(57)【要約】【課題】  高精度、且つ非破壊で光ファイバの判定方法、光ファイバの損失波長特性評価方法及び光ファイバの出荷方法を提供すること。【解決手段】  ボビン巻きによる損失増分を除く波長λでの基本損失波長特性αは、レーリー散乱損失Ａ／λ４、構造不整損失B、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝、及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で近似されている。レーリー散乱係数Ａを１．２ｄＢ／ｋｍ・λ４に設定し、構造不整損失Ｂとして１５３０ｎｍの波長の際にレーリー散乱損失A／λ４、構造不整損失Ｂ、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝、及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で表される計算値と損失実測値との差が０になるように求められ値を用い、赤外吸収損失係数Ｃ、Ｄとして実験的に算出した値を用い、ＯＨ吸収損失αＯＨは実験的に算出した値を用いる。【選択図】  図４
2007057328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバをボビンに巻いたボビン巻き状態で測定した光ファイバの損失波長特性の実測値から、ボビン巻きによる損失増分を除いた損失波長特性（以下、基本損失波長特性とする）を想定し、前記実測値から前記基本損失波長特性を除去して前記損失増分を算出し、前記基本損失波長特性及び前記損失増分が、それぞれ出荷基準に適合するかどうかを判断することを特徴とする光ファイバの判定方法。
【請求項２】
ボビンに巻いた状態での光ファイバの損失波長特性（以下、ボビン巻き損失波長特性とする）を測定し、
レーリー散乱損失、ＯＨ基吸収損失、赤外吸収損失の和である第１の損失波長特性和を想定し、
１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍにおける特定の波長での、前記ボビン巻き損失波長特性と前記第１の損失波長特性和の差分を、構造不整損失として設定し、
前記第１の損失波長特性和と前記構造不整損失の和を基本損失波長特性とし、
前記基本損失波長特性が、出荷基準に適合するかどうかを判断することを特徴とする光ファイバの判定方法。
【請求項３】
前記レーリー散乱損失A／λ４の散乱係数Ａを、予め同種の光ファイバで得た情報に基づいて特定の値に設定することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの判定方法。
【請求項４】
ボビンに巻いた状態での光ファイバの損失波長特性（以下、ボビン巻き損失波長特性とする）を測定し、
レーリー散乱損失、ＯＨ基吸収損失、赤外吸収損失の和である第１の損失波長特性和を想定し、
１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍにおける特定の波長での、前記ボビン巻き損失波長特性と前記第１の損失波長特性和の差分を、構造不整損失として設定し、
前記第１の損失波長特性和と前記構造不整損失の和からボビン巻き状態による損失増分を除いた光ファイバの損失波長特性として評価することを特徴とする光ファイバの損失波長特性評価方法。
【請求項５】
前記レーリー散乱損失Ａ／λ４の散乱係数Ａを、予め同種の光ファイバで得た情報に基づいて特定の値に設定することを特徴とする請求項４に記載の光ファイバの損失波長特性評価方法。
【請求項６】
前記赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝の係数Ｃ、Ｄとして、光ファイバのガラス構造に応じた値を用いることを特徴とする請求項４または５に記載の光ファイバの損失波長特性評価方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ファイバの判定方法により選別された光ファイバ。
【請求項８】
請求項１に記載の前記光ファイバの前記基本損失波長特性及び前記損失増分を提示して、前記光ファイバを出荷することを特徴とする光ファイバの出荷方法。
【請求項９】
請求項２または３に記載の前記光ファイバの前記基本損失波長特性を提示して、前記光ファイバを出荷することを特徴とする光ファイバの出荷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの判定方法、光ファイバの損失波長特性評価方法及び光ファイバの出荷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの判定方法、光ファイバの損失波長特性評価方法及び光ファイバの出荷方法として、例えば特許文献１に記載されている光ファイバの損失波長特性評価方法が知られている。この文献には、損失推定値をレーリー散乱損失、接続損失、ＯＨ吸収損失、赤外吸収損失及び曲げ損失の総和として近似する評価式を用い、任意波長λでの損失実測値を用いて評価式の係数を決定し、損失推定値を算出する方法が開示されている。
【０００３】
長距離大容量伝送用の光ファイバ伝送路として、通常の１３００ｎｍ帯に零分散波長を持つシングルモードファイバ（ＳＭＦ）と１５５０ｎｍ帯の分散を補償する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）とを組み合わせたハイブリッドタイプの分散マネジメント伝送路が実用化されている。このうちＤＣＦは曲げに弱いという特徴を有するため、光ファイバをボビンに巻くだけで損失が発生する傾向がある。この損失増分は、ボビン巻き側圧によるマイクロベンドが原因で発生すると考えられ、ケーブル化されるとこの側圧による影響が減少することから損失増分が緩和され、出荷形態であるボビン巻き状態より損失が下がる傾向にある。一般的に、ルースチューブユニットを用いる構造では、側圧の影響はほとんど皆無である。従って、出荷形態であるボビン巻き状態では、ボビン巻き側圧の影響がない真の損失値よりも大きく測定されていた。さらに、このような損失変動（損失減でも）はシステム設計に大きく影響を与える。このため、出荷時のボビン巻き状態において、ボビン巻きによる損失増分を除いた損失特性を評価する必要がある。しかし、上記の特許文献１には、ボビン巻きによる損失増分を除いた光ファイバの損失特性評価方法が開示されていない。一方、従来では、ボビンから一部の光ファイバの束を取り、側圧の影響を受けない状態で測定を実施することにより、ボビン巻きによる損失増分を除いた光ファイバの損失特性を評価する方法が採用されている。
【特許文献１】特開２００４−３５４１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ボビン巻き状態での損失測定結果を基にケーブルに使用する光ファイバを選別する場合、側圧の影響を受けたボビン巻き状態での測定結果で判定することとなり、厳し目に判断するしかなかった。その結果、多くの良好な光ファイバが不良品扱いとなっていた。さらに束取りによる損失評価方法は、光ファイバを破壊することが必要となり、しかも束取りの光ファイバの長さはせいぜい数kmと比較的短い為に、被測定ファイバ全体の損失を光ファイバ長で割ることによって求める損失（単位長さ辺りの損失）は、光源パワーのバラツキの影響が大きく反映されることから測定精度が悪いという問題があった。以上より、ボビン巻きの影響を排除した損失の算出方法及びケーブル化時の損失を正確に予測する適切な判定方法が求められていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、高精度、且つ非破壊で光ファイバの判定方法、光ファイバの損失波長特性評価方法及び光ファイバの出荷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光ファイバの判定方法は、光ファイバをボビンに巻いたボビン巻き状態で測定した光ファイバの損失波長特性の実測値から、ボビン巻きによる損失増分を除いた損失波長特性（以下、基本損失波長特性とする）を想定し、実測値から基本損失波長特性を除去して損失増分を算出し、基本損失波長特性及び損失増分が、それぞれ出荷基準に適合するかどうかを判断することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光ファイバの判定方法では、損失波長特性の実測値から基本損失波長特性を除去し、ボビン巻きによる損失増分を求めて、そして、基本損失波長特性及び損失増分が、出荷基準に適合するか否かを判断することにより、出荷基準に合格する光ファイバを容易に判定し、選別することができると共に、より高度なシステム設計に応じた基本損失波長特性を有する光ファイバを提供することができる。しかも、このような判定方法は、光ファイバを破壊せず実現されるため、コストの削減及び判定作業を向上することができる。さらに、不良品の流出防止が可能となり、品質レベルの向上を図ることができる。
【０００８】
本発明に係る光ファイバの判定方法は、ボビンに巻いた状態での光ファイバの損失波長特性（以下、ボビン巻き損失波長特性とする）を測定し、レーリー散乱損失、ＯＨ基吸収損失、赤外吸収損失の和である第１の損失波長特性和を想定し、１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍにおける特定の波長での、ボビン巻き損失波長特性と第１の損失波長特性和の差分を、構造不整損失として設定し、第１の損失波長特性和と構造不整損失の和を基本損失波長特性とし、基本損失波長特性が、出荷基準に適合するかどうかを判断することを特徴とする。
【０００９】
この光ファイバの判定方法では、１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍにおける特定波長でのボビン巻き損失波長特性と第１の損失波長特性和との差分を、構造不整損失として設定することにより、基本損失波長特性を高精度に求めることができる。そして、このように求められた基本損失波長特性が出荷基準に適合するかどうかを判断することで、出荷基準に合格する光ファイバを容易に判定し、選別することができると共に、より高度なシステム設計に応じた基本損失波長特性を有する光ファイバを提供することができる。また、このような判定方法は、光ファイバを破壊せず実現されるため、コストの削減及び判定作業を向上することができる。さらに、不良品の流出防止が可能となり、品質レベルの向上を図ることができる。
【００１０】
本発明に係る光ファイバの判定方法では、レーリー散乱損失Ａ／λ４の散乱係数Ａを、予め同種の光ファイバで得た情報に基づいて特定の値に設定することが好適である。この場合には、レーリー散乱係数Ａを特定の値に設定することにより、短波長領域において高次モードの影響によるノイズが発生し、正確なレーリー散乱係数Ａを求めることが出来ない場合に、このノイズの影響を抑制することができ、高精度に光ファイバの基本損失波長特性を得ることができる。そして、判定方法の信頼性を向上することができる。
【００１１】
本発明に係る光ファイバの損失波長特性評価方法は、ボビンに巻いた状態での光ファイバの損失波長特性（以下、ボビン巻き損失波長特性とする）を測定し、レーリー散乱損失、ＯＨ基吸収損失、赤外吸収損失の和である第１の損失波長特性和を想定し、１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍにおける特定の波長での、ボビン巻き損失波長特性と第１の損失波長特性和の差分を、構造不整損失として設定し、第１の損失波長特性和と構造不整損失の和からボビン巻き状態による損失増分を除いた光ファイバの損失波長特性として評価することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る光ファイバの損失波長特性評価方法では、１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍにおける特定波長でのボビン巻き損失波長特性と第１の損失波長特性和との差分を、構造不整損失として設定することにより、正確に構造不整損失を求めることができる。そして、第１の損失波長特性和と構造不整損失との和からボビン巻き状態による損失増分を除いた光ファイバの損失波長特性を高精度に評価することができる。また、この評価方法は、光ファイバを破壊する必要性がないため、コストの削減や光ファイバ損失波長特性の評価作業を向上する効果が期待できる。
【００１３】
本発明に係る光ファイバの損失波長特性評価方法では、レーリー散乱損失Ａ／λ４の散乱係数Ａを、予め同種の光ファイバで得た情報に基づいて特定の値に設定することが好適である。この場合には、レーリー散乱係数Ａを特定の値に設定することにより、短波長領域において高次モードの影響によるノイズが発生し、正確なレーリー散乱係数Ａを求めることが出来ない場合に、このノイズの影響を抑制することができ、高精度に光ファイバの損失波長特性を評価することができる。そして、評価方法の信頼性を向上することができる。
【００１４】
本発明に係る光ファイバの損失波長特性評価方法では、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝の係数Ｃ、Ｄとして、光ファイバのガラス構造に応じた値を用いることが好適である。この場合には、赤外吸収損失係数Ｃ及びＤはより正確な値を使用することにより、一層高精度に光ファイバの損失波長特性を評価することができる。
【００１５】
本発明に係る光ファイバは、光ファイバの判定方法により選別されたことを特徴とする。このような判定方法により選別、出荷された光ファイバは、高精度の基本損失波長特性を有するため、高い信頼性を得ることができる。
【００１６】
本発明に係る光ファイバの出荷方法は、光ファイバの基本損失波長特性及び損失増分を提示して、光ファイバを出荷することを特徴とする。この場合には、提示された光ファイバの基本損失波長特性及び損失増分を参照し、システム設計に応じた光ファイバを容易に選択することができ、システムの性能及び信頼性を向上する効果が期待できる。
【００１７】
本発明に係る光ファイバの出荷方法は、光ファイバの基本損失波長特性を提示して、光ファイバを出荷することを特徴とする。この場合には、提示された光ファイバの基本損失波長特性を参照し、システム設計に応じた光ファイバを容易に選択することができ、システムの性能及び信頼性を向上する効果が期待できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高精度、且つ非破壊で光ファイバの判定方法、光ファイバの損失波長特性評価方法及び光ファイバの出荷方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るケーブル化された（曲げのない状態）一般的な光ファイバにおける損失波長特性を示す図である。同図に示すように、曲げのない状態での光ファイバの基本損失波長特性αは、レーリー散乱損失Ａ／λ４、構造不整損失B、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で近似されており、近似式「α＝Ａ／λ４+Ｂ+ Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝+αＯＨ」で表されている。ここでは、Ａはレーリー散乱係数であり、ＣとＤとは赤外吸収係数である。なお、レーリー散乱損失Ａ／λ４、ＯＨ基吸収損失αＯＨ及び赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝の和を第１の損失波長特性和とする。
【００２１】
図１に示すように、レーリー散乱損失Ａ／λ４、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝、及びＯＨ吸収損失αＯＨはそれぞれ波長λに依存している。すなわち、レーリー散乱損失Ａ／λ４は長波長側になるほど徐々に減少しており、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝は長波長側になるほど急激に増大しており、ＯＨ吸収損失αＯＨは１３８３ｎｍの波長にピークを持ちながら、長短波長両側に向かって急激に減少している。一方、構造不整損失Ｂは波長λに無依存である。
【００２２】
次に、光ファイバ損失αに係る各損失係数及び各損失の求め方について説明する。
【００２３】
レーリー散乱損失Ａ／λ４は光ファイバ製造過程で発生する材料の密度揺らぎや組成の変化により生じた損失であり、波長λの４乗に反比例する相関を有するため、一般的には、その相関を用いて損失実測値を回帰分析することによりレーリー散乱係数Ａを求める。本実施形態では、より正確にレーリー散乱係数Ａを求めるため、損失実測値に対し赤外吸収の影響が小さい短波長領域に着目し、回帰分析を実施する（図２参照）。具体的には、図１に示す損失の波長特性を１／λ４プロットし、すなわち損失実測値に対し１／λ４を変数にし、赤外吸収の影響が小さい短波長領域において最小二乗近似したときの傾きを求め、得られた傾きの値をレーリー散乱係数Ａとする。その結果として、レーリー散乱係数Ａが１．３０４となった（図２参照）。このようにすれば、長波長領域における赤外吸収の影響を低減することにより、より正確にレーリー散乱係数Ａを求めることができる。従って、高精度に光ファイバの損失波長特性を評価することができる。
【００２４】
赤外吸収損失C｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝は光ファイバ材料中の不純物が赤外線を吸収することにより生じた損失である。本実施形態では、赤外吸収損失係数Ｃ及びＤとして、実験的に算出した値（Ａ＝１．２ｄＢ／ｋｍ・λ４のときＣ＝６．６５×１０１２、D=５２．６７）を用いる。このようにすれば、実測値との誤差を小さくすることができる。
【００２５】
なお、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝は光ファイバのガラス構造に応じて変化しているため、赤外吸収損失係数Ｃ及びＤは、光ファイバのガラス構造に応じた値を使用してもよい。一例として、GｅＯ２濃度が高く、レーリー散乱係数Ａ＝１．３ｄＢ／ｋｍ・λ４と比較的大きいとき、Ｃ＝１２．７７×１０１２、Ｄ＝５３．６７となり、逆にGｅＯ２濃度が低く、レーリー散乱係数Ａ＝１．１５ｄＢ／ｋｍ・λ４と比較的小さいとき、Ｃ＝４．２５５×１０１２、Ｄ＝５２．０４となる実験的な値を得ることができ、これらの値を使用して本実施形態のボビン巻き損失増分が無い場合の損失波長特性を求めた結果を図３に示す。本実施形態の１５５０ｎｍ帯では赤外吸収損失係数Ｃ，Ｄの違いによる差はほとんどないが、Ｌバンド（波長１６２５ｎｍ）での損失増分を求める際には、差が０．００５ｄＢ／ｋｍと、無視できないレベルの差が生じる。このような場合には、赤外吸収損失係数Ｃ及びＤとしてガラス構造に応じたより正確な値を用いることにより、一層高精度に光ファイバの損失特性を評価することができる。
【００２６】
ＯＨ吸収損失αＯＨは、光ファイバ材料中のＯＨ基が光エネルギーを吸収し、生じた損失であり、１３８３ｎｍの波長にピーク（図１参照）を持っている。本実施形態では、ＯＨ吸収損失αＯＨの実測値に基づいて、基本ＯＨ損失波形を定数倍することによりＯＨ損失αＯＨを実験的に算出し、得られた値をＯＨ吸収損失αＯＨとする。基本ＯＨ損失波形と実測波形との比は、損失波形のピーク値同士の比や、半値全幅の比や、損失波形の傾きの比（例えば、波長１４００ｎｍと１４３０ｎｍ間での傾き）等によって求めることができる。
【００２７】
構造不整損失Ｂは、波長λに依存せず、光ファイバのコア層とクラッド層との界面に発生した微小の変動により生じた損失である。図４は上述したレーリー散乱損失Ａ／λ４、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝及びＯＨ吸収損失αＯＨの和（すなわち、第１の損失波長特性和）と構造不整損失Ｂとの和で表される基本損失波長特性αの損失計算値、及びボビンに巻いた状態でのボビン巻き損失波長特性の損失実測値の波長λ依存性を示す図である。同図に示すように、基本損失波長特性αの損失計算値の波形とボビン巻き損失波長特性の損失実測値の波形とは、１２００ｎｍ〜１５５０ｎｍの波長範囲において、ほぼ一致しているが、波長が１５５０ｎｍ以上になると、損失実測値が急激に増大し、損失実測値と損失計算値との差が大きく開いていくこととなる。これは光ファイバがボビンに巻かれることによって側圧の影響を受け、これによって生じたマイクロベンドロスが波長λが長くなるに伴って大きく増大していくからである。
【００２８】
本実施形態では、この長波長域で発生したボビン巻きによる損失増分の急増に着目し、実際に使用する波長域の１５５０ｎｍ帯より短い波長域である１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍのある特定波長において、レーリー散乱損失Ａ／λ４、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で表される損失計算値「Ａ／λ４+ Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝＋αＯＨ」を上下させ、損失実測値に一致するように移動したときの上昇分、すなわち、ボビン巻き損失波長特性の損失実測値と第１の損失波長特性の和との差分を構造不整損失Ｂとする。
【００２９】
図５は図４におけるＳ部分の拡大図である。同図に示すように、波長λが１５３０ｎｍとなったときに、レーリー散乱損失Ａ／λ４、構造不整損失Ｂ、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝、及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で表される基本損失波長特性αの損失計算値とボビン巻き損失波長特性の損失実測値との差が０となるように、損失計算値を上昇させ、構造不整損失Ｂの値を求める。１５５０ｎｍでの損失増分を知る為には、ボビン巻きによる損失増分が小さい（ほぼ零の）波長を上記特定波長に設定する必要があり、小さい波長ほど良い。一方、１５５０ｎｍより小さい波長領域ではＯＨピークのすその影響を受け、波長が小さいほどこの影響が大きくなる。
【００３０】
図６に１３８０nmの損失が０．０５ｄＢ／ｋｍ変化したときのＯＨ吸収損失の変動幅の波長依存性を示すが、このように１５５０ｎｍ帯の損失の把握レベルは、ＯＨ吸収損失の設定レベルに依存し、無視できないレベルである。この影響は、波長が大きいほど小さくなることから、より１５５０ｎｍに近い波長である方が好適である。以上より、本実施形態における構造不整損失Bを求めるときの波長域にはトレードオフの関係があり、０．００１ｄＢ／ｋｍ程度の損失レベルの要求精度より考えると１５３０ｎｍ近傍が最適である。以上より、Ｃバンド伝送を行う際に実際に使用する波長域が１５５０ｎｍ帯の場合は、１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍの領域が好適であり、好ましくは、１５２０ｎｍ〜１５４０ｎｍ、より好ましくは１５３０ｎｍ近傍での波長を特定波長とすることによって、ＯＨ吸収損失による誤差の影響を小さく維持しつつ、１５５０ｎｍより短い波長でボビン巻きによる損失が発生した場合にも精度良くボビン巻きによる損失増分を計算することができる。なお、この波長域は、Ｃバンド伝送を行ったときの好適範囲であり、この範囲に限るわけではなく、他の波長領域での伝送を想定する場合には、別の波長域を使用してもよい。
【００３１】
以上のように、レーリー散乱係数Ａ、構造不整損失B、赤外吸収損失係数Ｃ，Ｄ、及びＯＨ吸収損失αＯＨがそれぞれ決定されることにより、ボビン巻きのない状態での光ファイバの基本損失波長特性αを容易に算出することができる。そして、このように算出された光ファイバの基本損失波長特性αをボビン巻き損失波長特性の損失実測値から差し引くことにより、光ファイバのボビン巻きによる損失増分を求めることができる。さらに、このように求められたボビン巻きによる損失増分を用いて、測定したボビン巻き損失波長特性の損失実測値からそれを除くことにより、光ファイバのボビン巻きの影響を受けない損失特性を評価することができる。また、ボビン巻きによる損失増分を除いた基本損失波長特性が出荷基準に適合するかどうかを判定することができる。これにより、ある一定以上の損失増分があれば、不良扱いとして再巻替えや廃却処置を行うことにより、不良品の流出防止が可能となり、品質レベルの向上を図ることができる。
【実施例１】
【００３２】
以下、実施例により本発明をさらに説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００３３】
本実施例では、上述したように光ファイバの基本損失波長特性αとボビン巻き損失波長特性の損失実測値とからボビン巻きによる損失増分を算出し、ボビン巻きによる損失増分と波長λとの相関を求めた。その結果は図７を参照して説明する。図７はボビン巻きによる損失増分と波長との関係を示す図である。同図に示すように、ボビン巻きによる損失増分と波長λとは指数関数で近似される相関結果が得られた。従って、この相関を利用して所望の波長λでのボビン巻きによる損失増分を容易に求めることができる。
【００３４】
また、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）に関し、短波長域で波形が乱れた場合、あるいは光ファイバが長く、損失が大きい短波長域でセンサのダイナミックレンジ不足が原因で損失測定ができていない場合は、図８に示すように真の損失波形を得ることができない。このため、上述した損失実測値を回帰分析することにより求める方法ではレーリー散乱係数Ａは正確に算出されないという問題が生じる。この問題を解決するため、本実施例では、レーリー散乱係数Ａを予め同種の光ファイバで得たデータ情報に基づいて特定の値に設定する方法を用いた。
【００３５】
図９は、レーリー散乱係数Aが１．２ｄＢ／ｋｍ・λ４、構造不整損失Ｂが約０．０６０ｄＢ／ｋｍの場合に、レーリー散乱係数Ａを振った際の損失への影響を、本方法によって構造不整損失Ｂを算出した場合と、構造不整損失Ｂを約０．０６ｄＢ／ｋｍに設定した場合とについて算出した一例である。図９に示すように、構造不整損失Bの値を設定した場合、レーリー散乱係数Ａが大きくなるに伴い、レーリー散乱の影響によって基本損失波長特性αの損失計算値が大きくなる。
【００３６】
一方、本実施例に係る構造不整損失Ｂを求める方法を用いた場合、つまり、上述した１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍのある特定波長においてレーリー散乱損失Ａ／λ４、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝、及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で表される第１の損失波長特性和とボビン巻き損失波長特性の損失実測値との差が０になるように構造不整損失Ｂを求める方法を用いた場合、レーリー散乱係数Ａを大きくするのに伴い、上記計算によって得られる構造不整損失Ｂが小さくなる。このとき、レーリー散乱係数Ａが増加したときのレーリー散乱による損失の増加分と、本実施例による構造不整損失Ｂの減少分の大きさがほぼ同じであることから、これらの影響が相殺し合い、その結果本実施例に係る評価方法による損失計算値は、レーリー散乱係数Ａに対する依存性が小さくなる。さらに、この依存性は直線的に変化していることから、この関係を逆に利用することにより、本実施例ではレーリー散乱係数Ａを製造バラツキ範囲の中心値である１．２ｄＢ／ｋｍ・λ４に設定することとした。
【００３７】
これにより、レーリー散乱係数Ａが±０．１ｄＢ／ｋｍ・λ４ばらついた場合でも損失計算値は±０．００１ｄＢ／ｋｍしか差は生じず、システムに要求されるケーブル化による損失変動の許容量として分散補償ファイバの損失値の約１％に相当する０．００３ｄＢ／ｋｍを基準とした場合と比較して、許容できるレベルである。この方法によって、短波長領域において高次モードの影響によるノイズの発生を抑制することができ、高精度に光ファイバの損失特性を評価することができる。この設定するレーリー散乱係数Ａの値は、光ファイバの品種毎に代表値を設定しておけば、レーリー散乱係数Ａが実測データから読み取れない場合であっても、予測精度に大きな影響を与えずに精度良くボビン巻きによる損失増分を除去した損失計算値を求めることができる。
【００３８】
また、上記のように決められたレーリー散乱係数Ａ、構造不整損失B、赤外吸収損失係数Ｃ、Ｄ、及びＯＨ吸収損失αＯＨを用いた評価方法に対し妥当性の検証を行った。すなわち、（１）レーリー散乱係数Ａを１．２ｄＢ／ｋｍ・λ４に設定し、（２）構造不整損失Ｂとして１５３０ｎｍの波長の際に求められ値を用い、（３）赤外吸収損失係数Ｃ、Ｄとして実験的に算出した値を用い、（４）ＯＨ吸収損失αＯＨとして実験的に算出した値を用いて、光ファイバの基本損失波長特性αを算出し、その算出された値をさらにボビン巻き損失波長特性の損失実測値から差し引き、ボビン巻きによる損失増分を求めた。その求めた値、すなわち「ボビン状態損失実測値と、ボビン巻きの影響がない損失計算値との差分」を損失増分予測値とした。さらに、この損失実測値測定に使用された光ファイバに対し、従来のように光ファイバの束を取り、側圧の影響を受けない状態で損失増分を実測して、得られた値と損失実測値との差分、すなわち「ボビン状態損失実測値と、束状態損失実測値との差分」を損失増分実測値とした。そして、このボビン巻きによる損失増分実測値と損失増分計算値と比較し妥当性の検証を実施した。その結果は図１０を参照して説明する。
【００３９】
図１０は損失増分予測値と損失増分実測値との関係を示す図である。同図に示すように、損失増分予測値と損失増分実測値とが一致する傾き「１」の相関直線に対し、損失増分予測値と損失増分実測値との差は±０．００１ｄＢ／ｋｍの範囲に収められている結果が得られた。この結果は、システムに要求されるケーブル化による損失変動の許容量として、分散補償ファイバの損失値の約１％に相当する０．００３ｄＢ／ｋｍを基準とすると、この基準を大きく下回る精度（±０．００１ｄＢ／ｋｍ）にて予測が可能であることを示している。この結果は、本実施例に係る光ファイバの損失波長特性評価方法の妥当性を示している。
【００４０】
そして、上述した方法は光ファイバの判定方法として利用することが好適である。すなわち、得られた基本損失波長特性αとボビン巻きによる損失増分とが、それぞれ出荷基準に適合するかどうかを判断することである。このようにすれば、出荷基準に合格する光ファイバを容易に判定し、選別することができると共に、より高度なシステム設計に応じた基本損失波長特性αを有する光ファイバを提供することができる。しかも、この判定方法は、光ファイバを破壊せず、実現されるため、判定作業を向上することができる。さらに、不良品の流出防止が可能となり、品質レベルの向上を図ることができる。
【００４１】
また、上記のように求められた基本損失波長特性α及び損失増分を提示し、光ファイバを出荷しても好適である。この場合には、提示された光ファイバの基本損失波長特性α及び損失増分を参照し、システム設計に応じた光ファイバを容易に選択することができ、システムの性能及び信頼性を向上する効果をもたらす。さらに、このような判定方法により選別された光ファイバは、高精度の基本損失波長特性を有するため、高い信頼性を得ることができる。
【００４２】
本実施形態によれば、レーリー散乱係数Ａを１．２ｄＢ／ｋｍ・λ４に設定することにより、短波長領域において高次モードの影響によるノイズの発生を抑制することができる。構造不整損失Ｂとして、１５００ｎｍ〜１５５０ｎｍの波長域のある特定波長において、レーリー散乱損失A／λ４、構造不整損失Ｂ、赤外吸収損失Ｃ｛ｅｘｐ（−Ｄ／λ）｝、及びＯＨ吸収損失αＯＨの和で表される基本損失波長特性αの損失計算値とボビン巻き損失波長特性の損失実測値との差が０になるように求められた値を用いることで、長波長でのボビン巻きによる損失増分を高精度で把握することができる。また、赤外吸収係数Ｃ、Ｄ及びＯＨ吸収損失αＯＨとして、それぞれ実験的に算出した値を用いることにより、それぞれの該当する実測値との誤差を小さくすることができる。そして、このように各損失係数及び各損失の求め方を使用することで、高精度に光ファイバの損失波長特性を評価することができる。
【００４３】
また、ボビン巻き損失波長特性の損失実測値から得られた基本損失波長特性αを差し引くことにより、ボビン巻きによる損失増分を容易且つ高精度に求めることができる。しかも、従来のように光ファイバを破壊する必要性がなくなるため、コストの削減及び光ファイバ損失波長特性の評価作業を向上する効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係るケーブル化された一般的な光ファイバにおける損失の波長特性を示す図である。
【図２】図１に示す損失の波長特性を１／λ４プロットしたときの図である。
【図３】ボビン巻き損失増分が無い場合の損失波長特性を示す図である。
【図４】レーリー散乱損失、構造不整損失、赤外吸収損失及びＯＨ吸収損失の和で表される損失計算値及び損失実測値の波長依存性を示す図である。
【図５】図４におけるＳ部分の拡大図である。
【図６】ＯＨ吸収損失の変動幅の波長依存性を示す図である。
【図７】ボビン巻きによる損失増分の波長依存性を示す図である。
【図８】短波長領域で高次モードの影響によるノイズが生じるときの損失波長特性を示す図である。
【図９】レーリー散乱係数Ａを設定する手法の有効性を示す図である。
【図１０】ボビン巻きによる損失増分実測値と損失増分予測値との関係を示す図である。
【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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