JP7435981B2 - Mode field diameter measuring device and measuring method - Google Patents
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Description
本開示は、空間多重システムにおける伝送特性の測定技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for measuring transmission characteristics in a spatial multiplexing system.
動画やゲームに代表される大容量コンテンツの増加やスマートフォンの普及に伴い、光ファイバネットワークにおけるトラフィック量は年々増加している。一方で、現在伝送媒体として用いられているシングルモードファイバには、伝送容量の限界が近づいている。将来的なトラフィック増大に対応するための一つの技術として、マルチコアファイバやマルチモードファイバを用いた空間多重伝送が注目されている。空間多重伝送システムでは複数のコアや複数の導波モードを伝送チャネルとして用いており、各チャネルの伝送特性を把握することが重要となる。 With the increase in large-capacity content such as videos and games and the spread of smartphones, the amount of traffic on optical fiber networks is increasing year by year. On the other hand, the single mode fiber currently used as a transmission medium is approaching its transmission capacity limit. Spatial multiplexing transmission using multi-core fibers and multi-mode fibers is attracting attention as a technology to cope with future traffic increases. Spatial multiplexing transmission systems use multiple cores and multiple waveguide modes as transmission channels, and it is important to understand the transmission characteristics of each channel.
光ファイバの伝送特性は導波モードの電界分布に密接に関係している。モードフィールド径は、基本モード(LP01モード)の電界の拡がりを表すパラメータであり、これにより接続損失、波長分散、後方散乱光捕獲率等を推定可能であるため、従来の単一モードファイバの伝送特性を把握する上で重要なパラメータの一つとなっている。 The transmission characteristics of optical fibers are closely related to the electric field distribution of the waveguide mode. The mode field diameter is a parameter that represents the spread of the electric field of the fundamental mode (LP01 mode), and it is possible to estimate splice loss, chromatic dispersion, backscattered light capture rate, etc. It is one of the important parameters in understanding the characteristics.
単一モードファイバにおけるモードフィールド径の測定方法として、可変開口法(VA法)が知られている。VA法は、可変開口を介して被試験光ファイバからの出力光強度を測定する方法である。しかし、高次モードに対するモードフィールド径の測定方法は明らかにされていない。また、VA法は測定対象のコア中心が光ファイバの中心に位置していることを前提として測定を行う手法であるため、マルチコアファイバのように必ずしも測定対象のコアが光ファイバの中心に位置しない場合の適用方法は明確ではない。 The variable aperture method (VA method) is known as a method for measuring the mode field diameter in a single mode fiber. The VA method is a method of measuring the output light intensity from an optical fiber under test through a variable aperture. However, the method for measuring the mode field diameter for higher-order modes has not been clarified. Additionally, since the VA method performs measurements on the assumption that the core center of the measurement target is located at the center of the optical fiber, the core of the measurement target is not necessarily located at the center of the optical fiber, unlike multi-core fibers. It is not clear how this applies in this case.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、空間多重伝送システムにおける任意のチャネルのモードフィールド径を測定できるモードフィールド径測定装置および測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a mode field diameter measuring device and a measuring method that can measure the mode field diameter of any channel in a spatial multiplexing transmission system.
上記目的を達成するため、本開示のモードフィールド径測定装置および測定方法は、複数の伝送チャネルを有する被試験光ファイバの測定対象のコアに試験光を測定対象のモードで選択的に入射し、可変開口(VA:Variable Aperture)法でモードフィールド径を測定する。 In order to achieve the above object, the mode field diameter measuring device and measuring method of the present disclosure selectively inject test light in a mode to be measured into a core to be measured of an optical fiber under test having a plurality of transmission channels, The mode field diameter is measured using a variable aperture (VA) method.
具体的には、本開示に係るモードフィールド径測定装置は、
光ファイバにおける測定対象のコアに試験光を測定対象のモードで選択的に入射する試験光入射部と、
開口部の中心が前記光ファイバの他端の中心軸上となるように配置され、前記他端の中心軸に対する開口角が可変であり、前記開口部を通過する前記他端からの出力光の光強度を測定する光強度測定部と、
前記試験光入射部で前記試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、前記光強度測定部が測定した前記光強度の前記開口角に対する依存性と、を用いて前記試験光として入射したモードのモードフィールド径を算出するモードフィールド径算出部と、を備える。
Specifically, the mode field diameter measuring device according to the present disclosure includes:
a test light input section that selectively inputs test light into the core of the optical fiber to be measured in a mode to be measured;
The center of the opening is arranged on the central axis of the other end of the optical fiber, the opening angle with respect to the central axis of the other end is variable, and the output light from the other end passing through the opening is a light intensity measurement unit that measures light intensity;
The test is performed using the mode orders in the azimuthal direction and the radial direction of the mode incident as the test light at the test light incidence section, and the dependence of the light intensity measured by the light intensity measurement section on the aperture angle. A mode field diameter calculating section that calculates a mode field diameter of a mode incident as light.
具体的には、本開示に係るモードフィールド径測定方法は、
光ファイバにおける測定対象のコアに試験光を測定対象のモードで選択的に入射する試験光入射手順と、
中心が前記光ファイバの他端の中心軸上となるように設置された開口部の前記他端の中心軸に対する開口角を変化させながら、前記開口部を通過する前記他端からの出力光の光強度を測定する光強度測定手順と、
前記試験光入射手順で前記試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、前記光強度測定手順で測定した前記光強度の前記開口角に対する依存性と、を用いて前記試験光として入射したモードのモードフィールド径を算出するモードフィールド径算出手順と、を行う。
Specifically, the mode field diameter measuring method according to the present disclosure includes:
a test light injection procedure for selectively injecting test light into a core of a measurement target in an optical fiber in a measurement target mode;
The output light from the other end passing through the opening is changed while changing the aperture angle with respect to the central axis of the other end of the opening, which is installed so that the center is on the central axis of the other end of the optical fiber. a light intensity measurement procedure for measuring light intensity;
The test is performed using the azimuthal and radial mode orders of the mode incident as the test light in the test light input procedure and the dependence of the light intensity on the aperture angle measured in the light intensity measurement procedure. A mode field diameter calculation procedure for calculating a mode field diameter of a mode incident as light is performed.
本発明は、空間多重伝送システムにおける任意のチャネルのモードフィールド径を測定できるモードフィールド径測定装置および測定方法を提供することができる。 The present invention can provide a mode field diameter measuring device and a measuring method that can measure the mode field diameter of any channel in a spatial multiplexing transmission system.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments shown below. These implementation examples are merely illustrative, and the present disclosure can be implemented with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. Note that components with the same reference numerals in this specification and the drawings indicate the same components.
(実施形態)
図1は、本実施形態のモードフィールド径測定方法を説明する工程図である。
本実施形態のモードフィールド径測定方法は、
複数の伝送チャネルとして、複数のコア及び複数のモードを有する被試験光ファイバのモードフィールド径を可変開口(VA:Variable Aperture)法で測定するモードフィールド径測定方法であって、
被試験光ファイバにおける測定対象のコアに試験光を測定対象のモードで選択的に入射する試験光入射手順S1と、
中心が前記被試験光ファイバの他端の中心軸上となるように設置された開口部の前記他端の中心軸に対する開口角を変化させながら前記開口部を通過する前記他端からの出力光の光強度を測定する光強度測定手順S2と、
試験光入射手順S1で前記試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、光強度測定手順S2で測定した前記光強度の前記開口角に対する依存性と、下記の式(1)と、を用いて前記試験光として入射したモードのモードフィールド径を算出するモードフィールド径算出手順S3と、
を行うことを特徴とする。
FIG. 1 is a process diagram illustrating the mode field diameter measuring method of this embodiment.
The mode field diameter measuring method of this embodiment is as follows:
A mode field diameter measurement method for measuring the mode field diameter of an optical fiber under test having multiple cores and multiple modes as multiple transmission channels using a variable aperture (VA) method, the method comprising:
a test light input procedure S1 of selectively injecting test light into the core of the measurement target in the optical fiber under test in the mode of the measurement target;
Output light from the other end of the optical fiber to be tested passes through the opening while changing an aperture angle with respect to the central axis of the other end of the opening, which is installed so that its center is on the central axis of the other end of the optical fiber under test. a light intensity measurement step S2 of measuring the light intensity of
The mode order in the azimuth direction and the radial direction of the mode incident as the test light in the test light input procedure S1, the dependence of the light intensity on the aperture angle measured in the light intensity measurement procedure S2, and the following equation (1 ) and a mode field diameter calculation step S3 of calculating the mode field diameter of the mode incident as the test light using
It is characterized by doing the following.
試験光入射手順S1では、
所望の波長を有する試験光を生成する生成ステップ(S1a)と、
前記生成ステップで生成した前記試験光を測定対象のモードに変換するモード変換ステップ(S1b)と、
前記モード変換ステップで測定対象のモードに変換された試験光を、被試験光ファイバの一端から測定対象のコアに入射する入射ステップ(S1c)と、
を行う。
In the test light incidence procedure S1,
a generation step (S1a) of generating test light having a desired wavelength;
a mode conversion step (S1b) of converting the test light generated in the generation step into a mode to be measured;
an input step (S1c) in which the test light converted into the mode to be measured in the mode conversion step is inputted from one end of the optical fiber under test to the core to be measured;
I do.
光強度測定手順S2では、
前記可変開口の開口部を通過する前記被試験光ファイバの他端から出力される前記試験光の光強度を測定する。このとき、前記開口部の開口角を変化させながら光強度を測定することにより、開口角に対する光強度の変化を得る。
In the light intensity measurement procedure S2,
The light intensity of the test light outputted from the other end of the optical fiber to be tested passing through the opening of the variable aperture is measured. At this time, by measuring the light intensity while changing the aperture angle of the aperture, a change in light intensity with respect to the aperture angle is obtained.
モードフィールド径算出手順S3では、
試験光入射手順S1で被試験光ファイバに入射した測定対象のモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、光強度測定手順S2で測定した開口角に対する光強度の変化と、を用いてモードフィールド径を算出する。
モードフィールド径を算出する詳細は後述する。
In mode field diameter calculation step S3,
The mode is determined using the azimuthal and radial mode orders of the mode to be measured that entered the optical fiber under test in the test light input procedure S1, and the change in light intensity with respect to the aperture angle measured in the light intensity measurement procedure S2. Calculate the field diameter.
Details of calculating the mode field diameter will be described later.
図2は、本実施形態に係るモードフィールド径測定方法を行うモードフィールド径装置の構成例を説明する図である。
本実施形態のモードフィールド径測定装置100は、
複数の伝送チャネルとして、複数のコア及び複数のモードを有する被試験光ファイバ10のモードフィールド径を可変開口(VA:Variable Aperture)法で測定するモードフィールド径測定装置であって、
被試験光ファイバ10における測定対象のコアに試験光を測定対象のモードで選択的に入射する試験光入射部100Aと、
可変開口14の開口部14aを通過する試験光出力端10bからの出力光の光強度を測定する光強度測定部100Bと、
試験光入射部100Aで試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、光強度測定部100Bが測定した光強度の開口角θに対する依存性と、を用いて試験光として入射したモードのモードフィールド径を算出するモードフィールド径算出部100Cと、
を備えることを特徴とする。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a mode field diameter device that performs the mode field diameter measuring method according to the present embodiment.
The mode field
A mode field diameter measuring device that measures the mode field diameter of an optical fiber under
a test
a light
The test light is incident as test light using the mode order in the azimuth direction and radial direction of the mode that is incident as test light at test
It is characterized by having the following.
試験光入射部100Aは、試験光入射手順S1を行う。
具体的には、試験光入射部100Aは、光源11、モード励振器12および入出力デバイス13を有する。光源11から出力される連続光は、モード励振器12で測定対象のモードに変換される。モード励振器12は、例えば非特許文献4に記載されるような平面光波回路で構成された方向性結合器を備える、モード合分波器である。モード励振器12で測定対象のモードに変換された連続光は、入出力デバイス13を介して被試験光ファイバ10の試験光入力端10aから測定対象のコアに入射される。入出力デバイス13は、例えば非特許文献5に記載されるような空間光学系で構成されたファンインファンアウトデバイスである。
The test
Specifically, the test
光強度測定部100Bは、光強度測定手順S2を行う。
具体的には、光強度測定部100Bは、開口部14aを有する可変開口14、光学レンズ15、受光器16および制御部17を有する。被試験光ファイバ10の試験光出力端10bから出力された試験光は、可変開口14の開口部14aを通過後に光学レンズ15により集光され受光器16で光電変換される。このとき、開口部14aの開口角θは制御部17からの信号に従って変化させる。なお、被試験光ファイバ10の中心軸と可変開口14の開口部14aの中心を合わせるために、被試験光ファイバ10における試験光出力端10bに調心器を設置することが望ましい。
The light
Specifically, the light
また、被試験光ファイバ10が複数のコア有するマルチコアファイバ(MCF:Multi-Core Fiber)である場合には、本測定方法および測定装置により得られるモードフィールド径は、被試験光ファイバ10における試験光出力端10bと可変開口14間の距離zに依存するため、距離zは、所望の測定精度に応じて適切に設定する必要がある。この点については後述する。
In addition, when the optical fiber under
モードフィールド径算出部100Cは、モードフィールド径算出手順S3を行う。
具体的には、モードフィールド径算出部100Cは、A/D(アナログ/デジタル)変換器18と信号処理部19を有する。受光器16から出力される光強度に関する信号は、A/D(アナログ/デジタル)変換器18でデジタルデータに変換される。信号処理部19は、制御部17からの開口角θに関する信号と変換器18で変換したデジタルデータに基づいて可変開口14の開口部14aの開口角θに対する光強度を取得する。さらに、信号処理部19は、開口角θに対する光強度と、試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、を用いてモードフィールド径を算出する演算処理を行う。
The mode field
Specifically, the mode field
以下、モードフィールド径算出部100Cが、モードフィールド径算出手順S3において行うモードフィールド径を算出する演算処理について説明する。方位角方向および半径方向の次数がそれぞれνおよびμの直線偏光モード(LPνμモード)の遠視野における電界分布を以下の式で表す。
このとき、開口角αの可変開口14を通過する光強度は次式で記述できる。
式(3)の両辺を開口角αで微分すると、以下の式が得られる。
By differentiating both sides of equation (3) with respect to the aperture angle α, the following equation is obtained.
式(2)よりFνμは発散角を引数に持つ関数なので、式(4)の右辺にあるFνμ(α)のαは、発散角を表す。一方で、式(4)の左辺にあるPνμ(α)のαは、開口角を表す。したがって、式(4)は、発散角αにおける半径方向の電界分布Fνμ(α)を、発散角αと角度の大きさが同じである開口角αの可変開口14を通過した光強度Pνμ(α)で表すことができることを意味する。 From Equation (2), F νμ is a function having the divergence angle as an argument, so α in F νμ (α) on the right side of Equation (4) represents the divergence angle. On the other hand, α in P νμ (α) on the left side of equation (4) represents the aperture angle. Therefore, equation (4) expresses the radial electric field distribution F νμ (α) at the divergence angle α as the light intensity P νμ after passing through the variable aperture 14 with the aperture angle α having the same angular magnitude as the divergence angle α. This means that it can be expressed as (α).
一方、非特許文献6によると、LPνμモードのモードフィールド径は、遠視野における半径方向の電界分布を用いて、θを発散角として以下の式(5)で表すことができる。
式(5)に、αをθに置き換えた式(4)を適用することにより、モードフィールド径を算出する式は、以下の式のように書き直すことができる。
式(6)では、θを発散角ではなく開口角として扱うことができ、可変開口14を用いて測定した光強度Pνμ(θ)からモードフィールド径を算出することができる。
By applying equation (4) in which α is replaced with θ to equation (5), the equation for calculating the mode field diameter can be rewritten as the following equation.
In equation (6), θ can be treated as an aperture angle rather than a divergence angle, and the mode field diameter can be calculated from the light intensity P νμ (θ) measured using the variable aperture 14.
一例として、4つのLPモードが伝搬可能な被試験光ファイバ10を考える。ここで、LP01、LP11、LP21、LP02モードの近視野における半径方向の電界分布をガウス関数で用いて以下の式で近似する(例えば、非特許文献7を参照。)。
このとき、遠視野における半径方向の電界分布は以下の式で表される。
Wνμ(z)は被試験光ファイバ10の試験光出力端10bから距離z離れた地点(遠視野)におけるスポットサイズであり、以下の式で表される。
ここで、式(3)、式(6)および式(11)~(15)より、測定対象のコアの中心が被試験光ファイバ10の中心に位置する場合(d=0の場合)、各モードのモードフィールド径は以下の式で表すことができる。
式(16)~(19)に示すように、各モードのモードフィールド径は、被試験光ファイバ10の試験光出力端10bと可変開口14間の距離zに依存して変化することがわかる。ここで、z>>(πw2
νμ/λ)2を満たす場合、式(15)より、wνμ=zλ/πwνμと近似でき、式(16)から式(19)までに示す各モードのモードフィールド径はそれぞれ、式(20)から(23)に示すMFD′νμのうち、ν及びμが自身と同一のMFD′νμに収束する。
図3および図4は、それぞれd=0およびd=20の場合における、距離zに対するモードフィールド径wνμ(z)の算出結果と距離zとの関係を説明する図である。図3及び図4では、LP01モード、LP11モード、LP21モード、LP02モードに対する計算結果を表す。ここで、モードフィールド径は式(3)、式(6)および式(11)~(15)を用いて計算した。また、各モードの近視野におけるモードフィールド径2wνμを10μmとした。 FIGS. 3 and 4 are diagrams illustrating the relationship between the calculation results of the mode field diameter w νμ (z) and the distance z in the cases of d=0 and d=20, respectively. 3 and 4 show calculation results for LP01 mode, LP11 mode, LP21 mode, and LP02 mode. Here, the mode field diameter was calculated using equation (3), equation (6), and equations (11) to (15). Further, the mode field diameter 2w νμ in the near field of each mode was set to 10 μm.
図3及び図4より、d=0およびd=20のどちらの場合においても、被試験光ファイバ10の試験光出力端10bと可変開口14間の距離zが小さい領域において得られるモードフィールド径は大きく変化し、距離zが大きくなると得られるモードフィールド径は一定値に収束することがわかる。なお、測定対象のモードの電界分布が理想的なガウス関数である場合、収束するモードフィールド径は真値に対してわずかに大きな値となる。
From FIGS. 3 and 4, in both cases of d=0 and d=20, the mode field diameter obtained in the region where the distance z between the test
図5および図6は、それぞれd=0およびd=20の場合における、収束するモードフィールド径に対する得られるモードフィールド径の相対誤差の関係を説明する図である。相対誤差は、式(24)で定義した。
図5および図6より、いずれのモードに対しても距離zが小さいほど相対誤差が大きいことがわかる。また、図5に示すd=0の場合、各モードの測定結果がほぼ重なって表示されていることから、相対誤差の距離依存性は測定対象のモードにほとんど依存しない。一方で、図6に示すd=20の場合、低次のモードほど相対誤差が大きい傾向にあることがわかる。 It can be seen from FIGS. 5 and 6 that the smaller the distance z is, the larger the relative error is for any mode. Further, in the case of d=0 shown in FIG. 5, the measurement results of each mode are displayed almost overlapping, so the distance dependence of the relative error hardly depends on the mode of the measurement target. On the other hand, in the case of d=20 shown in FIG. 6, it can be seen that the lower-order mode tends to have a larger relative error.
図7は、被試験光ファイバ10の中心と測定対象のコアの中心との間の距離dと、式(24)で表される相対誤差を1%以下とする最小の距離zの関係を説明する図である。横軸は被試験光ファイバ10の中心と測定対象のコアの中心との間の距離dであり、縦軸は試験波長およびモードフィールド半径で規格化された距離zである。図7より、被試験光ファイバ10の中心と測定対象のコアの中心との間の距離dが大きくなるほど相対誤差を1%以下とする最小の距離zが大きいことがわかる。また、LP01モードに対する相対誤差を1%以下とする最小の距離zが最も大きいことがわかる。
FIG. 7 illustrates the relationship between the distance d between the center of the
図8は、図7のLP01モードに対する計算結果を抜粋した図である。被試験光ファイバ10の中心と測定対象のコアの中心との間の距離dに対する相対誤差を1%以下とする最小の距離zは、dが10μmより大きい場合、以下の式で近似することができる。
以上説明したように、複数の伝送チャネルを有する被試験光ファイバの測定対象のコアに試験光を測定対象のモードで選択的に入射し、可変開口(VA:Variable Aperture)法でモードフィールド径を測定することによって、空間多重伝送システムにおける任意のチャネルのモードフィールド径を測定できるモードフィールド径測定装置および測定方法を提供することができる。これにより、本発明で測定した高次モードのモードフィールド径に非特許文献1から非特許文献3を適用することで、空間多重伝送システムの任意のコアにおける任意のモードの接続損失、波長分散、後方散乱光捕獲率等を求めることが可能になる。
As explained above, test light is selectively input in the mode to be measured into the core of the optical fiber under test having multiple transmission channels, and the mode field diameter is determined using the variable aperture (VA) method. By measuring, it is possible to provide a mode field diameter measuring device and a measuring method that can measure the mode field diameter of any channel in a spatial multiplexing transmission system. As a result, by applying
また、上記で説明したように、光ファイバ中心および測定対象コア中心間の距離dに応じて定めた距離z以上に光ファイバの他端から離れた位置に可変開口を設置してVA法を行うことにより、マルチコアファイバにおける任意コアのモードフィールド径を精度よく測定できるモードフィールド径測定装置および測定方法を提供することができる。 Furthermore, as explained above, the VA method is performed by installing a variable aperture at a position away from the other end of the optical fiber by a distance z or more determined according to the distance d between the center of the optical fiber and the center of the core to be measured. As a result, it is possible to provide a mode field diameter measuring device and a measuring method that can accurately measure the mode field diameter of any core in a multicore fiber.
上記では、複数チャネルとしてマルチモードかつマルチコアである光ファイバを用いて説明したが、マルチコアファイバ(MCF:Multi-Core Fiber)やマルチモードファイバにも同様に本発明を適用できる。具体的には、マルチコアファイバの場合は、試験光入射部100Aが、試験光入射手順S1において、測定対象のモードが1つだけであっても本発明の作用効果が得られる。また、マルチモードファイバの場合は、被試験光ファイバ10の中心と測定対象のコアの中心との距離dが0として本発明を適用できる。また、シングルコアかつシングルモードである光ファイバであっても、測定対象のモードが1つで、距離dが0として、同様に本発明を適用できる。
Although the above description uses a multi-mode and multi-core optical fiber as a plurality of channels, the present invention can be similarly applied to multi-core fibers (MCFs) and multi-mode fibers. Specifically, in the case of a multi-core fiber, the effects of the present invention can be obtained even if the test
なお、信号処理部19は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
Note that the
本開示に係るモードフィールド径測定装置および測定方法は、情報通信産業に適用することができる。 The mode field diameter measuring device and measuring method according to the present disclosure can be applied to the information and communication industry.
10:被試験光ファイバ
10a:試験光入力端
10b:試験光出力端
11:光源
12:モード励振器
13:入出力デバイス
14:可変開口
14a:開口部
15:光学レンズ
16:受光器
17:制御部
18:A/D変換器
19:信号処理部
100:モードフィールド径測定装置
100A:試験光入射部
100B:光強度測定部
100C:モードフィールド径算出部
10: Optical fiber under
Claims (5)
開口部の中心が前記光ファイバの他端の中心軸上となるように配置され、前記他端の中心軸に対する開口角が可変であり、前記開口部を通過する前記他端からの出力光の光強度を測定する光強度測定部と、
前記試験光入射部で前記試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、前記光強度測定部が測定した前記光強度の前記開口角に対する依存性と、を用いて前記試験光として入射したモードのモードフィールド径を算出するモードフィールド径算出部と、
を備えることを特徴とするモードフィールド径測定装置。 a test light input section that selectively inputs test light into the core of the optical fiber to be measured in a mode to be measured;
The center of the opening is arranged on the central axis of the other end of the optical fiber, the opening angle with respect to the central axis of the other end is variable, and the output light from the other end passing through the opening is a light intensity measurement unit that measures light intensity;
The test is performed using the mode orders in the azimuthal direction and the radial direction of the mode incident as the test light at the test light incidence section, and the dependence of the light intensity measured by the light intensity measurement section on the aperture angle. a mode field diameter calculation unit that calculates a mode field diameter of a mode incident as light;
A mode field diameter measuring device comprising:
前記光強度測定部は、
前記光ファイバの中心と前記測定対象のコアの中心との距離を用いて、前記他端と前記可変開口間の距離に応じて変化する前記モードフィールド径が、所定の値に収束したとみなせる前記他端と前記可変開口間の距離を算出し、
前記他端から、算出した前記距離以上離れた位置に、かつ、前記開口部の中心が前記他端の中心軸上となるように前記可変開口を設置する
ことを特徴とする請求項1に記載のモードフィールド径測定装置。 The optical fiber has a plurality of cores,
The light intensity measuring section includes:
The mode field diameter, which changes depending on the distance between the other end and the variable aperture, can be considered to have converged to a predetermined value using the distance between the center of the optical fiber and the center of the core to be measured. Calculating the distance between the other end and the variable opening,
2. The variable opening is installed at a position away from the other end by at least the calculated distance and such that the center of the opening is on the central axis of the other end. mode field diameter measuring device.
ことを特徴とする請求項2に記載のモードフィールド径測定装置。
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のモードフィールド径測定装置。
中心が前記光ファイバの他端の中心軸上となるように設置された開口部の前記他端の中心軸に対する開口角を変化させながら、前記開口部を通過する前記他端からの出力光の光強度を測定する光強度測定手順と、
前記試験光入射手順で前記試験光として入射したモードの方位角方向および半径方向のモード次数と、前記光強度測定手順で測定した前記光強度の前記開口角に対する依存性と、を用いて前記試験光として入射したモードのモードフィールド径を算出するモードフィールド径算出手順と、
を行うことを特徴とするモードフィールド径測定方法。 a test light injection procedure for selectively injecting test light into a core of a measurement target in an optical fiber in a measurement target mode;
The output light from the other end passing through the opening is changed while changing the aperture angle with respect to the central axis of the other end of the opening, which is installed so that the center is on the central axis of the other end of the optical fiber. a light intensity measurement procedure for measuring light intensity;
The test is performed using the azimuthal and radial mode orders of the mode incident as the test light in the test light input procedure and the dependence of the light intensity on the aperture angle measured in the light intensity measurement procedure. A mode field diameter calculation procedure for calculating the mode field diameter of a mode incident as light;
A mode field diameter measuring method characterized by performing the following.
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