[go: up one dir, main page]

JPS61104238A - Method and apparatus for measuring mode field diameter - Google Patents

Method and apparatus for measuring mode field diameter

Info

Publication number
JPS61104238A
JPS61104238A JP22655484A JP22655484A JPS61104238A JP S61104238 A JPS61104238 A JP S61104238A JP 22655484 A JP22655484 A JP 22655484A JP 22655484 A JP22655484 A JP 22655484A JP S61104238 A JPS61104238 A JP S61104238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mode field
measured
field diameter
light
vidicon camera
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22655484A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0439902B2 (en
Inventor
Masaharu Ohashi
正治 大橋
Kenichi Kitayama
研一 北山
Yoshiyuki Aomi
青海 恵之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP22655484A priority Critical patent/JPS61104238A/en
Publication of JPS61104238A publication Critical patent/JPS61104238A/en
Publication of JPH0439902B2 publication Critical patent/JPH0439902B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/33Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To measure a mode field diameter accurately and always uniformly, by performing the correction of an integration range, a quantization error and other errors on the basis of sensitivity distribution preliminarily measured and stored. CONSTITUTION:The sensitivity distribution of each picture element of a vidicon camera 6 is preliminarily measured and the measured result is stored in the memory of a calculator 9. When the terminal image of an optical fiber 4 to be measured was picked up by this apparatus, the scanning data at the light receiving surface of said optical fiber is inputted to the calculator 9 and corrected according to the value preliminarily stored in the memory to operate a mode field diameter.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信用単一モード光ファイバの基本パラメタ
の一つであるモードフィールド径の測定に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the measurement of mode field diameter, which is one of the basic parameters of single mode optical fibers for communications.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

被測定光ファイバの一端から測定光を入射し、他端面に
現れるパターンをビジコンカメラに捉えて、そのパター
ンを観測する方法が知られている。
A method is known in which measurement light is incident on one end of an optical fiber to be measured, a pattern appearing on the other end is captured by a vidicon camera, and the pattern is observed.

この方法はモードフィールド径を観測するにはきわめて
簡便な方法であるが、一般にビジコンカメラの受光面の
特性が定量的に明確にされていないので、この方法によ
ってモードフィールド径の値を正確に測定することはで
きない。
This method is an extremely simple method for observing the mode field diameter, but since the characteristics of the light-receiving surface of the vidicon camera are generally not quantitatively clarified, this method allows accurate measurement of the mode field diameter. I can't.

すなわち、被測定光ファイバの一端から適当な光パワー
を励起し、他端面に現れるパターンを観測し、その輝度
の高い部分をモードフィールドであるとしてその径を測
定すると、この被測定光ファイバに入射する光パワーの
強度にしたがって、その輝度の高い部分の径が異なるこ
とになる。これを実験してみると、光パワーを相対的に
1対20に変化させたとき、一つの被測定光ファイバの
モートフィールド径の測定結果は、一つのビジコン  
   。
In other words, by exciting an appropriate optical power from one end of the optical fiber to be measured, observing the pattern that appears on the other end, and measuring the diameter of the high-brightness part of the optical fiber as the mode field, it is possible to The diameter of the high-brightness portion varies depending on the intensity of the optical power. When we experimented with this, we found that when the optical power was relatively changed by 1:20, the measurement result of the moat field diameter of one optical fiber under test was equal to that of one vidicon.
.

カメラを用いても、9.3〜1O12μmに変化するこ
とがわかった。
Even when a camera was used, it was found that the thickness changed from 9.3 to 1O12 μm.

さらに、ビジコンカメラはその受光面の各画素について
、特性が均一であるとの保証がなく、またその特性は経
時的にあるいは温度により変化するものと考えられる。
Furthermore, there is no guarantee that the characteristics of each pixel on the light-receiving surface of a vidicon camera are uniform, and the characteristics may change over time or due to temperature.

したがって、単純にビジコンカメラを用いてこのモード
フィールド径の測定を行っても、常に均一な測定を行う
ことができることにはならない。
Therefore, simply measuring the mode field diameter using a vidicon camera does not always result in uniform measurements.

(発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、この方法が簡便である利点を生かして、モー
ドフィールド径を正確にかつ常に均一に測定する方法お
よび装置を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a method and apparatus for accurately and always uniformly measuring the mode field diameter by taking advantage of the simplicity of this method.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の方法は、ビジコンカメラの受光面の各位置の感
度分布をあらかじめ測定して計算機のメモリに記憶して
おき、上記ビジコンカメラによる測定値を走査により読
取り、上記計算機に与えて、上記メモリに記憶した感度
分布により積分範囲および量子化誤差その他の補正を行
ってモードフィールド径を演算することを特徴とする。
In the method of the present invention, the sensitivity distribution at each position on the light-receiving surface of the vidicon camera is measured in advance and stored in the memory of a computer, and the measured values by the vidicon camera are read by scanning and given to the computer, and then the sensitivity distribution is stored in the memory of the computer. The method is characterized in that the mode field diameter is calculated by correcting the integration range, quantization error, and other factors using the sensitivity distribution stored in the sensitivity distribution.

また本発明の第二の発明は測定装置の発明であって、光
源と、この光源に被フ11定光ファイバの一端を接続す
る手段と、ビジコンカメラと、上記被測定光ファイバの
他端面に現れる像をこのビジコンカメラの受光面に結合
させる光学的手段と、このビジコンカメラの受光面を走
査してその受光面の各位置の電気信号を読み出すカメラ
制御装置と、を備えたモードフィールド径測定装置にお
いて、上記カメラ制御装置に読み出された上記電気信号
を受信し記録する計算機を備え、この計算機には、上記
ビジコンカメラの受光面の各位置に対応する感度分布を
記録する手段と、この感度分布にしたがって上記電気信
号を補正する手段と、この補正された値にしたがってモ
ードフィールド径を演算する手段と、この手段の演算結
果を表示または記録する手段とを含むことを特徴とする
A second invention of the present invention is an invention of a measuring device, which includes a light source, means for connecting one end of the optical fiber to be measured 11 to the light source, a vidicon camera, and an optical fiber that appears on the other end surface of the optical fiber to be measured. A mode field diameter measuring device comprising an optical means for coupling an image to the light receiving surface of the vidicon camera, and a camera control device for scanning the light receiving surface of the vidicon camera and reading out electrical signals at each position on the light receiving surface. is equipped with a computer for receiving and recording the electric signal read out by the camera control device, and the computer includes means for recording a sensitivity distribution corresponding to each position on the light receiving surface of the vidicon camera, and a It is characterized by comprising means for correcting the electric signal according to the distribution, means for calculating the mode field diameter according to the corrected value, and means for displaying or recording the calculation result of this means.

〔作用〕[Effect]

一般(こビジコンカメラの受光面には103XIO3程
度の画素(番地)があるが、この各画素について、あら
かじめその感度特性を測定しておき、これを計算機のメ
モリに格納する。ビジコンカメラでモードフィールド径
を測定するときには、この測定値を走査にしたがってこ
の計算機に取り込み、あらかじめ格納された各番地の感
度特性にしたがって測定値に補正を行って正確な値を演
算する。
General (There are approximately 103XIO3 pixels (addresses) on the light-receiving surface of a bidicon camera.The sensitivity characteristics of each pixel are measured in advance and stored in the computer's memory.The mode field of the bidicon camera is When measuring the diameter, the measured value is taken into this computer in accordance with scanning, and the measured value is corrected according to the sensitivity characteristics of each address stored in advance to calculate an accurate value.

さらに、モートフィールド径を演算するときには、その
積分範囲を光バヮーレヘルにしたがって最適に設定する
ことにより、常に均一な測定を行うことができる。
Furthermore, when calculating the moat field diameter, uniform measurement can always be performed by optimally setting the integral range according to the light beam height.

〔実施例] 第1図は本発明実施例装置のブロック構成図である。光
#lはレーザダイオード装置であり、その出力光は光減
衰器2を介して、V ?A%の接続具3から被測定光フ
ァイバ4の一端に入射される。この被測定光ファイバ4
の他端面にはレンズ5が配置され、この端面像がビジコ
ンカメラ6の受光面に結像するように調節される。ビジ
コンカメラ6はカメラ制御装置8により走査制御される
。このカメラ制御装置8には計算機9および画像モニタ
10が接続される。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. Light #l is a laser diode device, and its output light is passed through an optical attenuator 2 to V? A% is input from the connector 3 to one end of the optical fiber 4 to be measured. This optical fiber to be measured 4
A lens 5 is disposed on the other end face, and is adjusted so that an image of this end face is formed on the light receiving surface of the vidicon camera 6. The vidicon camera 6 is scan-controlled by a camera control device 8. A computer 9 and an image monitor 10 are connected to this camera control device 8 .

2.  ここで、ビジコンカメラ6の受光面の画素(番
地)は1024 x 1024個であり、この各画素に
ついてその感度分布をあらかじめ測定し、その測定結果
を計算機9のメモリに格納しておく。この装置で被測定
光ファイバ4の端面像を撮像したときに、その受光面の
走査データは計算a9に入力され、あらかじめメモリに
格納されている値にしたかって補正されて、モードフィ
ールド径が演算される。
2. Here, the number of pixels (addresses) on the light receiving surface of the vidicon camera 6 is 1024 x 1024, and the sensitivity distribution of each of these pixels is measured in advance, and the measurement results are stored in the memory of the computer 9. When this device captures an image of the end face of the optical fiber 4 to be measured, the scanning data of the light receiving surface is input to the calculation a9 and corrected to the value stored in the memory in advance, and the mode field diameter is calculated. be done.

その結果は印字表示され、または計算機のCRT画面に
表示゛され、あるいはメモリに記録される。
The results are printed, displayed on a CRT screen of a computer, or recorded in memory.

ビジコンカメラの感度特性の測定方法およびそのデータ
の処理方法の一例について説明する。
An example of a method for measuring the sensitivity characteristics of a vidicon camera and a method for processing the data will be described.

ここではモードフィールド径W0を −・−−m=・−−−−(11 と定義する。この測定で、誤差要因となるものには大別
して次の二つのものがある。
Here, the mode field diameter W0 is defined as -.m=.

(1)パワー分布の決定誤差            
  ′(2)  (11式の積分範囲の決定誤差このう
ち、(1)のパワー分布の決定において問題となるのは
ビジコンカメラの受光感度特性が非線形な特性を有して
いること、および受光面の場所による感度の違いがある
ことである。この特性は(2)の積分範囲の決定の際に
考慮する必要がある。次にビジコンカメラの特性につい
て述べる。
(1) Determination error of power distribution
'(2) (Error in determining the integral range of Equation 11) Among these, problems in determining the power distribution in (1) are that the light receiving sensitivity characteristics of the vidicon camera have nonlinear characteristics and that the light receiving surface There is a difference in sensitivity depending on the location.This characteristic must be taken into consideration when determining the integration range in (2).Next, the characteristics of the vidicon camera will be described.

ビジコンカメラの感度特性の測定系を第2図に示す。こ
の測定系で光スィッチ12を切換えながら光パワーメー
タ13で入射光量を測定する。入射光量を変化させて、
ビジコンカメラの光電変換係数(T係数)を測定した。
Figure 2 shows a measurement system for the sensitivity characteristics of a vidicon camera. In this measurement system, an optical power meter 13 measures the amount of incident light while switching an optical switch 12. By changing the amount of incident light,
The photoelectric conversion coefficient (T coefficient) of the vidicon camera was measured.

測定結果を第3図に示す。The measurement results are shown in Figure 3.

光入力があるときのカメラの受光面上の座標(X。Coordinates (X) on the light receiving surface of the camera when there is light input.

Y)点での電気出力Vm (X、Y)と、光入力がない
ときのカメラの電気出力Vb (X、Y)の差をV (
X、Y)とすると、この図より入力光量P(X、Y)と
電気出力V (X、Y)の関係は次式で表現できる。
Let V (
From this figure, the relationship between the input light amount P (X, Y) and the electrical output V (X, Y) can be expressed by the following equation.

P(X、Y)=K(X、Y)V(X、Y)”r−・−・
−−−−(21 ここでK (X、Y)は面感度補正係数であり、Tは光
電気変換係数(T係数)である。この第3図より係数T
を求めると、0.7であることがわかる。
P(X,Y)=K(X,Y)V(X,Y)”r-・-・
----(21) Here, K (X, Y) is a surface sensitivity correction coefficient, and T is a photoelectric conversion coefficient (T coefficient). From this figure, the coefficient T
is found to be 0.7.

次に、ビジコンカメラの受光面の場所によるγ値の測定
結果を第1表に示す。ビジコンカメラの受光素子はlO
μm×10μmの大きさである。ここで受光面の位置は
第2図に示すようにXアドレス(0〜1023)とYア
ドレス(θ〜1023)の交点で表示している。
Next, Table 1 shows the measurement results of the γ value depending on the location of the light receiving surface of the vidicon camera. The light receiving element of the vidicon camera is lO
The size is μm×10 μm. Here, the position of the light receiving surface is indicated by the intersection of the X address (0 to 1023) and the Y address (θ to 1023) as shown in FIG.

第1表 (各点でのγ値) この表より、γ値が位置によって異なっていることがわ
かる。数台のビジコンカメラの位置にょるγ値のばらつ
きは約0.03であった。このようにビジコンカメラの
T係数はlではなく、またその位置によって異なる。し
たがって光強度分布を正確に求めるには、ビジコンカメ
ラのγ係数の測定が必要である。
Table 1 (γ value at each point) From this table, it can be seen that the γ value differs depending on the position. The variation in γ value depending on the position of several vidicon cameras was about 0.03. In this way, the T coefficient of the vidicon camera is not l, but varies depending on its position. Therefore, in order to accurately determine the light intensity distribution, it is necessary to measure the γ coefficient of the vidicon camera.

第2図の測定系で、スポットの中心の光量を一定に保ち
、ビジコンカメラの受光部分に入射されるスポットの位
置を移動させて、一定方向の緑感度分布を測定した。こ
のときの測定例を第4図に示す。白丸は緑感度分布の測
定値であり、黒丸は緑感度補正値である。また破線は緑
感度補正値を2次関数で近似したものである。この図か
ら、このカメラでは中心部分の感度が小さいことがわか
る。また、異なるカメラでX方向のアドレスを変化させ
て緑感度分布を測定し、そのときの緑感度補正分布を第
5図に示す。この図のaからiは、Xアドレスが472
から552まで10アドレスずつ増加したときの緑感度
補正分布である。この図より、Xアドレスが少し異なっ
ただけで、緑感度分布が異なっていることがわかる。し
たがって、スポットサイズの測定で必要となる一方向の
緑感度分布の測定が必要である。
Using the measurement system shown in FIG. 2, the green sensitivity distribution in a certain direction was measured by keeping the light intensity at the center of the spot constant and moving the position of the spot incident on the light receiving part of the vidicon camera. An example of measurement at this time is shown in FIG. The white circles are the measured values of the green sensitivity distribution, and the black circles are the green sensitivity correction values. Furthermore, the broken line represents the green sensitivity correction value approximated by a quadratic function. This figure shows that this camera has low sensitivity in the center. Further, the green sensitivity distribution was measured by changing the address in the X direction using different cameras, and the green sensitivity correction distribution at that time is shown in FIG. From a to i in this figure, the X address is 472
This is the green sensitivity correction distribution when increasing by 10 addresses from 552 to 552. From this figure, it can be seen that even if the X address is slightly different, the green sensitivity distribution is different. Therefore, it is necessary to measure the green sensitivity distribution in one direction, which is necessary for spot size measurement.

次に積分範囲について説明すると、(1)式よりスポッ
トサイズは積分範囲によって変化することがわかる。第
6図にコア径10μm、比屈折率差0.3%のファイバ
のモードフィールド径と積分範囲の関係を示す。積分範
囲を大きくするとモードフィールド径は大きくなり、3
a(3Wo)でほぼ(1)式の積分は収束することがわ
かる。次に積分範囲を変化させたときのモードフィール
ド径の測定結果を第7図に示す。測定に用いたファイバ
AおよびBの実効カットオフ波長と比屈折率差は、それ
ぞれ1.2.czm 、 0.31%および1.17μ
m 、0.30%であり、第8図にその屈折率分布を示
す。第8図より、積分範囲を大きくするとモードフィー
ルド径は大きくなり、収束する傾向が見られる。この傾
向は第6図に示す計算結果と一致している。第8図の屈
折率分布を用いて計算したファイバAおよびBのモード
フィールド径の理論値は、それぞれ     t4.8
0μIと5.05μ川である。積分範囲を3Woとする
と第7図より実測値は理論値に比べて0.15μm〜0
.2μm大きいことがわかる。
Next, the integral range will be explained. From equation (1), it can be seen that the spot size changes depending on the integral range. FIG. 6 shows the relationship between the mode field diameter and the integral range of a fiber with a core diameter of 10 μm and a relative refractive index difference of 0.3%. Increasing the integration range increases the mode field diameter, and 3
It can be seen that the integral of equation (1) almost converges at a(3Wo). Next, FIG. 7 shows the measurement results of the mode field diameter when the integration range is changed. The effective cutoff wavelength and relative refractive index difference of fibers A and B used in the measurement were 1.2. czm, 0.31% and 1.17μ
m is 0.30%, and FIG. 8 shows its refractive index distribution. From FIG. 8, it can be seen that as the integration range is increased, the mode field diameter becomes larger and tends to converge. This tendency is consistent with the calculation results shown in FIG. The theoretical values of the mode field diameters of fibers A and B, calculated using the refractive index distribution in Figure 8, are t4.8, respectively.
0μI and 5.05μI. When the integral range is 3Wo, the actual measured value is 0.15 μm to 0 compared to the theoretical value from Figure 7.
.. It can be seen that it is 2 μm larger.

次にカメラ感度補正(γ補正)につし1て説明する。前
記T係数を変化させたときの測定値との関係を第9図に
示す。ここでは、コア径10μm、比屈折率差0.3%
の単一モードファイノくを考え、γ=0.7のとき正し
い値となるモデルを仮定した。
Next, camera sensitivity correction (γ correction) will be explained. FIG. 9 shows the relationship between the T coefficient and the measured value when the T coefficient is changed. Here, the core diameter is 10 μm, and the relative refractive index difference is 0.3%.
We considered the single mode fin of , and assumed a model that has the correct value when γ = 0.7.

この図より、係数Tの値が±0.1μmの変化に対して
測定結果は±0.5μm変化すること力(わ力する。
From this figure, it can be seen that when the value of the coefficient T changes by ±0.1 μm, the measurement result changes by ±0.5 μm.

したがって、測定誤差を0.1μI以内とするためには
、係数Tの測定精度を0.05以内に押さえるa・要が
ある。
Therefore, in order to keep the measurement error within 0.1 μI, it is necessary to keep the measurement accuracy of the coefficient T within 0.05.

受光された光強度のAD変換は8ビツトで行われている
。つまり、測定されるNFPは、O力)ら225のレベ
ルに量子化されていることになる。第10図に量子化レ
ベルとモードフィールド径との関係を51くず。ここで
量子化レベルの値は、ス、45 yトの中心の値を表す
もので、その中心値をPmaxで示している。計算に用
いた光ファイツマのノ々ラメータはコア径10μm、比
屈折率差0.3%である。この図より、積分範囲の増加
とともにモードフィールド径は大きくなりやがて収束す
ることがわかる。
AD conversion of the received light intensity is performed using 8 bits. In other words, the measured NFP is quantized to 225 levels. Figure 10 shows the relationship between quantization level and mode field diameter. Here, the value of the quantization level represents the center value of S, 45, and y, and the center value is indicated by Pmax. The optical fiber meter used in the calculation has a core diameter of 10 μm and a relative refractive index difference of 0.3%. From this figure, it can be seen that as the integration range increases, the mode field diameter increases and eventually converges.

また、量子化レベルを太き(すると収束するモードフィ
ールド径の値も大きくなることがわかる。
It can also be seen that if the quantization level is increased (the value of the converged mode field diameter becomes larger).

また、そのときの積分範囲は、量子化レベルの増大にし
たがって大きくなる。量子化レベルに対するスポットサ
イズの収束値および量子化による誤差の関係を第11図
に示す。この図より量ギ化レベルを1000にしても誤
差は約1%であることがわかる。したがって、現状にお
いて量子化誤差を5%以内に押さえるためには、量子化
レベルP waxを200以上にする必要があることが
わかる。
Further, the integral range at that time becomes larger as the quantization level increases. FIG. 11 shows the relationship between the convergence value of the spot size and the error due to quantization with respect to the quantization level. From this figure, it can be seen that even if the quantization level is set to 1000, the error is about 1%. Therefore, it can be seen that in order to keep the quantization error within 5% at present, it is necessary to set the quantization level P wax to 200 or more.

上記で検討した測定誤差とモードフィールド径の関係か
ら最適測定条件を決定した一例を第2表に示す。基線の
決定に関しては、積分範囲を3Wa(3a)以上に決め
ると積分が収束するので、基線のレベルを3W0〜4w
oのレベルの平均値で与える。この場合に、測定誤差は
最小に押さえられると考えられる。積分範囲の決定は次
のようにした。すなわち測定されるデータは8ビツトで
あるため、量子化誤差が生じる。そこで、量子化誤差を
5%以内にするためには、第11図よりパワーレベ督し
を200以上にする必要がある。さらに、第1O図より
積分範囲を1.7 woと決定した。
Table 2 shows an example in which the optimum measurement conditions were determined from the relationship between the measurement error and the mode field diameter discussed above. Regarding the determination of the baseline, if the integration range is set to 3Wa (3a) or higher, the integration will converge, so the baseline level should be set to 3W0 to 4W.
It is given as the average value of the level of o. In this case, it is believed that measurement errors can be kept to a minimum. The integration range was determined as follows. That is, since the measured data is 8 bits, a quantization error occurs. Therefore, in order to keep the quantization error within 5%, it is necessary to set the power level control to 200 or more as shown in FIG. 11. Furthermore, the integral range was determined to be 1.7 wo from FIG. 1O.

第2表  最適測定条件 一方、ビジコンカメラの非線形性に関しては、線感度補
正およびT補正が必要であることがわかった。また、モ
ードフィールド径の測定においては、γ値の変化に対し
て大きく変化することがわかった。したがって、第9図
よりスポットサイズを0.1μm以内の精度で測定する
ためには、0.05以内の測定精度でγの値を測定する
必要がある。
Table 2 Optimal measurement conditions On the other hand, it was found that linear sensitivity correction and T correction are necessary for the nonlinearity of the vidicon camera. Furthermore, in the measurement of the mode field diameter, it was found that it changes significantly with changes in the γ value. Therefore, from FIG. 9, in order to measure the spot size with an accuracy of within 0.1 μm, it is necessary to measure the value of γ with a measurement accuracy of within 0.05.

第2表の測定条件で4種類のビジコンカメラを用いて光
損失光ファイバのモードフィールド径を測定した。
The mode field diameter of the optical loss optical fiber was measured using four types of vidicon cameras under the measurement conditions shown in Table 2.

試料ファイバ9本について測定した結果を第3表に示す
。このとき用いたファイバ(試料記号F〜N)に対して
屈折率分布を測定し、その屈折率分布を用いて、モード
フィールド径の理論値を計算した。その結果も合わせて
第3表に示す。
Table 3 shows the results of measurements on nine sample fibers. The refractive index distribution of the fibers used at this time (sample symbols F to N) was measured, and the theoretical value of the mode field diameter was calculated using the refractive index distribution. The results are also shown in Table 3.

第3表   測定結果 この結果から、理論値と実験値とは、約0.1μmの範
囲でよく一致していることがわかる。したがって、第3
表で示した測定条件で、種々のビジコンカメラを用いて
モードフィールド径を測定するときの測定精度は、約0
.1μmの精度で得られていることを示している。
Table 3 Measurement Results The results show that the theoretical values and experimental values agree well within a range of about 0.1 μm. Therefore, the third
The measurement accuracy when measuring the mode field diameter using various vidicon cameras under the measurement conditions shown in the table is approximately 0.
.. This shows that the results are obtained with an accuracy of 1 μm.

以上、補正の方法および誤差の一例について詳しく説明
したが、本発明はこの方法による補正に限るものではな
く、必要な精度に応じて最適な補正を行い実施すること
ができる。
Although the correction method and an example of the error have been described in detail above, the present invention is not limited to correction using this method, and can be implemented by performing optimal correction according to the required accuracy.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の方法および装置によれば
、ビジコンカメラを使用してモードフィールド径を測定
するので、測定装置は簡便であるとともに、ビジコンカ
メラの特性のばらつき、あるいはビジコンカメラの受光
面での特性分布の影響などを取り除くことができ、常に
一定の条件で均一な測定を行うことができる効果がある
As explained above, according to the method and device of the present invention, the mode field diameter is measured using a vidicon camera, so the measuring device is simple, and it is possible to prevent variations in the characteristics of the vidicon camera or the light reception of the vidicon camera. This has the effect of being able to remove the influence of the characteristic distribution on the surface, and making it possible to always perform uniform measurements under constant conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図本発明実施例装置のブロック構成図。 第2図はビジコンカメラの受光感度特性の測定径を示す
図。 第3図はビジコンカメラの特性例を示す図。 第4図は線感度分布および緑感度補正分布の一例を示す
図。 第5図は異なるビジコンカメラによる緑感度補正分布を
示す図。 第6図は積分範囲とモードフィールド径測定結果の関係
を示す図。 ゛ 第7図はことなる被測定光ファイバについてモード
フィールド径測定結果の関係を示す図。 第8図は被試験光ファイバの屈折率分布を示す図。 第9図はT係数とモードフィールド径測定結果の関係を
示す図。 第10図は量子化レベルによるモードフィールド径測定
結果の関係を示す図。 第11図は量子化レベルによる測定誤差を示す図。 1・・・光源、2・・・光減衰器、3・・・接続具、4
・・・被試験光ファイバ、5・・・レンズ、6・・・ビ
ジコンカメラ、8・・・カメラ制御装置、9・・・計算
機、10・・・モニタ、12・・・光スィッチ、13・
・・光パワーメータ。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the measurement diameter of the light receiving sensitivity characteristics of the vidicon camera. FIG. 3 is a diagram showing an example of characteristics of a vidicon camera. FIG. 4 is a diagram showing an example of a line sensitivity distribution and a green sensitivity correction distribution. FIG. 5 is a diagram showing the green sensitivity correction distribution by different vidicon cameras. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the integral range and the mode field diameter measurement results.゛ FIG. 7 is a diagram showing the relationship between mode field diameter measurement results for different optical fibers to be measured. FIG. 8 is a diagram showing the refractive index distribution of the optical fiber under test. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the T coefficient and the mode field diameter measurement results. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between mode field diameter measurement results depending on the quantization level. FIG. 11 is a diagram showing measurement errors due to quantization levels. 1... Light source, 2... Optical attenuator, 3... Connector, 4
... Optical fiber under test, 5... Lens, 6... Vidicon camera, 8... Camera control device, 9... Computer, 10... Monitor, 12... Optical switch, 13...
...Optical power meter.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被測定光ファイバの一端より測定光を入射し、こ
の測定光により上記被測定光ファイバの他端面に現れる
像をレンズにより拡大してビジコンカメラに撮像するこ
とによりその測定光のモードフィールド径を測定する方
法において、 そのビジコンカメラの受光面の各位置の感度分布をあら
かじめ測定して計算機のメモリに記憶しておき、上記ビ
ジコンカメラによる測定値を走査により読取り、上記計
算機に与えて、上記メモリに記憶した感度分布により誤
差の補正を行ってモードフィールド径を演算することを
特徴とするモードフィールド径測定方法。
(1) Measurement light is input from one end of the optical fiber to be measured, and the image appearing on the other end surface of the optical fiber to be measured is magnified by a lens and captured by a vidicon camera, thereby creating a mode field of the measurement light. In the method of measuring the diameter, the sensitivity distribution at each position on the light-receiving surface of the vidicon camera is measured in advance and stored in the memory of a computer, the measured values by the vidicon camera are read by scanning, and the values are fed to the computer, A method for measuring a mode field diameter, characterized in that the mode field diameter is calculated by correcting errors using the sensitivity distribution stored in the memory.
(2)補正は、積分範囲および量子化誤差の補正である
特許請求の範囲第(1)項に記載のモードフィールド径
測定方法。
(2) The mode field diameter measuring method according to claim (1), wherein the correction is correction of an integral range and a quantization error.
(3)光源と、 この光源に被測定光ファイバの一端を接続する手段と、 ビジコンカメラと、 上記被測定光ファイバの他端面に現れる像をこのビジコ
ンカメラの受光面に結合させる光学的手段と、 このビジコンカメラの受光面を走査してその受光面の各
位置の電気信号を読み出すカメラ制御装置と、 を備えたモードフィールド径測定装置において、上記カ
メラ制御装置に読み出された上記電気信号を受信し記録
する計算機を備え、 この計算機には、 上記ビジコンカメラの受光面の各位置に対応する感度分
布を記録する手段と、 この感度分布にしたがって上記電気信号を補正する手段
と、 この補正された値にしたがってモードフィールド径を演
算する手段と、 この手段の演算結果を表示または記録する手段と を含む ことを特徴とするモードフィールド径測定装置。
(3) a light source, means for connecting one end of the optical fiber to be measured to the light source, a vidicon camera, and an optical means for coupling an image appearing on the other end surface of the optical fiber to be measured to the light receiving surface of the vidicon camera; , a camera control device that scans the light-receiving surface of the vidicon camera and reads out electrical signals at each position on the light-receiving surface; A computer for receiving and recording is provided, and the computer includes means for recording a sensitivity distribution corresponding to each position on the light receiving surface of the vidicon camera, means for correcting the electric signal according to this sensitivity distribution, and a means for correcting the electric signal according to this sensitivity distribution. 1. A mode field diameter measuring device comprising: means for calculating a mode field diameter according to the calculated value; and means for displaying or recording the calculation result of the means.
(4)光源に被測定光ファイバの一端を接続する手段に
は、通過する光パワーを制御する可変減衰器を含む特許
請求の範囲第(2)項に記載のモードフィールド径測定
装置。
(4) The mode field diameter measuring device according to claim (2), wherein the means for connecting one end of the optical fiber to be measured to the light source includes a variable attenuator for controlling the optical power passing therethrough.
(5)ビジコンカメラはその受光面がPbSを主体とす
る光電気変換物質により構成された特許請求の範囲第(
2)項に記載のモードフィールド径測定装置。
(5) The vidicon camera has a light-receiving surface made of a photoelectric conversion material mainly composed of PbS.
2) The mode field diameter measuring device described in item 2).
JP22655484A 1984-10-26 1984-10-26 Method and apparatus for measuring mode field diameter Granted JPS61104238A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22655484A JPS61104238A (en) 1984-10-26 1984-10-26 Method and apparatus for measuring mode field diameter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22655484A JPS61104238A (en) 1984-10-26 1984-10-26 Method and apparatus for measuring mode field diameter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61104238A true JPS61104238A (en) 1986-05-22
JPH0439902B2 JPH0439902B2 (en) 1992-07-01

Family

ID=16846975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22655484A Granted JPS61104238A (en) 1984-10-26 1984-10-26 Method and apparatus for measuring mode field diameter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61104238A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459998B1 (en) * 2002-12-05 2004-12-04 전자부품연구원 system for measuring loss and mode pattern of optical waveguide
JP2006221608A (en) * 2005-01-14 2006-08-24 Koito Ind Ltd Visual status measurement device
JP2018138910A (en) * 2017-02-24 2018-09-06 株式会社フジクラ Device and method for measuring characteristics of multi-core fiber
CN109668516A (en) * 2018-12-29 2019-04-23 中国电子科技集团公司第四十研究所 A kind of optical fiber far-field scanning instrument based on worm and gear

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57176886A (en) * 1981-04-23 1982-10-30 Olympus Optical Co Ltd Photoelectric output processing device
JPS5972163A (en) * 1982-10-15 1984-04-24 Fujitsu Ltd Correcting system of sensitivity difference in image sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57176886A (en) * 1981-04-23 1982-10-30 Olympus Optical Co Ltd Photoelectric output processing device
JPS5972163A (en) * 1982-10-15 1984-04-24 Fujitsu Ltd Correcting system of sensitivity difference in image sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459998B1 (en) * 2002-12-05 2004-12-04 전자부품연구원 system for measuring loss and mode pattern of optical waveguide
JP2006221608A (en) * 2005-01-14 2006-08-24 Koito Ind Ltd Visual status measurement device
JP2018138910A (en) * 2017-02-24 2018-09-06 株式会社フジクラ Device and method for measuring characteristics of multi-core fiber
CN109668516A (en) * 2018-12-29 2019-04-23 中国电子科技集团公司第四十研究所 A kind of optical fiber far-field scanning instrument based on worm and gear

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0439902B2 (en) 1992-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7006690B1 (en) Test chart color measuring system and a color output apparatus correcting system
JPS61227481A (en) Method of fetching correction reference data in picture input device
JPH085686A (en) Field sensor
JPS61104238A (en) Method and apparatus for measuring mode field diameter
JPS63125932A (en) Method and apparatus for equalizing video image and film image
JPH0620222B2 (en) Method for setting the sensitivity standard of the light receiving part of the image scanning reader
JPS63502777A (en) Method and apparatus for measuring the diameter of a moving long article such as an optical fiber
JP4579570B2 (en) Shading method
JPH0199372A (en) Shading characteristic measuring method for picture information reader
JP3665462B2 (en) Apparatus and method for inspecting cell gap unevenness of liquid crystal panel, and apparatus and method for measuring cell gap
JPS6217621A (en) Optical power meter
JP2743427B2 (en) Infrared imaging device
JPS6071934A (en) Single mode fiber spot size measurement method
JPH03145271A (en) Sensitivity correction method for image sensor
JP2601168Y2 (en) Image processing device
JPH01219501A (en) Length measuring method by ccd camera
JPH01121806A (en) Method and device for measuring structural parameters of optical connectors
JPS6144307A (en) Minute gap measuring method
JPH0524031Y2 (en)
JPS58167939A (en) Leaking light measuring method of image fiber
SU1132204A1 (en) Method of checking transmission coefficients of objects having coordinate-dependent transmission law
JPH04170853A (en) Picture reader
SU882023A1 (en) Method of measuring non-uniformity of signal through image field of television camera tubes
JPH0756445B2 (en) Optical measurement device for minute clearance
JPS60128330A (en) Refractive index measuring device of thin film