(57)【要約】【課題】光ファイバの曲げ特性を簡易に測定することができる方法を提供する。【解決手段】マンドレル２の側面に光ファイバ１を一定ピッチで１層だけ巻回して、光ファイバ１の外周を屈折率整合シート５で覆い、その状態で光ファイバ１の一端に光を入射させ、光ファイバ２の他端から出射される透過光のパワーＰ１を測定する。屈折率整合シート５は、光ファイバ１の最外層の樹脂と略整合した屈折率を有する。【選択図】図４
2012194004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂被覆された光ファイバの特性を測定する方法であって、
前記光ファイバを曲げ損失が生じない状態として、前記光ファイバの一端に所定波長で所定パワーの光を入射させたときに前記光ファイバの他端から出射される光のパワーＰ０を測定する第１ステップと、
所定の直径を有するマンドレルに前記光ファイバを巻き、前記光ファイバの最外層の樹脂と屈折率が略整合した屈折率整合シートで前記光ファイバの外周を覆った状態として、前記光ファイバの一端に前記所定波長で前記所定パワーの光を入射させたときに前記光ファイバの他端から出射される光のパワーＰ１を測定する第２ステップと、
前記第１ステップで測定された光パワーＰ０と前記第２ステップで測定された光パワーＰ１とに基づいて、前記所定の直径で前記光ファイバを曲げたときの前記所定波長における前記光ファイバの曲げ損失を求める第３ステップと、
を備えることを特徴とする光ファイバ特性測定方法。
【請求項２】
前記屈折率整合シートの屈折率と前記光ファイバの最外層の樹脂の屈折率との差が±０.３以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性測定方法。
【請求項３】
前記屈折率整合シートの屈折率と前記光ファイバの最外層の樹脂の屈折率との差が±０.１以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性測定方法。
【請求項４】
前記屈折率整合シートの圧縮弾性率が５０Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性測定方法。
【請求項５】
前記屈折率整合シートの圧縮弾性率が３０Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性測定方法。
【請求項６】
前記屈折率整合シートがウレタン系ゲル、ウレタン系エラストマーおよびＵＶ樹脂から選択される何れかであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂被覆された光ファイバの特性を測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のＦＴＴＨ（fiber to the home）の進展により、曲げ損失が小さい光ファイバの普及が進んでいる。光ファイバの曲げ損失は、光ファイバが曲げられることに因り生じる。光ファイバの曲げ損失の測定方法は、ITU-T G.650.1 5.6 Test methods for the macrobend loss に規定されており、また、特許文献１〜３にも記載されている。これによれば、曲げ損失は、光ファイバを曲げていない場合の透過光パワーと、光ファイバに曲げを与えた場合の透過光パワーとの、差分をとることにより測定される。
【０００３】
非特許文献１に記載されているように、光ファイバの曲げ部分においてコアモード光の一部がクラッドに漏れることで曲げ損失が生じ、このクラッドに漏れた光（ウィスパリングギャラリーモード光）の一部は被覆層と空気との界面でフレネル反射して再びコアモード光に結合する。その再結合の際に、コアモード光とウィスパリングギャラリーモード光との干渉が生じる。この干渉により、曲げられた光ファイバの透過スペクトルに一定の光周波数間隔の振動成分が生じ、その結果、曲げ損失の正確な測定が困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２０３９３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１０８５０号公報
【特許文献３】特開２００９−２２９１２０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R.Morgan et al., "Wavelengthdependence of bending loss in monomode optical fibers: effect of the fiberbuffer coating," Vol.15, No.17, Optics lett. P.947 (1990).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ファイバの曲げ径が小さいほど、ウィスパリングギャラリーモード光の発生は顕著になる。近年のＦＴＴＨの進展により曲率半径Ｒ５ｍｍや７.５ｍｍといった小さな曲げ損失を保証した光ファイバの応用が進んでいるが、このような曲げ径が小さい場合に厳密な曲げ損失を簡易に測定することは困難である。
【０００７】
マンドレルに巻いた光ファイバを屈折率整合液に浸すことにより、光ファイバの被覆層と空気との界面でのフレネル反射および全反射を抑制することで、ウィスパリングギャラリーモード光を外部に逃がすことができることが知られている。しかし、通常の測定では、屈折率整合液で光ファイバを浸す手間が増え、都度の作業時間が増大し製造コストの増大を招く。また、製品が屈折率整合液により汚れやすくなるなどの付帯的な問題も発生する。
【０００８】
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、光ファイバの曲げ特性を簡易に測定することができる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】
【０００９】
本発明の光ファイバ特性測定方法は、樹脂被覆された光ファイバの特性を測定する方法であって、(1) 光ファイバを曲げ損失が生じない状態として、光ファイバの一端に所定波長で所定パワーの光を入射させたときに光ファイバの他端から出射される光のパワーＰ０を測定する第１ステップと、(2) 所定の直径を有するマンドレルに光ファイバを巻き、光ファイバの最外層の樹脂と屈折率が略整合した屈折率整合シートで光ファイバの外周を覆った状態として、光ファイバの一端に所定波長で所定パワーの光を入射させたときに光ファイバの他端から出射される光のパワーＰ１を測定する第２ステップと、(3) 第１ステップで測定された光パワーＰ０と第２ステップで測定された光パワーＰ１とに基づいて、所定の直径で光ファイバを曲げたときの所定波長における光ファイバの曲げ損失を求める第３ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の光ファイバ特性測定方法は、屈折率整合シートの屈折率と光ファイバの最外層の樹脂の屈折率との差が±０.３以下であるのが好適であり、また、その差が±０.１以下であるのが更に好適である。屈折率整合シートの圧縮弾性率が５０Ｎ／ｍｍ２以下であるのが好適であり、また、その圧縮弾性率が３０Ｎ／ｍｍ２以下であるのが更に好適である。屈折率整合シートはウレタン系ゲル、ウレタン系エラストマーおよびＵＶ樹脂から選択される何れかとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光ファイバの曲げ特性を簡易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光ファイバ１の曲げ損失を測定する方法を説明する図である。
【図２】比較例において、第１ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ０の波長依存性、および、第２ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ１の波長依存性、それぞれを示すグラフである。
【図３】比較例において、第１ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ０と第２ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ１との差ＰBendの波長依存性を示すグラフである。
【図４】本実施形態の光ファイバ特性測定方法における第２ステップを説明する図である。
【図５】本実施形態の光ファイバ特性測定方法による透過光パワーＰ０，Ｐ１の差ＰBendの波長依存性を示すグラフである。
【図６】本実施形態の光ファイバ特性測定方法における第２ステップで光ファイバ１および屈折率整合シート５が巻かれたマンドレル２の断面の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、光ファイバ１の曲げ損失を測定する方法を説明する図である。測定対象である光ファイバ１は、各々ガラスからなるコアおよびクラッドを有し、クラッドの周囲は樹脂からなる被覆層で覆われている。光ファイバの曲げ損失を測定する方法は、(1) 同図（ａ）に示されるように、光ファイバ１を曲げ損失が生じない状態として、光源３から光ファイバ１の一端に所定波長で所定パワーの光を入射させ、このときに光ファイバ１の他端から出射される光のパワーＰ０をパワーメータ４により測定する第１ステップと、(2) 同図（ｂ）に示されるように、所定の直径を有するマンドレル２に光ファイバ１を巻いた状態として、光源３から光ファイバ１の一端に所定波長で所定パワーの光を入射させ、このときに光ファイバ１の他端から出射される光のパワーＰ１をパワーメータ４により測定する第２ステップと、(3) 第１ステップで測定された光パワーＰ０と第２ステップで測定された光パワーＰ１との差から、所定の直径で光ファイバ１を曲げたときの所定波長における光ファイバ１の曲げ損失を求める第３ステップと、を備える。
【００１５】
図２は、比較例において、第１ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ０の波長依存性、および、第２ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ１の波長依存性、それぞれを示すグラフである。図３は、比較例において、第１ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ０と第２ステップで測定された光ファイバ１の透過光パワーＰ１との差ＰBendの波長依存性を示すグラフである。比較例では、光ファイバ１の曲げ径Ｒを５ｍｍとし、光ファイバ１の外周を空気とした。
【００１６】
図２に示されるように、光ファイバ１をマンドレル２に巻いて測定した透過光パワーＰ１には、光源３が持つ光パワーＰ０の波長依存性とは無関係な波長に依存した振動成分が現れている。また、図３に示されるように、透過光パワーＰ０，Ｐ１の差ＰBendの波長依存性には、波長に依存した光パワーの振動が発生している。このような振動は、非特許文献１に記載されているように、ウィスパリングギャラリーモード光がコアモード光に結合する際に生じるコアモード光とウィスパリングギャラリーモード光との干渉に因る。これにより、光ファイバ１の曲げ損失の正確な測定が困難となる。
【００１７】
本実施形態では、第２ステップにおいて、所定の直径を有するマンドレル２に光ファイバ１を巻き、光ファイバ１の最外層の樹脂と屈折率が略整合した屈折率整合シート５で光ファイバ１の外周を覆った状態とする。図４は、本実施形態の光ファイバ特性測定方法における第２ステップを説明する図である。
【００１８】
この図に示されるように、本実施形態の光ファイバ特性測定方法における第２ステップでは、マンドレル２の側面に光ファイバ１を一定ピッチで１層だけ巻回して、光ファイバ１の外周を屈折率整合シート５で覆い、その状態で透過光パワーＰ１を測定する。屈折率整合シート５は、光ファイバ１の最外層の樹脂と略整合した屈折率を有する。屈折率整合シート５は、例えば、ウレタン系ゲル、ウレタン系エラストマーおよびＵＶ樹脂から選択され得る。
【００１９】
このようにすることにより、曲げにより光ファイバ１のコアから漏洩したウィスパリングギャラリーモード光の多くは、樹脂被覆層から屈折率整合シート５へ抜けていくので、コアモード光への再結合が防止される。
【００２０】
図５は、本実施形態の光ファイバ特性測定方法による透過光パワーＰ０，Ｐ１の差ＰBendの波長依存性を示すグラフである。点線は従来の方法で測定した曲げ損失の波長依存性であり、実線は屈折率整合シートを巻いて測定した場合の曲げ損失の波長依存性である。同図に示されるとおり、本実施形態では、透過光パワーＰ０，Ｐ１の差ＰBendの波長依存性における振動成分が抑制されており、したがって、光ファイバ１の曲げ損失を簡易に正確に測定することができる。なお、ここでは、光ファイバ１の最外層の樹脂の屈折率は１.５２であり、屈折率整合シート５の屈折率は１.５３であった。
【００２１】
屈折率整合シート５の屈折率と光ファイバ１の最外層の樹脂の屈折率との差が±０.３以下であるのが好適であり、また、その差が±０.１以下であるのが更に好適である。このように屈折率整合シート５の屈折率と光ファイバ１の最外層の樹脂の屈折率との差を小さくすることで、ウィスパリングギャラリーモード光が樹脂被覆層から屈折率整合シート５へ効果的に抜けていくので、より正確に光ファイバ１の曲げ損失を測定することができる。
【００２２】
屈折率整合シート５の圧縮弾性率が５０Ｎ／ｍｍ２以下であるのが好適であり、また、その圧縮弾性率が３０Ｎ／ｍｍ２以下であるのが更に好適である。このように屈折率整合シート５の圧縮弾性率を小さくすることで、図６に示されるように、マンドレル２に巻きつけられたファイバ１の外周を屈折率整合シート５が覆うように周り込み、樹脂と空気との界面が存在する面積を小さく保つことができ、ウィスパリングギャラリーモード光が樹脂被覆層から屈折率整合シート５へ効果的に抜けていくので、より正確に光ファイバ１の曲げ損失を測定することができる。図６は、本実施形態の光ファイバ特性測定方法における第２ステップで光ファイバ１および屈折率整合シート５が巻かれたマンドレル２の断面の一部を示す図である。
【００２３】
屈折率整合シート５により光ファイバ１の外周が押される力は２００ｇ以下であることが望ましい。これにより、光ファイバ１への応力によるマクロベンドによる損失増加の影響を抑制することができ、正確な曲げ損失を測定することができる。好ましくは、屈折率整合シート５により光ファイバ１の外周が押される力は５０ｇ以下である。
【００２４】
光ファイバ１のカットオフ波長を測定する際には、光ファイバ１に曲げを与えて高次モード光の曲げ損失を測定する。高次モード光に対しても同様にウィスパリングギャラリーモード光の影響がでる場合があり、カットオフ波長の測定精度が低下する場合がある。本実施形態の光ファイバ特性測定方法は、カットオフ波長測定においても、ウィスパリングギャラリーモード光の影響を抑制し、測定精度の低下を防止することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…光ファイバ、２…マンドレル、３…光源、４…パワーメータ、５…屈折率整合シート。
【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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