(57)【要約】【課題】光学部品の挿入損失の改善された測定を提供する。【解決手段】１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）を有する光学部品（２０）の挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定するために、反射測定による測定によって１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）に対して接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を判定し、かつその１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに光学部品（２０）の総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）を判定する。それから前記判定された総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）及びそれぞれの判定された接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）から、前記光学部品（２０）の挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）反射測定による測定によって１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）に対して接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を判定し、
（ｂ）その１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに光学部品（２０）の総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）を判定し、かつ
（ｃ）前記判定された総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）及びそれぞれの判定された接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）から前記光学部品（２０）の挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定する：
ステップを含むことを特徴とする、１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）を有する光学部品（２０）の挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定する方法。
【請求項２】
ステップ（ｃ）が、
（ｃ１）前記損失が対数単位で与えられる場合には、前記判定された総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）からそれぞれの判定された接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を引算することによって、又は前記損失が線形単位で与えられる場合には、比をとることによって、前記光学部品（２０）の前記挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定する：
ステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｂ）が、
（ｂ１）その１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに前記光学部品（２０）の前記総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）を判定するために、透過測定を提供する：
ステップを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｂ１）が、
（ｂ１）前記総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）を判定するために、その１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに前記光学部品（２０）を通過する前及び後における光信号強さの前記比を評価する：
ステップを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ａ）が、
（ａ１）前記光学部品（２０）を含む測定経路のための反射測定による測定を提供し、かつ
（ａ２）前記測定経路内における前記１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）のそれぞれに対する前記接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を前記反射測定による測定から判定する：
ステップを含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２ないし４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ａ２）が、
（ａ３）前記接続部（Ｃ１，Ｃ２）のうちの１つの前における近距離において第１の信号強さを判定し、
（ａ４）前記接続部（Ｃ１，Ｃ２）のうちの前記１つの後における近距離において第２の信号強さを判定し、かつ
（ａ５）前記ステップ（ａ３）及び（ａ４）の前記判定された第１及び第２の信号強さを処理することによって、望ましくは前記第１の信号強さから前記第２の信号強さを引算することによって、前記接続部（Ｃ１，Ｃ２）のうちの前記１つに対する前記接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を判定する：
ステップを含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ａ）において、前記接続部（Ｃ１，Ｃ２）のうちの１つに対する前記接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）が、波長の範囲における前記接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）に対して代表的な代表波長において判定され、
ステップ（ｂ）において、その１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに前記光学部品（２０）の前記総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）が、波長の前記範囲内における複数の測定波長のに対して判定され、かつ
ステップ（ｃ）において、前記光学部品（２０）の前記挿入損失（ＬＤＵＴ）が、それぞれの測定波長に対して、その測定波長における前記判定された総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）から、及び前記代表波長における前記判定された接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）から判定される：
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２ないし６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
（ａ）波長の前記範囲内における前記接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）に対して代表的な代表波長において反射測定による測定によって１つ又は複数の前記接続部（Ｃ１，Ｃ２）に対して接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を判定し、
（ｂ）波長の前記範囲内における複数の測定波長のに対してその１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに前記光学部品（２０）の総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）を判定し、かつ
（ｃ）それぞれの測定波長に対して、その測定波長における前記判定された総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）から、及び前記代表波長におけるそれぞれの判定された接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）から、前記光学部品（２０）の前記挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定する：
ステップを含むことを特徴とする、１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）を有する光学部品（２０）に対する波長範囲内における複数の測定波長に対する挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定する方法。
【請求項９】
前記反射測定による測定が、光学時間領域反射測定（ＯＴＤＲ）、光学周波数領域反射測定（ＯＦＤＲ）、周波数変調された連続波反射測定、又は光学コヒーレント領域反射測定を適用することによって提供されることを特徴とする、請求項１又は請求項２ないし８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
望ましくはデータ支持体上に記憶され、コンピュータのようなデータ処理システムにおいて動作したときに、請求項１又は請求項２ないし９のいずれか１つに記載の方法を実行するための、ソフトウエアプログラム又は製品。
【請求項１１】
反射測定による測定によって１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）に対して接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）を判定する手段、
その１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）とともに光学部品（２０）の総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）を判定する手段、及び
前記判定された総合挿入損失（Ｌｔｏｔａｌ）及びそれぞれの判定された接続部挿入損失（ＬＣ１，ＬＣ２）から前記光学部品（２０）の前記挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定する手段：
を含むことを特徴とする、１つ又は複数の接続部（Ｃ１，Ｃ２）を有する光学部品（２０）の挿入損失（ＬＤＵＴ）を判定するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部品の挿入損失の判定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学部品は、進歩した光ネットワークにおいて利用され、かつ通常製造の間に総合的なテストを受ける。多数の縦続接続において（例えば海底の用途において）おそらく結合される部品は、その挿入損失が１０ｍｄＢ又はそれより良好でさえあるような高い精度によって特徴を明らかにしなければならないという特定の要求を有する。これらの部品は、典型的にピグテールを有し、すなわち部品に光学的に結合するために入力端子及び／又は出力端子に光ファイバを備え、かつ特徴を明らかにするためにテスト計器に接続する必要がある。
【０００３】
しかしながら、光ファイバコネクタ又はベアファイバ接続が利用される場合に、測定に導入される不確実性が特徴を明らかにするために要求される精度をはるかに上回ることがあるという問題が生じる。この問題にとりかかる典型的な解決策は、光学部品の仕様を制限された測定精度に簡単に適合させること、又は光学部品への光接続の結果として生じる挿入損失を最小にすることにある。前者の場合、光学部品の仕様は、通常光学部品への又はここからの接続の不確実性を含む。後者の場合、光学部品の（例えばピグテールを有する）ファイバ接続部は、通常測定計器のリードファイバにおいて接合される。このような接合接続は、きわめて小さな損失及び不確実性によって再現することができる。しかしながら、これは、この接合処理が追加的な時間をとり、かつ光学部品のピグテールを有するファイバ接続部のいくらかの長さが接合ごとに取り除かれるという欠点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光学部品の挿入損失の改善された測定を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
目的は、独立特許請求の範囲によって解決される。有利な実施例は、従属特許請求の範囲によって示される。
【０００６】
本発明によれば、反射測定による測定は、測定すべき光学部品に沿った空間解像力の判定を可能にするように適用される。当該技術分野において周知のように、例えばＤｅｒｉｃｋｓｏｎ　Ｄｅｎｎｉｓ　著の文献‘Ｆｉｂｅｒ　Ｏｐｔｉｃ　Ｔｅｓｔ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ’１９９８年、ＩＳＢＮ　０−１３−５３４３３０、とくにその第１１章に記載されたように、これらの反射測定による測定は、光刺激信号を供給し、かつ代わって刺激信号に応答して反射されかつ／又は後方散乱された信号を測定する（例えばレイリー及び／又はラマンの散乱）。受信された反射されかつ／又は後方散乱された信号（以下において応答信号と称する）の解析は、ここに結合されたすべての光学部品を含む測定されるファイバ経路に関する挿入損失の空間特性に結論を出すことができる。
【０００７】
特徴を明らかにするべき特定の光学部品の挿入損失を判定するために、本発明は、反射測定による測定に結合されかつそれによりアクセス可能な測定経路内における光学部品のそれぞれの接続部の挿入損失を判定するための反射測定による測定を提供する。光学部品の１つ又は複数の接続部の、このように反射測定により判定された１つ又は複数の挿入損失は、それから１つ又は複数の接続部を含む光学装置の判定された総合挿入損失から引算することができ、したがってその結果、１つ又は複数の接続部を除いて測定すべき光学部品の実際の挿入損失を生じる。
【０００８】
その１つ又は複数の接続部を含む光学部品の総合挿入損失も、同じ又は異なった反射測定による測定を利用して判定することができるが、一方測定の精度は、透過測定により総合挿入損失を判定することにより著しく改善することができる。透過測定は、その１つ又は複数の接続部を含む光学装置を通過する前及び後における光信号強さの比を評価することによって総合挿入損失を判定する。
【０００９】
反射測定による測定は、通常光学部品の一方の側からの測定だけしか必要としないが、一方透過測定は、光学部品の両方の側からの、すなわち光学部品の入力側及び出力側からの測定を必要とする。しかしながら透過測定は、反射測定による測定から透過損失を引出すよりも高い精度で提供することができる。なぜなら一般に出力レベルは透過の場合ずっと高く、かつそれ故に信号対雑音比はずっと低いからである。しかしながら透過測定は、その接続部とともに光学部品に対する合計だけでしか提供することができず、かつ測定すべき光学部品の接続部における挿入損失の個別的な解析を可能にしない。したがって光学部品の１つ又は複数の接続部の反射測定によって判定される挿入損失が透過測定によって判定された光学部品の総合損失から引算されるように、反射測定による及び透過の測定を組合せることは、光学部品の実際の挿入損失を高い精度によって判定することを可能にする。
【００１０】
有利な実施例において、例えば同一出願人によるヨーロッパ特許出願公開第８７２７２１号明細書に開示されたように、光学部品の挿入損失は、複数の異なった波長について測定されるようにする。一般的に述べれば、光学部品の接続部の挿入損失は、光学部品の実際の挿入損失と対比して、通常比較的波長に無関係である。それ故に種々の波長の範囲に対して代表的な１つの波長に関して光学部品の接続部の挿入損失を判定し、かつ波長のその範囲に対する光学部品の実際の挿入損失を判定するためにこれらの判定された代表的な挿入損失を利用することで通常十分である。このことは、本発明による挿入損失判定を適用することによって得られるような改善された精度を危うくすることなく、計算の努力を著しく減少することを可能にする。
【００１１】
空間的に分解される測定は、当該技術分野において周知のようなあらゆる種類の反射測定による測定によって、とくに光学時間領域反射測定（ＯＴＤＲ）、光学周波数領域反射測定（ＯＦＤＲ）、周波数変調された連続波反射測定（ＦＭＣＷ）、又は光学コヒーレント領域反射測定（ＯＣＤＲ）を適用することによって提供することができる。後者は、例えばＥ．Ｂｒｉｎｋｍｅｙｅｒ及びＲ．Ｕｌｒｉｃｈ著、Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ＯＣＤＲ　ｉｎ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　２６、第４１３−４１４頁（１９９０）に開示されている。
【００１２】
本発明によりテストすべき典型的な光学部品は、ファイバ格子、サーキュレータ、イソレータ、又はその他の集積化光学部品である。これらの光学部品は、通常ピグテールを有し、かつ接続部としてベアファイバ接続部及び／又は光ファイバコネクタを提供する。したがって本発明は、ベアファイバ接続部及び／又は光ファイバコネクタのように、測定すべき光学部品の接続部によって導入される不確実性を減少し又は排除することができる。
【００１３】
本発明が、１つ又は複数の適当なソフトウエアプログラムによって部分的に又は全体的に実施でき又は支援できることは明らかであり、これらのソフトウエアプログラムは、記憶することができ、又はさもなければあらゆる種類のデータ支持体によって供給でき、かつこれらのソフトウエアプログラムは、あらゆる適当なデータ処置ユニットにおいて又はそれによって実行することができる。
【００１４】
本発明のその他の目的及びそれに付随する利点は、添付図面に関連して考えれば、次の詳細な説明を参照することによって容易に明らかであり、かつ一層良好に理解されるようになるであろう。実質的に等しい又は機能的に等しい又は類似の特徴は、同じ参照符号によって引用する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１Ａにおいて、測定計器１０（ここでは光学時間領域反射率計−ＯＴＤＲ）は、テスト中の装置（ＤＵＴ）２０としての光学部品に光学的に結合されている。ＤＵＴ２０は、ピグテールを有し、すなわちそれぞれテスト中の装置２０に光学的に結合するためにファイバ３０及びファイバ４０を備えている。測定計器１０は、ポート１からファイバ５０を介してファイバ３０に結合されており、それによりファイバ５０とファイバ３０との間における結合点に、接続部Ｃ１が提供される。したがって接続部Ｃ１は、ファイバ３０の端部に設けられたコネクタ又はファイバ３０と５０との間において接合されたファイバ接続部のように、ＤＵＴ２０の側から測定計器１０のファイバ５０の側に向かったあらゆる種類の光学接続部を表わしている。したがって測定計器１０は、ポート２からファイバ６０を介してファイバ４０に結合されており、それにより接続部Ｃ２は、ファイバ６０と４０との間における結合点に設けられている。したがって接続部Ｃ２は、ファイバ４０の端部に設けられたコネクタ又はファイバ４０と６０との間において接合されたファイバ接続部のように、ＤＵＴ２０の側から測定計器１０のファイバ６０に向かったあらゆる種類の光学接続部を表わしている。
【００１６】
ファイバ３０及び４０及び接続部Ｃ１及びＣ２とともにＤＵＴ２０は、測定装置７０の外側からファイバ５０と６０との間に挿入されたと「理解される」ように、測定装置７０全体を表わすものとする。
【００１７】
測定計器１０は、これに接続されたファイバ５０及び６０とともに測定装置７０の反射測定による測定を提供し、かつ図１Ｂに示すように、いわゆるＯＴＤＲ軌跡においてその測定の結果をディスプレイすることができる。図１ＢのＯＴＤＲ軌跡は、反射されたかつ／又は後方散乱された応答信号の出力対測定計器１０からの相対的な距離ｌを示している。後方散乱は、一般にポート１とポート２との間のファイバ経路におけるレイリー及び／又はラマン散乱のためである。図１Ｂに示すようなＯＴＤＲ軌跡は、測定刺激信号がポート１から始められたものと仮定する。
【００１８】
接続部Ｃ１の挿入損失ＬＣ１は、接続部Ｃ１の左及び右への測定される応答信号の間の差を判定することによって、図１ＢのＯＴＤＲから導き出すことができる。したがって挿入損失ＬＣ２は、接続部Ｃ２の左及び右への応答信号における差によって判定することができる。このような種類の接続部における挿入損失をどのように判定するかに関する詳細は、例えば前記の文献‘Ｆｉｂｅｒ　Ｏｐｔｉｃ　Ｔｅｓｔ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ’の第１１章に開示されている。
【００１９】
測定装置７０の挿入損失Ｌｔｏｔａｌは、接続部Ｃ１の左側におけるかつ接続部Ｃ２の右側における応答信号における差によって、図１Ｂに示すようにＯＴＤＲ軌跡から判定することができる。有利な実施例において、挿入損失Ｌｔｏｔａｌは、透過測定によって判定され、それにより測定計器１０は、接続部Ｃ２における（の右側における）測定装置７０に対する光出力電力、及び接続部Ｃ１における（の左側における）測定装置７０に対する光入力電力を判定する。したがって判定された出力電力と判定された入力電力との間の比は、挿入損失Ｌｔｏｔａｌを表わしている。
【００２０】
ファイバ５０及び６０を十分に短く維持することによって、それらの挿入損失を無視することができるので、ポート１における光出力が接続部Ｃ１における光出力を表わし、かつポート２における光出力が接続部Ｃ２における光出力を表わすことは、明らかである。
【００２１】
望ましくは高精度の挿入損失測定を得るために、ポート１からの出力電力及びポート２の感度は、わかっていなければならない。このことは、典型的に基準化によって、すなわちファイバ５０を直接ファイバ６０に接続し、かつポート２において受信された出力値を記憶することによって行なわれる。この基準測定において、ファイバ５０と６０との間の接続部は、新しい不確実性を導入する。これらの不確実性は、損失を空間的に分解することを可能にする反射測定による測定方式を利用することによって除去することもできる。
【００２２】
ファイバ５０、３０、４０及び６０の挿入損失が、これらのファイバの基本的な効果を図示するために図１Ｂにおいていくらか誇張されていることは、明らかである。ほとんどの実際の適用において、ファイバ５０、３０、４０及び６０は、長さにおいて十分に短いので、これらのファイバの挿入損失への貢献は、無視することができる。
【００２３】
挿入損失ＬＤＵＴ（ファイバ３０及び４０を含むが接続部Ｃ１及びＣ２を除く）を判定するために、挿入損失ＬＣ１及びＬＣ２は、測定装置７０の挿入損失Ｌｔｏｔａｌから引算される：
【００２４】
ＬＤＵＴ＝Ｌｔｏｔａｌ＋ＬＣ１−ＬＣ２
【００２５】
その際、損失は対数単位で与えられる。損失が線形単位で与えられる場合、したがって比をとることが必要である。
【００２６】
測定装置７０が光学的に可逆的である場合、すなわち応答信号が、刺激信号の源の方向に戻る場合、測定装置７０の一方の側だけから、例えばポート１だけから反射測定による測定を考慮することで、通常十分である。不可逆的な測定装置７０の場合、測定装置７０の両方の側からの、例えばポート１及び２からの反射測定による測定が、通常必要である。したがって可逆的な測定装置７０及び反射測定による測定による挿入損失Ｌｔｏｔａｌの判定の場合、測定計器１０が、例えばポート１だけから、測定装置７０の一方の側に結合するだけでよいことは明らかである。しかしながら不可逆的な測定装置７０の場合及び／又は透過測定による挿入損失Ｌｔｏｔａｌの判定の場合、測定装置７０の両方の側を、図１Ａに示すように、測定計器１０に接続しなければならない。
【００２７】
接続部Ｃ１において結合されるファイバ５０及び３０、又は接続部Ｃ２において結合されるファイバ４０及び６０が、実質的に異なった後方散乱係数を有する場合、両方の方向から（例えば一方の測定のためにポート１からかつ他方のもののためにポート２から起動信号を）接続部Ｃ１及び／又はＣ２の反射測定による測定を考慮することも、有利である。この時、それぞれの接続部Ｃ１／Ｃ２に対する関連する挿入損失は、ファイバネットワークにおけるＯＴＤＲタイプ測定により周知のように、両方の方向から２つの測定によって判定される挿入損失の平均によって判定することができる。
【００２８】
好適な実施例において、例えばＤａｖｉｄ　Ｓａｎｄｅｌ他著、“Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ”、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第１６巻、第１２号、１９９８年１２月に開示されたように、測定計器１０は、測定装置７０の干渉測定によってその特徴を明らかにする。この方法は、ＤＵＴが１つの分岐に配置された干渉計の出力信号に、種々の光波長における測定を含む。干渉計は、例えば透過ＤＵＴに対してマッハツェンダー型の、又は反射ＤＵＴに対してマイケルソン型のものであることができる。例えばフーリエ変換を利用することによる波長（又は一層良好には：周波数）に依存する出力信号の試験は、図１Ｂに示すようなＯＴＤＲ軌跡に類似の測定信号の変換を可能にする。この方法、すなわち測定装置７０の特徴を明らかにするために利用できる測定データは、不完全な接続部Ｃ１及びＣ２を特徴を明らかにするためにも利用することができる。したがって接続部Ｃ１及びＣ２の挿入損失は、ＤＵＴ２０の特性から分離して取得することができ、かつ取扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による挿入損失測定を示す図であり、その際、図１Ａは測定装備を示し、かつ図１Ｂは反射測定による測定から得られた測定結果の例を示している。
【符号の説明】
２０　光学部品
Ｃ１　接続部
Ｃ２　接続部
ＬＣ１　接続部挿入損失
ＬＣ２　接続部挿入損失
ＬＤＵＴ　光学部品挿入損失
Ｌｔｏｔａｌ　全挿入損失
【図１】
2004505240.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004505240.tif 000004
2004505240.tif 000005
2004505240.tif 000006
2004505240.tif 000007
2004505240.tif 000008
2004505240.tif 000009
2004505240.tif 000010
2004505240.tif 000011
2004505240.tif 000012
2004505240.tif 000013
2004505240.tif 000014
2004505240.tif 000015
2004505240.tif 000016
2004505240.tif 000017
【国際調査報告】
2004505240.tif 000018
2004505240.tif 000019
2004505240.tif 000020