"N台のOTDR装置と、N本の単一コアファイバをN個のコアを有する1本のマルチコアファイバに結合する光コンバイナを備え、1台のOTDR装置から該光コンバイナを介してマルチコアファイバの1つのコアに光パルスを入射し、N個のコアに後方散乱される光を用いて入射コアと各コアとの間のモード結合係数を測定することを特徴とするモード結合の測定方法。マルチコアファイバの1つのコアに光パルスを入射し、各コアの入射端に戻る光を該光コンバイナを介してN本の単一コアファイバに分岐し、N台のOTDR装置を用いてそのパワーP1、P2、、PNを測定し、入射コアと他コアに対する散乱光パワーの比率P2/P1,P3/P1,PN/P1を求めることにより、入射コアから他コアへの結合係数の大きさおよびその長手方向の分布を測定することを特徴とする請求項1に記載のモード結合の測定方法。N台のOTDR装置を同期動作させることにより、任意のコア間でのモード結合係数の大きさとその長手方向の分布を一括して測定することを特徴とする請求項1に記載のモード結合の測定方法。N台のOTDR装置と、N本の単一コアファイバをN個のコアを有する1本のマルチコアファイバに結合する光コンバイナを備え、1台のOTDR装置から該光コンバイナを介してマルチコアファイバの1つのコアに光パルスを入射し、N個のコアに後方散乱される光を用いて入射コアと各コアとの間のモード結合係数を測定することを特徴とするモード結合測定装置。マルチコアファイバを用いた空間多重伝送においては、異なるコア間のモード結合を如何に抑制するかが最も重要な課題である。すなわち、各コアの導波モードはその界分布の裾野がクラッドに浸み出しているエバネセント成分と呼ばれるため、これが他コアの界分布と重なると両コアの間でモード結合が生じる。その結果、多数のコアを高密度に設けると、異なるコアを伝搬する信号の間でクロストークが生じてしまう。これがマルチコアファイバの高密度化にとって大きな障害となっている。コア間のクロストークはマルチコアファイバの重要な評価項目として、これまで多くの報告がある。最近の研究によれば、長手方向に各コアの形状や配置の揺らぎが存在したり、あるいはファイバに曲げを与えると、クロストークが著しく増大することが報告されている非特許文献1、2。そのため、コア間のモード結合の大きさと同時にその長手方向の分布を測定することが出来れば、ファイバの基礎伝送特性として極めて有益な知見を得ることが出来る。しかしながら、従来のクロストークの測定においては、1つのコアに光を入力して、その出力端において各コアからの出力光パワーを測定し、入力コアから他コアに移行するパワーの大きさからクロストークの評価を行なっていた。そのため、Nコアファイバにおいては、一つのコアに対してN-1回、1芯全体ではN×N-1回のクロストークの測定が必要であり、測定が煩雑になるという問題があった。さらに、長手方向にわたるモード結合係数の分布を評価するためには、ファイバを各点で切断し、コアごとに入出力光パワーを逐一測定してモード結合比を求める必要があった。そのためモード結合の長手方向の分布を一括して、しかも非破壊で測定することは困難であった。本発明はこのような課題を解決するためのものであり、マルチコアファイバにおけるモード結合係数の大きさと長手方向の分布を一括して且つ非破壊で測定する方法および装置を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために、本発明のモード結合測定装置では、N本の単一コア光ファイバSCFを1本のNコアMCFに結合する光コンバイナを用いて、1台のOTDROpticalTimeDomainReflectometer装置からMCFの1つのコアに光パルスを入射する。そしてN個のコアに後方散乱される光をN台のOTDR装置に入力して、コア間のモード結合を測定する。具体的には、MCFの1つのコアに光パルスを入射し、入射端の各コアに戻る光を該光コンバイナを介してN本のSCFに分岐する。それらをN台のOTDR装置に入力してパワーP1、P2、、PNを測定し、入射コアの散乱光パワーP1とその他のパワーP2、P3、、PNとの比率P2/P1,P3/P1,PN/P1を求める。これにより、入射コアから他コアへの結合係数の大きさおよびその長手方向の分布を測定する。特に、N台のOTDR装置を同期動作させることにより、任意の2つコアに対してモード結合係数の大きさとその長手方向の分布を同時に測定することが出来る。本発明によりマルチコアファイバにおけるモード結合の長手方向の様子が、複数コアに対して同時に且つ非破壊で測定することが出来る。その結果、製造したファイバのクロストーク特性を容易に且つ効率よく評価することが可能となる。さらに、実際のマルチコアファイバ伝送において、ファイバの応力や温度変化などの外的要因によりコア間のクロストークが生じた場合に、ファイバ中のどの位置でモード結合が生じているかを容易に特定することが可能になる。以上のことから本発明はマルチコアファイバの伝送性能評価に重要な知見を与えることが出来る。本発明の実施形態の一例を図2に示す。N台のOTDR装置のうち1台から、単一コアファイバ2ならびに光コンバイナ3を介して光パルスを被測定マルチコアファイバ4のコアの1つに入射する。OTDR装置1の構成は、従来の単一コアファイバの測定に用いられているものと同じで、パルス光源、受光器ならびに信号処理部を備える。光コンバイナ3の一例を図3に示す。同図に示すように、N本の単一コアファイバの各コアが、マルチコアファイバのN個のコアに結合される。また逆に、マルチコアファイバのN個のコアに戻る散乱光をN本の単一コアファイバに分岐するのにも用いられる。本実施形態によるモード結合の測定原理を図4を用いて説明する。いま1台のOTDR装置から、パワーP0、パルス幅Δτの光パルスをマルチコアファイバ4のコアの一つ同図ではコア1に入射する。このときコア1中を伝搬する光は、その一部がファイバ中のレイリー散乱により後方へ散乱され、入力端に戻る。さらに、コア1からモード結合により他のコア同図ではコア2~7に光が漏れ込むと、その後方散乱光が各コアの入力端に戻る。入力端に戻った散乱光をコアごとに分岐し、そのパワーP1,P2,...をそれぞれN台のOTDR装置で測定する。ここで、光パルスの時間幅Δτは、モード結合の空間測定分解能ΔLに応じて、Δτ=2ΔL/vgにより決定される。ただしvgはファイバ中の光パルスの群速度である。パルス幅を細くすることにより空間分解能を向上させることが出来るが、狭いパルス幅に対してはパワーが小さくなるため、ダイナミックレンジを確保できないというトレードオフがある。従ってパルス幅は空間分解能と測定長に応じて適切な値に設定する必要がある。N台のOTDR装置で散乱光パワーを時間を追って測定した様子を模式的に図5に示す。P1は入射コアにおける散乱光パワーであり、従来のOTDR測定と同様にその時間変化からコア1の伝搬に伴う長手方向の損失を評価することが出来る。すなわち、光パルスを入射してからの測定時間tを長さL=vgt/2へ換算すれば、長手方向の損失が測定できる。一方、P2,P3は他コアにおける散乱光パワーであり、この大きさがモード結合を反映している。すなわち、入射コアへの散乱光パワーP1との比P2/P1、P3/P1の長手方向の変化から、被測定ファイバのモード結合を非破壊で測定することが出来る。例えば、コア1とコアmのモード結合は、電力結合方程式で記述される。ここでh1,mはモード結合係数、α1,αmは各モードの損失係数である。OTDRによってh1,mを測定する方法は、非特許文献3に記載されている。非特許文献3の解析結果より、パワーP1,Pm、モード結合係数h1,m、ならびにファイバ長Lは、で関係付けられる。ここで右辺第1項の係数2は光パルスの往復に伴うものである。またKは定数であり、Pm/P1を長さLの関数として描いたときのL=0での切片より求められる。その結果h1,mは、パワーの比Pm/P1をLの関数として描いたときの直線の傾きより求めることが出来る。その様子を図6に示す。h1,mが距離に依らず一定であればPm/P1はLに対して線形であるが、h1,mが局所的に変化しているとPm/P1が線形から外れる。その直線からの変化量から、長手方向にわたるモード結合の分布の様子を評価することが出来る。このようにOTDRによりモード結合係数の大きさのみならずその長手方向の変化も測定できることが本手法の大きな特徴である。本発明では、N台のOTDR装置を同期して動作させることにより、P2/P1、P3/P1、PN/P1を同時に測定することが出来る。その結果、コア1とコア2~Nとのモード結合が1回の測定で一括して評価できる。その結果、マルチコアファイバのモード結合測定の効率が大幅に向上する。さらに、図7に示すように、N台のOTDR装置から1つずつ光パルスを時間間隔Tを空けてマルチコアファイバに入射することにより、任意のコア間のモード結合hm,nを一括して測定することが可能となる。間隔Tは、1つの光パルスが被測定ファイバを1往復するのに要する時間よりも長く設定すればよい。モード結合係数hm,nが得られれば、各コアを光パワーPmzm=1,2,,Nの信号が同時に伝搬する様子は、と書くことが出来る。ここで右辺のhm,nPmの項はコアnからコアmへモードが結合することによるPmの増加を、-hn,mPnの項はコアmからコアnへのモード結合によるPmの減衰を表している。またαmはコアmの損失係数である。コアmからnへのモード結合とnからmへのモード結合係数は等しいことに注意すると、hm,n=hn,mと置いて下式の電力結合方程式を得る。式4を行列で表示すると以下の方程式が得られる。初期条件P0が与えられれば、式5の連立微分方程式の解より距離z伝搬後の各コアのパワー分布Pzを求めることが出来る。もしHがzによらない定数行列であれば、式5の解析解は、行列Hの固有値λ1,λ2,,λNならびに固有ベクトルs1,s2,,sNを用いて求めることが出来る。行列Hの固有値は、特性方程式の解で与えられる。式6はλについてのN次の代数方程式であり、そのN個の解λ1,λ2,,λNが行列Hの固有値を与える。固有値λ1,λ2,,λNはモード結合係数に関係している。固有値が求まれば、各固有値λmに対応する固有ベクトルsmがの解より求められる。以上の計算により得られたN個の固有値および固有ベクトルを用いて、式5の解はで与えられる。ここでc1,c2,,cNは初期条件P0より決定される定数である。モード結合係数が長手方向に変化している場合など、行列Hがzの関数である場合は、逐次近似法や差分化による数値解析法を用いることで解Pzを求めることが出来る。以上の計算によりPzが得られれば、コアmとコアnのモード結合の大きさクロストークがとして求められる。このように、行列Hには被測定ファイバのモード結合に関する全ての情報が含まれており、ファイバ伝送路として利用するにあたり極めて有益な知見を与えることが出来る。"