特許ウォッチ

公開番号2025002425
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102597
出願日2023-06-22
発明の名称クロストーク測定方法、クロストーク測定装置、光損失測定方法、及び光損失測定装置。
出願人株式会社フジクラ
代理人個人
主分類G01M 11/02 20060101AFI20241226BHJP(測定;試験)
要約【課題】OTDRを用いてクロストークを測定し得るクロストーク測定方法、クロストーク測定装置、及びOTDRを用いてクロストークの影響が抑制された光導波路の光の損失を測定し得る光損失測定方法、及び光損失測定装置を提供する。
【解決手段】クロストーク測定方法は、第1入射光を第1光導波路の一端から入射させると概ね同時に第2入射光を第2光導波路の一端から入射させ、第1光導波路の一端17から出射する出射光のパワーをOTDR20で測定する第1測定ステップと、第1入射光を第1光導波路の一端17から入射させると共に、第2光導波路にOTDR20からの光を非入射とし、第1光導波路の一端17から出射する出射光のパワーをOTDR20で測定する第2測定ステップと、第1測定ステップ及び第2測定ステップで測定された出射光のパワーを用いて第1光導波路のクロストークを求める処理ステップと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
互いに並列される第１光導波路及び前記第１光導波路に最短で隣接する少なくとも１つの第２光導波路を含む複数の光導波路を有する光デバイスのクロストーク測定方法であって、
ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）から出射する光を第１入射光と前記第２光導波路の数と同数であり前記第１入射光に対する所定のパワー比率である第２入射光とに分離し、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させると共に、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させるタイミングと概ね同じタイミングで前記第２入射光をそれぞれの前記第２光導波路の一端から入射させ、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光のパワーを前記ＯＴＤＲで測定する第１測定ステップと、
前記ＯＴＤＲから出射する光を第１入射光として前記第１光導波路の前記一端から入射させると共に、前記第２光導波路に前記ＯＴＤＲからの光を非入射とし、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光のパワーを前記ＯＴＤＲで測定する第２測定ステップと、
前記第１測定ステップで測定された前記出射光のパワーと、前記第２測定ステップで測定された前記出射光のパワーと、を用いて前記第１光導波路のクロストークを求める処理ステップと、
を備える
ことを特徴とするクロストーク測定方法。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記第１測定ステップにおける前記第１入射光のパワーと前記第２入射光のパワーとは互いに概ね等しい
ことを特徴とする請求項１に記載のクロストーク測定方法。
【請求項３】
前記所定のパワー比率は、０．５以上２以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のクロストーク測定方法。
【請求項４】
前記第１測定ステップにおける前記第１入射光のパワーは、前記第２測定ステップにおける前記第１入射光のパワーの０．５倍以上２倍以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のクロストーク測定方法。
【請求項５】
前記光デバイスは、前記第１光導波路及び前記第２光導波路以外の少なくとも１つの第３光導波路を有し、前記第１測定ステップでは、前記ＯＴＤＲから出射する前記光を前記第１入射光及び前記第２入射光の他に、前記第３光導波路の数と同数であり前記第１入射光に対する所定のパワー比率である第３入射光に分離し、前記第１入射光を前記第１光導波路の前記一端から入射させるタイミングと概ね同じタイミングで前記第３入射光をそれぞれの前記第３光導波路の一端側から入射させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のクロストーク測定方法。
【請求項６】
互いに並列される第１光導波路及び前記第１光導波路に最短で隣接する少なくとも１つの第２光導波路を含む複数の光導波路を有する光デバイスのクロストーク測定装置であって、
ＯＴＤＲと、
前記ＯＴＤＲと前記光デバイスとに光学的に接続され、前記ＯＴＤＲから出射する光を第１入射光と前記第２光導波路の数と同数であり前記第１入射光に対する所定のパワー比率である第２入射光とに分離し、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させると共に、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させるタイミングと概ね同じタイミングで前記第２入射光をそれぞれの前記第２光導波路の一端から入射させ、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光を前記ＯＴＤＲに伝搬すると共に前記第２光導波路の前記一端から出射する光を前記ＯＴＤＲに伝搬することを抑制する第１測定状態と、前記ＯＴＤＲから出射する光を第１入射光として前記第１光導波路の前記一端から入射させると共に、前記第２光導波路に前記ＯＴＤＲからの光を非入射とさせ、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光を前記ＯＴＤＲに伝搬する第２測定状態と、に切り替え可能な光分離入出射部と、
前記第１測定状態において前記ＯＴＤＲが測定する前記出射光のパワーと、前記第２測定状態において前記ＯＴＤＲが測定する前記出射光のパワーと、を用いて前記第１光導波路のクロストークを求める処理部と、
を備える
ことを特徴とするクロストーク測定装置。
【請求項７】
前記光分離入出射部は、
前記ＯＴＤＲから出射する光を前記第１入射光とそれぞれの前記第２入射光とに分離する分離部と、
前記分離部と前記第１光導波路とを光学的に接続し、前記第１入射光を前記第１光導波路に向けて伝搬すると共に前記出射光を前記ＯＴＤＲに向けて伝搬する第１光接続部と、
前記第１測定状態において前記分離部とそれぞれの前記第２光導波路とを光学的に接続し、前記第２測定状態において前記分離部とそれぞれの前記第２光導波路とを光学的に非接続とする光スイッチ、及び、前記第１測定状態において前記第２入射光をそれぞれの前記第２光導波路に向けて伝搬すると共に前記第２光導波路の前記一端から出射する光を前記ＯＴＤＲ側に伝搬することを抑制する光学部品を有する第２光接続部と、
を備え、
前記分離部から前記第１光接続部を介して前記第１光導波路の前記一端まで光路長と、前記分離部から前記第２光接続部を介して前記第２光導波路の前記一端まで光路長と、は概ね等しい
ことを特徴とする請求項６に記載のクロストーク測定装置。
【請求項８】
前記第１光接続部は、前記第１光接続部と前記第２光接続部とに等しいパワーの光が入射する場合に前記光学部品及び前記光スイッチでの光の損失と概ね等しい光の損失を生じさせる損失部を有する
ことを特徴とする請求項７に記載のクロストーク測定装置。
【請求項９】
互いに並列される第１光導波路及び前記第１光導波路に最短で隣接する少なくとも１つの第２光導波路を含む複数の光導波路を有する光デバイスにおける前記第１光導波路での光の損失を測定する光損失測定方法であって、
ＯＴＤＲから出射する光を第１入射光と前記第２光導波路の数と同数であり前記第１入射光のパワーと概ね等しいパワーの第２入射光とに分離し、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させると共に、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させるタイミングと概ね同じタイミングで前記第２入射光をそれぞれの前記第２光導波路の一端から入射させ、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光のパワーを前記ＯＴＤＲで測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記出射光のパワーを用いて前記第１光導波路での光の損失を求める処理ステップと、
を備える
ことを特徴とする光損失測定方法。
【請求項１０】
前記光デバイスは、前記第１光導波路及び前記第２光導波路以外の少なくとも１つの第３光導波路を有し、前記測定ステップでは、前記ＯＴＤＲから出射する前記光を前記第１入射光及び前記第２入射光の他に、前記第３光導波路の数と同数であり前記第１入射光のパワーと概ね等しいパワーの第３入射光に分離し、前記第１入射光を前記第１光導波路の前記一端から入射させるタイミングと概ね同じタイミングで前記第３入射光をそれぞれの前記第３光導波路の一端側から入射させる
ことを特徴とする請求項９に記載の光損失測定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロストーク測定方法、クロストーク測定装置、光損失測定方法、及び光損失測定装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信量の増大を受け、光ファイバの伝送容量の拡大が求められている。マルチコアファイバは、空間利用効率を高めることが可能で、限られたスペースで大容量の情報伝送が可能であるため注目されている。しかし、１つの光ファイバに複数のコアが配置されているため、シングルコアファイバに比べ、特性を評価することが大変である。そこで、効率よくマルチコアファイバを評価する技術が求められている。特に、クロストークの測定はマルチコアファイバでは重要な測定項目であり、シングルコアファイバの測定項目にはないため、新に測定機器等を準備する必要がある。
【０００３】
クロストーク測定方法として、下記非特許文献に記載の方法が知られている。下記非特許文献１には、ＰＭ（Power Meter）法が示されている。ＰＭ法は、マルチコアファイバの所定のコアの一端から光を当該コアに光を入射させ、このコアとクロストークするコアの他端から出射する光のパワーを測定する方法である。下記非特許文献２，３には、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）法が記載されている。ＯＴＤＲ法では、多チャンネルＯＴＤＲを用いて、所定のコアに光を入射させ、当該光の後方散乱光が他のコアにクロストークする光を検出して、クロストークの測定を行っている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
[1] K. Takenaga, Y. Arakawa, S. Tanigawa, N. Guan, S. Matsuo, K. Saitoh and M. Koshiba, “An Investigation on Crosstalk in Multi-Core Fibers by Introducing Random Fluctuation along Longitudinal Direction,” IEICE TRAN. COMMUN., Vol.E94-B, No.2, 2011.
[2] M. Ohashi, K. Kawazu, A. Nakamura, and Y. Miyoshi, “Simple backscattered power technique for measuring crosstalk of multi-core fibers,” OptoElectronics and Communications Conference, Busan, South Korea, P1-25, 2012, DOI: https://doi.org/10.1109/OECC.2012.6276724
[3] M. Nakazawa, M. Yoshida, and T. Hirooka, “Nondestructive measurement of mode couplings along a multi-core fiber using a synchronous multi-channel OTDR,” Optics Express, vol. 20, Issue 11, pp. 12530-12540, 2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＭ法では、マルチコアファイバの一端から光を入射させて、他端から出射する光を受光する必要がある。これに対して、ＯＴＤＲ法では、マルチコアファイバの一端から光を入射させ、当該一端から出射する光を受光する。このため、ＯＴＤＲを用いてクロストークを測定したいとのニーズがある。しかし、非特許文献２，３に記載のクロストーク測定方法では、クロストークした後の光の後方散乱光を測定するため、測定する光のパワーが小さく、クロストークの測定がしづらい懸念がある。クロストークの少ないマルチコアファイバでは、更にクロストークの測定が困難である。しかし、上記のように、ＯＴＤＲを用いてクロストークの測定を行いたいというニーズがある。このようなニーズは、マルチコアファイバのみならず、クロストークが生じ得る複数の光導波路を有する光デバイスに対しても生じ得る。
【０００６】
また、マルチコアファイバのコアを伝搬する光のクロストークの影響が抑制された損失を測定したいとのニーズがある。この場合においても、ＯＴＤＲを用いて当該損失の測定を行いたいというニーズがある。しかし、マルチコアファイバでは、特定のコアの光の損失を測定しようとする場合、レイリー散乱等の当該コアに起因する光の損失と、当該コアと他のコアとのクロストークに起因する損失とが合わさり、当該コアに起因する光の損失をＯＴＤＲで測定することが困難である。マルチコアファイバのみならず、クロストークが生じ得る複数の光導波路を有する光デバイスでは、このような測定が困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、ＯＴＤＲを用いてクロストークを測定し得るクロストーク測定方法、クロストーク測定装置、及びＯＴＤＲを用いてクロストークの影響が抑制された光導波路の光の損失を測定し得る光損失測定方法、光損失測定装置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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の態様１は、互いに並列される第１光導波路及び前記第１光導波路に最短で隣接する少なくとも１つの第２光導波路を含む複数の光導波路を有する光デバイスのクロストーク測定方法であって、ＯＴＤＲから出射する光を第１入射光と前記第２光導波路の数と同数であり前記第１入射光に対する所定のパワー比率である第２入射光とに分離し、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させると共に、前記第１入射光を前記第１光導波路の一端から入射させるタイミングと概ね同じタイミングで前記第２入射光をそれぞれの前記第２光導波路の一端から入射させ、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光のパワーを前記ＯＴＤＲで測定する第１測定ステップと、前記ＯＴＤＲから出射する光を第１入射光として前記第１光導波路の前記一端から入射させると共に、前記第２光導波路に前記ＯＴＤＲからの光を非入射とし、前記第１光導波路の前記一端から出射する出射光のパワーを前記ＯＴＤＲで測定する第２測定ステップと、前記第１測定ステップで測定された前記出射光のパワーと、前記第２測定ステップで測定された前記出射光のパワーと、を用いて前記第１光導波路のクロストークを求める処理ステップと、を備えることを特徴とするクロストーク測定方法である。
【０００９】
第１測定ステップでは、第１光導波路を伝搬する第１入射光が第２光導波路にクロストークすると共に、第２光導波路を伝搬する第２入射光が第１光導波路にクロストークする。一方、第２測定ステップでは、第１光導波路を伝搬する第１入射光が第２光導波路にクロストークするが、第２光導波路を第２入射光が伝搬しないため、第２入射光は、第１光導波路にクロストークしない。従って、第１測定ステップにおいて第１光導波路を伝搬する光のパワーと、第２測定ステップにおいて第１光導波路を伝搬する光のパワーとは、第２光導波路から第１光導波路にクロストークする光のパワーの分だけ異なる。従って、第１測定ステップにおける第１光導波路からの出射光のパワーと、第２測定ステップにおける第１光導波路からの出射光のパワーとは、第２光導波路から第１光導波路にクロストークする光のうちレイリー散乱等で第１光導波路の一端に伝搬する光のパワーだけ異なる。また、第１入射光が第２光導波路にクロストークする光のパワーと第２入射光が第１光導波路にクロストークする光のパワーとの比率は、第１入射光のパワーと第２入射光のパワーとの比率に基づく。従って、上記のように第１測定ステップで測定された出射光のパワーと、第２測定ステップで測定された出射光のパワーと、を用いることで、第１光導波路のクロストークを求めることができる。このように本態様のクロストーク測定方法によれば、ＯＴＤＲを用いてクロストークを測定し得る。なお、第１ステップが第２ステップよりも先であってもよく、第２ステップが第１ステップよりも先であってもよい。また、第１測定ステップにおける第１入射光と第２測定ステップにおける第１入射光とは、異なるパワーであってもよい。
【００１０】
また、本発明の態様２は、前記第１測定ステップにおける前記第１入射光のパワーと前記第２入射光のパワーとは互いに概ね等しいことを特徴とする態様１のクロストーク測定方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許