(57)【要約】【課題】ＰＭＦのＰＥＲの測定は、従来、ＰＭＦの入力端の偏光子と出力端の検光子を回転して、出力光を測定する方法と、ＰＭＦに一定の張力をかけたときとかけないときのＰＥＲを測定して、製品の合否を判定する方法が用いられていたが、ＰＭＦの物理的条件によるＰＥＲの変動に対処できず、正確なＰＥＲを測定できなかった。【解決手段】測定中のＰＭＦに、ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を付加して、ＰＭＦからの出力を、偏光分離素子を回転させてその互いに直交する光出力を測定し、正確なＰＥＲを測定できるようにし、さらに、従来は全くできなかったＰＭＦの固有偏光軸に対する入射直線偏光のズレ角度、ＰＭＦの固有偏光軸に対するコネクタのキー方向のズレ角度をも測定可能にした。【選択図】  図２４
2004226209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させたときの分岐出力光量としての互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する偏光消光比等の測定装置において、前記測定装置は少なくとも擾乱付加部と検出部を有しており、前記擾乱付加部は、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与えることができる機能を有しており、前記検出部は、前記擾乱付加部により前記光ファイバの一部に当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与えたときの前記光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにＰＥＲを測定することができる機能を有していることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記偏光消光比等の測定装置は、前記検出部は偏光分離素子を有しているとともに、前記被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させた出射光が前記偏光分離素子に導かれる構成になっており、前記擾乱付加部によって、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与え、特定のパラメータを変化させたときの前記特定のパラメータに関する前記ＰＥＲの変動量が最小になり、かつ、測定対象範囲の前記特定のパラメータの各値に対応するＰＥＲの最小値が最大になるところを求めて、前記被測定物のＰＥＲの値を求めることができる測定装置であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差がステップ状に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記擾乱を与える手段にステップモータが用いられていることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項５】
請求項２に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差が連続的に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記擾乱を与える手段にモータが用いられていることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光パワーＰ（１）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光モードの光パワーであり、前記光パワーＰ（２）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光モードの光パワーであることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバが以下においてＰＭＦとも称する偏波面保存ファイバ（  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記特定のパラメータが、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度、ならびに、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度のいずれか一方または双方であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記特定のパラメータを変化させる装置が、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度ならびに被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度の一方を固定して他方を変化させてＰＥＲを測定する装置であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、被測定物のＰＥＲを測定することができるとともに、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射直線偏光の偏光方向のなす角度ならびに前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度の少なくとも一方を前記ＰＥＲの測定と同時に測定することができることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記測定装置が、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度を角度ａ（単位：ラディアン）とし、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度を角度ｂ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦに擾乱を与えることによって当該ＰＭＦに生じる当該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差をτ（単位：ラディアン）とするとき、下記（数式１）と（数式２）すなわち、
【数１】
2004226209.tif 000008
【数２】
2004226209.tif 000009
により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって変化させながら測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、第１のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを０にしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線と、第２のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τをπにしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線とを求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線との交点から被測定物のＰＥＲを算出することを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線のピーク値を与える角度ｂ、および前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度を求めることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１６】
請求項２〜１１のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記測定装置が、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度を角度ａ（単位：ラディアン）とし、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度を角度ｂ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦに擾乱を与えることによって当該ＰＭＦに生じる当該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差をτ（単位：ラディアン）とするとき、下記（数式３）と（数式４）すなわち、
【数３】
2004226209.tif 000010
【数４】
2004226209.tif 000011
により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって少なくとも０〜２πの間にわたって変化させて測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、前記の如く測定した前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度において少なくとも０〜２πの間にわたって変化させた前記位相差τの各値の時のＰＥＲの値の分布をグラフに表し、前記グラフにおける前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づくＰＥＲの変動量が最小になるとともに、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づき変化するＰＥＲの値の最小値が最大になるＰＥＲの値を被測定物のＰＥＲとして求めることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最大値が極大になる角度ｂ、および前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることができることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度を求めることができることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタのキー方向のなす角度あるいは前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタを取り付けるアダプタのキー溝方向のなす角度を求めることができることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記擾乱付加部に、前記光ファイバの側面方向から該光ファイバに振動を与える加振手段が用いられていることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバは前記擾乱を与えられる部分の両側において所定の間隔をおいて少なくとも２カ所の固定部で固定保持されており、該光ファイバに与えられる擾乱は、該ファイバの２カ所の固定部の間の部分に該ファイバの外部から振動として与えられる擾乱であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバに与えられる擾乱は、該ファイバの２カ所の固定部の間の部分をたわませるように該ファイバの外部から振動として与えられる擾乱であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバに与えられる擾乱は、該ファイバの２カ所の固定部の間の部分に、該光ファイバの長さ方向に交差する方向に周期的に変位する加振部を当てて該ファイバの２カ所の固定部の間の部分を周期的にたわませるように該ファイバの外部から振動として与えられる擾乱であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記加振部は、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を当該光ファイバに与える全過程において、該光ファイバの２カ所の固定部の間の部分を該光ファイバの長さ方向に交差する方向の同一方向に当該光ファイバを周期的にたわませるように該ファイバ当てられていることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２６】
請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバを固定する２カ所の固定部の間の所定の間隔が１００ｍｍであり、２カ所の固定部の間の当該光ファイバの長さ方向に直行する方向の変位が、前記擾乱を与える全過程において、同一方向に初期値が１ｍｍ、最大値が３±１ｍｍであることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２７】
請求項１〜２６のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定装置において、前記光ファイバに与えられる擾乱が２Ｈｚ（ヘルツ）で変化する擾乱であることを特徴とする偏光消光比等の測定装置。
【請求項２８】
被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させたときの分岐出力光量としての、互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する偏光消光比等の測定方法において、前記測定方法、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱付加手段を用い、前記擾乱付加手段により前記光ファイバの一部に当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与えたときの前記光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにＰＥＲを測定することができる機能を有していることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記測定方法は、被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射しその出力光を偏光分離素子に導き、分岐出力光量として互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する偏光消光比等の測定方法であって、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与え、特定のパラメータを変化させたときの前記特定のパラメータに関する前記ＰＥＲの変動量が最小になり、かつ、測定対象範囲の前記特定のパラメータの各値に対応するＰＥＲの最小値が最大になるところを求めて、前記被測定物のＰＥＲの値を求めることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３０】
請求項２８または２９に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差がステップ状に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記擾乱を与える手段にステップモータが用いられていることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３２】
請求項２８または２９に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差が連続的に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記擾乱を与える手段にモータが用いられていることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３４】
請求項２８〜３３のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記光パワーＰ（１）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光モードの光パワーであり、前記光パワーＰ（２）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光モードの光パワーであることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３５】
請求項２８〜３４のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記光ファイバが以下においてＰＭＦとも称する偏波面保存ファイバ（  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｏｐｔｉ−ｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）であることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記特定のパラメータが、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度、ならびに、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度のいずれか一方または双方であることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記特定のパラメータを変化させる方法が、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度ならびに被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度の一方を固定して他方を変化させて測定する方法であることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３８】
請求項２８〜３７のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定方法において、被測定物のＰＥＲを測定することができるとともに、前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射直線偏光の偏光方向のなす角度ならびに前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度とのなす角度の少なくとも一方を前記ＰＥＲの測定と同時に測定することができることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項３９】
請求項２８〜３８のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記測定方法が、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度を角度ａ（単位：ラディアン）とし、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度を角度ｂ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦに擾乱を与えることによって当該ＰＭＦに生じる当該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差をτ（単位：ラディアン）とするとき、下記（数式５）と（数式６）すなわち、
【数５】
2004226209.tif 000012
【数６】
2004226209.tif 000013
により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって変化させながら測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、第１のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを０にしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線と、第２のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τをπにしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線とを求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線との交点から被測定物のＰＥＲを算出することを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線のピーク値を与える角度ｂ、および前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４１】
請求項３９に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度とのなす角度を求めることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４２】
請求項３９に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記光ファイバに前記擾乱を与えて前記光ファイバにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４３】
請求項２８〜３８のいずれか１項に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記測定方法が、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度を角度ａ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度を角度ｂ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦに擾乱を与えることによって当該ＰＭＦに生じる当該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差をτ（単位：ラディアン）とするとき、下記（数式７）と（数式８）すなわち、
【数７】
2004226209.tif 000014
【数８】
2004226209.tif 000015
により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって少なくとも０〜２πの間にわたって変化させて測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、前記の如く測定した前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度において少なくとも０〜２πの間にわたって変化させた前記位相差τの各値の時のＰＥＲの値の分布をグラフに表し、前記グラフにおける前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づくＰＥＲの変動量が最小になるとともに、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づき変化するＰＥＲの値の最小値が最大になるＰＥＲの値を被測定物のＰＥＲとして求めることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最大値が極大になる角度ｂ、および前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることができることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４５】
請求項４３に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度とのなす角度を求めることができることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４６】
請求項４３に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタのキー方向のなす角度あるいは前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタを取り付けるアダプタのキー溝方向のなす角度を求めることができることを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【請求項４７】
請求項４３に記載の偏光消光比等の測定方法において、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴とする偏光消光比等の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ（以下、単に、ファイバともいう）あるいは光ファイバを有する光デバイスの偏光消光比等の新規な測定装置ならびにその測定装置に用いることができる偏光消光比等測定方法に関し、さらに詳しくは、光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスの伝送特性を表す偏光消光比、光ファイバへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度、光ファイバの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度などを同時に知ることができる光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスの偏光消光比等の新規な測定装置ならびにその測定装置に用いることができる偏光消光比等測定方法に関する。
【０００２】
なお、本発明では、偏光のことを偏波ということもある。
【０００３】
本発明における偏光消光比（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｅｘｔｉｎｃｔｉ−ｏｎ  Ｒａｔｉｏ、以下、ＰＥＲともいう）とは、一般に用いられているように、たとえば、被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させたときの分岐出力光量としての、互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）の比である１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））（ｄＢ）のことをいう。
【０００４】
なお、前記１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））（ｄＢ）は通常数式で用いられる表現で１０×ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））（ｄＢ）の意味である。
【０００５】
また、ＰＥＲは逆符号で定義する流儀もあり、この場合は、前者で「大きい」と表現したことは後者では「小さい」と表現しなければならないことになる。本発明では前者の表現と同様な表現を用いる。
【０００６】
なお、以下において偏光消光比のことを単に消光比ともいう。
【０００７】
【従来の技術】
衆知のように、伝搬定数の異なる２つの直線偏光モードを有する偏波面保存ファイバ（偏光保存ファイバともいう。Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｉｎｔ−ａｉｎｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒのこと、以下、ＰＭＦともいう。）は、両偏光モード間で伝送光の結合を生じないことが理想とされているが、光ファイバ自体の性能限界に加え、コネクタ部で光ファイバにかかる応力その他の物理的原因によりその偏光保存特性が低下、すなわち、劣化し、２つの偏光モード間に多少の光モード結合が生じる。
【０００８】
ＰＭＦや光デバイスの偏光保存特性はＰＥＲで表すことができる。ＰＥＲは、光通信や計測システムで単一偏光伝送や偏光多重伝送が必要な場合に重要なパラメータである。たとえば、ＬｉＮｂＯ３からなる変調器は直線偏光入力のみで動作する。また、光海底通信システムの信頼性を高める目的の光源の偏波合成や、ラマン増幅のポンプ光の偏波合成等においては、光ファイバの偏光保存特性が重要である。
【０００９】
一般に、ＰＭＦや偏光デバイスの固有偏光モード（以下、ＰＳＰともいう）に直線偏光を入射した場合、ＰＭＦ内のモード変換によってＰＥＲが理想値よりも悪い方向に変化するすなわち劣化する。また、ＰＭＦにコネクタを装着した場合には、コネクタ部でＰＭＦに作用する不均一な応力が存在すればＰＥＲが劣化する。あるいは、半導体レーザにＰＭＦを結合させてレーザモジュールを製造する場合、レーザの偏光面とＰＭＦの固有偏光面が一致しない場合には、出力光のＰＥＲは劣化する。さらに、このようなＰＭＦ付きレーザモジュールにコネクタを装着すると、前記のような原因でＰＥＲがさらに劣化する。
【００１０】
また、ＰＭＦ用コネクタには、多くの場合、固有偏光軸を一致させて接続する目的で、偏光キー溝がついているが、製造上の問題で必ずしもその方位がＰＳＰと一致しない。このコネクタのキー溝の偏光方位のＰＳＰからのずれ量は、単一偏光動作を実現する上で重要なパラメータである。
【００１１】
ＰＥＲを測定する従来の典型的な方法は、測定系の偏光子と検光子の少なくとも一方を回転させて直交する２つの偏光間の光パワーの比が最大になるところを検出して、測定していた。
【００１２】
図２９は従来の典型的なＰＥＲ測定方法を説明する図である。  たとえばＰＭＦの場合、図２９に示すように、光源２０１と被測定ＰＭＦ２０３の間に偏光子２０２を配置し、被測定ＰＭＦ２０３と受光器２０５の間に検光子２０４を配置して、偏光子２０２を、たとえば矢印２０６で示したように図の紙面に垂直な面内で向こう側から手前の方へ回転させて光源２０１からのプローブ光をその直線偏光モードをＰＭＦ２０３のＰＳＰに一致させて被測定ＰＭＦ２０３に入射させ、検光子２０４を、たとえば矢印２０７で示したように図の紙面に垂直な面内で向こう側から手前の方へ回転させて受光器２０５による出力が最大になるところを検出する。このように、受光器２０５による検出の結果を見ながら、それぞれ偏光子２０２および検光子２０４を回転させて被測定ＰＭＦ２０３のＰＳＰを決定し、その場合のＰＥＲを求めていた。
【００１３】
この方式のＰＥＲ測定装置は被測定対象であるＰＭＦのＰＳＰに直線偏光を入射することが前提となっている。さらに、プローブ光には低可干渉性光源が望まれている。しかし、完成品となっているファイバ付きレーザモジュールのような場合、受光側のみで検光子を回転し直交する偏光方位の光パワーの比が最大となるようにＰＥＲを求めなくてはならず、光源の可干渉性が高い故にコネクタ自体のＰＥＲが劣化していたり、レーザとＰＭＦとの偏光方位がずれたりして、正確な再現性のあるＰＥＲが測定できなかった。
【００１４】
このような問題に解決する方法として、「特開２０００−９７８０６」のようなＰＥＲ測定装置が提案されている。
【００１５】
図３０〜図３３は、特開２０００−９７８０６で提案されたＰＥＲ測定装置を説明する図である。
【００１６】
図３０は、光ファイバを保持したままその位置を移動させることができる可動光ファイバ把持部３２５と光ファイバを保持したままその位置を移動させることができない固定光ファイバ把持部３２６の２個の光ファイバ把持部を具備した光ファイバ固定治具を示す図で、符号３０１はアルミニウムより成るファイバ保持板、３０２は合成樹脂より成るクランプ部材、３０３は弾性部材、３０４はアルミニウムより成るベース、３０５は合成樹脂より成るストッパ、３０６はスライドガイドである。可動光ファイバ把持部３２５のクランプ部材３０２はファイバ保持板３０１の開閉可能に装着されており、クランプ部材３０２とファイバ保持板３０１で可動光ファイバ把持部３２５を構成している。
【００１７】
図３０において、ファイバ保持板３０１には光ファイバを保持するための幅を有する断面矩形の溝３２１が形成されている。溝３２１に装着する光ファイバの外径が０．  ４ｍｍの場合、溝３２１の幅は０．  ４５＋０〜０．  ０５ｍｍに形成している。溝３２１は、クランプ部材３０２側にも同様に形成することができる。
【００１８】
弾性部材３０３はピアノ線のねじりコイルばねで形成されている。ファイバ保持板３０１は、後述のようにストッパ３０５がファイバ保持板３０１の制止を解除している位置にあるときは、ピアノ線のねじりコイルばねよりなる弾性部材３０３の力により、符号２５１で示した部分でスライドガイド３０６に沿って修道するようになっている。
【００１９】
ピアノ線からなるねじりコイルばねは、図３１に示すように、変位と荷重の関係が平坦な領域が極めて広い特性を有しており、これを採用することにより光ファイバの把持位置に依らないほぼ一定の張力を確保することができる。
【００２０】
可動光ファイバ把持部３２５は、後述のように、弾性部材３０３のバネ力によって、スライドガイド３０６に沿って移動させることができる。
【００２１】
図３２と図３３は、図３０で説明した光ファイバ固定治具に被測定物としてのＰＭＦを装着して被測定物のＰＥＲを測定する方法を説明する図で、符号３０７はＰＭＦをコネクタに取り付けた光ファイバコネクタハーネス品、３０９は光コネクタ、３１０は検出器である。
【００２２】
図３２と図３３は、光ファイバコネクタハーネス品３０７のＰＭＦを、該ＰＭＦの固有偏光モード軸の方向が溝３２１の底面に平行になるようにして、可動光ファイバ把持部３２５と固定光ファイバ把持部３２６の溝３２１とクランプ部材３０２で把持した状態を示しており、図３２はストッパ３０５の可動光ファイバ把持部摺動制止部３５１が可動光ファイバ把持部の摺動を制止する位置にある状態を示し、図３３はストッパ３０５を図３２の矢印３５２の方向に回転して、ストッパ３０５の可動光ファイバ把持部摺動制止部３５１が可動光ファイバ把持部の摺動を可能にする位置にある状態を示したものである。
【００２３】
光ファイバコネクタハーネス品３０７の光コネクタ３０９とは反対側の端部から、測定用の直線偏光を該ＰＭＦに入射させ、該ＰＭＦの光コネクタ３０９側の端部からの出力光を検出器３１０に導き光ファイバコネクタハーネス品３０７のＰＥＲを測定するわけであるが、図３２のようにストッパ３０５によって可動光ファイバ把持部３２５の摺動を制止して光ファイバに張力をかけない状態と、図３３のようにストッパ３０５を解除して可動光ファイバ把持部３２５の摺動を可能にして、ピアノ線のねじりコイルばねよりなる弾性部材３０３の力により可動光ファイバ把持部３２５を摺動光させることによって、ファイバに、そのクロストークに擾乱を与えることなく一定の張力をかけた状態の各場合において、ＰＥＲを測定する。
【００２４】
このように、被測定物としての光ファイバに与えられる張力が図３２と図３３の場合のように異なる２値の値になる状態でのＰＥＲを測定し、両者のＰＥＲおよびそれらの差を仕様として設定した各基準値と比較して被測定物の合否を判定する。たとえば、前記両ＰＥＲの差については、基準値として設定した３ｄＢ未満のときは合格とし、３ｄＢ以上の差異を生じたときは不合格と判定する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の典型的なＰＭＦのＰＥＲ測定方法ならびに測定装置では、被測定対象であるＰＭＦのＰＳＦに直線偏光を入射することが前提となっており、また、プローブ光には低可干渉性光源であることが望まれている。しかし、波長域によっては光源がないという問題があり、さらに、ＰＭＦのように諸種の物理的条件でＰＥＲが変化してしまうことには全く対応できなかった。
【００２６】
これを解決するために提案された特開２０００−９７８０６に記載の測定方法においては、光ファイバの長さ方向に一定の張力を与えて、前記張力の有無による２つのＰＥＲの値を測定することによって、高精度の正確なＰＥＲを求めることなしに、ＰＭＦコネクタハーネス品の合否を判定することができると記されている。
【００２７】
しかしながら、本発明者の検討の結果、後述のように、前記方法のおいては、光ファイバへの張力のかけ方次第で不合格品であっても合格品であると判定されることもあり、偶然の結果を除けば、製品の歩留まりをあげることは不可能に近い。
【００２８】
さらに、従来のＰＥＲ測定方法では、正しいＰＥＲを知ることができないだけでなく、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度や被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸とコネクタのキー溝の方向とのなす角度を知ることができない。前記諸角度を知ることは、たとえば、顕微鏡用の良質な光源を提供したり、光通信における高い信頼性を低コストで実現したりするために極めて重要なことである。
【００２９】
ＰＭＦや光デバイスの偏光保存特性はＰＥＲで表すことができる。ＰＥＲは、光通信や計測システムで単一偏光伝送や偏光多重伝送が必要な場合に重要なパラメータである。たとえば、ＬｉＮｂＯ３からなる変調器は直線偏光入力のみで動作する。また、光海底通信システムの信頼性を高める目的の光源の偏波合成や、ラマン増幅のポンプ光の偏波合成等においては、光ファイバの偏光保存特性が重要である。
【００３０】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、上記の課題を解決して、被測定対象のＰＭＦの正確なＰＥＲを求めることができるだけでなく、ＰＥＲの測定とともに、被測定物であるＰＭＦの固有偏光軸と該ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度や被測定物であるＰＭＦの固有偏光軸とコネクタのキー溝の方向とのなす角度を測定することもできる測定装置と測定方法を提供することにある。
被測定対象の光ファイバのコネクタの偏光キー溝のＰＳＰからのずれ量やファイバに対する張力などの各種要因について、分離しての測定が可能で、かつ完成されたファイバに対しても測定が可能なＰＥＲ測定装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成するためになされたものである。
【００３２】
本発明はいくつかの顕著な特徴を有するものであるが、本発明の最大の特徴は、被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させたときの分岐出力光量としての、互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する新規の偏光消光比等の測定装置あるいはその測定装置に用いることができる測定方法において、前記測定装置あるいは測定方法が、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱付加手段を用いており、前記擾乱付加手段により前記光ファイバの一部に当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与えたときの前記光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにＰＥＲを極めて正確に測定することができるようにしたことである。そして、正確なＰＥＲの測定のみならず、被測定物であるＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度、ならびに、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに取り付けられている光コネクタのキー方向とのなす角度を知ることができる新規の測定装置と測定方法を、小型でコストの安い方法で提供したところにある。
【００３３】
以下、本発明の各種の例について説明する。
【００３４】
本発明の目的を達成するために、本発明の偏光消光比等の測定装置は、被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させたときの分岐出力光量としての互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する偏光消光比等の測定装置であり、前記測定装置は少なくとも擾乱付加部と検出部を有しており、前記擾乱付加部は、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与えることができる機能を有しており、前記検出部は、前記擾乱付加部により前記光ファイバの一部に当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与えたときの前記光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにＰＥＲを測定することができる機能を有していることを特徴としている。
【００３５】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記偏光消光比等の測定装置は、前記検出部が偏光分離素子を有しているとともに、前記被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させた出射光が前記偏光分離素子に導かれる構成になっており、前記擾乱付加部によって、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与え、特定のパラメータを変化させたときの前記特定のパラメータに関する前記ＰＥＲの変動量が最小になり、かつ、測定対象範囲の前記特定のパラメータの各値に対応するＰＥＲの最小値が最大になるところを求めて、前記被測定物のＰＥＲの値を求めることができる測定装置であることを特徴としている。
【００３６】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差がステップ状に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴としており、前記擾乱を与える手段にステップモータを用いることができる。
【００３７】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることができるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差が連続的に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴としており、前記擾乱を与える手段にモータを用いることができる。
【００３８】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光パワーＰ（１）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光モードの光パワーであり、前記光パワーＰ（２）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光モードの光パワーであることを特徴としている。
【００３９】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバがＰＭＦであることを特徴としている。
【００４０】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記特定のパラメータが、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度、ならびに、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度のいずれか一方または双方であることを特徴としている。
【００４１】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記特定のパラメータを変化させる装置が、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度ならびに被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度の一方を固定して他方を変化させてＰＥＲを測定する装置であることを特徴としている。
【００４２】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、被測定物のＰＥＲを測定することができるとともに、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射直線偏光の偏光方向のなす角度ならびに前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度の少なくとも一方を前記ＰＥＲの測定と同時に測定することができることを特徴としている。
【００４３】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記測定装置が、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度を角度ａ（単位：ラディアン）とし、前記特定のパラメータの１つとしての、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度を角度ｂ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦに擾乱を与えることによって当該ＰＭＦに生じる当該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差をτ（単位：ラディアン）とするとき、下記（数式９）と（数式１０）すなわち、
【００４４】
【数９】
2004226209.tif 000003
【数１０】
2004226209.tif 000004
により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって変化させながら測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、第１のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを０にしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線と、第２のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τをπにしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線とを求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線との交点から被測定物のＰＥＲを算出することを特徴としている。
【００４５】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線のピーク値を与える角度ｂ、および前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることを特徴としている。
【００４６】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度を求めることを特徴としている。
【００４７】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴としている。
【００４８】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記測定装置が、前記（数式９）と（数式１０）により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって少なくとも０〜２πの間にわたって変化させて測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、前記の如く測定した前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度において少なくとも０〜２πの間にわたって変化させた前記位相差τの各値の時のＰＥＲの値の分布をグラフに表し、前記グラフにおける前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づくＰＥＲの変動量が最小になるとともに、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づき変化するＰＥＲの値の最小値が最大になるＰＥＲの値を被測定物のＰＥＲとして求めることを特徴としている。
【００４９】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最大値が極大になる角度ｂ、および前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることができることを特徴としている。
【００５０】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度を求めることができることを特徴としている。
【００５１】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタのキー方向とのなす角度あるいは前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタを取り付けるアダプタのキー溝の方向とのなす角度を求めることができることを特徴としている。
【００５２】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴としている。
【００５３】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記擾乱付加部に、前記光ファイバの側面方向から該光ファイバに振動を与える加振手段が用いられていることを特徴としている。
【００５４】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバが、前記擾乱を与えられる部分の両側において所定の間隔をおいて少なくとも２カ所の固定部で固定保持されており、該光ファイバに与えられる擾乱は、該ファイバの２カ所の固定部の間の部分に該ファイバの外部から振動として与えられる擾乱であることを特徴としている。
【００５５】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバに与えられる擾乱が、該ファイバの２カ所の固定部の間の部分をたわませるように該ファイバの外部から振動として与えられる擾乱であることを特徴としている。
【００５６】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバに与えられる擾乱は、該ファイバの２カ所の固定部の間の部分に、該光ファイバの長さ方向に交差する方向に周期的に変位する加振部を当てて該ファイバの２カ所の固定部の間の部分を周期的にたわませるように該ファイバの外部から振動として与えられる擾乱であることを特徴としている。
【００５７】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記加振部が、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を当該光ファイバに与える全過程において、該光ファイバの２カ所の固定部の間の部分を該光ファイバの長さ方向に交差する方向の同一方向に当該光ファイバを周期的にたわませるように該ファイバ当てられていることを特徴としている。
【００５８】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバを固定する２カ所の固定部の間の所定の間隔が１００ｍｍであり、２カ所の固定部の間の当該光ファイバの長さ方向に直行する方向の変位が、前記擾乱を与える全過程において、同一方向に初期値が１ｍｍ、最大値が３±１ｍｍであることを特徴としている。
【００５９】
本発明の偏光消光比等の測定装置の例は、前記光ファイバに与えられる擾乱が２Ｈｚ（ヘルツ）で変化する擾乱であることを特徴としている。
【００６０】
本発明の目的を達成するため、本発明の偏光消光比等の測定方法は、被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射させ出力させたときの分岐出力光量としての、互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する偏光消光比等の測定方法であって、前記測定方法、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与える擾乱付加手段を用い、前記擾乱付加手段により前記光ファイバの一部に当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与えたときの前記光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにＰＥＲを測定することができる機能を有していることを特徴としている。
【００６１】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記測定方法は、被測定物である光ファイバあるいは光ファイバを有する光デバイスにコヒーレント光を入射しその出力光を偏光分離素子に導き、分岐出力光量として互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）ならびにそれらの比としてのＰＥＲ＝１０ｌｏｇ（Ｐ（１）／Ｐ（２））等を測定する偏光消光比等の測定方法であって、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与え、特定のパラメータを変化させたときの前記特定のパラメータに関する前記ＰＥＲの変動量が最小になり、かつ、測定対象範囲の前記特定のパラメータの各値に対応するＰＥＲの最小値が最大になるところを求めて、前記被測定物のＰＥＲの値を求めることを特徴としている。
【００６２】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差がステップ状に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴としており、前記擾乱を与える手段にステップモータを用いることができる。
【００６３】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記光ファイバの一部に、当該光ファイバの固有偏光モード間の位相差を０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与える擾乱の与え方が、前記位相差が連続的に変化するように擾乱を与える擾乱の与え方であることを特徴としており、前記擾乱を与える手段にモータを用いることができる。
【００６４】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記光パワーＰ（１）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光モードの光パワーであり、前記光パワーＰ（２）が前記偏光分離素子の偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光モードの光パワーであることを特徴としている。
【００６５】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記光ファイバがＰＭＦであることを特徴としている。
【００６６】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記特定のパラメータが、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度、ならびに、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度のいずれか一方または双方であることを特徴としている。
【００６７】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記特定のパラメータを変化させる方法が、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度ならびに被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度の一方を固定して他方を変化させて測定する方法であることを特徴としている。
【００６８】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、被測定物のＰＥＲを測定することができるとともに、前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射直線偏光の偏光方向のなす角度ならびに前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度とのなす角度の少なくとも一方を前記ＰＥＲの測定と同時に測定することができることを特徴としている。
【００６９】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記測定方法が、前記（数式９）と（数式１０）により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって変化させながら測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、第１のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを０にしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線と、第２のＰＥＲ−角度曲線である前記ＰＥＲを測定する前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τをπにしたときのＰＥＲ−角度ａまたは角度ｂ曲線とを求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線との交点から被測定物のＰＥＲを算出することを特徴としている。
【００７０】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線のピーク値を与える角度ｂ、および前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることを特徴としている。
【００７１】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて前記第１のＰＥＲ−角度曲線ならびに前記第２のＰＥＲ−角度曲線を求め、前記第１のＰＥＲ−角度曲線と前記第２のＰＥＲ−角度曲線とが交差するときの角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度とのなす角度を求めることを特徴としている。
【００７２】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記光ファイバに前記擾乱を与えて前記光ファイバにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴としている。
【００７３】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記測定方法が、前記（数式９）と（数式１０）により与えられる分岐出力光量Ｐ（１）とＰ（２）を用いて算出される前記ＰＥＲを、前記角度ａと角度ｂのうちのいずれか一方を一定の値にして他方を変動させ、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τを前記ＰＭＦに与える擾乱によって少なくとも０〜２πの間にわたって変化させて測定し、前記ＰＥＲを縦軸にとり、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度を前記縦軸に直交する横軸にとり、前記の如く測定した前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度において少なくとも０〜２πの間にわたって変化させた前記位相差τの各値の時のＰＥＲの値の分布をグラフに表し、前記グラフにおける前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づくＰＥＲの変動量が最小になるとともに、前記角度ａと角度ｂのうちの変動させる方の角度の各値における前記位相差τの変化に基づき変化するＰＥＲの値の最小値が最大になるＰＥＲの値を被測定物のＰＥＲとして求めることを特徴としている。
【００７４】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ａがある未知の一定の値であるとき、前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最大値が極大になる角度ｂ、および前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から前記被測定物のＰＭＦへ入射する入射光の偏光方向と前記ＰＭＦの固有偏光軸とのなす角度を求めることができることを特徴としている。
【００７５】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸の回転基準方向とのなす角度とのなす角度を求めることができることを特徴としている。
【００７６】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ａの値に関わらず前記角度ｂを変動させ、前記角度ｂの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させて測定したＰＥＲの値の分布を表す前記グラフで、前記角度ｂの各値におけるＰＥＲの値の最小値が最大になる角度ｂの値から、前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタのキー方向のなす角度あるいは前記被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタを取り付けるアダプタのキー溝の方向のなす角度を求めることができることを特徴としている。
【００７７】
本発明の偏光消光比等の測定方法の例は、前記角度ｂを一定の値にして前記角度ａを変動させ、前記角度ａの各値において前記ＰＭＦに前記擾乱を与えて前記ＰＭＦにおける前記位相差τを少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させることにより変動するＰＥＲ値の最小値を測定することを特徴としている。
【００７８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例について説明する。なお、説明に用いる各図は本発明を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状、配置関係などを概略的に示してある。そして、本発明の説明の都合上、部分的に拡大率を変えて図示する場合もあり、必要な部分だけを図示する場合もあり、本発明の説明に用いる図は、必ずしも実施例などの実物や記述と相似形でない場合もある。また、各図において、同様な構成成分については同一の番号を付けて示し、重複する説明を省略することもある。
【００７９】
また、本発明の測定装置に用いることができる本発明の測定方法の説明は、本発明の測定装置を説明するときにそこに用いられている例として説明する測定方法と重複するので、重複するところは本発明の測定装置の説明で測定方法の説明を兼ねることにする。
【００８０】
図１と図２は本発明の偏光消光比等の測定装置の概要を説明する図で、図１は被測定物が光ファイバで、測定用の光源としてコヒーレントプローブ光を用いた場合について、図２は被測定物がレーザダイオードにＰＭＦを取り付けたレーザダイオードモジュールの場合についてそれぞれ説明する図である。
【００８１】
図１と図２で、符号１は測定用光源としてのコヒーレントプローブ光、１１はＰＭＦ２１が取り付けられているレーザダイオードモジュール、２は被測定物の光ファイバとしてのＰＭＦ、３はＰＭＦ２またはＰＭＦ２１に擾乱を与えるための擾乱付加部としての加振器、４，５はコネクタ、６は検出部、７は偏光分離素子、８は偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光成分の光パワー、９は偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光成分の光パワー、１０はＰＥＲ算出部、ｘ軸はＰＭＦ２，２１の固有偏光軸、ｙ軸はＰＭＦの端面においてｘ軸に直交する軸である。
【００８２】
図示の都合で、加振器３は図ではＰＭＦ２，ＰＭＦ２１から離れているように書いてあるが、実際にはそれぞれＰＭＦ２，ＰＭＦ２１に接触するように配置されている。
【００８３】
図１あるいは図２で、コヒーレントプローブ光１またはレーザダイオードモジュール１１からＰＭＦ２またはＰＭＦ２１に入射した直線偏光は、それぞれコネクタ５から検出部６の偏光分離素子７に入射する。偏光分離素子７は、後述のように、前記ＰＭＦからの入射光の方向に平行な軸を回転の中心として回転できるようになっている。コネクタ５から検出部６の偏光分離素子７に入射した光は、偏光分離素子７によって偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光成分の光パワー８、偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光成分の光パワー９に分離されて検出され、その値がＰＥＲ算出部１０に入力されてＰＥＲが算出され、ＰＥＲの測定結果として検出部６から出力される。このＰＥＲ測定過程において、加振器３はそれぞれＰＭＦ２，ＰＭＦ２１に、後述するような方法で、ＰＭＦ２，ＰＭＦ２１の固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与え、擾乱によるＰＥＲの変化を測定する。
【００８４】
以下、さらに具体的に説明する。
【００８５】
図３は偏光モードを説明する図で、ａはそれぞれのＰＭＦに入射する直線偏光の方向と当該ＰＭＦの固有偏光軸であるｘ軸とのなす角、ｂは偏光分離素子７の偏光分離軸とｘ軸とのなす角である。
【００８６】
図４は、図１および図２で説明した加振器３を含む擾乱付加部を説明する図で、符号２２は擾乱付加部、２３は支持台、２４は被測定物としての光ファイバを固定して保持する固定具としてのファイバクランプ、２５は、本発明にしたがってＰＥＲを測定する時に被測定物としての光ファイバに局所的に応力がかかるのを防ぐとともに、光ファイバの実質的固定部として作用する支柱、２６は加振器３の一部であるテンション付与部で図示の２本の支柱２５の間に配置される被測定物である光ファイバに擾乱を与える部分、２７はストッパー、４５，４６，４７は矢印である。支持台２３は被測定物である光ファイバを安定に支持することができるものであり、内側にテンション付与部２６の加振動力源としてのモータやリニアーモーションガイド（以下、リニアーモーションをＬＭともいう）などが取り付けられている。
【００８７】
図５はテンション付与部２６を説明する図で、符号２８はＬＭガイド、２９はテンション付与プレート、３０はテンション付与プレート２９に取り付けられているバネ固定支柱Ａ、３１はモータ３３の回転板３９にモータ３３の回転中心３８から偏心して取り付けられているバネ固定支柱Ｂ、３２はバネ、３４は図４でテンション付与プレート２９の支持台２３の上に出ている部分、３５はテンション付与プレート２９の振動方向と振幅を示す矢印、３６はモータ３３の回転板３９の回転方向を示す矢印、３７はテンション付与プレート２９の端部である。
【００８８】
図６と図７はＬＭガイド２８を説明する図で、図６は平面図、図７は断面図である。図６と図７で符号４０はＬＭレールすなわちリニアーモーションレール、４１はＬＭブロックで、ＬＭブロック４１は符号４２と４３で示した部分の凸部でＬＭレールの凹部に結合してＬＭレール上を矢印４４で示した両方向へ正確にそしてスムースに移動することができるようになっている。テンション付与プレート２９はＬＭブロック４１に固定されており、ＬＭブロック４１とともに動くようになっている。
【００８９】
図５で、モータ３３の回転にしたがって、回転板３９の回転中心３８からずれた位置に設けられているバネ固定支柱Ｂの運動によって、バネ３２の伸び力が周期的に変化し、その結果、バネ固定支柱Ａが周期的に変化する引張力を受ける。バネ固定支柱Ａが取り付けられているテンション付与プレート２９は、図６，図７で説明した構造のＬＭブロック４１に取り付けられているため、バネ３２の伸縮運動によって、ＬＭガイド２８上を矢印３５の方向に振動する。
【００９０】
図８は、擾乱付加部２２に取り付けたＰＭＦに、固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱を与える方法について説明する図である。図８で符号５０は加振器のモータ３３とモータ制御回路を電気的に接続する接続線、５１は消光比測定器本体である。消光比測定器本体５１には、前記モータ制御回路、検出部６の構成要素である受光部や演算部などが配置されている。
【００９１】
図８において、次のようにして擾乱付加部２２に被測定物としての光ファイバを取り付ける。
【００９２】
まず、テンション付与部２６を図４に示した矢印４６の方向に所定量だけ移動させ、ストッパ２７の可動部分を図４に示した矢印４７の方向に出してテンション付与部２６を所定位置に止める。この状態で、レーザダイオードモジュール１１から出ているＰＭＦ２１を、まず、図で左側のファイバクランプ２４に挟んで固定し、ファイバクランプ２４からレーザダイオードモジュール１１と反対側に出ているＰＭＦを、左側の支柱２５の左側から向こう側を通って左側の支柱２５の所定位置に接しさせて右側の支柱２５に向けて、矢印４６の方向に引っ込めてあるテンション付与部２６の手前を通り、右側の支柱２５の所定位置に接しさせて右側の支柱２５の向こう側から右側を通って右側のファイバクランプ２４に導き、左側の支柱２５と右側の支柱２５の間のＰＭＦが直線状に張るように調整して、その状態で右側のファイバクランプ２４に該ＰＭＦを固定し、その先の端部に取り付けられているコネクタ５を消光比測定器本体５１のアダプタに取り付ける。この状態で矢印４６の方向に引いておいたテンション付与部２６を押さえて、ストッパ２７を矢印４７と逆の方向に引いてテンション付与部２６の押さえを解除し、テンション付与部２６を図４の矢印４５の方向へ戻して、ＰＭＦ２１の所定位置に当接させる。このとき、テンション付与部２６が加振されて振動しているときに最も矢印４６方向に引っ込んだ状態でも、テンション付与部２６に当接している部分のＰＭＦが図８で手前に所定量だけ撓むようにテンション付与部２６の初期位置を設定するのが好ましい。
【００９３】
好適な一例として、左側の支柱２５と右側の支柱２５の各中心間距離が１０ｃｍ、前記テンション付与部２６の初期位置の状態におけるＰＭＦのたわみ量が１ｍｍ、テンション付与部２６の矢印４５および４６方向の振動数が２Ｈｚ、テンション付与部２６の矢印４５および４６方向の振動による当該ＰＭＦの振幅が２±１ｍｍになるようにして、被測定物であるＰＭＦに固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって連続的にかつ周期的に変化させるような擾乱を与えて、被測定物のＰＥＲ、ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度、ならびに、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸とコネクタのキー方向とのズレ角度を測定した。ここで、コネクタのキー方向はそれを取り付けるアダプタのキー溝方向と実質的に同じであり、いずれを測定時に使用するかは測定系の構成により適宜決めることが好ましい。
【００９４】
図９は、消光比測定器本体５１の要部を説明する図である。図９で、符号５２は検出部の主要部分、５３はたとえばＦＣタイプやＳＣタイプなどの光アダプタ、５４は偏光分離素子、５５と５６は偏光分離素子５４で分離されて出力された互いに直交する偏光モードの光パワーＰ（１）とＰ（２）とをそれぞれ検出するフォトダイオード、５７は演算回路である。
【００９５】
偏光分離素子５４とフォトダイオード５５，５６は一体化されており、偏光分離素子５４に入射した光の透過方向を軸として回転させ、ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸のなす角度をたとえばステップ状に変化させて、各前記角度において被測定物であるＰＭＦに固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって連続的にかつ周期的に変化させるような擾乱を与えて、前記偏光分離素子の出力光を測定する。
【００９６】
図８のＰＭＦ２１に取り付けられているコネクタ５は図９の光アダプタ５３に接続される。これによって、レーザダイオードモジュール１１のレーザダイオードから出てＰＭＦ２１を伝送される光は、ＰＭＦを伝送中に、擾乱付加部２２のテンション付与部２６によるＰＭＦ２１への加振によって、該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって連続的にかつ周期的に変化するような擾乱を付加されて、ＰＭＦのコネクタ５が取り付けられている端部から出射し、偏光分離素子５４に入射し、偏光分離素子５４で光量分岐されてそれぞれフォトダイオード５５と５６により検出され、電流波形として演算回路５７に送られ、ＰＥＲ、ＰＭＦの固有偏光軸に対する前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向のズレ角度、前記ＰＭＦの固有偏光軸とコネクタのキー方向とのズレ角度などが算出される。
【００９７】
以上で本発明の偏光消光比等の測定装置の要部の構成について概略説明したが、たとえば図９の偏光分離素子からの分岐出力光量はいくつかのパラメータによって敏感に変化する。
【００９８】
そこで、以下に本発明の技術思想の主要部分について説明する。
【００９９】
特定のパラメータの１つとして、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦに入射する入射光の偏光方向とのなす角度を角度ａ（単位：ラディアン）とし、特定のパラメータの他の１つとして、被測定物である前記ＰＭＦの固有偏光軸と前記偏光分離素子の偏光分離軸とのなす角度を角度ｂ（単位：ラディアン）とし、被測定物である前記ＰＭＦに擾乱を与えることによって当該ＰＭＦに生じる当該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差をτ（単位：ラディアン）とするとき、偏光分離素子から分岐出力される互いに直交する光パワーＰ（１）とＰ（２）は、次の（数式１１）と（数式１２）で与えられる数式により与えられる。
【０１００】
【数１１】
2004226209.tif 000005
【数１２】
2004226209.tif 000006
そして、偏光消光比ＰＥＲは、次の（数式１３）で与えられる数式によって算出することができる。
【０１０１】
【数１３】
2004226209.tif 000007
前記数式により与えられるＰＥＲは、前記角度ａまたは角度ｂを変えると、図１０のＰＥＲ−角度曲線６０とＰＥＲ−角度曲線６１の間で変化する。ただし、図１０では、角度ａ、角度ｂの単位をラディアンではなく度で表している。すなわち、特定パラメータとして、角度ａまたは角度ｂを横軸にとり、ＰＥＲを縦軸にとると、角度ａまたは角度ｂの各値におけるＰＥＲは、ＰＥＲ−角度曲線６０とＰＥＲ−角度曲線６１に挟まれた範囲（符号６５で示した範囲、以下、範囲６５ともいう）の値をとる。そして、ＰＥＲ−角度曲線６０とＰＥＲ−角度曲線６１に挟まれた範囲６５におけるＰＥＲの変化は、前記位相差τが０〜２πラディアンの間で変化することによって生じる。
【０１０２】
図１０で、符号６２はＰＥＲ−角度曲線６０の最大値、符号６３はＰＥＲ−角度曲線６１の最大値、符号６４はＰＥＲ−角度曲線６０とＰＥＲ−角度曲線６１の交点である。交点６４のＰＥＲ値が本発明における被測定物としてのＰＭＦのＰＥＲを与える。そして、角度ａを一定の値に固定して角度ｂを変化させたとき、すなわち、横軸を角度ｂにしたときに、最大値６２を与える角度あるいは最大値６３を与える角度と交点６４の角度の差から、入射光の偏光方向のＰＭＦの固有偏光軸に対するズレ角度αを求めることができる。さらに、交点６４を与える角度からＰＭＦの固有偏光軸とコネクタのキー方向とのズレ角度βを求めることができる。
【０１０３】
図１１〜図１８は前記数式５〜数式７に基づくシミュレーションの結果得られたグラフで、縦軸は消光比（単位：ｄＢ）、横軸は角度（単位：度）である。
【０１０４】
図１１は、角度ｂ＝０度にしたときの消光比−角度ａ特性を表し、図１２は、角度ｂ＝２．５度にしたときの消光比−角度ａ特性を表し、図１３は、角度ｂ＝５度にしたときの消光比−角度ａ特性を表し、図１４は、角度ｂ＝１０度にしたときの消光比−角度ａ特性を表し、図１５は、角度ａ＝０度にしたときの消光比−角度ｂ特性を表し、図１６は、角度ａ＝２度にしたときの消光比−角度ｂ特性を表し、図１７は、角度ａ＝５度にしたときの消光比−角度ｂ特性を表し、図１８は、角度ａ＝１０度にしたときの消光比−角度ｂ特性を表している。
【０１０５】
図１１〜図１８で、符号６０１，６０３，６０４，６０５，６０６，６１０，６１１，６１２，６１３，６２０，６２１，６２２，６２３，７００，７２０，７２１，７３０，７３１，７７０，７７１，７８０，７８１，８２０，８２１，８３０，８３１は消光比−角度特性曲線、６０２，６０７，６０８，６１４，６１５，６２４，６２５，７１０，７４０，７５０，７９０，８００，８４０，８５０は各消光比−角度特性曲線の極大値または最大値、６０９，６１６，６２６，７６０，８１０，８６０は２つの消光比−角度特性曲線の交点である。
【０１０６】
前記のように、図１１〜図１４は角度ｂを一定の値にし、角度ａをパラメータにしたときの消光比−角度特性曲線、図１５〜図１８は角度ａを一定の値にし、角度ｂをパラメータにしたときの消光比−角度特性曲線である。
【０１０７】
図１１からわかるように、角度ｂが０度のときは、ＰＥＲは位相差τの値によらず消光比−角度特性曲線７００上を変化する。このときの本発明の場合の被測定物のＰＥＲは消光比−角度特性曲線７００の最大値に一致する。そして、そのときの角度ａは０度である。
【０１０８】
図１２〜図１４は、角度ｂが０でない場合である。前記位相差τが０ラディアンのときは、ＰＥＲは図中で極大値を与える角度が正になる曲線で与えられ、前記位相差τがπラディアンのときは、ＰＥＲは図中で極大値を与える角度が負になる曲線で与えられる。前記τが０とπラディアンの間のときは、被測定物のＰＥＲは、位相差τの変化によって、それぞれ図示の２つの消光比−角度特性曲線に挟まれた範囲の値をとる。
【０１０９】
図１２において、消光比−角度特性曲線７２０と消光比−角度特性曲線７２１は数式上は同一の消光比−角度特性曲線で、交点７６０の左側の部分が消光比−角度特性曲線７２０、交点７６０の右側の部分が消光比−角度特性曲線７２１である。また、消光比−角度特性曲線７３０と消光比−角度特性曲線７３１は同一の消光比−角度特性曲線で、交点７６０の左側の部分が消光比−角度特性曲線７３０、交点７６０の右側の部分が消光比−角度特性曲線７３１である。
【０１１０】
図１２で明らかなように、交点７６０の左側では、消光比−角度特性曲線７２０が消光比−角度特性曲線の上限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線７２０より上の値をとることはなく、そして、消光比−角度特性曲線７３０が消光比−角度特性曲線の下限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線７３０より下の値をとることはない。また、交点７６０の右側では、消光比−角度特性曲線７３１が消光比−角度特性曲線の上限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線７３１より上の値をとることはなく、そして、消光比−角度特性曲線７２１が消光比−角度特性曲線の下限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線７２１より下の値をとることはない。このようなことを考慮して、交点７６０を境にして左側と右側で数式の上では異なる曲線ではあるが、位相差τの変化に基づく消光比−角度特性曲線の変化の上限に当たる消光比−角度特性曲線７２０と消光比−角度特性曲線７３１をアッパーラインともいうことにし、位相差τの変化に基づく消光比−角度特性曲線の変化の下限に当たる消光比−角度特性曲線７３０と消光比−角度特性曲線７２１をローワーラインともいうことにする。
【０１１１】
図１３において、消光比−角度特性曲線７７０と消光比−角度特性曲線７７１は数式上は同一の消光比−角度特性曲線で、交点８１０の左側の部分が消光比−角度特性曲線７７０、交点８１０の右側の部分が消光比−角度特性曲線７７１である。また、消光比−角度特性曲線７８０と消光比−角度特性曲線７８１は同一の消光比−角度特性曲線で、交点８１０の左側の部分が消光比−角度特性曲線７８０、交点８１０の右側の部分が消光比−角度特性曲線７８１である。
【０１１２】
図１４において、消光比−角度特性曲線８２０と消光比−角度特性曲線８２１は数式上は同一の消光比−角度特性曲線で、交点８６０の左側の部分が消光比−角度特性曲線８２０、交点８６０の右側の部分が消光比−角度特性曲線８２１である。また、消光比−角度特性曲線８３０と消光比−角度特性曲線８３１は同一の消光比−角度特性曲線で、交点８６０の左側の部分が消光比−角度特性曲線８３０、交点８６０の右側の部分が消光比−角度特性曲線８３１である。
【０１１３】
また、図１５からわかるように、角度ａが０度のときは、ＰＥＲは位相差τの値によらず消光比−角度特性曲線６０１上を変化する。このときの本発明の場合の被測定物のＰＥＲは消光比−角度特性曲線６０１の最大値に一致する。そして、そのときの角度ｂは０度である。
【０１１４】
図１６〜図１８は、角度ａが０でない場合である。前記位相差τが０ラディアンのときは、ＰＥＲは図中で極大値を与える角度ｂが正になる曲線で与えられ、前記位相差τがπラディアンのときは、ＰＥＲは図中で極大値を与える角度ｂが負になる曲線で与えられる。前記τが０とπラディアンの間のときは、被測定物のＰＥＲは、位相差τの変化によって、それぞれ図示の２つの消光比−角度特性曲線に挟まれた範囲の値をとる。
【０１１５】
図１６において、消光比−角度特性曲線６０３と消光比−角度特性曲線６０４は数式上は同一の消光比−角度特性曲線で、交点６０９の左側の部分が消光比−角度特性曲線６０３、交点６０９の右側の部分が消光比−角度特性曲線６０４である。また、消光比−角度特性曲線６０５と消光比−角度特性曲線６０６は同一の消光比−角度特性曲線で、交点６０９の左側の部分が消光比−角度特性曲線６０５、交点６０９の右側の部分が消光比−角度特性曲線６０６である。
【０１１６】
図１６で明らかなように、交点６０９の左側では、消光比−角度特性曲線６０３が消光比−角度特性曲線の上限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線６０３より上の値をとることはなく、そして、消光比−角度特性曲線６０５が消光比−角度特性曲線の下限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線６０５より下の値をとることはない。また、交点６０９の右側では、消光比−角度特性曲線６０６が消光比−角度特性曲線の上限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線６０６より上の値をとることはなく、そして、消光比−角度特性曲線６０４が消光比−角度特性曲線の下限となっており、位相差τがどのように変化しても、そのときの消光比−角度特性曲線が消光比−角度特性曲線６０４より下の値をとることはない。このようなことを考慮して、交点６０９を境にして左側と右側で数式の上では異なる曲線ではあるが、位相差τの変化に基づく消光比−角度特性曲線の変化の上限に当たる消光比−角度特性曲線６０３と消光比−角度特性曲線６０６をアッパーラインともいうことにし、位相差τの変化に基づく消光比−角度特性曲線の変化の下限に当たる消光比−角度特性曲線６０４と消光比−角度特性曲線６０６をローワーラインともいうことにする。
【０１１７】
図１７において、消光比−角度特性曲線６１０と消光比−角度特性曲線６１１は数式上は同一の消光比−角度特性曲線で、交点６１６の左側の部分が消光比−角度特性曲線６１０、交点６１６の右側の部分が消光比−角度特性曲線６１１である。また、消光比−角度特性曲線６１２と消光比−角度特性曲線６１３は同一の消光比−角度特性曲線で、交点６１６の左側の部分が消光比−角度特性曲線６１２、交点６１６の右側の部分が消光比−角度特性曲線６１３である。
【０１１８】
図１８において、消光比−角度特性曲線６２０と消光比−角度特性曲線６２１は数式上は同一の消光比−角度特性曲線で、交点６２６の左側の部分が消光比−角度特性曲線６２０、交点６２６の右側の部分が消光比−角度特性曲線６２１である。また、消光比−角度特性曲線６２２と消光比−角度特性曲線６２３は同一の消光比−角度特性曲線で、交点６２６の左側の部分が消光比−角度特性曲線６２２、交点６２６の右側の部分が消光比−角度特性曲線６２３である。
【０１１９】
図１２と図１６について説明したのと同様に、消光比−角度特性曲線７７０と消光比−角度特性曲線７８１、消光比−角度特性曲線８２０と消光比−角度特性曲線８３１、消光比−角度特性曲線６１０と消光比−角度特性曲線６１３、消光比−角度特性曲線６２０と消光比−角度特性曲線６２３をそれぞれアッパーラインといい、消光比−角度特性曲線７８０と消光比−角度特性曲線７７１、消光比−角度特性曲線８３０と消光比−角度特性曲線８２１、消光比−角度特性曲線６１２と消光比−角度特性曲線６１１、消光比−角度特性曲線６２２と消光比−角度特性曲線６２１をそれぞれローワーラインという。
【０１２０】
そして、図１１と図１５の場合は、前記アッパーラインとローワーラインが消光比−角度特性曲線７００あるいは消光比−角度特性曲線６０１のところで重なっているということもできる。
【０１２１】
被測定物としてのＰＭＦに加えられる擾乱によって、前記ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差τが０〜２πの間にわたって変化したとき、測定される消光比−角度特性曲線は前記アッパーラインとローワーラインの間で変動する。
【０１２２】
アッパーラインとローワーラインについての概念は以上の説明からあきらかであるが、図１２〜図１４および図１６〜図１８で、符号６０３，６０６，６１０，６１３，６２０，６２３，７２０，７３１，７７０，７８１，８２０，８３１で示した消光比−角度特性曲線は本発明でいうアッパーラインで、符号６０４，６０５，６１１，６１２，６２１，６２２，７２１，７３０，７７１，７８０，８２１，８３０で示した消光比−角度特性曲線は本発明でいうローワーラインである。そして、符号６０１と７００で示した消光比−角度特性曲線はアッパーラインとローワーラインが一致した場合であるということができる。
【０１２３】
図１１〜図１８において、アッパーラインとローワーラインの交点のＰＥＲ値から被測定物のＰＥＲを求めることができる。
【０１２４】
図１９〜図２６は、本発明の偏光消光比等測定装置を用いてＰＥＲの偏光消光比等を測定した例を説明するグラフである。
【０１２５】
図１９は角度ｂを０度にして角度ａをパラメータとして変化させたときの消光比−角度ａ特性を示すグラフ、図２０は角度ｂを２．５度にして角度ａをパラメータとして変化させたときの消光比−角度ａ特性を示すグラフ、図２１は角度ｂを５度にして角度ａをパラメータとして変化させたときの消光比−角度ａ特性を示すグラフ、図２２は角度ｂを１０度にして角度ａをパラメータとして変化させたときの消光比−角度ａ特性を示すグラフ、図２３はＰＭＦの固有偏光軸と入射角の偏光方向の角度ズレすなわち角度ａを０度にして、後述の受光部角度をパラメータとして変化させたときの消光比−角度特性を示すグラフ、図２４は角度ａを２度にして受光部角度をパラメータとして変化させたときの消光比−角度特性を示すグラフ、図２５は角度ａを５度にして受光部角度をパラメータとして変化させたときの消光比−角度特性を示すグラフ、図２６は角度ａを１０度にして受光部角度をパラメータとして変化させたときの消光比−角度特性を示すグラフをそれぞれ表しており、縦軸は消光比（単位：ｄＢ）、横軸は図１９〜図２２の場合は角度ａ、図２３〜図２６の場合は受光部角度である。ここで、受光部角度とは、角度ｂと被測定物としてのＰＭＦの固有偏光軸と前記ＰＭＦのコネクタのキー方向あるいはそのコネクタが取り付けられるアダプタのキー溝方向とのズレ角度とを合わせた角度のことである。たとえば図８と図９で説明した場合には、消光比測定器本体５１に偏光分離素子の回転角度として受光部角度が表示されるようにすることもできる。
【０１２６】
図１９〜図２６で、符号９６，９９，１３０，１３４，１２１，１２４，１４０，１４４，５３０，５１１，１７３，１７２，１９１，１９４，５０１，５０４はそれぞれアッパーラインを表し、９８，９７，１３２，１３１，１２３，１２２，１４３，１４１，５１０，５３１，１７１，１７４，１９３，１９２，５０３，５０２はそれぞれローワーラインを表す。符号１１１，１３６，１３７，１２５，１２６，１４５，１４６，１６７，１８５，１８６，１９５，１９６，５１５，５１６はそれぞれ各アッパーラインの極大値あるいは最大値、１１２，１３５，１２７，１４７，１６８，１８７，１９７，５１７はそれぞれ各ローワーラインの最大値である。
【０１２７】
図１９〜図２６で、アッパーライン９６とアッパーライン９９はローワーラインの最大値１１２を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン１３０とアッパーライン１３４はローワーラインの最大値１３５を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン１２１とアッパーライン１２４はローワーラインの最大値１２７を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン１４０とアッパーライン１４４はローワーラインの最大値１４７を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン５３０とアッパーライン５１１はローワーラインの最大値１６８を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン１７３とアッパーライン１７２はローワーラインの最大値１８７を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン１９１とアッパーライン１９４はローワーラインの最大値１９７を与える角度の左側と右側の曲線であり，アッパーライン５０１とアッパーライン５０４はローワーラインの最大値５１７を与える角度の左側と右側の曲線である。また、ローワーライン９８とローワーライン９７はローワーラインの最大値１１２を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン１３２とローワーライン１３１はローワーラインの最大値１３５を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン１２３とローワーライン１２２はローワーラインの最大値１２７を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン１４３とローワーライン１４１はローワーラインの最大値１４７を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン５１０とローワーライン５３１はローワーラインの最大値１６８を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン１７１とローワーライン１７４はローワーラインの最大値１８７を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン１９３とローワーライン１９２はローワーラインの最大値１９７を与える角度の左側と右側の曲線であり，ローワーライン５０３とローワーライン５０２はローワーラインの最大値５１７を与える角度の左側と右側の曲線である。
【０１２８】
図１９〜図２６のデータは、横軸の角度の各１つの測定点において、被測定ＰＭＦに、図４〜図８を用いて説明したような、被測定ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差を少なくとも０〜２πラディアンの間にわたって変化させるような擾乱（たとえば、振動数２Ｈｚの連続的な擾乱）を与え、そのときの消光比を測定して、各測定点の角度において得られた消光比の最大値を図のアッパーラインとして、最小値をローワーラインとしてそれぞれ記録する方法で行った。
【０１２９】
図１９で符号１０１〜１１０で示した点、図２３で符号１５５〜１６４で示した点、図２４で符号１７５〜１８４で示した点、図２６で符号５０５〜５１４で示した点は各データの取り方を説明するための測定点の例を示すもので、奇数番の点はアッパーライン上の点、偶数番の点はローワーライン上の点である。そして、図１９で、点１０１と１０２，１０３と１０４，１０５と１０６，１０７と１０８，１０９と１１０はそれぞれ角度ａが同じ値のときのもので、それぞれ角度ａが０．５度ずつ変わっている。また、図２３で、点１５５と１５６，１５７と１５８，１５９と１６０，１６１と１６２，１６３と１６４、図２４で、点１７５と１７６，１７７と１７８，１７９と１８０，１８１と１８２，１８３と１８４、図２６で、点５０５と５０６，５０７と５０８，５０９と５１０，５１１と５１２，５１３と５１４はそれぞれ受光部角度が同じ値のときのもので、受光部角度が１度ずつ変わっている。
【０１３０】
図１９を例にとって説明すると、角度ａを０．５度ずつ変化させＰＥＲを測定するが、その測定の過程で、各測定点で角度ａの変化を止めて、被測定ＰＥＲにその固有偏光モード間の位相差τが０〜２πの間にわたって変化するような擾乱をかけながらＰＥＲを測定した。たとえば、点１０１と１０２のところの角度ａで角度ａの変化を所定時間止めて、図４〜図８を用いて説明したようにモータを連続的に回転させて被測定物のＰＭＦに擾乱を与えながらＰＥＲの最大値と最小値を求め、その後角度ａを０．５度変化させて点１０３と１０４のところの角度ａで角度ａの変化を再び所定時間止めて、図４〜図８を用いて説明したようにモータを連続的に回転させて前記ＰＭＦに擾乱を与えながらＰＥＲの最大値と最小値を求め、その後さらに角度ａを０．５度変化させて点１０５と１０６のところの角度ａで角度ａの変化を再び所定時間止めて、前記擾乱を与えながらＰＥＲの最大値と最小値を求め、同様に点１０７と１０８のところの角度ａで測定し、次に点１０９と１１０のところの角度ａで測定し、以下同様に測定を続けて図１９のデータを得た。
【０１３１】
図１９で、点１０１と１０２のところの角度ａで角度ａの変化を所定時間止めて、図４〜図８を用いて説明したようにモータを連続的に回転させて被測定物のＰＭＦに擾乱を与えながら被測定物のＰＥＲの測定を行う場合、該測定の初期状態で該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差τがどのような値になっているかわからないとき、測定されるＰＥＲは点１０１と１０２ところのＰＥＲの値の間の値になる。そして、該ＰＭＦの固有偏光モード間の位相差τが０〜２πの間にわたって変化するように該ＰＭＦに擾乱を連続して与え続けながらＰＥＲを測定すると、測定されたＰＥＲの値は点１０１のところの値と点１０２のところの値の間の値を示し、最大値として点１０１のところのＰＥＲが確実に求まり、最小値として点１０２のところのＰＥＲが確実に求まる。前記図２３，図２４，図２６の各測定点の場合も同様である。
【０１３２】
図２３の点１６３と点１６４のＰＥＲの差、その他各測定点のＰＥＲの最大−最小値の差、図２４の点１７９と点１８０のＰＥＲの差、その他各測定点のＰＥＲの最大−最小値の差、図２６の点５１３と点５１４のＰＥＲの差、その他各測定点のＰＥＲの最大−最小値の差から明らかなように、測定の条件によって各測定点でのＰＥＲの最大−最小値の差に大きな違いがある。
【０１３３】
図１９〜図２２のデータで、各ローワーラインの最大値がほぼ角度ａ＝０度のところにあるが、各ローワーラインの最大値が角度ａ＝０．０度に厳密に一致しないのは、測定上の誤差によるものである。また、図２０〜図２２の各図で、アッパーラインの各極大値とローワーラインの最大値の差は角固定した角度ｂの値に一致している。
【０１３４】
図２３〜図２６のデータでは各ローワーラインの最大値を与える受光部角度の値が０度からずれているが、このずれ量から該ＰＭＦの固有偏光軸と該ＰＭＦのコネクタのキー方向あるいはそのコネクタを取り付ける測定器本体のアダプタのキー溝の方向のズレ角度を求めることができる。さらに、ローワーラインの最大値を与える受光部角度とアッパーラインの極大値を与える受光部角度との差より該ＰＭＦの固有偏光軸と偏光分離素子の偏光分離軸のズレ角αを求めることができることがわかる。
【０１３５】
すなわち、図１９〜図２６のデータにおいて、ローワーラインの最大値から被測定物のＰＭＦの正しいＰＥＲを求めることができるとともに、同じデータを用いて、ＰＭＦに取り付けられているコネクタのキー方向が該ＰＭＦの偏光固有軸からずれている量や、入射偏光の方向が該ＰＭＦの偏光固有軸からずれている量などを求めることができる。
【０１３６】
図２７と図２８はＰＭＦに取り付けられているコネクタのキー方向について説明する図である。符号９０５はＰＭＦ２１に取り付けられているコネクタ５のキー、９０１はコネクタ５が装着される本発明の消光比測定器本体５１のアダプタ５３に設けられているキー溝である。コネクタ５はキー９０５がキー溝９０１に入るようにアダプタ５３に取り付けられ、これによって、コネクタ５のキー方向とアダプタ５３のキー溝方向との位置関係が保たれる。
【０１３７】
また、偏光分離素子の回転基準方向は偏光分離素子を回転させて入射光を測定するときの基準となる方向であり、たとえば、光アダプタのキー溝の方向にとることもできる。なお、コネクタおよびアダプタにキーとキー溝のいずれか一方だけをつけてもよく、そしてその付け方を前記とは逆に、コネクタにキー溝をアダプタにキーをつけてもよく、また、それぞれにキーとキー溝の双方をつけることも可能であり、いずれの場合も本発明が多大な効果を発揮することは以上の説明から明らかである。
【０１３８】
以上、本発明の実施の形態例を説明したが、本発明は前記実施の形態例に狭く限定されるものではなく、本発明の技術思想を活用して、多くのバリエーションを可能とするものである。
【０１３９】
たとえば、被測定物としての光ファイバに与える擾乱を連続ではなくステップモータを用いて段階的に変化させたり、擾乱に変調信号を重畳させたり、測定制御系をコンピュータ制御したりするなど、多くのバリエーションが可能である。
【０１４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＰＭＦのように諸種の物理的条件でＰＥＲが変化してしまう場合には従来全くできなかった正確なＰＥＲの測定が正確にしかも極めて容易にできるのみならず、入射光と被測定物のＰＭＦの固有偏光軸のずれ角、被測定物のＰＭＦの固有偏光軸と偏光分離素子の偏光分離軸のなす角度、被測定物のＰＭＦの固有偏光軸とそれに取り付けられているコネクタのキー方向のズレ角などを測定することができる。
【０１４１】
さらに光源としての制約も大幅に緩和することができる。
【０１４２】
本発明を、たとえば、ＰＭＦを取り付けたレーザダイオードモジュールの製造工程に適用することにより、従来は合格品を不合格品に判定したり、合格品を不合格品に判定したりしていた検査工程の信頼性を極めて高いものにすることができるとともに、製品の品質を各段に高めることができ、製造コストを大幅に低減することができる。
【０１４３】
以上のように、本発明は工業上多大な効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の偏光消光比等の測定装置の概要を説明する図である。
【図２】本発明の偏光消光比等の測定装置の概要を説明する図である。
【図３】偏光モードを説明する図である。
【図４】本発明の擾乱付加部の例を説明する図である。
【図５】本発明のテンション付与部の例を説明する図である
【図６】本発明のテンション付与部に用いるリニアーモーションガイドの例の平面図である。
【図７】本発明のテンション付与部に用いるリニアーモーションガイドの例の断面図である。
【図８】本発明の擾乱付加部の例を説明する図である。
【図９】本発明の消光比測定器本体の例を説明する図である。
【図１０】本発明の測定方法におけるＰＥＲの角度依存特性ついて説明する図である。
【図１１】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１２】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１３】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１４】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１５】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１６】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１７】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１８】本発明の測定方法によるＰＥＲ−角度依存特性の例である。
【図１９】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２０】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２１】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２２】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２３】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２４】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２５】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２６】本発明の測定方法によるＰＥＲ等の測定例である。
【図２７】コネクタのキー方向を説明する図である。
【図２８】コネクタのキー方向を説明する図である。
【図２９】従来の典型的なＰＥＲ測定方法を説明する図である。
【図３０】従来の典型的なＰＥＲ測定方法の改良として提案された従来のＰＥＲ測定装置を説明する図である。
【図３１】従来の典型的なＰＥＲ測定方法の改良として提案された従来のＰＥＲ測定装置を説明する図である。
【図３２】従来の典型的なＰＥＲ測定方法の改良として提案された従来のＰＥＲ測定装置を説明する図である。
【図３３】従来の典型的なＰＥＲ測定方法の改良として提案された従来のＰＥＲ測定装置を説明する図である。
【符号の説明】
１：コヒーレントプローブ光、
２，２１，２０３：ＰＭＦ、
３：加振器
４，５：コネクタ
６：検出部
７：偏光分離素子
８：偏光分離軸に直交する方向に振動する偏光成分の出力光パワー
９：偏光分離軸に平行な方向に振動する偏光成分の出力光パワー
１０：ＰＥＲ算出部
１１：レーザダイオードモジュール
２２：擾乱付加部
２３：支持台
２４：ファイバクランプ
２５：支柱
２６：テンション付与部
２７：ストッパー
２８：ＬＭガイド
２９：テンション付与プレート
３０，３１：バネ固定支柱
３２：バネ
３３：モータ
３４：図４でテンション付与プレート２９の支持台２３の上に出ている部分
３５，３６，４４，４５，４６，４７，２０６，２０７，３５２矢印
３７：端部
３８：回転中心３８
３９：回転板
４０：リニアーモーション（ＬＭ）レール
４１：ＬＭブロック
４２，４３：凸部
５０：接続線
５１：消光比測定器本体
５２：検出部の主要部分
５３：光アダプタ
５４：偏光分離素子
５５，５６：フォトダイオード
５７：演算回路
６０，６１：ＰＥＲ−角度曲線
６２，６３：最大値
６４：交点
９６，９９，１３０，１３４，１２１，１２４，１４０，１４４，５３０，５１１，１７３，１７２，１９１，１９４，５０１，５０４，６０３，６０６，６１０，６１３，６２０，６２３，７２０，７３１，７７０，７８１，８２０，８３１：アッパーライン
９８，９７，１３２，１３１，１２３，１２２，１４３，１４１，５１０，５３１，１７１，１７４，１９３，１９２，５０３，５０２，６０４，６０５，６１１，６１２，６２１，６２２，７２１，７３０，７７１，７８０，８２１，８３０：ローワーライン
１１１，１３６，１３７，１２５，１２６，１４５，１４６，１６７，１８５，１８６，１９５，１９６，５１５，５１６，６０７，６０８，６１４，６１５，６２４，６２５，７４０，７５０，７９０，８００，８４０，８５０：アッパーラインの極大値
１１２，１３５，１２７，１４７，１６８，１８７，１９７，５１７：各ローワーラインの最大値
２０１：光源
２０２：偏光子
２０４：検光子
２０５：受光器
３０１：アルミニウム保持板
３２５：可動光ファイバ把持部
３２６：固定光ファイバ把持部
３０２：クランプ部材
３０３：弾性部材
３０４：ベース
３０５：ストッパ
３０６：スライドガイド
３２１：断面矩形の溝
３０７：光ファイバコネクタハーネス品
３０９：光コネクタ
３１０：検出器
３５１：可動光ファイバ把持部摺動制止部
６０１，７００：消光比−角度特性曲線
６０２，７１０：消光比−角度特性曲線の最大値
６０９，６１６，６２６，７６０，８１０，８６０：２つの消光比−角度特性曲線の交点
９０１：アダプタのー溝
９０５：コネクタのキー
ａ，ｂ：角度
ｘ軸：固有偏光軸
ｙ軸：ｘ軸に直交する軸
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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