ルックアップテーブルあるいはパワー決定に対する他の機能的マッピングに対して後でマッピングされる。いくつかの実施形態では、本発明のファイバーパワー監視システムは、高性能のシステム（例えば約１キロワット以上（ｋＷ））、および約１ｋＷ未満のパワー段階で作動するシステムの両方に適している。
【００１６】
いくつかの実施形態では、本発明は光パワーを測定する方法を提供し、前記方法は、光信号を伝播するように構成された光学散乱媒体（例えば、Ｎｄのような固体レーザ利得媒体：ＹＡＧあるいは融解石英、ＢＫ−７グラス、水、空気などのような受動的な光学材料）を提供する工程を含み、該光信号の一部は、散乱光を形成するために、光学散乱媒体の長さに沿って光学散乱媒体から散乱し、前記方法は、第１の時間間隔で、光学散乱媒体の長さに沿って散乱光を画像化する工程と、画像化された散乱光に基づいて第１の画像信号の出力を画像化する工程と、第１の画像信号に基づいて光信号のパワー値を決定する工程を含む。
【００１７】
いくつかの実施形態で、本発明は、光ファイバーに対して固定されたファイバーパワー監視システムを保持するハウジングと、画像化光学系（円柱レンズなどのような）と、検出器のリニアディテクタ又は任意のアレイと、光信号を分析可能なデータに変換するための電子機器と、パターンマッチング、データ・フィルタリング、データ拒絶、データの知的な選択などのための該データの解析用アルゴリズムと、関数または較正のテーブルによる光パワーへの解析結果のコンバージョンを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、ノイズからの信号識別を助けて、かつ系統誤差ソースからバイアスを取り除くために、本発明は、画像列に様々な光学要素およびシステムを含んでいる。例えば、いくつかの実施形態では、光学的画像化要素は、散乱光と他のソースとを識別するために偏光フィルタを含んでいる。いくつかの実施形態では、光学的画像化要素は、信号と他の暗視野・ソースとを識別するために波長フィルタを含んでいる。いくつかの実施形態では、光学的画像化要素は、検出器範囲および線形性を拡張するために中性フィルタを含んでいる。いくつかの実施形態では、光学的画像化要素は、上記の要素の２つ以上のある組合せを含んでいる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本発明は、較正繰返精度および精度を改善するのを支援する、「上流の」ファイバー処理要素を含んでいる。例えば、いくつかの実施形態では、本発明は、上流のファイバー欠陥およびしたがってバイアス結果によって全面的なファイバー特性記載ではなく局所欠陥に特異的に導入されたかもしれない、クラッディング・モード・パワーを除去するためにマンドレル上のファイバー・ループを含んでいる。いくつかの実施形態では、本発明は、（テスト中の特定のファイバーに要求されるバッファーあるいは他の層の随意を随意に剥ぎ取るか或いは剥ぎ取ることなく）屈折率整合流体のチャネルにファイバーを突き通すことにより形成されたクラッディングダンプを含んでいる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、本発明は、光ファイバーの中で伝播する光信号の光パワーを測定するために光ファイバーと接触せずに画像化を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は「自然に発生する」コア散乱を使用しており、該コア散乱は、屈曲、ノッチ又はタップによる更なる信号ブースト（ｓｉｇｎａｌ  ｂｏｏｓｔ）を必要としない。いくつかの実施形態では、本発明は、純粋な光パワーではなくファイバー欠陥と相互に関連する光パワー外れデータ点を知的に拒絶するために拒絶アルゴリズムを利用する。いくつかの実施形態では、本発明は、コア光子を特に識別するためにロックイン検出及び偏光変調と結び付けられて、偏光面保持ファイバーの偏光特性およびレイリー散乱の指向性を利用する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、光ファイバー１０５において光パワーを測定するためのシステム１０１の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、検出器１４０によって得られたファイバーパワーの線形アレイ画像を示すグラフ１０２である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、光ファイバー１０５における光パワーを計算するためのアルゴリズム１０３のブロック・ダイヤグラムである。
【図２】図２は、光ファイバー１０５において光パワーを測定するためのシステム２０１の概略図である。
【図３】図３は、光ファイバー３０５において光パワーを測定するためのシステム３０１の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の一実施形態による線形アレイ検出器によって生成された画像４０１の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの画像４０１の１つに基づいて生成されたファイバーパワーの線形アレイプロファイルを示すグラフ４０２である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂのグラフ４０２上の少なくとも一部に基づいて決定される測定された出力パワーを示すグラフ４０３である。
【図５Ａ】図５Ａは、光ファイバーにおいて光パワーを測定するためのシステム５０１の概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの検出器５４０によって生成された画像５０３の概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、光ファイバーにおいて光パワーを測定するためのシステム５０４の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態と共に使用されるハードウェア環境および動作環境（又はシステム）６０１の総括ダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［００３３］
次の詳細な説明は例証の目的で多くの詳細を含んでいるが、当業者は多くの変形および次の詳細への変更が発明の範囲内に存在することを認識するだろう。特定の例は特定の実施形態を例証するために使用される。しかしながら、特許請求の範囲に記載された発明は、これらの例に限定されるように意図されていないが、添付の特許請求の範囲の全範囲を含む。従って、次の発明の好ましい実施形態は、一般化の損失なしに、かつ本発明に限定をすることなしに記載される。さらに、好ましい実施形態の次の詳細な説明において、本発明の一部を形成する添付図面に言及され、それらは図において、本発明が実施され得る特定の実施形態の例証によって示される。他の実施形態が利用され得、構造上の変更が本発明の範囲から逸脱せずになされ得ることは理解される。図に示され、明細書に記載された実施形態は、すべての特定の実施形態に含まれていない特徴を含み得る。特定の実施形態は、記載された特徴のすべての部分集合だけを含み得るか、又は特定の実施形態は記載された特徴のすべてを含み得る。
【００２３】
［００３４］
図に現れる参照符号の先頭桁は、要素が最初に導入される図の番号に相当する。同じ照合番号が多数の図に現われる同一の要素を参照するように全体を通して使用されるように、図に一般に現われる参考番号の先頭桁は、その要素が最初に導入される図番号に相当する。
信号と接続は同じ照合番号あるいはラベルによって引用されるかもしれない。また、実際の意味は記載の文脈におけるその使用から明らかになる。
【００２４】
［００３５］
本明細書に使用されるように、「挿入損」は光ファイバー中のデバイスの挿入に起因する信号損失パワーを言う。
【００２５】
［００３６］
図１Ａは、光ファイバー１０５における光パワーを測定するためのシステム１０１の概略図である。いくつかの実施形態では、システム１０１は光９８の光パワーを測定し、該光９８がコアを介して伝播し、光ファイバー１０５のコアによって散乱する（例えば、いくつかの実施形態では、光９８はレイリー散乱によって散乱する光である）。システム１０１は自然に発生する散乱光９８を測定し、システム１０１は、いくつかの実施形態で、物理的に光ファイバー１０５を変更せずに及び／又は光と接触せずに、光パワー測定を提供し、その結果挿入損は、最小であるか、あるいはない。いくつかの実施形態では、光ファイバー１０５は、コアを包む第１のクラッド層、および第１のクラッド層を包む第２のクラッド層を含んでいる、前記第１のクラッド層はコアより低い屈折率を有し、そして、前記第２のクラッド層は前記第１のクラッド層より低い屈折率を有する。いくつかの実施形態では、システム１０１は画像化光学系１２０、第２の光学部１３０、検出器１４０および暗視野１５０を含み、いくつかの実施形態では、システム１０１は、画像化光学系１２０、第２の光学部１３０、検出器１４０および暗視野１５０を含んでおり、光ファイバー１０５に対して固定したシステム１０１を保持するように構成されている（いくつかの実施形態では、システム１０１は、ハウジング１６０を使用せずに光ファイバー１０５に関して固定される）。いくつかの実施形態では、少なくとも光ファイバー１０５の一部は、米国特許出願１４／０８６，７４４に述べられていたような螺旋状のマンドレルのアセンブリによって一定位置の中に保持される。それは参照によってここに組込まれる。いくつかの実施形態では、システム１０１は、接続部１７５によって検出器１４０に動作可能に結合されたプロセッサ／制御器１７０（例えばコンピュータシステム）を含んでいる。いくつかの実施形態では、接続部１７５は有線接続である。
他の実施形態では、接続部１７５は無線接続である。いくつかの実施形態では、プロセッサ／制御器１７０は、検出器１４０によって検出されたデータを処理し、かつ測定された光パワーの値を出力するように構成される。
【００２６】
［００３７］
いくつかの実施形態では、画像化光学系１２０はレンズを含んでいる。いくつかの実施形態では、画像化光学系１２０は、検出器１４０に動作可能に結合された画像化・ファイバーを含んでいる。いくつかの実施形態において、第２の光学部１３０は信号識別およびノイズ／システムエラー・フィルタリングを支援する。いくつかのそのような実施形態では、第２の光学部１３０は偏光フィルタを含んでいる。他のそのような実施形態では、第２の光学部１３０は、信号灯からポンプ光を分けるように構成された波長フィルタを含んでいる。他のそのような実施形態では、第２の光学部１３０は、コア光とクラッディング光を区別するためにロックイン検出を利用するように構成される、光弾性のモジュレータか液晶変数リターダ・デバイスのような変調光学系を含んでいる。他のそのような実施形態では、第２の光学部１３０は、検出器１４０の範囲を拡張するように構成され、線形性を拡張するように構成された中性フィルタを含んでいる。さらに第２のそのような実施形態では、第２の光学部１３０は、以前に記載された要素の２つ以上の組合せを含んでいる。いくつかの実施形態では、ファイバー１０５は散乱光９８の偏光度を最適化するためにそのコアに関して適応させられる。
【００２７】
［００３８］
いくつかの実施形態では、検出器１４０は線形アレイ検出器である。これは単一画素測定にバイアスをかける欠陥（例えばホットスポット１０６）を拒絶するために、光ファイバー１０５の長さで光９８を検出する。例えば、いくつかのそのような実施形態では、検出器１４０は、Ｈａｍａｍａｔｓｕ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｋ．Ｋ．（ｗｗｗ．ｈａｍａｍａｔｓｕ．ｃｏｍ／ｕｓ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔ  ａｌｐｈａ／Ｃ／４１１９／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）によって提供されるような相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）一次元画像センサである。いくつかの実施形態では、センサのＨａｍａｍａｔｓｕ−ＣＭＯＳ線画像ファミリーは一連の２００〜１０００ナノメータ（ｎｍ）で光を検出し、６４から４０９８のピクセルまで画素数において異なる（ｗｗｗ．ｈａｍａｍａｔｓｕ．ｃｏｍ／ｕｓ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔ  ａｌｐｈａ／Ｃ／４１１９／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）。いくつかの実施形態では、検出器１４０は、Ｈａｍａｍａｔｓｕ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｋ．Ｋ．  （ｗｗｗ．ｈａｍａｍａｔｓｕ．ｃｏｍ／ｕｓ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ａｌｐｈａ／Ｉ／４１０７／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）によって提供されるインジウム砒化ガリウム（ＩｎＧａＡｓ）のｐ型・イントリンシック（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）・ｎ型（ＰＩＮ）フォトダイオードアレイのような線形アレイ検出器である。いくつかの実施形態では、センサのＨａｍａｍａｔｓｕ＿ＩｎＧａＡｓ−ＰＩＮフォトダイオードアレイファミリーは一連の７００〜１７００ｎｍで光を検出し、１６から４６のピクセルまで画素数において異なる。いくつかの実施形態では、検出器１４０は、エドマンズ・オプティックス社（ｗｗｗ．ｅｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓ．ｃｏｍ／ｉｍａｇｉｎｇ／ｃａｍｅｒａｓ／ｕｓｂ−ｃａｍｅｒａｓ／ｅｏ−ｕｓｂ−３−０−ｃｍｏｓ−ｍａｃｈｉｎｅ−ｖｉｓｉｏｎ−ｃａｍｅｒａｓ／８６−７５２）によって提供されるＥＯ−０４１３Ｍの白黒のＵＳＢ  ３．０カメラのようなマシン・ビジョン・カメラである。いくつかの実施形態では、検出器１４０は二次元アレイ検出器である（Ｎ×Ｍの検出器とも言う）。いくつかの実施形態では、検出器１４０は、他の適切な画像化デバイス（例えば、くつかの実施形態では、検出器１４０は、その感度が関心のある波長領域かパワー領域に適切なあらゆる画像化装置）である。いくつかの実施形態では、検出器１４０は、他の適切な光検出装置（例えばいくつかの実施形態では、検出器１４０は、その感度が関心のある波長領域か出力領域に適切なあらゆる検出器）である。
【００２８】
［００３９］
いくつかの実施形態では、画像化及び／又は検出器１４０によって得られた光検出データは、ホットスポット１０６、クラッディング、バッファーあるいは他の均一でない欠陥からの単位長さ当たりの散乱を区別するために、強さ対位置データ上で動作するアルゴリズムと共に使用される。いくつかの実施形態では、ホットスポットあるいはスパイク１０６は、平均を計算するか、決定に動パワーを供給するためにパワー較正ルックアップテーブルあるいは他の機能的なマッピングに対して、後に写像される関数近似を行なう前に除去される。
【００２９】
［００４０］
いくつかの実施形態では、システム１０１は、レーザ損傷特性を危くせずに、高いパワーの範囲（例えばいくつかの実施形態、少なくとも１キロワット（ｌｋＷ）中の）にある光ファイバーの中で光パワーを測定するのに適している。いくつかの実施形態では、システム１０１は挿入損を導入せずに、光パワー測定を提供する。いくつかの実施形態では、システム１０１は、レーザ損傷特性を防ぐためにファイバー１０５（あるいは少なくとも測定されている光ファイバー１０５の部分で物理的接触をすることなしに）によって物理的接触をせずに、光パワー測定を提供する。いくつかの実施形態では、システム１０１は、安全連動保護装置あるいはフェールセーフ・シャットダウンを促進するためにパワー変化検出を提供する。いくつかの実施形態では、システム１０１は様々な閉じたループパワーレスポンスオペレーション（例えば、閉ループパワー維持）を促進する。いくつかの実施形態では、システム１０１は、光ファイバー１０５への継ぎ合わせ（ｓｐｌｉｃｉｎｇ）を要求しない。いくつかの実施形態では、システム１０１はシステム構成を最適化するのに移動可能である。いくつかの実施形態では、もしユーザーが診断か、或いは工場でセットされた機器としてのみシステム１０１を使用することに興味があれば、システム１０１は取外し可能である。いくつかの実施形態では動作中にパワーを監視するために、システム１０１は本来の位置に留まる。いくつかの実施形態では、システム１０１はファイバーのファミリーにパワー較正を供給する。
【００３０】
［００４１］
図１Ｂは、検出器１４０によって得られたファイバーパワーの線形アレイ画像を示すグラフ１０２である。いくつかの実施形態では、検出器１４０によって提供される線形アレイデータは、ファミリー外ホットスポット又は暗部のつぶれ（例えばホットスポット１０６）の拒絶を含むいくつかの手段による解析を与える。いくつかの実施形態では、グラフ１０２はプロセッサ／制御器１７０によって生成される。
【００３１】
［００４２］
図１Ｃは、光ファイバー１０５中の光パワーを計算するためのアルゴリズム１０３のブロック・ダイヤグラムである。いくつかの実施形態では、アルゴリズム１０３は、ホットスポット１０６、それらは図１Ｂの強さ対位置データに「スパイク」として現われるが、パワーの最終計算からバイアスを取り除くためにろ過されることを可能にする。いくつかの実施形態では、アルゴリズム１０３は、線形の検出器あるいは２次元配列検出器（例えば検出器１４０用に記載されたような線形アレイ検出器）の挿入により行なうことができる。いくつかの実施形態では、アルゴリズム１０３を備えた線形アレイ検出器を使用するパワーの測定は単一画素検出器（例えば図２の検出器２４０）のパワー測定を改善する。なぜなら、単一画素検出器はホットスポット１０６によって誤解されるからである。
【００３２】
［００４３］
いくつかの実施形態では、ブロック１９１では、検出器（例えば図１Ａの検出器１４０）は、光ファイバー１０５の長さ分の画像を捕捉する。（例えば、いくつかの実施形態では、捕捉された画像はファイバー１０５の長さに沿った強さ対位置を示す。）いくつかの実施形態において、検出器１４０は捕捉された画像に関するデータをプロセッサに送る（例えば、図１Ａのプロセッサ／制御器１７０又は図６のシステム６０１）。該プロセッサはブロック１９２−１９８を行なう。いくつかの実施形態では、ブロック１９２では、画像データ中の背景強さは引かれる。いくつかの実施形態では、その後、ブロック１９３では、ブロック１９２によって出力されたデータは、応答対位置（「水平なフィールド」としても知られている）で除算される。いくつかの実施形態では、ブロック１９４では、フーリエ変換はブロック１９３によって出力されたデータ上で行なわれ、ブロック１９５では、ブロック１９４からの結果は低域フィルタによって乗じられる。いくつかの実施形態では、ブロック１９６では、フーリエ逆変換はブロック１９５によって出力されたデータ上で行なわれる。いくつかの実施形態では、ブロック１９６のアウトプットは、較正ルックアップテーブルあるいは関数近似（例えば、ブロック１９８の計算されたパワーを生成するために１９７を参照。）からの情報と結合される。いくつかの実施形態では、ブロック１９４のフーリエ変換およびブロック１９５の低域フィルタは、平滑化演算部と置換する。平滑化演算は、画素の値をそれ自体の平均及びホットスポットの影響を減じるためにその近傍のいくつかの量に置き換える。いくつかの実施形態では、ブロック１９４のフーリエ変換およびブロック１９５の低域フィルタは、「ホットスポット」外のデータを廃棄するために特定のしきい値より高い画素値を廃棄する統計的な拒絶と置換される。
【００３３】
［００４４］
図２は、光ファイバー１０５において光パワーを測定するためのシステム２０１の概略図である。いくつかの実施形態では、システム２０１は、システム２０１が単一画素検出器２４０を含んでいる以外はシステム１０１に本質的に類似している。例えば、システム２０１のいくつかの実施形態では、検出器２４０は、Ｔｈｏｒｌａｂｓ社（ｗｗｗ．ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｔｈｏｒｐｒｏｄｕｃｔ．ｃｆｍ？ｐａｒｔｎｕｍｂｅｒ＝ＦＤＧＡ０５）によって提供されるものなどのインジウム−ガリウム−ヒ素（ＩｎＧａＡｓ）フォトダイオードである。いくつかのそのような実施形態では、検出器２４０は変更検出器か或いは停電断検出器としての役割を果たすように十分に速い。システム２０１のいくつかの実施形態では、第２の光学部１２０は波長フィルタを含んでいる。いくつかの実施形態では、システム２０１は相対的パワーあるいは故障検出のためにパワー測定を供給する。いくつかの実施形態では、システム２０１は高価でなく、ファイバー１０５における任意の位置で「クリップ・オン（ｃｌｉｐ−ｏｎ）」にされる。いくつかの実施形態では、システム２０１は、図３に記載されているものなど、ロックイン検出および偏光変調と結合して使用される。
【００３４】
［００４５］
図３は、光ファイバー３０５において光パワーを測定するためのシステム３０１の概略図である。いくつかの実施形態では、光ファイバー３０５は、偏光維持（ＰＭ）ファイバー（例えば「パンダ」スタイル・ファイバー）で、公知の偏光配向３０８（例えば、遅相軸に整列させた配向）を有し、当該偏光配向３０８は、コアに伝播した光信号の電界の方向を示している。いくつかの実施形態では、ファイバー３０５はファイバーコア３０６と「パンダ」−スタイルＰＭファイバー応力部材３０７を含む。いくつかの実施形態で、レイリー散乱の動作により、ファイバー伝播方向と、偏光電界方向の両方に直角の方向に散乱した光子（つまり散乱光９８）は、強さと偏光度においてより高い。いくつかの実施形態では、したがって、コアを散乱した光子は、散乱光９８の分析及び／又は変調によって背景のレベルから識別される。いくつかの実施形態では、レイリー散乱の動作により、偏光（即ち、散乱光９７）の電界と平行な方向に散乱した光子はよりわずかであり、偏光の程度がより低い。いくつかの実施形態では、システム３０１の光学要素は、偏光オリエンテーション３０８に基づいて、大量のレイリー散乱と散乱光９８に関連づけられた高い偏光度を利用するように配列される。いくつかの実施形態では、システム３０１は物理的に光ファイバー３０５を変更せずに、及び／又は光ファイバーと接触せずに、光パワー測定を提供し、その結果挿入損は最小であるか、又は挿入損はない。いくつかの実施形態では、システム３０１はファイバーのファミリーにパワー較正を供給する。
【００３５】
［００４６］
いくつかの実施形態では、システム３０１は平行光学系３１０および画像化光学系３２０（例えば、いくつかの実施形態においてコリメータレンズ３１０および画像化レンズ３２０）を含んでいる。いくつかの実施形態では、平行光学系３１０と画像化光学系３２０の間の空間は、コリメートされた空間３１７であり、該空間は単一又は合成に光学アセンブリを置くための適切な領域であり、該光学アセンブリは例えば波長フィルタ、中性フィルタ、偏光モジュレータ（例えば偏光モジュレータ３１５）、偏光フィルタ（例えば偏光子３１６）及び／又は同様のものである。
【００３６】
［００４７］
いくつかの実施形態では、偏光モジュレータ３１５は液晶（ＬＣ）モジュレータを含んでいる。いくつかの実施形態では、偏光モジュレータ３１５は光弾性のモジュレータ（ＰＥＭ）を含んでいる。いくつかの実施形態では、偏光モジュレータ３１５は他の適切な偏光モジュレータである。いくつかの実施形態では、偏光子３１６は能動的な偏光子である。
他の実施形態では、偏光子３１６は受動的な偏光子である。いくつかの実施形態では、偏光モジュレータ３１５および偏光子３１６は偏光あるいは光９８の強さ振幅を修正するように構成される。いくつかの実施形態で、モジュレータ３１５および偏光子３１６によって提供される偏光修正は、プロセッサ／制御器３７０（例えばいくつかの実施形態では、プロセッサ／制御器３７０はロックイン増幅器を含む）によって提供されるロックイン検出アルゴリズムと共に、光９８の信号対雑音比を改善することを支援し、その結果、光９８における大きなコア光の特徴が達成され得る。
【００３７】
［００４８］
いくつかの実施形態で、システム３０１はさらに第２の光学部３３０（例えばいくつかの実施形態において、波長フィルタ）および検出器３４０を含んでいる。いくつかの実施形態では、画像化光学部３２０は検出器３４０上への光９８を画像化する。いくつかの実施形態では、検出器３４０は、ファイバー３０５の長さに沿って整列した、線形アレイ検出器を含んでいる。いくつかの実施形態では、検出器３４０は２次元アレイ検出器である。
いくつかの実施形態では、検出器３４０は単一画素検出器である。いくつかの実施形態では、検出器３４０はカメラである。いくつかの実施形態では、検出器３４０は高帯域（ＢＷ）検出器である。いくつかの実施形態では、検出器３４０は他の適切な光検出器である。いくつかの実施形態では、検出器３４０は、接続３７５を介してプロセッサ／制御器３７０に動作可能に結合され、プロセッサ／制御器３７０も接続３７６によって偏光モジュレータ３１５に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、接続３７５および３７６は有線接続である。いくつかの実施形態では、接続３７５および３７６は無線接続である。いくつかの実施形態では、接続３７５および３７６のうちの１つは優先であり、他の接続は無線である。
【００３８】
［００４９］
図４Ａは、画像化カメラによって生成された画像４０１の概略図である。いくつかの実施形態では、各画像４０１は異なる光パワーを表わし、該光パワーは光ファイバーの同じ長さに沿った異なる時間で検出される（例えばいくつかの実施形態では、各画像４０１は図１Ａのシステム１０１を用いて生成されるが、各画像のために異なるパワー値でセットされた光信号をもつ）。
【００３９】
［００５０］
図４Ｂは、図４Ａの画像４０１のうちの１つに基づいて生成されるファイバーパワーの線形アレイプロファイルを示すグラフ４０２である。いくつかの実施形態では、本発明はソフトウェア（例えば図１Ａのプロセッサ／コントローラー１７０あるいは図６のシステム６０１によって実行された）を提供する。ソフトウェアは、光ファイバーの長さに沿った線形アレイプロファイルにおける局所的な不連続性を識別し拒絶する。（例えばいくつかの実施形態では、グラフ４０２は、出力パワーを計算する場合、拒絶されるべき線形アレイプロファイル中のピークを識別する）
【００４０】
［００５１］
図４Ｃは、図４Ｂのグラフ４０２上で、少なくとも一部に基づいて決定された測定された出力パワーを示すグラフ４０３である。いくつかの実施形態で、グラフ４０３は、関数近似（例えば線形の適合）が、如何にして本発明のアレイ検出器によって検出された値と、測定された出力パワーとの間でなされるかを示している。いくつかの実施形態では、この線形の適合は、図４Ｂのグラフ４０２において識別されたピークなどの生データからのホットスポットの拒絶又はトリミングにより改善される。いくつかの実施形態において、グラフ４０２及びグラフ４０３に使用されたデータは、図１Ａのシステム１０１を使用する非接触画像化実験に基づいており、該実験は、本発明のパワー測定に関連づけられた較正および線形性を実証した。いくつかの実施形態では、単調な挙動だけがグラフ４０３に示される較正に必要である。
【００４１】
［００５２］
図５Ａは、光ファイバーの中で光パワーを測定するためのシステム５０１の概略図である。いくつかの実施形態では、システム５０１は光信号発生器５０２を含んでいる。（いくつかの実施形態では、発生器５０２は３００Ｗのレーザである）。いくつかの実施形態では、光信号発生器５０２は受動式の２重クラッドの光ファイバー５０５に結合され、当該光ファイバー５０５は、２０−ミクロンの直径（２０μｍ）のコアおよび４００−ミクロンの直径（４００μｍ）の外部クラッディングを有する（本明細書では、２０／４００光ファイバーとも言う）。いくつかの実施形態では、受動式のファイバー５０５は、添え継ぎ部５９５において長さ５メートルの利得ファイバー５０６に継ぎ合わされる。いくつかの実施形態では、利得ファイバー５０６は、ｎＬｉｇｈｔ、Ｌｅｉｋｉ、Ｎｕｆｅｒｎ、ＣｏｒＡｃｔｉｖｅなどによって提供される２重クラッドのＰＬＭＡ−ＹＤＦ  （ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ−ｌａｒｇｅ−ｍｏｄｅ−ａｒｅａ  ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ−ｆｉｂｅｒ）  の２０／４００光ファイバーである。いくつかの実施形態では、利得ファイバー５０６はポンプダンプ５０７に結合される。（例えば、いくつかの実施形態では、ポンプダンプ５０７は外被が剥がされた利得ファイバー及び／又は屈折率整合流体又は接着剤を含んでいる）。いくつかの実施形態では、ポンプダンプ５０７はドープした利得ファイバー５０８に結合され、該利得ファイバーは、ポンプダンプ５０７と第２のポンプダンプ５０９の間に延びる。いくつかの実施形態では、利得ファイバー５０８は、約１メートル（３．２８フィート）の長さを持っている。
【００４２】
［００５３］
いくつかの実施形態では、システム５０１はさらにパワー検出モジュール５８０を含み、
パワー検出モジュール５８０は利得ファイバー５０８に結合され、利得ファイバー５０８を介して伝播する光信のパワーを検出するように構成されている。いくつかの実施形態では、モジュール５８０は、信号灯、黒色背景５５０、およびファイバー５０８のコアから散乱した光を画像化するか又は検出するように構成された検出器５４０からポンプ光を分けるように構成された波長フィルタ５２０を含んでいる。いくつかの実施形態では、検出器５４０は、図１Ａの検出器１４０について上記した検出器又はカメラである。いくつかの実施形態では、ファイバー５０８は添え継ぎ５９６で受動式の片面クラッド２０／４００のデリバリー・ファイバー５１０に結合される。いくつかの実施形態では、デリバリー・ファイバー５１０は、パワー検出モジュール５８０の較正を提供するように構成された、較正パワーメータ５８５につながれる。（いくつかのそのような実施形態では、パワーメータ５８５は、Ｏｐｈｉｒ  Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｌｔｄ．（ｗｗｗ．ｏｐｈｉｒｏｐｔ．ｃｏｍ／ｌａｓｅｒ−ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ／ｎｅｗ−ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｄ３００−ｒ）によるＯｐｈｉｒ＿ＰＤ３００−ＩＲＧ光ファイバーパワーメータヘッドである。いくつかのそのような実施形態では、ポンプダンプ５０７および５０９にメータ５８５を下流に置くことは、モジュール５８０によって生成されたパワー検出データを分析するときに、クラッディング・ポンプ光が信号灯から引かれることを保証する。いくつかの実施形態では、システム５０１は、さらにモジュール５８０によって生成されたデータの信号対雑音比を改善するために偏光変調およびロックイン検出（例えば図３のシステム３０１によって提供されるように）をさらに含んでいる。
【００４３】
［００５４］
図５Ｂは、図５Ａの検出器５４０によって生成された画像５０３の概略図である。いくつかの実施形態では、画像５０３はそれぞれ、ファイバー５０８の同じ長さに沿った異なる時間に検出される、異なる光パワーを表わす。いくつかの実施形態の中で、画像５０３によって例証されたハイパワーの画像化は、図５Ａのシステム５０１によって提供されるものなど適切に選択された利得および減衰フィルタで計量可能である。
【００４４】
［００５５］
図５Ｃは、光ファイバーにおいて光パワーを測定するためのシステム５０４の概略図である。いくつかの実施形態では、システム５０４は、デリバリー・ファイバー５１０が裂かれるか、又は研磨される以外は図５  Ａのシステム５０１に本質的に似ている。その結果、デリバリー・ファイバー５１０の端末とパワーメータ５８５の間に自由空間ビームが存在する。いくつかのそのような実施形態では、システム５０４はさらにカメラ５３１を含んでおり、カメラ５３１は、ビームがパワーメータ５８５に当たるとファイバー５１０から出力される光ビームを画像化するように構成される。いくつかの実施形態では、光減衰器５３０（例えばニュートラルフィルタ、部分的に反射鏡、いぶしたグラスなど）はカメラ５３１で光パワーレベルを制御するために使用される。いくつかの実施形態の中で、カメラ５３１によって提供されて画像化ことは電力計５８５にビームを集中させるために使用される。
【００４５】
［００５６］
いくつかの実施形態では、システム５０４はシステム５８０を較正するためにさらに使用される。（例えばいくつかの実施形態では、システム５０４はパワーメータ５８５でシステム５８０の応答対実際のパワーのルックアップ表を作成するために使用される）。いくつかの実施形態では、パワーメータ５８５は、広く容認された光パワーおよび波長基準に追跡可能に較正される。（例えば、全米標準・技術研究所（ＮＩＳＴ）の追跡可能な較正）。
いくつかの実施形態では、検出器５４０は、図１Ａのいくつかの実施形態のために示され、かつ記載されたものなどの線形アレイ検出器である。（いくつかのそのような実施形態では、検出器５４０は前述のＨａｍａｍａｔｓｕ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｋ．Ｋ．によって提供されるＣＭＯＳ線形画像センサである）。いくつかの実施形態では、カメラ５３１は検出器５４０の副モデルである。いくつかのそのような実施形態では、パワーメータ５８５のパワー表示数はそのカメラ５３１を確認するために使用される。したがって、検出器５４０は、システム５８０の意図したアプリケーションのためのパワー範囲にわたり有用であるために十分なダイナミックレンジを持っている。いくつかの実施形態では、パワーメータ５８５上のビームの画像化からカメラ５３１によって生成された画素数は十分な光パワー範囲にわたりカメラ５３１が単調な応答（例えば、画素数は光パワー増加の値につれて減少しない）を持っているかどうか判断するために使用される。
【００４６】
［００５７］
図６は、発明の実施形態と共に使用されるハードウェアおよび操作環境（あるいはシステム）６０１の総括ダイヤグラムである。図６の記載は、本発明が実行される、適切なコンピュータ・ハードウェアの簡潔な概要および適切なコンピュータ環境を提供するように意図される。いくつかの実施形態では、本発明は、コンピュータ可読媒体上に格納され、図１Ａのプロセッサ／制御器１７０のような制御器に存在するマイクロプロセッサなどのシステム６０１によって実行されるプログラム・モジュールなどの、コンピュータ実行命令の一般的なコンテクストで記載される。（例えばいくつかの実施形態では、これらの命令は、インターネットなどに接続された、ＵＳＢ＿  フラッシュドライブ、ディスケット、ＣＤＲＯＭ、記憶装置などの非一時的な記憶媒体上に格納され、本発明のいくつかの実施形態で使用される方法の実行のために使用される）一般に、プログラム・モジュールはルーチン、プログラム、オブジェクト、素子、データ構造などを含んでおり、特定のタスクを実行するか、特定のアブストラクト・データタイプを実行する。
【００４７】
［００５８］
さらに当業者は、本発明が、携帯端末、多重プロセッサ・システム、マイクロプロセサーに基づくか又はプログラム可能な家電、ネットワーク・パーソナルコンピュータ（ネットワークＰＣ）、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータなどを含む他のコンピュータシステム構成によって実行され得ることを認識するだろう。本発明も分散型コンピュータ環境で実行され得、タスクは、通信網を介して接続される入出力遠隔処理デバイスによって実行される。分散型コンピュータ環境では、プログラム・モジュールはローカル・遠隔記憶デバイスの両方に設けられうる。
【００４８】
［００５９］
いくつかの実施形態では、システム６０１はユーザー制御のコンソールコンピュータ２０を含んでおり、プログラム可能であり、かつ、無線（又は有線の光ファイバー、あるいは他の直接接続）トランシーバー７１を有し、パワーメータ素子６８０から検出された信号及び診断情報の無線制御、及び／又は検出並びに受信を可能にする。（例えばいくつかの実施形態では、素子６８０は分極モジュレータ３１５および図３の検出器３４０を含んでいる）。
【００４９】
［００６０］
いくつかの実施形態では、ハードウェアと操作環境の６０１は、システム１０１、システム２０１、システム３０１、システム５０１及び／又は図１Ａ、２、３、５Ａ及び５Ｃのシステム５０４それぞれに全体として、または図１Ａ、２、３および５Ａ及び／又は５Ｃに示される個々の要素のうちのいずれかに適用可能である。いくつかの実施形態では、アプリケーション・プログラム３６はコンピュータが読める記憶装置上に格納され、
（例えば光ディスク３１（ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルーレイディスクＴＭ（ＢＤ）など）、磁気又はフラッシュ記憶装置２９（例えばディスケット、サムドライブ、ＳＤＨＣＴＭ（Ｓｅｃｕｒｅ−Ｄａｔａ  Ｈｉｇｈ−Ｃａｐａｃｉｔｙ）メモリカードなど）及び／又は、ローカルエリアネットワーク５１あるいは広域ネットワーク５２（例えばインターネット）を介してコンピュータ２０に接続されたリモートコンピュータ４９（例えばいくつかの実施形態において、図３のカスタマーデバイス３２０）は命令および／または制御構造（ルックアップテーブル、制御パラメータ、データベースなど）を含んでいる。）アプリケーション・プログラム３６は、処理され及び／又は、本明細書に記載された本発明の方法によるそれらの動作を制御するために素子６８０に送信される。いくつかの実施形態では、アプリケーション・プログラム３６は、コンピュータ２０にて部分的に実行される。
【００５０】
［００６１］
図６に示されるように、いくつかの実施形態では、ハードウェアと操作環境はユーザー制御コンソールコンピュータ２０、あるいはサーバー２０を含んでおり、該サーバー２０は演算処理装置２１、システムメモリ２２およびシステムバス２３を含み、それらは種々のシステムメモリ２２を含むシステム要素を動作可能に演算処理装置２１に結合する。
いくつかの実施形態では、１つだけ存在し得、あるいは、他の実施形態では、２以上の演算処理装置２１が存在し得、その結果、コンピュータ２０のプロセッサは、単一の中央処理装置（ＣＰＵ）、あるいは複数の演算処理装置、一般に、多重プロセッサまたは並行処理環境と呼ばれているものを含む。様々な実施形態では、コンピュータ２０は、従来のコンピュータ、分散コンピュータあるいは携帯電話、個人用携帯情報端末デバイスあるいは他の波形率に埋め込まれていたものを含む他のタイプのコンピュータを使用してインプリメントされるかもしれない。例えばいくつかの実施形態では、コンピュータ２０は、デスクトップコンピュータあるいはそのようなコンピュータのネットワーク、ラップトップ・コンピュータ（例えばＭａｃｂｏｏｋ（登録商標））、タブレットコンピュータ（例えばａｎｉＰａｄ（登録商標））、音楽及び／又はビデオプレーヤー・コンピュータ（例えばｉＰｏｄ（登録商標）  Ｔｏｕｃｈ）、セルフォン・コンピュータ（例えばｉＰｈｏｎｅ（登録商標））、スマート・テレビビジョン（インターネットからのビデオ・プログラミングを流すことができる）、ビデオ・ストリーミング・デバイス（例えばＲｏｋｕ（登録商標）またはＡｐｐｌｅＴＶ（登録商標））などのすべての適切なコンピューティング装置として実装され、該コンピュータはインターネットからコンテンツを得て、従来のハイビジョンテレビジョン、自動車あるいは他の車両中のコンピュータ／ＭＰ３プレーヤー／ＣＤプレーヤー／ＧＰＳ／電話システムあるいは他の適切なパーソナル・コンピューティング（ＰＣ）プラットフォームに該コンテンツを出力する。（多くの当業者がＡｐｐｌｅ（登録商標）製品との類似性によってデバイスの種類を同定することができるので、いくつかのＡｐｐｌｅ（登録商標）製品は本明細書で典型的な例としてリストアップされるが、他のメーカーの製品も代用され得る）。
【００５１】
［００６２］
システムバス２３は、様々なバス構成のうちのどれでも使用して、メモリバス又はメモリ制御器、周辺バスおよびいくつかのタイプのバスアーキテクチャの任意のものを使用するローカルバスを含むいくつかのバス構造の任意のものでありえる。システムメモリは単にメモリと呼ぶことができ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２４およびランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）２５を含んでいる。起動中など、コンピュータ（あるいはサーバー）２０内の素子間の情報を転送するのを支援するベーシックルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）２６は、ＲＯＭ  ２４に格納され得る。コンピュータ２０は、磁気ハードディスクから読み書きするためのハード・ディスク・ドライブ２７、磁気ディスケット又はフラッシュ記憶装置２９から読み書きするためのリムーバブル媒体ドライブ又はフラッシュ制御器２８と、取外し可能な光ディスク３１（ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルーレイディスクTM（ＢＤ）あるいは他の光学媒体など）から読み書きするための光ディスクドライブ３０をさらに含む。
【００５２】
［００６３］
ハード・ディスク・ドライブ２７、磁気ディスク装置２８、およびハード・ディスク・ドライブ・インターフェース３２、磁気ディスク装置インターフェースは、ハードディスクドライブインターフェース３２、磁気ディスクドライブインターフェース３３、および光ディスクドライブ３４とそれぞれ結合する。ドライバーおよびそれらの関連するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ２０のためのコンピュータ可読命令、データ構造、プログラム・モジュールおよび他のデータの不揮発性、非暫時の記憶を提供する。すべてのタイプのコンピュータ可読媒体が典型的な動作環境で使用され得ることは当業者によって認識されるべきである。当該コンピュータ可読媒体は、磁気カセット、フラッシュメモリカード、ディジタルビデオティスク、ベルヌーイ・カートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、独立ディスク冗長アレイなど（例えばＲＡＩＤ記憶デバイス）などコンピュータによってアクセス可能なデータを格納することができる。
【００５３】
［００６４］
本発明の方法を実行する複数のプログラム・モジュール（例えば測定されたスループット・パワーへのアレイ検出器ピクセル値の関数近似かルックアップテーブル）は、ハードディスク、上に格納することができる、磁気あるいはフラッシュ記憶装置２９、光ディスク３１、オペレーティングシステム３５あるいは１以上のアプリケーション・プログラム３６、他のプログラム・モジュール３７およびプログラムデータ３８を含むＲＯＭ  ２４又はＲＡＭ２５上に記憶され得る。本発明用のセキュリティ・トランスミッション・エンジンを含んでいるプラグ・イン・プログラムは、これらのコンピュータ可読媒体の１つ或いは複数の上に存在しうる。
【００５４】
［００６５］
いくつかの実施形態では、ユーザーは、キーボード４０、ポインティング・デバイス４２あるいは他の適切なデバイスなどの入力装置を介してコンピュータ２０にコマンドを入力する。これらの入力装置は、シリアルポート・インターフェース４６を介して演算処理装置２１にしばしば接続される。シリアルポート・インターフェース４６はシステムバス２３につながれるが、パラレルポート、ゲームポートあるいはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）のような他のインターフェースによって接続することもできる。モニター４７あるいは他のタイプの表示装置もビデオアダプター４８のようなインターフェース経由でシステムバス２３に接続することができる。モニター４７は、聴覚科学者および／またはユーザーのためのグラフィカルユーザーインターフェースを表示することができる。
モニター４７に加えて、コンピュータは、典型的にはスピーカーとプリンタのような他の周辺の出力デバイス（図示せず）を含んでいる。
【００５５】
［００６６］
いくつかの実施形態では、コンピュータ２０は、リモートコンピュータ４９のような、１つ以上のリモートコンピュータあるいはサーバーへの論理的接続を使用して、ネットワーク化された環境中で作動する。これらの論理的接続は、コンピュータ２０に連結されるか、あるいはコンピュータ２０の一部である通信装置によって達成され、本発明は通信装置の特定のタイプに限定されない。リモートコンピュータ４９は、別のコンピュータ、サーバー、ルーター、ネットワークＰＣ、クライアント、ピアー（ｐｅｅｒ）デバイスあるいは他の共通ネットワークノードになりえ、典型的にはコンピュータ２０に比べて上に記述された要素の多くあるいはすべてを含んでいる。記憶装置デバイス５０およびアプリケーション・プログラム３６だけは図６で示されたが、図４に表された論理的接続はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５１および広域ネットワーク（ＷＡＮ）５２を含んでいる。そのようなネットワーキング環境は、オフィスネットワーク中の決まり文句、企業全体に渡るコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネットである。それはすべてネットワークの類型である。
【００５６】
［００６７］
局所ネットワーキング（ＬＡＮ）環境の中で使用された時、コンピュータ２０は網インターフェース、モデムまたはアダプターの５３を通ってＬＡＮ  ５１に接続される。それは１つの類型の伝達デバイスである。インターネットのような広域ネットワーキング（ＷＡＮ）環境の中で使用された時、コンピュータ２０は典型的にはアダプターを含んでいる、あるいはインターネットのような広域ネットワーク５２上のコミュニケーションの確立のために、５４（一種のコミュニケーション・デバイス）、あるいは他のタイプのコミュニケーション・デバイス（例えば無線トランシーバー）をモデムで送信する。モデム５４は、内部又は外部であり得るが、シリアルポート・インターフェース４６を介してシステムバス２３に接続される。ネットワーク化された環境では、パーソナルコンピュータ２０に対して示されるか、あるいはその一部として示されるプログラム・モジュールはリモートコンピュータ（あるいはサーバー）４９の遠隔記憶装置５０に格納することができ、インターネットあるいは他の通信手段にアクセスすることができる。インターネット上の一時的な信号が、１つの位置での非一時的な記憶媒体から１つ以上のネットワーク上の信号によって別の位置でコードを実行するコンピュータに格納されたプログラムコードを移動させ得ることに注意されたい。ネットワークまたはインターネットから得られたプログラム命令とデータ構造は、ネットワーク自体上に「格納されない」が、アクセスのためにインターネットに時々接続されるかもしれない、非一時的な記憶媒体に格納される。示されたネットワーク接続が典型的であり、そしていくつかの実施形態で、ハイブリッドファイバー同軸接続、Ｔ１−Ｔ３ライン、ＤＳＬ、ＯＣ−３及び／又はＯＣ−１２、ＴＣＰ／ＩＰ、マイクロ波、ＷＡＰ（ワイアレス・アプリケーション・プロトコル）を含むコンピュータ間の通信リンクを確立するための他の手段及び通信デバイスが使用され得、標準スイッチ、ルーター、コンセントおよびパワーラインを介する他のすべての電子メディアは、同一として当業者に知られ、かつ理解されることが認識される。
【００５７】
［００６８］
本発明の実施形態が実施されるハードウェア及び動作環境が記載された。本発明の実施形態が実施され得るコンピュータ２０は、従来のコンピュータ、分散コンピュータあるいは他の類型のコンピュータであり得、本発明はそのように限定されない。そのようなコンピュータ２０は、典型的にはそのプロセッサとしての１つ以上の演算処理装置、およびメモリのような１つのコンピュータ可読媒体を含んでいる。コンピュータ２０は、さらにネットワーク・アダプタまたはモデムのような通信デバイスを含むことができ、その結果、それは他のコンピュータ、サーバーあるいはデバイスに通信で結合することができる。いくつかの実施形態で、システム６０１の１つ以上のパーツが、ユーザーからのインプットを引き出し受け取り、該インプットに基づいて、本明細書に記載されるような本発明の方法の１つ以上を修正するか、調節するか、実行する。
【００５８】
［００６９］
いくつかの実施形態では、本発明は、図５Ｃ示されたような中断されたパワー測定システムのための裂かれたファイバーランチ（ｌａｕｎｃｈ）を使用する。いくつかの実施形態では、システム５０４は、裂かれたファイバー・チップ５１０につながれた光パワーヘッド５８５を含む（例えば、いくつかの実施形態で、Ｏｐｈｉｒ  Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｌｔｄ．  （ｗｗｗ．ｏｐｈｉｒｏｐｔ．ｃｏｍ／ｌａｓｅｒ−ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ／ｎｅｗ−ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｄ３００−ｒ）。いくつかの実施形態では、システム５０４はさらに中性の密度（ＮＤ）のフィルタ５３０およびカメラ５３１を含んでいる。いくつかの実施形態では、本発明は光パワーを測定するために装置を提供し、それは、光信号を広めるように構成された光ファイバーであって、コアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱してなる光ファイバーと、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を受け入れて、かつ受け取られた散乱したファイバー光に基づいて検出信号を出力するように構成された線形アレイ検出器と、検出信号を受け取り、かつ受け取られた検出信号に基づいて光信号のパワー値を決定するように構成されたプロセッサを含む。
【００５９】
［００７０］
装置のいくつかの実施形態で、線形アレイ検出器は、光ファイバーの長さに沿った線形構成で配列された複数の画像化画素を含んでいる。いくつかの実施形態では、装置は光ファイバーと線形アレイ検出器の間にある画像化光学系をさらに含み、画像化光学系は散乱したファイバー光を線形アレイ検出器上に向けるように構成される。いくつかの実施形態では、装置は光ファイバーと線形アレイ検出器の間にある画像化光学系をさらに含み、画像化光学系は、散乱したファイバー光を線形アレイ検出器上に向けるように構成され、かつ画像化光学系はレンズを含む。
【００６０】
［００７１］
装置のいくつかの実施形態では、散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含み、装置は線形アレイ検出器に達する前に、散乱したファイバー光からの散乱したポンプ光をろ過するように構成された波長フィルタをさらに含む。
【００６１】
［００７２］
いくつかの実施形態では、装置は、光ファイバーに関して固定した線形アレイ検出器を保持するように構成されたハウジングをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光の大多数はＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、線形アレイ検出器は第１の方向に散乱する散乱ファイバー光を検出するために配向される。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、前記プロセッサはロックイン検出モジュールを含んでおり、前記装置は光弾性モジュレータ（あるいは液晶デバイスなど）をさらに含み、該光弾性モジュレータはプロセッサに動作可能につながれ、散乱したファイバー光の偏光を変調するように構成され、前記プロセッサは散乱したファイバー光の信号対雑音比を改善するために、光弾性モジュレータ（あるいは液晶デバイスなど）およびロックイン検出モジュールを制御する。いくつかの実施形態では、プロセッサは光信号のパワー値の決定中に散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去するようにさらに構成される。
【００６２】
［００７３］
いくつかの実施形態では、プロセッサは光信号のパワー値の決定中に散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去するようにさらに構成され、前記プロセッサは散乱したファイバー光への決定されたパワー値の関数近似（あるいは較正テーブル索引）を実行するようにさらに構成され、前記関数近似（あるいは較正テーブル索引）はパワー値を計算するために使用される。
【００６３】
［００７４］
いくつかの実施形態では、装置はさらに複数のポンプダンプと、光ファイバーのアウトプット端部に動作可能につながれた較正パワーメータとを含み、較正パワーメータは装置のパワー較正を提供するように構成される。
【００６４】
［００７５］
いくつかの実施形態では、本発明は、光信号を伝播するように構成された光ファイバーを提供する工程を含む光パワーを測定する方法を提供し、前記光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱し；前記光パワーを測定する方法は、第１の時間間隔において、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を画像化する工程、および画像化された散乱したファイバー光に基づいて第１の画像信号を出力する工程を含み；前記光パワーを測定する方法は、画像信号に基づいて光信号のパワー値を決定する工程を含む。
【００６５】
［００７６］
いくつかの実施形態では、前記方法は散乱したファイバー光の画像化に先立って散乱したファイバー光を集中させることをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法は、ポンプ光（あるいは他の背景光（例えば室内燈））から光信号の一部を分離するために、散乱したファイバー光をろ過する波長をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光の大多数はＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、散乱したファイバー光の画像化は、第１の方向に分散する散乱するファイバー光を画像化することを含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーである。前記方法は、散乱したファイバー光の画像化に先立って散乱したファイバー光の偏光を変調する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去することを含んでいる。
【００６６】
［００７７］
いくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は次のものを含む。すなわち、散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去すること；散乱したファイバー光への決定されたパワー値の関数近似（あるいは較正表引き）を行なうこと；第１の時間間隔に続く第２の時間間隔で、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を画像化し、第２の画像信号を出力し、前記関数近似（あるいは較正表引き）を用いて第２の画像信号に基づいて光信号のパワー値を決定する。
【００６７】
［００７８］
いくつかの実施形態では、方法は光ファイバーの長さに沿ったポンプ光をダンプすること、光信号のパワー値の決定を測定することをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法は決定したパワー値が前もって定義したレベルと異なる場合に光信号の生成を止めることをさらに含んでいる。（例えば、前もって定義したレベルより上、前もって定義したレベル以下、及び／又は動作の必要性示す方法において時間にわたって異なる）いくつかの実施形態では、方法は散乱したファイバー光の画像化に先立って光ファイバーからクラッディング・モード・パワーを取り除くことをさらに含んでいる。
【００６８】
［００７９］
いくつかの実施形態では、本発明は、光信号を伝播するように構成された光ファイバーを含んでいる装置を提供し、光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱し；前記装置は、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を画像化し、画像化された散乱したファイバー光に基づいて画像信号を出力するための手段を含み；前記装置は、画像信号に基づいて光信号のパワー値を決定するための手段を含む。
【００６９】
［００８０］
いくつかの実施形態では、本発明は、光信号を伝播するように構成された光散乱の媒体を提供することを含む光パワーを測定する方法を提供し、（例えばＮｄのような固体レーザ利得媒体：ＹＡＧあるいは融解石英、ＢＫ−７グラス、水、空気などのような受動的光学材料）光信号の一部は、散乱光を形成するために、光散乱媒体の長さに沿って光散乱媒体から分散し、前記方法は、第１の時間間隔で、光散乱媒体の長さに沿った散乱光を画像化し、および画像化された散乱光に基づいて第１の画像信号を出力することを含み；前記方法は、第１の画像信号に基づいて光信号のパワー値を決定することを含む。
【００７０】
［００８１］
いくつかの実施形態では、本発明は、光信号を伝搬するように構成された光ファイバーを含む光パワーを測定するための装置を提供し、前記光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱し；前記装置は、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を受け取り、受け取られた散乱したファイバー光に基づいて検出された信号を出力するように構成された検出器システムを含み；前記装置は、検出信号を受け取り、受け取られた検出信号に基づいて光信号のパワー値を決定するように構成されたプロセッサを含む。
【００７１】
［００８２］
装置のいくつかの実施形態では、第１のクラッド層は屈折率を有し、光ファイバーは、光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層を包む、第２のクラッド層をさらに含み、第２のクラッド層は第１のクラッド層の屈折率より低い屈折率を有し、その結果、第１のクラッド層に挿入されたポンプ光が光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層内に含まれている。いくつかの実施形態では、検出器システムは単一画素検出器を含んでいる。
【００７２】
［００８３］
装置のいくつかの実施形態では、検出器システムは複数の光検出位置を含み、複数の光検出位置が各々少なくとも１つの異なる位置から光を集める。いくつかのそのような実施形態では、検出器システムは１×Ｎ線形アレイ検出器を含んでいる、Ｎは１より大きい整数である。いくつかのそのような実施形態では、検出器システムはＭ×Ｎの検出器を含んでいる、ＭとＮは各々１より大きい整数である。いくつかの実施形態では、検出器システムは複数の単一画素検出器を含んでいる。
【００７３】
［００８４］
装置のいくつかの実施形態では、散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含み、前記装置は、光ファイバーと検出器システムの間に位置づけられた画像化光学系をさらに含み、画像化光学系は検出器システム上に散乱したファイバー光を向けるように構成され；前記装置は、検出器システムに達する前に散乱したファイバー光からの散乱したポンプ光をろ過するように構成された波長フィルタを含む。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光の大多数はＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、検出器システムは第１の方向に散乱する散乱したファイバー光を検出するために適応させられる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、前記プロセッサはロックイン検出モジュールを含んでおり、装置は、プロセッサに動作可能につながれ、散乱したファイバー光の偏光を変調するように構成された偏光モジュレータ・ユニットをさらに含み、偏光モジュレータ・ユニットは偏光子を含んでいる。プロセッサは散乱したファイバー光の信号対雑音比を改善するために偏光モジュレータ・ユニットおよびロックイン検出モジュールを制御する。（例えばいくつかの実施形態では、ロックイン検出モジュールは、ファイバーの他の部分から散乱した光の上にコアから散乱した光の検出を改善する）。いくつかのそのような実施形態では、偏光モジュレータ・ユニットは光弾性のモジュレータを含んでいる。いくつかのそのような実施形態では、偏光モジュレータ・ユニットは液晶（ＬＣ）モジュレータを含んでいる。いくつかの実施形態では、偏光モジュレータは可変リターダを含んでいる。いくつかの実施形態では、偏光モジュレータは他の適切な偏光調節装置である。
【００７４】
［００８５］
装置のいくつかの実施形態では、プロセッサは光信号のパワー値の決定中に散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去するようにさらに構成される。いくつかの実施形態では、装置はさらに１つ以上のポンプダンプと、光ファイバーに光学上つながれた較正パワーメータを含む。較正パワーメータは装置のパワー較正を提供するように構成される。
【００７５】
［００８６］
装置のいくつかの実施形態では、光ファイバーは、光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層を包む、第２のクラッド層をさらに含んでいる。いくつかのそのような実施形態では、第２のクラッド層には低い屈折率がある。その結果、第１のクラッド層に挿入されたポンプ光が光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層内に含まれている。
【００７６】
［００８７］
装置のいくつかの実施形態では、検出器システムは複数の光検出位置を含み、複数の光検出位置が各々少なくとも１つの異なる位置から光を集める、検出器システムは１×Ｎ線形アレイ検出器を含み、Ｎは１より大きい整数である。いくつかの実施形態では、検出器システムは複数の光検出位置を含み、複数の光検出位置が各々少なくとも１つの異なる位置から光を集め、検出器システムはＮ×Ｍの検出器を含み、ＭとＮは各々１より大きい整数である。いくつかの実施形態では、検出器システムは複数の光検出位置を含み、複数の光検出位置が各々少なくとも１つの異なる位置から光を集める。検出器システムは単一画素検出器を含んでいる。いくつかの実施形態では、検出器システムは単一画素検出器を含んでいる。
【００７７】
［００８８］
いくつかの実施形態では、装置は、光ファイバーと検出器システムの間に位置した画像光学系をさらに含んでいる、画像光学系は検出器システム上に散乱したファイバー光を向けるように構成される。いくつかの実施形態では、散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含んでいる、前記装置は検出器システムに達する前に散乱したファイバー光からの散乱したポンプ光をろ過するように構成された波長フィルタをさらに含む。
【００７８】
［００８９］
いくつかの実施形態では、装置は、光ファイバーに関して固定した検出器システムを保持するように構成されたハウジングをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光の大多数はＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、検出器システムは第１の方向に散乱する散乱したファイバー光を検出するために適応させられる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、前記プロセッサはロックイン検出モジュールを含んでおり、装置は、プロセッサに動作可能につながれ、散乱したファイバー光の偏光を変調するように構成された光弾性のモジュレータ・ユニットをさらに含み、光弾性のモジュレータ・ユニットは偏光子を含み、プロセッサは散乱したファイバー光の信号対雑音比を改善するために光弾性のモジュレータ・ユニットおよびロックイン検出モジュールを制御する。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、前記プロセッサはロックイン検出モジュールを含み、前記装置は、プロセッサに動作可能につながれ、散乱したファイバー光の偏光を変調するように構成された液晶（ＬＣ）モジュレータ・ユニットをさらに含み、ＬＣモジュレータ・ユニットは偏光子を含み、前記プロセッサは散乱したファイバー光の信号対雑音比を改善するためにＬＣモジュレータ・ユニットおよびロックイン検出モジュールを制御する。
【００７９】
［００９０］
装置のいくつかの実施形態では、プロセッサは光信号のパワー値の決定中に散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去するようにさらに構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサは光信号のパワー値の決定中に散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去するようにさらに構成され、プロセッサは散乱したファイバー光への決定されたパワー値の関数近似を行なうようにさらに構成される。いくつかの実施形態では、装置はさらに複数のポンプダンプと、一時的に光ファイバーの出力端部につながれるように構成された較正パワーメータを含み、較正パワーメータは装置のパワー較正を提供するように構成される。いくつかの実施形態では、装置はさらに複数のポンプダンプと、空きスペースが光ファイバーの出力端部と較正パワーメータの間に位置するように、光ファイバーの出力端部に光学的につながれた較正パワーメータを含み、較正パワーメータは装置のパワー較正を提供するように構成される。
【００８０】
［００９１］
いくつかの実施形態では、本発明は、光信号を広めるように構成された光ファイバーを提供することを含んでいる光パワーを測定する方法を提供し、前記光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部は、散在したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱し；前記方法は、第１の時間間隔で、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光、および画像化された散乱したファイバー光に基づいて第１の信号の出力で検出する工程と、第１の信号に基づいて光信号のパワー値を決定する工程を含む。
【００８１】
［００９２］
前記方法のいくつかの実施形態では、検出は光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を画像化することを含んでいる。いくつかの実施形態では、散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含み、前記散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光を集中させることをさらに含み、ポンプ光から光信号の一部、散乱したファイバー光を分離するために波長ろ過することを含む。
【００８２】
［００９３］
前記方法のいくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光散乱の大多数がＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、散乱したファイバー光の検出はロックイン検出による第１の方向に分散する散乱したファイバー光を検出することを含み、前記方法は、散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光の偏光を変調することをさらに含む。
【００８３】
［００９４］
方法のいくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去することを含んでいる。いくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去すること、散乱したファイバー光への決定されたパワー値の関数近似を行なうこと；第１の時間間隔に続く第２の時間間隔で光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光および第２の画像信号の出力の後に続いて検出すること；関数近似（第２の画像信号に基づいた光信号のパワー値）を使用して決定することを含む。
【００８４】
［００９５］
いくつかの実施形態では、前記方法は光ファイバーの長さに沿ったポンプ光をダンプすること；及び、光信号のパワー値の決定を測定することを含む。いくつかの実施形態では、方法は検出を行なうように構成された検出器システムを提供すること；及び、光ファイバーに関して検出器システムの位置を固定することを含む。いくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は光信号のパワー対時間プロファイルを検出することを含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法はパワー対時間プロファイル上の少なくとも一部に基づいて光信号を制御することをさらに含んでいる。（例えば、いくつかの実施形態で、パワー対時間プロファイルは、光信号ジェネレーター／制御器へのフィードバック・システムの一部として使用され、その結果、光信号ジェネレーター／制御器は、一定の光パワーを維持するためにパワー対時間プロファイルを使用し、パワー信号があるプロファイル基準などを満たす場合、パワーをシャットダウンする）。
【００８５】
［００９６］
方法のいくつかの実施形態では、光ファイバーは、光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層を包む、第２のクラッド層をさらに含んでいる。いくつかのそのような実施形態では、第１のクラッド層に挿入されたポンプ光が光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層内に含まれているように、第２のクラッド層は低い屈折率を有する。
【００８６】
［００９７］
前記方法のいくつかの実施形態では、検出は光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を画像化することを含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法は散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光を集中させることをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法は、ポンプ光から光信号の一部を分離するために、散乱したファイバー光を波長ろ過することをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光散乱の大多数がＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、散乱したファイバー光の検出は第１の方向に散乱する散乱したファイバー光を検出することを含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、前記方法は、散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光の偏光を変調することをさらに含む。いくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去することを含んでいる。いくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去すること；散乱したファイバー光に、決定されたパワー値の関数近似を行なうこと；第１の時間間隔に続く第２の時間間隔で、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光および第２の画像信号の出力を検出すること；第２の画像信号に基づいて、光信号のパワー値を使用して決定することを含む。
【００８７】
［００９８］
いくつかの実施形態では、方法は光ファイバーの長さに沿ったポンプ光をダンプすること、光信号のパワー値の決定を較正することをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、パワー値の決定は第１の時間間隔を含む複数の時間間隔に亘り光信号のパワー値を監視することを含んでいる。いくつかの実施形態では、方法はモニターされたパワー値の少なくとも一部に基づいて光信号の生成を制御することをさらに含んでいる。（例えば、発生、発生度を維持すること、発生度を調節することを止める）（いくつかのそのような実施形態では、監視されたパワー値は、フィードバック・システムの一部として光信号発生器／制御器に送信される（いくつかの実施形態で；有線接続を介し、他の実施形態で無線接続を介する））。いくつかの実施形態では、監視は光信号の時間対パワープロフィールを検出することを含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法は監視されたパワー値の少なくとも一部に基づいて光ファイバーの温度を調節することをさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、前記方法は散乱したファイバー光の検出前に光ファイバーからクラッディング・モード・パワーを取り除くことをさらに含んでいる。
【００８８】
［００９９］
いくつかの実施形態では、本発明は、光信号を広めるように構成された光ファイバーを含んでいる装置を提供する、
そこでは、光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含んでいる、
そこでは、光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿った光ファイバーから分散する；
光ファイバーの長さに沿った散乱したファイバー光を検出し、想像された散乱したファイバー光に基づいた信号を出力するための手段；
また画像信号に基づいた光信号のパワー値を決定するための手段。
【００８９】
［００１００］
いくつかの実施形態では、本発明は非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。該非一時的なコンピュータ可読媒体は、適切にプログラムされた情報処理装置に、検出器から受け取られた信号に基づいて光ファイバー中の光パワーを決定する方法を実行させるために該非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を含み、光ファイバーはコアおよび少なくとも第１のクラッド層を含み、光信号の一部は、散乱したファイバー光を形成するために光ファイバーの長さに沿って光ファイバーから散乱する。光ファイバーから散乱する光信号の一部は、検出器によって検出され、コンピュータ可読媒体は、検出器から第１の信号を受け取るための命令であって、該第１の信号は、第１の時間間隔の間、光ファイバーの長さに沿って検出された散乱光に基づく命令と；散乱したファイバー光を表わす第１の信号に基づいてパワー値を計算するための命令と、前記光信号の計算されたパワー値を出力するためのインストラクションを含む。
【００９０】
［００１０１］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態は、パワー信号を測定するために使用される較正値のテーブルを含んでいる。
【００９１】
［００１０２］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態は、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光の画像化を引き起こすための命令をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、散乱したファイバー光は散乱したポンプ光を含み、前記コンピュータ可読媒体は散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光の集束を引き起こすための命令と、ポンプ光から光信号の一部を分離するために散乱したファイバー光の波長ろ過を引き起こすための命令をさらに含む。
【００９２】
［００１０３］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光の大多数がＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、散乱したファイバー光の検出はロックイン検出による第１の方向に分散する散乱したファイバー光を検出することを含み、コンピュータ可読媒体が散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光の偏光を変調するための命令をさらに含む。
【００９３】
［００１０４］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態はさらに命令を含み、その結果、光信号のパワー値の決定が、散乱したファイバー光に関連付けられたホットスポットを除去することを含む。いくつかの実施形態で、コンピュータ可読媒体は、さらに、光信号のパワー値の決定が散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去することを含み、散乱したファイバー光に、決定されたパワー値の関数近似を行ない、第１の時間間隔に続く第２の時間間隔で、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光および第２の画像信号の出力を検出し、関数近似（第２の画像信号に基づいた光信号のパワー値）を使用して決定することを含むような命令を含む。
【００９４】
［００１０５］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態は、光ファイバーの長さに沿ってポンプ光のダンピングを引き起こし、光信号のパワー値の決定を較正する命令をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、検出器システムは検出を実行するように構成され；検出器システムの位置は光ファイバーに関して固定される。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体はさらに、光信号のパワー値の決定が光信号のパワー対時間プロファイルを検出することを含むような命令を含んでいる。いくつかの実施形態で、コンピュータ可読媒体は、パワー対時間プロファイルの少なくとも一部に基づいて光信号を制御するための命令をさらに含んでいる。（例えば、いくつかの実施形態で、パワー対時間プロファイルは、光信号ジェネレーター／制御器へのフィードバック・システムの一部として使用され、その結果、光信号ジェネレーター／制御器は、一定の光パワーを維持するためにパワー対時間プロファイルを使用し、パワー信号があるプロファイル基準などを満たす場合、パワーをシャットダウンする）。
【００９５】
［００１０６］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態では、光ファイバーは、光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層を包む、第２のクラッド層をさらに含んでいる。いくつかのそのような実施形態では、第１のクラッド層に挿入されたポンプ光が光ファイバーの長さに沿って第１のクラッド層内に含まれているように、第２のクラッド層は低い屈折率を有する。
【００９６】
［００１０７］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態はさらに命令を含み、その結果、検出は光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光を画像化することを含んでいる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、散乱したファイバー光の検出前に散乱したファイバー光の集束を引き起こすための命令をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、ポンプ光から光信号の一部を分離する、散乱したファイバー光の波長ろ過を引き起こすための命令をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、散乱したファイバー光の大多数がＰＭファイバーからの第１の方向に散乱し、コンピュータ可読媒体はさらに命令を含み、その結果、散乱したファイバー光の検出が第１の方向に散乱する散乱したファイバー光を検出することを含んでいる。いくつかの実施形態では、光ファイバーは偏光維持（ＰＭ）ファイバーであり、コンピュータ可読媒体は、散乱したファイバー光の検出前の散乱したファイバー光の偏光の変調を引き起こすための命令をさらに含む。コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態では、光信号のパワー値の決定は散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去することを含んでいる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体はさらに、光信号のパワー値の決定が散乱したファイバー光に関連したホットスポットを除去することを含み、散乱したファイバー光に、決定されたパワー値の関数近似を行ない、第１の時間間隔に続く第２の時間間隔で、光ファイバーの長さに沿って散乱したファイバー光および第２の画像信号の出力を検出し、関数近似（第２の画像信号に基づいた光信号のパワー値）を使用して決定することを含むような命令を含む。
【００９７】
［００１０８］
コンピュータ可読媒体のいくつかの実施形態は、光ファイバーの長さに沿ってポンプ光のダンピングを引き起こし、光信号のパワー値の決定を決定するための命令を更に含む。いくつかの実施形態では、パワー値の決定は第１の時間間隔を含む複数の時間間隔に亘り光信号のパワー値を監視することを含んでいる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、監視されたパワー値の少なくとも一部に基づいた光信号の生成の制御を引き起こすための命令をさらに含んでいる。（例えば、発生、発生度を維持すること、発生度を調節することなどを止める）（いくつかのそのような実施形態では、監視されたパワー値は、フィードバック・システムの一部として光信号発生器／制御器に送信される（いくつかの実施形態で；有線接続を介し、他の実施形態で無線接続を介する））。いくつかの実施形態では、監視は光信号の時間対パワープロフィールを検出することを含んでいる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、監視されたパワー値の少なくとも一部に基づいた光ファイバーの温度の調節を引き起こすための命令をさらに含んでいる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、散乱したファイバー光の検出前の光ファイバーからのクラッディング・モード・パワーの除去を引き起こすための命令をさらに含んでいる。
【００９８】
［００１０９］
本発明は、本明細書に記載された種々の実施形態の組合せ及びサブコンビネーション並びに特徴を有する実施形態を含んでいる。（つまり、要素のすべての組合せを挙げるのではなく、この明細書は、代表的な実施形態の説明を含み、実施形態を意図しており、その実施形態は、別の実施形態の特徴のうちのいくつかと結合した１つの実施形態からの特徴のうちのいくつかを含んでおり、特徴のうちのいくつかと結合した１つの実施形態からの特徴のうちのいくつかを含んでいる実施形態を含み、該１つの実施形態は、本件出願において参照によって組み入れられた前記特許及び特許出願に記載された特徴のいくつかと組み合わされている。さらに、いくつかの実施形態は、本明細書に記載された実施形態のうちのいずれか１つの一部として記載されたすべて要素より少ないものを含む。
【００９９】
［００１１０］
上記の説明が例証であり、かつ限定的でないように意図されることは理解されるべきである。本明細書に記載されたとおりの様々な実施形態の多数の特徴および利点は先の説明で述べたが、様々な実施形態の構造および機能の詳細と共に、他の多くの実施形態および詳細に対する変更が、上記の説明を精査したときに当業者には明らかになろう。本発明の範囲は、したがって、添付の特許請求の範囲と該特許請求の範囲が受ける均等物の全範囲を参酌して決定されるべきである。添付の特許請求の範囲で、用語「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「そこにおいて（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」は、個々の用語「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「そこにおいて（ｗｈｒｅｉｎ）」の平易な英語の均等物として使用される。さらに、用語「第１」、「第２」および「第３」など、は単に符号として使用され、それらの目的物に付ける数の条件を課するように意図されてない。
【図１Ａ】
0006552060.tif 000002
【図１Ｂ】
0006552060.tif 000003
【図１Ｃ】
0006552060.tif 000004
【図２】
0006552060.tif 000005
【図３】
0006552060.tif 000006
【図４Ａ】
0006552060.tif 000007
【図４Ｂ】
0006552060.tif 000008
【図４Ｃ】
0006552060.tif 000009
【図５Ａ】
0006552060.tif 000010
【図５Ｂ】
0006552060.tif 000011
【図５Ｃ】
0006552060.tif 000012
【図６】
0006552060.tif 000013