(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯鞘構造を有するＳＩ型光ファイバ、同心円状の多層のコアを持つ光ファイバまたは中心から外周部に向って屈折率が連続的に減少する屈折率分布型光ファイバの伝送損失を測定する方法であって、
前記光ファイバの一方の端面の中心部に、ビーム拡がり角度が６度以内であり且つ前記一方の端面におけるビームスポット径が前記光ファイバのコア径の１／２以下である平行光ビームを入射させ、前記光ファイバの他方の端面から出射する光の光量を検出し、
前記一方の端面への前記平行光ビームの入射角を変化させ、各入射角ごとに前記出射光量を検出し、
その検出値に基づき前記各入射角ごとの光ファイバの伝送損失値を算出することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定法。
【請求項２】
前記出射光量の検出値からの前記伝送損失値の算出は、カットバック法を用いて異なる２つの長さの光ファイバについて得た前記入射角ごとの出射光量の検出値に基づきなされることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバの伝送損失測定法。
【請求項３】
芯鞘構造を有するＳＩ型光ファイバ、同心円状の多層のコアを持つ光ファイバまたは中心から外周部に向って屈折率が連続的に減少する屈折率分布型光ファイバの伝送損失を測定する装置であって、
ビーム拡がり角度が６度以内である平行光ビームを発する光源部と、
該光源部から発せられる平行光ビームが前記光ファイバの光入射端面の中心部に該光ファイバのコア径の１／２以下のビームスポット径で入射するように、前記光ファイバを配置する光ファイバ位置決め手段と、
前記光ファイバの光出射端面からの出射光の光量を検知する光量検知手段と、
前記光ファイバの光入射端面への前記平行光ビームの入射角を変化させる光ビーム入射角変化手段とを有し、
各入射角ごとに前記光ファイバの伝送損失を測定することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定装置。
【請求項４】
前記光源部は光源と該光源から発せられる光を平行光ビームに変換するコリメータとを有することを特徴とする、請求項３に記載の光ファイバの伝送損失測定装置。
【請求項５】
ＸＹＺΘステージを用いて前記光ファイバ位置決め手段と前記光ビーム入射角変化手段とが構成されていることを特徴とする、請求項３〜４のいずれかに記載の光ファイバの伝送損失測定装置。
【請求項６】
前記光量検知手段により検知される光量値と前記光ビーム入射角変化手段により設定される入射角値とに基づき前記光ファイバの入射角ごとの伝送損失値を算出する演算手段を備えていることを特徴とする、請求項３〜５のいずれかに記載の光ファイバの伝送損失測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ特性測定の技術分野に属するものであり、特に光ファイバの伝送損失測定法およびこの測定法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
光ファイバの伝送損失を測定する方法として、従来より、ＪＩＳ  Ｃ  ６８６３に記載のようなカットバック法が使用されている。この測定方法では、光源として白色光源や半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）やガスレーザなどを使用し、励振器としてモードスクランブラやレンズとアパーチャとの組合わせなどを使用して、被測定光ファイバの一方の端面に光を入射させ、該被測定光ファイバの他方の端面から出射する光の強度を検出して、光ファイバの伝送損失を測定する。このような従来の光ファイバ伝送損失測定においては、光ファイバへの光入射の状態として、全モード励振、低次モード励振あるいは定常モード励振などが用いられている。
【０００３】
ところで、近年、芯・鞘構造を有する光ファイバにおいて、芯部分を断面が同心円状をなすように多層構造にした光ファイバが、広帯域特性に優れるものとして開発されてきている（例えばＷＯ−９７／３６１９６号公報参照）。このような同心円状の多層コア（芯）を持つ光ファイバでは、コア部分の各層が異なる材料からなるので、各層の材料として如何なるものを使用するかが特性向上の観点から重要である。この各コア層の材料の開発・選定のためには、各コア層による伝送損失への影響を評価することが必要となる。即ち、各コア層の伝送損失への寄与を分離して評価することが必要となる。
【０００４】
しかしながら、上記従来の全モード励振、低次モード励振あるいは定常モード励振などを用いて伝送損失を測定する方法では、被測定光ファイバの伝送損失値は平均化された１つの値でのみ評価されるものであり、光ファイバの伝送性能についておおまかな評価しかできず、特に同心円状の多層コアを持つ光ファイバでのコア各層の伝送損失への影響に関して個別の評価をすることはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、芯・鞘構造を有する光ファイバの伝送損失を詳細に測定する方法及び装置を提供することを目的とするものである。特に、本発明は、多層のコアを持つ光ファイバのコア各層の伝送損失への影響の評価を可能にし得る方法及び装置を提供することを目的とするものである。また、本発明の他の目的は、屈折率分布型光ファイバの伝送損失を詳細に測定する方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
光ファイバの一方の端面の中心部に平行光ビームを入射させ、前記光ファイバの他方の端面から出射する光の光量を検出する光ファイバの伝送損失測定法であって、前記一方の端面への前記平行光ビームの入射角を変化させ、各入射角ごとに前記出射光量を検出し、その検出値に基づき光ファイバの伝送損失値を算出することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定法、
が提供される。
【０００７】
本発明の一態様においては、前記出射光量の検出値からの前記伝送損失値の算出は、カットバック法を用いて異なる２つの長さの光ファイバについて得た前記入射角ごとの出射光量の検出値に基づきなされる。
【０００８】
本発明の一態様においては、前記入射角を０．０１〜５度づつ変化させて前記伝送損失値の算出を行う。
【０００９】
本発明の一態様においては、前記平行光ビームのビーム拡がり角度が１度以内である。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記平行光ビームのスポット径が前記光ファイバの一方の端面において該光ファイバのコア径の１／２以下である。
【００１１】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少する屈折率分布型光ファイバの一方の端面に平行光ビームを入射させ、前記光ファイバの他方の端面から出射する光の光量を検出する光ファイバの伝送損失測定法であって、前記一方の端面への前記平行光ビームの入射位置を変化させ、各入射位置ごとに前記出射光量を検出し、その検出値に基づき光ファイバの伝送損失値を算出することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定法、
が提供される。
【００１２】
更に、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
平行光ビームを発する光源部と、該光源部から発せられる平行光ビームが光ファイバの光入射端面の中心部に入射するように該光ファイバを配置する光ファイバ位置決め手段と、前記光ファイバの光出射端面からの出射光の光量を検知する光量検知手段と、前記光ファイバの光入射端面への前記平行光ビームの入射角を変化させる光ビーム入射角変化手段とを有することを特徴とする、光ファイバの伝送損失測定装置、
が提供される。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記光源部は光源と該光源から発せられる光を平行光ビームに変換するコリメータとを有する。
【００１４】
本発明の一態様においては、ＸＹＺΘステージを用いて前記光ファイバ位置決め手段と前記光ビーム入射角変化手段とが構成されている。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記光量検知手段により検知される光量値と前記光ビーム入射角変化手段により設定される入射角値とに基づき前記光ファイバの入射角ごとの伝送損失値を算出する演算手段を備えている。
【００１６】
尚、本発明では、光ファイバ端面への平行光ビームの入射角または入射位置を変化させ、それぞれの角度毎または入射位置毎に伝送損失値を測定する。この角度毎または入射位置毎の伝送損失値を測定する方法を限定モード励振伝送損失測定法と呼び、この角度毎または入射位置毎の伝送損失値を測定する装置を限定モード励振伝送損失測定装置と呼ぶ。即ち、限定モード励振伝送損失とは、全モード励振伝送損失（あらゆる入射角または入射位置の光が存在するときの損失）に比べて少ないモード数となるようにし、かつその入射角または入射位置を特定の角度または位置付近に制限した場合の伝送損失のことである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の伝送損失測定法（以下、限定モード励振伝送損失測定法という）の実施される本発明の伝送損失測定装置（以下、限定モード励振伝送損失測定装置という）の一実施形態を示す模式的構成図である。
【００１９】
図１において、符号（１）は光ファイバ（４）の一方の端面へ光を入射させるための光源部である。この光源部（１）は、光源と該光源から発せられる光を平行光ビームとなすための光ビームコリメータ（光ビーム平行化手段）とを有している。光源としては、白色光源、半導体レーザ、発光ダイオード、ガスレーザなどを用いることが出来る。また、単色光とするために、光源にはフィルタや分光器を組み合わせることもできる。本発明では、平行性に優れたレーザ光を用いるのが好ましく、コリメータとしては、各種レンズやこれとスリットまたはアパチャーとの組合わせを用いることが好ましい。このようにして、光ファイバ（４）の光入射端面での入射光ビームを実質的に平行な光ビーム（拡がり角度が６度以内の光ビーム）とすることができる。
【００２０】
光源部（１）はリニアレール（３）上に取り付けられており、リニアレール（３）は精密位置合わせのためのＸＹＺΘステージ（２）に組み込まれていてＸＹＺΘステージ（２）の基部に対して一方向に相対移動することができる。
【００２１】
光ファイバ（４）の一端部は、その端面の中心点ＯがＸＹＺΘステージ（２）のΘ回転軸上に位置するようにして該ＸＹＺΘステージ（２）の基部に取り付けられている。光源部（１）から発せられる平行光ビームが光ファイバ（４）の光入射端面の中心部に該入射端面の法線方向（光ファイバの光軸方向）に入射するように、リニアレール（３）及びＸＹＺΘステージ（２）により光ファイバ（４）の光入射端部に対する光源部（１）の位置決めを行う。即ち、光ファイバ端面の中心点Ｏでの法線と光源部（１）の光軸とが一致するように位置あわせをする。そうすることにより、光ファイバ（４）の光入射端面に対する平行光ビームの入射角を精密に制御することができ、光入射端面の中心部に光を入射させることができるので、実際の使用環境における光ファイバの性能に近いデータを得ることができる。
【００２２】
この光ファイバ（４）の光入射端面に対する平行光ビームの入射角が零の状態を基準として、リニアレール（３）をＸＹＺΘステージ（２）の基部に対してΘ回転（Θ回転の角度範囲が図示されている）させることで、光源部（１）から発せられた平行光ビームを光ファイバ（４）の光入射端面の中心Ｏに対して精度よく角度を振る（即ち入射角を変化させる）ことができる。
【００２３】
この平行光ビームの許容拡がり角度は光ファイバ（４）の開口角に応じて変化する。即ち、開口角の１／４以下、好ましくは１／８以下の拡がり角となるようにするのが好ましい。
【００２４】
光ファイバ（４）は、開口数の大きいものでは、２０度〜４５度程度の開口角を持っており、この場合には光源部（１）から拡がり角度６度以内の光を出射させて光ファイバ（４）に入射させるようにするのが好ましい。これにより、光ファイバ（４）内を進行する光のモード数は十分に少ない数となる。
【００２５】
本発明の限定モード励振による測定は、原理的にモード数をできるだけ少なくし即ち光ファイバへ入射する平行光ビームの拡がり角をできるだけ小さく絞った状態で入射角を変化させた方がより精度のよい測定ができるので、平行光ビームの拡がり角は小さいほど好ましく、６度以内よりは３度以内が好ましく、１度以内が一層好ましい。入射光ビームの拡がり角を１度以内に絞るためには、例えばレーザ光源とコリメータレンズとの組合せを用いればよい。
【００２６】
また、光ファイバ（４）へ入射する平行光ビームのスポット径は光ファイバ（４）のコア全体の直径より十分小さくするのが好ましく、例えばコア径の１／２以下とする。こうすることにより、光ファイバ（４）の光入射端面と平行光ビームとの位置あわせが正確にでき、また、光ファイバ（４）にメリディオナル光線に近い光を入射させることができるため、測定精度がよくなり、実際の使用環境における光ファイバの性能を反映したデータを得ることができる。スポット径が小さい平行光ビームを得るためには、例えばレンズを用いて光ビームを絞り、その後にコリメータを用いればよい。
【００２７】
光ファイバ（４）の光入射端部と反対側の端部（光出射端部）に対向して、光ファイバ出射光量検出手段（５）が配置されている。この出射光量検出手段としては、市販のパワーメータやフォトダイオード（ＰＤ）とそれからの出力を計測できる電流計あるいは電圧計を組み合わせたものなどを用いることができる。より高い測定精度が必要な場合は、アバランシュＰＤやホトマルチプライヤを用いたり、積分球を組み合わせて用いることもできる。
【００２８】
以上のような装置において、限定モード励振伝送損失測定法は次のようにして実施される。
【００２９】
図１に示すごとく、光ファイバ（４）の光入射端面の中心点Ｏを中心に光源部（１）から発せられる光の入射角Θを変化させる。平行光ビームの拡がり角を上記のように小さく設定する（即ち、平行性のよい光を光ファイバに入射させる）ことで、光ファイバ（４）を伝搬可能なモード全体の数に比べてかなり少ない数のモードで光を光ファイバ（４）内に入射させ、光出射端面からの出射光量を測定することができる。平行光ビームの平行性が悪すぎると、入射角の角度分布が大きくなり、入射角の違いによる光ファイバ（４）の伝送損失の違いを正確に測定することができず、測定結果が不正確となるおそれがある。
【００３０】
限定モード励振伝送損失測定は、異なる２つのファイバ長における出射光量を光入射角Θの関数として測定し、通常のカットバック法と同様の計算式に従って伝送損失を求めるものである（伝送損失はΘの関数として求められる）。即ち、ある長さの被測定光ファイバを用い入射角Θで光入射させた時の検出器（５）により検出される光量をＩ（Θ）とし、この被測定光ファイバの光出射側の部分を長さＬだけ切断除去し、残留している短い光ファイバ部分をレファレンスとして用いて同様に入射角Θで光入射させた時の検出器（５）により検出される光量をI0（Θ）とすると、伝送損失α（Θ）は次式
α（Θ）＝（１０／Ｌ）log ｛I0（Θ）／Ｉ（Θ）｝・・・・・（１）
で表される。
【００３１】
次に、この測定で得られるデータとその解釈について、簡単のために２層コア光ファイバを例にとり詳しく述べる。
【００３２】
図２及び図３は、２層コア光ファイバ内を通るメリディオナル光線の軌跡を表したものである。最内層（１３）及び中間層（１４）により２層コアが構成されており、最外層（１５）はクラッドである。このファイバの１層目コア（１３）の屈折率をｎ1 とし、２層目コア（１４）の屈折率をｎ2 とし、クラッド（１５）の屈折率をｎ3 とすると、これらの屈折率の関係は
ｎ1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ・・・・・（２）
のようになる。
【００３３】
このとき、光ファイバへの入射角Θが０（零）からΘ1C｛Θ1Cは光ファイバ入射後に１層目コアと２層目コアとの界面での臨界角をもってこの界面に入射する光ファイバ入射前の光線と光ファイバ光軸とがなす角度であり、Θ1C＝arcsin（ｎ12−ｎ22）1/2 と定義される｝までの光線は、１層目コア（１３）と２層目コア（１４）との界面で全反射して伝わり、即ち１層目コア（１３）のみを伝搬する。この状態が図２に示されている。
【００３４】
また、光ファイバへの入射角ΘがΘ1CからΘ2C｛Θ2Cは光ファイバ入射後に２層目コアとクラッドとの界面での臨界角をもってこの界面に入射する光ファイバ入射前の光線と光ファイバ光軸とがなす角度であり、Θ2C＝arcsin（ｎ12−ｎ32）1/2 と定義される｝までの光線は、１層目コア（１３）から２層目コア（１４）に移り、２層目コア（１４）とクラッド（１５）との界面で全反射して伝わる。この状態が図３に示されている。
【００３５】
図４は、本発明による２層コア光ファイバの限定モード励振伝送損失の測定で得られるデータの模式図である。横軸は平行光ビームの入射角Θを示しており、縦軸は伝送損失を表している。入射角Θの刻み幅は、測定対象となる光ファイバの構造に応じて決定されるが、できるだけ小さい方が正確なデータを得られるため好ましく、０．０１〜５度であることが好ましく、開口角が小さい光ファイバの測定を行う場合は０．０１〜２度であることが更に好ましい。具体的には例えば０．１度とすることができる。このデ−タでは、入射角０度からΘ1C付近までは、ほぼ一定の伝送損失を示し、入射角Θ1CからΘ2Cまでの伝送損失はそれより高い値となっている。これは、２層目コア（１４）の材料の伝送損失が１層目コア（１３）のそれより大きいことを示唆している。尚、入射角Θ1C及びΘ2C付近の損失がなだらかに変化しているのは、測定時の光ファイバの曲がりや光ファイバ内の構造不整の影響のためである。
【００３６】
測定は前述のようにカットバック法を用いて行うことができ、上記（１）式を用いて限定モード励振伝送損失値を求め得るが、入射モードの広がりは被測定光ファイバの伝送損失に依存するため、そのカットバック長は被測定光ファイバ自身の透明度と構造不整等に関わる伝送損失を考慮して決定される。即ち、（１）式中のＩ0 （Θ）を測定するためのレファレンスのファイバ長は、入射モードが広がり過ぎない程度の長さを選ぶのが好ましく、通常１ｍ以下が好ましい。また、Ｉ（Θ）を測定するための被測定光ファイバ長も入射モードを５０％以上保っている長さを選ぶのが好ましい。伝送損失値が１００［ｄＢ／ｋｍ］以上２０００［ｄＢ／ｋｍ］以下の光ファイバでは３ｍから５０ｍ程度が好ましく、伝送損失が１０［ｄＢ／ｋｍ］から１００［ｄＢ／ｋｍ］の光ファイバの場合は５０ｍから５００ｍ程度が好ましい。
【００３７】
以上、２層コア光ファイバの限定モード励振伝送損失測定を行う場合について説明したが、本発明の方法を、芯鞘構造を有し、その界面において屈折率が急激に変化するＳＩ型光ファイバ、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少する屈折率分布型光ファイバ（ＧＩ型光ファイバ）などの光ファイバに適用することも可能である。
【００３８】
ＳＩ型光ファイバの伝送損失を本発明の方法により測定すると、光ビームが芯鞘界面で反射する際にその一部が鞘材中にしみ出しながら伝搬するため光ファイバの伝送性能に影響を与える鞘材の伝送損失や、芯鞘界面での乱反射の原因となる芯鞘界面の構造不正などの、鞘に起因する伝送損失が大きい場合には、図８に示すように芯鞘界面での反射回数が多い高次モードの光ビームほど伝送損失が大きくなっていく。一方、鞘に起因する伝送損失が小さい場合は、高次モードの光ビームと低次モードの光ビームとの伝送損失の差は、図８の場合のように大きくはないが、この場合、鞘の外周に鞘よりも屈折率が低い層を被覆してから測定を行うことにより、図９に示すように、鞘に起因する伝送損失を知ることができる。この様に、本発明の方法をＳＩ型光ファイバに適用することにより、光ファイバの鞘に起因する伝送損失の程度を知ることができる。
【００３９】
また、ＧＩ型光ファイバに前述した本発明の方法を適用することにより、ＧＩ型光ファイバの光ビーム伝搬経路の違いによる光ファイバの伝送損失の違いを知ることができ、ＧＩ型光ファイバの組成等の半径方向位置に関する分布を検討する際に有用である。本発明の方法をＧＩ型光ファイバに適用する際には、光ファイバ端面に入射される平行光ビームのスポット径をコア径の１／５以下とすることが、測定精度の向上の観点から好ましい。
【００４０】
なお、ＧＩ型光ファイバにおいては、光ファイバ端面の平行光ビームの入射位置を変化させることにより、光ファイバへの平行光ビームの入射角を変化させた場合と同様に光ファイバ内を伝搬する光の経路を変化させることができるため、平行光ビームの入射角を変化させて伝送損失を測定する代わりに、光ファイバ端面の平行光ビームの入射位置を変化させ、本発明の方法を実施することも可能である。図１０に入射角を変化させて光ファイバに平行光ビームを入射させた場合の平行光ビームの伝搬経路を示し、図１１に入射位置を変化させて光ファイバに平行光ビームを入射させた場合の平行光ビームの伝搬経路を示す。図１０の場合も図１１の場合も、平行光ビームＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ光ファイバにおいて同等な経路を伝搬していることがわかる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明による限定モード励振伝送損失測定の具体的実施例を説明する。
【００４２】
＜限定モード励振伝送損失測定装置の構成＞
図５は、本実施例で使用した限定モード励振伝送損失測定装置の構成図である。この装置は、基本的には上記図１に示される装置に属するものであり、次のような構成を有する。
【００４３】
光源部として、Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）と２つのレンズ（１１），（１２）からなるコリメータとを用いている。Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）から出射した光は、レンズ（１１）により絞られ、レンズ（１２）により再び平行光とされる。Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）は、波長が５４３ｎｍ又は６３３ｎｍで、ビーム拡がり角が１ｍｒａｄである。レーザ（１０）から発せられた光ビームが、開口数０．４のレンズ（１１）により絞られ、開口数０．１のレンズ（１２）によって平行光ビームとされ、レンズ（１２）から２５ｃｍ離れた位置でスポット径１５０μｍの平行光ビーム（ビーム拡がり角０．５度以下）になるように、レンズ（１１），（１２）の位置は調整される。ここでスポット径とは、ガウス分布をなすレーザ光のパワーが（１／ｅ）2 となる幅で定義される値である。但し、ｅは自然対数の底である。
【００４４】
光ファイバ（４）の端面は、ファイバ軸に対して垂直な切断端面であり、鏡面研磨される。レンズ（１２）からの平行光ビームは、その中心が光ファイバ（４）の光入射端面に、その中心からの位置ずれが２０μｍ以内の精度で入射される。光入射端面の中心点Ｏを含みファイバ端面に垂直な法線方向を０度として、その法線を含む面内で法線となす角Θをもって光ファイバ（４）内へ平行光ビームを入射することができる。これらの位置合わせは、上記のように、レーザ（１０）並びにレンズ光学系（１１，１２）をリニアレール（３）上に配列し、それを精密位置合わせのできるＸＹＺΘステージ（２）上にマウントして行うことができる。このステージの位置合わせ精度は、直線方向に１μｍ以内、回転方向に０．００２度以内とすることが可能である。光ファイバ（４）は直線状にセットされる。
【００４５】
光ファイバ（４）の光出射端面からの出射光は、直径１５ｃｍの積分球（６）に導かれ、光ファイバ（４）からの直接光が入らない位置に配置されたシリコンフォトダイオード（７）とそれに接続された電流計（８）とによって光量の測定が行われる。これら積分球（６）、フォトダイオード（７）及び電流計（８）により光ファイバ出射光量検出手段が構成されている。電流計（８）から出力される光量値信号は記憶機能を有する演算手段としてのパソコン（９）に入力され、ＸＹＺΘステージ（２）のΘ回転角の信号もパソコン（９）に入力される。
【００４６】
尚、パソコン（９）により、ＸＹＺΘステージ（２）のＸＹＺ移動及びΘ回転の駆動を制御することができる。これにより、入射角Θを所望の刻み幅ごとに間欠的に変化させ、その時の入射角Θと得られた光量値とを対応させてデータ記憶することができる。そして、レファレンスについても同様に測定を行ってデータ記憶した上で（あるいはレファレンス測定で各入射角Θでの光量値が得られる度に）、上記（１）式を用いて、各入射角Θごとに伝送損失値を算出する。
【００４７】
＜２層コア光ファイバの限定モード励振伝送損失測定データ例＞
多層コア光ファイバのコア層は、中心部の層を１層目とし、更に外側の層に向かって順に２層目、３層目・・・・・と呼ぶことにする。クラッドは多層コアの更に外側の層として形成されている。
【００４８】
直径が７５０μｍであって、１層目に面積占有率５４．３％となる直径４６５μｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）層を用い、２層目に層厚８３μｍの２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリレート（４ＦＭ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）との２元共重合体であり４ＦＭの重量分率が２０ｗｔ％である共重合体の層を用い、クラッドにフッ素化メタクリレート共重合体の層を用いた光ファイバを作製した。各層の屈折率は、１層目が１．４９１、２層目が１．４７７、クラッドが１．４６１であった。
【００４９】
この光ファイバの平行光ビームの入射角を１度づつ変化させて測定した限定モード励振伝送損失を図６に示す。限定モード励振伝送損失は、ファイバ長５ｍと１ｍ（レファレンス）での光量を測定し、式（１）より求めた。この光ファイバの開口角は、１７．３度であった。波長６３３ｎｍの限定モード励振伝送損失は、入射角Θが３度以下の低次モード域では３００［ｄＢ／ｋｍ］であり、入射角Θが１３度付近の高次モード域では３５４［ｄＢ／ｋｍ］であった。
【００５０】
＜３層コア光ファイバの限定モード励振伝送損失測定データ例＞
直径が７５０μｍであって、１層目に直径３９０μｍのベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）とＭＭＡとの共重合体でＢｚＭＡの重量分率が１２ｗｔ％である２元共重合体の層を用い、２層目に層厚８１μｍのＰＭＭＡの層を用い、３層目に層厚６２μｍの４ＦＭとＭＭＡとの共重合体で４ＦＭの重量分率が１３ｗｔ％である２元共重合体の層を用い、クラッドがフッ素化メタクリレート共重合体の層である光ファイバを作製した。各層の屈折率は、１層目が１．５００、２層目が１．４９１、３層目が１．４８２、クラッドが１．４７３であった。
【００５１】
この光ファイバの平行光ビームの入射角を１度づつ変化させて測定した限定モード励振伝送損失を図７に示す。限定モード励振伝送損失は、ファイバ長５ｍと１ｍ（レファレンス）での光量を測定し、式（１）より求めた。このファイバの開口角は、１６．５度であった。波長６３３ｎｍの限定モード励振伝送損失は、入射角Θが３度以下の低次モード域では３４０［ｄＢ／ｋｍ］であり、入射角Θが１２度付近の高次モード域では４４０［ｄＢ／ｋｍ］であった。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、芯・鞘構造を有する光ファイバの伝送損失を詳細に測定する方法及び装置が提供され、これによれば多層コアを持つ光ファイバのコア各層の伝送損失への影響の評価が可能になる。
【００５３】
また、本発明の限定モード励振伝送損失測定をＳＩ型光ファイバに適用することにより、芯・鞘界面不整あるいは鞘材自身の伝送損失の善し悪しを評価することも可能である。
【００５４】
更には、本発明の限定モード励振伝送損失測定をＧＩ型光ファイバに適用することによって、ＧＩ型光ファイバの各モード間での伝送損失の差も測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の限定モード励振伝送損失測定法の実施される本発明の限定モード励振伝送損失測定装置の一実施形態を示す模式的構成図である。
【図２】２層コア光ファイバ内を通る光線の軌跡を表す模式図である。
【図３】２層コア光ファイバ内を通る光線の軌跡を表す模式図である。
【図４】２層コア光ファイバの限定モード励振伝送損失の測定で得られるデータの模式図である。
【図５】実施例で使用した限定モード励振伝送損失測定装置の模式的構成図である。
【図６】実施例で得られた光ファイバの限定モード損失の図である。
【図７】実施例で得られた光ファイバの限定モード損失の図である。
【図８】光ファイバの限定モード損失の図である。
【図９】光ファイバの限定モード損失の図である。
【図１０】ＧＩ型光ファイバ内における平行光ビームの伝搬経路を示す図である。
【図１１】ＧＩ型光ファイバ内における平行光ビームの伝搬経路を示す図である。
【符号の説明】
１    光源部
２    ＸＹＺΘステージ
３    リニアレール
４    光ファイバ
５    光検出器
６    積分球
７    シリコンフォトダイオード
８    電流計
９    パソコン
１０    Ｈｅ−Ｎｅレーザ
１１    レンズ
１２    レンズ
１３    １層目コア
１４    ２層目コア
１５    クラッド
１６    １層目コアと２層目コアとの界面で全反射して伝搬する光線
１７    １層目コアから２層目コアに入り、２層目コアとクラッドとの界面で全反射して伝搬する光線
【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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