(57)【要約】【課題】単一モード光ファイバの実効的な比屈折率差を評価し、該光ファイバ伝搬方向における特性分布を高精度に評価する手法、並びに評価装置を提供する。【解決手段】被測定単一モード光ファイバの、評価波長λ、伝搬方向ｚの位置における、実効ラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）と、構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）とを評価し、前記実効ラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）と規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）との関係から、前記被測定単一モード光ファイバの実効比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）を評価することにより、前記被測定単一モード光ファイバの伝搬方向における特性分布を評価する。【選択図】        図１
2004361200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定単一モード光ファイバの、評価波長λ、伝搬方向ｚの位置における、実効ラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）と、構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）とを評価し、両分布特性の評価結果を用い、式（１）及び式（２）の関係を満たす実効比屈折率差Δｅｆｆ（λ、ｚ）、実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的なラマン利得係数ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を評価することを特徴とする単一モード光ファイバの特性分布評価法。
【数１】
2004361200.tif 000009
【請求項２】
請求項１に記載の方法により、被測定単一モード光ファイバの実効的な比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効断面積分布Ａｅｆｆ（λ、ｚ）を評価し、式（３）及び式（４−１）及び（４−２）の関係を満足する、等価比屈折率差分布Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）と、等価コア半径分布ａｅｑ（ｚ）とを求め、該被測定単一モード光ファイバの伝搬方向における、モードフィールド径２Ｗ（λ、ｚ）、実効的な非線形屈折率ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的な非線形定数ｎ２ｅｆｆ／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を評価することを特徴とする単一モード光ファイバの特性分布評価法。
【数２】
2004361200.tif 000010
【請求項３】
所望の励起波長λｐにおける励起パルス光と、所望の評価波長λにおける測定パルス光と、所望の評価波長λにおけるプローブ光と、を被測定単一モード光ファイバに入射し、該単一モード光ファイバ伝搬方向の光強度分布を測定する手段と、該光強度分布から、前記被測定単一モード光ファイバの伝搬方向ｚにおける、実効ラマン利得率Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）、規格化光強度Ｉｎ（λ、ｚ）、実効比屈折率差Δｅｆｆ（λ、ｚ）、実効ラマン利得係数ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）、実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ）、等価比屈折率差Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）、等価コア半径ａｅｑ（ｚ）、モードフィールド径２Ｗ（λ、ｚ）、実効非線形屈折率ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効非線形定数ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を演算する手段とを備えたことを特徴とする単一モード光ファイバの特性分布評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は単一モード光ファイバの伝搬方向における特性分布の評価方法及び評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅装置を用いた光通信システムでは、単一モード光ファイバ中を伝搬する光強度の増大に伴い、単一モード光ファイバ中の光非線形性による伝搬波形の劣化が問題となる（非特許文献１）。
単一モード光ファイバ中の光非線形現象は、非線形屈折率ｎ２を実効断面積Ａｅｆｆで除算した、非線形定数ｎ２／Ａｅｆｆに比例して変化する。
【０００３】
従って、光増幅装置を用いた長距離・大容量の光通信システムでは、伝送路に使用する単一モード光ファイバの光非線形性に関するパラメータである、実効断面積、並びに非線形屈折率を把握する必要が生じる。
このため、実効断面積については、単一モード光ファイバの任意の出射端におけるニア・フィールド・パターン、若しくはファー・フィールド・パターンの測定結果から、評価を行う手法が確立されている（非特許文献２）。
【０００４】
また、非線形屈折率若しくは非線形定数についても、単一モード光ファイバ中の各種光非線形現象を観測することにより、評価を行う手法が報告されている（例えば、特許文献１−５）。
一方、光ファイバ中の光非線形効果は、波長分散やモードフィールド径等の、光ファイバパラメータとも密接に関係し、その効果は光ファイバの伝搬方向で発生・累積するといった特徴を有する。
【０００５】
従って、光増幅装置を用いた長距離・大容量の光通信システムでは、伝送路に使用する単一モード光ファイバにおける、各種ファイバ・パラメータの伝搬方向における分布特性についても把握する必要が生じる。
このため、例えば特許文献６では、単一モード光ファイバの双方向から測定した、後方散乱光波形を解析することにより、単一モード光ファイバ伝搬方向の、モードフィールド径や波長分散等のパラメータを非破壊で評価する手法が提案されている。
【０００６】
また近年、光ファイバ中のラマン増幅効果を用いた光通信システムに関する検討も盛んに行われており、このような光通信システムでは、伝送路に使用する単一モード光ファイバのラマン利得率、若しくはラマン利得係数について把握することも必要となる。
このため、例えば特許文献７では、単一モード光ファイバ伝送路のラマン増幅特性の評価法が提案されている。
また、非特許文献３では、単一モード光ファイバのラマン利得率分布を非破壊で評価する方法も提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−３２５０１５号
【特許文献２】
特開平８−１５０９１号
【特許文献３】
特開平８−１９３９１８号
【特許文献４】
特開２００１−３３３５２号
【特許文献５】
特開２００２−３１８１７１号
【特許文献６】
特開平６−２１３７７０号
【特許文献７】
特開２００２−２９６１４５号
【特許文献８】
特開平１０−１６０６３６号
【非特許文献１】
Ａ．  Ｒ．  Ｃｈｒａｐｌｙｖｙ，  ”Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ  ｏｎ  ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｍｐｏｓｅｄ  ｂｙ  ｏｐｔｉｃａｌ−ｆｉｂｅｒ  ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｉｅｓ”，  Ｊ．  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，  ｖｏｌ．  ８，  Ｎｏ．  １０，  ｐ．  １５４８，  １９９０
【非特許文献２】
波平編、「ＤＷＤＭ光測定技術（第１版）」、オプトロニクス社（平成１３年３月１０日発行）。（第１０章、ｐ２１７−２２１）
【非特許文献３】
Ｋ．  Ｔｏｇｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ”Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｒａｍａｎ  ｇａｉｎ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｉｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒｓ”，  Ｐｈｏｔｏｎ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．  Ｌｅｔｔ．，  ｖｏｌ．  １４，  Ｎｏ．  ７，  ｐ．  ９７４  ２００２
【非特許文献４】
Ｃ．  Ｆｕｋａｉ，  Ｋ．  Ｎａｋａｊｉｍａ  ａｎｄ  Ｍ．  Ｏｈａｓｈｉ，  ”Ｄｏｐａｎｔ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｒａｍａｎ  ｇａｉｎ  ｃｏｅｆｆｌｃｉｅｎｔ  ｉｎ  ｆｌｕｏｒｉｎｅ  ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ”，  ＯＥＣＣ２００２，  １０Ｄ２−６，  ｐｐ．  １８６−１８７，  ２００２．
【非特許文献５】
Ｓ  Ｇｒａｙ  ”Ｒａｍａｎ  ｇａｉｎ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｉｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒｓ”  ＳＯＦＭ２０００，  ｐｐ．  １５１−１５４，  ２０００．
【非特許文献６】
Ｋ．  Ｎａｋａｊｉｍａ  ａｎｄ  Ｍ．  Ｏｈａｓｈｉ，  ”Ｄｏｐａｎｔ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ  ｏｆ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ  ｉｎ  Ｇｅ０２−  ａｎｄ  Ｆ−ｄｏｐｅｄ  ｃｏｒｅ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒｓ”，  Ｐｈｏｔｏｎ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．  Ｌｅｔｔ．  ｖｏｌ．  １４，  Ｎｏ．  ４  ｐｐ  ４９２−４９４，  ２００２．
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１から５、並びに特許文献７の評価技術では、単一モード光ファイバの全長での平均値、若しくは任意の短長での局所値としての、非線形屈折率、非線形定数、或いはラマン増幅特性が評価可能であり、単一モード光ファイバの伝搬方向における分布特性を評価することは困難であるといった問題があった。
【０００９】
また、特許文献６に記載のファイバ・パラメータの分布特性評価技術では、単一モード光ファイバの長手方向における屈折率分布の均一性を仮定しており、複数の単一モード光ファイバ、特に屈折率分布の異なる複数の単一モード光ファイバが接続されている場合には、その評価精度が劣化するといった問題があった。更に、かかる問題を解決するため、特許文献８に記載の評価技術では、屈折率分布の変化に対応する補正係数を考慮に入れることにより、評価精度を向上させる手法が提案されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献８の評価技術では補正係数を導出するために、被測定単一モード光ファイバの任意の波長λ、任意の位置ｚにおけるモードフィールド径が既知であることが必要であり、モードフィールド径が完全に未知である単一モード光ファイバの測定には応用できないといった問題点があった。
また同様に、非特許文献３に記載のラマン利得率分布の評価技術においても、複数の単一モード光ファイバが接続されている場合には、接続された単一モード光ファイバ間の屈折率分布の変化により、ラマン利得係数と実効断面積の分布特性を分離して把握することは困難であるといった問題があった。
【００１１】
本発明はこのような問題に鑑み、単一モード光ファイバの伝搬方向における実効的な比屈折率差の変化を評価し、被測定単一モード光ファイバの実効ラマン利得係数、実効非線形屈折率、実効断面積、及びモードフィールド径等の各種パラメータの分布特性を高精度に評価する方法、並びに評価装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成する本発明の請求項１に係る単一モード光ファイバの特性分布評価法は、被測定単一モード光ファイバの、評価波長λ、伝搬方向ｚの位置における、実効ラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）と、構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）とを評価し、両分布特性の評価結果を用い、式（１）及び式（２）の関係を満たす実効比屈折率差Δｅｆｆ（λ、ｚ）、実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的なラマン利得係数ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を評価することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成する本発明の請求項２に係る単一モード光ファイバの特性分布評価法は、請求項１に記載の方法により、被測定単一モード光ファイバの実効的な比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効断面積分布Ａｅｆｆ（λ、ｚ）を評価し、式（３）及び式（４−１）及び（４−２）の関係を満足する、等価比屈折率差分布Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）と、等価コア半径分布ａｅｑ（ｚ）とを求め、該被測定単一モード光ファイバの伝搬方向における、モードフィールド径２Ｗ（λ、ｚ）、実効的な非線形屈折率ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的な非線形定数ｎ２ｅｆｆ／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を評価することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成する本発明の請求項３に係る単一モード光ファイバの特性分布評価装置は、所望の励起波長λｐにおける励起パルス光と、所望の評価波長λにおける測定パルス光と、所望の評価波長λにおけるプローブ光と、を被測定単一モード光ファイバに入射し、該単一モード光ファイバ伝搬方向の光強度分布を測定する手段と、該光強度分布から、前記被測定単一モード光ファイバの伝搬方向ｚにおける、実効ラマン利得率Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）、規格化光強度Ｉｎ（λ、ｚ）、実効比屈折率差Δｅｆｆ（λ、ｚ）、実効ラマン利得係数ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）、実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ）、等価比屈折率差Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）、等価コア半径ａｅｑ（ｚ）、モードフィールド径２Ｗ（λ、ｚ）、実効非線形屈折率ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効非線形定数ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を演算する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の評価方法、並びに評価装置では、被測定単一モード光ファイバの一端、若しくは両端に、評価波長λにおける、任意の位置ｚ０での実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ０）が既知である、参照単一モード光ファイバを接続し、評価波長λにおける被測定単一モード光ファイバの伝搬方向の位置ｚでの実効的なラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）と、構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）とを評価する機能を有し、両分布特性の評価結果から、式（１）及び式（２）の関係を満足する、被測定単一モード光ファイバの実効的な比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）、実効断面積分布Ａｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的なラマン利得係数分布ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）を算出することにより、上記問題を解決する手段としている。
【００１６】
以下では図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明による単一モード光ファイバの分布特性評価方法の評価手順を表すフローチャートである。
始めに、被測定単一モード光ファイバの一端、若しくは両端に、評価波長λにおける、任意の位置ｚ０での実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ０）が既知である、参照単一モード光ファイバを接続し、測定対象とする（Ｓ１１）。
【００１７】
次に、波長λｐの測定光パルスと、評価波長λのプローブ光を用い、例えば、非特許文献３に記載の既存技術により、被測定対象の実効的なラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）を評価する（Ｓ１２）。
更に、評価波長λの測定パルス光を用い、被測定対象の双方向から後方散乱光強度分布Ｉ１（λ、ｚ）、及びＩ２（λ、ｚ）を測定することにより、例えば、特許文献６に記載の既存技術により、被測定対象の構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）を評価する（Ｓ１３）。
【００１８】
引き続き、Ｓ１２及びＳ１３で得られた、実効的なラマン利得率Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）と規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）を用い、式（１）及び式（２）の関係を満たす、実効的な比屈折率差Δｅｆｆ（λ、ｚ）、実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的なラマン利得係数ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を評価する（Ｓ１４）。
【００１９】
【数３】
2004361200.tif 000003
【００２０】
そして、Ｓ１２、及びＳ１４で得られた、実効ラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効比屈折率差Δｅｆｆ（λ、ｚ）を用い、式（３）及び式（４−１）及び（４−２）の関係を満たす、等価比屈折率差Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）、並びに等価コア半径ａｅｑ（ｚ）の分布特性を解析する（Ｓ１５）。
【００２１】
【数４】
2004361200.tif 000004
【００２２】
更に、Ｓ１５で得られた等価比屈折率差分布Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）と、等価コア半径分布ａｅｑ（ｚ）とを用い、両パラメータにより決定される等価ステップ型屈折率分布に対するマクスウェル方程式を解析することにより、被測定対象のモードフィールド径２Ｗ（λ、ｚ）、実効非線形屈折率ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効非線形定数ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の分布特性を解析する（Ｓ１６）。
【００２３】
図２は本発明の単一モード光ファイバの分布特性評価装置の一構成例を示す概略図である。
この分布特性評価装置は、光強度分布測定装置２１、プローブ光源２２、制御・演算装置２３からなる。
光強度分布測定装置２１は、被測定対象の伝搬方向における、光強度分布を測定するための装置であって、波長λｐ、並びにλの測定パルス光を具備する。
【００２４】
プローブ光源２２は、被測定対象３０に入射するプローブ光源であって、波長λのプローブ光を具備する。
ここで、被測定対象３０は、被測定単一モード光ファイバ３１の両端に、評価波長λにおける、任意の位置ｚ０での実効断面積Ａｅｆｆ（λ、ｚ０）が既知である、参照単一モード光ファイバ３２，３３をそれぞれ接続したものである。
制御・演算装置２３は、光強度分布測定装置２１の制御部、並びに分布特性評価・解析のための装置である。
【００２５】
以下では本発明の実施例として、３本の単一モード光ファイバにより構成される被測定対象の分布特性評価を行った例について説明する。
即ち、被測定対象は、参照ファイバである１．３μｍ帯零分散ファイバ（ＳＭＦ）と、それぞれ被測定単一モード光ファイバである分散シフトファイバ（ＤＳＦ）とノン零分散ファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）が順に接続されたものである。
尚、参照ファイバの入射端ｚ０における、評価波長１５５０ｎｍでの実効断面積Ａｅｆｆ（１５５０ｎｍ，ｚ０）は、非特許文献２に記載の既存技術、ＦＦＰ  （ファー・フィールド・パターン）法により予め評価を行い、その値は８２．８μｍ２であった。
【００２６】
図３は非特許文献３に記載の既存技術を用い、測定パルス光λｐの波長を１．４５μｍ、プローブ光の波長λを１．５５μｍとして、被測定対象の伝搬方向おける実効的なラマン利得率Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
また、図４は評価波長λが１．５５μｍのパルス光を用い、特許文献６に記載の既存技術に基づき、被測定対象の伝搬方向における構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）の評価を行った結果を表すグラフである。
【００２７】
図５は、図３並びに図４に示した、実効的なラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）を用い、前記式（１）、並びに式（２）の関係を満たす、実効比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）と、実効断面積分布Ａｅｆｆ（λ、ｚ）とを、最小２乗法解析により評価した結果を表すグラフである。
尚、非特許文献４に記載されているように、コアに特定のガラス材料が添加された、単一モード光ファイバにおける、式（１）の係数ｇ０及びｇ１は、従来技術により予め求めることができる。
【００２８】
そこで、本実施例では、コアにゲルマニウムが添加された単一モード光ファイバにおける、測定パルス波長λｐ＝１．４５μｍ、プローブ光波長λ＝１．５５μｍにおける式（１）を、以下の式（５）に書き換えて評価を行った。
【００２９】
【数５】
2004361200.tif 000005
【００３０】
図５中の３本の一点鎖線は、ＤＳＦ，ＮＺ−ＤＳＦ、並びにＳＭＦの一端において、従来のＦＦＰ法により評価された実効断面積の値を表す。
この結果から、本発明による実効断面積分布の評価結果は、従来の技術による評価結果と良く一致していることが分かる。
【００３１】
図６は前記実効的な比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）を、前記式（５）に代入して求めた、被測定対象の実効的なラマン利得係数分布ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
図６中の３本の一点鎖線は、非特許文献５に記載の従来技術を用いて評価した、ＤＳＦ，ＮＺ−ＤＳＦ、並びにＳＭＦの全長における、実効的なラマン利得係数の平均値であり、本発明による評価結果と良く一致していることが分かる。
【００３２】
図７は前記実効的な比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）と、実効断面積分布Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を用い、前記式（３）及び式（４−１）及び（４−２）の関係を満たす、等価比屈折率差分布Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）、並びに等価コア半径ａｅｑ（ｚ）を最小２乗法解析により評価した結果を表すグラフである。
尚、前記式（５）から、本実施例では、測定パルス波長λｐ＝１．４５μｍ、プローブ光波長λ＝１．５５μｍにおける式（４−１）及び（４−２）を、以下の式（６−１）及び（６−２）に書き換えて評価を行った。
【００３３】
【数６】
2004361200.tif 000006
【００３４】
また、式（６−１）及び（６−２）中のΔｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）は、純石英の屈折率ｎＳｉＯ２と、等価ステップ型屈折率分布のコアの屈折率ｎｃｏｒｅ、若しくはクラッド屈折率ｎｃｌａｄを用いて、式（７−１）及び（７−２）により定義されるものとした。
【００３５】
【数７】
2004361200.tif 000007
【００３６】
図８は、前記等価比屈折率差分布Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）、並びに等価コア半径ａｅｑ（ｚ）の評価結果を用い、両パラメータにより決定される等価ステップ型屈折率分布を有する単一モード光ファイバの特性を解析し得られた、被測定対象のモードフィールド径分布２Ｗ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
図８中の３本の一点鎖線は、非特許文献２に記載の従来技術である、ＦＦＰ法による各測定対象の入射端におけるモードフィールド径の評価結果を表し、本発明による評価結果が従来技術による評価結果と良い一致を示すことが分かる。
【００３７】
図９は、被測定対象の実効的な非線形屈折率分布ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的な非線形定数分布ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
尚、実効的な非線形層折率ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）は、被測定対象の伝搬方向における等価比屈折率差Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）及びΔｅｑ（ｃｌａｄ）（ｚ）、並びに等価コア半径ａｅｑ（ｚ）を用い、非特許文献６により式（８）及び式（９−１）及び（９−２）の関係式を用いて評価した。
【００３８】
また、本実施例では、クラッドの屈折率が純石英であり、コアがゲルマニウム添加により形成される単一モード光ファイバの評価を行ったため、非特許文献６より、式（９−１）及び（９−２）の係数ｎ２０及びｎ２１は、それぞれ２．５０７、並びに０．５０５として評価を行った。
【００３９】
【数８】
2004361200.tif 000008
【００４０】
図９中の３本の一点鎖線は、非特許文献７に記載の従来技術である、ｃｗ−ＳＰＭ法による各測定対象の全長における実効的な非線形定数ｎ２ｅｆｆ／Ａｅｆｆの評価結果を表し、本発明による評価結果が従来技術による評価結果と良い一致を示すことが分かる。
【００４１】
このように説明したように、本発明は、単一モード光ファイバの伝播方向における特性分布の評価において、実効ラマン利得率分布と構造不整合に起因する規格化光強度分布とを評価し、これら実効ラマン利得率分布と規格化光強度分布の関係から、被測定単一光ファイバの実効比屈折率差分布を評価することにより、特性分布を評価することを特徴とするものである。
【００４２】
従って、本発明によれば、従来技術の課題であった▲１▼全長での平均値又は局所的な値のみでの把握を、伝播方向における分布特性で評価できること、▲２▼異なる複数の光ファイバが接続された場合も評価できること等、高精度な評価が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の単一モード光ファイバの分布特性評価法によれば、単一モード光ファイバの伝搬方向における実効的な比屈折率差の変化を評価し、被測定単一モード光ファイバの実効ラマン利得係数、実効非線形屈折率、実効断面積、並びにモードフィールド径等の各種パラメータの分布特性を高精度に評価する方法、並びに評価装置を提供することができる。
【００４４】
即ち、実効的なラマン利得率分布の評価結果と、構造不整合に起因した規格化光強度分布の評価結果とを用い、被測定対象の伝搬方向における実効的な比屈折率差分布を評価することとしたため、被測定対象中における屈折率分布の変化に伴う、評価精度の劣化を低減し、被測定対象の伝搬方向における分布特性を高精度に評価可能とするといった効果を奏する。
【００４５】
また、本発明の単一モード光ファイバの分布特性評価法によれば、被測定対象の等価比屈折率差、並びに等価コア半径を評価することしたため、従来の電磁界分布の解析技術を適用することにより、被測定対象のモードフィールド径や、実効的な非線形屈折率の分布特性も評価可能となるといった効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による単一モード光ファイバ伝搬方向の分布特性評価方法の評価手順について説明するフローチャートである。
【図２】本発明による単一モード光ファイバの分布特性評価装置の一構成例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施例における、被測定対象の実効的なラマン利得率分布Ｃｒｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【図４】本発明の実施例における、被測定対象の構造不整合に起因する規格化光強度分布Ｉｎ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【図５】本発明の実施例における、被測定対象の実効比屈折率差分布Δｅｆｆ（λ、ｚ）並びに実効断面積分布Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【図６】本発明の実施例における、被測定対象の実効的なラマン利得係数分布ｇｒｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【図７】本発明の実施例における、被測定対象の等価比屈折率差分布Δｅｑ（ｃｏｒｅ）（ｚ）並びに等価コア半径分布ａｅｑ（ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【図８】本発明の実施例における、被測定対象のモードフィールド径分布２Ｗ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【図９】本発明の実施例における、被測定対象の実効的な非線形屈折率分布ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）、並びに実効的な非線形定数分布ｎ２ｅｆｆ（λ、ｚ）／Ａｅｆｆ（λ、ｚ）の評価結果を表すグラフである。
【符号の説明】
２１  光強度分布測定装置
２２  プローブ光源
２３  制御・演算装置
３０  被測定対象
３１  被測定ファイバ
３２，３３  参照ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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