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公開番号2025176499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082688
出願日2024-05-21
発明の名称光学特性測定装置および測定方法
出願人NTT株式会社,国立大学法人島根大学
代理人弁理士法人アイル知財事務所
主分類G01M 11/02 20060101AFI20251127BHJP(測定;試験)
要約【課題】マルチコア光ファイバの各コアから出力される被測定信号光の複素電界強度を正しく取得することができる光学特性測定装置および測定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る光学特性測定装置301は、被試験マルチコア光ファイバ31に繰り返し変調された被測定信号光21を入力し、被試験マルチコア光ファイバ31の各コアから出力される被測定信号光21を空間30の個別の位置(P1,P2)に取り出し、取り出した各被測定信号光と、被測定信号光と同一波長かつ異なる繰り返し周期を有するサンプリングパルス光とを個別の位置で干渉させ、各干渉光37の空間分布をそれぞれ2次元PDA37で観測する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被試験マルチコア光ファイバの一端側において任意のコアに入力され、前記被試験マルチコア光ファイバの他端側でそれぞれの前記コアから出力される繰り返し変調された被測定信号光を空間の個別位置に取り出す光分岐器と、
前記被測定信号光と同一波長かつ異なる繰り返し周期を有するサンプリングパルス光を生成するパルス発生器と、
前記個別位置において、それぞれの前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを個別に干渉させる干渉部と、
それぞれの前記コア用の１又は複数のフォトディテクタを２次元に配列し、前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光との干渉光を前記コア毎に受光する２次元フォトディテクタアレイと、
前記干渉光から前記コア毎に前記被試験マルチコア光ファイバを透過した前記被測定信号光の電界振幅を取得する演算部と、
それぞれの前記干渉光がそれぞれの前記コア用の１又は複数のフォトディテクタに受光されるように前記被試験マルチコア光ファイバの他端と前記２次元フォトディテクタアレイの少なくとも一方の位置を調整する調整器と、
を備える光学特性測定装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記干渉光を偏波分離し、偏波ごとに前記２次元フォトディテクタアレイに前記干渉光を受光させる偏波分離部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光学特性測定装置。
【請求項３】
被試験マルチコア光ファイバの一端側で任意のコアに繰り返し変調された被測定信号光を入力すること、
前記被試験マルチコア光ファイバの他端側でそれぞれの前記コアから出力される前記被測定信号光を空間の個別位置に取り出すこと、
前記被測定信号光と同一波長かつ異なる繰り返し周期を有するサンプリングパルス光を生成すること、
前記個別位置において、それぞれの前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを個別に干渉させること、
それぞれの前記コア用の１又は複数のフォトディテクタを２次元に配列した２次元フォトディテクタアレイで前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光との干渉光を前記コア毎に受光すること、
前記干渉光から前記コア毎に前記被試験マルチコア光ファイバを透過した前記被測定信号光の電界振幅を取得すること、及び
それぞれの前記干渉光がそれぞれの前記コア用の１又は複数のフォトディテクタに受光されるように前記被試験マルチコア光ファイバの他端と前記２次元フォトディテクタアレイの少なくとも一方の位置を調整すること
を特徴とする光学特性測定方法。
【請求項４】
前記干渉光を偏波分離し、偏波ごとに前記２次元フォトディテクタアレイで前記干渉光を受光することを特徴とする請求項３に記載の光学特性測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチコア光ファイバの電界分布測定を行う光学特性測定装置およびその測定方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
マルチコア光ファイバを用いた空間分割多重伝送システムが開発されている。マルチコア光ファイバでは複数のコアに信号を多重して伝送を行う。マルチコア光ファイバを伝搬した信号は、ファンイン／アウトデバイスによって分離され、別々のシングルモードファイバに結合された後にその複素電界振幅が受信される。
【０００３】
マルチコア光ファイバ自体におけるコア間干渉などの光学特性を解析する場合、光通信の信号速度（～１００Ｇｂａｕｄ）でマルチコア光ファイバの断面における各コアから出力される複素電界の空間分布変化を直接観測することが求められる。例えば、非特許文献１では、光通信の信号速度（～１００Ｇｂａｕｄ）に追随可能なマルチモード光ファイバの断面における複素電界を解析するための光信号測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Ｓ．Ｏｋａｍｕｒａ，Ｋ．Ｏｓａｗａ，Ｃ．Ｚｈａｎｇ，Ｆ．Ｉｔｏ，Ａ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ａｎｄＹ．Ｋｏｓｈｉｋｉｙａ， “Ｕｌｔｒａｆａｓｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｖｅｃｔｏｒｓｐａｔｉａｌｍｏｄｅｓｂｙｕｓｉｎｇｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｓａｍｐｌｉｎｇ，” Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．４８，ｎｏ．１０，ｐｐ．２５５１－２５５４，Ｍａｙ１５２０２４，ｄｏｉ：１０．１３６４／ＯＬ．４９０００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１では、被試験マルチモード光ファイバに繰り返し変調された被測定信号光を入力し、被試験マルチモード光ファイバから出力された被測定信号光を空間に取り出して、被測定信号光と異なる繰り返し周期を有するサンプリングパルス光と干渉させ、その干渉光を２次元フォトディテクタアレイで観測する。
【０００６】
しかし、マルチモード光ファイバと異なり、マルチコア光ファイバのコア構造は周方向に一様でないため、各コアから出力される被測定信号光が必ずしもフォトディテクタアレイの各要素に結像しないことがある。また、各コアから出力される被測定信号光に干渉させるサンプリングパルス光の強度を干渉部において一様にすることは困難である。
【０００７】
つまり、マルチコア光ファイバから出力される光信号を観測する場合、マルチコア光ファイバの各コアとフォトディテクタアレイの各要素との位置ずれ、及びサンプリングパルス光の干渉部における光強度のばらつきがあり、非特許文献１の構成では各コアから出力される被測定信号光の複素電界強度を正しく取得することが困難という課題があった。
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、マルチコア光ファイバの各コアから出力される被測定信号光の複素電界強度を正しく取得することができる光学特性測定装置および測定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】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学特性測定装置は、各コアから出力される被測定信号光を空間に個別に取り出した後、それぞれをサンプリングパルス光と干渉させ、さらにそれぞれの干渉光を２次元フォトディテクタアレイにコア毎に設定された素子に結合させることとした。
【００１０】
具体的には、本発明に係る光学特性測定装置は、
被試験マルチコア光ファイバの一端側において任意のコアに入力され、前記被試験マルチコア光ファイバの他端側でそれぞれの前記コアから出力される繰り返し変調された被測定信号光を空間の個別位置に取り出す光分岐器と、
前記被測定信号光と同一波長かつ異なる繰り返し周期を有するサンプリングパルス光を生成するパルス発生器と、
前記個別位置において、それぞれの前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを個別に干渉させる干渉部と、
それぞれの前記コア用の１又は複数のフォトディテクタを２次元に配列し、前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光との干渉光を前記コア毎に受光する２次元フォトディテクタアレイと、
前記干渉光から前記コア毎に前記被試験マルチコア光ファイバを透過した前記被測定信号光の電界振幅を取得する演算部と、
それぞれの前記干渉光がそれぞれの前記コア用の１又は複数のフォトディテクタに受光されるように前記被試験マルチコア光ファイバの他端と前記２次元フォトディテクタアレイの少なくとも一方の位置を調整する調整器と、
を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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