光ファイバの残留応力測定装置
【課題】本発明は、光ファイバの残留応力測定装置に関し、より詳細には、回転偏光子または回転分析子の代わりに回転が不必要な可変偏光装置を備えることで、高分解能の残留応力測定が可能であると共に高速測定が可能な光ファイバの残留応力測定装置に関する。
【解決手段】このために、本発明は、光を発生させる光発生部と、前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、前記平行光を垂直な２偏光に分離させ、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置を含む偏光部と、前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、前記光ファイバを通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部とを備えることを特徴とする光ファイバの残留応力測定装置を提供する。
【解決手段】このために、本発明は、光を発生させる光発生部と、前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、前記平行光を垂直な２偏光に分離させ、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置を含む偏光部と、前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、前記光ファイバを通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部とを備えることを特徴とする光ファイバの残留応力測定装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの残留応力測定装置に関し、より詳しくは、回転偏光子または回転分析子の代わりに回転が不必要な可変偏光装置を備えることで、高分解能の残留応力測定が可能であると共に高速測定が可能な光ファイバの残留応力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信は、屈折率が大きいコアと屈折率が小さいクラディングからなる光ファイバを介して光信号を授受する通信方式であり、１９７０年に米国コーニング社が送信損失が２０ｄＢ／ｋｍである光ファイバを開発することによって実用化された。光通信の送信端末機では電気信号を光信号に変換した後に光ファイバを介して送信し、受信端末機では光信号を再び電気信号に変換する。光通信は、電気通信に比べて外部の電磁波による干渉がないため盗聴し難いと共に多量の情報を処理することができるという長所があり、その活用領域が拡大している趨勢にある。
【０００３】
光ファイバは一般的に高温の引き出し工程を介して製造されるが、このときに応力（ｓｔｒｅｓｓ）が発生する。このような応力は、光ファイバが製作された後に完全に除去されずに一部が光ファイバ内に残るようになり、これを残留応力（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ）と言う。したがって、このような光ファイバ内の残留応力の分布と大きさを正確に測定し、これを最適に調節する技術が必要である。
【０００４】
一方、光弾性効果（ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）は、媒質に残っている応力の方向に応じて屈折率が変化する現象であり、このような光弾性効果によって光ファイバまたは光ファイバ母材（ｐｒｅｆｏｒｍ）の屈折率値は、光の偏光方向に応じて変わる性質を有するようになる。
【０００５】
残留応力は、光ファイバの光散乱による光損失を増加させ、光弾性効果（ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）によって屈折率変化を引き起こすようなる。光ファイバの屈折率変化は、光ファイバ内で光信号の導波特性を決定する重要な要素であり、これによって光ファイバの光学的特性を正確に把握することができる。したがって、残留応力の測定は、高品質の光ファイバ生産と特殊光ファイバ開発およびその特性研究のために極めて重要であると言える。
【０００６】
図１は、従来の光ファイバ残留応力測定システムの概念図である。
光源から入射した光は、回転偏光子１０と波長板２０を経て光ファイバ３０を通過するようになる。光ファイバ３０を通過した光は、光ファイバ３０内部の応力分布による位相差を有するようになり、分析子４０を通過して位相差が光の強さとして表現される。分析子４０を通過した光はＣＣＤカメラに入射して電気的な信号に変換されるが、このような過程を介して光ファイバの残留応力を測定するようになる。図に示してはいないが、偏光子の代わりに分析子が回転するシステムでも同じ原理が適用される。
【０００７】
このように光ファイバの残留応力を測定する場合、モータを用いて偏光子あるいは分析子を回転させながらＣＣＤカメラの強度が０と出る位置を１つ１つ探し、このときの偏光子あるいは分析子の回転角度を得なければならないため、光ファイバの残留応力測定に多くの時間が所要されるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解決するために案出されたものであって、特に高分解能の残留応力測定が可能であると共に高速測定が可能な光ファイバの残留応力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】
【０００９】
上述した目的を達成するために案出された本発明の一側面に係る光ファイバの残留応力測定装置は、光を発生させる光発生部と、前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、前記平行光を垂直な２偏光に分離させ、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置を含む偏光部と、前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、前記光ファイバを通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記可変偏光装置は、前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることができる。
【００１１】
また、前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームに偏光するものであり得る。
【００１２】
また、前記光検出部は、前記光ファイバを透過した光のイメージを拡大するための対物レンズと、前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光を電気的な信号に変換させるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラとを備えることができる。
【００１３】
また、前記固定分析子の偏光方向は、前記固定偏光子の偏光方向と９０度の角度をなすように設置することができる。
【００１４】
また、前記レンズ部は、前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることができる。
【００１５】
本発明の他の側面に係る光ファイバの残留応力測定装置は、光を発生させる光発生部と、前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、前記平行光を垂直な２偏光に分離させる偏光部と、前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、前記光ファイバを通過した光の位相遅延を電気的信号で制御する可変偏光装置と、前記可変偏光装置を通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記偏光部は、前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記固定偏光子を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることができる。
【００１７】
また、前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームに偏光するものであり得る。
【００１８】
また、前記可変偏光装置は、前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることができる。
【００１９】
また、前記レンズ部は、前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光ファイバの残留応力を測定するためにモータを用いて偏光子または分析子を回転させる必要がなく、可変偏光装置を電気信号で制御することで、光ファイバの残留応力測定に所要される時間を減らして高速測定が可能となるようにし、電気信号の制御を介して容易に光ファイバの残留応力を測定することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の光ファイバ残留応力測定システムの概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。
【図３】可変偏光装置の概念図である。
【図４】光ファイバを通過する光と光ファイバとの関係を示す座標図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されたとしても、可能な限り同じ符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明することにおいて、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にし得ると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。また、以下で本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明の技術的思想はこれに限定されたり制限されるものではなく、当業者によって変形されて多様に実施され得ることは勿論である。
【００２３】
まず、本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置について説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置１００は、図２を参照すれば、光発生部１１０と、レンズ部１２０と、偏光部１４０と、測定部１５０と、光検出部１６０とを備えて形成される。また、光発生部１１０とレンズ部１２０との間およびレンズ部１２０と偏光部１４０との間には、それぞれ第１光調節部１１５と第２光調節部１３０とが備えられる。
【００２５】
光発生部１１０は、光ファイバの残留応力を測定するための光を発生させる光源である。光発生部１１０の光源としてはレーザが用いられることが好ましく、より好ましくは、ヘリウムネオン（ＨｅＮｅ）レーザまたはアルゴン−イオン（Ａｒ−ｉｏｎ）レーザを用いることができる。ヘリウムネオンレーザまたはアルゴン−イオンレーザはスペクトラムが極めて狭く、大略短波長の光源として見なすことができるため、このような短波長性質の光が光ファイバＦを透過したときに、それぞれ唯一な位相変化値を示すことができる。ただし、これによって前記光源の種類を限定するのではない。
【００２６】
第１光調節部１１５は、光発生部１１０で生成された光の進行方向を変更させる役割を実行する。第１光調節部１１５としては、反射鏡を用いることができる。光発生部１１０で生成された光は、第１光調節部１１５で反射し、進行方向が変更した後にレンズ部１２０に入射する。
【００２７】
レンズ部１２０は、光発生部１１０で生成された光を平行光に転換する役割を実行する。レンズ部１２０は、拡散器１２２と、平行光レンズ１２４と、しぼり１２６とを備える。
【００２８】
拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）１２２は、第１光調節部１１５で反射した光を完全散乱させて放射する。このとき、拡散器１２２は、イメージに現れるレーザの空間コヒーレンス（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）による様々な種類の画質模様を除去する役割を実行する。拡散器１２２は、時間的に均一なイメージを得るために高速で回転させることもできる。
【００２９】
平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓ）１２４は、拡散器１２２を通過した光を平行光に変換する。
【００３０】
しぼり１２６は、平行光レンズ１２４を通過した光の量を調節することで、偏光部１４０に適切な量の光が入射されるようにする。
【００３１】
第２光調節部１３０は、レンズ部１２０を通過した光の進行方向を変更させる役割を実行する。第２光調節部１３０としては、第１光調節部１１５と同様に反射鏡を用いることができる。レンズ部１２０を通過した光は、第２光調節部１３０で反射し、進行方向が変更した後に偏光部１４０に入射される。
【００３２】
偏光部１４０は、レンズ部１２０を通過した平行光を垂直な２偏光に分離させ、偏光の位相遅延を電気信号で制御し、多様な位相遅延値を有する偏光が測定部１５０に入射されるようにする。偏光部１４０は、可変偏光装置１４１、１４２、１４３と、λ／４波長板１４４と、集光レンズ１４５とを備える。
【００３３】
図３は、可変偏光装置の概念図である。
可変偏光装置１４１、１４２、１４３は、固定偏光子１４１と液晶可変位相遅延器１４２と、λ／４波長板１４３とを備える。
【００３４】
固定偏光子１４１は、レンズ部１２０を通過した平行光を垂直な２偏光に分離させる役割を実行する。このために、固定偏光子１４１は、光ファイバＦの軸方向（図３で横点線）と透過軸（Ｔ．Ａ．；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ Ａｘｉｓ）が４５度をなすようにし、平行光を光ファイバＦの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光させる。したがって、固定偏光子１４１は、光ファイバ軸方向と断面方向に偏光した光の強度が同じ２光源が同時に光ファイバＦに入射されるようにする。このとき、固定偏光子１４１の不均衡性による偏光誤差を減らすために、固定偏光子１４１を透過する光の断面サイズ（ｓｐｏｔ ｓｉｚｅ）が小さくすることが好ましい。
【００３５】
液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）１４２は、固定偏光子１４１を通過した偏光の位相遅延を電気信号で制御する。このとき、液晶可変位相遅延器１４２は、大略数ｋＨｚの電気信号で制御することができる。
【００３６】
一例として、液晶可変位相遅延器１４２は、対向する内側面に透明電極がコーティングされた一対の平面ガラス板の間に液晶が挿入された構成を採用することができる。透明電極を介して電圧が印加されない場合、液晶はガラス板に沿って一列に配列され、入射光の位相遅延は最大となる。透明電極を介して印加される電圧が高くなることにより、液晶はガラス板と傾斜した角をなしながら電場方向と液晶の長手方向がなす角が次第に小さくなる。これにより、入射光の位相遅延は次第に小くなる。透明電極を介して特定の閾値以上の電圧が加えられれば、電気場方向と液晶の長手方向は互いに平行になり、このときに入射光の位相遅延は最小になる。液晶可変位相遅延器１４２は、このように電気信号または電圧を制御することで、固定偏光子１４１を通過した偏光の位相遅延を簡単に制御することができる。
【００３７】
液晶可変位相遅延器１４２を通過した光はλ／４波長板１４３に入射され、遅く進行する軸（Ｓ．Ａ．；Ｓｌｏｗ Ａｘｉｓ）と速く進行する軸（Ｆ．Ａ．；Ｆａｓｔ Ａｘｉｓ）の位相差がλ／４となるようにする。
【００３８】
入射光が可変偏光装置１４１、１４２、１４３を通過しながら線形偏光状態が変化する過程を数式で表現すれば、下記数式のようになる。
【００３９】
【数１】
このとき、Ａは入射光の振幅を、ｗは入射光の周波数を、δは光ファイバによる位相遅延値を意味する。
前記数式１により、光ファイバによる位相遅延δによって光の線形偏光状態が回転することが分かる。
【００４０】
このように、可変偏光装置１４１、１４２、１４３が偏光子を回転させる従来の回転偏光子１０（図１参照）を代替することで、偏光子を回転させなくても偏光の位相遅延を制御し、このような位相遅延の制御によって線形偏光状態を回転させることができる。
【００４１】
集光レンズ１４５は、可変偏光装置１４１、１４２、１４３とλ／４波長板１４４を通過した光を集めて測定部１５０の光ファイバＦに集中するようにする。
【００４２】
測定部１５０は、偏光部１４０を介して分離した２偏光状態の光を光ファイバＦに通過させ、光ファイバＦの軸方向と断面方向の位相変異差が発生するようにする。測定部１５０は、スライドガラス１５２とカバーガラス１５４とを備え、その間に残留応力を測定しようとする光ファイバＦが位置する。
【００４３】
光検出部１６０は、光ファイバＦを通過した光の偏光状態を光強度として検出する部分である。光検出部１６０は、対物レンズ１６２と、固定分析子１６４と、ＣＣＤカメラ１６６とを備える。
【００４４】
対物レンズ１６２は、光ファイバＦを透過した光のイメージを拡大してＣＣＤカメラ１６６に捕らえられるようにする。
【００４５】
固定分析子１６４は、対物レンズ１６２とＣＣＤカメラ１６６との間に位置する。固定分析子１６４は、測定部１５０を通過した光のうち光ファイバＦを透過しない光である背景イメージ（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ）が通過できないようにする。このために、固定分析子１６４は、固定偏光子１４１の偏光方向と９０度の角をなすように設置される。このように固定分析子１６４の偏光方向を配列することで、周辺光の散乱によるイメージの歪曲を防ぎ、正確な焦点を探すことができるようにする。
【００４６】
ＣＣＤカメラ１６６は、固定分析子１６４を通過した光を電気的な信号に変換する。これにより、ＣＣＤカメラ１６６は、光ファイバＦを通過した光の偏光状態を光強度として検出できるようにする。
【００４７】
ＣＣＤカメラから得られる強度Ｉは、下記数式２のように、光ファイバＦによる位相遅延値δに対してサイン二乗の関係にある。
【００４８】
Ｉ＝Ｉ０ｓｉｎ２（δ／２）
ここで、Ｉ０は、背景強度（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を意味する。
【００４９】
本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置を介して得られた位相遅延値それぞれに対し、下記数式を用いて光ファイバの残留応力が測定される。
【００５０】
【数２】
ここで、Ｃは残留応力係数を、λは波長を、ａは光ファイバの半径を、ｙは光ファイバを通過する光の光ファイバ中心からの距離を、ｒは光ファイバ半径座標を意味し、このような関係が図４に示されている。
【００５１】
次に、本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置について説明する。
図５は、本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。図５の実施形態は、可変偏光装置２６２、２６３、２６４が光検出部２６０に位置して従来の回転分析子を代替するという点以外には図２の実施形態と類似しているため、差異点を中心に説明する。
【００５２】
本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置２００は、図５を参照すれば、光発生部１１０と、レンズ部１２０と、偏光部２４０と、測定部１５０と、光検出部２６０とを備えて形成される。
【００５３】
偏光部２４０は、固定偏光子２４１と、λ／４波長板２４２と、集光レンズ２４３とを備える。固定偏光子２４１は、レンズ部１２０を通過した平行光を光ファイバＦの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光させ、垂直した２偏光（光ファイバＦの軸方向と断面方向）に分離させる役割を実行する。
【００５４】
光検出部２６０は、対物レンズ２６１と、可変偏光装置２６２、２６３、２６４と、ＣＣＤカメラ２６５とを備える。
【００５５】
可変偏光装置２６２、２６３、２６４は、固定分析子２６２と液晶可変位相遅延器２６３と、λ／４波長板２６４とを備える。固定分析子２６２は、固定偏光子２４１の偏光方向と９０度の角をなすように配列され、測定部１５０を通過した光のうち背景イメージ（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ）が通過することができないようにする。液晶可変位相遅延器２６３は、固定分析子２６２を通過した偏光の位相遅延を電気信号で制御する。
【００５６】
可変偏光装置２６２、２６３、２６４が分析子を回転させる従来の回転分析子を代替することで、分析子を回転させなくても偏光の位相遅延を制御し、このような位相遅延の制御によって線形偏光状態を回転させるようにする。
【００５７】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更、および置換が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態および添付の図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態および添付の図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されることはない。本発明の保護範囲は添付の請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきであろう。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、光ファイバ内における光損失および光導波特性に大きい影響を及ぼす光ファイバの残留応力を高速で測定できるようにする高分解能、高速の光ファイバ残留応力測定装置を提供することで、光ファイバの光学的特性の把握、高品質の光ファイバ生産、特殊光ファイバの開発とその特性研究分野に広範囲に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの残留応力測定装置に関し、より詳しくは、回転偏光子または回転分析子の代わりに回転が不必要な可変偏光装置を備えることで、高分解能の残留応力測定が可能であると共に高速測定が可能な光ファイバの残留応力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信は、屈折率が大きいコアと屈折率が小さいクラディングからなる光ファイバを介して光信号を授受する通信方式であり、１９７０年に米国コーニング社が送信損失が２０ｄＢ／ｋｍである光ファイバを開発することによって実用化された。光通信の送信端末機では電気信号を光信号に変換した後に光ファイバを介して送信し、受信端末機では光信号を再び電気信号に変換する。光通信は、電気通信に比べて外部の電磁波による干渉がないため盗聴し難いと共に多量の情報を処理することができるという長所があり、その活用領域が拡大している趨勢にある。
【０００３】
光ファイバは一般的に高温の引き出し工程を介して製造されるが、このときに応力（ｓｔｒｅｓｓ）が発生する。このような応力は、光ファイバが製作された後に完全に除去されずに一部が光ファイバ内に残るようになり、これを残留応力（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ）と言う。したがって、このような光ファイバ内の残留応力の分布と大きさを正確に測定し、これを最適に調節する技術が必要である。
【０００４】
一方、光弾性効果（ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）は、媒質に残っている応力の方向に応じて屈折率が変化する現象であり、このような光弾性効果によって光ファイバまたは光ファイバ母材（ｐｒｅｆｏｒｍ）の屈折率値は、光の偏光方向に応じて変わる性質を有するようになる。
【０００５】
残留応力は、光ファイバの光散乱による光損失を増加させ、光弾性効果（ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）によって屈折率変化を引き起こすようなる。光ファイバの屈折率変化は、光ファイバ内で光信号の導波特性を決定する重要な要素であり、これによって光ファイバの光学的特性を正確に把握することができる。したがって、残留応力の測定は、高品質の光ファイバ生産と特殊光ファイバ開発およびその特性研究のために極めて重要であると言える。
【０００６】
図１は、従来の光ファイバ残留応力測定システムの概念図である。
光源から入射した光は、回転偏光子１０と波長板２０を経て光ファイバ３０を通過するようになる。光ファイバ３０を通過した光は、光ファイバ３０内部の応力分布による位相差を有するようになり、分析子４０を通過して位相差が光の強さとして表現される。分析子４０を通過した光はＣＣＤカメラに入射して電気的な信号に変換されるが、このような過程を介して光ファイバの残留応力を測定するようになる。図に示してはいないが、偏光子の代わりに分析子が回転するシステムでも同じ原理が適用される。
【０００７】
このように光ファイバの残留応力を測定する場合、モータを用いて偏光子あるいは分析子を回転させながらＣＣＤカメラの強度が０と出る位置を１つ１つ探し、このときの偏光子あるいは分析子の回転角度を得なければならないため、光ファイバの残留応力測定に多くの時間が所要されるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解決するために案出されたものであって、特に高分解能の残留応力測定が可能であると共に高速測定が可能な光ファイバの残留応力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】
【０００９】
上述した目的を達成するために案出された本発明の一側面に係る光ファイバの残留応力測定装置は、光を発生させる光発生部と、前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、前記平行光を垂直な２偏光に分離させ、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置を含む偏光部と、前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、前記光ファイバを通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記可変偏光装置は、前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることができる。
【００１１】
また、前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームに偏光するものであり得る。
【００１２】
また、前記光検出部は、前記光ファイバを透過した光のイメージを拡大するための対物レンズと、前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光を電気的な信号に変換させるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラとを備えることができる。
【００１３】
また、前記固定分析子の偏光方向は、前記固定偏光子の偏光方向と９０度の角度をなすように設置することができる。
【００１４】
また、前記レンズ部は、前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることができる。
【００１５】
本発明の他の側面に係る光ファイバの残留応力測定装置は、光を発生させる光発生部と、前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、前記平行光を垂直な２偏光に分離させる偏光部と、前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、前記光ファイバを通過した光の位相遅延を電気的信号で制御する可変偏光装置と、前記可変偏光装置を通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記偏光部は、前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記固定偏光子を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることができる。
【００１７】
また、前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームに偏光するものであり得る。
【００１８】
また、前記可変偏光装置は、前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることができる。
【００１９】
また、前記レンズ部は、前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光ファイバの残留応力を測定するためにモータを用いて偏光子または分析子を回転させる必要がなく、可変偏光装置を電気信号で制御することで、光ファイバの残留応力測定に所要される時間を減らして高速測定が可能となるようにし、電気信号の制御を介して容易に光ファイバの残留応力を測定することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の光ファイバ残留応力測定システムの概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。
【図３】可変偏光装置の概念図である。
【図４】光ファイバを通過する光と光ファイバとの関係を示す座標図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されたとしても、可能な限り同じ符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明することにおいて、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にし得ると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。また、以下で本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明の技術的思想はこれに限定されたり制限されるものではなく、当業者によって変形されて多様に実施され得ることは勿論である。
【００２３】
まず、本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置について説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置１００は、図２を参照すれば、光発生部１１０と、レンズ部１２０と、偏光部１４０と、測定部１５０と、光検出部１６０とを備えて形成される。また、光発生部１１０とレンズ部１２０との間およびレンズ部１２０と偏光部１４０との間には、それぞれ第１光調節部１１５と第２光調節部１３０とが備えられる。
【００２５】
光発生部１１０は、光ファイバの残留応力を測定するための光を発生させる光源である。光発生部１１０の光源としてはレーザが用いられることが好ましく、より好ましくは、ヘリウムネオン（ＨｅＮｅ）レーザまたはアルゴン−イオン（Ａｒ−ｉｏｎ）レーザを用いることができる。ヘリウムネオンレーザまたはアルゴン−イオンレーザはスペクトラムが極めて狭く、大略短波長の光源として見なすことができるため、このような短波長性質の光が光ファイバＦを透過したときに、それぞれ唯一な位相変化値を示すことができる。ただし、これによって前記光源の種類を限定するのではない。
【００２６】
第１光調節部１１５は、光発生部１１０で生成された光の進行方向を変更させる役割を実行する。第１光調節部１１５としては、反射鏡を用いることができる。光発生部１１０で生成された光は、第１光調節部１１５で反射し、進行方向が変更した後にレンズ部１２０に入射する。
【００２７】
レンズ部１２０は、光発生部１１０で生成された光を平行光に転換する役割を実行する。レンズ部１２０は、拡散器１２２と、平行光レンズ１２４と、しぼり１２６とを備える。
【００２８】
拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）１２２は、第１光調節部１１５で反射した光を完全散乱させて放射する。このとき、拡散器１２２は、イメージに現れるレーザの空間コヒーレンス（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）による様々な種類の画質模様を除去する役割を実行する。拡散器１２２は、時間的に均一なイメージを得るために高速で回転させることもできる。
【００２９】
平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓ）１２４は、拡散器１２２を通過した光を平行光に変換する。
【００３０】
しぼり１２６は、平行光レンズ１２４を通過した光の量を調節することで、偏光部１４０に適切な量の光が入射されるようにする。
【００３１】
第２光調節部１３０は、レンズ部１２０を通過した光の進行方向を変更させる役割を実行する。第２光調節部１３０としては、第１光調節部１１５と同様に反射鏡を用いることができる。レンズ部１２０を通過した光は、第２光調節部１３０で反射し、進行方向が変更した後に偏光部１４０に入射される。
【００３２】
偏光部１４０は、レンズ部１２０を通過した平行光を垂直な２偏光に分離させ、偏光の位相遅延を電気信号で制御し、多様な位相遅延値を有する偏光が測定部１５０に入射されるようにする。偏光部１４０は、可変偏光装置１４１、１４２、１４３と、λ／４波長板１４４と、集光レンズ１４５とを備える。
【００３３】
図３は、可変偏光装置の概念図である。
可変偏光装置１４１、１４２、１４３は、固定偏光子１４１と液晶可変位相遅延器１４２と、λ／４波長板１４３とを備える。
【００３４】
固定偏光子１４１は、レンズ部１２０を通過した平行光を垂直な２偏光に分離させる役割を実行する。このために、固定偏光子１４１は、光ファイバＦの軸方向（図３で横点線）と透過軸（Ｔ．Ａ．；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ Ａｘｉｓ）が４５度をなすようにし、平行光を光ファイバＦの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光させる。したがって、固定偏光子１４１は、光ファイバ軸方向と断面方向に偏光した光の強度が同じ２光源が同時に光ファイバＦに入射されるようにする。このとき、固定偏光子１４１の不均衡性による偏光誤差を減らすために、固定偏光子１４１を透過する光の断面サイズ（ｓｐｏｔ ｓｉｚｅ）が小さくすることが好ましい。
【００３５】
液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）１４２は、固定偏光子１４１を通過した偏光の位相遅延を電気信号で制御する。このとき、液晶可変位相遅延器１４２は、大略数ｋＨｚの電気信号で制御することができる。
【００３６】
一例として、液晶可変位相遅延器１４２は、対向する内側面に透明電極がコーティングされた一対の平面ガラス板の間に液晶が挿入された構成を採用することができる。透明電極を介して電圧が印加されない場合、液晶はガラス板に沿って一列に配列され、入射光の位相遅延は最大となる。透明電極を介して印加される電圧が高くなることにより、液晶はガラス板と傾斜した角をなしながら電場方向と液晶の長手方向がなす角が次第に小さくなる。これにより、入射光の位相遅延は次第に小くなる。透明電極を介して特定の閾値以上の電圧が加えられれば、電気場方向と液晶の長手方向は互いに平行になり、このときに入射光の位相遅延は最小になる。液晶可変位相遅延器１４２は、このように電気信号または電圧を制御することで、固定偏光子１４１を通過した偏光の位相遅延を簡単に制御することができる。
【００３７】
液晶可変位相遅延器１４２を通過した光はλ／４波長板１４３に入射され、遅く進行する軸（Ｓ．Ａ．；Ｓｌｏｗ Ａｘｉｓ）と速く進行する軸（Ｆ．Ａ．；Ｆａｓｔ Ａｘｉｓ）の位相差がλ／４となるようにする。
【００３８】
入射光が可変偏光装置１４１、１４２、１４３を通過しながら線形偏光状態が変化する過程を数式で表現すれば、下記数式のようになる。
【００３９】
【数１】
このとき、Ａは入射光の振幅を、ｗは入射光の周波数を、δは光ファイバによる位相遅延値を意味する。
前記数式１により、光ファイバによる位相遅延δによって光の線形偏光状態が回転することが分かる。
【００４０】
このように、可変偏光装置１４１、１４２、１４３が偏光子を回転させる従来の回転偏光子１０（図１参照）を代替することで、偏光子を回転させなくても偏光の位相遅延を制御し、このような位相遅延の制御によって線形偏光状態を回転させることができる。
【００４１】
集光レンズ１４５は、可変偏光装置１４１、１４２、１４３とλ／４波長板１４４を通過した光を集めて測定部１５０の光ファイバＦに集中するようにする。
【００４２】
測定部１５０は、偏光部１４０を介して分離した２偏光状態の光を光ファイバＦに通過させ、光ファイバＦの軸方向と断面方向の位相変異差が発生するようにする。測定部１５０は、スライドガラス１５２とカバーガラス１５４とを備え、その間に残留応力を測定しようとする光ファイバＦが位置する。
【００４３】
光検出部１６０は、光ファイバＦを通過した光の偏光状態を光強度として検出する部分である。光検出部１６０は、対物レンズ１６２と、固定分析子１６４と、ＣＣＤカメラ１６６とを備える。
【００４４】
対物レンズ１６２は、光ファイバＦを透過した光のイメージを拡大してＣＣＤカメラ１６６に捕らえられるようにする。
【００４５】
固定分析子１６４は、対物レンズ１６２とＣＣＤカメラ１６６との間に位置する。固定分析子１６４は、測定部１５０を通過した光のうち光ファイバＦを透過しない光である背景イメージ（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ）が通過できないようにする。このために、固定分析子１６４は、固定偏光子１４１の偏光方向と９０度の角をなすように設置される。このように固定分析子１６４の偏光方向を配列することで、周辺光の散乱によるイメージの歪曲を防ぎ、正確な焦点を探すことができるようにする。
【００４６】
ＣＣＤカメラ１６６は、固定分析子１６４を通過した光を電気的な信号に変換する。これにより、ＣＣＤカメラ１６６は、光ファイバＦを通過した光の偏光状態を光強度として検出できるようにする。
【００４７】
ＣＣＤカメラから得られる強度Ｉは、下記数式２のように、光ファイバＦによる位相遅延値δに対してサイン二乗の関係にある。
【００４８】
Ｉ＝Ｉ０ｓｉｎ２（δ／２）
ここで、Ｉ０は、背景強度（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を意味する。
【００４９】
本発明の一実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置を介して得られた位相遅延値それぞれに対し、下記数式を用いて光ファイバの残留応力が測定される。
【００５０】
【数２】
ここで、Ｃは残留応力係数を、λは波長を、ａは光ファイバの半径を、ｙは光ファイバを通過する光の光ファイバ中心からの距離を、ｒは光ファイバ半径座標を意味し、このような関係が図４に示されている。
【００５１】
次に、本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置について説明する。
図５は、本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置の構成図である。図５の実施形態は、可変偏光装置２６２、２６３、２６４が光検出部２６０に位置して従来の回転分析子を代替するという点以外には図２の実施形態と類似しているため、差異点を中心に説明する。
【００５２】
本発明の他の実施形態に係る光ファイバの残留応力測定装置２００は、図５を参照すれば、光発生部１１０と、レンズ部１２０と、偏光部２４０と、測定部１５０と、光検出部２６０とを備えて形成される。
【００５３】
偏光部２４０は、固定偏光子２４１と、λ／４波長板２４２と、集光レンズ２４３とを備える。固定偏光子２４１は、レンズ部１２０を通過した平行光を光ファイバＦの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光させ、垂直した２偏光（光ファイバＦの軸方向と断面方向）に分離させる役割を実行する。
【００５４】
光検出部２６０は、対物レンズ２６１と、可変偏光装置２６２、２６３、２６４と、ＣＣＤカメラ２６５とを備える。
【００５５】
可変偏光装置２６２、２６３、２６４は、固定分析子２６２と液晶可変位相遅延器２６３と、λ／４波長板２６４とを備える。固定分析子２６２は、固定偏光子２４１の偏光方向と９０度の角をなすように配列され、測定部１５０を通過した光のうち背景イメージ（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ）が通過することができないようにする。液晶可変位相遅延器２６３は、固定分析子２６２を通過した偏光の位相遅延を電気信号で制御する。
【００５６】
可変偏光装置２６２、２６３、２６４が分析子を回転させる従来の回転分析子を代替することで、分析子を回転させなくても偏光の位相遅延を制御し、このような位相遅延の制御によって線形偏光状態を回転させるようにする。
【００５７】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更、および置換が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態および添付の図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態および添付の図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されることはない。本発明の保護範囲は添付の請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきであろう。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、光ファイバ内における光損失および光導波特性に大きい影響を及ぼす光ファイバの残留応力を高速で測定できるようにする高分解能、高速の光ファイバ残留応力測定装置を提供することで、光ファイバの光学的特性の把握、高品質の光ファイバ生産、特殊光ファイバの開発とその特性研究分野に広範囲に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの残留応力を測定するための装置であって、
光を発生させる光発生部と、
前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させ、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置を含む偏光部と、
前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、
前記光ファイバを通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部と、
を備えることを特徴とする光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項２】
前記可変偏光装置は、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項３】
前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光することを特徴とする、請求項２に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項４】
前記光検出部は、
前記光ファイバを透過した光のイメージを拡大するための対物レンズと、前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光を電気的な信号に変換させるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラとを備えることを特徴とする、請求項２に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項５】
前記固定分析子の偏光方向は、前記固定偏光子の偏光方向と９０度の角度をなすことを特徴とする、請求項４に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項６】
前記レンズ部は、
前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項７】
光ファイバの残留応力を測定するための装置であって、
光を発生させる光発生部と、
前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させる偏光部と、
前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、
前記光ファイバを通過した光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置と、前記可変偏光装置を通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部と、
を備えることを特徴とする光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項８】
前記偏光部は、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記固定偏光子を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項９】
前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光することを特徴とする、請求項８に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項１０】
前記可変偏光装置は、
前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項１１】
前記レンズ部は、
前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項１】
光ファイバの残留応力を測定するための装置であって、
光を発生させる光発生部と、
前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させ、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置を含む偏光部と、
前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、
前記光ファイバを通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部と、
を備えることを特徴とする光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項２】
前記可変偏光装置は、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記偏光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項３】
前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光することを特徴とする、請求項２に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項４】
前記光検出部は、
前記光ファイバを透過した光のイメージを拡大するための対物レンズと、前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光を電気的な信号に変換させるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラとを備えることを特徴とする、請求項２に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項５】
前記固定分析子の偏光方向は、前記固定偏光子の偏光方向と９０度の角度をなすことを特徴とする、請求項４に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項６】
前記レンズ部は、
前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項７】
光ファイバの残留応力を測定するための装置であって、
光を発生させる光発生部と、
前記発生された光を平行光に転換するレンズ部と、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させる偏光部と、
前記分離した２偏光状態の光を測定しようとする光ファイバに通過させる測定部と、
前記光ファイバを通過した光の位相遅延を電気信号で制御する可変偏光装置と、前記可変偏光装置を通過した光の偏光状態を光強度として検出する光検出部と、
を備えることを特徴とする光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項８】
前記偏光部は、
前記平行光を垂直な２偏光に分離させる固定偏光子と、前記固定偏光子を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項９】
前記固定偏光子は、前記光ファイバの軸方向に対して４５度の線形偏光ビームで偏光することを特徴とする、請求項８に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項１０】
前記可変偏光装置は、
前記光ファイバの背景イメージが透過することを防ぐ固定分析子と、前記固定分析子を通過した光の位相遅延を電気信号で制御する液晶可変位相遅延器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔａｒｄｅｒ）と、前記液晶可変位相遅延器を通過した光が入射されるλ／４波長板とを備えることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【請求項１１】
前記レンズ部は、
前記光発生部から放出された光の空間的コヒーレンスを抑制するための拡散器（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）と、前記拡散器を通過した光を平行光に変換する平行光レンズ（ｐｌａｎｏ−ｃｏｎｖｅｘ ｌｅｎｓｅ）とを備えることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバの残留応力測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１６８８１３（Ｐ２００９−１６８８１３Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６９７（Ｐ２００９−５６９７）
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（５０７３７３５０８）クヮンジュ・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー (28)
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（５０７３７３５０８）クヮンジュ・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー (28)
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