(57)【要約】【課題】従来の光アイソレータ付き光ファイバピグテイルの順方向損失測定は、光アイソレータ１１側から光を光ファイバに入射させて行われていたが、高精度な調芯を行う必要があり、調芯に時間がかかる為に測定に時間がかかるという問題があった。【解決手段】磁石３により第２の磁界を印加させることでファラデー回転子１３の回転方向を逆転させるとともに、光源５から第１の偏光子１５ｂ及びファラデー回転子１３を介して第２の偏光子１５ａに光を通過させることで光の順方向損失を測定することを特徴とする光アイソレータ付光ファイバピグテイルの測定方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと該光ファイバ端部を保持するフェルールから構成されるピグテイルの端面に、該端面から順に第１の偏光子、ファラデー回転子及び第２の偏光子がそれぞれ配列されて一体化した光アイソレータを当接し、前記ファラデー回転子に第１の磁界を印加する第１の磁石を備えてなる光アイソレータ付き光ファイバピグテイルと、前記光アイソレータの周囲に前記第１の磁界とは磁界の方向が逆で且つ磁界強度が強い磁界を印加することにより第１の磁界を反転させる第２の磁石と、前記光ファイバの光アイソレータを当接した側とは逆側から測定用の光を光ファイバに入射させる光源とを用意し、前記第２の磁界を印加させることで前記ファラデー回転子の回転方向を逆転させるとともに、前記光源から前記第１の偏光子及びファラデー回転子を介して第２の偏光子に光を通過させることで光の順方向損失を測定することを特徴とする光アイソレータ付光ファイバピグテイルの光損失測定方法。
【請求項２】
前記第１の磁界のみを印加し、前記第２の偏光子で光源からの光を遮断させることで逆方向損失を測定することを特徴とする請求項１記載の光アイソレータ付ファイバピグテイルの光損失測定方法。
【請求項３】
前記磁第２の磁界を印加する磁石が電磁石であることを特徴とする請求項１又は２記載の光アイソレータ付光ファイバピグテイルの光損失測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光伝送システム等で使用する光アイソレータ付き光ファイバピグテイルの光損失測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムでは、例えば２つの光ファイバを接続するのにその端面同士を接続するコネクタ接続部に空隙が生じると、ファイバ端面と空気との屈折率が異なることから多重反射が起こることが知られている。このような状態では反射光の一部がレーザーダイオード（以下、ＬＤという）に戻ってＬＤの活性層内に入射すると、ＬＤの内部雑音が増加したり、発振特性が不安定になるなどの特性劣化を生じる。これを防ぐ有効な素子が光アイソレータであり、この光アイソレータは、光を１方向にしか通さないようにして戻り光をカットする素子である。そして、この光アイソレータ素子を光ファイバ端部に接合したものが光アイソレータ付き光ファイバピグテイルである。
【０００３】
図３に光アイソレータ付き光ファイバピグテイルの全体図を、図４に光アイソレータ付き光ファイバピグテイルの要部断面図を示す。
【０００４】
ピグテイル４は、光ファイバ１６を保持するキャピラリ１７を有したフェルール１８からなり、また、フェルール１８の端面に光アイソレータ１１が当接されている。
【０００５】
このアイソレータ１１は、偏光子２枚、ファラデー回転子１枚のいわゆる１段型の光アイソレータ用素子を搭載したものであり、ある方向の直線偏光のみを取り出す偏光子１５ａ、１５ｂと磁界により偏光状態が回転する特性を持つファラデー回転子１３を接着して一体化した光アイソレータ１１と、ファラデー回転子１３のファラデー効果を制御する磁石１４からなる。図４では、磁界方向の右方向の光が通過する順方向となっている。特にフェルール１８の端面から偏光子１５ａ、ファラデー回転子１３、偏光子１５ｂの順で配列されている。
【０００６】
図５に光アイソレータ１１の原理を示す。順方向では、まず、入力光は偏光子１５ａにより直線偏光とされ、ファラデー回転子１３には適切な強さの磁界を与えているので、ファラデー回転子１３より＋４５°回転されて＋４５°傾けた偏光子１５ｂを透過する（図５（ａ）参照）が光ファイバ端面で反射される反射光のように、逆方向に戻る光については、ファラデー回転子１３は−４５°回転されて偏光子１５ａを透過できなくなるというものである（図５（ｂ）参照）。
【０００７】
また、図５（ａ）（ｂ）においてファラデー回転子１３に与えている磁界の方向を逆転させると、ファラデー回転子１３は偏光された光を図５と反対方向に回転させる特性を持っている為に、光アイソレータ１１の順方向と逆方向が逆転する。
【０００８】
ここで、光アイソレータ１１の重要な特性としては、入射光が順方向で通過させるときの損失である順方向損失、また、入射光が逆方向を通過するときの損失である逆方向損失と順方向損失の比であるアイソレーションがある。従来から光アイソレータの特性のうち、順方向損失が低く、アイソレーションの高いものは、
信号の減衰量が少なく、且つ、反射光の減衰量が大きくなるという理由から特性が良いとされている。ここでアイソレーション比が高いとは、順方向損失が低くて逆方向損失が高くなるものをいう。従って、常に、良品の製品を出す為にも、出荷前に順方向損失及びアイソレーションを測定する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、順方向損失は、図３、図６に示すようにアイソレータ１１の偏光子１５ａ側から光を入射させた場合、光を光ファイバ１６に入射させ、入射側とは反対側のコネクタ１２側にセンサ２をおいて、入射する光の出力とセンサ２で受ける光の出力から順方向損失を測定することが考えられるが、光を光ファイバ１６の端面に集光させる為の集光レンズ１９を必要とし、さらに高精度な調芯を行う必要があり、調芯に時間がかかる為に測定に時間がかかるという問題があった。
【００１０】
また、逆方向の損失も、順方向損失を測定したもので測定する場合には、入射するために用いる集光レンズ１９側にセンサ２を再度配置せねばならず、光を入射する側にセンサ２を配置するのは困難で装置が複雑化するという問題もあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決する為に、光ファイバと該光ファイバ端部を保持するフェルールから構成されるピグテイルの端面に、該端面から順に第１の偏光子、第１の磁界が印加可能なファラデー回転子及び第２の偏光子がそれぞれ配列されて一体化した光アイソレータを当接してなる光アイソレータ付き光ファイバピグテイルと、前記光アイソレータの周囲に前記第１の磁界とは磁界の方向が逆方向で且つ磁界強度が強い磁界を印加することにより第１の磁界を反転させる磁石と、前記光ファイバの光アイソレータを当接した側とは逆側から測定用の光を光ファイバに入射させる光源とを用意し、前記第２の磁界を印加させることで前記ファラデー回転子の回転方向を逆転させるとともに、前記光源から前記第１の偏光子及びファラデー回転子を介して第２の偏光子に光を通過させることで光の順方向損失を測定することを特徴とする光アイソレータ付光ファイバピグテイルの光損失測定方法を提供する。
【００１２】
また、前記第１の磁界のみを印加し、前記第２の偏光子で光源からの光を遮断させることで逆方向損失を測定することを特徴とする光アイソレータ付ファイバピグテイルの光損失測定方法を提供する。
【００１３】
さらに、前記磁第２の磁界を印加する磁石が電磁石であることを特徴とする光アイソレータ付光ファイバピグテイルの光損失測定方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。
図１に本発明の光損失の測定を行う測定系を示す一部断面図を示す。なお、従来技術で説明したアイソレータ付光ファイバピグテイルの構造の説明（図３、図４）については、重複するため省略する。
【００１５】
本発明の光ファイバピグテイルの光損失の測定に用いる構成について説明する。まず、アイソレータ１１の周囲に第２の磁界を発生させる磁石３（第２の磁石）を配置する。この磁石３は、アイソレータ付光ファイバピグテイルの第１の磁界を発生する磁石１４（第１の磁石）の磁界方向と逆（図１では左方向）で、磁界強度が磁石１４よりも大きいものが用いられる。この磁石３を配置すると、磁石１４により第１の磁界が印加されたファラデー回転子に逆方向の磁界が印加されるようになる。
【００１６】
ファラデー回転子１３は磁界によって光の偏光状態が回転する素子で、上述のようにファラデー回転子１３に作用する磁界の向きを反転させると、今までと逆方向に光の偏光状態を回転させるようになる。その為に光アイソレータ１１の光が通過、非通過の方向である順方向と逆方向が逆転して、図１では左方向が順方向（光が通過する方向）となるため、測定用の光を入射させる光源５からの光を、ピグテイル４のコネクタ１２側から入射させ、センサ２で受光し、光パワーメータ１で測定することにより、簡単に順方向損失を測定することができる測定系となる。
【００１７】
この様な測定系にすることにより、従来のように光を光ファイバ１６の端面に集光させる為の光学系を必要とせず、高精度な調芯が不要で、逆方向損失の測定系にピグテイル４の周囲に磁石１４の磁界方向と逆方向に磁界が発生する磁界の強さの磁石３を配するだけで、順方向損失を簡単に測定でき、従来の測定方法に比べて容易に短時間で順方向損失の測定が可能になるものである。
【００１８】
なお、逆方向の損失の測定は、磁石３を取り除くだけで測定できる。即ち、磁石３を取り除くと、光源５からの光が偏光子１５ｂ（第１の偏光子）を通過し、ファラデー回転子１３に入射するが、磁界は磁石１４のみが作用するので、ファラデー回転子の光の偏光状態を回転させる方向がもとにもどり、偏光子１５ａ（第２の偏光子）で遮断される。この時の受光センサ２で受ける光の量により逆方向の損失が決まる。
【００１９】
この測定に用いる受光センサ２としては、ピグテイル４から出力される光を１００％受光させる為に大口径センサを使用することが望ましい。光源５には、測定精度を良くする為に出力パワーの安定したファベリペローやＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ）のレーザー光等の安定化光源を用いる。磁石３は、円筒形等の形状の磁石で、材質としては例えばサマリュウムコバルト（ＳｍＣｏ）等を用いる。また、磁石３は、ファラデー回転素子に適切に作用する強さの磁界を発生するものとする。
【００２０】
また、図２の様にピグテイルの周囲に磁石の代わりに電磁石３を配し、この電磁石３に磁石１４の磁界の方向と逆方向（図１では左方向）に磁界が発生するように電流を流し、光アイソレータ１１の順方向と逆方向を逆転させる方法もある。この方法で測定すると、電磁石６に流れる電流を制御して電磁石６の磁界を変化させるだけで光アイソレータ１１の順方向と逆方向の向きを制御でき、図１と同じ測定が可能となり、従来の測定方法に比べて容易に短時間で順方向損失の測定が可能となった。
【００２１】
なお、ピグテイルの周囲に磁界を発生させる手段は、上記で説明した磁石や電磁石以外でも、ファラデー回転子に適切な磁界を与えられるものならば、どのようなものを用いても良く、従来の測定方法に比べて容易に短時間で順方向損失の測定が可能となる。
【００２２】
【実施例】
本発明の図２の測定系で順方向損失の測定を行い、従来の調芯する測定方法で順方向の測定時間の比較を行った。受光センサ２としては、ピグテイル４から出力される光を１００％受光させて接続損失が発生しないようにする為にφ５の大口径センサを使用した。光源５には光出力のパワーが安定した波長が１．５５μｍのファベリペロレーザーの安定化光源を使用した。図２において、電磁石６のＳＷを電流が流れないようにＯＦＦにした状態では、逆方向損失の測定系であるが、電磁石６のＳＷをＯＮにして電流を流し磁界を発生させた瞬間に、磁界の影響でファラデー回転子１３に作用する磁界が変化し、ファラデー回転素子１３の偏光光への回転作用の回転方向を逆転することによって光アイソレータの順方向と逆方向の向きが逆転して、順方向損失の測定系となる。
【００２３】
図６に従来の測定系を示す。光源５から出力された光を集光レンズ１９で集光させてピグテイル４の光ファイバに入射させる。この時、損失が生じないように、Ｘ，Ｙ，Ｚステージ２０で調芯させる。そして、ピグテイル４のコネクタ１２を光センサ２に接続して出力光を受光させるようになっている。
【００２４】
以上の測定系で、各々１００個について順方向損失の測定を行って測定にかかる時間を測定した。
図７に実験結果を示す。各々の測定１個当たりの平均測定時間を示しているが、図７より、本発明によって、測定時間が従来の測定方法の１／１０以下になり、大幅な測定時間の短縮が実現できたことが分かる。
実施例では、測定時間を少しでも短縮する為に、ピグテイル４の周囲に磁界を発生させる手段として電磁石６を用いたが、ファラデー回転子に対して適切に作用する強さの磁界を発生できるものならば、電磁石以外のものを用いても従来の測定時間に対して大幅な測定時間の短縮が実現できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光ファイバと光ファイバを保持するキャピラリ付きフェルールから構成されるピグテイルに、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を一体化した光アイソレータ素子を備えた光アイソレータ付き光ファイバピグテイルにおいて、ピグテイルの周囲に例えば磁石や電磁石によって磁界を発生させることにより、簡単な構成で順方向、逆方向のいずれの損失をも簡単に測定することができるとともに測定時間も短縮することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光損失の測定を行う測定系を示す一部断面図である。
【図２】本発明の光損失の測定を行う測定系の他の実施の形態を説明する一部断面図である。
【図３】光アイソレータ付き光ファイバピグテイルの一部断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は光アイソレータ付き光ファイバピグテイルの一部断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は光アイソレータの原理を説明する光学系の斜視図である。
【図６】従来の光損失の測定を行う測定系を示す一部断面図である。
【図７】従来の測定時間と本発明の測定時間を比較するための表である。
【符号の説明】
１：光パワーメータ
２：光センサ
３：磁石（第２の磁石）
４：ピグテイル
５：光源
６：電磁石
１１：光アイソレータ素子
１２：コネクタ
１３：ファラデー回転子
１４：磁石（第１の磁石）
１５ａ：偏光子（第２の偏光子）
１５ｂ：偏光子（第１の偏光子）
１６：光ファイバ
１７：キャピラリ
１８：フェルール
１９：集光レンズ
２０：Ｘ，Ｙ，Ｚステージ
【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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